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Forschungsstelle
BLV
Projektnummer
4.16.01
Projekttitel
Development of a multiparameter self-powered probe with a data transmission over a wireless network to monitor in real time the evolution of the quality of drinking water on the network.
Projekttitel Englisch
Development of a multiparameter self-powered probe with a data transmission over a wireless network to monitor in real time the evolution of the quality of drinking water on the network.

Texte zu diesem Projekt

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Schlüsselwörter
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Projektziele
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Weiteres Vorgehen
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Publikationen / Ergebnisse
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Englisch)
Water, control, quality, self-powered, low-cost, real time, distribution, monitoring
Schlüsselwörter
(Französisch)
Eau, surveillance, qualité, temps réel, autonomie, coût, capteurs, distribution
Kurzbeschreibung
(Englisch)

All distributors have to provide a constantly high quality of drinking water, whatever their size. The water quality is defined by physicochemical and biological parameters to ensure the food safety of the distributed drinking water. The control of network operation and monitoring of the quality of water supplied is crucial to anticipate technical and sanitary defects, to elaborate investment planning, to reduce energy consumptions, to optimize the management of maintenance and to monitor the quality and volume of drinking water produced and consumed.

SIG has defined the basic criteria for the desired probe suited to the needs of every drinking water distributor, and which would be a tool to follow the physico-chemical indicator of the food safety of drinking water: measure the main physicochemical parameters of water quality listed above, be self-powered (6 months as a minimum), be implemented directly on pipe, transfer data from the probe to the monitoring centre of the water distributor via a wireless communication system, and all for a production cost of around 1’000 CHF per probe.

The overall solution enables an easy connection with any SCADA system that can retrieve the measurements from the probe and store them in their own database for further reuse.

Kurzbeschreibung
(Französisch)

Comme tout distributeur d’eau potable, les SIG se doivent de fournir en permanence une eau de qualité irréprochable, respectant les valeurs-limites normées et imposées sur les divers paramètres physicochimiques et microbiologiques caractérisant une eau. La maîtrise du fonctionnement du réseau et le suivi de la qualité de l’eau distribuée sont déterminants pour anticiper les anomalies techniques et sanitaires, planifier les investissements, optimiser l’énergie, gérer la maintenance et surveiller la qualité, et les volumes d’eau potable produits et consommés.

Bien que des mesures ponctuelles soient effectuées par le laboratoire (seule possibilité de suivre la qualité biologique de l’eau), avoir une vision en temps réel de la qualité physicochimique de l’eau par le déploiement de sondes d’analyse de la qualité de l’eau (état du réseau) permettrait d’optimiser l’exploitation.

Pour les exploitants, les critères de base requis sont: mesurer la liste des paramètres suivants, être autonomes en énergie, être installées directement sur les conduites d’eau potable, avec transmission régulière à distance des données, pour un coût de réalisation par sonde de 1’000 CHF environ.

 

Physico-chemical

Parameters

Measuring ranges

Precision

The Essential

Turbidity

Range 1 : 0 to 1 NTU
Range 2 : 1 to 10 NTU

0.1 ± 0.1 NTU
± 0.5 NTU

Residual Chlorine

0 à 0.2 mg Cl2 / L

0.01 ± 0.01 mg Cl2 / L

Temperature

0 à 30 °C

0.1 ± 0.1 °C

Velocity

0 à 2 m/s

0.1 ± 0.1 m/s

Pressure

0 à 16 bar

0.1 ± 0.1 bar

Conductivity

0 à 1'000 μS / cm

± 5 μS / cm

The Additional

pH

6 à 9 pH unit

  1. ± 0.1 pH unit

Total Organic Carbon

0 à 2 mg C/L

0.1 ± 0.1 mg C/L

L‘étude de marché menée n’ayant pas permis de trouver un tel produit, il est décidé de lancer ce projet de développement d’une nouvelle sonde.

Projektziele
(Englisch)

The objective is to develop a probe that:

  1. contains 6 primary sensors for monitoring continuously the physicochemical quality of drinking water in distribution pipes :

  • Turbidity indicates the presence of intrusions into the network, or leaks

  • The measurement of Residual Chlorine ensures that the supplied water is disinfected (especially at the end of the network)

  • Temperature is used to check the proper preservation of water quality

  • Conductivity is usefull to check if there isn’t any intrusion

  • Velocity/Flow rate could be used to check if the hydraulic conditions are normal or not, and also for online hydraulic calculations

  • Pressure : as mentionned above for velocity ;

  1. is directly implemented in pipe. The diameter of the connection to install the probe in the main pipe is 40mm.

  2. transfers data (i.e. measurements) from the probe, buried into a pit, to the monitoring center of the drinking water distributor some kilometers away;

  3. is self-powered from an energy harvesting system (e.g. a turbine) or a battery, depending on the needs of sensors and the telecommunication system;

  4. costs in production approximately 1’000 CHF per probe. A low-cost probe would allow a significant deployment of these probes on the drinking water network and therefore an access to a better understanding of its « life »/functioning.

  5. Explicit how the data (i.e. measurements) can be retrieved by any SCADA system of a monitoring center

 

Weiteres Vorgehen
(Deutsch)

Link zum Fabasoft-Subdossier des Projektes:

 4.16.a Luyet Development of a multiparameter probe to monitor in real time the evolution of the quality of drinking water on the network, self-powered, with a data transmission over a wireless network (2015/000001)

17.09.2015: Selektionssitzung

Abstimmung an Selektionssitzung:
immer Abteilung angeben!

Annahme 1. Prio: 3x LME, RB, INT

Annahme 2. Prio: …

Ablehnung: 0

Enthaltung (im Entscheid der Prioritäten): 0

Auflagen festgelegt an Selektionssitzung:

Die Kompatibilität mit anderen Systemen muss gewährleistet sein

Es muss präzisiert werden wie die Datenübertragung funktioniert und für andere Trinkwasserversorger verfügbar sein.

Umsetzung BLV:

Realtime Überwachung der Trinkwasserqualität

Die Lebensmittelsicherheit online verfolgen.

Begleitende/r Experte/Expertin

Pierre Studer

Foko Sitzung vom 07.10.2015

Die Foko empfiehlt das Projekt zur Annahme. Auflagen gemäss Selektionssitzung

Forschungsbeauftragter: Thomas Lüthi

Entscheid GL 19.10.2015

Gemäss Vorschlag Arbeitsgruppe Forschung und Foko wurde das Projekt angenommen. Auflagen wie von Foko vorgeschlagen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12.02.2016: Projektbeschrieb eingegangen. Das Projekt wurde definitiv genehmigt ; der Vertrag ist erstellt. (208. Foko vom 28. Januar 2016/mat)

18.11.2016: Schlussbericht und Datenblatt eingegangen, von begleitenden Experten genehmigt. (2.17. Foko vom 07.11.2016/sce)

 

Umsetzungssitzung vom 10. November 2016:

UMS 2016:

Das Projekt wurde von Pierre Studer an der Weltausstellung vorgestellt.

Im Moment werden die Resultate an verschiedenen Orten vorgestellt. Das Projekt ist für uns abgeschlossen, das Produkt geht jetzt in die Vermarktungsphase.

erledigt

UMS 2017:
X formal
inhaltlich

Auflagen:
Publikation einfordern
Präsentation von Pierre Studer muss stattfinden (Infopunkt im BLV)

Termin/zuständig:

Juni 2017/tlu

 


Umsetzungssitzung vom 14. November 2017:

UMS 2017:

-

erledigt

UMS 2018:

formal X

inhaltlich

Auflagen:

Publikation einfordern via Pierre Studer

Termin/zuständig:

UMS 2018/mvo

Mai 2018: PUblikationen eingegangen. Projekt auf erledigt gestellt mvo

   
       
 
Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
Zugehörige Dokumente
URL-Adressen
(Deutsch)