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GEWUSST WIE . . . - HST

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Lösungsinformation Nr.1
GEWUSST WIE . . .
Mit System zur perfekten Lösung
Regenbecken
Einstau- und Entlastungsmengen erfassen,
protokollieren und bilanzieren
© HST
1
Einstau- und Entlastungsmengen im Visier
Beckenüberlauf eines Regenüberlaufbeckens mit EMA-Messprofil
Entlastungsverhalten und Mengen „hochgenau“ erfassen Mit System zur perfekten Lösung
Mehr als 50.000 Regenbecken und Stauraumkanäle mit Überläufen in die Gewässer sind bundesweit installiert. Die Verantwortung für den sicheren und ordnungsgemäßen Betrieb der
Anlagen liegt bei den Betreibern. Diese haben insbesondere
im Zuge der Eigenkontrolle und für den Gewässerschutz die
Aufgabe, regelmäßig das Einstauverhalten und vielfach auch
die Entlastungsmengen zu erfassen, zu protokollieren, auszuwerten und die Messergebnisse den Aufsichtsbehörden zur
Verfügung zu stellen.
Unter anderem dienen die von den Behörden geforderten
Daten zur Ermittlung der von den Betreibern zu zahlenden
Abwasserabgabe. Die Erfassung und Protokollierung des Entlastungsverhaltens von Regenbecken hat somit (mindestens)
drei wichtige Aufgaben für den Betreiber zu erfüllen:
•Effektiver Gewässerschutz = Gesundheitsvorsorge
•Ordnungsgemäßer und sicherer Betrieb der Regenbecken
im Sinne der Wassergesetze und Verordnungen (EU-Wasserrahmenrichtlinie, EKVO, SÜVKan, DWA-A128, DWA-M
260)
•Nachhaltigkeit und Investitionssicherheit
Für die Messung, Erfassung und Auswertung der Entlastungsmengen hat HST das System SensoMatic EMA (Elektronische
Mengenauswertung) entwickelt. SensoMatic EMA kann durch
den vernetzten Einsatz weiterer HST-Produkte zu einem gesamten Bewirtschaftungssystem ausgebaut werden (siehe Seite 5).
Ereignisbericht RÜB Diestedde
Ereignisprotokollierung
vom 01.01.2012 bis
10.01.2012 23:59:59
Beginn
[TT.MM.YYYY hh:mm]
1. Einstauereignis
2. Einstauereignis
3. Einstauereignis
1. BÜ
01.01.2012 03:47
06.01.2012 03:30
06.01.2012 19:01
06.01.2012 22:37
4. Einstauereignis
5. Einstauereignis
6. Einstauereignis
08.01.2012 23:11
09.01.2012 23:35
10.01.2012 17:53
Ende
[TT.MM.YYYY hh:mm]
01.01.2012 10:22
06.01.2012 08:39
08.01.2012 19:36
07.01.2012 20:50
gesamt BÜ
09.01.2012 00:37
10.01.2012 15:52
14.01.2012 01:14
Dauer
[n T hh:mm]
06:35
05:08
2 T 00:34
22:13
22:13
01:26
16:17
3 T 07:21
max. Einstauvolumen [m³]
134
88
259
259
259
43
108
266
Überlaufmenge
[m³]
0
0
1345
1345
1345
0
0
4714
max.
Füllgrad
[%]
52
34
101
101
101
17
42
104
Auszug aus einem Ereignisprotokoll
2
© HST
Einstau- und Entlastungsmengen messen, erfassen und auswerten
Wasserspiegel
EMA-Messprofil
EMA-Panel/Sensorik
EMA-Controller
EMA-Auswertung
Standardkomponenten mit offenen Schnittstellen systematisch vernetzt
Jedes Entlastungsereignis wird „hochauflösend“ erfasst
•EMA-Auswertung
Bedienerfreundliche Datenauswertung mit grafischem
Analysewerkzeug und Protokollierung auf Basis von
­Microsoft Excel
•EMA-Messprofil:
Individuell gegliedertes Messprofil zum Ausgleich von
baulichen Höhendifferenzen und zur Genauigkeitsverbesserung insbesondere bei kleinen Wassermengen
Das System SensoMatic EMA (Elektronische-Mengen-Auswertung) bietet die optimale Lösung zur exakten Erfassung und
Auswertung von Einstau- und Überfallereignissen/-mengen von
Regenbecken.
SensoMatic EMA besteht aus den Komponenten:
•EMA-Panel:
Variable mechanische Konstruktion mit E-Skalen-Optik zur
Aufnahme, Schutz und präzisen Justierung der EMA-Sensorik (Höhen-, Kalibrier- und Überfallsensorik)
•EMA-Sensorik:
Hochgenaue kontinuierliche Füllstands- und Überfallhöhenerfassung mit zusätzlichem Höhenfestpunkt/Referenz zur
Kalibrierung
•EMA-Controller:
Hochauflösende Erfassung und transparente Archivierung
von Messdaten nach dem HST Delta-Event-Verfahren mit
Überprüfungs- und Kalibrierungsfunktion
Was ist das Besondere am System SensoMatic EMA?
•Automatische Kalibrierung
•Hochgenaue Erfassung von Einstau- und Überströmungs­
höhen durch ausgewählte Sensorik
•Langzeitarchivierung von Roh- und Rechenwerten
•Höhere Genauigkeit bei Einsatz des gegliederten Mess­
profils
•Bedienerfreundliche Auswertung
•Berichtswesen auf Basis von Excel gemäß behördlicher
Vorgaben
•Fernabfrage und -auswertung durch TeleMatic-Modul
Die Protokollierung von Einstau- und Entlastungsmengen
Ereignisprotokoll
Jahresbericht 2010
Bauwerksdaten
Ereignisbericht RÜB Karsau West
Ereignisprotokollierung
vom 01.04.2010 bis
30.04.2010 23:59:59
1. Einstauereignis
2. Einstauereignis
3. Einstauereignis
4. Einstauereignis
5. Einstauereignis
6. Einstauereignis
Ablauf zur Kläranlage
Ablauf zur Kläranlage
Unternehmensträger:
Regeüberlaufbecken:
Zeitraum von
April
18:26
01:23
02:00
01:29
01:30
01:37
Überlaufmenge
[m³]
1469
1029
1401
1412
1002
869
der registrierten Wasserstandsmessungen - zum Jahresbericht
RÜB Karsau West
01/04/2010
bis:
(Tag/Monat/Jahr)
Wetter:
(Tag/Monat/Jahr)
0
0
0
0
0
0
max.
Füllgrad
[%]
2010
trocken
normal
nass
30/04/2010
0
0
0
Niederschlag:
5,44
3,81
5,19
5,23
3,71
3,22
m³
Dauer
n
h:mm h:min h:min
Summe Klär- und
Beckenüberlauf
h:mm h:min h:min
Entlastungsmenge
m
1
1
0
0
0
1
Tage mit Überlauf
n
Ende
18:26
1:23
2:00
1:28
1:29
1:36
mm
Beckenüberlauf
Beginn
21:06
01:38
05:11
07:39
20:45
06:00
Entlastungsmenge
02:40
00:15
03:11
06:11
19:16
04:24
Datum:
Tag/Mon. h:mm h:min h:min
01/04
04/04
04/04
04/04
04/04
05/04
Klärüberlauf
Tage mit Überlauf
Beckeneinstau
Dauer
n
hh:mm
m³
n
hh:mm
m³
hh:mm
n
kWh
hh:mm
n
kWh
m³
m³
Monatsauswertung
max. Einstauvolumen [m³]
Dauer
[n T hh:mm]
01.04.2010 21:06
04.04.2010 01:38
04.04.2010 05:11
04.04.2010 07:39
04.04.2010 20:45
05.04.2010 06:00
Ende
n
hh:mm
m
m³
%
Ende
[TT.MM.YYYY hh:mm]
Beginn
Auswertung Aggregate
(im Berichtszeitraum)
192
26 T 15:15
5,50
688
-.Nicht vorhanden
Nicht vorhanden
Nicht vorhanden
181
18 T 01:19
85021
-.-.-.-.-.-.-.-.-.452629
77109
max. Wasserstand
Entlastungsereignisse
Anzahl
Dauer
max. Einstauniveau
max. Einstauvolumen
max. Füllgrad
KÜ
Anzahl
Dauer
Menge
BÜ
Anzahl
Dauer
Menge
gesamt
Anzahl
Dauer
Menge
-.Betriebsstunden
Schaltspiele
Energieverbrauch
-.Betriebsstunden
Schaltspiele
Energieverbrauch
Menge im Berichtszeitraum
Menge während Einstau
01.04.2010 02:40
04.04.2010 00:15
04.04.2010 03:11
04.04.2010 06:11
04.04.2010 19:16
05.04.2010 04:24
Dauer
Zusammenfassung
Einstauereignisse
Beginn
[TT.MM.YYYY hh:mm]
Tage mit Einstau
o Füllstand
x Durchflussmessung
Karsau Ost – Becken Überlauf Durchfluss (BÜ)
4,96 m
60 Sek.
Ende
Beckenüberlauf
Erfassungen über
Signale
Schwellenhöhe:
Hysterese:
x Messung
o Messung
Karsau Ost – Niveau Pumpensumpf
4,6 m
60 Sek.
Beginn
Einstau
Erfassung über
Signal
Einstauhöhe:
Hysterese:
n
m³
m³
0
0
0
0
0
0
Ereignisberichte und Protokolle für Regenbecken
© HST
3
Exakte Erfassung - Präzise Daten
Entlastungen von Regenklärbecken, Regenüberlaufbecken,
Stauraumkanälen und Regenrückhaltebecken sind gemäß
den Anforderungen für den Gewässerschutz ordnungsgemäß
zu überwachen und zu protokollieren. Dies gilt nicht nur für
die Dauer und Häufigkeit, sondern vielfach auch für die
Entlastungsmenge. Die Messdatenerfassung und -auswertung
stellen eine hochanspruchsvolle Aufgabe dar, zumal eine
Vielzahl von Entlastungsereignissen nur kleinere Mengen
verursacht (siehe Grafik).
10%
3%
Ein wesentlicher Vorteil des Systems SensoMatic EMA ist, dass
selbst geringe Entlastungsmengen exakt erfasst werden. Dies
liegt einerseits an der sehr hohen Messgenauigkeit der Sensorik,
andererseits an der Verwendung des EMA-Messprofils. Dieses
wird induividuell auf die baulichen Gegebenheiten, wie z.B.
max. Rückstauebene und den Bemessungsabfluss, ausgelegt
und bewirkt bei geringen Mengen eine wesentlich bessere
Auflösung des Messwertes.
51 %
36 %
10 %
3%
51%
36%
< 100 l/s
100 < 200 l/s
200 < 500 l/s
> 500 l/s
Quelle: TU Graz (Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Landschaftswasserbau)
Verteilung der Häufigkeit und Dauer von Entlastungsereignissen
Genauigkeitsanalyse und Genauigkeitsverbesserung
Das folgende Balkendiagramm zeigt die Genauigkeitsverbesserung des Systems SensoMatic EMA gegenüber herkömmlichen Messverfahren. Die min./max. Verbesserung stellt sich
nach Dimensionierung des Messwehres ein (z.B. Anzahl der
Abstufungen). Bei Entlastungsmengen von kleiner 100 l/s liegt
die Genauigkeitsverbesserung um ein Vielfaches höher.
Selbst stationäre Durchflussmesseinrichtungen für teilgefüllte
Rohre, Kanäle und Gerinne mit komplexen Mess- und Auswerteverfahren können geringe Durchflussmengen nur ungenau oder teilweise gar nicht erfassen. Gründe hierfür sind u.a.
physikalische Gesetzmäßigkeiten oder dass die vom Hersteller
geforderten spezifischen Randbedingungen an den Messstellen nur begrenzt eingehalten werden können.
Ein weiterer Nachteil dieser Messeinrichtungen ist der intensive
Wartungseinsatz der Messstelle, der regelmäßig erforderlich
ist, da sich am Sensor leicht verzopfendes Material oder Geschiebe anlagern können.
Der damit verbundenene Reparaturaufwand für die Sensorik ist
in der Regel nicht unerheblich.
Genauigkeitsverbesserung mit SensoMatic EMA gegenüber herkömmlichen
Messverfahren
Finden Sie über die Genauigkeitsanalyse selbst heraus, welche
Vorteile SensoMatic EMA gegenüber herkömmlichen Messverfahren
bietet. Online-Genauigkeitsanalyse: www.ema.hst.de
4
© HST
Nützliche Ergänzungen zu SensoMatic EMA
Vernetzung
TeleCam
Die Vernetzung von HST-Produkten für die Lösung mit System
So funktioniert die umfassende Gesamtlösung für Prozessdaten in der Wasserwirtschaft
Die Bestandteile der HST-Gesamtlösung
Wir kennen die Zusammenhänge und garantieren mit unserer langjährigen Erfahrung als Systemausrüster von mehr als
6.000 Regenbecken die Gesamtfunktionalität. Das Stichwort
für die HST-Gesamtlösung heißt Vernetzung – denn durch den
vernetzten Einsatz der nützlichen Ergänzungen zu SensoMatic
EMA stehen den Betreibern weitere umfassende Informationen
zur Verfügung. So können Daten, wie z. B. von lokalen Niederschlägen, als Informationen mit unmittelbarem direktem Bezug zur Bilanzierung von Entlastungmengen ebenso einfließen
wie wichtige Daten für „das große Ganze“ - ausgehend von
der Maschinenebene über die Anlagenebene bis hin zur Organisationsebene. Im Ergebnis können die Betreiber so über
ein umfassendes Informationssystem für alle prozessrelevanten
Daten von zentralen und dezentralen Anlagen verfügen.
‡‡ SensoMatic-EMA für die exakte Erfassung und Auswertung von Entlastungsmengen
++ TeleMatic zur zentralen Datenerfassung, Aufbereitung,
Archivierung und Fernabfrage aller Prozessdaten
++ SCADA V10 / SCADA.web für die übergreifende organisationsweite Überwachung, Dokumentation und Protokollierung von zentralen und dezentralen Anlagen
++ NiRA.web für exakte lokale Niederschlagswerte
++ TeleCam zur visuellen Überwachung
© HST
Die besonderen Vorteile der HST-Gesamtlösung
•Produkte und Leistungen aus dem „Systembaukasten“
•Garantie der Gesamtfunktionalität
•Verwendung offener Standards / Schnittstellen
•Möglichkeit zur Konfiguration, Nachrüstung und Umrüstung
•Einheitliche Datenbasis und Bedienung
5
Überwachung, Dokumentation und Protokollierung
Das passende SCADA-System für jede Anforderung
Zur rationellen Auswertung und Protokollierung von Entlastungsmengen ist moderne Prozessleittechnik unverzichtbar. Je nach
Anforderung bieten SCADA V10 oder das Portal SCADA.web die ideale Lösung.
SCADA V10 ist das umfassende Prozessleitsystem für zentrale
und dezentrale Anlagen. Das anwenderfreundliche, vollständig modular aufgebaute SCADA-Paket visualisiert alle Prozessdaten über eine moderne multitouch-fähige Visualisierung,
ermöglicht eine optimale grafische Prozessanalyse und enthält
ein vollständiges Alarmmanagement.
SCADA.web ist die kostengünstige Portallösung zur Überwachung von kleinen dezentralen Anlagen und Netzen sowie
von Sonderbauwerken im Kanalnetz. Das Portal bietet alle
SCADA-Funktionen wie Überwachen, Fernsteuern, Archivieren, Auswerten, Reporting und Störungsalarmierung.
Ihre Vorteile:
•Vollständiges modulares offenes SCADA-Paket
•Führendes Standardsystem für die Wasserwirtschaft
•HST Delta-Event-Plus-Archivierung
•Mandantenfähiges Autorisierungssystem
•Hoch performant – Microsoft SQL-Server
•Hoch verfügbar (Cluster/Hot Standby Redundanz)
Ihre Vorteile:
•Kostensparend, da keine Investition für die Zentrale
•Unkompliziert, betriebssicher, überall und jederzeit verfügbar
•Wirtschaftliche Überwachung auch kleinster Einrichtungen
•Umfangreiche SCADA-Funktionen im Webbrowser verfügbar
Exakte Niederschlagsdaten
Wir messen (auch) den Niederschlag
Niederschlag ist eine wichtige Eingangsgröße für die Regenbeckenbewirtschaftung. Der Datendienst NiRA.web bietet einen
schnellen und komfortablen Zugriff auf aktuelle, prognostizierte
und historische Niederschlagswerte, standortunabhängig und
ohne betriebsbedingten Aufwand. Es sind keine Installationnen
von lokaler Mess- und Registriertechnik erforderlich.
Die Kombination von radarbasierten Niederschlagsdaten mit
denen aus Bodenmessungen eröffnet neue Perspektiven für die
Datengewinnung. Mehrere unabhängige Messungen erhöhen
die Datenqualität, ermöglichen die Datenerhebung an beliebigen Standorten und decken das Einzugsgebiet des Regenbeckens genau ab. Die von NiRA.web erstellten Prognosedaten
6
sind auch mit Blick auf die Warnung vor besonderen Niederschlagsereignissen, z.B. für den Hochwasserschutz, von
großer Bedeutung.
Ihre Vorteile
•Qualitativ hochwertige Daten
•Hohe zeitliche und räumliche Auflösung
•Aktuelle Werte, Prognose- und Archivwerte
•Kostengünstige Ergänzung / Ersatz des vorhandenen
Bodenmessnetzes
•Infrastrukturunabhängige Messung
•Keine Installation für lokale Messtechnik
© HST
Regenbecken visuell überwachen
Sehen, was im und am Regenbecken passiert
TeleCam überwacht weiträumig verteilte Einrichtungen mit
Bild-, Ton- oder Videodaten. Betreiber von Regenbecken können so die Einrichtungen und Anlagen ohne Personaleinsatz
vor Ort per Kamera in Augenschein nehmen und kontrollieren.
Die integrierte Ereigniserkennung und die optionale Kopplung
an das Überwachungs- und Steuerungssystem HST TeleMatic
ermöglichen die gezielte Aufzeichnung und Alarmierung von
besonderen Situationen. Das Kamerasystem ist auch im EXBereich zugelassen. Somit ist der Einsatz in Stauraumkanälen
und geschlossenen Regenbecken möglich.
Ihre Vorteile
•Erhöhung der Betriebssicherheit von Anlagen
•Kontrollmöglichkeit von schwer zugänglichen Bereichen
und Prozessen
•Bedienen und Beobachten per Web-Browser
•Integrierte Schnittstelle zu HST TeleMatic, SCADA.web,
SCADA V10
•Explosionsgeschützte, überflutbare und Nachtsicht-Ausführung
Unser Service: Entlastungsmengenmessung als Dienstleistung
Service heißt bei HST: Wir kümmern uns um den ganzen Prozess und liefern ein Ergebnis. Wir erbringen alle Dienstleistungen rund um die Entlastungsmengenmessung an Regenbecken
und Sonderbauwerken sowohl als Ergänzung zur Investitionsleistung oder als komplette Servicleistung. Denn wir kennen
die Zusammenhänge und verfügen über die entsprechende
Analyse- und Auswertekompetenz. Sie erhalten von uns ausgewertete und aussagefähige Bilanzierungen zum Objekt:
•Messtechnik: alle relevanten Daten werden erfasst und
transparent und nachvollziehbar als Messergebnis dargestellt
•Auswertung: individuelle Auswertungen und Regenbeckenprotokolle bis hin zur „Regenbeckenbilanzierung“
•Analyse: Funktionsanalyse und ggf. Durchführung/Umsetzung von technisch-baulichen Änderungen
© HST
Weitergehende Informationen
und nützliche Links:
•Produktinformationen: www.hst.de/sensomatic-ema
•Konfigurator zur Berechnung von Einstau- und Entlastungsmengen: www.ema.hst.de
•Bayerisches Landesamt für Umwelt, Augsburg:
www.lfu.bayern.de
•KA-Betriebs-Info, Ausgaben 04/2011, 01/2012,
02/2012: Betrieb von Regenüberlaufbecken Teil 1 – 3:
•Aktuelles Urteil des Verwaltungsgerichtshofs Baden-Württemberg zur Abwasserabgabe:
http://www.juraforum.de/recht-gesetz/verbesserter-abwasserkanal-verringert-abwasserabgabe-394895
• HST YouTube-Kanal:
www.youtube.com/user/HSTSystemtechnik
7
Regenbecken protokollieren und bilanzieren
Sie möchten mehr Informationen zum Thema oder zu HST?
Anforderung unter www.hst.de/regenbecken oder
Fax an +49 291 7691
Die HST-Komplettlösung für die RegenbeckenBilanzierung:
Darüber hinaus bitte ich um weitere
Informationen zu:
…… SensoMatic EMA-System für die exakte Erfassung und
Auswertung von Entlastungsmengen
…… SCADA V10 / SCADA.web für die Überwachung,
Dokumentation und Protokollierung aller Prozessdaten
…… TeleMatic zur zentralen Datenerfassung, Aufbereitung
und Archivierung
…… NiRA.web für exakte Niederschlagswerte
…… TeleCam zur visuellen Überwachung
…… Entlastungsmengenmessung als Dienstleistung
Maschinen & Anlagen
…… Klappen und Wehre, Tauchwände
…… Rechen und Siebe
…… Schwallspülungen
…… Jets und Belüfter
…… Abflusssteuerungen
…… Klarwasserabzüge
…… Schwimmschlammabzüge
…… Flotationsanlagen
…… Ab- und Prozesswasserbehandlung
…… Wärmetauscher
Ihr Ansprechpartner:
Uwe Frigger
Bereichsleiter Produkte, IT & Automation
E-Mail: uwe.frigger@hst.de
…… Ich wünsche eine persönliche Beratung und
bitte um Ihren Anruf.
Meine Kontaktdaten:
IT &
……
……
……
……
……
Automation
Betriebsführung: KANiO
Betriebsführung: KANiO.web
Software für SMART Machines: smartKANiO
Software für SMART Machines: smartSCADA
Steuerung und Überwachung: HydroMatic
Service & Dienste
…… Instandhaltung & Revision - Maschinen & Anlagen
…… Betrieb & Dienste - Dienstleistungen
…… Assistenz & Support - IT & Automation
Name
Vorname
Unternehmen
Straße / Postfach
PLZ / Ort
Telefon / Fax
E-Mail
…… Bitte nehmen Sie meine E-Mail Adresse in
den HST-Praxistipp-Verteiler auf
HST-Leistungsmarken
Wasser
Energie
8
Infrastruktur
HST Systemtechnik
GmbH & Co. KG
Sophienweg 3
59872 Meschede
Tel.: +49 291 99290
Fax.: +49 291 7691
info@hst.de
www.hst.de
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