DIGITALISERINGENS MÖJLIGHETER FÖR VERK OCH LEDNINGSNÄT TILLSAMMANS

Transkript

1 DIGITALISERINGENS MÖJLIGHETER FÖR VERK OCH LEDNINGSNÄT TILLSAMMANS Annika Malm NAM 1 feb 2018 Research Institutes of Sweden SAMHÄLLSBYGGNAD ENERGI OCH CIRKULÄR EKONOMI

2 Varför ska man mäta på nätet? God kontroll på inflöde till ARV bättre möjlighet till effektiva processer (klarar krav) bättre miljö med mindre energianvändning och kemikalier få flödesprognoser för bättre styrning vid ARV kan använda meterologiska data och vara ännu mer förberedd För daglig styrning För årlig rapportering Långsiktiga strategier kunna få direkt indikation på kvalitetsförändring (tex vid utsläpp som kan försämra processerna vid ARV och/eller riskera miljöutsläpp) God kontroll på bräddning och nödavledning bättre miljö (energi och utsläpp) om man gör åtgärder för att minska. Krav på mätning av bräddning på nätet (total volym, antal tillfällen och plats) enligt Naturvårdsverkets nya föreskrifter (1 NFS 2016:8). kunna märka nödavledning/bräddning direkt, ffa vid torrväder. kunna få direkt indikation på kvalitetsförändring (tex vid utsläpp som kan riskera miljöutsläpp) Lokalisera och kvantifiera tillskottsvatten Kontroll av badvattenkvalitet kan man bada idag? 2

3 Men också för prioritering av projekt och långsiktig planering TVinspektioner Ekonomi Nyckeltal (från sensordata ) Störningsdata från olika system (driftstörningar, sensordata etc.) Samhälle (väder, google) Lokal datahantering Verksamheternas databas(er) Basdata (material, läggningsår etc.) Skapa beslutsrelevant information (t.ex. mha visualisering, optimering, statistisk analys, AI, simulering, BigData-metodik etc) Beslutsalternativ med beräkning av samhälls(ekonomiska) kostnader och nyttor, affärsmodeller etc 3

4 Varför digitalisera? Övervakning on-line för att direkt kunna agera på flödesförändringar och störningar på nätet 4

5 TECHNOLOGY COLLECTION OF REALTIME DATA IN CLOUD Cloud based service for collection all types of realtime data (Azure) Flexible, scalable and secure platform Data from IoT sensores and SCADA Data ready for further analyses (ML, AI) and/or presentation Integrates with mapping solutions

6 Vad behöver vi för data för att styra? Flöde (med hög upplösning) Flödesmätare Sensorer för nivåer torr/blöt (eller meter) Sensorer för bräddning ja/nej och tid Meteroligiska data SeWatch sensors Hydraulisk modell för daglig styrning för årligt bräddflöde 6

7 Tillskottsvatten När ska man jobba med det? Hur? Vilka data? Flödessektionering, nyckeltal (l/s, km --- l/s, ha) Pumpstationsdata torrväder vs regnväder Regndata Kartering av ytor/kopplingar Kvalitetsmätningar (?) Gamla data med hög upplösning är bra att ha! Många exempel på kommuner som varit ut och mätt, men inte så många som är uppkopplade med sensorer. Än. Har ni? 7

8 Vad görs i Sverige idag (på näten)? Många kommuner jobbar med larm i pumpstationer Uppkopplade avloppsledningsnät ovanliga Mätning av bräddning på ingång Tillskottsvatten Ut och mät metoder Smarta nät i sin linda, men det bubblar lite 8

9 Tillskottsvatten - low-tech struktur 9

10 Beslutsstöd Kriterier Ekonomi Studerade parametrar Nuläge Utbyggnad reningsverk Bättre styrning och bräddvattenre ning Koppla bort hårdgjorda ytor Kombination av koppla bort hårdgjorda ytor och fördröja. Kostnader ,3 1,6 0,8 0,0 Genomförbarhet Miljö Bräddning Dagvatten i staden Driften Sociokultur Flexibilitet Robusthet idag Robusthet i ett förändrat klimat Teknik Motståndskraft mot haveri Summa: 100 Ej aktuell 2,4 2,6 Ej aktuell 2,2 Vikt Alternativ Hur bedöms betyget? Utifrån hur mycket högre eller lägre kostnad än nuläge. För känslighetens skull används inte heltalsbetyg här. 1=Mycket svårt 2=Svårt 3=Genomförbart 4=Ganska enkkelt 5=Enkelt Måste vara bättre än nuläge, annars utgår alternativet. 4= Klara krav/mål 5= Klarar krav/mål med råge 1=mycket sämre än nuläge 2=lite sämre än nuläge 3=nuläge 4=lite bättre än nuläge 5=mycket bättre än nuläge 10

11 LoV-IoT (Luft- och Vatten med IoT i Göteborgs Stad) Göteborgs Stad, IVL, RISE, Talkpool mfl RISE Acreo bistår med kunskap om sensorer Fälttester i Göteborg Bräddvippor igång (bräddtid, 30 sek, av/på) Turbiditet ska mätas (enkel sensor, ska kalibreras) I samband med vägarbeten, kan se när det blir påverkan (turb>100 mg/l). Grumlighet ger bra indikationer på föroreningar eller förändringar i vattnet. Separation wall Kommunikation med LoRa (Long Range) I sin linda än så länge (men vipporna har funkat bra)! 11

12 Andra metoder Nivåmätning i bräddbrunn Vid bräddstart Vid halvfylld ledning Uppkoppling med simkort Aggressiv miljö Koppling till verk? - Uppföljning och åtgärd Mälarenergi, Vakin, Telje nät, Borås Energi - Aktiv styrning och Miljö Allt för en bättre miljö 12

13 Exempel Göteborg Från SAMOVAR till RAOM till koll på styrning och bräddning på riktigt. Styrning Kostnad nytta för åtgärder (jag har fått låna en bild från Kretslopp och vatten och projektet Future City Flow som drivs av SWR med bl a DHI, Cactus, NSVA, VA SYD, Gryaab och Kretslopp och vatten) 13

14 FUTURE CITY FLOW Simulator för analys och planläggning av åtgärder i avloppssystem Startsida Historisk data Åtgärdsanalys Översikt åtgärder Läs mer om Hjälp Valt nyckeltal Valt år 2016 Vald åtgärd Utspädningsgrad Täta ledning Välj område för åtgärd Välj omfattning: Simulera Spara åtgärd 7000 m System Beräkning redo pågår Effekt av studerad åtgärd i form av förändring av nyckeltal (nyttan) samt värderingstal (kostnad/nytta) för valt område/objekt Övergripande nyckeltal USG TDA m2/m Brädd BNA 3.7% 7.8 m2/m Återställ Lägg till åtgärd Värderingstal 123 kr/m 2 BNA 234 kr/m 3 bräddning

15 FUTURE CITY FLOW Simulator för analys och planläggning av åtgärder i avloppssystem Startsida Historisk data Åtgärdsanalys Översikt åtgärder Läs mer om Hjälp Värderingstal för studerade åtgärder Åtgärd Omfattning Område/ Objekt Värderingstal Brädd Värderingstal Ryaverket Täta ledning 7000 m Kod Södra Separera ytor 123 ha Kod Södra Separera drän 123 ha Kod Södra Magasin 1234 m3 Kod Södra Ökad pumpkap 2 m3/s Kod Pstn

16 FUTURE CITY FLOW Göteborg (och NSVA) avloppssystem kan använda sina data Värderingstal för studerade åtgärder för prioritering av Åtgärd Omfattning Område/ Objekt projekt, beräkning av samhällsekonomisk nytta av åtgärder och för långsiktig strategisk planering Simulator för analys och planläggning av åtgärder i Startsida Historisk data Åtgärdsanalys Översikt åtgärder Läs mer om Hjälp Värderingstal Brädd Värderingstal Ryaverket Täta ledning 7000 m Kod Södra Separera ytor 123 ha Kod Södra Separera drän 123 ha Kod Södra Magasin 1234 m3 Kod Södra Ökad pumpkap 2 m3/s Kod Pstn

17 USE OF DATA FOR IAM Flow (Q) can be used for assessing the need for pigging (friction) Flow (Q) + pressure (P) can seperate roote causes: 1) problems with pump and 2) increased friction/singular loss Reduction in pressure (P) after pumping might explain integrity of pipe (leaking) (i.e. Asset management)

18 Vad innebär det att digitalisera? Framtiden Mycket lättare med visualisering, arbetsorder, appar i fält Analys (både daglig och strategisk) görs direkt och inte i stora projekt sen Snabbare Bättre miljö Smartare analyser (datorer kan hantera mer data på en gång) Massa jobb att införa, kalibrera, 18

19 Några sista funderingar Potentialen finns men det tar tid Det krävs tillit och kunskap för att införa ny teknik. Använd pumpdata Spara data med hög upplösning under lång tid Analyser av data kan ge svar på om pst pumpar för mycket, för lite eller som den ska Högupplöst regndata Vet vi varför vi mäter kan vi hoppa på direkt när det kommer lämpliga nya produkter eller tjänster Styra? Hålla koll? Vet vi vad vi vill ha kan vi också styra marknaden mot rätt produkter med t ex innovationsupphandling Enkla robusta nivåremsor i brunnar som kan logga data under många år utan att behöva bytas Drönare som kan styra flödet med AI från luften 19

20 TACK Annika Malm Research Institutes of Sweden SAMHÄLLSBYGGNAD ENERGI OCH CIRKULÄR EKONOMI

21 Framtidens uppkopplade VA-ledningsnät Vilka parametrar mäts idag på vatten- respektive avloppsledningsnäten? Vad kan det kosta? Programvara, implementering, utrustning, personaltid? Vilka parametrar samlar andra in? Vilka parametrar vore bra att samla in? Liten verksamhet kontra stor verksamhet. Vilka är de prioriterade frågorna inom ICT/IKT*? Vad ligger i framtidsbubblan vilka möjligheter ligger bortom horisonten? Kan ICT/IKT förändra vårt sätt att arbeta i grunden? Informations- och KommunikationsTeknik 21

22 Maskin till Maskin M2M Internet of Things IoT Internet of Everything IoE En enhet som fångar/registrerar en händelse sänder det över ett nätverk till en applikation som översätter det till meningsfull information Ett nätverk av unikt identifierbara saker (things) som kommunicerar utan mänsklig interaktion genom IPkonnektivitet Detta sammanför människor, processer, data & saker som gör nätverkande anslutningar mer relevanta genom att vända information till handling/effekt