Το HYDRA
θα αποτελείται από ένα αρθρωτό και επεκτάσιμο κύκλωμα αγωγών υπό πίεση και ο αρχικός του σχεδιασμός περιλαμβάνει δύο βασικές πειραματικές διατάξεις, δηλαδή ενός βρογχωτού δικτύου (HYDRA-L) και ενός δικτύου μονής διέλευσης (HYDRA-SP), μαζί με άλλα φυσικά στοιχεία ενός συστήματος ύδρευσης (π.χ. δεξαμενές αποθήκευσης και αποστράγγισης, αντλίες, βαλβίδες απομόνωσης και ελέγχου ροής), τα οποία θα επιτρέπουν τη διαμόρφωση εναλλακτικών τοπολογιών και κλιμάκων δικτύου, υπό ένα ευρύ φάσμα συνθηκών λειτουργίας και δυναμικών σεναρίων πραγματικού κόσμου, τόσο σε χωρικό όσο και σε χρονικό επίπεδο.
Όσον αφορά τις λειτουργίες, το νερό στο HYDRA θα παρέχεται από το κύριο δίκτυο ανακυκλοφορίας του ΕΕΥ και όλες οι εκροές θα συλλέγονται στη δεξαμενή αποστράγγισης-αποχέτευσης, η οποία έχει διπλή λειτουργία:
Αποθήκευση και ανακυκλοφορία νερού
για ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης
Απομόνωση όγκων
που περιέχουν χημικούς ή βιολογικούς παράγοντες, για μεγιστοποίηση της ασφάλειας και αποφυγή της ανακυκλοφορίας τους στο σύστημα του ΕΕΥ. Το HYDRA-L χρησιμεύει ως εξομοιωτής συστήματος διανομής για οικιακές (σωλήνες μικρής διαμέτρου) και βιομηχανικές εισροές (μεγαλύτερης διαμέτρου) σε κύριες και δευτερεύουσες κλίμακες.
Εννοιολογικός σχεδιασμός της πειραματικής εγκατάστασης HYDRA
Η λειτουργία του συστήματος θα είναι πλήρως ελεγχόμενη, μέσω τηλεχειριζόμενων αντλιών και βαλβίδων, δίνοντας τη δυνατότητα προσομοίωσης διαφορετικών τρόπων λειτουργίας των δικτύων, καθώς και εναλλακτικών προφίλ ζήτησης, όπως οικιακή ή βιομηχανική κατανάλωση. Με τον τρόπο αυτό, το HYDRA μπορεί να αναπαράγει δυναμικές καταστάσεις που συναντώνται στην καθημερινή λειτουργία πραγματικών δικτύων ύδρευσης.
Καθώς η ανακυκλοφορία του νερού εντός των βρόχων επηρεάζει τις μετρήσεις που σχετίζονται με την ποιότητα, π.χ., μετράει έναν ρύπο πολλές φορές, το HYDRA τηρεί τα διεθνή εργαστηριακά πρότυπα και παρέχει μια διάταξη μονής διέλευσης για τη δοκιμή της ακρίβειας, της αξιοπιστίας και των ελάχιστων ορίων ανίχνευσης τόσο συμβατικών όσο και υπολογιστικών (soft) αισθητήρων ποιότητας νερού.
Η διάταξη αυτή επιτρέπει, μεταξύ άλλων, την ασφαλή αξιολόγηση αισθητήρων για την ανίχνευση χημικών παραμέτρων (όπως μόλυβδος, αρσενικό, νιτρικά, φυτοφάρμακα κ.ά.), βιολογικών παραγόντων, καθώς και νεότερων ρύπων, όπως τα μικροπλαστικά, παράλληλα με τις συνήθεις παραμέτρους ποιότητας (π.χ. pH, θερμοκρασία, θολότητα).
Και οι δύο διατάξεις είναι εξοπλισμένες με θύρες δειγματοληψίας και θέσεων αισθητήρων (διάφορων διαμέτρων) για την αξιοποίηση νέων αισθητήρων, με ελάχιστες προσαρμογές.
Το φυσικό σύστημα θα συμπληρωθεί από σύγχρονα ψηφιακά εργαλεία και τεχνικές υπηρεσίες για την παρακολούθηση υδραυλικών και ποιοτικών παραμέτρων σε πραγματικό χρόνο (π.χ. ροή, ταχύτητα, ύψος πίεσης, pH, θολότητα, υπολειμματικό χλώριο, θερμοκρασία) και θα επιτρέπει τον πειραματισμό με απομακρυσμένο, προγραμματιζόμενο και αυτόματο έλεγχο (π.χ. δικλείδες μείωσης πίεσης, ρυθμιζόμενη έξοδος, βαλβίδες απομόνωσης), ενώ οι εγκατεστημένοι αισθητήρες τελευταίας τεχνολογίας χρησιμεύουν τόσο ως σημείο αναφοράς για άλλες έξυπνες τεχνολογίες όσο και ως πάροχοι δεδομένων για την βαθμονόμηση νέων αισθητήρων και μοντέλων.
Συνδυάζοντας προηγμένους αισθητήρες και τηλεχειριζόμενο εξοπλισμό με ισχυρά αναλυτικά εργαλεία και λογισμικά, οι ερευνητές θα είναι σε θέση να διεξάγουν πειράματα και να δοκιμάζουν νέο λογισμικό και στρατηγικές διαχείρισης νερού σε ελεγχόμενο περιβάλλον και να τα βελτιώνουν για χρήση σε πραγματικές συνθήκες.
