Skip to main content
Эта страница переведена автоматически. Перейти к английской версии?
Прорванная труба и вытекающая из нее вода.

Искусственный интеллект: разумное сбережение воды

Шведская водопроводная компания VA SYD сократила потребление воды, не приносящей доход, с 10% до менее 8% с помощью системы обнаружения утечек на основе искусственного интеллекта, которая выявляет утечки со скоростью до 0,5 литра в секунду. В настоящее время решение распространяется на сеть и другие шведские муниципалитеты.

В Университете штата Вирджиния действуют два общих принципа: один из них заключается в том, что, хотя дефицит воды сам по себе не является проблемой в Швеции, тратить воду впустую просто неправильно. Другой вариант — когда речь идет о новых технологиях, начинать с малого, пробовать что-то новое и учиться на ошибках, чтобы обеспечить успех в более широком масштабе. Первый принцип послужил мотивацией для создания системы обнаружения утечек. И второй принцип определил подход, заключающийся в проверке концепции на относительно небольшом участке системы, насчитывающем 5000 потребителей.

Небольшие утечки с большим воздействием

Шведский поставщик воды VA SYD, базирующийся в Мальмё, эксплуатирует в общей сложности около 5000 километров трубопроводов, из которых 2000 километров предназначены для питьевой воды. Выявление утечек — сложная задача. «До недавнего времени нам удавалось выявлять только самые крупные утечки, которые приводили к перебоям в обслуживании. На самом деле львиная доля воды, не приносящей доход, является причиной небольших и медленных утечек воды, часто из небольших трубопроводов», — отмечает Саймон Гранат, инженер-разработчик компании VA SYD.

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

Улучшенное обслуживание клиентов

Еще один аспект — улучшение обслуживания клиентов. «Нам приходится обслуживать большое количество трубопроводов на большой территории, и мы хотели улучшить нашу способность выявлять утечки через зоны интеллектуального учета. Для этого мы решили найти решение на основе искусственного интеллекта», — вспоминает Саймон Гранат.

VA SYD оценила несколько систем. В конечном итоге решение должно будет обеспечить оптимальное использование имеющихся расходомеров и интеллектуальных счетчиков в том районе, который был выбран для проверки концепции. SIWA Leak Finder поставила галочки во всех полях. Это интеллектуальное решение использует алгоритм на основе искусственного интеллекта для выявления и классификации аномалий в трубопроводной сети. Чтобы обеспечить надежную работу, SIWA Leak Finder сначала «обучается» на основе исторических данных о расходе и давлении, чтобы научиться отличать аномалии от обычной работы и правильно определять причину каждой аномалии.

Совместная работа приводит к оптимальному решению в области искусственного интеллекта

«Но когда дело дошло до концепции внедрения, мы столкнулись с некоторыми препятствиями. Нам нужно было найти способ использовать обнаружение утечек на основе искусственного интеллекта в локальной среде, а не в облачной среде», — говорит Саймон Гранат. Компания Siemens также смогла предложить решение для удовлетворения этого требования. Он продолжает: «Мы провели несколько подробных обсуждений с Siemens и нашими отделами ИТ и OT о наилучшем подходе к установке решения SIWA Leak Finder в наших собственных центрах обработки данных. Насколько мне известно, подобное было сделано в шведской водной отрасли впервые, и нам удалось выполнить эту работу не в последнюю очередь благодаря поддержке и опыту Siemens.

Подход к моделированию для улучшения данных

Следующим шагом стало уточнение гидравлических моделей трубопроводов и увязка данных из измерительных систем и насосных станций с SIWA Leak Finder с помощью OPC UA. Затем VA SYD была готова провести первые тесты. Саймон Гранат объясняет: «Мы использовали систему для моделирования различных утечек, а затем оценили данные. Нам удалось обнаружить утечки со скоростью до 0,5 литра в секунду — это было весьма впечатляюще и значительно улучшилось по сравнению с предыдущим решением, которое вообще не позволяло обнаруживать небольшие утечки». Таким образом, количество некоммерческой воды в сети питьевой воды штата Вирджиния может быть снижено с 10 до 8 процентов.

Экономия говорит в пользу решения

На завершающей стадии проверки концепции VA SYD также работает над распространением решения на другие части сети. Например, город Лунд, где компания VA SYD устанавливает дополнительные расходомеры для получения большего количества данных из трубопроводной сети. Кроме того, проект в VA SYD получил широкое признание в Швеции как передовой опыт, в результате чего другие муниципалитеты приняли такое же решение для распределения воды в своих районах. Одним из таких примеров является водопроводно-канализационное предприятие Северо-Западного Сконе (NSVA) в юго-западной части страны. NSVA использует опыт инженера-разработчика Виктора Пелина, который ранее работал вместе с Саймоном Гранатом над внедрением обнаружения утечек в VA SYD.

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

Саймон Гранат (слева), инженер-разработчик VA SYD, и Виктор Пелин (справа), инженер-разработчик в NSVA: «Мы хотим показать лучшие результаты. Для этого нужны решения на основе искусственного интеллекта, такие как SIWA Leak Finder».

Помимо экономических преимуществ, SIWA Leak Finder уже помогла VA SYD предпринять следующие шаги к достижению еще одной амбициозной цели: к 2030 году компания хочет стать климатически нейтральным, энергосберегающим водоканалом с нулевыми незапланированными перебоями в обслуживании.

Штат штата Вирджиния находится на подъеме: в настоящее время вода, не связанная с доходами, составляет 8 процентов. «Мы очень хотим победить это. Есть муниципалитеты, которые добиваются гораздо меньших показателей, и мы хотим быть в состоянии соответствовать лучшим показателям», — говорит Саймон Гранат. И для достижения этой цели невозможно обойтись без интеллектуального обнаружения утечек и решений на основе искусственного интеллекта, таких как SIWA Leak Finder.


Май 2021 г.; обновлено в феврале 2024 г.

Контакт
: Педер Велин
Редакционная группа
: Отраслевые истории

Поиск утечек SWA

SIWA Leak Finder — одно из приложений Siemens Water (SIWA), специально разработанное для индустрии водоснабжения и очистки сточных вод. Это интеллектуальное решение использует алгоритм на основе искусственного интеллекта для выявления и классификации аномалий в трубопроводной сети. Чтобы обеспечить надежную работу, SIWA Leak Finder сначала «обучается» на основе исторических данных о расходе и давлении, чтобы научиться отличать аномалии от обычной работы и правильно определять причину каждой аномалии.

ВАН СИД

VA SYD — одна из крупнейших коммунальных компаний Швеции, которая вкладывает значительные средства в устойчивую очистку воды и сточных вод и выступает за экологически безопасные решения в сфере общественного строительства. Компания снабжает питьевой водой более 546 000 клиентов в регионах вокруг Лунда и Мальмё на юге Швеции.