實施供水基礎設施數字孿生技術,優化運營和財務韌性
DC Water為哥倫比亞特區超過67萬名居民和每年1780萬名游客提供飲用水和污水收集與處理服務。該公司致力于利用技術創新提供價格合理、具有災后快速恢復和適應變化能力、環保且高質量的服務。
2021年7月,DC Water批準了新的五年戰略計劃“藍圖2.0”,以增強其應急響應和災后快速恢復和適應變化的能力。該計劃將利用技術來提高可靠性、提升效率、降低成本、推動創新并升級客戶體驗,從而提高績效。基于其戰略計劃,DC Water尋求實施實時、云端托管的供水基礎設施數字孿生。
水系統涉及許多動態環節。水泵、水箱、系統閥門和邊界閥門,連同不可預測的爆管事件與斷電事故,這些因素對于以安全且具有恢復力和適應力的方式可靠供應飲用水產生連鎖影響。DC Water之所以決定對供水系統開展數字孿生試點,是基于其龐大的管網規模、運營過程中的動態未知因素、時而存在的物理未知因素以及實施該技術后公司可獲得的效益多方面考量。
尋求應用數字孿生技術
在試點項目中,DC Water利用Bentley的OpenFlows WaterSight來部署數字孿生模型,整合信息技術,以此應對挑戰。這些技術包括GIS和資產數據、Maximo工單管理和SCADA等運營技術,以及具有水力模擬等功能的工程應用程序。其目的在于減少服務中斷,降低無收益水量,利用數據減少運營和資本支出,并提高整體客戶服務水平。
DC Water借助數字孿生技術,能夠更便捷地將其企業系統數據同步至云端托管的應用程序數據庫。借此,公司可以近乎實時地整理和清洗數據,進而配置運營應用程序,包括用例,以應對水務公司的關鍵運營挑戰。例如,數字孿生技術可以幫助公用事業公司掌握水泵和水箱的運行性能,按月度或壓力分區自動執行無收益水量審計,或使用基于瀏覽器的SCADA集成水力模型對水泵停機或管道破裂等運營事件進行分析和應急處置。
在整個區域實施數字化
DC Water首先觀察傳感器如何發送數據并查找異常情況。他們還觀察了水泵組合情況,尤其是多臺水泵共同運行時的工況。項目團隊致力于構建周期性的水力模型,通過將SCADA近乎實時的數據輸入其中,直觀呈現系統在數據與水力模型融合時的性能表現與輸出結果。項目團隊還想知道應用程序如何幫助他們更好地應對緊急情況。
實施團隊為云應用程序接入數據,以執行實時模擬以及其他與SCADA相關的活動。供水基礎設施數字孿生的主要優勢之一是可以在基于瀏覽器的應用程序中查看數據輸出,確保經過授權的用戶能通過任何設備訪問數據。
經驗
通過供水數字孿生模型,DC Water明確了設定短期和長期目標的重要性。該公司的短期目標包括整合和建立所有數據源和功能(如水泵效率監測)之間的連接。基于web訪問水力模型讓操作人員能夠實時觀察系統性能,這一點至關重要,因為其往往無法訪問真正的水力建模工具。供水數字孿生模型支持操作人員隨時查看生成的結果,甚至模擬假設方案以做出明智的決策。長期目標包括跟蹤水消耗量,或比較生產量與消耗量,這涉及所有AMR終端、AMR數據的整合以及對泵站實際產水量與水源廠生產數據的完全訪問。
對于DC Water來說,供水基礎設施數字孿生模型的效益還有更多。項目團隊如今能夠利用所有企業應用程序中的數據和通用環境,在該環境中,運營應用程序的數據和分析在企業內具有更高的可見性。項目團隊還可以減少運營和資本支出以及無收益水量。也許最重要的是,數字孿生模型可以幫助他們利用和優化企業軟件和工具的投資,以提高客戶的整體服務水平,例如改善水質,降低運營壓力,提升運營響應等。
公用事業公司DC Water前瞻未來,將數字孿生技術列為必要業務重點,他們深知數據雖然是實施關鍵,但是利益相關方之間的協作才是成功的核心要素。