The Smart Islands Project in Rarotonga - Cook Islands, Nuova Zelanda

Background

Le isole di Cook, rinomate per le loro meravigliose aree costiere e montagne lussureggianti, sono diventate una destinazione turistica molto popolare. Il settore turistico ha giocato un ruolo significativo nella loro crescita economica durante l’ultima decade. Per questo nel 2021 il governo di questo paese del Sud Pacifico ha introdotto la SMART Economy Initiative, un’iniziativa che punta a migliorarne ulteriormente lo sviluppo.

Come parte di questa iniziativa, è stato lanciato lo Smart Island Project, che comprende i seguenti progetti chiave:

• Gestione efficiente della distribuzione dell’acqua
• Monitoraggio dei livelli di acqua nelle cisterne
• Gestione dell’energia, Building Automation, miglioramento della qualità dell’aria interna attraverso un ciclo chiuso ed un sistema HVAC centralizzato

Integrando i sensori LoRAWAN di Milesight in questo progetto, è stato possibile migliorare l’efficienza e la sostenibilità generale, sia per chi ci lavora che per coloro che ci soggiornano per vacanza.

Sfide

Implementare progetti innovativi sulle isole di Cook pone diverse sfide dovute al clima ed alla loro posizione unica. Eccone alcune:

Copertura internet scadente

A causa della posizione remota delle isole di Cook, assicurare una copertura affidabile per cellulari ed internet presenta ovvie difficoltà. La limitata connettività può portare a tempi di inattività della rete, ostacolando le operazioni e la trasmissione di dati. Per superare questa difficoltà e stabilire una connettività robusta sull’isola sono necessarie soluzioni innovative e miglioramenti dell’infrastruttura.

Sfide nell’installazione

L'installazione di sensori di pressione in pozzetti in calcestruzzo con chiusini in acciaio si è rivelato un compito complesso e dispendioso in termini di tempo. La combinazione di materiali diversi, requisiti di posizionamento precisi ed esigenze di tenuta hanno posto sfide nell’installazione dei componenti.

Supply Chain

La disponibilità puntuale dei prodotti necessari è cruciale perché lo sviluppo dello Smart Island Project sia regolare e nei tempi previsti. Pianificazione meticolosa, coordinazione e gestione degli stock sono necessari per superare le difficoltà di approvvigionamento ed evitare ritardi.

Difficoltà ambientali

Il clima difficile delle isole tropicali espone l'attrezzatura a condizioni ambientali severe, tra cui venti intensi, temperature elevate, radiazioni UV, umidità elevata combinata con acqua di mare e frequenti piogge abbondanti. La salinità nell'aria aggrava ulteriormente l'aggressività della corrosione. Queste condizioni possono portare a tassi di corrosione elevati e potenzialmente incidere sulle prestazioni e sulla funzionalità dei prodotti.

Interferenze di insetti ed animali

Insetti come formiche e vespe, così come altri animali come i gechi, hanno il potenziale di invadere o occupare alloggiamenti protettivi, sensori e gateway, il che può comprometterne la funzionalità. L'implementazione di misure di salvaguardia è essenziale per prevenire e mitigare tali interferenze, garantendo il funzionamento ininterrotto e l'accuratezza dei sensori e dei relativi sistemi.

PERCHÉ SCEGLIERE MILESIGHT

“ICTnexus/IQnexus ha deciso di optare per i prodotti Milesight per il progetto Smart Island per il loro allineamento con i requisiti del progetto. Oltre ad offrire una grande durata della batteria, prodotti di alta qualità e bassi costi di manutenzione, la scelta dei prodotti Milesight è stata influenzata anche dall’eccezionale servizio offerto.

La loro ottima reputazione nel fornire un supporto al cliente affidabile ed una assistenza tecnica pronta, ha giocato un ruolo significativo nel nostro processo decisionale”

 - Michael Welzel, CTOof ICTnexus/IQnexus

PROGETTO

Gestione della ripartizione dell’acqua

Al fine di garantire una fornitura d’acqua affidabile e costante ai residenti di Rarotonga, la più grande e più popolata delle Cook Islands, è stato implementato un sistema di ripartizione dell’acqua meticolosamente studiato. Il processo inizia con il reperimento dell’acqua da fonti naturali come insenature, fiumi e riserve sotterranee. Quest'acqua viene raccolta nei punti di presa e viene sottoposta a processi di trattamento per soddisfare gli standard di qualità, preparandola per la distribuzione.

• Per consentire un monitoraggio e un’analisi efficienti del sistema di distribuzione dell’acqua calda, il progetto utilizza la tecnologia LoRaWAN®. In ciascun punto di presa, vari sensori LoRaWAN® di Milesight vengono utilizzati per monitorare diversi parametri, inclusi i livelli del serbatoio tampone, la pressione ed il volume dell'acqua prodotta. Questi sensori forniscono dati preziosi ed utili a gestire il sistema in modo efficace ed efficiente.

• Dopo il trattamento, l’acqua viene trasportata dai 10 punti di presa principali al principale anello di distribuzione. Ogni punto di presa è connesso all’anello principale attraverso condotte dotate di punti di connessioni. In questi punti di connessione sono stati installati water meter e sensori di pressione di Milesight EM500-PP. Questi sensori di pressione progettati specificatamente per misurare la pressione di liquidi e gas, permettendo il monitoraggio della pressione delle cisterne, nei condotti ed il riconoscimento di perdite. I dati raccolti da questi sensori e dai trasmettitori LoRaWAN ModBus, che sono collegati ai water meter, vengono trasmessi usando la tecnologia LoRaWAN.

• Dall’anello centrale, condotti di distribuzione più piccoli si estendono ai consumatori individuali, portando l’acqua ai loro rispettivi siti. Nei piani per il futuro ulteriori sensori di pressione EM500-PP e sensori di livello EM500-SWL saranno installati per misurare accuratamente pressione e consumi, migliorando ancor di più l’efficienza del sistema.

BENEFICI 

L'implementazione di questi sensori apporta vantaggi significativi misurando accuratamente la produzione, il consumo, i livelli e la pressione dell'acqua, fornendo dati significativi per la rilevazione precoce di eventuali anomalie o problemi. Grazie alle valvole di regolazione della pressione posizionate strategicamente, il sistema mantiene livelli ottimali di rendimento in tutta la rete, garantendo un flusso d'acqua regolare.

Per garantire una fornitura idrica ininterrotta, vengono condotte attività di manutenzione regolari come ispezioni, rilevamento di perdite e aggiornamenti delle infrastrutture. I responsabili della gestione dell'acqua monitorano attentamente il sistema, identificando e affrontando tempestivamente eventuali perdite, blocchi o inefficienze che si siano verificate. La soluzione comprende l'utilizzo della piattaforma di IQnexus loT, che offre informazioni utili e analisi per ottimizzare le prestazioni del sistema di distribuzione dell’acqua.

L'obiettivo finale del sistema di ripartizione dell'acqua a Rarotonga è quello di fornire ai residenti e alle imprese un servizio affidabile ed efficiente di accesso all’acqua. Attraverso una progettazione meticolosa, un monitoraggio continuo e una manutenzione proattiva, il sistema garantisce la fornitura di acqua pulita e sicura per le esigenze quotidiane.

Monitoraggio del livello di acqua nelle cisterne

In siti residenziali e commerciali è comune avere un serbatoio di riserva di acqua, connesso alla fornitura principale, equipaggiato con una pompa per agevolare una pressione efficace per la distribuzione dell’acqua. 

Per garantire una fornitura d’acqua adeguata, sono stati installati i sensori di livello ad immersione Milesight EM500-SWL, che garantiscono informazioni accurate ed in tempo reale del livello della cisterna.

I sensori EM500-SWL giocano un ruolo importante, soprattutto in situazioni dove il serbatoio di riserva è riempito parzialmente da acqua piovana. Monitorando il livello di accumulo dell’acqua piovana, questo sensore permette un tracciamento preciso della disponibilità di acqua piovana come risorsa di acqua alternativa. Questo riduce la dipendenza dalla fornitura d’acqua principale e promuove pratiche sostenibili di gestione dell’acqua. 

Oltre al sensore EM500-SWL, un water meter è stato installato nell’impianto di fornitura degli edifici, per misurare il consumo complessivo di acqua. Questo permette un monitoraggio completo dell’utilizzo di acqua ed un rilevamento di perdite all'interno dell'edificio.

BENEFICI

• Gestione efficiente dell’acqua
  Grazie ai dati raccolti da EM500-SWL e dai water meter, i building manager ed i proprietari possono prendere decisioni informate riguardo l’uso e la gestione dell’acqua. Con informazioni utili circa le abitudini di consumo e livelli delle cisterne, possono ottimizzare la distribuzione dell’acqua, rilevare ed operare velocemente su perdite, ed implementare azioni di risparmio dell’acqua.

• Risparmio e sostenibilità
  Monitorare il livello delle cisterne di riserva ed analizzare il consumo attraverso i sensori EM500-SWL, contribuiscono al risparmio e promuovono una gestione sostenibile dell’acqua. Identificando opportunità per utilizzare acqua piovana o implementando misure di conservazione dell’acqua, la dipendenza dalla linea di fornitura principale viene ridotta, diminuendo così i costi di bolletta e riducendo il footprint ambientale.

Miglioramento della IAQ

Per creare un ambiente salutare e confortevole, è fondamentale mantenere un eccellente livello di qualità dell’aria interna (IAQ). Ma raggiungere una buona qualità dell’aria in un circuito HVAC chiuso pone diverse sfide a causa del limitato scambio d’aria, delle caratteristiche del sistema e delle alte temperature esterne. Questo progetto dimostra come i prodotti di Milesight contribuiscono al miglioramento dell’IAQ in sistemi HVAC chiusi attraverso l’integrazione di sensori IAQ, controllori e prese d’aria esterne.

Oltre al monitoraggio del consumo energetico, consumo di gas e consumo di acqua attraverso meters, la IAQ gioca un ruolo cruciale nel creare un ambiente interno salubre e confortevole.

Sensori Milesight per un IAQ migliore

I sensori Milesight, compresi quelli della serie LoRaWAN AM IAQ Sensors e EM300-TH (sensore di temperature ed umidità) hanno dato prova di essere potenti strumenti per la gestione e l’automazione degli edifici.

Questi sensori monitorano e misurano in modo efficace parametri chiave di IAQ come temperatura, umidità, livelli di diossido di carbonio (CO2), TVOC, luce, PM2.5 e PM10, HCHO, O3 e movimento.

Collezionando dati in tempo reale, i sensori IAQ di Milesight forniscono informazioni importanti abilitando così misure proattive per mantenere un'ottima qualità dell’aria interna.

Integrando i sensori Milesight nel circuito chiuso e nel sistema centralizzato si HVAC è possibile perfezionare la building automation, l’efficienza energetica viene ottimizzata e la qualità dell’aria è migliore. Tutto ciò contribuisce ad un ambiente più salubre e confortevole per chi li occupa, assicurando allo stesso tempo un uso efficiente dell’energia. 

I dati raccolti dai sensori Milesight possono alimentare algoritmi avanzati e tecniche di machine learning per ulteriori analisi. Queste permettono l’identificazione di pattern, il rilevamento di variazioni e di fare previsioni su potenziali problematiche energetiche e di IAQ. Con queste informazioni gli operatori possono agire tempestivamente per affrontare problemi di energetici e di IAQ e creare un ambiente interno più sano, risparmiando energia ed emettendo una minore impronta ecologia. 

Sensori Milesight per un ottimale consumo di energia

In un sistema HVAC chiuso per mantenere una buona IAQ è necessaria l’aspirazione di aria dall’esterno. Introducendo aria esterna pulita, la concentrazione di agenti inquinanti può essere ridotta. Ma l’aspirazione di aria esterna ha alcune implicazioni energetiche perché viene consumato un quantitativo significativo di energia nella condizionamento dell’aria che entra. 

Per ottimizzare l’efficienza energetica, assicurando allo stesso tempo un buon IAQ, il livello di ventilazione può essere regolato in base ai dati raccolti dai sensori di qualità dell’aria interna di Milesight. Se il livello di IAQ è soddisfacente la ventilazione può essere ridotta, minimizzando così il consumo di energia.

Durante le ore notturne, l’aria fresca può essere utilizzata per abbassare la temperatura dell’edificio. Questo processo necessita del rilevamento di parametri esterni quali temperatura, umidità e qualità dell’aria, così come dei valori interni.

Monitorando le condizioni esterne è possibile determinare quando è idoneo sfruttare l’aria esterna più fresca. Ciò permette l’apertura strategica di finestre o la regolazione del sistema di ventilazione per portare aria fresca abbassando contemporaneamente le temperature interne.

L’integrazione dei sensori Milesight abilita la misurazione sia dei parametri esterni che interni, fornendo i dati necessari per prendere decisioni informate riguardo il raffrescamento notturno e strategie di ventilazione. Questo approccio non solo aiuta a mantenere un ambiente interno piacevole, ma contribuisce anche all’efficienza energetica riducendo la dipendenza dai sistemi meccanici di raffrescamento durante le fresche ore notturne.

Conclusioni

Migliorare la qualità dell’aria interna in un sistema HVAC chiuso è essenziale per creare un ambiente sano e confortevole. Sfruttando le capacità sei sensori LoRaWAN di Milesight ed implementando le strategie di aspirazione dell’aria esterna, diventa possibile migliorare la IAQ ed allo stesso tempo affrontare il conseguente aumento del consumo energetico ed impatto negativo sulla gestione energetica.

Installando i sensori LoRaWAN di Milesight, i parametri chiave di IAQ come temperatura, umidità, livelli di diossido di carbonio, composti organici volatili e particolato possono essere monitorati accuratamente in tempo reale. Questo monitoraggio completo permette di intraprendere azioni proattive per il mantenimento di livelli ottimali di IAQ.

Insieme al monitoraggio della IAQ, diventa cruciale anche implementare strategie efficaci per l’aspirazione dell’aria esterna. Sebbene l’aspirazione di aria esterna sia fondamentale per rinfrescare l’ambiente interno, può anche risultare in maggiori consumi energetici a causa della necessità di condizionare l’aria in entrata. Pertanto, è necessario prestare particolare attenzione per trovare un equilibrio tra IAQ ottimale e gestione energetica.

Integrando i sensori Milesight e strategie di aspirazione, gli operatori possono gestire la IAQ in maniera efficiente mitigando un eccessivo consumo di energia. Questo approccio consente di fornire un ambiente interno sano e confortevole, ottimizzando al tempo stesso l’utilizzo dell’energia e promuovendo pratiche di gestione energetica sostenibile.

Per saperne di più sui prodotti Milesight e sulle tecnologie LoRa e LoRaWAN contattaci!