Działania na rzecz cyfryzacji gospodarki wodnej
Na europejskie drogi wodne silnie oddziałują różne czynniki, począwszy od działalności rolniczej i przemysłowej, a skończywszy na wyzwaniach związanych z rosnącą urbanizacją. Technologie cyfrowe cieszą się uznaniem ze względu na ich zdolność do usprawnienia gospodarki wodnej. Jednak brak uzasadnień biznesowych i namacalnych dowodów na płynące z nich korzyści, w połączeniu z niedostatecznym wykorzystywaniem rozwiązań cyfrowych, utrudnia ich upowszechnienie. „W związku z tym celem finansowanego ze środków UE projektu DWC(odnośnik otworzy się w nowym oknie) było usprawnienie zintegrowanej gospodarki systemami wodnymi w pięciu dużych miastach europejskich – Berlinie, Mediolanie, Kopenhadze, Paryżu i Sofii – poprzez wykorzystanie potencjału danych i inteligentnych technologii cyfrowych”, wyjaśnia Nicolas Caradot, koordynator projektu. Zespół 24 partnerów z 10 krajów prowadzony przez Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH, centrum badawcze specjalizujące się w miejskich systemach wodnych, opracował i zademonstrował korzyści płynące z wykorzystania panelu innowacyjnych rozwiązań cyfrowych w celu sprostania głównym wyzwaniom związanym z wodą.
Monitorowanie jakości wody w czasie rzeczywistym i wczesne ostrzeganie
Rozwiązania te obejmują nowe technologie w pełni zautomatyzowanego monitorowania jakości wody. Weźmy na przykład system ALERT(odnośnik otworzy się w nowym oknie), dokładny czujnik do oceny ryzyka dla zdrowia publicznego w związku z kontaktem z potencjalnie zanieczyszczoną wodą. „Skraca on o połowę czas reakcji i minimalizuje potrzeby w zakresie obsługi i transportu, zapewniając jednocześnie dokładność na poziomie zbliżonym do laboratoryjnej”, podkreśla Caradot. W ramach projektu wprowadzono na rynek również SWIM:AI(odnośnik otworzy się w nowym oknie), system wczesnego ostrzegania oparty na uczeniu maszynowym do zarządzania wodą w kąpieliskach. Może on przewidywać dni o niewystarczającej jakości wody z dokładnością sięgającą 95 %.
Monitorowanie kanalizacji i zarządzanie oczyszczalniami ścieków
W ramach projektu opracowano również nowe, niedrogie rozwiązanie do monitorowania(odnośnik otworzy się w nowym oknie) wypływów z kanalizacji ogólnospływowej. Umożliwia ono przedsiębiorstwom precyzyjne monitorowanie ogromnej liczby odpływów kanalizacji ogólnospływowej. Ponadto projekt DWC podkreślił znaczenie czujników w zwalczaniu problemu niedozwolonych połączeń – nieprawidłowych połączeń między kanalizacją sanitarną a kanalizacją burzową. „Nowa metodologia(odnośnik otworzy się w nowym oknie) projektu DWC okazała się być 10 razy bardziej wydajna i opłacalna niż konwencjonalne kontrole wizualne mające na celu ograniczenie problemu niedozwolonych połączeń w sieci”, potwierdza Caradot. Projekt DWC podkreślił również znaczenie uczenia maszynowego dla modelowania przepływu ścieków. „Potencjał czujników i uczenia maszynowego wykorzystano w nowym rozwiązaniu kontrolnym(odnośnik otworzy się w nowym oknie) do zintegrowanego zarządzania sieciami kanalizacyjnymi i oczyszczalniami ścieków w czasie rzeczywistym. Pozwala to zachować około 25 % przepływu ścieków i 20 % emisji azotu”, podkreśla Caradot.
Zaawansowane wsparcie decyzyjne w zakresie zagrożeń związanych z ponownym wykorzystaniem wody
Kolejnym opracowanym rozwiązaniem cyfrowym jest narzędzie na potrzeby oczyszczania ścieków. Może ono wspierać ponowne wykorzystanie oczyszczonych ścieków do nawadniania w rolnictwie w czasie rzeczywistym w ramach oceny ryzyka i zarządzania zagrożeniami przewidzianych w rozporządzeniu (UE) nr 741/2020. Aby wesprzeć ponowne wykorzystanie wody w rolnictwie, zespół projektu DWC opracował również nowe rozwiązanie wykorzystujące drony(odnośnik otworzy się w nowym oknie) oraz aplikację internetową do zarządzania zapotrzebowaniem na oczyszczone ścieki na potrzeby nawadniania w rolnictwie.
Interoperacyjność i cyberbezpieczeństwo
Aby osiągnąć semantyczną interoperacyjność między danymi, modelami i systemami, zespół projektu DWC zaproponował Europejskiemu Instytutowi Norm Telekomunikacyjnych nowe rozszerzenia ontologii, aby uwzględnić wymagania DWC i przyczynić się do rozwoju globalnych i szeroko stosowanych ontologii. „Wzbogaciliśmy również ekosystem FIWARE, dostarczając oprogramowanie w zakresie interoperacyjności semantycznej jako samodzielny komponent i kompatybilne rozwiązania”, podsumowuje Caradot. Jeśli chodzi o cyberbezpieczeństwo, projekt DWC opierał się na wynikach realizowanego w ramach programu H2020 projektu STOP-IT, który skupiał się na zwiększeniu cybernetycznej i fizycznej ochrony sektora wodnego. Więcej informacji na temat rozwiązań cyfrowych i innych działań można znaleźć na stronie internetowej projektu DWC. Kluczowe rezultaty projektu można znaleźć tutaj(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
