Katowice GPW Zintegrowany system informatyczny do kompleksowego zarządzania siecią wodociągową. Jan Studziński

Transkrypt

1 Katowice GPW 2013 Zintegrowany system informatyczny do kompleksowego zarządzania siecią wodociągową Jan Studziński 1

2 1. Wstęp Cel pracy Usprawnienie zarządzania siecią wodociągową za pomocą nowoczesnych technik informatycznych. Realizacja celu za pomocą zintegrowanego systemu ICT. System wspomaga sterowanie operacyjne siecią wodociągową, projektowanie sieci, planowanie prac inwestycyjnych. Specyfiką systemu jest wykorzystanie metod modelowania matematycznego i optymalizacji do zarządzania siecią wodociągową. 2

3 2. System ICT Koncepcja (1/6) 3

4 2. System ICT Realizacja (2/6) Moduł MOSUW 4

5 2. System ICT Realizacja (3/6) Moduł Aplikacje krigingowe 5

6 2. System ICT Realizacja (4/6) Moduł Modelowanie matematyczne 6

7 2. System ICT Planowane efekty (5/6) Redukcja strat wody Energo-oszczędne sterowanie pompami Poprawa jakości wody Zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych sieci wodociągowej 7

8 2. System ICT - Zaimplementowane algorytmy (6/6) Planowanie systemu monitoringu (1) Implementacja i kalibracja modelu hydraulicznego (2) Detekcja i lokalizacja wycieków (3) Prognozowanie obciążenia sieci (4) Sterowanie pompami (5) Optymalizacja sieci (6) Liczenie wieku wody i poprawa jakości wody (7) 8

9 3. Opis algorytmów (1/19) Planowanie systemu monitoringu (1) (1/3) Algorytm korzysta z modelu hydraulicznego sieci. Kalibracja modelu hydraulicznego wymaga systemu monitoringu. W rezultacie realizacja algorytmu jest procesem iteracyjnym. 9

10 3. Opis algorytmów (2/19) Planowanie systemu monitoringu (1) (2/3) Badana sieć 10

11 3. Opis algorytmów (3/19) Planowanie systemu monitoringu (1) (3/3) Wyznaczanie wrażliwości sieci wodociągowej 11

12 3. Opis algorytmów(4/19) Kalibracja modelu hydraulicznego (2) (1/2) Sieć z zaznaczonymi punktami monitoringu 12

13 3. Opis algorytmów (5/19) Kalibracja modelu hydraulicznego (2) (2/2) Funkcje celu przy kalibracji modelu hydraulicznego 13

14 3. Opis algorytmów (6/19) Detekcja wycieków (3) (1/5) On-line: Porównywanie przepływów/ciśnień mierzonych z prognozowanymi. Off-line: Porównywanie przepływów/ciśnień mierzonych z wynikami symulacji. 14

15 3. Opis algorytmów (7/19) Detekcja wycieków (3) (2/5) Sieć wodociągowa z zaznaczonymi punktami monitoringu 15

16 3. Opis algorytmów (8/19) Detekcja wycieków (3) (3/5) Detection of the water net damages (3) Pomiary z monitoringu wyświetlane on-line 16

17 3. Opis algorytmów (9/19) Detekcja wycieków (3) (4/5) Sygnalizacja alarmu 17

18 3. Opis algorytmów (10/19) Detekcja wycieków (3) (5/5) Detection of the water net damages (3) Lokalizacja możliwych punktów wycieku 18

19 3. Opis algorytmów (11/19) Prognozowanie obciążenia sieci (4) (1/3) Za pomocą: Szeregów czasowych Sieci neuronowych Zbiorów rozmytych 19

20 3. Opis algorytmów (12/19) Prognozowanie obciążenia sieci (4) (2/3) Metoda Clarke a 20

21 3. Opis algorytmów (13/19) Prognozowanie obciążenia sieci (4) (3/3) Sieć neuronowa MLP/

22 3. Opis algorytmów (14/19) Sterowanie pompami (5) (1/2) Sieć z 6 stacjami pomp 22

23 3. Opis algorytmów (15/19) Sterowanie pompami (5) (2/2) Hard management Pumps control (5) Przygotowanie danych i funkcje celu 23

24 3. Opis algorytmów (16/19) Optymalizacja sieci (6) (1/3) Lokalizacja miejsc na sieci ze złymi parametrami pracy 24

25 3. Opis algorytmów (17/19) Optymalizacja sieci (6) (2/3) Przygotowanie danych do optymalizacji sieci 25

26 3. Opis algorytmów (18/19) Optymalizacja sieci (6) (3/3) Funkcje celu optymalizacji i rezultaty obliczeń 26

27 3. Opis algorytmów (19/19) Obliczanie wieku wody i poprawa jakości wody (7) (1/1) Kroki algorytmu: Obliczanie wieku wody w sieci Maksymalizacja prędkości wody prowadząca do skrócenia czasu przebywania wody w rurociągach 27

28 Dziękuję za uwagę 28