Skip to main content

Tekoäly: Säästää vettä älykkäällä tavalla

Ruotsalainen vesilaitos VA SYD vähensi laskuttamatonta vettä 10 prosentista alle 8 prosenttiin käyttämällä tekoälypohjaista vuotojen havaitsemisjärjestelmää, joka tunnistaa vuodot jopa 0,5 litraa sekunnissa. Ratkaisu laajenee nyt sen verkkoon ja muihin Ruotsin kuntiin.

VA SYD:ssä hallitsee kaksi yleistä periaatetta: Yksi on, että vaikka veden niukkuus ei sinänsä ole ongelma Ruotsissa, veden tuhlaaminen tuntuu vain väärältä. Toinen on aloittaa pienellä skaalalla uuden tekniikan suhteen, kokeilla asioita ja oppia epäonnistumisista menestyksen varmistamiseksi laajemmassa mittakaavassa. Ensimmäinen periaate oli vuotojen havaitsemisjärjestelmän perustamisen motivaatio. Toinen periaate määritteli lähestymistavan konseptitodistuksen luomiseen suhteellisen pienessä osassa järjestelmää, jossa on 5000 kuluttajaa.

Pienet vuodot suurella vaikutuksella

Malmössa toimiva ruotsalainen vesitoimittaja VA SYD ylläpitää yhteensä noin 5 000 kilometriä putkistoja, joista 2 000 kilometriä on juomavettä varten. Vuotojen määrittäminen on monimutkainen tehtävä. ”Viime aikoihin asti pystyimme havaitsemaan vain suurimmat vuodot, jotka johtivat palveluhäiriöihin. Itse asiassa pienemmät, hitaammat vuodot, usein pienistä huoltoputkista, ovat vastuussa leijonanosuudesta laskuttamattomasta vedestä”, huomauttaa VA SYD:n kehitysinsinööri Simon Granath.

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

Parempi asiakaspalvelu

Toinen näkökohta on asiakaspalvelun parantaminen. ”Meidän on ylläpidettävä paljon putkistoja suurella alueella, ja halusimme parantaa kykyämme havaita vuotoja älykkäiden mittausalueiden kautta. Tätä varten lähdimme etsimään tekoälypohjaista ratkaisua”, Simon Granath muistelee.

VA SYD arvioi useita järjestelmiä. Lopulta ratkaisussa olisi hyödynnettävä optimaalisesti käytettävissä olevia virtausmittareita ja älykkäitä mittareita konseptin todistamiseksi valitulla alueella. SIWA Leak Finder täytti kaikki tavoitteet. Tämä älykäs ratkaisu käyttää tekoälypohjaista algoritmia putkiverkon poikkeavuuksien tunnistamiseen ja luokitteluun. Jotta SIWA Leak Finder toimii luotettavasti, se ”koulutetaan” ensin historiallisten virtaus- ja painetietojen avulla, jotta se oppii erottamaan poikkeamat säännöllisestä käytöstä ja määrittämään oikean syyn kullekin poikkeavuudelle.

Yhteistyö johtaa optimaaliseen tekoälyratkaisuun

” Mutta törmäsimme joihinkin esteisiin toteutuskonseptin suhteen. Meidän oli löydettävä tapa käyttää tekoälypohjaista vuotojen havaitsemista paikan päällä pilviympäristön sijaan”, Simon Granath sanoo. Siemens pystyi tarjoamaan ratkaisun myös tähän vaatimukseen. Hän jatkaa: ”Kävimme perusteellisia keskusteluja Siemensin sekä IT- ja OT-osastomme kanssa siitä, mikä on paras tapa asentaa SIWA Leak Finder -ratkaisu omiin datakeskuksiimme. Tietääkseni tämä on ensimmäinen kerta, kun jotain tällaista tehdään Ruotsin vesiteollisuudessa — ja onnistuimme saamaan työn tehtyä myös Siemensin tuen ja asiantuntemuksen ansiosta.

Simulaatiomenetelmä parempaan dataan

Seuraava vaihe oli tarkentaa putkistojen hydrauliikkamalleja ja liittää mittausjärjestelmien ja pumppuasemien tiedot SIWA Leak Finder -järjestelmään OPC UA:n avulla. VA SYD oli sitten valmis suorittamaan ensimmäiset testit. Simon Granath selittää: ”Käytimme järjestelmää erilaisten vuotojen simulointiin ja arvioimme sitten tiedot. Pystyimme havaitsemaan jopa 0,5 litran vuotoja sekunnissa — tämä oli varsin vaikuttava ja valtava parannus edelliseen ratkaisuun verrattuna, joka ei tarjonnut mitään keinoa havaita pieniä vuotoja.” Siten VA SYD:n juomavesiverkoston lakuttamatonta vettä voitiin laskea 10 prosentista 8 prosenttiin.

Säästöt puhuvat ratkaisun puolesta

Konseptitodistuksen ollessa loppuvaiheessaan VA SYD pyrkii laajentamaan ratkaisua myös muihin verkon osiin. Esimerkiksi Lundin kaupunki, jonne VA SYD asentaa lisävirtausmittareita saadakseen lisää tietoa putkiverkosta. Lisäksi VA SYD:n hanke on tunnustettu laajalti parhaaksi käytännöksi Ruotsissa, mikä on johtanut siihen, että muut kunnat omaksuvat saman ratkaisun vesienjakelussa omilla alueillaan. Yksi tällainen esimerkki on Luoteis-Skånen vesi- ja jätevesihuolto (NSVA) maan lounaisosassa. NSVA hyötyy kehitysinsinööri Victor Pelinin asiantuntemuksesta, joka työskenteli aiemmin Simon Granathin rinnalla vuotojen havaitsemiseksi VA SYD:ssä.

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

Simon Granath (vas.), VA SYD:n kehitysinsinööri, ja Victor Pelin (oikealla), NSVA:n kehitysinsinööri: ”Haluamme olla parhaimmiston tasolla. Siihen tarvitaan tekoälypohjaisia ratkaisuja, kuten SIWA Leak Finder.”

Taloudellisia hyötyjä lukuun ottamatta SIWA Leak Finder on jo auttanut VA SYD:ä ottamaan seuraavat askeleet kohti toistakin kunnianhimoista tavoitetta: vuoteen 2030 mennessä yhtiö haluaa tulla ilmastoneutraaliksi, energiaa säästäväksi vesilaitokseksi ilman suunnittelemattomia palvelukatkoksia.

VA SYD on hyvällä mallilla nykyisen 8% laskuttamattoman veden kanssa. ”Haluamme todella päihittää sen. On kuntia, jotka saavuttavat paljon pienempiä lukuja, ja haluamme olla parhaimmiston tasolla," Simon Granath sanoo. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi ei ole mitään keinoa kiertää älykästä vuotojen havaitsemista ja tekoälypohjaisia ratkaisuja, kuten SIWA Leak Finder.

Toukokuu 2021; päivitetty helmikuussa 2024
Yhteystiedot: Peder Welin
Toimitusryhmä: Teollisuuden tarinoita

SWA Leak Finder

SIWA Leak Finder on yksi Siemens Water (SIWA) -sovelluksista, jotka on kehitetty erityisesti vesi- ja jätevesiteollisuudelle. Tämä älykäs ratkaisu käyttää tekoälypohjaista algoritmia putkiverkon poikkeavuuksien tunnistamiseen ja luokitteluun. Luotettavan toiminnan varmistamiseksi SIWA Leak Finder on ensin ”koulutettu” historiallisilla virtaus- ja painetiedoilla, jotta se oppii erottamaan poikkeamat säännöllisestä käytöstä ja määrittämään oikean syyn kullekin poikkeavuudelle.

VA SYD

VA SYD on yksi Ruotsin suurimmista laitoksista, joka investoi voimakkaasti kestävään veden ja jäteveden käsittelyyn ja ajaa ympäristöystävällisiä ratkaisuja yhteisöjen rakentamiseen. Yhtiö toimittaa juomavettä yli 546 000 asiakkaalle Lundin ja Malmön alueilla Etelä-Ruotsissa.