馬其頓西部城市科扎尼的供水和污水處理公司 DEYAK 是供水系統(tǒng)改革的引領(lǐng)者。DEYAK 對(duì)科扎尼水務(wù)系統(tǒng)的改進(jìn)始于 1985 年，經(jīng)過幾十年的努力，擴(kuò)建了供水網(wǎng)絡(luò)，最終為市內(nèi)和周邊地區(qū)的 63 個(gè)居民點(diǎn)提供了供水服務(wù)。通過與 ReonHydor 和 Tech-Go-Round 合作，DEYAK 正在采用新型技術(shù)解決方案來優(yōu)化供水管理，減少浪費(fèi)，并確保向科扎尼的 6 萬人口提供可靠的飲用水。Tech-Go-Round 公司所有人 Dimitris Papailiopoulos 表示：“科扎尼為希臘其他公用事業(yè)公司創(chuàng)建供水系統(tǒng)樹立了典范。規(guī)模較小的水務(wù)局相對(duì)更容易引進(jìn)這種創(chuàng)新技術(shù)，但像雅典水務(wù)局這樣的大型水務(wù)局，如果要引入新技術(shù)，需要做很多準(zhǔn)備工作，甚至可能要花上幾年時(shí)間才能完成安裝。”
鑒于供水系統(tǒng)中出現(xiàn)了大面積管網(wǎng)漏損問題，DEYAK 認(rèn)識(shí)到必須改進(jìn)由人工對(duì)科扎尼供水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的舊方法。“所有的工作都是手動(dòng)完成的，因此管網(wǎng)漏損的問題很嚴(yán)重。水質(zhì)定期由人工進(jìn)行檢測(cè)，但這項(xiàng)工作其實(shí)可以進(jìn)一步改善。”Papailiopoulos 表示。在過去的 12 年中，該供水系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行了一些技術(shù)升級(jí)，包括實(shí)行 DMA 分區(qū)管理以減少無收益水 (NRW) 和進(jìn)行壓力管理。同時(shí)，DEYAK、ReonHydor 和 Tech-Go-Round 試圖創(chuàng)建綜合數(shù)字孿生模型，實(shí)現(xiàn)科扎尼供水系統(tǒng)的數(shù)字化和自動(dòng)化。他們著手開發(fā)動(dòng)態(tài)的三維水力模型，以簡(jiǎn)化水質(zhì)監(jiān)測(cè)流程并優(yōu)化系統(tǒng)性能。
不過在實(shí)施數(shù)字化監(jiān)測(cè)方法之前，他們需要進(jìn)行整體的測(cè)繪評(píng)估工作，之后生成整個(gè)供水系統(tǒng)的三維網(wǎng)絡(luò)模型。等測(cè)繪工作完成后，下一步需要利用數(shù)字傳感器實(shí)施水網(wǎng)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集 (SCADA)，以測(cè)量水壓、流量和水質(zhì)。不過，各個(gè)供應(yīng)商和水務(wù)公司使用的不同監(jiān)測(cè)設(shè)備和軟件是否能相互連接且兼容是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。為了在互連數(shù)據(jù)環(huán)境中生成精確的數(shù)字孿生模型，以便全面深入了解供水系統(tǒng)，DEYAK 需要數(shù)據(jù)可互用的開放式水力建模和分析軟件。Konstantinos Gkonelas 是 ReonHydor 的合伙人，也是水力學(xué)和供水專家，與 Tech-Go-Round 有合作，他表示：“設(shè)備的接口和信號(hào)需要連接數(shù)字孿生模型，以便能夠在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間從所有數(shù)據(jù)中獲得所需的數(shù)據(jù)分析。”
供水管理具有動(dòng)態(tài)特性，因此非常適合采用數(shù)字孿生技術(shù)。Gkonelas 表示：“涉及到水相關(guān)的問題，就不存在所謂的固態(tài)或靜態(tài)環(huán)境。供水模型應(yīng)該是動(dòng)態(tài)且靈敏的，甚至能夠?qū)崟r(shí)反映系統(tǒng)變化，從而盡可能優(yōu)化供水管網(wǎng)的功能，這是數(shù)字孿生可以助力實(shí)現(xiàn)的。”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用 Bentley 的 OpenFlows 應(yīng)用程序開發(fā)了數(shù)字孿生模型，將來自不同軟件和傳感器的數(shù)據(jù)整合到互連數(shù)字化環(huán)境中。通過 Bentley 的解決方案，DEYAK 可在統(tǒng)一的平臺(tái)上查看 SCADA 系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)，更直觀地進(jìn)行評(píng)估，并針對(duì)潛在的問題及相應(yīng)的解決方案做出更準(zhǔn)確的決策。
Gkonelas 表示：“數(shù)字孿生技術(shù)幫助我們獲得洞察，以改善整個(gè)供水管網(wǎng)的性能和運(yùn)營(yíng)。”利用 Bentley 的開放式水力數(shù)字孿生技術(shù)，可在單一模型內(nèi)對(duì)科扎尼的供水管網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)、綜合的動(dòng)態(tài)模擬，從而執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并進(jìn)一步做出更合理的決策。數(shù)字孿生解決方案在符合即將出臺(tái)的歐盟法規(guī)的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)整體管網(wǎng)評(píng)估，進(jìn)而評(píng)估供水基礎(chǔ)設(shè)施的滲漏率，并向用戶報(bào)告水質(zhì)和系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)。
通過 OpenFlows 創(chuàng)建的科扎尼供水系統(tǒng)的數(shù)字孿生模型，不僅優(yōu)化了系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)，還節(jié)約了環(huán)境資源。通過數(shù)字化監(jiān)測(cè)設(shè)備及自動(dòng)化工作流程，在避免系統(tǒng)供水流失的同時(shí)，還將壓力管理的時(shí)間減少了40%。他們能夠更加及時(shí)地識(shí)別供水滲漏，隨后迅速開展高質(zhì)量的搶修。Gkonelas 表示：“利用增強(qiáng)應(yīng)用程序的算法，例如滲漏檢測(cè)分配，將 DMA 分區(qū)中未報(bào)告的新滲漏的空間檢測(cè)時(shí)間縮短了 50%。”滲漏管理的改進(jìn)減少了實(shí)際的水資源浪費(fèi)，流經(jīng)管網(wǎng)的水量也因此減少了 20%。
為減少無收益水量，科扎尼針對(duì)以下四個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)：壓力管理、維修速度和質(zhì)量、主動(dòng)滲漏控制以及資產(chǎn)管理。DEYAK 正利用水力數(shù)字孿生模型助力希臘經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)、環(huán)境倡議的落實(shí)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展?？圃峋用褚呀?jīng)從中受益。水資源流失的減少不僅意味著水電費(fèi)的下降，還能保證獲得可靠清潔的水資源。而幾十年后，清潔的水資源可能會(huì)成為一種更加稀缺的資源。Gkonelas 表示：“希臘乃至全球的水務(wù)公司都將把科扎尼的前沿技術(shù)改進(jìn)視為典范”。
