İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ SÜRECİNDE SU ÜRETİM VE DAĞITIM KAYNAKLARININ ETKİN KULLANIMI İÇİN SCADA SİSTEMLERİ

1

İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ SÜRECİNDE SU ÜRETİM VE DAĞITIM

KAYNAKLARININ ETKİN KULLANIMI İÇİN SCADA SİSTEMLERİ

Şener İŞLEYEN - Otomasyon Şube Müdürü

KONYA BÜYÜKŞEHİR BELEDİYESİ SU VE KANALİZASYON İDARESİ

2. BURSA SU SEMPOZYUMU 22-24 Mart 20102

Sunum Programı

KONYA’DA SU İŞLETMECİLİĞİKAYNAKLARIN ETKİN

KULLANIMIVERİMLİLİK VE SCADA


KONYA’DA SU

İŞLETMECİLİĞİ


KONYA’nın SU İHTİYACI• Konya’nın su ihtiyacını karşılayacak projeye 1981 yılında başlanmış ve1984 yılında bitirilmiştir. Projeye göre şehrin 1985 - 2015 yılları arasındakisu ihtiyaçlarının, imar planına göre genişleme ve 5’er yıllık nüfus artışlarıdikkate alınarak Altınapa Barajı’ndan ve yeraltı su seviyesi ve kalitesinegöre 6 bölgede açılacak 95 adet sondaj kuyusundan karşılanacağıplanlanmıştır.


KONYA’nın SU İHTİYACI

• Ancak tasarruf bilincinin olmaması ve şehir sınırlarının planlanandan daha hızlı genişlemesi, göç ve hızlı nüfus artışı, sanayileşme, kuraklık, küresel ısınma, yer altı sularının çekilmesi ve iklim dengesizlikleri neticesinde hedefler tutturulamamıştır.


MEVCUT DURUM2009 yılı itibariyle

• Konya merkez nüfusu yaklaşık 1.000.000• 4.760 km su şebekesi• 3.000 km kanalizasyon şebekesi• Su Üretim miktarı : 68.257.352 m³/yıl• Abone Sayısı : 337.957• Kurulu güç : 22 MVA • Elektrik Tüketimi : 31.000.000 kWh /yıl


GELECEĞE BAKIŞ

2015 yılı hedefleri• Konya Nüfus : 1.300.000 kişi• Su ihtiyacı : 130.000.000 m³/yıl• Kurulu güç : 35 MVA• Enerji Tüketimi : 70.000.000 kWh /yıl


KÜRESEL ISINMA VE KOSKİ• Konya kapalı havzası Türkiye ve Dünyada çok özel ve az

bulunan özelliklere sahip bir bölgedir. Konya ilinin yeraltısuyu ihtiyacının karşılanması açısından da çok önemlidir.

• Önceki yıllarda şehrin nüfusu düşük ve kullanım kısıtlıiken yeraltı su seviyesi problem oluşturmamakta idi. Sonyıllarda nüfusun ve yapılaşmanın artmasıyla sanayi vetarımda da su ihtiyacı artmış zamanla havzadaki sukullanımı beslenme miktarını aşar hale gelmiştir.

• Örneğin; DSİ’den alınan verilere göre tahmini beslenmemiktarı 2.150.000.000 m3/yıl iken tüketim2.800.000.000 m3/yıl dır. Yıllık 650.000.000 m3 açıkortaya çıkmaktadır. Bunun sonucu olarak 1980 yılındanitibaren son 25 yılda yeraltı su seviyesi 27 mt düşümgöstermiştir.


KÜRESEL ISINMA VE KOSKİ• Küresel ısınmanın etkisiyle yağışların düzensiz yağması ve

azalması, içme ve kullanma suyu ihtiyaçlarının yeraltısuyundan temin edilmesi nedeniyle yeraltı sukaynaklarımız çekilmektedir. Kurak geçen son 10 yıllıkdönemde bu sorun iyice açığa çıkmış ve 2004-2005 yıllarıarasında Güneydeki Alakova kuyusunda bir aylık düşümmiktarı Haziran ayında 2,85 mt.’ye ulaşmıştır. Sukullanımının sürekli artması ciddi bir tehlike olarakbelirginleşmiştir.

• Türkiye'de 50 yılda sulak alanların yarısı yok oldu. Nedeniküresel ısınma ve yağışların azalması gibi görünse de enbüyük sorumlu, kaynakları bilinçsizce tüketen insandır.

• Bu itibarla sabit kaynakları planlayarak, enerji yönetimindehakim ve etkin kullanım yöntemleriyle verimliliği arttırmakzorunlu hale gelmiştir.


KAYNAKLARIN ETKİN

KULLANIMI


Küresel Isınma ve İklim Değişiklikleri Sonucu

• Kuraklıklar

• Çölleşme

• Toprak Erozyonları

• Sel Baskınları


Kriz Senaryoları

Ekonomik Gelişmeler Popülasyon Artışı

1. 1940 2.3 Milyar2. 2000 6.1 Milyar3. 2025 8.3 Milyar

Artan Kaynak TalebiArtan KirlenmeArtan Gıda İhtiyacı

Sabit Kaynaklar

Kıt Kaynaklar İçin Rekabet/SavaşNe Yapmalı?...

Kaynakların etkin kullanımı- Planlama- Bilinçli enerji yönetimi- Verimlilik


KAYNAKLARIN ETKİN KULLANIMI• Küresel ısınma ve iklim değişikliklerinin dünyamızı

tehdit ettiği bu günlerde, yenilenebilir enerjikaynakları araştırmanın yanında mevcut kaynaklarınkullanımında da insanlar olumlu bir yol izlemektedir.İşletmeler ürettikleri ve tükettikleri kaynaklarla ilgiliproblemleri tanımlayamadıkları için çözüm önerileride getirememişlerdir.

• Son yıllarda ortaya çıkan yenilenebilir enerjialternatifinin yanında, veri toplama, izleme ve kontrol(SCADA) sistemlerinin getirdiği, kaynak yönetiminiakılcı ve teknolojik sistemlerle kontrol etmeninsağladığı tasarruflar, bu kıt kaynakların işletilmesindeişletmecilerin az enerjiyle daha çok iş yapabilmeyeteneğini ortaya çıkarmıştır.


KAYNAKLARIN ETKİN KULLANIMI

• Çok geniş bir coğrafi alana yayılmış üretim vedağıtım sistemlerinin kontrolünün zorluğusebebiyle, üretim kaynakları ile dağıtımhattının sürekli izlenmesi gerekmektedir. Su,Petrol, Gaz, Enerji, Trafik kısaca akan herşeyin kumanda ve kontrolünde SCADAkullanılabilmektedir. SCADA sistemlerininkurulmasıyla; veri iletişiminin hızlı, güvenilirve planlı olmasına ilave olarak sisteminsağlayacağı iş gücü, zaman, malzeme veenerji tasarrufları nedeni ile kaynakların etkinkullanımı sağlanmaktadır.


VERİMLİLİK VE

SCADA


Verimlilik = Maksimum faydaBir tesisten elde edilebilecek maksimum fayda, yöneticilerin

işletmeye ve üretim bilgilerine tam olarak hakim olmasıyla sağlanabilir.

PROBLEMİ TANIMLAYAMAYAN, PROBLEMİ ÇÖZEMEZ.


SCADA Nedir?Supervisory Control And Data Acquisition =

SCADASCADA = Veri toplama ve kontrol sistemi

•Endüstriyel proses kontrol sistemlerinin gerçek zamanlı olarak bir merkezden takip edilerek, ekipman, motor, vana, pompa, röle, sensör vb enstrümanların uzaktan kumanda edilmesini sağlayan sistemlerdir.

•SCADA sadece donanım ve yazılım değildir. Özel donanım, yazılım ve protokollerden oluşan bir sistem bütünüdür.


SCADA Neden İhtiyaçtır ?

•Farklı yerlerdeki farklı tesislerin merkezi olarak izlenmesi ve yönetilmesini sağlar,•Uzaktan kumanda ve kontrol sağlar,•Anlık olarak arıza, olay, komut, raporlama ve geçmiş zamanda oluşmuş durumların arşivlenerek izlenmesini sağlar,•Operatör ile saha arasında gerçek zamanlı olarak kablolu veya kablosuz iletişim sağlar.•Bu sayede; •Kaynaklarının daha verimli kullanılması.•Arızalardan anında haberdar olunması.•Anlık denetim imkânı sunar.


SCADA Nerelerde Kullanılır ?

• Elektrik İletim ve Dağıtım Hatları,• Doğal Gaz İletim ve Dağıtım Hatları,• Petrol Depolama ve Dağıtım Hatları,• Su Arıtma, Depolama ve Dağıtım Hatları,• Aydınlatma,• Isıtma, Soğutma, Havalandırma,• Yangın İhbar ve İtfaiye Sistemleri,• Yürüyen Merdiven ve Asansör,• Güvenlik Kapı Sistemleri,• Kamera Güvenlik Sistemleri,• Trafik Sinyalleri ve Ulaşım Sistemleri,• Ve Bütün Bu Sistemlerin kontrolünde SCADA kullanılmaktadır.


Geçmişten günümüze, kontrol sistemi olarak, uzaktan kumanda ve kontrol ile izleme yöntemleri değişik şekillerde kullanılagelmiştir.

SCADA yeni bir şey değildir !


İlk SCADA sistemleri 1919 yılında yapılan bir Güç Kontrol Sisteminde kurulmuş olup, tüm enstrümanlar kablolar aracılığıyla bir kontrol odasına taşınarak izlenmiştir

SCADA’nın Gelişimi


1970’li yıllarda mimik pano tabir edilen kontrol sistemleri kullanılmaya başlanmıştır



1990’ların sonunda bilgisayarlar ve videowall’lar kullanılmaya başlanmış



Ve bugün

KOSKİ SCADA Merkezi, 2008


SCADA hakkında birkaç detay …


Merkez Birim

İletişim Sistemi

Sensorler

Sensorler

Sensorler

Fiber, Radio, Modem,Microwave, Telefon, Telsiz, İletim Hattı

218 kuyuRemote Terminal Unit (RTU)

15 depoRemote Terminal Unit (RTU)

17 Pompa İstasyonuRemote Terminal Unit (RTU)

Master Terminal Unit SCADA Merkezi


SCADA Donanımı

- Sahada kullanılan ve izlenmesi, kontrol edilmesi gereken ayrıca sisteme bilgi sağlayan tüm enstrümanlar ….

- Remote Terminal Unit (RTU)Saha üzerinde ölçüm yapılması veya denetlenmesi istenen noktalara yerleştirilecek cihazlarla gereksinim duyulan tüm ölçüm ve denetleme işlevleri yerine getirilebilmektedir.

- Master Terminal Unit (MTU)Sahadan gelen bilgilerin toplandığı, izlendiği, değerlendiği, veri aktarma cihazlarından (modem gibi), işleme ünitelerinden (iş bilgisayarları gibi) ve izleme birimlerinden (mimik pano, projeksiyon, ana bilgisayarlar) oluşur.SCADA merkezi, su yönetimine ait tüm kararların alındığı, alarm değerlendirilmelerinin ve bu bilgiler ışığında gerekli konfigürasyonların yapıldığı birimdir.

İletişim SistemiTelli, telsiz, özel kablolarla ve uydu aracılığı ile yapılabilen veri iletişim ortamıdır.


- Veri iletimi ve iletilen verilerin depolanması,- Alarm ve olayların bir yazılım veya operatör eliyle takip edilmesi,- Arşiv bilgilerinin sürekli olarak depolanarak, izlenebilmesi,- Ölçülebilir ve hesaplanabilir değerlerin yazılımla, sisteme dahil edilmesi,- Uygulama ve raporlama yetenekleri,- Human Machine Interface (HMI) İnsan ve Makine arasında bir arayüz oluşturabilmesi,- Operatör komutlarının kayıt altında tutularak insan hatalarının en aza indirilmesi,- Zaman, enerji, iş gücü, maliyet tasarrufu ile azami verimlilik sağlaması.

SCADA Fonksiyonları


Kumanda sayfası

Alarmlar, olaylar ve komutlar

Trend ve arşiv sayfaları

Monitör görüntülerine örnek


SCADA hakkında SCADA sistemleri, su kaynaklarını daha verimli kullanmak, su dağıtımını merkezi olarak izleyebilmek ve yönetebilmek, ortaya çıkan sorunlardan anında haberdar olup müdahale edebilmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Su dağıtımını ve yönetimini bilgisayar tabanlı ve merkezden yapmak suretiyle su dağıtımı üzerinde hakimiyet sağlanabilmekte ve sürekli denetim mümkün olmaktadır. Bizde birkaç mühendisliğinin birleştiği bu fonksiyonel sistemi uygulamaya başladık.

SCADA çok hızlı gelişen teknoloji sayesinde yoluna devam etmektedir, teknolojinin bizlere sunduğu yenilikler ilerdeki günlerde SCADA’nın hayatımızın her alanında kullanılacağını bizlere işaret ediyor.


KOSKİ SCADA PROJESİProjenin Konusu

• Coğrafi olarak oldukça geniş bir alan üzerinde su üretim ve dağıtım istasyonlarının bir merkezden sürekli olarak izlenebileceği gereksinim duyulduğunda istasyonlara merkezden kumandanın sağlanabileceği ve istasyonlarda yapılan ölçümlerle ilgili istatistiksel bilgilerin sürekli olarak elde edilebileceği türden sistemler Merkezi Denetim ve İzleme Sistemi olarak adlandırılmaktadır.

• Bu nedenle Konya İli mücavir alanı içerisinde bulunan su temin ve dağıtımında kullanılan, kuyu, depo ve pompa istasyonu tesislerinin tek merkezden denetim ve İzleme edilmesi zorunludur.

• Dolayısıyla şehrin değişik noktalarında bulunan kuyu, depo ve pompa istasyonlarımızın tek merkezden denetim ve izlenmesi bir otomasyon programıyla sağlanacaktır.

• Konya ilinde yaşamakta olan insanlara sağlıklı, içme ve kullanma suyu sağlanılması için, su pompaj, depolama ve dağıtım sisteminin geliştirilmesi ve yönetilmesi projenin konusudur.


SCADA Gerekli mi?

• 242 derin kuyu• 53 gömme depo, 7 ayaklı depo• 30 pompa istasyonu • 1 barajdan• 4.760 km şebeke ile • 40 km çaplı bir alanda

Geniş üretim ve dağıtım ağı sebebiylesistemin kontrolü zordur.


SCADA’dan beklenen faydalar

• İşgücünde maksimum fayda.• Zaman tasarrufu.• Enerji tasarrufu. • Malzeme tasarrufu.• Su kaçaklarının önlenmesi.• Sağlıklı su temininde devamlılık.• İsabetli karar almak için gerçek veriler.


Sonuç (Hedeflenen)• Konya ili İçme suyu toplama, depolama ve pompaj tesislerimizin

%80'inde insan odaklı yönetimden teknolojik imkanlarla otomatik yönetim sistemine geçilmesi,

• Kurumumuzda Ulaşım, personel ve malzeme giderleri toplamında %10 tasarruf sağlanması, (personelin daha aktif ve verimli olacakları görevlerde istihdam edilmesi),

• İçme ve kullanma suyu hizmetlerimizden faydalanan vatandaşlarımızın memnuniyetinin % 5 arttırılması,

• Kurumumuza bağlı İçme suyu pompaj tesislerimizin işletme maliyetlerinin %5 azalması,

• Kurumumuza bağlı içme ve kullanma suyu pompaj tesislerimizde meydana gelen arızaların, bakım ve onarım maliyetlerinden % 10 tasarruf sağlanması,

• Kurumumuza bağlı içme ve kullanma suyu pompaj tesislemizde tüketilen elektrik enerjisinden %10 tasarruf sağlanması,

• İçme ve kullanma suyu dağıtım şebekesinde kayıp ve kaçak oranı % 5 düşürülmesi hedeflenmiştir.


SCADA sisteminin getirdiği faydalar-1

• Kuyu, pompa istasyonları ve depolardaki tüm bilgiler on-line izlenerek, gerekli kontrol ve kumandalar sağlanmıştır.

• Kuyulara kumanda için gidilme zorunluluğu kaldırılmıştır.

• Depo taşmaları önlenmiştir.



• Kuyularda ortaya çıkan arızanın çeşidi belirlenerek, ilgili ekibin arızaya gönderilmesi sağlanmıştır.

• Kuyu kabin kapıları ve depo kapaklarının durumları merkezden görülebilmekte ve kısmen güvenlik sağlanmaktadır.



• Demantlı tarifeye uyulması bilgisayar tarafından yapıldığından ve hız kontrol cihazları kullanılarak şebekeye ihtiyaç kadar su pompalandığından enerji tasarrufu sağlanmaktadır.

• Basınç ve debi kontrolü on-line yapıldığından aşırı basınç ve debi ile ortaya çıkan şebeke arızaları en aza indirilmiştir.


Sonuç (Gerçekleşen)2007 2008 % 2009 %

Tesis Adedi 274 314 329

Enerji Tüketimi 33.622.244 kW 33.595.049 kW 12,8 30.911.935 kW 22,7

Personel 33 18 45,5 16 51,5

Ulaşım 3 araç 14.616 saat 2 araç 8.352 saat 43 2 araç 8.352 saat 43

Depo Taşkınları 4 2 50 0 100

Motor Yanması 20 12 40 7 65Mil Kesme ve Boru Çözme 36 10 72 2 94,4Diğer Motor ve Pompa Arızaları 428 244 43 227 47

Şebeke Arızaları 12.796 7.580 40,7 6.869 46,3

Müşteri Memnuniyeti %82,6 %83,7 1,3 %90,8 9,9


SONUÇ VE ÖNERİLER

2007 yılı;Enerji tüketimi; 33.622.244 kWSu üretim miktarı; 64.832.000 m3Birim kW; 0,519 kW/m3



SCADA Sistemi ile gerçekleşen tasarruflar ve verimlilik hedeflenenin üstündegerçekleşmiştir. KOSKİ SCADA Sistemi Avrupa Birliği Su Müktesabatı toplantılarında en başarılıproje seçilmiş ve İspanya, Bulgaristan, Romanya, Hırvatistan ülkelerinde yapılanCHANCE Projesi kapsamında örnek gösterilmiştir.


Kurulan SCADA sistemleri büyüklüklerine göre ve yapılan prosesin işlevine göre ortaya çıkan işletme tasarrufuyla yatırım maliyetlerini 12-30 ay arasında amorti etmektedirler.

KOSKİ SCADA Sistemi DSİ Genel Müdürlüğü tarafından örnek alınmış ve Konya Kapalı Havzasında bulunan 114000 kuyunun takibi için yapılan fizibilite çalışmalarına esas teşkil etmiştir.

Hedefi, kaynaklarının daha verimli kullanılması, sistemin merkezi olarak izlenmesi ve yönetilmesi, anlık denetim imkânı, istatistik ve sürekli iyileştirme olan SCADA sistemleri küresel ısınma ve iklim değişikliklerinin getirdiği su, petrol, elektrik sıkıntısı gibi problemlere karşı, kaynakların etkin kullanımında vazgeçilmez olmuştur.

Sonuç olarak SCADA ve benzeri veri tabanlı kumanda ve kontrol sistemleri ilgili kurum, kuruluş, kullanıcı kişi ve özel sektöre tanıtılmalı, gerekirse gerekli finansal ve kanuni teşvikler, merkezi idare tarafından yapılmalıdır.

SONUÇ VE ÖNERİLER


Teşekkürler

İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ SÜRECİNDE SU ÜRETİM VE DAĞITIM KAYNAKLARININ ETKİN KULLANIMI İÇİN SCADA SİSTEMLERİ

Documents