Table of Contents

Вештата технологија на водоводната мрежа и нивните политички пречки

Свежата вода станува еден од најинтензивните ресурси на планетата.

Што се "паметна" технологија за водовод?

Умна водоводна мрежа е систем на сензори, комуникациски мрежи, платформи за анализа на податоци и автоматски контролни уреди кои работат заедно за управување со дистрибуцијата на вода со прецизност без преседан. За разлика од конвенционалните водни системи кои зависат од рачно читање и реактивни поправки, паметни мрежи обезбедуваат континуирана видливост во перформансите на целата мрежа. Тие овозможуваат претпријатијата да детектираат истекувања во минути наместо месеци, оптималното читање на пумпите врз основа на побарувачката во реално време, и предвидуваат дефект во опремата пред да предизвикаат прекини во услугите.

Концептот се гради на ист Интернет на работи (Иот) и принципи базирани на податоци кои ги поткрепуваат паметните електрични мрежи, но ги применува на уникатните физички и оперативни карактеристики на водната инфраструктура.

Компонента на клуч од една паметна мрежа со вода

Сензори и инфраструктурата

Напредните сензори [ФЛТ], [ФЛТ:], [ФЛТ] се очите и ушите на една паметна водоводна мрежа.

Мрежи за комуникација со податоци

Сензорите и метрите пренесуваат податоци преку мобилен, преку LORWAN или преку посветените радио мрежи на платформите за централни аналитика. За контрола во реално време, комуникацијата со мали акциски услови е неопходна. Утриумите сè повеќе ги распоредуваат приватните LTE или 5G мрежи за поддршка на условите за проток и сигурност на илјадници точки.

Аналитика на податоци и вештачка интелигенција

Решетките за суровите податоци од сензорите ќе бидат огромни без софистициран софтвер за да ги толкуваат истите. Платформите за аналити се користат [ФЛТ:0] за користење на алгоритмите за истражување на машини [ФЛТ] за да се идентификуваат шемите кои покажуваат истекување на шемите, експлозии или контаминации. Тие исто така создаваат и провизитивни модели за барање на вода, овозможувајќи им на претпријатијата да управуваат со складирањето и пумпањето. Напредните системи можат да симулираат “ а што е _8221; сценарија, како што е влијанието на главниот притисок врз текот на реката или ефектот на сушата.

Автоматизирани контролни системи

Умните мрежи ја затвораат јамката помеѓу следењето и дејството. Автоматизираните вентили, пумпите и станиците за регулирање на притисокот можат да се прилагодат од контролниот центар или преку пред-програмираните правила. На пример, ако сензорот детектира пад на притисокот кој укажува на истекување, системот автоматски може да го изолира зафатениот дел од цевката додека повторно ја движи водата преку алтернативните патишта. Оваа способност го намалува одговорот од часови на секунди и го намалува падот на водата и прекинот на услугите.

Користа од паметните мрежи на вода

Намалување на водата без рувенирање

Глобално, се проценува дека [ФЛТ] 30 до 50 отсто од [ФЛТ:1] од лековитата вода се губи пред да стигне до клиентите&8212; од кои поголем дел преку истекување на цевките за стареење. Технолозите за детекција на ум може да ги намалат овие загуби за 20 до 40% во текот на првата година од распоредувањето, според студиите на Форум [ФЛТ:2] За град кој губи милиони литри на ден, тоа значи значително трошење и одземање на капиталот.

Енергетска ефикасност

Со оптимизирање на операциите за пумпа и намалување на потребата од лекување и редистригирање на водата, паметните мрежи можат да ја намалат употребата на енергија за 15 до 30 отсто.

Подобрен квалитет на водата

Континуираното следење на параметрите за квалитет на водата на повеќе точки во мрежата им овозможува на претпријатијата да откријат загадени настани порано.

Поедноставен ангажман

Студиите покажуваат дека домаќинствата кои добиваат чести повратни информации ја намалуваат нивната потрошувачка за просечно 10 до 15 отсто.

Предизвици во политиката и можности

Иако техничкиот случај за паметните водоводни мрежи е силен, нивното распоредување не е само работа на инженерство.

Приватност и безбедност на податоците

Умните водоводни мрежи генерираат огромни количини податоци, вклучувајќи ги и моделите на потрошувачка кои можат да ги откријат навиките на домаќинството (пр., кога луѓето се дома, колку жители се присутни). Оваа информација е вредна за комунални операции, но исто така создава ризици за приватност.

Системот за заштита на компјутерите е уште една критична димензија.

Регулаторни рамки и стандарди

Постоечките регулативи за водата беа развиени за преддигитална ера. Тие честопати препишуваат специфични интервали за тестирање, пријавување на формати и оперативни процедури кои преземаат рачно собирање на податоци и периодични проверки. За да ги сместат паметните мрежи, регулаторите треба да ги ажурираат овие правила за да го препознаат континуираното следење како еквивалентно или подобро од традиционалното фаќање на Семплинг. На пример, [ФЛТ:0] Американското здружение за водни работи [ФЛТ: 1) работи на стандарди за паметна размена на податоци и сајбер заштита на податоци, но посвојување.

Интероперабилноста е уште една грижа.

Финансии и мотиви

Многу претпријатија, особено оние кои служат во заедниците со ниски примања, се борат да ги финансираат ваквите проекти само од приходите на платниот буџет.

  • [ФЛТ:0] Федералните и државните програми за грантови: [ФЛТ:] Фондот за производство на вода во САД, на пример, може да се користи за инфраструктурата која ја подобрува ефикасноста.
  • [ФЛТ:0] Повредностите можат да се договорат со приватни фирми кои финансираат, инсталираат и управуваат со паметни мрежни системи во замена за дел од заштедите од намалените загуби на водата.
  • [ФЛТ:0] Регулативата базирана на Performance: [FLT:] наместо традиционалната регулатива за услуги, на претпријатијата може да им се дозволи да задржат дел од заштедите што ги создаваат паметните инвестиции на мрежата, создавајќи силен поттик за усвојување на иновативните технологии.
  • Проектите за заштита на водата со мерливи резултати се сè попривлечни за да влијаат на инвеститорите и пазарите на зелени обврзници.

Опрема и дигитална поделба

Уметните бенефиции од водоводната мрежа нема автоматски да ги достигнат сите заедници.

Оние што ја спроведуваат политиката треба да вклучат проценки за влијанието на капиталот во нивните паметни планови. На пример, правилата може да наметнат одреден процент на мерачни инсталации кои се под контрола на претпријатијата, или дека финансиските програми им даваат приоритет на проектите кои служат за ранливо население.

Дигиталните програми за писменост можат да им помогнат на клиентите да ги толкуваат податоците за користењето и да ги искористат стимулациите за заштита.

Студии на случаи за поставување на паметна мрежа за вода

Сингапур и #8217; е Умна мрежа на вода

Сингапур е на сила [ФЛТ:0] преку 7.000 сензори [ФЛТ:1] распоредени преку 5.600 километри од цевките, мониторингот, притисокот и квалитетот на водата во реално време. Податоците се внесуваат во дигиталниот близначки кои ја симулираат целата мрежа и предвидуваат потенцијални неуспеси. Како резултат на тоа, Сингапур ја намали својата не-протек на вода под 10.#82; еден од најниските во системот. Исто така, ја поддржува целата мрежа и ја поддржува стратегијата за управување со водата, која вклучува информирање на водата, која ја опфаќа и водата, водостопроводна вода, во случај на вода и на вода.

Барселона&8217; паметна интеграција во градот

Барселона ја интегрираше својата водоводна мрежа во една поширока, паметна градска платформа, комбинирајќи податоци од вода, енергија и транспортни системи. Сензорите во јавните паркови автоматски ја прилагодуваат наводнувањето врз основа на влагата на почвата и временските прогнози, со што се зачувуваат 25% од водата што се користи во зелените простори. Градот, исто така, користи и паметни метри во повеќесемејните згради за да ги детектира информациите и да помогне во градењето на менаџери на отпад. Барселона&8217; искуството ги покажува синергиите кои можат да се постигнат кога податоците за вода се делат со други општински оддели, иако исто така ги истакнува потребите за силната контрола на податоци за спречување.

Питсбург&8217;s Leak Detection Pilot

Во текот на првите шест месеци, системот идентификуваше повеќе од 30 претходно неоткриени сензори и аналитика за детектирање на протекување од 50 литри во минута. Проектот плати за себе во текот на една година преку заштеда на вода и ги избегна трошоците за поправка.

Препорака за идното гледиште и политиката

Климатските промени, урбанизацијата и и инфраструктурата ќе продолжат да ја поттикнуваат побарувачката за технологии за паметните водоводни мрежи.

Оние што ја креираат политиката на сите нивоа на власта треба да ги разгледаат следниве дејства:

  • [ФЛТ:0] Стандардите на националните податоци за водата [ФЛТ: 1) кои гарантираат интероперативност, безбедност и приватност низ сите комунални услуги, без оглед на големината или локацијата.
  • [ФЛТ:0] Произведува посветени финансиски потоци [ФЛТ:1] за паметно распоредување на водната мрежа, со приоритет за заедниците кои се соочуваат со најголема инфраструктура и економски предизвици.
  • [ФЛТ:0] Дополнителни регулаторни рамки [ФЛТ: 1) за да се признае континуираната контрола како валидна замена за традиционалните методи на почитување, истовремено одржувајќи ригорозен надзор.
  • [ФЛТ:0] Протек на управување со границите и критериумите за вклучување [ФЛТ:] во сите паметни проекти за вода, вклучувајќи го и јавното известување за тоа колкава е ползата која се дели низ демографските групи.
  • [ФЛТ:0] Соработката [Фот] меѓу комуналните услуги, технолошките провајдери, академијата и организациите на заедницата преку демонстрации и платформи за споделување на знаење.

Технологијата за вода во 21-виот век мора да биде попаметна, поиздржлива и поправедна.