Realizace opatření na Brněnské údolní nádrži

Cílem projektu Čisté povodí Svratky je obnovit ekologickou rovnováhu v Brněnské údolní nádrži a zastavit masové množení sinic v letních měsících. Pro dosažení požadovaného stavu jsou vedle ozdravných zásahů v povodí Svratky nad Brněnskou údolní nádrží (omezení přísunu živin do nádrže výstavbou čističek odpadních vod, změnami v hospodaření v krajině atd.) postupně uskutečňována různá plánovitá opatření přímo v nádrži. Například v letech 2007 až 2009 bylo obnažené dno nádrže (snížením hladiny vody v nádrži o asi 10m) letecky vápněno vápenným hydrátem a od června do září 2009 brázdila sníženou hladinu nádrže loď se speciálním zařízením pro provzdušňování vody a s technikou pro sběr biomasy. Souběžně jsou také do nádrže nasazovány vybrané dravé druhy ryb. Jedním z významných opatření je zavedení technik aerace a destratifikace vody v nádrži a také srážení fosforu a sinic na přítoku do nádrže. Úlohy s tím spojené zastřešuje uvedený dílčí projekt "Realizace opatření na Brněnské údolní nádrži " (dále jen projekt).

Technologické zařízení

Technologické zařízení, které je v rámci projektu třeba sledovat a řídit, se skládá z pěti aeračních a patnácti destratifikačních věží a ze stanice pro dávkování koagulantu. Úkolem věží je zajistit požadované koncentrace rozpuštěného kyslíku v určené hloubce pod hladinou vody v nádrži. Dávkovací stanice koagulantu, umístěná na přítoku do nádrže, zabraňuje vnosu živin (mj. fosforu) a externího zdroje inokula sinic přitékající vodou vhodným dávkováním koagulantu, stanoveným na základě koagulační zkoušky. Systém pro řízení a sledování uvedených technologických zařízení v rámci projektu dodala a ovládání, řízení a sledování celku na dálku zajišťuje společnost Redis spol. s r. o.

Systém monitorování a řízení

S ohledem na velikost vodního díla a rozmístění věží byly vybrány čtyři lokality pro umístění kontejnerů (obr. 1), které jsou vedle kompresorové stanice, zajišťující dostatečný přísun vzduchu do věží, vybaveny také rozvaděči pro napájení aerátorů a řídicím systémem. Vzhledem k tomu, že jde o nepřetržitý provoz bez obsluhy s velkými požadavky na spolehlivost, byl zvolen řídicí systém od firmy B&R, který je spolehlivý a cenově dostupný. Ve dveřích každého z rozvaděčů je osazen řídicí systém PowerPanel PP45 od firmy B&R se 6" dotykovým displejem, který nejen lokálně zajišťuje přehled o řízeném technologickém zařízení, ale umožňuje také ovládat jednotlivé věže v dané skupině a nastavovat hodnoty parametrů pro řízení. Provozní signály jsou k řídicímu systému připojeny přes I/O moduly B&R řady X20 prostřednictvím integrovaného rozhraní X2X-link (obr. 2).

Všechny čtyři kontejnery jsou navzájem propojeny přes integrované ethernetové rozhraní bezdrátovou sítí WiFi do lokální sítě, která je připojena k internetu. Pátou, samostatnou lokalitou je stanice pro dávkování koagulantu na přítoku do nádrže. Tento systém zajišťuje kontinuální dávkování síranu železitého v závislosti na okamžitém průtoku v řece, který je pravidelně aktualizován podle údaje na serveru Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) a přenášen do řídicího systému. Z důvodu členitosti terénu a velkých přenosových vzdáleností nelze k připojení tohoto kontejneru použít síť WiFi. Proto je použito připojení k internetu prostřednictvím sítě GSM/GPRS mobilního operátora. Kontejnery komunikují se vzdáleným serverem přes zabezpečené rozhraní VPN (Virtual Private Network).

Celkové uspořádání řídicí sítě je schematicky ukázáno na obr. 3. Veškeré přenášené údaje jsou opatřeny časovou značkou a jsou shromažďovány na vzdáleném serveru umístěném v sídle společnosti Redis v Brně. Operátorovi tak systém poskytuje nejen informace o aktuálním stavu, ale také historické údaje o provozu technologického zařízení (časové průběhy, události, výstražná hlášení). Webové vizualizační prostředí tvoří několik zobrazení. Základní je zobrazení přehledového schématu technologického zařízení jako celku včetně základních údajů z jednotlivých technologických objektů. Podrobnější údaje o stavu jednotlivých kontejnerů lze zobrazit po jeho výběru. Detailní zobrazení obsahují všechny měřené, provozní a poruchové stavy a umožňují volit provozní režimy a zadávat hodnoty řídicích parametrů. Základním přínosem použitého uspořádání je dostupnost všech údajů odkudkoliv za použití jen samotného webového prohlížeče. Zobrazované informace jsou filtrovány v závislosti na úrovni přístupových práv přihlášeného operátora.

Osvědčené řešení