1. Forum Telecontrollo Reti Acqua Gas ed Elettriche
Torino, 3-4 novembre 2011
AUTOMAZIONE AL SERVIZIO DELLA
GESTIONE DELLA RISORSA IRRIGUA
Sala Fabio – Associazione Irrigua Ovest Sesia
Rizzi Michele – Maric Automation Srl

2. Collocazione geografica
Geograficamente il Vercellese è una
regione ben definita.
Delimitata a Nord dalle colline biellesi,
circondata dagli altri tre lati da tre fiumi –
Po – Sesia – Dora Baltea, attraversata dai
torrenti discendenti dalle prealpi biellesi –
Cervo – Elvo – Rovasenda – Marchiazza.
Si presenta come un grande piano inclinato
che scende a cuneo degradando fino alla
confluenza dei Fiumi Po e Sesia.

3. La rete irrigua di Ovest Sesia
 9.000 km di canalizzazioni
naturali ed artificiali
 1.000 Km2
superficie
servita
 300.000 l/sec portata totale
 500 stazioni e punti di
rilevamento e monitoraggio
idrologico
 4000 Utenti associati

4. Note storiche
Le prime opere di derivazione risalgono al XIII sec. ,per prevalente uso di
forza motrice, per iniziativa di Comuni, di Feudatari e di Enti Ecclesiastici
sono le Rogge Comunale di Gattinara (1241) e di Lenta, derivate dal Sesia.
Nel secolo XIV i Marchesi di Gattinara derivano dal Sesia la Roggia
Marchionale e nel successivo secolo XV i Marchesi del Monferrato apriranno
dalla Dora Baltea sopra Saluggia il Canale del Rotto – lunghezza km.13 –
portata 10 mc/sec.
Nel 1448 Amedeo VIII Duca di Savoia inizia da Ivrea il canale omonimo che
sarà ultimato dalla reggente Duchessa Jolanda nel 1474, prima grande
derivazione dalla Dora Baltea - lunghezza km.72 – portata 20 mc/sec - di cui
Leonardo da Vinci disegnerà l’opera di presa e che, come Naviglio prenderà il
nome di Via del Sale per il trasporto delle derrate fra Vercelli ed Ivrea.

5. La nascita dell’Ente
22 settembre 1851 del Consiglio Provinciale di Vercelli, Presidente il Conte Camillo Cavuor in
allora Ministro dell’Agricoltura e Commercio.
Discussione sul progetto per l’affitto delle acque demaniali ad una associazione generale di
utenti allo scopo di affidare direttamente agli agricoltori, riuniti in associazione, la gestione
delle acque fino allora concessa dallo stato a privati appaltatori.
Progetto di massima
1) Obbligo di tutti gli associati di accomunare le loro acque con quelle della società a quelle condizioni
da determinarsi negli statuti definitivi della società.
2) Il vincolo a favore della società di tutte le acque vive di sovrabbondanza e le colaticcie delle
irrigazioni.
Proposito
Accentrare tutte le acque in una gestione unitaria affinché l’utilizzazione integrale delle acque
costituisse un beneficio d’ordine generale a cui tutti gli utenti partecipassero in eguale misura.
La legge costitutiva venne emanata il 3 luglio 1853 n° 1575

6. Organizzazione irrigua
comprensoriale
Il comprensorio dell’Associazione è suddiviso in tre zone secondo criteri idrografici, di omogeneità
dell’irrigazione e di migliore utilizzo della risorsa idrica, così denominate:
Distretti
(N°48)
Tenimenti Isolati
(N°235)
Luci Libere
(N° n.d.)
Zona di Vercelli – Zona di Trino – Zona di Santhià

7. Struttura Operativa dell’Ente
RESPONSABILE
MANUTENZIONE
ELETTRICA
RESPONSABILE
MANUTENZIONE
ELETTRICA
SEGRETERIO
DI ZONA
SEGRETERIO
DI ZONA
CAPO
ZONA
CAPO
ZONA
ADDETTO
MANUTENZIONE
ELETTRICA
ADDETTO
MANUTENZIONE
ELETTRICA
ASSISTENTE
DI REPARTO
ASSISTENTE
DI REPARTO
SQUADRA
ELETTRICISTI
SQUADRA
ELETTRICISTI
CAPO
REPARTO
CAPO
REPARTO
CAPO
REPARTO
CAPO
REPARTO
CAPO
REPARTO
CAPO
REPARTO
ASSISTENTE
DI REPARTO
ASSISTENTE
DI REPARTO
ASSISTENTE
DI REPARTO
ASSISTENTE
DI REPARTO
Personale addetto circa 30 unità
Personale addetto
4 unità

8. Attività dell’Ente
ATTIVITA' E SERVIZI
- Irrigazione
- Energie rinnovabili (Idroelettrico: 8 centrali in esercizio)
- Difesa del suolo
- Protezione Civile (Gestione delle emergenze Idriche)
- Tutela e valorizzazione del territorio e dell’ambiente
- Didattica

9. Irrigazione della risaia
paratoia
camera di risaia bocchetto
canale principale
soglino
fosso
irriguo
paratoia
camera di risaia bocchetto
canale principale
soglino
fosso
irriguo

10. Processo di Automazione
ELETTRIFICAZIONE IMPIANTI ('80)
Venne portata l'alimentazione elettrica agli impianti.
Installazione dei primi attuatori elettrici.
AUTOMAZIONE ELETTROMECCANICA ('90)
Installazione di sensori a galleggiante e di finecorsa meccanici.
Logica di massimo livello per evitare tracimazioni.
Allarmi tramite combinatore telefonico.
AUTOMAZIONE CON RTU INTELLIGENTE (2000)
Installazione di strumentazione di misura (Livelli e Posizione paratoie).
Regolazione in continuo con algoritmi PID della quota idraulica.
Controllo e diagnostica degli attuatori.
Logiche operative derivate dall'esperienza dell'operatore.
Allarmistica dettagliata a mezzo di SMS.
Interazione da remoto a mezzo SMS ed interfaccia web con chiamata punto-punto.

11. Tipologia Impianti
NODI IDRAULICI “BARRAGGI”
Composti da una o più paratoie movimentate elettricamente permettono lo
smistamento della portata irrigua da e verso le aste principali di canali in modo da
garantire le quote idrauliche necessarie all'irrigazione.
CENTRALI
Turbine idroelettriche (A sifone e Kaplan) che sfruttano i salti naturali presenti sul
territorio per la produzione di energia elettrica pulita.
MONITOR LIVELLO
Rilevamento puntuale della quota idraulica lungo il corso del canale.
METEO
Rilevamento parametri meteorologici ed in particolare delle precipitazioni.

12. Specifiche Impianti
NODI IDRAULICI “BARRAGGI”
- Controllo attuatori elettrici.
- Regolazione in continuo dei livelli.
- HMI locale e remota.
- Esecuzione di “manovre” in autonomia.
- Diagnostica dettagliata della parte
elettrica e di processo locale e remota.
- Allarmistica tramite SMS.
- Registrazione eventi e misure con
consultazione locale e remota.
CENTRALI
- Controllo organi di macchina.
- Regolazione velocità.
- Regolazione in continuo del livello.
- Esecuzione sequenze.
- HMI locale e remota.
- Elaborazione dati statistici per
produzione e manutenzione.
- Diagnostica dettagliata della parte
elettrica e di processo locale e remota.
- Allarmistica tramite SMS.
- Registrazione eventi e misure con
consultazione locale e remota.
MONITOR LIVELLO e METEO
- Acquisizione misure analogiche e digitali
- Elaborazione misure
- Registrazione dati
- Risparmio energia
- Richiesta dati via SMS
- Invio dati storici via E-Mail

13. Selezione RTU
REQUISITI MINIMI
- Esecuzione di logiche programmabili (sequenze, regolazioni, ecc.) con linguaggio
di programmazione secondo standard IEC1131.
- Gestione di un numero elevato di I/O locali.
- Comunicazione aperta (grande numero protocolli standard ed aggiornabili).
- Sistema aperto ed aggiornabile (OS aggiornabile, moduli aggiuntivi).
- Registrazione di eventi (libro giornale).
- Registrazione misure analogiche (curve di tendenza / trend).
- Elaborazione dati statistici (Contatori, totalizzatori, medie, ecc.).
- Invio allarmi dettagliati direttamente a più gruppi di reperibili.
- Interazione diretta con l’operatore tramite SMS.
- Interfaccia con Webserver personalizzabile.
- Facile integrazione con software SCADA di mercato.

14. “IL BARRAGGIO”
IMPIANTO
- 3 Canali affluenti
- 3 Canali irrigui derivati
- 18 Paratoie piane
- 7 Sbarramenti indipendenti
- 7 Misuratori di livello ad ultrasuoni
- 3 Misure di portata calcolate
- 1 Misuratore di portata (dedicato x irrigazione)
Barr. Spinapesce

15. “IL BARRAGGIO”
SISTEMA DI CONTROLLO
RTU
ATTUATORI
PARATOIE
QUADRO
MISURE
GRUPPO
ELETTROGENO
WEB
OPERATORE
Centro
HMI
Locale
WWW
SMS
I/O I/OI/O
ETH
GSM/VPN

16. “IL BARRAGGIO”
INTERFACCIA WEB

17. “LA CENTRALE”
IMPIANTO
Situato sul Naviglio di Ivrea nel comune di Santhià
Salto idraulico monte-valle: max. 7,3 m
Portata in ingresso: 8..21 m3
/s
Massima potenza generatore: 1.200 KW
Potenzialità annua: 5.000.000 kWh
Segnali gestiti dalla RTU : 240DI+64DO+24AI+4AO
Note: coniugazione software pale/ruota
C.le Idrometrica

18. “LA CENTRALE”
SISTEMA DI CONTROLLO
RTU
WEB
OPERATORE
Centro
HMI
Locale
GSM
SMS
I/O
I/O
RS485
ETH
I/O
VPN
I/O
RS485
I/O
R
S485
I/O
BOP
QUADRO
MISURE
SISTEMA
SINCRON.
QUADRO
PROTEZIONI
SISTEMA
ECCITAZIONE
TURBINA

19. “LA CENTRALE”
Configurazione Ridondata
1 x PanelPC Touch 15”
1 x PC Desktop 19”
Connessione VPN con
SCADA centrale su ADSL.
Integrazione Database
con SCADA centrale.
SCADA LOCALE

20. “MONITOR LIVELLO”
N° installazioni: 12
Acquisizione misura di livello
con sensore ad ultrasuoni.
Funzione di calcolo portata.
Alimentazione da pannello solare.
Registrazione e invio dati storici via
E-mail tramite rete GSM/GPRS.
Interrogazione tramite SMS.
Interfaccia WEB.
Staz. Ponte Reale

21. “STAZIONE METEO”
N° installazioni: 8
Acquisizione misure di:
• Temperatura
• Umidità Relativa
• Pressione barometrica
• Velocità / Direzione Vento
• Precipitazioni
Registrazione e invio dati storici via E-mail su rete
GSM/GPRS.
Interrogazione tramite SMS.
Interfaccia WEB.
Staz. Ruggerina

22. Automazione
“CAMBIO DEL METODO DI LAVORO”
< PRIMA > < DOPO >
Ronda giornaliera
Operatore
Telefonata a Capo Zona
Azioni Corretive
Coinvolgimento Manutenzione
Telefonata da
utente
Ricerca
Anomalia
SMS
Capo Zona
Controllo Continuo
Azioni Corretive
Anomalia
SMS
Operatore
SMS
Manutentore

23. Risultati
Tempi di disservizio (mancata/parziale irrigazione) - 20%
Tempi di mancata produzione energia rinnovabile - 30 %
Tempo medio di individuazione e risoluzione guasto - 50 %
I dati qui riportati sono riferiti al periodo da inizio automazione impianti ad oggi.

24. “Il Centro”
ARCHITETTURA
Web Client 1
LAN
Web Client 2 Web Client 3 Web Client 4 Web Client n
GSM1
Web Client
Esterno
GSM2
(SOLO ALLARMI)
Server
SCADA
RTU
RTU
RTU
www
RTU
VPN
Sinottici
Trend
Allarmi
Report
Sinottici
Trend
Allarmi
Report

25. “Il Centro”
INTERFACCIA
WEB CLIENT
Basata su tecnologia
Java Virtual Machine.
Indipendente dal
browser utilizzato.
Integrabile nel portale
aziendale.