Skip to main content
Эта страница переведена автоматически. Перейти к английской версии?

Искусственный интеллект: разумный инструмент экономии воды

Шведская водопроводная компания VA SYD сократила с помощью системы обнаружения утечек на основе искусственного интеллекта, которая выявляет утечки со скоростью до 0,5 литра в секунду, потери воды с 10% до менее 8%. В настоящее время данную систему начинают использовать по всей сети и в других шведских муниципалитетах.

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 принцип — 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. 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, использует 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 потери воды приходится на небольшие и медленные утечки, часто из небольших трубопроводов», — отмечает Саймон Гранат (Simon Granath), 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 автоматизированного учета. Для этого мы решили найти решение на основе искусственного интеллекта», — вспоминает Саймон Гранат.

VA SYD провела оценку нескольких систем. В конечном итоге решение должно будет обеспечить оптимальное использование имеющихся расходомеров и автоматизированных счетчиков в том районе, который был выбран для проверки концепции. SIWA Leak Finder отвечал всем требованиям. Это интеллектуальное решение использует алгоритм на основе искусственного интеллекта для выявления и классификации нарушений в трубопроводной сети. Чтобы обеспечить надежную работу, SIWA Leak Finder сначала «обучается» на основе исторических данных о расходе и давлении, чтобы научиться отличать утечки от обычной работы и правильно определять причину каждой из них.

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», — говорит Саймон Гранат. Компания Siemens также смогла предложить решение для удовлетворения этого требования. Также он отметил следующее: «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 это было значительно более качественный показатель по сравнению с предыдущим решением, которое вообще не позволяло обнаруживать небольшие утечки». Таким образом, количество потерь воды в сети питьевой воды штата Вирджиния может быть снижено с 10% до 8%.

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

Simon Granath (Саймон Гранат) (слева), инженер-разработчик VA SYD, и Victor Pelin (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.

VA SYD также на пути: в настоящее время потери воды составляют 8%. «Мы очень хотим решить эту проблему. Есть муниципалитеты, которые добиваются гораздо меньших показателей, и мы хотим достичь таких же результатов», — 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 (Peder Welin)
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 автоматизированное решение использует алгоритм на основе искусственного интеллекта для выявления и классификации нарушений в трубопроводной сети. Чтобы обеспечить надежную работу, SIWA Leak Finder сначала «обучается» на основе исторических данных о расходе и давлении, чтобы научиться отличать утечки от обычной работы и правильно определять причину каждой из них.

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.