Technologie na tropie awarii

Od 2016 roku pracownicy MPWiK SA we Wrocławiu skuteczniej walczą z ukrytymi awariami wodociągowymi, w czym pomaga im stworzony przez specjalistów gliwickiej firmy Future Processing chmurowy system monitorowania sieci wodociągowej SmartFlow, urzeczywistniający koncepcję internetu rzeczy. Mniej jest poważnych awarii. Dzięki wdrożeniu w ubiegłym roku zaoszczędzono pół miliarda litrów wody.

MPWiK we Wrocławiu stanęło kilka lat temu przez wyzwaniem poprawy kontroli nad stanem sieci wodociągowej, przy jednoczesnej konieczności przetworzenia dużego wolumenu danych pochodzących ze zdalnych czujników umiejscowionych w sieci wodociągowej (IoT). Odpowiedzią na te wyzwania okazał się SmartFlow. Jego zadaniem jest zbieranie, analiza i danych, przetwarzanie ich w użyteczne dla operatorów informacje, wizualizacja ich na mapie

Technologie na tropie awarii
miasta podzielonej na strefy oraz alarmowanie o wykrytych awariach niewidocznych przez człowieka. Na potrzeby realizacji projektu został powołany interdyscyplinarny zespół, w którego skład weszli zarówno pracownicy MPWiK we Wrocławiu będący ekspertami w dziedzinie wodociągów, jak i pracownicy firmy Future Processing, którzy zapewnili wiedzę technologiczną z obszaru IT.

Głównymi założeniami postawionymi przed zespołem projektowym była łatwość i intuicyjność obsługi aplikacji oraz jej zintegrowanie z istniejącymi systemami i bazami danych. W trakcie całości prac nad systemem wspominamy wyżej zespół wykorzystywał elementy metodyk zwinnych, a iteracyjne podejście do projektowania rozwiązania pozwoliło w pełni odpowiedzieć na postawione przed nim oczekiwania.

Zobacz również:

Woda jest najważniejsza

Idealne i bezobsługowe rurociągi oczywiście nigdy nie powstaną. Jest jednak możliwe stworzenie takiej sieci, która w ogóle nie będzie tracić wody. Myślę o elemencie koncepcji zwanej Smart City.

Tomasz Konieczny dyrektor Centrum Nowych Technologii we wrocławskim MPWiK SA.

Wbrew powszechnej opinii Polska jest krajem ubogim w wodę. Na liście 26 europejskich państw nasze zasoby wodne zajmują czwarte miejsce od końca – podaje Ministerstwo Środowiska. Wody jest w Polsce mniej niż w Hiszpanii, a tyle samo, co w Egipcie. Mamy też ujemny bilans wodny. Zużywamy rocznie więcej wody, niż dostarczają opady atmosferyczne, będące źródłem 97% jej przychodów.

MPWiK SA we Wrocławiu na co dzień pracuje nad tym, aby w sposób ciągły i niezawodny dostarczać wodę dla ponad 600 tys. mieszkańców. Długość wrocławskiej sieci wodociągowej wynosi ok. 2 tys. km. Jest to odległość, jaka dzieli Wrocław i Dublin. Przy tak rozbudowanej infrastrukturze zdarzają się awarie. Stąd przerwy w dostawie wody, utrudnienia w ruchu drogowym, miliony litrów uzdatnionej wody wciekających w ziemię. Przedsiębiorstwo potrzebowało technologii, która zoptymalizuje te straty.

Po pierwsze diagnostyka

System SmartFlow monitoruje szczelność sieci wodociągowej we Wrocławiu. Przepływomierze wody wyposażone są w karty SIM i za pośrednictwem telefonii komórkowej przesyłają dane o ilości pobieranej wody. Wyniki wizualizowane są na ekranie jako infografiki i zestawienia tabelaryczne. Bieżące dane porównywane są z zapisami historycznymi. Aplikacja wskazuje miejsca, gdzie zużycie wody jest większe od normatywów. Na tej podstawie łatwo już wskazać, gdzie znajduje się hipotetyczny wyciek.

Tak zwane ukryte wycieki, które mogły trwać nawet 4 miesiące, zanim ujawniły się na powierzchni terenu, obecnie wykrywane są przez system SmartFlow w ciągu 72 godzin. To jedyne rozwiązanie o takim stopniu zaawansowania w Polsce.

SmartFlow oparto na technologii Microsoft Azure, nowoczesnym i skalowanym rozwiązaniu chmurowym. Pozwala służbom technicznym zalogować się z dowolnego miejsca z urządzeń mobilnych i stacjonarnych, w każdym czasie i kontrolować zużycie wody we wszystkich 51 strefach pomiarowych miasta (ang. DMA). Ekipy diagnostyczne, kiedy już mają wytypowany przez SmartFlow teren, na którym pojawił się ukryty wyciek, diagnozują sieć wodociągową metodą akustyczną. Nieszczelności lokalizowane są z dokładnością do 1 metra. Następnie do dzieła przystępują brygady naprawcze. Defekt zostaje usunięty.

Pierwotne założenia systemu zostały zweryfikowane podczas pilotażowego wdrożenia przeprowadzonego na wybranym fragmencie miasta. To laboratoryjne podejście pozwoliło na dopracowanie technologii oraz podstawowych założeń produktu, tak aby pełne wdrożenie mogło osiągnąć maksymalną efektywność. Po zakończeniu fazy pilotażu systemem SmartFlow został pokryty cały obszar miasta.

Wdrożenie łatwe do komercjalizacji

SmartFlow wspomaga MPWiK we Wrocławiu niecały rok. Przyniósł oszczędności porównywalne ze zużyciem wody przez osiedle zamieszkałe przez 20 tys. osób. Skrócił też czas napraw.

„Dyrektor generalny Microsoftu Satya Nadella chwali nasze rozwiązanie przy okazji międzynarodowych konferencji jako modelowy przykład wykorzystania ich chmury obliczeniowej przez przedsiębiorstwo sektora użyteczności publicznej” – mówi Tomasz Konieczny, dyrektor Centrum Nowych Technologii we wrocławskim MPWiK SA.

System SmartFlow jest na tyle prosty i uniwersalny, że MPWiK Wrocław zdecydowało się swoje wdrożenie komercjalizować, sprzedając je innym przedsiębiorstwom tego typu w Polsce. Po nowelizacji Ustawy Prawo Wodne koszt pozyskania wody może wzrosnąć 10-krotnie. Eliminacja strat wody w sieci pomoże utrzymać ceny wody dla końcowych odbiorców na tym samym poziomie.

Biorąc pod uwagę dotychczasowe straty, przed wdrożeniem systemu SmartFlow, które były zapewne reprezentatywne dla wszystkich przedsiębiorstw, powszechna implementacja SmartFlow lub podobnego rozwiązania w kraju mogłaby obecny ujemny bilans wodny doprowadzić do równowagi.

Inteligentny wodociąg

Tomasz Konieczny, dyrektor Centrum Nowych Technologii, mówi też o przyszłości: „Idealne i bezobsługowe rurociągi oczywiście nigdy nie powstaną. Jest jednak możliwe stworzenie takiej sieci, która w ogóle nie będzie tracić wody. Myślę o elemencie koncepcji zwanej Smart City. Zaprzęgnięcie sieci neuronowych, sztucznej inteligencji i jej algorytmów do analizowania danych dostarczanych przez SmartFlow pozwoliłoby na prognozowanie miejsca i czasu awarii. Dzięki AI usuniemy defekt, zanim nastąpi”.

Inteligentna w pełnym tego słowa znaczeniu sieć wodociągowa, sieć, która myśli, to zadanie, jakie informatycy z MPWiK postawili sobie za cel w najbliższej dekadzie.

Lider Informatyki 2017 - jeden z dwóch zwycięzców w kategorii Użyteczność Publiczna

MPWiK Wrocław zatrudnia blisko 700 osób. Dostarcza średnio 120 tys. ton, zdatnej do picia wody na dobę, wypompowanej z rzeki Oława do 600 tys. mieszkańców Wrocławia. Odprowadza i oczyszcza również ścieki w podobnej ilości. System SmartFlow powstał w rezultacie wysiłków połączonego zespołu Centrum Nowych Technologii MPWiK, Działu IT oraz Zakładu Eksploatacji Sieci przy wsparciu spółki Future Processing. System osadzony jest na platformie chmurowej Microsoft Azure. Twórcami projektu są: Andrzej Bober, Witold Cieślik, Grzegorz Karlik, Dawid Pyrdał, Tomasz Lipinicki, Katarzyna Siekanowicz-Grochowina.


TOP 200