Проекти

Окръг Колумбия решава проблемите със загубите на вода чрез анализи

CIO Media

Прогнозният анализ и изкуственият интелект помагат на DC Water при откриването на течове в мрежата

Тор Олавсруд, CIO, САЩ

ВиК компанията на окръг Колумбия DC Water доставя близо 3.5 милиона тона питейна вода на ден през 2000 км тръбна мрежа и управлява най-голямата в света пречиствателна станция с капацитет да обработва средно около един милион тона вода на ден. Мисията на ИТ директора й Томас Кужински е да внедри използването на анализи в компанията или, както той се изразява, "да напусне бизнеса на отчетите".

"Искам да съм в бизнеса на данните, казва Кужински. Искам да показвам надежден, подлежащ на проверка източник на информация на хората, които взимат решения."

Кужински е ИТ директор и вицепрезидент в DC Water и президент на компанията Blue Drop, собственост на DC Water, която отговаря за генерирането на странични приходи с цел минимизиране на ефекта от увеличаващите се ставки върху клиентите на ВиК дружеството.

"Направили сме значителни инвестиции в различни области, които основно наричаме "вода без приходи", обяснява Кужински. Отделяме голямо внимание на инструментите за прогнозен анализ за предвиждане на основни течове, за да можем да сме в по-голяма степен проактивни в елиминирането им. Работим върху нещо, което обикновено в електроснабдяването се нарича управление на прекъсването на захранването."

Много от усилията на DC Water са концентрирани върху елиминирането на загубите, които се равняват на разликата между вливащата се в системата вода и реално консумираната вода, измерена чрез съвременна система за отчитане. Част от тези загуби са резултат от законна употреба, като например противопожарните мерки чрез над деветте хиляди противопожарни крана на DC Water.

"Като махнем тези случаи, остава едно количество вода, което е преминало през системата, но не е включено в сметките на потребителите, казва Кужински. Това може да се дължи на неправилно отчитане на водомерите било защото са стари, неизправни или по друга причина."

Затова Кужински и екипът му използват различни източници на данни, за да изградят набор от работни табла и процеси, с които да изолират местата с най-големи загуби, "да определят конкретни зони, където общите загуби са значително по-високи в сравнение с останалата част от системата, и след това да приложат различни методи на анализ и да определят причината", добавя той.

Анализ в действие
Екипът на Кужински изгражда дигитални платформи и ги свързва със SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) и PCS (Process Control System) системите на DC Water. SCADA управлява и контролира системите за доставяне и отвеждане, а PCS управлява пречиствателната станция Blue Plains. Чрез интегрирането на тези системи със свързаните с потребителите системи и GIS платформата DC Water успява да осъществи пространствен анализ едновременно с възникването на събитията.

"Когато са налице сериозни валежи, сме в състояние да следим работата на отводнителните системи, както и потенциалните оплаквания на потребители за наводнения, като така сме в по-голяма степен проактивни в реакциите си от гледна точка на водоснабдяването", казва Кужински.

Анализите помагат още на DC Water в сравняването на потреблението на сходни групи потребители (като хотели и перални например) за засичане на отклонения. Това дава възможност за идентифициране на потенциални течове или неизправни водомери. Помогнало е дори в откриването на спукани тръби в изоставени сгради.

Най-сложният инструмент за анализ, използван от DC Water, е Pipe Sleuth, решение за оценка на отводната канализация, разработен от Blue Drop. То използва изкуствен интелект за преглед на записите от камери при оценката на състоянието на тръбната мрежа в реално време.

"Използва се сложен модел на задълбочено обучение на невронни мрежи, за да се извърши анализ на образите от тънки отводни тръби, да се класифицират и след това да се генерира оценка на състоянието", обяснява Кужински.

Преди внедряването на Pipe Sleuth операторите трябвало да преглеждат всеки кадър ръчно и да отбелязват забелязаните дефекти. След това квалифициран инженер преглеждал отбелязаните кадри и оценявал дефектите.

Кужински, който е ИТ директор на DC Water от 2013 г. насам, разказва, че компанията започва внедряването на анализи в по-голям мащаб и целенасоченост преди около две години.

"Част от тази инициатива бе обучението на хората в областта на дигиталния анализ и науката за данните, както и създаването и изкарването наяве на наличните ни дигитални активи, добавя той. Отначало основният фокус бе върху индивидуалните системи като анализ на това доколко добре се справя дадена група служители с определен вид задачи в сравнение с населението като цяло."

Много от тези усилия са относително прости и ясни, но те помагат на екипа да натрупа опит. Преди около година започва обединяването на различи източници на информация, като например събирането в едно на данните от клиентските фактури и тези от водомерите.

"Усъвършенстваме се все повече и повече", казва Кужински.

Въпрос на доверие
Обучението първоначално включва централизиране на източниците на данни, предоставяне на достъп до тях и помощ за отделните хора в разбирането как тези източници могат да улеснят процеса на взимане на решения.

"Част от това е наистина да образоваме хората за възможностите на някои от инструментите и способността им да бъдат по-точни в прогнозите си, както и да ги накараме да се чувстват удобно, особено когато невинаги е виден процесът, по който се стига до получения отговор", обяснява Кужински.

Много е важно да се изгради доверие в инструментите за прогнозен анализ, а това може да означава да се осмисли полученият отговор и той или да се потвърди, или да се отрече. Кужински дава за пример софтуера за предсказване на основни течове. Общоприето мнение е, че основните течове се дължат на студеното време и се срещат по-често през по-студените месеци на годината. Софтуерът обаче трябва да предвиди и течовете през останалото време.

"Ако целта ви е да решите проблема с основните течове, трябва да го разрешите в неговата цялост, а не само през даден период от годината, казва той. Става дума по-скоро за резки промени в температурата, които водят до движения в почвата и разместване на тръбите."

Крайната цел на всички тези усилия е да се намалят загубите на вода до 2 - 5%, което грубо е 7 - 17 хиляди тона на ден. Всеки 1% "открита вода", която досега не е била отчитана, струва на компанията около $4 млн.

"Искате да разгледате тези проблеми, представляващи непрекъснато предизвикателство пред компанията, и в идеалния случай да може да свържете с тях показатели за приходите или производителността, обяснява Кужински. Винаги е по-лесно да прокарате решение, което ви спестява нещо, независимо дали има парично изражение, или е нещо, което подобрява значително процесите."

Акцент (ако трябва): Всеки 1% "открита вода", която досега не е била отчитана, струва на компанията около $4 млн.

Превод и редакция Юлия Уршева

X