Skip to main content
Цю сторінку перекладено автоматично. Перейти натомість до англійської версії?

Штучний інтелект: економія води інтелектуальним способом

Шведська водопостачальна компанія VA SYD зменшила обсяги втрат води з 10% до менше ніж 8% завдяки системі виявлення витоків на основі ШІ, яка виявляє витоки навіть у обсязі 0,5 літра на секунду. Зараз це рішення впроваджується в усій мережі компанії та в інших шведських муніципалітетах.

У компанії VA SYD діють два загальні принципи: перший полягає в тому, що навіть якщо дефіцит води як такий не є проблемою у Швеції, марнувати воду просто неправильно. Другий полягає в тому, що коли йдеться про нові технології, треба починати з малого, випробовувати рішення та вчитися на помилках, щоб забезпечити успіх у більшому масштабі. Перший принцип став мотивацією для створення системи виявлення витоків. А другий принцип визначив підхід: створити прототип у відносно невеликій частині системи, що обслуговує 5 000 споживачів.

Невеликі витоки з великим впливом

Шведський водопостачальник VA SYD, що базується в Мальме, експлуатує загалом близько 5 000 кілометрів трубопроводів, з яких 2 000 кілометрів призначені для питної води. Точне визначення місць витоків — складне завдання. «Донедавна ми могли виявляти лише найбільші витоки, які спричиняли перебої в постачанні. Насправді саме дрібніші, повільніші витоки, часто з невеликих розподільних труб, є причиною левової частки втрат води», — зазначає Сімон Гранат, інженер з розвитку компанії VA SYD.

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

Покращене обслуговування клієнтів

Ще одним аспектом є покращення обслуговування клієнтів. «Нам доводиться обслуговувати велику кількість трубопроводів на значній території, і ми прагнули підвищити нашу здатність точно визначати місця витоків за допомогою зон інтелектуального обліку. Із цією метою ми взялися за пошук рішення на основі ШІ», — згадує Сімон Гранат.

Компанія VA SYD оцінила кілька систем. Зрештою, рішення мало б забезпечити оптимальне використання наявних витратомірів та інтелектуальних лічильників у районі, обраному для перевірки концепції. SIWA Leak Finder відповідав усім вимогам. Це інтелектуальне рішення використовує алгоритм на основі ШІ для виявлення та класифікації аномалій у трубопровідній мережі. Для надійної роботи SIWA Leak Finder спочатку «навчається» на історичних даних про витрати та тиск, щоб навчитися відокремлювати аномалії від звичайної роботи та призначати кожній аномалії правильну причину.

Співпраця приводить до оптимізації рішення на основі ШІ

«Але коли справа дійшла до концепції впровадження, ми зіткнулися з деякими перешкодами. Нам потрібно було знайти спосіб використовувати систему виявлення витоків на основі ШІ в локальній конфігурації, а не в хмарному середовищі», — каже Сімон Гранат. Siemens зміг запропонувати рішення і для цієї вимоги. Він продовжує: «Ми провели кілька ґрунтовних обговорень із Siemens та нашими ІТ- і ОТ-відділами щодо визначення найкращого підходу до встановлення рішення SIWA Leak Finder у наших власних дата-центрах. Наскільки мені відомо, це перший випадок, коли щось подібне було зроблено у шведській галузі водопостачання — і нам вдалося виконати цю роботу не в останню чергу завдяки підтримці та експертним знанням Siemens.

Підхід на основі моделювання для покращення даних

Наступним кроком було вдосконалення гідравлічних моделей трубопроводів і зв’язування даних із вимірювальних систем і насосних станцій із SIWA Leak Finder за допомогою OPC UA. Після цього VA SYD була готова провести перші випробування. Сімон Гранат пояснює: «Ми використовували систему для моделювання різних витоків, а потім оцінювали дані. Нам вдалося виявляти витоки розміром до 0,5 літра на секунду — це було досить вражаюче і стало значним покращенням порівняно з попереднім рішенням, яке взагалі не давало можливості виявляти дрібні витоки». Таким чином, обсяг води, що не приносить доходу, у мережі питної води VA SYD вдалося зменшити з 10 до 8 відсотків.

Економія говорить на користь цього рішення

Оскільки перевірка концепції перебуває на завершальних етапах, VA SYD також працює над розширенням застосування цього рішення на інші частини мережі. Наприклад, у місті Лунд, де VA SYD встановлює додаткові витратоміри для отримання більшого обсягу даних з трубопровідної мережі. Крім того, проект VA SYD був широко визнаний як найкраща модель у Швеції, що спонукало інші муніципалітети впровадити таке саме рішення для водопостачання у своїх регіонах. Одним із таких прикладів є Northwestern Skåne Water and Wastewater Utility (NSVA) у Сконе, у південно-західній частині країни. NSVA користується досвідом роботи інженера-розробника Віктора Пеліна, який раніше працював разом із Сімоном Гранатом над упровадженням системи виявлення витоків у VA SYD.

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

Саймон Гранат (Simon Granath) (ліворуч), інженер із розробки в VA SYD, і Віктор Пелін (Victor Pelin) (праворуч), інженер із розвитку NSVA: «Ми прагнемо відповідати найвищим стандартам. Для цього потрібні рішення на основі ШІ, такі як SIWA Leak Finder».

Крім економічних переваг, система SIWA Leak Finder вже допомогла VA SYD зробити чергові кроки на шляху до ще однієї амбітної мети: до 2030 року компанія прагне стати кліматично нейтральним, енергоефективним водопостачальним підприємством із нульовим рівнем позапланових перебоїв у постачанні.

VA SYD впевнено рухається в цьому напрямку, маючи зараз 8-відсотковий рівень втрат води. «Ми дійсно хочемо покращити цей показник. Є муніципалітети, які досягають набагато нижчих показників, і ми хочемо бути на рівні найкращих», — каже Сімон Гранат. І для досягнення цієї мети не обійтися без інтелектуального виявлення витоків і рішень на основі ШІ, таких як SIWA Leak Finder.

Травень 2021 р.; оновлено в лютому 2024 р.
Контактна особа: Педер Велін (Peder Welin)
Редакційна команда: Історії впровадження в галузі промисловості

SIWA Leak Finder

SIWA Leak Finder — це один із застосунків Siemens Water (SIWA), спеціально розроблений для галузі водопостачання та водовідведення. Це інтелектуальне рішення використовує алгоритм на основі ШІ для виявлення та класифікації аномалій у трубопровідній мережі. Для надійної роботи SIWA Leak Finder спочатку «навчається» на історичних даних про витрату та тиск, щоб вміти відокремлювати аномалії від звичайної роботи та визначати для кожної аномалії правильну причину.

VA SYD

VA SYD — одна з найбільших комунальних компаній Швеції, яка інвестує значні кошти в екологічне водопостачання й очищення стічних вод і реалізує екологічно доцільні рішення у сфері комунального будівництва. Компанія постачає питну воду понад 546 000 споживачів у регіонах навколо Лунда та Мальме на півдні Швеції.