System informatyczny wspomagający optymalizację i administrowanie produkcją i dystrybucją wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi subregionu centralnego i zachodniego województwa śląskiego Izabela Zimoch Zenon Szlęk Biuro Badań i Rozwoju Technologicznego Katowice, dnia 13.08.2013 r.
Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka, 2007-2013 1. Oś priorytetowa: Badania i rozwój nowoczesnych technologii Działanie 1.3: Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców realizowanych przez jednostki naukowe Poddziałanie 1.3.1 Projekty rozwojowe Celem projektu jest opracowanie algorytmów obliczeniowych i programów komputerowych zintegrowanego systemu informatycznego wspomagającego zarządzanie złożonym systemem wodociągowym.
Poprawna realizacja funkcji Spółki winna opierać się na zoptymalizowaniu struktury wykorzystania źródeł i procesu dystrybucji wody. Celowi temu ma służyć proponowany system informatyczny. Zadania wykonywane przez poszczególne moduły to: generowanie grafu hydraulicznego sieci wodociągowej (moduł GIS); monitorowanie pracy sieci (moduł SCADA); rejestracja i archiwizacja danych okresowych o rozbiorach w węzłach użytkowników (moduł CIS); obliczenia hydrauliczne sieci (moduł Model Hydrauliczny) optymalizacja, sterowanie i planowanie sieci wodociągowej(moduł Optymalizacji, Sterowania i Planowania).
Kluczowy element systemu informatycznego, to system GIS, gromadzący wszystkie informacje i dane techniczne, technologiczne, ekonomiczne i identyfikacyjne o systemie wodociągowym, źródłach wody i otoczeniu systemu, czyli jego odbiorcach obecnych i potencjalnych.
Planowany zintegrowany system informatyczny zarządzania, optymalizacji i sterowania siecią wodociągową ma na celu usprawnienie i ułatwienie pracy operatorów eksploatujących sieć, projektantów sieci i kadry zarządzającej przedsiębiorstwem wodociągowym oraz usprawnienie i poprawę niezawodności funkcjonowania sieci.
System informatyczny składać się będzie z 5 współpracujących modułów: systemów GIS, SCADA CIS, modelu hydraulicznego modułu optymalizacji, sterowania i planowania.
Podstawowe zadania to: generowanie grafu sieci wodociągowej z systemu GIS do modelu hydraulicznego; monitorowanie pracy sieci; rejestracja danych o rozbiorach wody; obliczenia hydrauliczne sieci; optymalizacja struktury i pracy sieci; energooszczędne i predykcyjne sterowanie pracą stacji poboru i uzdatniania wody i przepompowni strefowych; planowanie prac remontowych, rewitalizacyjnych i związanych z rozbudową i projektowaniem sieci; wykrywanie i lokalizacja ukrytych wycieków wody. Planowany system informatyczny zarządzania i sterowania siecią ma na celu usprawnienie i ułatwienie pracy operatorów i kadry zarządzającej przedsiębiorstwem.
W wyniku prac badawczych prowadzonych w ramach projektu znajdą zastosowanie nowoczesne metody obliczeniowe matematyki i informatyki stosowanej oraz komputerowe techniki komunikacyjne. Dotyczy to w szczególności opracowania algorytmów optymalizacji wielokryterialnej stosowanej do optymalizacji, sterowania i projektowania sieci wodociągowej; stosowania nowoczesnych języków i technik programowania przy tworzeniu modułów systemu; stosowania nowoczesnej i wydajnej komunikacji międzymodułowej za pomocą sieci komputerowej do wymiany informacji między programami systemu; stosowania nowoczesnych urządzeń pomiarowych do rejestracji stanów pracy sieci wodociągowej; stosowania efektywnych systemów transmisji danych w systemie monitoringu.
Prace badawczo mają charakter kompleksowy i dotyczą zagadnień z dziedziny rozwijania systemów GIS i SCADA, modelowania matematycznego i identyfikacji, symulacji komputerowej, planowania eksperymentu, optymalizacji, sterowania oraz komputerowych systemów wspomagania decyzji i zarządzania.
Cały zakres prac podzielony został na ciąg kolejno lub równolegle realizowanych zadań względnie grup zadań: (1) Opracowanie i integracja modułów GIS, SCADA, CIS; (2) Opracowanie modelu hydraulicznego sieci wodociągowej i jego kalibracja na podstawie danych z monitoringu i z przeprowadzonej szarży pomiarowej; (3) Opracowanie modułów optymalizacji, sterowania i planowania; (5) Opracowanie dokumentacji technicznej systemu informatycznego; (6) Testowanie programów dotyczących modelowania, optymalizacji, sterowania i planowania; (7) Integracja systemu informatycznego
Planowany koszt projektu 4 600 000,- zł w tym udział Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów SA 2 500 000,- zł Na nasz udział składa się: 1. Wkład pracy pracowników naszej Spółki w realizację projektu, 2. Realizacja umowy z IB-ONE Sp. z o.o. 02-626 Warszawa, Al. Niepodległości 69 Usługa telemetrii danych pomiarowych wartość umowy 1 362 234,00 zł (netto), 1 675 547,82 zł (brutto). 3. Realizacja umowy z AQUARD Sp. z o.o. 00-819 Warszawa, ul. Złota 61/100 "Inwentaryzacja infrastruktury naziemnej i podziemnej obiektów i urządzeń GPW S.A. w Katowicach - sieci wodociągów magistralnych wraz z opracowaniem wielofunkcyjnej inwentaryzacji wirtualnej 3D" wartość umowy 400 000,00 zł (netto), 492 000,00 zł (brutto),
W kraju i również zagranicą nie wykonuje się prac o podobnym zakresie, to znaczy dotyczących opracowania i uruchomienia kompleksowego wielomodułowego systemu informatycznego do wspomagania kompleksowego zarządzania, optymalizacji i sterowania systemem zaopatrzenia w wodę i kontroli jakości wody funkcjonującego w skali regionalnej. W planowanym systemie informatycznym zadania sterowania i optymalizacji pracy sieci o charakterze technicznym i zadania zarządzania o charakterze organizacyjnym (planowanie) są rozwiązywane łącznie. Opracowane programy i algorytmy będą mogły być zastosowane w innych przedsiębiorstwach wodociągowych po pewnych adaptacjach zależnych od wielkości, złożoności i struktury zarządzanej sieci wodociągowej.
Wynikiem projektu będzie przetestowany w warunkach rzeczywistych zintegrowany system informatyczny do kompleksowego zarządzanie złożonym systemem wodociągowym.
Wyniki będące rezultatem projektu będą szeroko upowszechniane w środowisku naukowym i środowisku branżowym. Będzie to realizowane za pomocą publikacji w czasopismach naukowych i branżowych, publikacji w wydawnictwach książkowych, poprzez organizację konferencji naukowych i branżowych organizowanych przez IBS PAN i Górnośląskie Przedsiębiorstwo Wodociągów SA, warsztatów i seminariów oraz poprzez uczestniczenie w konferencjach organizowanych przez krajowe i zagraniczne ośrodki badawcze. Promocja Spółki
Beneficjentem projektu będzie Górnośląskie Przedsiębiorstwo Wodociągów SA, Dziękuję za uwagę