«Cloud City» Цифровизация предприятий водоснабжения и водоотведения

Водное предприятие «Днепр-Кировоград» не типичное для Украины. Этот кластер объединяет водоканалы пяти городов - Светловодска, Александрии, Знаменки, Кропивницкого, Смолина. Предприятие потребляет воду из реки Днепр и из двух местных подземных источников. От Кропивницкого до станции первого подъема проходит водопровод 155 километров в длину, работают две большие магистральные станции, а также станции повышения давления между Александрией и Знаменкой. Это крупнейшее водное хозяйство в Украине насчитывает 92 объекта и требует единой системы управления и автоматизации процессов.

В 2014 году ОКПП «Днепр-Кировоград» стал участником программы Всемирного банка Urban infrastructure-2. В рамках этой программы водное хозяйство внедряет в жизнь ряд проектов, связанных с реконструкцией и модернизацией работы предприятия.

В 2018 году компания Interprojekt GmbH создала консорциум с литовской инжиниринговой компанией BIS и выиграла тендер Всемирного банка на реализацию проекта «Система автоматизации и диспетчеризации на ОКПП «Днепр-Кировоград». Команда Interprojekt GmbH провела технический аудит 92 объектов предприятия и разработала три проекта по автоматизации (АСКОЭ, SCADA, ГИС). Также был разработан и реализован проект по учету воды в многоквартирных домах города Кропивницкого. Согласно проекту АСКОЭ, была развернута система учета потребления электрической энергии. Датчики, установленные на всех трансформаторных подстанциях, собирают данные об энергопотреблении и передают в центральную систему. Такой учет необходим предприятию ОКПП «Днепр-Кировоград», поскольку оно является крупнейшим потребителем электроэнергии в регионе, имеющим большое количество электрических сетей с трансформаторными подстанциями и подземными коммуникациями.

Комплексное внедрение системы АСКОЭ происходило одновременно с реформированием рынка электрической энергии. Изменения, внесенные в законодательную базу, позволили такому предприятию как ОКПП «Днепр-Кировоград» стать не только покупателем электроэнергии, но и оператором рынка, продавая излишки электроэнергии субабонентам. Система учета АСКОЭ фиксирует потребляемую электроэнергию и в удобной форме, требуемой оператором рынка электроэнергии, отправляет отчеты. Без внедрения такой системы учета, водная компания не смогла бы выйти на рынок электроэнергии.

Внедрив систему АСКОЭ, предприятие «Днепр-Кировоград» решило сразу три задания:
1) организовало точный учет электроэнергии,
2) стало участником рынка и теперь экономит до 15% на закупке электроэнергии,
3) стало продавцом электроэнергии.

Программный комплекс SCADA, внедряемый одновременно с АСКОЭ, необходим для сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или объекте управления. Внедрение SСADA позволяет руководству водной компании контролировать каждый объект предприятия в режиме реального времени.

Команда Interprojekt GmbH смонтировала все шкафы для передачи и сбора данных. Во время обследования объектов водной компании «Днепр-Кировоград» команда Interprojekt GmbH создала цифровую базу данных обо всех колодцах предприятия, их состоянии, диаметре труб, состоянии задвижек. Цифрированные данные позволяют в ближайшем будущем претворить в жизнь проект по созданию гидромодели всего предприятия.

У Мариупольского водоканала было несколько проблем, связанных с отсутствием актуальных данных о состоянии сетей. Данные, хранившиеся на топографических планшетах водоканала, не обновлялись, поэтому руководство только примерно понимало объем активов предприятия. Но, чтобы эффективно управлять предприятием и внедрить программное обеспечение, нужно инвентаризировать объекты водоканала.

Благодаря представительству UNICEF в Украине, которое выделило грант на проект инвентаризации, было проведено исследование: обход и сборка карты с подробным описанием всех сетей, колодцев, запорной арматуры, находящихся в распоряжении водоканала.

Чтобы эти данные можно эффективно использовать, необходимо создать электронную карту сетей в программном обеспечении. Это позволяет руководству водоканала быстро пересмотреть состояние сетей и оперативно направить аварийные бригады к местам порывов и поломок.

Проект состоит из трех основных этапов:
1)обход колодцев и создание электронной карты сетей по результатам исследования объектов;
2) создание и адаптация инструментов гидравлического моделирования, проведение гидравлических расчетов;
3) создание системы управления активами.

Первой задачей этого проекта стала масштабная инвентаризация. Было описано более 70 тысяч колодцев водоснабжения и водоотвода, инвентаризированные трубы, запорная арматура. Создана электронная карта сетей, позволяющая проводить гидравлические расчеты с помощью специализированного программного обеспечения.

Гидравлические расчеты чрезвычайно важны при проектировании новых сетей и оптимизации водоснабжения в отдельные районы города, где есть проблемы с давлением.
Когда водоканал имеет актуальную информацию об объеме своих активов, ими легче управлять: анализировать, планировать, эффективно использовать средства инвестиционной программы.

К примеру, из результатов гидравлических расчетов можно выяснить, где необходимо поменять трубы большего диаметра на наименьший, где нужно поменять насосное оборудование, чтоб потребители на верхних этажах домов получали воду бесперебойно. На основе собранной информации можно проводить многофакторный анализ, прогнозировать состояние активов и вносить изменения в регламент ремонтных бригад, производящих аварийно-восстановительные работы.

Показателем эффективности этого проекта более целесообразное использование бюджета, которым распоряжается водоканал для ремонта и модернизации сетей.
Пока водоканал, имея информацию о состоянии сетей и результатах гидравлических расчетов, может спокойно планировать инвестиционный бюджет на пять следующих лет.