Komatsu potřebuju bagr

RADETON úspěšně realizuje satelitní analýzu vodovodních sítí z vesmíru

Text: Martin Šerý Stavebniserver.com, foto: RADETON s.r.o.

Popularita využití vesmírných technologií pro vyhledávání poruch a úniků vody neustále roste. Není se čemu divit, neboť výrazné výsledky v podobě skokového snížení ztrát hovoří stejně jako samotná čísla zcela jasně. Návratnost investic do satelitní analýzy vodovodních sítí se počítá v řádu několika měsíců. V tomto článku se dozvíte, jak jednotlivé technologie fungují a jaké jsou jejich hlavní přínosy. Vše podstatné naší redakci na závěr shrnul také Ing. Jakub Dirhan, MBA, odborník na satelitní technologie.

Satelitní analýza vodovodní sítě představuje nejmodernější technologii pro vyhledávání poruch. K vytvoření snímku využívá společnost ASTERRA družici ALOS-2 z japonského vesmírného programu JAXA určenou pro vyhledávání vody na jiných planetách. Jedná se o družici monitorující zemský povrch z výšky 628 km pomocí technologie SAR. Senzor syntetické clony (SAR), který používá Asterra, pracuje v mikrovlnném pásmu (1,3GHz) a může pronikat do hloubky až 3 m. Zní to sice trochu jako sci-fi, ale příjemnou pravdou je, že využití těchto technologií zaznamenalo již i v Česku a na Slovensku nemalý ohlas. Míra využití je přímo úměrná pověsti související s vynikajícími výsledky, která se mezi provozovateli vodovodních sítí (vodárnami) šíří podobně jako voda proudící potrubím. I díky tomu činí jen v rámci Česka a Slovenska roční objem zachráněných kubíků vody 1.198.000 m3!

Zajímá vás, jak celý proces probíhá? Asterra nejprve získá snímek oblasti ve vysokém rozlišení, který je následně podroben radiometrické analýze, aby měla veškerá data reálnou vypovídající hodnotu a nebyla nikterak zkreslená. Surová data se poté připraví pro analyzování vyfiltrováním a oddělením signálů z budov a dalších uměle vytvořených objektů, vegetace, hydrologických objektů apod. Následuje algorytmická analýza, využívající spektrálního „podpisu“ pitné vody pod zemí. Ta je schopna rozlišit pitnou vodu od jiných zdrojů vody až do hloubky tří metrů. Výstupem celého procesu je grafické rozhraní s jasným zobrazením potenciálních úniků v mapě (GIS). Zde je na místě vyzdvihnout také uživatelskou přívětivost aplikace pro evidenci poruch a benchmarking. Mezi zásadní přínosy patří vytvoření plánu cíleného dohledávání, odhalení problematických míst jež doteď unikaly pozornosti v důsledku tzv. provozní slepoty, dále konsekvenční analýza sítě, optimalizace plánu údržby sítě a vytvoření plánu obnovy vodohospodářské infrastruktury. A to není všechno, neboť satelit již v současné době neslouží pouze k mimořádně spolehlivé detekci úniků vody, ale nově je využíván také pro zhodnocení stavu potrubí, měření korozivity podloží a identifikaci problémových částí potrubí, které by se měly co nejdříve obnovit.

„Izraelský vynálezce vymyslel patentovaný algoritmus a japonské družice zase umí zjistit přítomnost pitné vody v půdě. Tento proces, který se využívá například při zkoumání povrchu Marsu, můžeme velice zjednodušeně nastínit jako hledání specifické vlhkosti v půdě. Vodárna, obhospodařující určitou infrastrukturu, pak tuto technologii využije tak, že satelit vyfotí snímek o velikosti 50x70 km, což je velká výhoda satelitu, neboť lze za krátký časový úsek zanalyzovat značnou část vodovodní sítě ve správě dané vodárny, řádově tisíce kilometrů. To vše lze zmapovat jediným snímkem. Systém následně automaticky vyhodnotí místa podezřelá z úniku vody. Vodárna tato místa musí prověřit pomocí vlastní techniky a po nalezení konkrétních míst úniků je může opravit. Jedna velký výhoda je tedy skutečně nebývale plošný zásah. Avšak abyste při provozování řekněme 1000km sítě zjistili jednotlivé úniky, bez využití satelitu nezbývá než těch tisíc kilometrů fyzicky projít. Naproti tomu satelit těchto tisíc kilometrů analyzuje a ukáže vám místa podezřelá z úniku. A zde se dostáváme k poměrně zásadnímu benefitu použití satelitu, protože síť, kterou satelit předurčí k samotnému prověření a dohledání míst úniku již tvoří pouhých 5 až 6 % z celkové sítě. Takže na jedné misce vah máme možnost, že pátrači budou chodit a prohledávat tisíc kilometrů. Reálně v praxi však není čas používat všelijaké možné technologie na každém z těchto míst a trávit tam adekvátní množství času. Jste s tím zkrátka hned hotovi, neboť se jedná pouze o akustické metody se sluchátky, kdy hledáte šum. Realita je ale taková, že se běžně vyskytuje spousta poruch, a to pod hladinou slyšitelnosti lidského ucha. Je to nepřímá úměra. Čím větší je totiž přítomen únik/porucha, tím méně to bývá slyšet, a naopak drobné poruchy hlasitě hučí. Je to jako když strčíte sprchu do vany, která se plní tekoucí vodou. Proto se v praxi běžně stává, že se preventivně projde 1000 km, ale spousta poruch se z uvedených důvodů přechází, což také ukazuje praxe, kdy satelit dohledává poruchy na již takto prověřených vodovodech. Pak je tady druhá možnost. Ta moderní. Jakmile si totiž necháme zmiňovaných 1000 km analyzovat satelitem, tak už jdeme cíleně na vybraná místa. Obvykle to bývá asi 200 míst na tisíc kilometrů dlouhém úseku. Statisticky vzato totiž vychází v ČR jedna porucha na každých 5 km vodovodní sítě. Takže máme 200 míst k prověření a těchto 200 míst tvoří zhruba 5-6 % z celé sítě. Výslednice je tedy více než zajímavá. Místo toho, aby bylo zapotřebí prověřit 1000 km sítě, stačí prověřit cíleně jen 55 km, tedy přibližně dvacetkrát méně. Rádius každého okruhu, ve kterém byla porucha detekována, je 100 metrů a na pouhých sto metrech už se vyplatí důsledná kontrola za využití těch nejmodernějších technologií. Za tímto účelem se používají automatické systémy zvané korelátory, které ten únik umožňují rychle dohledat. Ale kdybychom měli korelátorem poctivě prohledávat 1000 km, tak to neuděláme ani za několik let, kdežto když korelátor použijeme v kombinaci se satelitní analýzou, takže víme, že tam někde máme unikající vodu, tak tam rovnou můžeme poslat pátrače, aby konkrétní místo pomocí této sofistikované technologie definitivně dohledali. Takže buď lze provádět klasickou prevenci s poslechovou tyčí a najít většinou malé úniky, anebo za využití satelitu najít s mnohem menším úsilím a nasazením pracovní síly i za mnohem menší časový úsek pětkrát až sedmkrát více poruch. Efektivita obou možností hraje tedy neporovnatelně ve prospěch satelitu, neboť výrazně zvednete benchmark z hlediska toho, kolik úniků najdete za den nebo kolik úniků najdete na kilometr vodovodní sítě. To je gró tohoto systému,” vysvětlil Ing. Dirhan z brněnské společnosti RADETON s.r.o., která v tuto chvíli na území České republiky realizuje nebo realizovala více než desítku projektů.

Zatímco technologie od japonské společnosti Asterra využívá aktivní paprsek k zaměření již existujících úniků vody, britská společnost REZATEC se vydala cestou analýzy sítě prostřednictvím umělé inteligence, která je schopna registrovat, respektive „učit se“ chování potrubí, predikovat výskyt poruch a na základě satelitního snímkování zhodnotit stav vodovodní sítě, o které předem získá úctyhodné množství informací, týkajících se stáří, materiálu, podloží, tlakových poměrů atd. Kromě informací o samotné síti pracuje zároveň s daty o počasí, historických incidentech, které mohly ovlivnit stav potrubí i s povrchovými satelitními snímky o vysokém rozlišení. Rezatec slouží jako dobrý ukazatel kritických míst, na které je zapotřebí se při obnově vodovodní sítě nejvíce zaměřit. Díky tomu je možné předejít mnoha haváriím.

Firma Radeton s.r.o., umožňující zákazníkům (například Veolia, Energie AG, VaK Břeclav, VaK Pardubice atd.) využití uvedených technologií, nabízí tři formy spolupráce. Pro více informací můžete využít e-mailovou adresu info@radeton.cz.

www.unikyvody.cz