Hierarchiczny system sterowania siecią wodociągową z zastosowaniem radiowej infrastruktury komunikacyjnej

W artykule przedstawiono proces budowy hierarchicznego systemu sterowania ilością i jakością wody w sieci dystrybucji wody pitnej miasta Chojnice. Do badań wykorzystano model szkieletowy opracowany w środowisku Epanet. Dokonano dekompozycji, zaproponowano strukturę systemu regulacji, w warstwie bezpośredniej sprawdzono różne rodzaje regulacji: zdarzeniowo-regułowe, PID oraz MPC. Zaproponowano bezprzewodowe metody komunikacji pomiędzy punktami monitorowania i sterowania. Dokonano badań symulacyjnych poprawności działania zaproponowanego systemu sterowania.

Drinking Water Distribution Systems (DWSW) are most important sectors of infrastructure, both for individuals and industry. In both cases it is necessary to provide a suitable amount of water at all times during a day. In the case of individual customers it is very important to ensure good quality of the water supply, since in many cases it is directly consumed by customers. The DWDS from the perspective of control engineer is a multi-dimensional, nonstationary object with variable delays and uncertainty. So it is a very complex object, and geographically distributed. The article presents the process of building a hierarchical control of quantity and quality of water in the DWDS of the city Chojnice. In purpose of application of decentralized control DWDS was decomposed and subsystems were created. Different types of regulation: event-driven-rulebased, PID and MPC were tested. Coordination among subsystems was necessary to obtain sufficient quality of control. Wireless communication between monitoring and control points is introduced. Simulation studies were preformed to confirm proper operation of the proposed control system.