Su ve atıksu şebekelerinde basınç yönetimi ve kaçak azaltma: RTU odaklı yaklaşım

Yüksek basınç, yaşlanan altyapı, görünmeyen kaçaklar ve artan enerji maliyetleri, su ve atıksu şebekelerinin sessiz düşmanları. Çözüm net: ölç, yönet, azalt. 2025’te su SCADA, basınç yönetimi, DMA, kaçak tespiti, pompa kontrolü, telemetri ve RTU entegrasyonu bu hedefe makul maliyetle ulaşmanın en güvenilir yolu. RTU, sahadaki sensörlerden veri toplayan ve bu veriyi merkeze güvenli biçimde ileten, gerektiğinde lokal kontrol yapan akıllı bir saha ünitesidir. Beklenen sonuç basit: daha az patlak, daha az su kaybı, daha düşük enerji, daha hızlı müdahale.

Basınç yönetimi ile su kaybını düşür: RTU ve su SCADA birlikte nasıl çalışır?

Basınç, sızıntı debisini doğrudan etkiler. Basit düşünelim, basıncı yüzde 10 düşürmek çoğu şebekede sızıntı debisini yaklaşık yüzde 10 ila 20 düşürür. RTU, basınç (bar), debi (m³/s) ve seviye (m) sensörlerini okur, telemetri ile merkeze gönderir, su SCADA ise bu verilere göre set değeri yönetimi yapar. Basınç düşürme vanası (PRV), vana ve pompa komutları uzaktan ve otomatik verilir. Gerçek zamanlı izleme, alarm eşikleri ve olay kaydı ile operatör, sahadaki değişime anında tepki verir.

Atıksu tarafında risk başkadır. Basınç dalgasından çok seviye artışı, geri tepme ve taşkın öne çıkar. RTU, terfi istasyonunda seviye ve debiyi izler, pompaları güvenli sırayla devreye alır, taşkın olmadan suyu boşaltır. Bu bütünsel mimari, su SCADA, telemetri ve RTU üçlüsüyle çalışır.

Saha sensörleri ve telemetri ile anlık basınç ve debi takibi

• Basınç sensörü, manyetik debimetre, seviye sensörü en yaygın üçlüdür.
• RTU, bu verileri saniye veya dakikalar içinde toplar, hücresel ağlar (4G, NB-IoT) ya da RF ile gönderir.
• Pratik öneri, 1 dakikalık örnekleme, 15 dakikalık raporlama.
• Paket kaybında RTU, tampon belleğe yazar ve tekrar gönderir.
• Telemetri güvenliği için şifreli bağlantı ve kimlik doğrulama gereklidir.

RTU donanımı, sahada güvenilir çalışmanın temelidir. Donanım özellikleri için RTU300 Serisi Uzak Terminal Ünitesi bağlantısına göz atılabilir.

Basınç düşürme vanası kontrolü: adaptif set değeri ve gece modu

PRV’ler, talep düştüğünde basıncı düşürerek kaçak debisini azaltır. Gündüz 5,0 bar, gece 3,8 bar gibi iki set değeri, hızlı kazanç sağlar. İsteğe bağlı, talep tabanlı kontrol mantığında RTU, debi ve minimum basınç ölçümüne bakarak set değerini otomatik ayarlar. RTU, lokal PID ile merkez bağlantısı koptuğunda bile güvenli çalışır. Aşırı basınç ve basınç darbesi riskine karşı yumuşak açma kapama kurgulanır.

Alarm ve olay yönetimi: patlak, basınç darbesi, düşük seviye

Anlık basınç düşüşü ve eşzamanlı debi artışı görülürse olası patlak alarmı tetiklenir. Eşik tabanlı ve değişim hızı tabanlı (rate of change) kurallar birlikte kullanılır. Su SCADA üzerinde eskalasyon mantığı, SMS ve e-posta bildirimleri ile olay günlükleri, bakım ekibine iş emrine dönüşür. Yanlış pozitifleri azaltmak için DMA bazında dinamik eşik önerilir.

Atıksu için seviye ve geri tepme izlemesi

Atıksuda kritik parametreler seviye ve debidir. RTU, terfi merkezinde seviye sensörünü izler, pompa başlat ve durdur komutlarını verir. Yağışla hızla yükselen seviyede geri tepmeyi ve taşkını önlemek için alarm ve bypass kapak kontrolü devreye girer. Koku kontrol ekipmanı ve havalandırma fanları da izlenip raporlanır.

SCADA mimarisi ve su uygulamaları üzerine genel bir çerçeve için SCADA Sistemi Nedir içeriği yararlı bir başlangıçtır.

DMA ile kaçak tespiti adım adım: veriyi topla, analiz et, onar

DMA, şebekenin küçük ve izole ölçüm bölgelerine ayrılmasıdır. Amaç, kaçakların nereden geldiğini daha hızlı bulmaktır. RTU ve su SCADA ile giriş ve çıkış debileri izlenir, farklar görünür olur. Gece minimum debi, sürekli akış izleri ve anomali analizi ile sızıntı sinyali çıkar. Sonra saha teyidi yapılır, gerekiyorsa vana kapatma deneyi ve akustik dinleme ile doğrulanır.

DMA tasarımı ve sayaç yerleşimi: giriş çıkış dengesi

DMA sınırları, kapanabilir vanalar ve giriş sayaçları ile oluşturulur. En az bir giriş, tercihen her çıkış hattında sayaç bulunur. Bypass hatları sayaca dahil edilerek kaçaklar gizlenmez. Sayaç doğruluğu, kaçak tahminini doğrudan etkiler, bu yüzden kalibrasyon planı gerekir. Harita verisi ve basit bir hidrolik model, tasarıma netlik kazandırır.

Gece minimum debi analizi: sızıntıyı erken yakala

Tüketimin en düşük olduğu 02:00 ile 04:00 arasında giriş debisi izlenir. Beklenen taban tüketimi ile ölçülen değer arasındaki fark, sızıntı sinyalidir. RTU verisine hareketli ortalama ve medyan filtre uygulanarak gürültü azalır. Mevsim ve hafta içi hafta sonu farkları ayrıca değerlendirilir. Kalıcı artış varsa ekip sahaya yönlendirilir.

RTU, su SCADA ve yapay zekalı anomali tespiti

RTU’dan gelen basınç-debi-zaman verisi su SCADA’da normalize edilir. Ekipman bakımı ve planlı çalışma dönemleri işaretlenir ki yanlış alarm üretilmesin. Basit makine öğrenimi yöntemleri, mevsimsel ARIMA veya izolasyon ormanı gibi yaklaşımlar ani sapmaları işaretleyebilir. Modeli açıklanabilir tutmak, saha ekipleri için karar desteğini güçlendirir. Verinin sahipliği ve gizliliği korunur, erişim kayıt altına alınır.

Saha teyidi, onarım planı ve KPI takibi

Sahada adımlar net olmalı: vana kapatma, basınç testleri, akustik dinleme. Onarım önceliği, su kaybı miktarı, müşteri etkisi ve kazı maliyeti ile belirlenir.

Aşağıdaki KPI’lar sahadaki ilerlemeyi görünür kılar:

Su ve atıksu projelerinde doğru RTU seçimi kritik önem taşır. Ürün yelpazesini görmek için DM100 Serisi RTU Ürünleri yazısındaki temel RTU kavramlarına da göz atılabilir.

Pompa kontrolü ve enerji verimliliği: akıllı istasyon yönetimi

Pompa istasyonlarında enerji gideri yüksektir. RTU ve su SCADA, pompa kontrolünde merkezi rol oynar. Değişken hızlı sürücülerle basıncı sabit tutmak, enerji tüketimini ciddi oranda düşürür. Çalıştırma sırası, eş yaşlandırma, bakım sayaçları ve titreşim-sıcaklık izleme ile ekipmanın ömrü uzar. Atıksu terfilerinde seviye tabanlı kontrol ve taşkın önleme senaryoları, sahada kesintisiz çalışmayı destekler.

Değişken hızlı sürücüler ile basınç sabitleme ve tasarruf

Basit fizik: hız düşerse debi ve basınç düşer, enerji yaklaşık kübik olarak azalır. RTU, VFD set değerini basınç geri bildirimi ile ayarlar. Gece daha düşük basınç, pik talepte kontrollü artış, sistemin stabil kalmasını sağlar. Anti-surge ve soft-start, boru ömrünü uzatır, arıza riskini azaltır.

Çalıştırma sırası, eş yaşlandırma ve bakım uyarıları

Pompa A-B-C sırasını döngüyle değiştirerek eş yaşlandırma yapılır. Çalışma saati, start-stop sayısı, sıcaklık gibi verilerden bakım uyarısı üretilir. RTU lokal arıza moduna geçip yedek pompaları devreye alabilir. Parça ömrünü uzatmak da enerji kadar önemli bir tasarruftur.

Depo ve terfi seviyesine göre taşkın ve kavitasyon koruması

Depo düşük seviyedeyken pompaları korumak için minimum seviye kilidi şarttır. Yüksek seviyede ve yoğun yağışta taşkını önlemek için bypass ya da ikinci hat açma senaryosu devreye girer. Kavitasyon riski, emme hattı basıncı ve titreşim verisiyle izlenir, erken uyarı sağlanır.

Uzaktan komut ve güvenli kapanış senaryoları

SCADA’dan gelen komutlar RTU’da güvenli onay (interlock) ile işlenir. Haberleşme kesilirse güvenli durum uygulanır, son geçerli set değeri, yerel zamanlı program ve yumuşak durdurma devreye girer. Yetkisiz komutları önlemek için rol tabanlı erişim ve çift onay kullanılır.

RTU seçimi, kurulum ve güvenlik: sahada dayanıklılık, merkezde güven

Doğru RTU, gerçek saha koşullarına dayanır ve doğru protokollerle konuşur. Giriş-çıkış sayısı, besleme seçenekleri, pil yedeklemesi, IP koruma sınıfı ve sıcaklık aralığı temel parametrelerdir. İletişimde 4G, NB-IoT, LoRaWAN ya da Ethernet seçenekleri sahaya göre planlanır. Protokoller tarafında Modbus, MQTT, DNP3 gibi standartlar su SCADA uyumunu kolaylaştırır. Pano düzeni, topraklama, yıldırımdan korunma ve kablo ekranlama, güvenilirliği belirler. Siber güvenlikte şifreleme, VPN, güçlü parola, rol tabanlı yetki ve düzenli yama, olmazsa olmazdır.

Detaylı bir ürün ailesi örneği için Endüstriyel RTU Cihazı RTU300 ve farklı protokol seçenekleri için DM100 Serisi RTU (Remote Terminal Unit) incelenebilir.

Donanım gereksinimleri: I/O, güç ve koruma

• Analog I/O: 4-20 mA basınç, seviye girişleri.
• Dijital I/O: darbe çıkışlı sayaç, kuru kontak alarmlar.
• Besleme: 12 veya 24 VDC, güneş paneli opsiyonu.
• Yedekleme: dahili pil ile 8-12 saat.
• Koruma: IP65 ve üzeri, geniş sıcaklık aralığı, güçlü EMC.

İletişim ve protokoller: sahaya uygun doğru seçim

• Kapsama varsa 4G, derin iç mekanda NB-IoT, kırsalda LoRaWAN.
• Ethernet varsa kablolu bağlantı kararlı ve düşük gecikmeli.
• Protokol seçimi: Modbus RTU/TCP basit saha cihazları için, MQTT bulut ve IoT için, DNP3 olay zaman damgası ve güvenlik için.
• Güvenli bağlantı için TLS ve sertifika yönetimi şart.

Siber güvenlik: şifreleme, VPN, yetki ve izleme

Varsayılan parolaları değiştirin, çok faktörlü erişimi açın, yalnızca gerekli portları açık bırakın. VPN tüneli, TLS 1.2 ve güncel şifre paketleri kullanın. Kullanıcı rollerini ayırın, yapılan her işlemi loglayın. SCADA ve RTU yazılımlarını düzenli güncelleyin, yama takvimini işletin. Yedekleme ve felaket kurtarma planını periyodik test edin.

ROI ve yol haritası: 90 günde ölç, düzelt, ölçekle

Basit geri dönüş yaklaşımı, üç ana cepheyi toplar: su kaybı azalımı, enerji tasarrufu, azalan arıza maliyeti.

Önerilen 90 günlük plan:

1. Pilot DMA seçimi
2. RTU ve sensör kurulumu
3. Eşik ve alarm ayarı
4. Gece minimum debi analizi
5. İlk onarımlar ve rapor

6-12 ayda, başarı ölçütleri tutuyorsa, ölçekleme ve standartlaştırma ile tüm şebekeye yayılım planlanır.

Konuya ilişkin saha örnekleri ve uygulama notları, belediye yayınları ve operatör deneyimleriyle uyumludur. 

Mimari seçimi ve yazılım tarafı ile ilgilenenler, Endüstriyel SCADA Çözümleri sayfasında geniş bir özet bulabilir.

Sonuç

Bu yaklaşım, daha az kaçak, daha dengeli basınç, daha düşük enerji ve daha hızlı müdahale demektir. 2025’te RTU, telemetri ve su SCADA üçlüsü, su ve atıksu şebekeleri için güvenilir bir çerçeve sunuyor. Hemen iki adım öneri: a) Pilot bir DMA kur ve gece debisini ölç, b) En kritik PRV’lerde adaptif set değerini dene. Yol haritasını bugün başlat, yarın sonuç al. Anahtar kelimeler doğal akışta tekrar: basınç yönetimi, DMA, kaçak tespiti, pompa kontrolü, telemetri, RTU, su SCADA.