Event detection with combined sensors in the distribution network of Groningen

A small part (approx. 1%) of valve positions in Dutch distribution networks are known to be incorrectly registered, and pipeline leaks or unintentional anomalies in supply sometimes occur. Such events can negatively affect the supply of drinking water and the utilities’ capacity to intervene: residence times, locations of mixing zones and flow reversals can deviate from expectations, and the necessary closure of pipeline sections in case of calamities can be hampered and contribute to customer minutes lost (CML) and dissatisfied customers. An obstacle to properly assess operational conditions is the limited extent to which pipeline networks are usually monitored, but the application of sensors offers new opportunities.
In the current, overarching Joint Research Programme (BTO) project “Smart Water Networks” several pilot studies are being conducted to investigate how smart networks can be realized with water meters and sensors in the distribution system through the application and integration of various data sources and models. The aim is to investigate how the wide application of (combined) sensors can lead to a more reliable, efficient and transparent drinking water supply. The focus of the BTO project is explicitly not on the practical aspects of installing sensors, choosing a technique or data protocol, putting the data quality in order or setting up ICT, but on the application of the data obtained from the sensors in the pilot and data aimed at the operation of the pipeline network.

Sensoren kunnen helpen bij het bewaken van drinkwaterdistributienetwerken en afwijkingen van de normale werking van het systeem detecteren. Waterbedrijf Groningen heeft een pilotgebied ingericht met zeven gecombineerde sensoren voor elektrische geleidbaarheid (EC) en druk. Om een mogelijke uitbreiding van het sensornetwerk te onderbouwen en het ontwerp en de voordelen te onderzoeken, is een gevoeligheidsstudie uitgevoerd op basis van simulaties met hydraulische leidingnetmodellen. Deze geeft inzicht in het vermogen van sensornetwerken van verschillende vorm en grootte om afwijkende gebeurtenissen (‘events’) te detecteren, zoals lekkages, afsluitingen en afwijkende verhoudingen van de leveringsvolumes vanuit twee pompstations. Lekkages blijken gemakkelijker te detecteren dan afsluitingen en events worden gemakkelijker gedetecteerd door EGV- dan door druksensoren. Eventdetectie met EGV-sensoren is bovendien meer locatiespecifiek dan met druksensoren. Een voorwaarde is wel dat er menging optreedt van verschillende waterkwaliteiten vanuit verschillende bronnen, wat niet altijd en overal het geval is. De locatie van 15 aanvullende druksensoren is geoptimaliseerd voor de gecombineerde detectie van lekkages en afsluitingen. De aanbeveling van dit onderzoek is om op deze locaties druksensoren te installeren en daarmee praktische kennis op te doen over de werking van het systeem en de detectie van events.