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Un tubo rotto e ne esce acqua sprecata.

Intelligenza artificiale: risparmiare acqua in modo intelligente

VA SYD, un servizio idrico svedese, ha ridotto l'acqua non redditizia dal 10% a meno dell'8% utilizzando un sistema di rilevamento delle perdite basato sull'intelligenza artificiale che identifica le perdite fino a 0,5 litri al secondo. La soluzione si sta ora espandendo nella sua rete e in altri comuni svedesi.

Due principi generali regolano il VA SYD: uno è che anche se la scarsità d'acqua non è un problema in Svezia di per sé, sprecare acqua sembra sbagliato. L'altra è, quando si tratta di nuove tecnologie, iniziare in piccolo, provare cose e imparare dai fallimenti per garantire il successo su larga scala. Il primo principio è stata la motivazione per la creazione di un sistema di rilevamento delle perdite. E il secondo principio definiva l'approccio, vale a dire stabilire un proof of concept in una sezione relativamente piccola del sistema con 5.000 consumatori.

Piccole perdite di grande impatto

Con sede a Malmø, il fornitore di acqua svedese VA SYD gestisce un totale di circa 5.000 chilometri di condotte, 2.000 delle quali destinate all'acqua potabile. Individuare le fughe di notizie è un compito complesso. «Fino a poco tempo fa, potevamo rilevare solo le maggiori fughe di notizie che causavano interruzioni del servizio. In effetti, sono le perdite più piccole e lente, spesso provenienti da piccole tubazioni di servizio, ad essere responsabili della maggior parte dell'acqua non redditizia», sottolinea Simon Granath, ingegnere di sviluppo presso VA SYD.

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Servizio clienti migliorato

Un altro aspetto è il miglioramento del servizio ai clienti. «Dobbiamo mantenere molte condotte in una vasta area e volevamo migliorare la nostra capacità di individuare le perdite attraverso zone di misurazione intelligenti. A tal fine, abbiamo deciso di trovare una soluzione basata sull'intelligenza artificiale», ricorda Simon Granath.

VA SYD ha valutato diversi sistemi. In definitiva, la soluzione dovrebbe utilizzare in modo ottimale i flussimetri e i contatori intelligenti disponibili nell'area scelta per il proof of concept. SIWA Leak Finder ha soddisfatto tutte le aspettative. Questa soluzione intelligente utilizza un algoritmo basato sull'intelligenza artificiale per identificare e classificare le anomalie nella rete di tubazioni. Per funzionare in modo affidabile, SIWA Leak Finder viene innanzitutto «addestrato» tramite dati storici di flusso e pressione in modo da imparare a separare le anomalie dal normale funzionamento e ad assegnare la causa corretta a ciascuna anomalia.

La collaborazione porta a una soluzione di intelligenza artificiale ottimale

«Ma per quanto riguarda il concetto di implementazione, abbiamo incontrato alcuni ostacoli. Dovevamo trovare un modo per utilizzare il rilevamento delle fughe basato sull'intelligenza artificiale in una configurazione locale anziché in un ambiente cloud», afferma Simon Granath. Siemens è stata in grado di offrire una soluzione anche per questo requisito. Continua: «Abbiamo avuto alcune discussioni approfondite con Siemens e i nostri dipartimenti IT e OT sull'approccio migliore per installare la soluzione SIWA Leak Finder nei nostri data center. Per quanto ne so, è la prima volta che qualcosa del genere viene fatto nel settore idrico svedese e siamo riusciti a portare a termine il lavoro anche grazie al supporto e all'esperienza di Siemens.

Approccio di simulazione per migliorare i dati

Il passo successivo è stato perfezionare i modelli idraulici per le condotte e collegare i dati dei sistemi di misurazione e delle stazioni di pompaggio con SIWA Leak Finder utilizzando OPC UA. VA SYD era quindi pronto per eseguire i primi test. Simon Granath spiega: «Abbiamo usato il sistema per simulare diverse fughe di notizie e poi abbiamo valutato i dati. Siamo stati in grado di rilevare perdite di appena 0,5 litri al secondo: è stato davvero impressionante e un enorme miglioramento rispetto alla soluzione precedente, che non forniva alcun mezzo per rilevare perdite di piccole dimensioni». Pertanto, l'acqua non redditizia nella rete di acqua potabile di VA SYD potrebbe essere ridotta dal 10 percento all'8 percento.

I risparmi parlano della soluzione

Con il proof of concept nelle sue fasi finali, VA SYD sta anche lavorando per estendere la soluzione ad altre parti della rete. Ad esempio, la città di Lund, dove VA SYD sta installando misuratori di portata aggiuntivi per fornire più dati dalla rete di gasdotti. Inoltre, il progetto di VA SYD è stato ampiamente riconosciuto come una best practice in Svezia, portando altri comuni ad adottare la stessa soluzione per la distribuzione dell'acqua nelle rispettive aree. Uno di questi esempi è la Northwestern Skåne Water and Wastewater Utility (NSVA) nella parte sud-occidentale del Paese. NSVA sta beneficiando dell'esperienza dell'ingegnere di sviluppo Victor Pelin, che in precedenza ha lavorato al fianco di Simon Granath per implementare il rilevamento delle perdite presso VA SYD.

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Simon Granath (a sinistra), ingegnere di sviluppo presso VA SYD, e Victor Pelin (a destra), ingegnere di sviluppo presso NSVA: «Vogliamo essere all'altezza dei migliori. Ciò richiede soluzioni basate sull'intelligenza artificiale come SIWA Leak Finder».

Vantaggi economici a parte, SIWA Leak Finder ha già aiutato VA SYD a compiere i passi successivi verso un altro obiettivo ambizioso: entro il 2030 l'azienda vuole diventare un'azienda idrica climaticamente neutra e a risparmio energetico con zero interruzioni impreviste del servizio.

VA SYD è sulla buona strada con il suo attuale 8% di acqua non redditizia. «Vogliamo davvero sconfiggerlo. Ci sono comuni che ottengono cifre molto più basse e vogliamo essere all'altezza dei migliori», afferma Simon Granath. E per raggiungere questo obiettivo, non c'è modo di aggirare il rilevamento intelligente delle fughe e le soluzioni basate sull'intelligenza artificiale come SIWA Leak Finder.


maggio 2021; aggiornato a febbraio 2024
Contatto: Peder Welin
Squadra editoriale: Storie del settore

SWA Leak Finder

SIWA Leak Finder è una delle applicazioni Siemens Water (SIWA) sviluppate specificamente per il settore delle acque e delle acque reflue. Questa soluzione intelligente utilizza un algoritmo basato sull'intelligenza artificiale per identificare e classificare le anomalie nella rete di tubazioni. Per funzionare in modo affidabile, SIWA Leak Finder viene innanzitutto «addestrato» con dati storici di flusso e pressione in modo da imparare a separare le anomalie dal normale funzionamento e ad assegnare la causa corretta a ciascuna anomalia.

VIA SYD

VA SYD è una delle maggiori società di servizi pubblici svedesi, che investe molto nel trattamento sostenibile dell'acqua e delle acque reflue e spinge per soluzioni intelligenti dal punto di vista ambientale nella costruzione di comunità. L'azienda fornisce acqua potabile a più di 546.000 clienti nelle regioni intorno a Lund e Malmö, nel sud della Svezia.