Qatium
Peningkatan populasi bandar, penggunaan sumber yang tinggi, infrastruktur penuaan, perubahan iklim, Sistem Pengedaran Air yang kompleks – ini hanyalah beberapa isu yang memaksa mereka dalam pengurusan bandar untuk memikirkan semula usaha kelestarian dan kecekapan mereka. Yang mendasari masing-masing adalah persoalan pengurusan air bersih, dan bagaimana utiliti air dapat diperkasakan untuk membuat keputusan yang tepat dalam menghadapi isu-isu yang digabungkan. Jawapannya ialah: utiliti air perlu meningkatkan pengurusan Sistem Pengagihan Air dengan menggunakan alat canggih yang menggabungkan pengumpulan data sensor masa nyata, analisis lanjutan, dan keupayaan berasaskan model untuk mensimulasikan senario “bagaimana jika”. Dan, dengan memenuhi semua fungsi ini, di situlah Digital Twins untuk Utiliti Air sesuai dengan gambar.
Apa itu Kembar Digital?
Pada tahun 2003, Dr. Michael Grieves memperkenalkan Digital Twins sebagai perwakilan digital produk fizikal untuk membantu mengoptimumkan kitaran hayat produk, terutamanya proses reka bentuk dan pembuatannya, dan penyelenggaraan berikutnya sepanjang hayatnya. Menurut Grieves, mana-mana model Digital Twin mesti mengandungi tiga bahagian teras:
- Aset fizikal.
- Model maya aset fizikal.
- Sambungan data dan maklumat yang mengikat ruang maya dan sebenar bersama-sama.
Sejak itu, banyak penyelidik lain telah mengembangkan definisi, asas, dan teknologi utama yang terlibat dalam membina Digital Twin, termasuk:
- Pemodelan: Model fizikal dan maya mesti menerangkan ciri-ciri utama sistem.
- Sambungan: Sistem fizikal dan maya harus sentiasa dihubungkan. Konsep ini merangkumi penghantaran data, penukaran, penyimpanan, perlindungan, dll.
- Analisis data lanjutan: Untuk mendapatkan maklumat daripada set data, ia mesti diproses terlebih dahulu (dibersihkan dan ditapis) dan dilombong oleh kedua-dua analisis data dan algoritma Kecerdasan Buatan (AI).
- Interaksi dan perkhidmatan: Untuk mengoptimumkan atau menyesuaikan proses sistem mengikut perubahan luaran, Digital Twin sepatutnya dapat mencadangkan tetapan operasi yang optimum sebaik sahaja ia telah disahkan oleh simulasi.
Digital Twin — model maya aset fizikal
Kembar Digital untuk Utiliti Air: bagaimana mereka dapat menyelesaikan cabaran yang dihadapi oleh industri?
Dalam konteks pengurusan bandar, terutamanya mengenai sistem bekalan air minuman, model hidraulik dari masa ke masa menjadi lebih penting dan biasanya digunakan oleh utiliti air untuk membuat keputusan yang lebih tepat. Digital Twins membantu utiliti air untuk bukan sahaja memahami prestasi masa lalu dan semasa sistem air mereka dengan lebih baik, tetapi juga meramalkan dan mengoptimumkan prestasi masa depan. Mereka juga boleh mensimulasikan sebarang perubahan yang berpotensi dan kesannya di dunia maya sebelum ia berlaku di dunia fizikal. Tahap virtualisasi ini mengehadkan risiko kepada operasi dunia sebenar, membantu utiliti membuat keputusan yang cepat, berdasarkan data, dan membantu mereka bertindak balas dengan cara terbaik untuk krisis dan senario bagaimana jika lain. Memandangkan skala cabaran – iaitu pertumbuhan penduduk eksponen, kekurangan sumber, dan infrastruktur penuaan – Sistem Pengagihan Air tradisional telah menjadi semakin kompleks dan sukar diuruskan. Oleh itu, Digital Twins digunakan dengan lebih banyak kekerapan dalam Sistem Pengagihan Air untuk memperbaiki isu-isu seperti:
- Pengurusan aset
- Penyetempatan kebocoran
- Pengoptimuman operasi sistem
- Kecekapan tenaga
- Kualiti air
- Perancangan operasi penyelenggaraan
- Tindak balas awal terhadap kecemasan
Ringkasnya, diramalkan bahawa model Digital Twin tidak lama lagi akan menjadi sistem sokongan penting untuk hampir semua jenis membuat keputusan dalam industri. Kami membincangkan perjalanan Digital Twins untuk Utiliti Air dengan pakar industri dalam podcast video kami, Qtalks. Fokus episod adalah evolusi dan cara mereka di mana ini dapat dipercepatkan.
Apa yang kelihatan seperti Digital Twins dalam tindakan?
Menyediakan kembar digital boleh menjadi proses yang panjang dengan kos yang tinggi. Berikut adalah beberapa contoh bagaimana Digital Twins sudah digunakan dalam operasi dan pengurusan Sistem Pengagihan Air sebenar.
Sambungan EPANET-RTX
Agensi Perlindungan Alam Sekitar Amerika Syarikat (EPA) dan Universiti Cincinnati mencipta sambungan EPANET-RTX, rangka kerja pemodelan hidraulik masa nyata berdasarkan enjin EPANET. Aplikasi ini, yang menghubungkan model hidraulik dengan data medan masa nyata, dicipta untuk membantu memahami tingkah laku kualiti hidraulik dan air Sistem Pengedaran Air, dan untuk meneroka potensi model hidraulik dalam mewakili sistem sebenar. Keupayaannya berjaya diuji di lapangan untuk kajian kes Daerah Air Kentucky Utara.
WaterBox: Katil ujian berskala kecil
WaterBox, ujian berskala kecil, membolehkan simulasi pemantauan lanjutan dan pelbagai kegagalan dan senario anomali, seperti paip pecah atau masalah komunikasi, dalam persekitaran yang tidak selamat. Pendekatan ini membolehkan menjalankan algoritma kawalan masa nyata (diberi makan dari data sensor) dan bertujuan untuk pengoptimuman tenaga, kawalan automatik, dan komunikasi yang didorong oleh peristiwa.
Qatium: Kembar Digital yang menjimatkan kos
Qatium menyediakan penyelesaian Digital Twin for Water Utilities yang kos efektif yang memaksimumkan penggunaan penyelesaian teknologi dan sumber data sedia ada. Penyelesaian ini merangkumi penggunaan pembalak data milik City yang menyediakan aliran data langsung melalui papan pemuka berasaskan web yang ada dan pautan ke sejarawan SCADA. Model hidraulik boleh dijana berdasarkan data GIS terbuka sahaja dan hubungan antara sistem pemantauan hydrant dan model telah didayakan melalui lapisan API. Qatium juga membolehkan pengguna mengimport rangkaian mereka dengan bantuan pembantu berkuasa AI yang membimbing mereka melalui proses tersebut, memberikan pandangan dan cadangan untuk kemungkinan penambahbaikan kerana model itu dibina secara automatik.
Jika anda berminat untuk mempraktikkan Digital Twin, cuba Qatium. Ia percuma untuk membuat akaun dan mula menyelesaikan cabaran yang digariskan di atas.
Digital Twins membolehkan membuat keputusan berdasarkan data
Digital Twins mewakili kaedah baru untuk meningkatkan pengurusan Sistem Pengagihan Air dengan membolehkan utiliti air mensimulasikan dan meramalkan senario, menganalisis prestasi aset dan kesihatan, dan menguji senario secara maya untuk menanganinya dengan berkesan di dunia nyata. Pada masa akan datang, Digital Twins akan menjadi penting untuk membuat keputusan dan akan membentuk sebahagian daripada industri air dengan meningkatkan operasi sistem air, mengurangkan perbelanjaan operasi, mengurangkan kesan alam sekitar, dan memastikan keselamatan air.
