Digitální dvojče společnosti odvádějící odpadní vody z Göteborgu a okolních obcích pomáhá zabezpečit region do budoucnu a využívat existující infrastrukturu efektivněji

 

Göteborg si klade za cíl stát se nejlepším městem na světě, když prší. A tento cíl má naprosto smysl, protože Göteborg je jedním z nejdeštivějších měst ve Švédsku. K tomu přidejte rostoucí populaci, stárnoucí infrastrukturu a stále krajnější klimatické podmínky v důsledku změny klimatu a vodárenské společnosti města mají před sebou hodně práce, aby chránily jak město samotné, tak i okolní prostředí.

 

Výzva

Při silných srážkách dochází k velkým výkyvům zatížení na centrální čistírně odpadních vod Rya (WRRF) v oblasti Göteborgu. Přibližně 25 % kanalizací v Gotenburgu jsou kombinované, což zvyšuje riziko záplav, protože dešťová voda a odpadní voda jsou přepravovány v jednom systému. Zvyšuje se také riziko vypouštění nečištěné odpadní vody do okolního ekosystému.

Navíc měnící se klimatické podmínky spojené se stále rostoucí populací přidávají další tlak na stárnoucí infrastrukturu Göteborgu a komplikují její provozování.

 

Hlavním cílem Gryaabu je chránit občany Göteborgu před záplavami a chránit ekosystémy vodních toků a nádrží v regionu před znečištěnou odpadní vodou. K tomu musí Gryaab zajistit optimální řízení vody tekoucí do a z města. Museli najít způsob, jak efektivněji řešit problémy související s přetékáním kombinovaných kanalizací (CSO) a snížit dopad bouře na WRRF. Tradiční přístup se příliš spoléhal na zkušenosti a rozhodování provozovatelů.

 

Nicméně, čistírna odpadních vod Rya je obsazena pouze během pracovních dnů v obvyklou pracovní dobu a záložní personál provozuje zařízení z domova v zbylou dobu. To kladlo přirozený limit hodinám monitorování a množství informací, které lze zpracovat. Také to zanechává prostor pro manuální chyby. Zejména při očekávaní velkých průtoků je důležité, aby měli provozovatelé co nejvíce informací, aby mohli učinit správná rozhodnutí a vyhnout se kritickým situacím, které by mohly mít negativní dopady na město a životní prostředí.

 

Hlavní výzvy Gryaabu byly:

 

• Minimalizovat dopady výkyvů při extrémním počasí
• Zlepšení útlumu přítoku do WRRF Rya co nejvíce, aby se snížil tlak na systém
• Zlepšení kvality vody v přijímajících vodních strukturách
  
  Ovládání místa, kde dochází ke společnému odvádění splaškových a srážkových vod za účelem minimalizace dopadu na životní prostředí

 

Řešení

Společnost Gryaab historicky používá inovativní a digitální řešení k podpoře správy infrastruktury čištění a odvádění odpadních vod v regionu a brzy uviděla potenciál v digitálním dvojčeti celého systému pro zlepšení přehledu a řízení.

 

Digitální dvojče je v podstatě dynamické digitální zobrazení fyzického objektu nebo procesu v reálném čase, kterými jsou tunelový systém a povodí v oblasti Göteborgu. Digitální dvojče lze srovnávat s druhým pilotem v letadle, používá analýzu a prediktivní modelování ke schvalování rozhodnutí a k automatizaci časově náročných a manuálních technických nebo operačních procesů.

Implementací digitálního Future City Flow (FCF) mohla spol. Gryaab získat informace v reálném čase o událostech v tunelech a přesných předpovědích možných problémů a maximálního tlaku na systému, protože digitální dvojče FCF také zahrnuje předpovědi počasí do modelování.

 

Projekt zahrnoval:

 

• Sestavení podrobných hydrologických a hydrodynamických modelů tunelového systému s podrobnou simulací povodí o velikosti 250 km2
  
  Zahrnutí všech ovladatelných zařízení (např. klapky, čerpadla) v digitálním dvojčeti systému řízení v reálném čase
• Vývoj funkcí předpovědi na vyžádání s možností upravit navrhované strategie a analyzovat historické události pro účely školení
• Vývoj operační strategie ke snížení rizika městských povodní

 

S digitálním dvojčetem FCF může spol. Gryaab jednat včas a personál může rozhodovat na základě komplexních údajů v reálném čase a prognózy. Digitální dvojče také používají k školení při různých scénářích, aby personál byl lépe připraven na budoucí kritické situace a pro lepší informovaná rozhodnutí. Zkrátka digitální dvojče FCF se používá ke zlepšení reálného řízení a hledání způsobů, jak vylepšit provoz tunelového systému, jak dnes, tak v budoucnosti.