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Obter a calculadora gratuitadescriptionDocumento técnico — Halogen Systems Inc. e Sensus (Xylem)
Resolver problemas de idade da água
com AMI e sensores de qualidade da água
Testado no MP5-A. O modelo atual é o MP-5F.
A cidade de Gainesville, Geórgia, integrou sensores Halogen MP5-A à infraestrutura Sensus FlexNet AMI para permitir descarga automática baseada em demanda em extremidades remotas de rede. O sensor operou continuamente por 6 meses a 184 PSI com disponibilidade de 99.875% — sem manutenção, sem calibração, sem visitas de serviço.
Este documento apresenta a arquitetura de integração, a abordagem de instalação, os fluxos de dados e os resultados operacionais — fornecendo um modelo replicável para serviços de abastecimento que buscam passar de descargas baseadas em tempo para descargas baseadas nas condições.
Resultados do teste — Gainesville, Geórgia
99.875%
Disponibilidade do sensor
4 leituras inválidas em 2.200 medições
184 PSI
Pressão de operação
Operação contínua — sem necessidade de regulação de pressão
6 meses
Sem manutenção
Zero tempo de parada ou visitas de manutenção não planejadas
15 min
Intervalo de envio de dados
Via Sensus Smart Gateway para Xylem Data Lake
O problema da idade da água
A qualidade da água se degrada ao percorrer os sistemas de distribuição. O tempo entre a saída da água da estação de tratamento e sua chegada ao cliente — conhecido como idade da água — está diretamente correlacionado à queda dos residuais de desinfetante. Mesmo sistemas bem projetados têm problemas de idade da água, especialmente nas extremidades da rede onde o consumo é baixo demais para manter a renovação.
Gainesville atende áreas rurais a muitas milhas de sua estação de tratamento. Em trechos de extremidade de rede, a idade da água estava fazendo os níveis de cloro e pH saírem das faixas aceitáveis — resultando em reclamações de gosto e odor e exigindo descargas periódicas para restaurar a qualidade da água.
O problema da descarga manual da rede
Sem descarga automatizada, era necessário enviar equipes para abrir válvulas ou hidrantes manualmente. Isso gera inconsistências devido a variações na carga de trabalho, no trânsito, no clima e na mão de obra disponível. Cada descarga pode exigir até 140.000 galões, dependendo do local; sem dados de qualidade da água para acioná-la, as equipes frequentemente realizam descargas excessivas ou perdem o momento ideal.
Como Gainesville implantou descargas remotas
Gainesville estabeleceu locais remotos de descarga usando hidrômetros Sensus ally com válvulas integradas de fechamento remoto. Para locais de maior vazão, foi desenvolvido um novo sistema automatizado usando um medidor Sensus Omni de 2" conectado a uma válvula abre/fecha ClaVal. Isso dá à cidade controle remoto das descargas e um registro preciso do volume de descarga para acompanhamento da água não faturada.
valve
Controle remoto
Locais de descarga controlados remotamente via Sensus FlexNet AMI. Não é necessário deslocar um veículo para iniciar ou interromper uma descarga.
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Programação fora do horário de pico
Descargas realizadas com vazões menores por períodos mais longos fora dos horários de pico — à noite e de madrugada — reduzindo o impacto na pressão do sistema.
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Acompanhamento de volume
A medição Sensus fornece um registro preciso do volume de descarga, permitindo contabilização exata da água não faturada e otimização ao longo do tempo.
Por que Gainesville escolheu o Halogen MP5-A
Em um teste anterior de descarga baseada na demanda, Gainesville usou um instrumento DPD on-line para monitoramento remoto de cloro, mas o considerou insuficiente. O pH subia a níveis inaceitáveis nos meses mais frios. A manutenção era necessária a cada 45 dias. O instrumento não suportava temperaturas de congelamento. Gainesville precisava de algo melhor.
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Mede cloro e pH
O equipamento anterior só conseguia medir cloro. Gainesville constatou que o pH sobe para níveis inaceitáveis nos meses mais frios — tornando o monitoramento duplo essencial para uma lógica confiável de acionamento.
tune
Sem manutenção por 6+ meses
O MP5-A não exigiu manutenção nem calibração por pelo menos seis meses — em comparação com o instrumento DPD anterior, que exigia manutenção a cada 45 dias.
plumbing
Instalação direta sob pressão
Instalado por inserção sob pressão diretamente em adutoras de distribuição em operação. Opera em temperaturas de congelamento sem precisar de manutenção — um requisito essencial para instalações em câmaras externas.
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Operação com bateria
Elimina a necessidade de energia da rede em locais remotos de descarga. O modo de baixo consumo permite até 6 meses de operação com uma carga de bateria de 50 AH.
block
Zero fluxo de descarte
Não exige linha de amostra ou dreno. Minimiza a água não faturada em comparação com instrumentos que exigem até 140.000 galões por ano de descarga de resíduos.
speed
Resolução suficiente para lógica de acionamento
Fornece resolução suficiente para acionar a descarga de forma confiável quando o cloro cai para 0.35 ppm ou quando o pH sobe para 8.9 — os limiares definidos pelos operadores de Gainesville.
Arquitetura de integração
A interface Halogen MP5-A oferece suporte ao modo de baixo consumo para até seis meses de operação com bateria em uma carga de 50 AH. Quatro saídas 4-20 mA se conectam aos Sensus Smart Gateways para transmissão de dados ao Xylem Data Lake Dashboard. Os envios de dados são acionados pelo Smart Gateway a cada 15 minutos.
Instalação sob pressão
Foi utilizada uma instalação em câmara no local do teste devido à profundidade e ao tamanho da tubulação. A instalação do sensor utiliza equipamentos convencionais de inserção sob pressão em uma tubulação ativa — sem necessidade de interrupção.
- check_circleVálvula de tomada instalada primeiro
- check_circleConjunto de sensor Halogen inserido no fluxo
- check_circleA porta de amostra permite verificações de calibração com colorímetro portátil
- check_circleO conjunto removedor integrado permite a manutenção do sensor sem interromper a adutora
Interface de sensor de 2ª geração
Com base no retorno do teste, a Halogen apresentou uma interface de nova geração com várias melhorias:
- check_circleAplicativo móvel Bluetooth para verificações de calibração no local
- check_circleInvólucro de bateria IP68 para baterias de até 100 AH
- check_circleConexão de painel solar incluída
- check_circleDois acionamentos independentes do Smart Gateway para transmissão confiável de 4 parâmetros
O que os dados mostraram
O cloro diminui com a idade da água e se recupera após a descarga
Os dados do Xylem Data Lake mostraram claramente a queda dos níveis de cloro à medida que a água envelhecia no trecho de extremidade da rede, seguida de recuperação imediata após cada evento de descarga. O padrão foi consistente e inequívoco — validando que a resolução do sensor era suficiente para detectar as condições que deveriam acionar a descarga.
O pH aumenta especialmente nos meses frios
O pH aumentava gradualmente com a idade da água e caía após a descarga. O efeito era significativamente mais pronunciado nos meses frios — confirmando que o monitoramento de pH era essencial à lógica de acionamento e validando a decisão de exigir monitoramento de dois parâmetros antes de passar à descarga baseada na demanda.
O sensor acompanhou bem as amostras de laboratório
Os valores relatados pela Halogen foram comparados com amostras laboratoriais coletadas no local com instrumentos calibrados. O sensor acompanhou bem os valores após uma calibração realizada em setembro de 2024 — a primeira desde a instalação. O desvio anterior ilustra a importância do alinhamento inicial da calibração, enquanto a exatidão subsequente confirma a estabilidade de longo prazo.
Conclusão
A cidade de Gainesville está satisfeita com os resultados e planeja implantar mais sensores. A combinação de sensores Halogen MP5-A e Sensus FlexNet AMI fornece um caminho prático e escalável para descarga baseada em demanda — substituindo descargas temporizadas por eventos acionados pelas condições, que usam menos água, exigem menos deslocamentos e fornecem dados documentados de qualidade da água.
Desde então, foi lançada uma nova versão do sensor que mede cloro livre e monocloramina para municípios que usam monocloramina como desinfetante secundário — estendendo a mesma abordagem aos sistemas de cloraminação.