400 minigemalen vervangen en geautomatiseerd

In opdracht van de gemeente Weert liet Waterschapsbedrijf Limburg de ruim vierhonderd minigemalen die de gemeente telt via een 4G-verbinding aansluiten op de eigen Centrale Regiekamer. Hierdoor worden storingen voortaan automatisch gemeld (in plaats van door bewoners) en wordt waardevolle informatie ontsloten. Croonwolter&dros zorgde zowel voor de softwarematige integratie als voor de bouw en installatie van vierhonderd nieuwe besturingskasten.

Gemeenten zijn verantwoordelijk voor de afvoer van afvalwater van huishoudens en bedrijven en daarmee voor de aanleg, het onderhoud en het beheer van het hoofdrioolstelsel. In de buitengebieden, waar gebouwen zeer verspreid staan, wordt het afvalwater met behulp van pompen onder druk naar het rioleringssysteem gepompt. Zo’n gebouw heeft een eigen minigemaal dat bestaat uit een pompput met daarin een pomp en boven de grond een besturingskast. Dit zijn de groene kasten die je weleens langs de weg ziet staan.

"‘Ik verving ooit drie gemalen tegelijk, later acht en uiteindelijk zelfs honderdvijftig, maar nu het ging het om ruim vierhonderd die binnen een jaar moesten worden geplaatst. De grote vraag was: hoe doe je dit efficiënt, in productie en logistiek?"

Jack Spronk - Projectleider Croonwolter&dros

Voorheen alleen een rode lamp, nu automatische storingsmelding

Patrik Trines, Programmaregisseur Water en Riolering van de gemeente Weert: ‘In 2015 legden we het onderhoud en beheer van de gemalen in handen van Waterschapsbedrijf Limburg (WBL). Hiermee kwam de gehele waterketen – kleine gemalen, grote gemalen en rioolwaterzuivering – bij één beheerder. De besturingskasten van deze minigemalen waren verouderd en voldeden vaak niet meer aan de geldende (veiligheids)normen. Op de kast zat een rode lamp en als die ging branden, was het aan bewoners of voorbijgangers om dit te melden. Zo simpel was het. Dit moest vroeg of laat worden vernieuwd.’

Ontzorgen van de gemeente door automatiseren en monitoren minigemalen

‘Ons uitgangspunt bij de vernieuwing was het zoveel mogelijk ontzorgen van de gemeente Weert’, vertelt Gerard Kessels, Technisch Specialist bij WBL. ‘Hoe doe je dat het best? Daar hebben we samen lang over nagedacht, waarbij we steeds meer zaken toevoegden aan de wensenlijst. Dat leidde tot een programma van eisen waarmee we begin 2020 Croonwolter&dros benaderden. Croonwolter&dros bouwde in 2010 het centrale controlesysteem WAUTER (automatiseren in water) waarmee we de grote gemalen en de rioolwaterzuiveringsinstallatie monitoren en besturen, en onderhoudt dit systeem ook.’

Technisch onbeperkt uitbreidbaar

Peter Withagen, Manager Watermarkt bij Croonwolter&dros: ‘Het programma van eisen bood verschillende uitwerkmogelijkheden die we hebben onderzocht. Uiteindelijk kozen we voor Siemens. Zij waren bereid een nieuwe processorkaart te ontwikkelen volgens onze wensen die naadloos aansluit op de centrale procesbesturing. De kaart ondersteunt het 104 telemetrieprotocol via een geïntegreerd 4G modem, wat als voordeel heeft dat je vrijwel onbeperkt kunt opschalen in het aantal aan te sluiten locaties. Er waren al 165 locaties gekoppeld aan het centrale systeem en deze vierhonderd konden daar probleemloos bij. De gemeentelijke minigemalen zijn nu volledig geïntegreerd in besturing van de waterschaps-assets. In de toekomst kunnen ook minigemalen van andere gemeenten op de centrale procesbesturing van WBL worden aangesloten, als zij dezelfde beheersing willen hebben over hun assets als gemeente Weert.’

"De gemeentelijke minigemalen zijn nu volledig geïntegreerd in besturing van de waterschaps-assets. In de toekomst kunnen ook minigemalen van andere gemeenten op de centrale procesbesturing van WBL worden aangesloten, als zij dezelfde beheersing willen."

Peter Withagen - Manager Watermarkt bij Croonwolter&dros

Softwareontwikkeling voor de minigemalen

In februari 2021 startte de softwareontwikkeling. Croonwolter&dros bouwde in de vestiging in Eindhoven een proefopstelling die, via het gsm-netwerk dat WBL van KPN afneemt, contact maakte met de Centrale Regiekamer in Roermond. Met de simulatie die hierop draaide kon het systeem niet alleen worden getest, ook konden de operators feedback geven en in de werking ervan worden getraind. Daarna startte in juni het vervangen van de kasten en pompsensoren, een grootscheepse operatie die tot in detail was voorbereid.

Uitdaging: 400 besturingskasten in één jaar vervangen

Projectleider Jack Spronk van Croonwolter&dros: ‘Ik verving ooit drie gemalen tegelijk, later acht en uiteindelijk zelfs honderdvijftig, maar nu het ging het om ruim vierhonderd die binnen een jaar moesten worden geplaatst. De grote vraag was dan ook: hoe doe je dit efficiënt, in productie en logistiek? Na afronding en goedkeuring van het hardwareontwerp, begon dit met de inrichting van een productielijn in onze vestiging in Dordrecht waar de kasten werden opgebouwd. Intussen had WBL de gemeente Weert in zeven kernen ingedeeld die we per kern zouden aanpakken. De eerste kern diende als pilot en bevatte de meest lastige, bestaande besturingskasten. Met een nulmeting was vooraf elk minigemaal bezocht, opgemeten en gefotografeerd om verrassingen voor te zijn.

Jack Spronk, Peter Withagen en Henri Cranenbroek bij een minigemaalkast

Zo bleken sommige gemalen op een kleinere voetsokkel te staan waarvoor wij een metalen voetplaat maakten. Maar dit voorwerk bleek ook handig om de monteur te laten zien waar het gemaal zich precies bevond. Sommige waren zo door groen overwoekerd dat je ze nauwelijks kon vinden. Na afronding, SAT’s en evaluatie (lessons learned) van het eerste pilotgebied, konden we het tempo opvoeren en de overige zes kernen uitrollen met een inmiddels bewezen succesvolle ombouwmethodiek.’

In goede samenwerking met alle partijen, ook de bewoners

Chef-monteur Henri van Cranenbroek van Croonwolter&dros: ‘Vierhonderd kasten maken en plaatsen is niet niks. Als er een foutje in dat proces sluipt, herhaal je dat vierhonderd keer. Alle kasten bevatten dezelfde componenten, maar hebben wel hun eigen unieke nummer, onder andere omdat de pompen verschillende vermogens hebben waarop de beveiliging in de kast moet zijn aangepast. Elk gemaal moest dus zijn eigen specifieke besturingskast krijgen. Verder was er veel te regelen, de aan- en afvoer van de kasten, maar ook de planning in overleg met Enexis want de besturingskast moet in spanningsloze toestand worden vervangen en omgebouwd. Daarnaast hadden we te maken met de bewoners. Wij hadden vooraf schriftelijk goed geïnformeerd en dat deden dat mondeling ter plekke nogmaals. Verder werkten we zo netjes mogelijk. Als we een heg moesten verplaatsen, plantten we die daarna weer keurig terug. Op een andere plek zaaiden we opnieuw gras in. Toen een boom door een storm op een nieuwe besturingskast was gevallen, plaatsten we de volgende dag alweer een vervangende kast. Dankzij een vast team van eigen collega’s die goed op elkaar zijn ingewerkt, kijk ik terug op een gesmeerd lopend project.’

Inzicht en aanpassingen van minigemalen op afstand

Peter van der Velden, Adviseur Elektrotechniek bij WBL: ‘In de Centrale Regiekamer kunnen de operators van elk minigemaal een scherm oproepen. Daarop kunnen ze storingen zien, maar ook of de pomp goed functioneert. Als een pomp 24 uur draait, klopt er iets niet. Uit de grafieken kunnen we ook zien of er valse aansluitingen zijn, in dat geval loost een woonhuis regenwater of een bedrijf proceswater op het riool, wat niet mag. Dat melden we dan aan de gemeente. Verder was onze wens dat er in twee richtingen gecommuniceerd zou kunnen worden tussen onze Centrale Regiekamer en de vierhonderd minigemalen. Dus niet alleen informatie krijgen van het gemaal, maar ook de mogelijkheid om de schakelpeilen aan te passen zodat je voor elk gemaal de ideale werking instelt. Dat kan nu. Ook kan de operator in hetzelfde systeem een werkorder aanmaken waarmee onze afdeling Werkvoorbereiding een monteur inschakelt. Tot slot hebben de cybersecurityspecialisten van Croonwolter&dros samen met die van ons het systeem beveiligd tegen hackers.’

"Wat we nu hebben gerealiseerd voor Weert, dat elk minigemaal online wordt gemonitord en kan worden aangepast via een geïntegreerd waterketensysteem, is uniek in Nederland."

Peter Caelen - Projectleider Waterschapsbedrijf Limburg (WBL)

Unieke ontzorging door Croonwolter&dros

Peter Caelen, Projectleider WBL: ‘Wat we nu hebben gerealiseerd voor Weert, dat elk minigemaal online wordt gemonitord en kan worden aangepast via een geïntegreerd waterketensysteem, is uniek in Nederland. In de toekomst willen we de data die we hieruit verkrijgen ook gebruiken om er voorspellingen uit te destilleren, bijvoorbeeld wat de rioolwaterzuiveringsinstallatie in de komende periode te verwerken krijgt.’ Patrik Trines: ‘Dit project begon met onze vraag vanuit de gemeente Weert om ontzorging. Ik durf te stellen dat dit is gelukt. Zowel de samenwerking in het proces als de uitvoering zijn heel prettig verlopen. De klachten die wij ontvingen van burgers waren op één hand te tellen. Dat is met werkzaamheden bij ruim vierhonderd gemalen een heel mooie prestatie!’