DE4016373A1 - Verfahren zur ueberwachung eines kanalisationsnetzes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwa­ chung eines Kanalisations-, insbesondere eines Mischwasser-Entwässerungsnetzes gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, Kanalisations- beziehungsweise Ent­ wässerungsnetze zu überwachen, die Daten einzelner Meßpunkte im Netz zu erfassen, aufzuzeichnen und dann beispielsweise in Protokollen wiederzugeben. Derartige Daten werden dann mit Hilfe von sogenann­ ten Ganglinien, die die Meßwerte über der Zeit wie­ dergeben, oder mittels Balkendiagrammen darge­ stellt. Die dabei erhaltenen Aussagen über das Netz sind häufig nicht aussagekräftig genug.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Überwachung eines Kanalisations-, insbesondere eines Mischwasser-Entwässerungsnetzes zu schaffen, mit dessen Hilfe eine optimale Aussage über das Netz möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe der in Anspruch 1 ge­ nannten Merkmale gelöst. Dadurch, daß die Wieder­ gabe der Daten der einzelnen Meßpunkte im Netz zeit- und ortsecht nacheinander erfolgt, erhält man eine besonders aussagekräftige Darstellung des Ver­ haltens des Kanalisationsnetzes beispielsweise wäh­ rend eines Regenereignisses. Es ist mittels dieser Darstellung leicht möglich, die Zustände der ein­ zelnen Meßpunkte, beispielsweise eines Regenbeckens oder eines Regenüberlaufs des Kanalisationsnetzes, für bestimmte Betriebsereignisse zu überwachen und so Vorhersagen über nachfolgende Meßdaten zu tref­ fen. Auf diese Weise kann die Kapazität des Netzes, beispielsweise die ausreichende Kapazität von Rück­ halteräumen, beurteilt werden.

Bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem einzelne aus­ gewählte zeitechte Meßdaten wiedergegeben werden. Bei einem derartigen Verfahren kann die Datenwie­ dergabe in vorwählbaren Zeitschritten, also im "Zeitraffer-Verfahren" erfolgen. Dadurch lassen sich auch langsame Vorgänge rasch übersehen.

Bevorzugt wird außerdem ein Verfahren, bei dem ein­ zelne ausgewählte ortsechte Daten wiedergegeben werden. Auf diese Weise können kritische Punkte des Kanalisationsnetzes separat überwacht werden. Das Verfahren ist dabei besonders sicher, weil eine Ab­ lenkung durch nicht relevante Daten entfällt.

Besonders bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem auch Daten von Niederschlagmeßgeräten verarbeitet werden. Bevor also schon ein Regenereignis seine Wirkung auf das Kanalnetz entfalten kann, also ins­ besondere bei Beginn eines Regenschauers, wird der Niederschlag erfaßt. Es können dann geeignete Maß­ nahmen ergriffen werden. Beispielsweise können be­ stimmte Schieber innerhalb des Netzes geöffnet wer­ den, um Kapazitätsengpässen entgegenzuwirken. Auch ist es möglich, daß die Funktion von mit diesem Ka­ nalnetz zusammenwirkenden Klärwerken auf die kom­ mende Regenwelle eingestellt wird.

Besonders bevorzugt wird weiterhin ein Verfahren, bei dem Daten von Wasserzustandsmeßgeräten eben­ falls verarbeitet werden. Beispielsweise kann an speziellen Einleitungspunkten der pH-Wert des Was­ sers gemessen werden, damit das dem Kanalnetz zuge­ ordnete Klärwerk sich auf den Anfall einer speziel­ len Verunreinigung einstellen kann. Es können hier selbstverständlich auch andere Daten des Wassers erfaßt und zur Überwachung des Netzes herangezogen werden.

Besonders bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem die Wiedergabe der Daten im Zusammenhang mit einer min­ destens zweidimensionalen Darstellung des Netzes erfolgt. Der zeitliche Verlauf der ortsechten Meß­ daten ist auf diese Weise besonders übersichtlich nachvollziehbar.

Weitere Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den ursprünglichen Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine einen gegebenen Zeitpunkt betreffen­ de skizzenhafte Darstellung der räumli­ chen Aufeinanderfolge verschiedener Re­ genbecken mit den zugehörigen verbinden­ den Kanalabschnitten und

Fig. 2 ein einen gegebenen Zeitpunkt betreffen­ des Balkendiagramm zur Darstellung ver­ schiedener Meßwerte zu einzelnen aus Fi­ gur 1 ersichtlichen Becken.

Mit Hilfe des Verfahrens lassen sich Meßdaten eines Kanalnetzes zeit- und ortsecht wiedergeben. Beson­ ders übersichtlich sind die Daten dann, wenn sie im Zusammenhang mit einer beispielsweise zweidimensio­ nalen Darstellung des Kanalnetzes mit den zugehöri­ gen Becken, Schiebern, sowie dem Klärwerk wiederge­ geben werden.

In der Fig. 1 ist daher ein Verbund von einzelnen Becken mit dem zugehörigen Klärwerk angegeben. Die Darstellung ist quasi eine Momentaufnahme. Sie gibt die verschiedenen Zustandsdaten über Klärüberlauf, Beckenüberlauf und Wasserstand der verschiedenen Regenbecken eines Entwässerungsnetzes für einen be­ stimmten Zeitpunkt wieder. Die verschiedenen Meßwerte sind eindeutig den einzelnen Becken zuor­ denbar, so daß die Überwachung des Kanalnetzes mit den zugehörigen Becken sehr einfach ist. Auf einen Blick sind aufgrund der den Becken zugeordneten Ni­ veaus beziehungsweise Schraffuren beispielsweise die Wasserstände der einzelnen Becken beziehungs­ weise Überlaufzustände erkennbar.

Durch verschiedene der zeitlichen Aufeinanderfolge der Werte entsprechende Darstellungen lassen sich Änderungen der Wasserstände beziehungsweise der Überlaufzustände sehr einfach lokalisieren, so daß insbesondere bei einem Vergleich mehrerer Regener­ eignisse Kapazitätsengpässe eines Kanalnetzes fest­ stellbar sind.

Es ist daher möglich, bei Beginn eines Regenschau­ ers aus den sich ändernden Zustandsdaten der ein­ zelnen Becken einen Überlauf vorherzusehen und ent­ sprechende Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Beispiels­ weise kann rechtzeitig eine Entleerung eines Beckens in ein nachfolgendes vorgenommen werden.

Das Überwachungsverfahren kann auch dazu eingesetzt werden, ein dem Kanalnetz zugeordnetes Klärwerk im optimalen Bereich zu fahren. Beispielsweise können einige Aggregate - zum Beispiel Schneckenantriebe­ mit reduzierter Leistung betrieben werden, während stromaufwärts gelegene Becken oder auch Kanalab­ schnitte als Zwischenspeicher dienen. Wenn aus der Darstellung erkennbar ist, daß eine Regenwelle auf das Klärwerk zuläuft, kann rechtzeitig vor Ankunft dieser Welle die Leistung des Klärwerks hochgefah­ ren werden, wobei dann auch die vorgeschalteten Becken rechtzeitig geleert werden, damit ein Über­ lauf vermieden werden kann.

Insbesondere bei Einsatz von Niederschlagsmeßgerä­ ten, die auch in einem Abstand zu den Becken ange­ ordnet sein können, ist die Vorhersage von eintref­ fenden Regenwellen und den darauf beruhenden Ände­ rungen des Wasserdurchlaufs beziehungsweise der Überlaufzustände besonders einfach und auch präzise möglich.

Bei der Überwachung des Netzes können sämtliche re­ levanten Daten erfaßt werden, beispielsweise Durch­ lauf, Wasserstand und/oder Überlauf der einzelnen Becken, aber auch Durchlauf und/oder Druckverhält­ nisse innerhalb einzelner Kanalabschnitte. Schließ­ lich ist es auch möglich, Aggregate, die mit den Überlaufbecken, den Kanälen und mit dem Klärwerk zusammenwirken, zu überwachen, also beispielsweise Schieber, Pumpen, Rechen, Kompressoren, Rührwerke, Belüfter oder dergleichen.

Zusätzlich können auch in der Figur nicht wiederge­ gebene Meßgeräte zur Erfassung des Wasserzustands eingesetzt werden. Beispielsweise können Schad­ stoffbelastung und/oder der pH-Wert des Wassers er­ mittelt werden, damit das dem Kanalnetz zugeordnete Klärwerk geeignete Gegenmaßnahmen rechtzeitig vor­ bereiten beziehungsweise einleiten kann.

Die Darstellung der Meßwerte kann auf beliebige Weise erfolgen. Anstelle der zweidimensionellen Wiedergabe der einzelnen Becken mit den verbinden­ den Kanalabschnitten kann auch ein dreidimensiona­ les Modell, eine dreidimensionale Darstellung oder auch ein Balkendiagramm verwendet werden, aus dem jeweils Wasserstand, Klärüberlauf oder Beckenüber­ lauf der einzelnen Becken ersichtlich ist.

Eine ein Balkendiagramm verwendende Darstellung ist aus Fig. 2 ersichtlich.

Das Überwachungsverfahren kann so ausgelegt werden, daß die angezeigten Werte bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwerts diesen Zustand deutlich si­ gnalisieren. Bei einer Farbdarstellung kann die Grenzwertüberschreitung durch eine geänderte Farb­ wiedergabe verdeutlicht werden. Bei einer monochro­ men Wiedergabe kann beispielsweise die Überschrei­ tung eines Grenzwerts durch eine intermittierende Wiedergabe hervorgehoben werden.

Insgesamt kann anhand des beschriebenen Überwa­ chungsverfahrens ein Kanalnetz optimal auf Regener­ eignisse abgestimmt werden. Dabei kann nicht nur die Kapazität der einzelnen Becken sondern auch die Funktion der Kläranlage auf ein kommendes Ereignis abgestimmt werden. Bei Einsatz von Wasserzustands­ meßgeräten können nicht nur Regenereignisse sondern auch spezielle Verunreinigungszustände erfaßt werden, so daß rechtzeitige Gegenmaßnahmen möglich sind, sei es daß eine Weiterleitung des verunrei­ nigten Wassers - beispielsweise bei einem Ölunfall unterbunden wird oder daß sonstige Gegenmaßnahmen in der zugehörigen Kläranlage getroffen werden.

Das Überwachungsverfahren eignet sich besonders für Kanalisations- beziehungsweise Entwässerungsnetze, deren einzelne Meßdaten mittels einer Fernüberwa­ chungs- beziehungsweise -abfrageeinrichtung konti­ nuierlich oder zu vorgegebenen Zeitpunkten zusam­ mengetragen werden. Auf diese Weise können die Da­ ten der einzelnen Meßpunkte einfach und rasch zu einer Datenerfassungsanlage on-line oder off-line übermittelt werden. Diese kann automatisch oder auch durch eine Bedienungsperson gesteuert werden. Auch ist es möglich, einzelne Stellorgane, bei­ spielsweise Schieber, Pumpen oder Aggregate einer Kläranlage mittels einer Fernsteuerung einzustel­ len. Die aus der Überwachung gewonnenen Daten kön­ nen dann auch zur Betriebsoptimierung aber auch beispielsweise zu einer Prozeßautomatisierung herangezogen werden.

Die Grafik mit den einzelnen verbindenden Abschnit­ ten des Kanalnetzes aber auch das Balkendiagramm kann schwarz-weiß oder farbig ausgedruckt werden. Der Vergleich mehrerer Darstellungen mit sich zeit­ lich ändernden Daten gibt dann Auskunft über den Zustand des Netzes zu einem gegebenen Zeitpunkt. Besonders vorteilhaft ist allerdings die Darstel­ lung auf einem Bildschirm, so daß die sich ändern­ den Daten besonders einfach zu erfassen sind. Dort sind dann auch Zeitraffer- und Zeitdehnungsverfah­ ren einsetzbar, so daß die verschiedenen Be­ triebszustände des Netzes besonders klar zutagetre­ ten.

Claims (11)

1. Verfahren zur Überwachung eines Kanalisati­ ons-, insbesondere eines Mischwasser-Entwässerungs­ netzes, mit folgenden Schritten:

• - Erfassung von Meßdaten einzelner Meßpunkte im Netz;
• - Aufzeichnung von Daten mehrerer Meßpunkte und
• - Wiedergabe der gemessenen Daten, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten zeit- und ortsecht nacheinander wiedergegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß einzelne ausgewählte zeitechte Daten wiedergegeben werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einzelne ausgewählte ortsechte Daten wiedergegeben werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Daten von Regenbecken, Klärbecken, Kanalabschnitten und/oder der zugehöri­ gen Aggregate verarbeitet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Daten bezüglich Durchfluß, Wasser­ stand und/oder Überlauf von Regen- und/oder Klär­ becken verarbeitet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Daten bezüglich Wasserstand, Durchfluß und/oder Druck von Kanalabschnitten ver­ arbeitet werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Daten bezüglich Schie­ bern, Pumpen, Rechen, Kompressoren, Rührwerken und/oder Belüftern verarbeitet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten von Nieder­ schlagsmeßgeräten verarbeitet werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Daten von Wasserzu­ standsmeßgeräten verarbeitet werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabe der Da­ ten im Zusammenhang mit einer mindestens zweidimen­ sionalen Darstellung des Netzes oder mit einem Bal­ kendiagramm erfolgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wiedergabe der Daten die Überschreitung eines vorgebbaren Grenz­ wertes angezeigt wird.