«Cloud City» Цифровізація підприємств водопостачання та водовідведення

Об’єднане водне підприємство «Дніпро-Кіровоград» не типове для України. Цей кластер об’єднує водоканали п’яти міст — Світловодська, Олександрії, Знам’янки, Кропивницького, Смолина. Підприємство споживає воду з річки Дніпро і ще з двох місцевих підземних джерел. Від Кропивницького до станції першого підйому проходить водогін 155 кілометрів завдовжки, працюють дві великі магістральні станції, а також станції підвищення тиску між Олександрією і Знам’янкою. Це найбільше водне господарство в Україні налічує 92 об’єкти і потребує єдиної системи управління та автоматизації процесів.

У 2014 році ОКВП «Дніпро-Кіровоград» стало учасником програми Світового банку Urban infrastructure-2. В межах цієї програми водне господарство втілює в життя низку проєктів, пов’язаних із реконструкцією і модернізацією роботи підприємства.

У 2018 році компанія Interprojekt GmbH створила консорціум із литовською інжиніринговою компанією BIS і виграла тендер Світового банку на реалізацію проєкту «Система автоматизації та диспетчеризації на ОКВП «Дніпро-Кіровоград». Команда Interprojekt GmbH провела технічний аудит 92 об’єктів підприємства та розробила три проєкти з автоматизації (АСКОЕ, SCADA, ГІС). Також був розроблений і реалізований проєкт з обліку води в багатоквартирних будинках міста Кропивницького. Згідно з проєктом АСКОЕ, була розгорнута система обліку споживання електричної енергії. Датчики, встановлені на всіх трансформаторних підстанціях, збирають дані про енергоспоживання і передають до центральної системи. Такий облік необхідний підприємству ОКВП «Дніпро-Кіровоград», бо воно є найбільшим споживачем електроенергії в регіоні, що має велику кількість електричних мереж з трансформаторними підстанціями та електричними підземними комунікаціями. Комплексне впровадження системи АСКОЕ відбувалося одночасно з реформуванням ринку електричної енергії. Зміни, внесені до законодавчої бази, дозволили такому підприємству, як ОКВП «Дніпро-Кіровоград», стати не тільки покупцем електроенергії, але й оператором ринку, продаючи надлишки електроенергії субабонентам. Система обліку АСКОЕ фіксує спожиту електроенергію і в зручній формі, якої вимагає оператор ринку електроенергії, відправляє звіти. Без впровадження такої системи обліку водна компанія не змогла б вийти на ринок електроенергії. Впровадивши систему АСКОЕ, підприємство «Дніпро-Кіровоград» розв’язало відразу три завдання:
1) організувало точний облік електроенергії,
2) стало учасником ринку і тепер заощаджує до 15% на закупівлі електроенергії,
3) стало продавцем електроенергії.

Програмний комплекс SCADA, який впроваджувався водночас із АСКОЕ, необхідний для збирання, обробки, відображення та архівування інформації про об’єкт моніторингу або об’єкт управління. Впровадження SKADA дозволяє керівництву водної компанії контролювати кожен об’єкт підприємства в режимі реального часу. Команда Interprojekt GmbH змонтувала всі шафи для передачі та збору даних. Під час обстеження об’єктів водної компанії «Дніпро-Кіровоград» команда Interprojekt GmbH створила цифрову базу даних про всі колодязі підприємства, їхній стан, діаметр труб, стан засувок. Цифровані дані дозволяють у найближчому майбутньому втілити в життя проєкт зі створення гідромоделі всього підприємства.

У Маріупольського водоканалу було декілька проблем, пов'язаних із відсутністю актуальних даних про стан мереж. Дані, що зберігалися на топографічних планшетах водоканалу, не оновлювалися, тому керівництво тільки приблизно розуміло обсяг активів підприємства. Але щоб ефективно керувати підприємством та впровадити програмне забезпечення, потрібно інвентаризувати об'єкти водоканалу.

Завдяки представництву UNICEF в Україні, яке виділило грант на проєкт інвентаризації, було проведене дослідження: обхід і складання карти з детальним описом усіх мереж, колодязів, запірної арматури, що знаходяться у розпорядженні водоканалу.

Аби ці дані можна було ефективно використовувати, необхідно створити електронну карту мереж у програмному забезпеченні. Це дає можливість керівництву водоканалу швидко переглянути стан мереж та оперативно спрямувати аварійні бригади до місць поривів і поломок.

Проєкт складається з трьох основних етапів:
1)обхід колодязів і створення електронної карти мереж за результатами дослідження об'єктів;
2) створення та адаптація інструментів гідравлічного моделювання, проведення гідравлічних розрахунків;
3) створення системи управління активами.

Першим завданням цього проєкту стала масштабна інвентаризація. Було описано понад 70 тисяч колодязів водопостачання і водовідведення, інвентаризовані труби, запірна арматура. Створена електронна карта мереж, яка дає можливість проводити гідравлічні розрахунки за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення.

Гідравлічні розрахунки надзвичайно важливі під час проєктування нових мереж і оптимізації водопостачання в окремі райони міста, де є проблеми з тиском.
Коли водоканал має актуальну інформацію про обсяг своїх активів, ними легше управляти: аналізувати, планувати, ефективно використовувати кошти інвестиційної програми.

Наприклад, із результатів гідравлічних розрахунків можна дізнатися, де потрібно міняти труби більшого діаметра на менший, де необхідно поміняти насосне обладнання, щоб споживачі на верхніх поверхах будинків отримували воду безперебійно. На основі зібраної інформації можна проводити багатофакторний аналіз, прогнозувати стан активів і вносити зміни в регламент ремонтних бригад, що проводять аварійно-відновлювальні роботи.

Показником ефективності цього проєкту є більш доцільне використання бюджету, яким розпоряджається водоканал для ремонту і модернізації мереж.
Наразі водоканал, маючи інформацію про стан мереж та результати гідравлічних розрахунків, може спокійно планувати інвестиційний бюджет на п'ять наступних років.