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Um cano que está quebrado e água desperdiçada está a sair dele.

Inteligência Artificial: Poupar água da maneira inteligente

VA SYD, uma concessionária de água sueca, reduziu a água sem receita de 10% para menos de 8% usando um sistema de detecção de fugas baseado em IA que identifica fugas tão pequenas como 0,5 litros por segundo. A solução está agora a expandir-se através da sua rede e noutros municípios suecos.

Dois princípios gerais regra na VA SYD: Um é que mesmo que a escassez de água não seja um problema na Suécia em si, desperdiçar água parece errado. A outra é, quando se trata de novas tecnologias, começar pequeno, experimentar coisas e aprender com os fracassos para garantir o sucesso numa escala maior. O primeiro princípio foi a motivação para estabelecer um sistema de detecção de fugas. E o segundo princípio definiu a abordagem, nomeadamente estabelecer uma prova de conceito numa secção relativamente pequena do sistema com 5.000 consumidores.

Pequenas fugas com grande impacto

Com sede em Malmø, a fornecedora sueca de água VA SYD opera um total de cerca de 5.000 quilómetros de condutas, 2.000 quilómetros dos quais são para água potável. Identificação de fugas é uma tarefa complexa. “Até muito recentemente, podíamos detetar apenas as maiores fugas que levaram a interrupções no serviço. Na verdade, são as fugas menores e mais lentas, muitas vezes de pequenos tubos de serviço, que são responsáveis pela maior parte da água sem receita”, aponta Simon Granath, Engenheiro de Desenvolvimento da VA SYD.

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Serviço de apoio ao cliente melhorado

Outro aspeto é melhorar o serviço aos clientes. “Temos de manter muitos oleodutos numa área grande e queríamos melhorar a nossa capacidade de identificar fugas através de zonas de medição inteligentes. Para este efeito, partimos para encontrar uma solução baseada em IA”, lembra Simon Granath.

VA SYD avaliou vários sistemas. Em última análise, a solução teria de fazer o melhor uso dos medidores de vazão disponíveis e medidores inteligentes na área que tinha sido escolhida para a prova de conceito. O SIWA Leak Finder marcou todos os requisitos. Esta solução inteligente utiliza um algoritmo baseado em IA para identificar e classificar anomalias na rede de tubos. Para ter um desempenho fiável, o SIWA Leak Finder é primeiro “treinado” através de dados históricos de fluxo e pressão para que aprenda a separar anomalias da operação regular e atribuir a causa correta a cada anomalia.

A colaboração leva a uma solução de IA ideal

“Mas quando se tratava do conceito de implementação, deparámo-nos com alguns obstáculos. Precisávamos encontrar uma maneira de usar a detecção de fugas baseada em IA numa configuração local em vez de num ambiente de nuvem”, diz Simon Granath. A Siemens também conseguiu oferecer uma solução para este requisito. Ele continua: “Tivemos algumas discussões aprofundadas com a Siemens e os nossos departamentos de TI e TO sobre a melhor abordagem para instalar a solução SIWA Leak Finder nos nossos próprios centros de dados. Que eu saiba, esta é a primeira vez que algo assim é feito na indústria sueca da água — e conseguimos fazer o trabalho graças, principalmente, ao apoio e experiência da Siemens.

Abordagem de simulação para dados melhorados

O passo seguinte foi refinar os modelos hidráulicos para as condutas e ligar os dados dos sistemas de medição e estações de bombeamento com o SIWA Leak Finder usando OPC UA. O VA SYD estava então pronto para realizar os primeiros testes. Simon Granath explica: “Usámos o sistema para simular fugas diferentes e depois avaliámos os dados. Conseguimos detetar fugas tão pequenas como 0,5 litros por segundo — isto foi bastante impressionante e uma melhoria enorme em relação à solução anterior, que não proporcionava nenhum meio de detetar fugas pequenas.” Assim, a água sem receita na rede de água potável do VA SYD poderá ser baixada de 10 por cento para 8 por cento.

A poupança fala pela solução

Com a prova de conceito nas suas fases finais, a VA SYD também está a trabalhar na escalabilidade da solução para outras partes da rede. Por exemplo, a cidade de Lund, onde a VA SYD está a instalar medidores de vazão adicionais para fornecer mais dados da rede de gasodutos. Além disso, o projeto na VA SYD foi amplamente reconhecido como uma boa prática na Suécia, levando outros municípios a adotarem a mesma solução para a distribuição de água nas suas respectivas áreas. Um exemplo é a Northwestern Skåne Water and Wastewater Utility (NSVA) na parte sudoeste do país. O NSVA está a beneficiar da experiência do Engenheiro de Desenvolvimento Victor Pelin, que anteriormente trabalhou ao lado de Simon Granath para implementar a detecção de fugas no VA SYD.

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Simon Granath (esquerda), Engenheiro de Desenvolvimento da VA SYD, e Victor Pelin (direita), Engenheiro de Desenvolvimento da NSVA: “Queremos estar à altura do melhor. Isso requer soluções baseadas em IA, como o SIWA Leak Finder.”

Benefícios económicos à parte, o SIWA Leak Finder já ajudou a VA SYD a dar os próximos passos em direção a outro objetivo ambicioso: até 2030, a empresa quer tornar-se uma concessionária de água neutra em termos climáticos e economizadora de energia com zero interrupções de serviço não planeadas.

O VA SYD está a caminho com os seus atuais 8% de água sem receitas. “Queremos realmente vencer isso. Há municípios que atingem valores muito mais baixos, e queremos poder estar à altura dos melhores”, diz Simon Granath. E para atingir esse objetivo, não há como contornar a detecção inteligente de fugas e soluções baseadas em IA como o SIWA Leak Finder.


Maio 2021; atualizado em fevereiro de 2024

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: Histórias da indústria

Localizador de fugas SWA

O SIWA Leak Finder é uma das aplicações Siemens Water (SIWA) especificamente desenvolvidas para a indústria da água e das águas residuais. Esta solução inteligente utiliza um algoritmo baseado em IA para identificar e classificar anomalias na rede de tubos. Para um desempenho fiável, o SIWA Leak Finder é primeiro “treinado” com dados históricos de fluxo e pressão para aprender a separar anomalias da operação regular e atribuir a causa correta a cada anomalia.

VA SYD

A VA SYD é uma das maiores concessionárias de serviços públicos da Suécia, que investe fortemente no tratamento sustentável de água e águas residuais e promove soluções ambientalmente inteligentes na construção de comunidades. A empresa fornece água potável a mais de 546.000 clientes nas regiões em torno de Lund e Malmö, no sul da Suécia.