Praha má jeden z nejmodernějších systémů pro řízení provozu vodohospodářské infrastruktury v Evropě

Pražské vodovody a kanalizace, a.s., (PVK) ve spolupráci s Pražskou vodohospodářskou společností (PVS) spustily letos nový unikátní systém pro řízení a správu vodohospodářské infrastruktury nazvaný SWiM NG (Smart Water integrated Management – new generation).

Jedná se o novou generaci vodohospodářského řídícího systému vytvořenou na zcela nové platformě urychlující a optimalizující fungování podporovaných procesů. Systém přebírá hlavní funkcionality předchozího systému SWiM, přidává k nim nové funkcionality a novou prezentační vrstvu. Zcela novým prvkem je využití pokročilých algoritmů strojového učení pro plánování a optimalizaci procesů. SWiM NG přichází se zcela novou úrovní zabezpečení. Online vyhodnocuje provoz všech používaných softwarových a hardwarových komponent a sleduje případné bezpečnostní hrozby. Pro zabezpečení komunikace využívá oddělené komunikační trasy a nejvyšší úroveň šifrování dat. SWiM NG zpracovává více než 100 tisíc datových vstupů a datová vrstva „always-on“: umožňuje okamžitý přístup ke všem uloženým datům pro potřeby řízení a analýz.

SWiM NG je dostupný pracovníkům v terénu v přehledné mobilní verzi pracující jako read-only web client.

SWiM NG zachovává přepracované funkcionality předchozí generace – tak zvané základní moduly.

Základní moduly systému SWiM

• Systém dispečerského řízení vodohospodářských zařízení
• Havarijní management včetně integrovaného systému řízení náhradního zásobování vodou
• Systém kontroly kvality vody
• Integrovaný systém krizového řízení
• Systém plánování preventivní údržby a oprav
• Systém ochrany vodohospodářských zařízení
• Systém sledování výroby a spotřeby vody
• Systém řízení zdrojů
• Systém informovanosti odběratelů, veřejnosti a klíčových osob
• Systém sledování a optimalizace nákladů

SWIM NG - 6 nových modulů

Nové moduly SWiM NG byly vyvinuty s ohledem na rostoucí požadavky sledování, řízení a bezpečnosti.

Energetický dispečink • Rostoucí nároky na řízení energetické soustavy vyžadují sofistikovanou podporu pro predikci a optimalizaci spotřeby.

• Nový energetický dispečink sleduje více než tři sta spotřebičů, pro které jsou zpracovány algoritmy řízení spotřeby.
• Spotřeba elektrické energie je optimalizována s ohledem na provozně technické aspekty i aktuální vývoj ceny energií a vlastní výrobu z obnovitelných zdrojů.
• Plánování spotřeby energií je přímo provázáno s predikcemi spotřeby vody pro danou oblast.
• Systém je propojen s jednotlivými zdroji pitné vody, aby koordinoval jejich kapacity a výrobu.
• Energetický dispečink plně podporuje poskytování služeb výkonové rovnováhy pro rozvodnou síť na vytipovaných zařízeních.

Bezpečnostní dispečink – nová platforma systému C4

• Nový bezpečnostní dispečink přináší významné rozšíření funkcionality předchozího řešení. • Všechny zabezpečené objekty jsou nově standardizovány z pohledu požadavků na zabezpečení.
• Nové intuitivní zobrazení zabezpečených objektů umožňuje obsluze rychlou a efektivní orientaci v objektu v případě jeho ohrožení a účinnou koordinaci zasahujících složek.
• Na přenosových trasách systému C4 se zvýšila úroveň technické a informační bezpečnosti

GIS – geografický informační systém

• SWiM NG integruje nejnovější platformu geografického informačního systému ArcGIS Pro. • Nová platforma umožňuje kromě standardních vrstev GIS vytvářet i specializované tematické mapy ve 3D pro efektivní zobrazení a analýzu různých typů úloh.
• Platforma je plně kompatibilní a propojitelná s digitálním mapovým prostředím hl. města Prahy.

Algoritmy strojového učení pro predikce stavů

• Správné předpovědi provozních stavů jsou základem pro efektivní reakce systému a procesy řízení.
• Základním faktorem jsou predikce spotřeby jednotlivých tlakových pásem. Systém na základě mnoha vstupních parametrů (jako např. hydrometeorologické predikce, roční období, chování spotřebitelů v průběhu času, momentální stav sítě apod.) neustále přepočítává a aktualizuje predikce spotřeby pro jednotlivá tlaková pásma.
• Tyto základní predikce následně využívají další součásti systému jako je Energetický dispečink s funkcí OptiEnergy, systém řízení zdrojů nebo optimalizace plnění vodojemů.

Systém pro sledování stavu technologií a prediktivní údržbu

• Nový systém sledování technologií je pomocí senzorů propojen se stovkami technologií a zařízení, na kterých sleduje parametry jako je teplota, vibrace nebo spotřební energetické charakteristiky.
• Na základě těchto dat systém autonomně posuzuje aktuální stav sledovaného zařízení a v případě potřeby mění nastavení zařízení nebo upozorňuje obsluhu na detekované anomálie.

BIM – Building Information Management

• Vzhledem k rychle se rozvíjejícímu standardu BIM je SWiM NG plně kompatibilní pro napojení potřebných knihoven a podporuje sledování provozu zařízení navržených v rámci BIM.
• SWiM NG podporuje sledování životního cyklu zařízení.

V čem je SWiM NG jedinečný?

Komplexnost

• Vzájemně propojené systémy tvoří komplexní nástroj pro sledování a řízení vodohospodářské infrastruktury. 
• Systém zpracovává data ze 100 000 prvků (senzory, řídící automaty, měřidla, čidla). 
• Mobilní verze je k dispozici pro všechny zaměstnance v terénu. 

Optimalizace díky strojovému učení

• Unikátní systém umí průběžně předpovídat a optimalizovat - například spotřebu vody, využití energie, plánování údržby, provoz technologických zařízení i dalšího vodárenského majetku. 

Výrazně lepší úroveň zabezpečení

• Propojený systém využívá platformu C4, zabezpečenou komunikaci, oddělené komunikační trasy a šifrované protokoly. 

Hlavní informační systémy zapojené ve struktuře SWiM NG

• Informační a řídící systém (SCADA)
• Technický informační systém
• Ekonomický a personální informační systém
• Zákaznický informační systém
• Geografický informační systém
• Laboratorní systém
• Systém centralizovaného sledování a ovládání elektronického zabezpečení
• Systém sledování GPS vozidel
• Systém hydraulického modelování vodovodní sítě
• Intranet společnosti
• Web společnosti včetně Google maps
• Siemens Insights Hub
• BIM
• Systémy pokročilého strojového učení SG Boost a Chronos

Pražská vodovodní síť má délku 3 700 kilometrů, dalších téměř tisíc kilometrů připadá na vodovodní přípojky. PVK zásobují pitnou vodou na 1,4 miliónu obyvatel hlavního města a 285 tisíc obyvatel Středočeského kraje.

Stoková síť měří 3 904 kilometrů, délka kanalizačních přípojek dosahuje 1 027 kilometrů. Na stokovou síť je napojeno 127 866 kanalizačních přípojek. Chod celé sítě zajišťuje také 349 čerpacích stanic. Zhruba 92 procent odpadních vod je odváděno na Ústřední čistírnu odpadních vod v Bubenči, zbytek na některou z 21 pobočných čistíren, které se nacházejí v okrajových částech metropole.

Zdroj: Veolia Holding Česká republika, a.s.