Skip to main content
K zobrazení této stránky byl použit automatický překlad. Chcete ji raději zobrazit v angličtině?

Umělá inteligence: Chytrá úspora vody

Švédský vodohospodářský podnik VA SYD snížil množství ztrátové vody z 10 % na méně než 8 % pomocí systému detekce netěsností na bázi AI, který umí identifikovat i únik o objemu pouhých 0,5 litru za sekundu. VA SYD nyní rozšiřuje toto řešení napříč celou vlastní sítí a dalšími švédskými městy.

VA SYD se řídí dvěma obecnými principy: Za prvé platí, že i když není ve Švédsku nedostatek vody problémem jako takovým, plýtvat vodou prostě není v pořádku. Za druhé, pokud jde o nové technologie, je nutné začít v malém měřítku, věci zkoušet a učit se z neúspěchů – aby bylo možné zajistit úspěch ve větším měřítku. A právě první princip vedl k vytvoření systému detekce netěsností. Druhý princip naopak definoval přístup (tzn. ja na to) a vedl k zavedení důkazného konceptu v relativně malé části systému s 5 000 spotřebiteli.

Malé netěsnosti s velkým dopadem

Švédský vodohospodářský podnik VA SYD se sídlem v Malmø provozuje celkem asi 5 000 kilometrů potrubí, z nichž 2 000 kilometrů je určeno pro pitnou vodu. Identifikovat netěsnosti je složitý úkol. „Až donedávna jsme mohli detekovat pouze ty největší úniky, které vedly k přerušení provozu. Ve skutečnosti jde o menší, pomalejší úniky, často z malých servisních potrubí, které mají ale lví podíl na celkovém objemu ztrátové vody, „zdůrazňuje Simon Granath, vývojový inženýr ve VA SYD.

dd930924-b4e8-41a4-ad70-3f04e0c8e3aa - VA-SYD-hero-2560x1440

Lepší zákaznický servis

Dalším aspektem je zlepšení služeb zákazníkům. „MNa starost máme velké množství potrubí v rozsáhlé oblasti a chtěli jsme zlepšit naši schopnost lokalizovat úniky pomocí inteligentních měřicích zón. Proto jsme se rozhodli najít řešení založené na umělé inteligenci,“ vzpomíná Simon Granath.

VA SYD vyhodnotil několik systémů. V konečném důsledku řešení muselo optimálně využívat dostupné průtokoměry a inteligentní měřiče v oblasti, která byla vybrána jako pokusná pro prověření nového konceptu. Nástroj SIWA Leak Finder splňoval veškeré podmínky. Toto chytré řešení používá algoritmus na bázi umělé inteligence k identifikaci a klasifikaci anomálií v potrubní soustavě. Aby SIWA Leak Finder dodával spolehlivý výkon, nejprve je „vyškolen“ na základě historických údajů o toku a tlaku – aby se naučil oddělit anomálie od běžného provozu a přiřadit správnou příčinu každé anomálie.

Spolupráce, která vedla k optimálnímu řešení AI

„Ale když došlo na koncept implementace, narazili jsme na určité překážky. Potřebovali jsme najít způsob, jak používat detekci úniků založenou na umělé inteligenci v místním prostředí namísto cloudového,“ říká Simon Granath. Společnost Siemens dokázala nabídnout řešení i pro tento požadavek. Pokračuje: „Vedli jsme hloubkové diskuse se společností Siemens a našimi IT a OT odděleními o nejlepším přístupu k instalaci řešení SIWA Leak Finder v našich vlastních datových centrech. Pokud vím, je to poprvé, co se něco takového ve švédském vodárenství uskutečnilo – a podařilo se nám to zvládnout i díky podpoře a odborným znalostem společnosti Siemens.“

Simulační přístup pro vylepšená data

Dalším krokem bylo zdokonalení hydraulických modelů potrubí a propojení dat z měřicích systémů a čerpacích stanic se systémem SIWA Leak Finder pomocí OPC UA. Společnost VA SYD byla poté připravena provést první testy. Simon Granath vysvětluje: „Systém jsme použili k simulaci různých úniků a poté jsme data vyhodnotili. Dokázali jsme detekovat úniky o objemu pouhých 0,5 litru za sekundu – to bylo docela působivé a obrovské zlepšení oproti předchozímu řešení, které neposkytovalo žádné prostředky k detekci malých netěsností.“ VA SYD se tak podařilo snížit množství nezaevidované vody v síti pitné vody z 10 procent na 8 procent.

Úspory hovoří za samotné řešení

Vzhledem k tomu, že povedlo koncept v závěrečné fázi ověřit, pracuje podnik VA SYD nyní na rozšíření řešení do dalších částí sítě. Například do města Lund, kde podnik VA SYD instaluje další průtokoměry, aby získal více dat z potrubní sítě. Projektu podniku VA SYD se ve Švédsku navíc dostalo širokého uznání, což vedlo k tomu, že další města sa rozhodla přijmout stejné řešení vodovodních rozvodů ve svých oblastech jako osvědčený postup. Jedním z takových případů je vodohospodářský podnik Northwestern Skåne Water and Wastewater Utility (NSVA) v jihozápadní části země. NSVA těží z odborných znalostí vývojového inženýra Victora Pelina, který dříve pracoval po boku Simona Granatha na implementaci detekce úniků v podniku VA SYD.

50436ee2-44c1-4c4a-a7f6-e1542822777c - Simon-Viktor-VASyd original

Simon Granath (vlevo), vývojový inženýr ve VA SYD, a Victor Pelin (vpravo), vývojový inženýr v NSVA: „Přáli bychom se dosáhnout toho, abychom měli ty nejlepší výsledky z měření. To vyžaduje řešení na bázi AI, jako je SIWA Leak Finder.“

Kromě ekonomického přínosu řešení SIWA Leak Finder pomohlo podniku VA SYD podniknout další kroky k dosažení dalšího ambiciózního cíle: do roku 2030 se chce tento vodohospodářský podnik stát klimaticky neutrálním a energeticky úsporným poskytovatelem vodárenských služeb s nulovými neplánovanými přerušeními služby.

Při stávající 8procentním množství ztrátové vody je VA SYD na dobré cestě. „Opravdu chceme tento cíl zvládnout. Existují města s mnohem nižšími čísly, a my bychom si přáli, abychom měli ty nejlepší výsledky z měření, „říká Simon Granath. Ke splnění tohoto cíle neexistuje způsob, jak obejít chytrou detekci úniků a řešení na bázi AI, jako je SIWA Leak Finder.

Květen 2021 – aktualizováno v únoru 2024
Kontakt: Peder Welin
Redakční tým: Příběhy z průmyslu

SWA Leak Finder

SIWA Leak Finder je jednou z aplikací Siemens Water (SIWA), které byly vyvinuty speciálně pro vodohospodářství a nakládání s odpadními vodami. Toto inteligentní řešení používá algoritmus na bázi umělé inteligence k identifikaci a klasifikaci anomálií v potrubní síti. Aby zajišťoval spolehlivý výkon, SIWA Leak Finder je nejprve „vyškolen“ pomocí historických údajů o toku a tlaku, aby se naučil oddělit anomálie od běžného provozu a přiřadit správnou příčinu ke každé anomálii.

VA SYD

VA SYD je jednou z největších švédských společností poskytujících veřejné služby, která značně investuje do udržitelného čištění vody a odpadních vod a prosazuje ekologicky šetrná řešení v oblasti budování komunit. Společnost zásobuje pitnou vodou více než 546 000 zákazníků v regionech kolem Lundu a Malmö na jihu Švédska.