Innholdsfortegnelse
Digitale vannteknologier har potensial til å skape robuste vannverk som er i stand til å reagere på uforutsigbare værmønstre, sier Adam Wood, Chief Product Officer, InfoTiles.
Tørken sommeren 2022, og de ødeleggende oversvømmelsene i enkelte regioner i Europa bare ett år tidligere, har vist at det er behov for digitale vannteknologier som kan hjelpe forsyningsselskaper og kommuner med å bli mer robuste.
Evaluering og reduksjon av vannforbruk, flomhåndtering og -respons, nedbørfeltets helse og forvaltning av eiendeler er alle områder der digital datainnsamling og -analyse kan bidra til å levere mye mer robuste systemer for vann, mennesker og miljø. InfoTiles har samarbeidet med kommuner i Norge for å skape synergier på tvers av alle disse kritiske områdene, som kan administreres fra én enkelt, sentralisert plattform med fjerntilgang.
Vannforbruk i husholdninger
Mer ekstremvær og en forventet økt hyppighet av tørke i Europa betyr at vannforsyningen blir mer uforutsigbar. For å sikre forsyningssikkerheten har Molde kommune i Norge startet et prosjekt der man bruker smarte vannmålere og sensorer i ledningsnettet for å evaluere vannforbruket i husholdninger og kommuner. Målet er å overføre disse dataene til InfoTiles' sentrale dataplattform for å kartlegge vannforbruket i husholdninger og kommuner på detaljnivå - for både forbrukere og vannforvaltere - for første gang.
I tillegg til å hjelpe forbrukerne med å forstå og redusere vannforbruket i hjemmet, vil denne teknologien også hjelpe vannforvalterne med å oppdage unormalt høyt forbruk og identifisere lekkasjer, enten på eiendommen eller i ledningsnettet. Dette vil hjelpe kommunen med å vedlikeholde drikkevannsnettet bedre og utføre reparasjoner mer effektivt.
To IoT-teknologier (Internet of Things) brukes til å overføre data fra målerne og sensorene til InfoTiles' sentrale dataplattform, hvor de kan analyseres og avhøres av vannforvaltere. Det dreier seg om LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), et trådløst telekommunikasjonsnettverk som overfører data over lange avstander, og NB-IOT (Narrowband IoT), som overfører data via mobilnettverk.
Elvehelse og flomberedskap
Teknologien kan også brukes til å vurdere elvehelsen og vannuttak. Sensorer plasseres på strategisk viktige punkter for å samle inn data om vannkvalitet, inkludert vannstand, næringsinnhold og jordfuktighet. Kombinert med offentlig tilgjengelige værdata fra nasjonale meteorologiske byråer, for eksempel nedbør og temperatur, kan vannforvaltere få ny innsikt.
Denne tilnærmingen har potensial til å gå mye lenger, ved at den ikke bare fanger opp data fra en enkelt elv, men fra et helt nedbørfelt. Innsamling og analyse av slike data vil vise seg å være uvurderlig når det gjelder å redusere, og til og med forhindre, store skader og forsyningsavbrudd forårsaket av uforutsigbare flomhendelser.
Maskinlæring brukes også til å kombinere data fra hele nedbørsfeltet med meteorologiske data. Denne typen kunstig intelligens gjør det mulig for programvare å bli mer nøyaktig når det gjelder å forutsi resultater over tid, uten å være eksplisitt programmert til å gjøre det.
Maskinlæringsalgoritmene bruker historiske og anonymiserte data, inkludert datasett fra andre elver der det allerede finnes flomdempende tiltak, som utgangspunkt for å forutsi fremtidige utfall. Alle data som samles inn fra nye sensorpunkter, mates inn i programvaren og bygger opp en stadig mer nøyaktig representasjon av nedbørfeltet, slik at brukerne handler på grunnlag av fakta, ikke antakelser. Maskinlæring behandler data kontinuerlig, og skaper en finjustert modell som kan fungere på et detaljert eller skalerbart nivå.
Dette systemet brukes i Lillestrøm, som ligger ved Leira, en elv med høy flomfare som krever rask respons for å unngå store strukturelle skader og ødeleggelse av offentlige fasiliteter.
Med data som samles inn via InfoTiles' plattform, og som bidrar til utviklingen av systemer for tidlig varsling, kan kommunen mobilisere nødetatene på en mer effektiv måte, planlegge stenging av integrerte broer og sende ut varslingsmeldinger i god tid.
Ved å forutsi hvordan elvene oppfører seg og følge nivåene med en nøyaktighet på 50 mm, kan myndighetene måle flomrisikoen og se hvordan den utvikler seg i sanntid. De kan også forutsi mer nøyaktig når flommen kan inntreffe 6-12 timer i forveien, og hvilken type respons som er nødvendig.
Ifølge Organisasjonen for økonomisk samarbeid og utvikling (OECD) forårsaker flom skader for mer enn 40 milliarder dollar på verdensbasis hvert år, så det er forståelig at vannverk og kommuner er opptatt av å forbedre prosesser og drift, slik at de er rustet for en uforutsigbar fremtid.
Slik fungerer produktet InfoTiles
Kapitalforvaltning
Den samme plattformen kan også fange opp data som viser sannsynligheten for kritiske feil i vann- og avløpsinfrastruktur og -ressurser, inkludert rensefeil, kloakkoverløp, utstyrsbrudd og skader på infrastrukturen.
Ved å samle inn data som kontinuerlig vurderer anleggets tilstand og effektivitet, kan vannforvaltere forutse, oppdage og løse potensielle problemer før de oppstår, og vedlikeholdsteam og investeringer kan utnyttes mye mer effektivt.
Dessuten er det mulig å utføre disse handlingene på avstand ved hjelp av håndholdte enheter som nettbrett eller mobiltelefoner, som de fleste nå er godt kjent med. Vannforvaltere og andre brukere kan fysisk se hva dataene forteller dem, uansett hvor de befinner seg.
Disse eksemplene viser at den virkelige styrken ved å utnytte digital vannteknologi ligger i brukervennligheten til en sentral dataplattform og dens kapasitet til å modellere, visualisere og presentere data på tvers av alle eiendeler og operasjoner, tilgjengelig for alt relevant personell.
Tempoet i endringene
I vann- og avløpssektoren tas digital teknologi i bruk for å utnytte data og transformere prosesser i et tempo uten sidestykke. International Water Association beskriver den digitale transformasjonen av vannbransjen som "en transformasjon for å optimalisere prosessene og driftseffektiviteten".
Det sier foreningen,
"Utviklingen av nye systemer skjer på bakgrunn av cyberfysiske systemer, digitalisering og stordata, der programvare, sensorer, prosessorer, kommunikasjons- og kontrollteknologi integreres i stadig større grad for å muliggjøre informerte beslutninger i en stadig mer skiftende, kompleks og usikker verden."
Investeringene i digitale vann teknologier er på bratt oppadgående kurs. Mellom 2018 og 2030 vil det ifølge Global Water Intelligence bli brukt 405 milliarder dollar på ny vanninfrastruktur, og 178 milliarder dollar på rehabilitering. På grunn av potensialet digitale vannteknologier har til å frigjøre nye nivåer av ressurseffektivitet i ny infrastruktur og rehabilitering, forventes det at markedet vil nå 63 milliarder dollar innen 2025.
I nær fremtid vil det bli normen at alle vannverk over hele verden har gjennomgått en eller annen grad av digital transformasjon. Den gode nyheten er at de digitale vannteknologiene som trengs for å takle dagens utfordringer, allerede er her, og fremtidsrettede vannverk omfavner disse innovasjonene som et middel til å skape en bærekraftig vannfremtid for befolkningen.
Artikkelen er også publisert i Process Industry Informer Magazine.