Hassan Aboelnga
În zilele noastre, Gemenii Digitali sunt mainstream. Tehnologii precum senzorii, analiza volumelor mari de date și cloud computingul alimentează o nouă generație de active de apă conectate la IoT și chiar infrastructura orașului.
Digital Twins promite să rezolve problemele complexe ale sectorului apei prin îmbunătățirea proceselor, creșterea productivității, minimizarea riscurilor și optimizarea eficienței operaționale și a performanței totale. În plus, prin îmbunătățirea procesului decizional folosind automatizarea pentru a prezice rezultatele într-o serie de contexte.
Cu toate acestea, în realitate, există numeroase provocări în ceea ce privește gestionarea apei și gestionarea Gemenilor Digitali. De exemplu, identificarea și gestionarea datelor produsului de-a lungul ciclului de viață al produsului, crearea de modele de simulare în diferite sisteme IT și gestionarea unor volume uriașe de date.
Obiectivul de dezvoltare durabilă (ODD) 6.1 al Organizației Națiunilor Unite (ONU) solicită accesul universal și echitabil la apă potabilă sigură și la prețuri accesibile pentru toți. Pentru a atinge ODD 6.1 privind serviciul de apă „gestionat în condiții de siguranță”, printre altele, apa trebuie să fie „disponibilă atunci când este necesar„. De asemenea, articularea de către ONU a Rezoluției 64/292 a dreptului omului la apă stipulează că aprovizionarea cu apă ar trebui să fie „suficientă și continuă pentru uz personal și casnic„.
Ce sunt rezervele intermitente de apă?
Alimentarea intermitentă cu apă (IWS) este un serviciu de alimentare cu apă prin conducte care livrează apă oamenilor pentru mai puțin de 24 de ore din zi și este utilizat atunci când alimentarea și capacitatea disponibilă a sistemului de alimentare cu apă sunt prea slabe. Astfel de sisteme sunt larg răspândite în multe țări și afectează până la 1,2 miliarde de oameni din întreaga lume.
Prevalența și persistența acestor surse intermitente de apă ridică întrebări importante cu privire la capacitatea IWS de a îndeplini ODD6 și dreptul oamenilor la apă. Răspunsul la o astfel de întrebare necesită un cadru pentru înțelegerea cauzelor IWS.
IWS poate fi cauzată de o serie de factori, așa cum se arată în figura de mai jos, inclusiv deficitul de apă, dezvoltarea unui sistem dincolo de parametrii și capacitățile sale inițiale de proiectare, guvernanța slabă și comportamentul utilizatorului. Unele erori comune în rândul managerilor de utilități sunt că presiunea din sistem provoacă uzură pe conducte, sistemele de apă asigură o distribuție echitabilă și că IWS poate oferi mai mult timp pentru întreținere și reparații.
Cauze majore ale alimentării intermitente cu apă, Aboelnga 2019
Complexitatea modelării rezervelor intermitente de apă
Cu intermitente de alimentare cu apă, capacitățile de pompare trebuie să fie mult mai mare, aproape continuu rulează la o rată ridicată. Capacitățile de stocare trebuie, de asemenea, extinse. Acest lucru poate duce la o spirală descendentă, deoarece gestionarea sistemului este extrem de dificilă, în timp ce disponibilitatea clienților de a plăti este scăzută. Consumatorii sunt obligați să colecteze cât mai multă apă posibil în timpul orelor limitate de aprovizionare.
Cererea de apă este complet diferită de o aprovizionare continuă cu apă, unde nu se bazează pe noțiunile de variații diurne ale cererii, ci mai degrabă pe cantitatea maximă de apă care poate fi colectată în timpul orelor de aprovizionare.
Modelele hidraulice sunt instrumente foarte puternice de susținere a deciziilor pentru gestionarea eficientă a rețelelor de distribuție a apei. Cu toate acestea, modelarea sistemelor IWS este în mod inerent complexă, deoarece aceste sisteme nu sunt complet presurizate, au ore limitate de alimentare cu apă pe zi și conțin multe puncte de ferule și conexiuni ale rezervoarelor de acoperiș. Golirea și reumplerea alternativă a conductelor de apă face dificilă și aplicarea modelelor hidraulice standard.
Hassan Aboelnga într-un QTalk privind gestionarea apei în Orientul Mijlociu și Africa de Nord
Cum sistemele intermitente de alimentare cu apă pot beneficia de gemenii digitali
Modelele hidraulice și de monitorizare a calității apei pot juca un rol important în diagnosticarea sistemelor IWS, în luarea deciziilor în cunoștință de cauză și în furnizarea de îndrumări profesioniștilor din domeniul apei cu privire la modul cel mai bun de îmbunătățire a serviciilor și a calității apei.
Simulările mai avansate ale IWS includ procesul de umplere a țevilor la începutul alimentării. Cu Digital Twins, modelul hidraulic poate fi, de asemenea, suficient de robust pentru a vizualiza presiunea de alimentare, durata, rata de scurgere și consumul de apă. De asemenea, demonstrează modul în care comportamentul IWS variază considerabil atunci când oamenii primesc apa, ajutându-ne să înțelegem de ce sistemele există și persistă.
Pentru a facilita această transformare a sectorului de apă, apa digitală poate ajuta la trecerea rezervelor intermitente de apă în alimentarea 24/7 printr-un sistem de noduri de senzori wireless. Acest lucru înseamnă că puteți modela continuu date hidraulice, cum ar fi presiunea și debitul, transmițându-le serverelor bazate pe cloud pentru procesare și arhivare. Apoi, fluxurile de date de la nodurile senzorilor sunt integrate într-un subsistem de modelare hidraulică online, care este responsabil pentru estimarea și predicția online a stării hidraulice a sistemului de distribuție a apei. Acest lucru vă permite să planificați cu 24 de ore înainte.
Citiți articolele de mai jos dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre modul în care tehnologia Digital Twin poate ajuta utilitățile să-și optimizeze rețeaua.
