Inteligência Artificial: Poupar água da forma inteligente

Na companhia sueca de água VA SYD, a água sem receita representa 10 por cento de toda a água fornecida aos clientes. A razão: fugas na rede de oleodutos.
VA SYD agora depende da inteligência artificial (IA) para detectar e reduzir mais eficientemente os vazamentos nas tubulações de água.

"Tratar os recursos naturais com respeito é um modo de vida na Suécia, e o uso da água não deve ser uma exceção a esta prática", diz Victor Pelin. "Mesmo que aqui na Suécia não haja um problema de escassez de água em geral, desperdiçar água simplesmente parece errado. Além disso, levantar, tratar e pressurizar que a água consome energia, e a energia é um fator de custo importante", acrescenta Simon Granath.

 

Simon e Victor trabalham como engenheiros de desenvolvimento na VA SYD e foram responsáveis pela concepção e implementação do sistema de detecção de fugas.

Queremos ser capazes de medir até ao melhor. Isso requer soluções baseadas em IA como o SIWA LeakPlus
Simon Granath (esquerda) e Victor Pelin (direita), Engenheiros de Desenvolvimento, VA SYD

Pequenos vazamentos com grande impacto

Com sede em Malmö, a fornecedora sueca de água VA SYD opera um total de cerca de 5.000 quilômetros de dutos, dos quais 2.000 quilômetros são para água potável. Detectar fugas é uma tarefa complexa. "Até muito recentemente, só conseguíamos detectar os maiores vazamentos que levavam a interrupções de serviço. Na verdade, são os vazamentos menores e mais lentos, muitas vezes de pequenos tubos de serviço, que são responsáveis pela maior parte da água sem receita", aponta Simon.

Melhoria do serviço ao cliente

Outro aspecto é melhorar o serviço aos clientes. "Temos que manter muitos oleodutos em uma grande área, e queríamos melhorar nossa capacidade de identificar fugas através de zonas de medição inteligente. Para isso, nós nos propusemos a encontrar uma solução baseada em IA", lembra Victor.

 

VA SYD avaliou vários sistemas ao longo dos últimos anos, procurando uma solução que fosse o estado da arte. Também teria que fazer o melhor uso dos medidores de vazão disponíveis e medidores inteligentes na área escolhida para a prova de conceito. A SIWA LeakPlus assinalou todas as caixas.

A colaboração leva a uma solução ótima de IA

"Mas quando se trata do conceito de implementação, deparamos com alguns obstáculos. Tivemos de encontrar uma forma de utilizar a detecção de fugas baseada em IA numa configuração no local em vez de um ambiente de nuvem. Depois tivemos algumas discussões profundas com a Siemens, o seu parceiro de cooperação BuntPlanet, e os nossos departamentos de TI e OT sobre a melhor abordagem para instalar a solução SIWA LeakPlus nos nossos próprios centros de dados. Tanto quanto sei, esta é a primeira vez que algo assim é feito na indústria sueca da água - e nós conseguimos fazer o trabalho", diz Victor. Simon acrescenta: "Queremos ser capazes de medir até o melhor". Isso requer soluções baseadas em IA como o SIWA LeakPlus"

Abordagem de simulação para melhorar os dados

O passo seguinte foi refinar os modelos hidráulicos para as tubulações e ligar os dados dos sistemas de medição e estações de bombeamento com o SIWA LeakPlus usando OPC UA. VA SYD estava então pronta para realizar os primeiros testes. Victor explica: "Nós usamos o sistema para simular diferentes vazamentos e depois avaliamos os dados. Conseguimos detectar fugas tão pequenas quanto 0,5 litros por segundo - uma enorme melhoria em relação à solução anterior, que não proporcionava nenhum meio de detectar pequenas fugas"

SIWA LeakPlus

O SIWA LeakPlus é uma das aplicações da Siemens Water (SIWA) especificamente desenvolvida para a indústria da água e águas residuais. Esta solução inteligente utiliza um algoritmo baseado em IA para identificar e classificar anomalias na rede de tubagens. Para um desempenho confiável, o SIWA LeakPlus é primeiro "treinado" com dados históricos de fluxo e pressão para que aprenda a separar as anomalias do funcionamento regular e atribuir a causa correta a cada anomalia.

"Nas próximas semanas, vamos introduzir uma variante mais desenvolvida de detecção de vazamento, que nos permitirá determinar a localização exata do vazamento. Então teremos os meios para realmente ir lá fora e resolver todos esses pequenos problemas de forma eficiente", diz Simon.

As poupanças falam pela solução

Com a prova de conceito em suas etapas finais, Simon e Victor também estão trabalhando na ampliação da solução para outras partes da rede. A próxima área a beneficiar do SIWA LeakPlus será a cidade de Lund, onde
VA SYD está actualmente a instalar medidores de caudal adicionais para fornecer mais dados da rede de condutas. "Um sistema de detecção de fugas mais inteligente requer menos dados das condutas, para que possamos reduzir o número de contadores instalados. Isto compensa imediatamente", Simon está convencido.

Além dos benefícios econômicos, o SIWA LeakPlus já ajudou a VA SYD a dar os próximos passos rumo a outra meta ambiciosa: até 2030 a empresa quer se tornar uma concessionária de água neutra para o clima e economizadora de energia, com zero interrupções de serviço não planejadas.

Maio de 2021

VA SYD é uma das maiores empresas de serviços públicos da Suécia, que investe fortemente no tratamento sustentável da água e das águas residuais, e impulsiona soluções ambientalmente inteligentes na construção de comunidades. A empresa abastece mais de 546.000 clientes com água potável nas regiões de Lund e Malmö, no sul da Suécia.

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