Skip to main content
Ta strona jest wyświetlana przy użyciu automatycznego translatora. Czy chcesz wyświetlić ją w języku angielskim?

Sztuczna inteligencja: oszczędzanie wody w inteligentny sposób

VA SYD, szwedzka firma wodociągowa, zmniejszyła straty wody niemierzalnej z 10% do poniżej 8% dzięki systemowi wykrywania wycieków opartemu na sztucznej inteligencji, który identyfikuje wycieki już od 0,5 litra na sekundę. Rozwiązanie jest obecnie wdrażane w całej sieci firmy oraz w innych szwedzkich gminach.

W VA SYD obowiązują dwie ogólne zasady: Pierwsza, nawet jeśli niedobór wody w Szwecji nie jest sam w sobie problemem, marnowanie wody po prostu wydaje się niewłaściwe. Druga, jeśli chodzi o nowe technologie, należy zaczynać od małych kroków, testować rozwiązania i uczyć się na błędach, aby zapewnić sukces na większą skalę. Pierwszą zasadą była motywacja do ustanowienia systemu wykrywania wycieków. Druga zasada zdefiniowała podejście, a mianowicie ustanowienie dowodu koncepcji w stosunkowo małej części systemu z 5000 konsumentów.

Małe wycieki z dużym wpływem

Z siedzibą w Malmö szwedzki dostawca wody VA SYD zarządza siecią o łącznej długości około 5 000 km rur, z czego 2 000 km to rury wodociągowe do wody pitnej. Wykrywanie wycieków jest zadaniem skomplikowanym. „Jeszcze do niedawna mogliśmy wykrywać jedynie największe wycieki prowadzące do przerw w dostawie wody. W rzeczywistości to mniejsze, powolne wycieki, często z małych przyłączy, odpowiadają za większość strat wody niemierzalnej” – podkreśla Simon Granath, inżynier ds. rozwoju w VA SYD.

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

Ulepszona obsługa klienta

Kolejnym aspektem jest poprawa obsługi klientów. „Musimy utrzymywać wiele rurociągów na dużym obszarze i chcieliśmy poprawić naszą zdolność do precyzyjnego wykrywania wycieków przez inteligentne strefy pomiarowe. W tym celu postanowiliśmy znaleźć rozwiązanie oparte na sztucznej inteligencji” — wspomina Simon Granath.

VA SYD ocenił kilka systemów. Ostatecznie rozwiązanie musiało w pełni wykorzystać dostępne przepływomierze i liczniki inteligentne w obszarze wybranym do proof of concept. SIWA Leak Finder spełnił wszystkie wymagania.To inteligentne rozwiązanie wykorzystuje algorytm oparty na sztucznej inteligencji do identyfikowania i klasyfikowania anomalii w sieci wodociągowej. Aby działać niezawodnie, SIWA Leak Finder jest najpierw „trenowany” na podstawie historycznych danych o przepływie i ciśnieniu, dzięki czemu uczy się odróżniać anomalie od normalnej pracy systemu i przypisywać każdej anomalii właściwą przyczynę.

Współpraca prowadzi do optymalnego rozwiązania AI

„Ale jeśli chodzi o koncepcję wdrożenia, napotkaliśmy pewne przeszkody. Musieliśmy znaleźć sposób na wykorzystanie wykrywania wycieków opartego na sztucznej inteligencji w konfiguracji lokalnej zamiast w środowisku chmurowym” — mówi Simon Granath. Siemens był również w stanie zaoferować rozwiązanie dla tego wymogu. Kontynuuje: „Przeprowadziliśmy pogłębione dyskusje z Siemensem oraz naszymi działami IT i OT na temat najlepszego podejścia do zainstalowania rozwiązania SIWA Leak Finder w naszych własnych centrach danych. O ile mi wiadomo, to pierwszy raz, kiedy coś takiego zostało zrobione w szwedzkim przemyśle wodnym, a zadanie udało nam się wykonać, nie tylko dzięki wsparciu i wiedzy Siemens.

Podejście symulacyjne dla ulepszonych danych

Kolejnym krokiem było udoskonalenie modeli hydraulicznych dla rurociągów oraz połączenie danych z systemów pomiarowych i stacji pomp z SIWA Leak Finder przy użyciu OPC UA. VA SYD był wtedy gotowy do wykonania pierwszych testów. Simon Granath wyjaśnia: „Użyliśmy systemu do symulacji różnych wycieków, a następnie oceniliśmy dane. Udało nam się wykryć wycieki zaledwie 0,5 litra na sekundę — było to imponujące i ogromna poprawa w stosunku do poprzedniego rozwiązania, które nie zapewniało żadnego sposobu wykrywania małych wycieków”. W ten sposób woda nieprzychodowa w sieci wody pitnej VA SYD mogłaby zostać obniżona z 10 procent do 8 procent.

Oszczędności mówią za rozwiązaniem

Wraz z dowodem koncepcji na ostatnim etapie, VA SYD pracuje również nad skalowaniem rozwiązania do innych części sieci. Na przykład miasto Lund, gdzie VA SYD instaluje dodatkowe przepływomierze, aby dostarczyć więcej danych z sieci rurociągowej. Ponadto projekt w VA SYD został powszechnie uznany za najlepszą praktykę w Szwecji, co skłoniło inne gminy do przyjęcia tego samego rozwiązania w zakresie dystrybucji wody na swoich obszarach. Jednym z takich przykładów jest Northwestern Skåne Water and Water Utility (NSVA) w południowo-zachodniej części kraju. NSVA korzysta z wiedzy inżyniera rozwoju Victora Pelina, który wcześniej pracował wraz z Simonem Granathem przy wdrożeniu wykrywania wycieków w VA SYD.

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

Simon Granath (po lewej), inżynier rozwoju w VA SYD, i Victor Pelin (po prawej), inżynier rozwoju w NSVA: „Chcemy móc mierzyć się z najlepszymi. Do tego potrzebne są rozwiązania oparte na sztucznej inteligencji, takie jak SIWA Leak Finder”.

Pomijając korzyści ekonomiczne, SIWA Leak Finder pomógł już VA SYD podjąć kolejne kroki w kierunku kolejnego ambitnego celu: do 2030 roku firma chce stać się neutralnym dla klimatu, energooszczędnym przedsiębiorstwem wodociągowym bez nieplanowanych zakłóceń w świadczeniu usług.

VA SYD jest na dobrej drodze ze swoją obecną 8-procentową wodą pozbawioną dochodów. „Naprawdę chcemy to pokonać. Są gminy, które osiągają znacznie niższe liczby i chcemy być w stanie osiągnąć najlepsze wyniki” - mówi Simon Granath. Aby osiągnąć ten cel, nie ma możliwości obejścia inteligentnego wykrywania wycieków i rozwiązań opartych na sztucznej inteligencji, takich jak SIWA Leak Finder.

Maj 2021; zaktualizowano w lutym 2024 r.
Kontakt: Peder Welin
Redakcja: Historie branżowe

SWA Leak Finder

SIWA Leak Finder jest jedną z aplikacji Siemens Water (SIWA) opracowanych specjalnie dla przemysłu wodno-ściekowego. To inteligentne rozwiązanie wykorzystuje algorytm oparty na sztucznej inteligencji do identyfikacji i klasyfikacji anomalii w sieci rurociągów. Aby działać niezawodnie, SIWA Leak Finder jest najpierw „przeszkolony” z historycznymi danymi przepływu i ciśnienia, aby nauczyć się oddzielać anomalie od normalnej pracy i przypisywać prawidłową przyczynę każdej anomalii.

VA SYD

VA SYD jest jednym z największych szwedzkich zakładów energetycznych, które dużo inwestuje w zrównoważone oczyszczanie wody i ścieków oraz naciska na inteligentne dla środowiska rozwiązania w budowaniu społeczności. Firma dostarcza wodę pitną ponad 546 000 klientów w regionach wokół Lund i Malmö na południu Szwecji.