Skip to main content
Táto stránka sa zobrazuje použitím automatického prekladu. Zobraziť namiesto toho v Angličtine?

Umelá inteligencia: Inteligentný spôsob šetrenia vody

VA SYD, švédska vodárenská spoločnosť, znížila straty vody bez výnosov z 10 % na menej ako 8 % pomocou systému detekcie únikov založeného na umelej inteligencii, ktorý identifikuje úniky už od 0,5 litra za sekundu. Riešenie sa teraz rozširuje v rámci jej siete aj do ďalších švédskych samospráv.

Vo VA SYD platia dva základné princípy: prvým je, že aj keď nedostatok vody nie je vo Švédsku sám o sebe problémom, plytvanie vodou jednoducho nie je správne. Druhým je, že pri zavádzaní nových technológií je potrebné začať v malom, skúšať nové prístupy a poučiť sa z neúspechov, aby sa zabezpečil úspech vo väčšom rozsahu. Prvý princíp bol motiváciou na vytvorenie systému detekcie únikov. A druhý princíp definoval prístup, konkrétne vytvorenie overenia konceptu v relatívne malej časti systému s 5 000 odberateľmi.

Malé úniky s veľkým dopadom

Spoločnosť VA SYD, švédsky dodávateľ vody so sídlom v Malmö, prevádzkuje celkovo približne 5 000 kilometrov potrubí, z ktorých 2 000 kilometrov slúži na pitnú vodu. Presné lokalizovanie únikov je zložitá úloha. „Ešte donedávna sme dokázali odhaliť len najväčšie úniky, ktoré viedli k prerušeniam dodávok. V skutočnosti sú to menšie, pomalé úniky, často z malých prípojných potrubí, ktoré spôsobujú leví podiel strát vody bez výnosov,“ upozorňuje Simon Granath, vývojový inžinier v spoločnosti VA SYD.

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

Zlepšenie služieb pre zákazníkov

Ďalším aspektom je zlepšenie služieb pre zákazníkov. „Musíme udržiavať veľké množstvo potrubí na rozsiahlej ploche a chceli sme zlepšiť našu schopnosť presne lokalizovať úniky pomocou inteligentných meracích zón. Na tento účel sme sa rozhodli nájsť riešenie založené na umelej inteligencii,“ spomína Simon Granath.

Spoločnosť VA SYD vyhodnotila niekoľko systémov. Riešenie muselo v konečnom dôsledku optimálne využívať dostupné prietokomery a inteligentné meradlá v oblasti vybranej pre overenie konceptu. SIWA Leak Finder spĺňal všetky požiadavky. Toto inteligentné riešenie využíva algoritmus založený na umelej inteligencii na identifikáciu a klasifikáciu anomálií v potrubnej sieti. Aby SIWA Leak Finder spoľahlivo fungoval, je najprv „trénovaný“ pomocou historických údajov o prietoku a tlaku, aby sa naučil rozlišovať anomálie od bežnej prevádzky a priradiť každej anomálii správnu príčinu.

Spolupráca vedie k optimálnemu riešeniu AI

„Keď však prišlo na koncept implementácie, narazili sme na niekoľko prekážok. Potrebovali sme nájsť spôsob, ako používať detekciu únikov založenú na AI lokálne, namiesto cloudového prostredia,“ hovorí Simon Granath. Siemens dokázal ponúknuť riešenie aj pre túto požiadavku. Pokračuje: „Viedli sme podrobné diskusie so spoločnosťou Siemens a s našimi IT a OT oddeleniami o najlepšom prístupe k inštalácii riešenia SIWA Leak Finder v našich vlastných dátových centrách. Pokiaľ viem, ide o prvý prípad, keď sa niečo takéto realizovalo vo švédskom vodárenskom odvetví – a podarilo sa nám to dosiahnuť najmä vďaka podpore a odborným znalostiam spoločnosti Siemens.“

Simulačný prístup pre lepšie údaje

Ďalším krokom bolo spresnenie hydraulických modelov potrubí a prepojenie údajov z meracích systémov a čerpacích staníc so systémom SIWA Leak Finder pomocou OPC UA. VA SYD bola následne pripravená vykonať prvé testy. Simon Granath vysvetľuje: „Systém sme použili na simuláciu rôznych únikov a následne sme vyhodnotili údaje. Dokázali sme odhaliť úniky už od 0,5 litra za sekundu – bolo to veľmi pôsobivé a predstavovalo výrazné zlepšenie oproti predchádzajúcemu riešeniu, ktoré vôbec neumožňovalo detekciu malých únikov.“ Vďaka tomu sa podarilo znížiť straty vody bez výnosov v sieti pitnej vody spoločnosti VA SYD z 10 percent na 8 percent.

Úspory hovoria v prospech riešenia

Keď sa overenie konceptu blíži k záverečnej fáze, VA SYD zároveň pracuje na rozšírení riešenia do ďalších častí siete. Napríklad v meste Lund, kde VA SYD inštaluje ďalšie prietokomery, aby získala viac údajov z potrubnej siete. Projekt vo VA SYD bol navyše vo Švédsku široko uznaný ako príklad najlepšej praxe, čo viedlo k tomu, že ďalšie samosprávy začali prijímať rovnaké riešenie pre distribúciu vody vo svojich oblastiach. Jedným z takýchto príkladov je Northwestern Skåne Water and Wastewater Utility (NSVA) v juhozápadnej časti krajiny. NSVA využíva odborné skúsenosti vývojového inžiniera Victora Pelina, ktorý predtým spolupracoval so Simonom Granathom na implementácii detekcie únikov vo VA SYD.

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

Simon Granath (vľavo), vývojový inžinier vo VA SYD, a Victor Pelin (vpravo), vývojový inžinier v NSVA: „Chceme byť schopní merať čo najlepšie. To si vyžaduje riešenia založené na AI, ako je SIWA Leak Finder.“

Okrem ekonomických prínosov pomohol SIWA Leak Finder spoločnosti VA SYD už teraz urobiť ďalšie kroky smerom k ďalšiemu ambicióznemu cieľu: do roku 2030 sa chce spoločnosť stať klimaticky neutrálnou vodárenskou spoločnosťou s úsporou energie a nulovým počtom neplánovaných prerušení dodávok.

VA SYD je na dobrej ceste so súčasnou úrovňou 8 percent strát vody bez výnosov. „Chceme tento výsledok ešte prekonať. Existujú samosprávy, ktoré dosahujú oveľa nižšie hodnoty, a my sa chceme vyrovnať tým najlepším,“ hovorí Simon Granath. A na dosiahnutie tohto cieľa sa nedá zaobísť bez inteligentnej detekcie únikov a riešení založených na AI, ako je SIWA Leak Finder.

Máj 2021; aktualizované vo februári 2024
Kontakt: Peder Welin
Redakčný tím: Priemyselné príbehy

Vyhľadávač netesností SWA

SIWA Leak Finder je jednou z aplikácií Siemens Water (SIWA), ktoré boli špeciálne vyvinuté pre vodárenský sektor a odvetvie čistenia odpadových vôd. Toto inteligentné riešenie využíva algoritmus založený na umelej inteligencii na identifikáciu a klasifikáciu anomálií v potrubnej sieti. Aby SIWA Leak Finder fungoval spoľahlivo, je najprv „trénovaný“ pomocou historických údajov o prietoku a tlaku, aby sa naučil rozlišovať anomálie od bežnej prevádzky a priraďovať každej anomálii správnu príčinu.

VA SYD

VA SYD je jedným z najväčších verejných podnikov vo Švédsku, ktorý výrazne investuje do udržateľnej úpravy pitnej vody a čistenia odpadových vôd a podporuje environmentálne inteligentné riešenia pri rozvoji komunít. Spoločnosť dodáva pitnú vodu viac ako 546 000 zákazníkom v regiónoch okolo miest Lund a Malmö na juhu Švédska.