Сантехническая революция: цифровой двойник водоканала быстро найдет протечки
Московские разработчики создали цифровой двойник водоканала, который сможет определять протечки. Анализ происходит на основе оценки шумов. При появлении даже небольшого повреждения трубопровода вытекающая жидкость издает характерный звук, который фиксируется акустическими датчиками. Он записывается и передается по беспроводному каналу на облачный сервер. ИИ анализирует сигнал, и данные передаются на пульт диспетчера. Разработанное решение поможет сократить время устранения серьезных аварий до 30–40 минут, уверяют авторы проекта. Решит ли такая инновация все проблемы с коммуникациями — в материале «Известий».
Зачем нужен цифровой двойник водоканала
В Москве создан цифровой двойник водоканала, который сможет определять протечки. С его помощью скорость устранения аварий увеличится вдвое и сократится до 30–40 минут. Автор разработки — участник Московского инновационного кластера. Об этом сообщили в департаменте предпринимательства и инновационного развития столицы.
Решение создано на основе искусственного интеллекта. Его применение позволяет получить высокую точность определения местоположения и исключить ложные срабатывания и реагирования на посторонние шумы.
— Помимо скорости реагирования на утечку мы работаем над совершенствованием ансамбля нейросетей для повышения точности определения утечки. Через полгода мы планируем релиз системы, которая сможет по вибрации определять объем утечки. Это позволит распределять приоритеты по ремонту участков, — рассказал учредитель компании — разработчика решения «Биометриклабс» Алексей Фролов.
Энергетические комплексы, водопроводные сети и промышленные предприятия ежегодно несут большие потери при возникновении аварий, связанных с утечкой воды. Везде, где есть трубы, емкости, оборудование, использующее воду (турбины, насосы, радиаторы), есть риск возникновения утечки. Разработанное решение помогает определять протечки с точностью до метра максимум за 10 минут. Датчики крепятся к трубам при закладке и позволяют мониторить их состояние круглосуточно.
Авторы проекта отметили, что анализ протечки происходит на основе оценки постороннего звука. При появлении даже небольшого повреждения трубопровода или врезки вытекающая жидкость издает характерный звук, который фиксируется акустическими датчиками. Звук записывается и передается по беспроводному каналу на облачный сервер. Серверное программное обеспечение на базе ИИ анализирует записанные звуки с двух датчиков и определяет местоположение утечки с точностью до 1 м. Данные передаются на пульт диспетчера. Разработка поможет сократить время устранения серьезных аварий до 30–40 минут, ее внедрение планируется в 2025 году.
В «Мосводоканале» «Известиям» сообщили, что организация участвовала в пилотных испытаниях программного обеспечения компании-разработчика в 2021–2022 годах. Полученные результаты были сопоставимы с показателями оборудования, и было принято решение о доработке технического решения.
— Сделать какие-либо заключения о его эффективности с точки зрения эксплуатации сетей и сокращения времени локализации утечек можно будет только в случае успешных испытаний и последующего внедрения, — сказали в «Мосводоканале».
Как пояснили разработчики, испытания цифрового двойника начнутся в ближайшее время.
Безаварийный контроль
Внедрение цифрового двойника водоканала положительно скажется на процессе его обслуживания. Во-первых, использование инновации поможет прогнозировать возможные аварии и внештатные ситуации с целью разработки алгоритма действий для оперативного устранения возникающих проблем, рассказал «Известиям» заместитель директора по трансферу технологий Центра компетенций НТИ по направлению «Технологии хранения и анализа больших данных» Тимофей Воронин.
Во-вторых, получение актуальных сведений о состоянии труб позволит рационально и своевременно планировать ремонт и модернизацию инфраструктуры. В-третьих, наличие цифрового двойника позволит не только установить точное место аварии, но и спрогнозировать возникновение подобных ситуаций на других участках, уверен специалист.
— Важно отметить, что внедрение разработки не будет универсальным решением, «волшебным» средством решения всех проблем, связанных с утечками и другими авариями, так как всегда есть вероятность влияния внешних факторов, которые часто являются непредсказуемыми. Такими факторами могут стать технические ошибки при проведении ремонтных работ других сетей или магистралей, во время которых может быть повреждена сеть труб водоканала, — сказал эксперт.
Необходимо помнить о рисках несанкционированного доступа к цифровому двойнику, результатом которых может стать умышленное причинение ущерба инфраструктуре, предупредил Тимофей Воронин. Таким образом, разработка значительно облегчит процесс устранения аварий, но не до конца решит вопрос прогнозирования внештатных ситуаций.
Цифровой двойник водоканала будет полезен любому городу, тем более такому мегаполису, как Москва, сказал гендиректор компании «СмартТурбоТех» и эксперт рынка НТИ TechNet («Технет») Андрей Скатин.
— Это действительно может на порядок увеличить эффективность выполняемых работ на сетях водоканала, выполняемых по обслуживанию, — отметил специалист.
Технологии с умом
Проект реализуется на базе Московского инновационного кластера, который активно внедряет современные технологии в строительный сектор столицы.
— Для этого был открыт кластер строительных технологий, который объединил уже более 100 компаний. Всего в столице работают 15 отраслевых объединений в области создания высокотехнологичных решений, в том числе в сфере строительства, — отметили в пресс-службе департамента предпринимательства и инновационного развития Москвы.
Разработчик решения — один из активных пользователей поддержки Московского инновационного кластера.
— Еще на этапе создания продукта мы помогли ему с привлечением инвестиций, позднее компания вступила в межотраслевой кластер строительных технологий для вывода продукта на рынок. Участие в кластере позволило компании выстроить кооперацию с другими организациями для дальнейшего масштабирования, и в настоящее время прорабатывается внедрение технологии в ряде крупных проектов жилищного строительства на территории столицы, — рассказал генеральный директор фонда «Московский инновационный кластер» Алексей Парабучев.
Московский инновационный кластер создан для поддержки кооперации крупных корпораций, малого и среднего бизнеса, научных организаций, институтов развития и органов власти, а также для стимулирования реализации новых инновационных проектов. В состав кластера входит более 40 тыс. участников и партнеров из Москвы и других регионов России. Проект реализуется при поддержке департамента предпринимательства и инновационного развития столицы.
