Интеллектуальная система сбора и обработки данных сетей ЖКХ
Вопрос практики — Как осуществить эффективный надзор в сфере ЖКХ?
Номинация практики
Срок внедрения: 15 месяцев
Подготовительный этап
от 15 мес.
Команда практики
Снижение потерь теплоресурсов
на 15%
Сокращение ресурсов на сбор данных
на 80%

Описание

Задачи:

  • сокращение затрат на эксплуатацию тепловых сетей жилищно-коммунального хозяйства

Интеллектуальная система сбора и обработки данных сетей жилищно-коммунального хозяйства предназначена для мониторинга и диспечеризации состояния сети

 

Платформа использует технологии искусственного интеллекта и анализа данных для минимизации количества аварий в тепловых сетях на основании данных паспортизации и оперативных данных с устройств мониторинга тепловых сетей

 

Проблема:

  • Рынок сильно сегментирован, с множеством ключевых игроков, ответственных за узкоспециализированные решения с очень низким уровнем автоматизации. На фоне данных «упрощенных» решений Система требует более высокого уровня инвестиций для удовлетворения требований новой цифровой стратегии
  • Уровень инвестиций в модернизацию сетей с учетом необходимости внедрения Системы должен примерно соответствовать предыдущему году, так как возможности резкого увеличения бюджета у городских муниципалитетов, как правило, нет

Решение проблемы сокращения потерь в тепловых сетях достигается за счет реализации в Системе удобных инструментов предупреждения и выявления потерь тепла, а также предотвращения аварий благодаря следующим возможностям:

  • Контроль превышения и/или приближения текущих значений тепловой сети к расчетным пороговым значениям;
  • Контроль сквозных / комплексных параметров тепловой сети на основании экспертных формул и математических моделей;
  • Прогнозирование моделей энергопотребления для каждого узла сети;
  • Оценка остаточного ресурса за счет суммирования данных за весь жизненный цикл объектов энергосети.

Система предоставляет инструменты оповещения и коммуникации для устранения выявленных проблем. Удобство инструментов, в свою очередь, обеспечивается за счет массового сбора оперативных данных, их глубокого анализа и последующей визуализации, а также за счет продуманных пользовательских сценариев, спроектированных в ходе непосредственной работы со специалистами предметной области.

Понимая, что Система, помимо широких функциональных возможностей, должна обеспечивать высокий уровень производительности, отказоустойчивости и безопасности, было принято решение вести разработку Системы с учетом следующих подходов:

  • Построение Системы с учетом передовых архитектурных и технологических решений, а также активное применение существующих решений в свободно распространяемом ПО для повышения эффективности разработки. 
    Для разработки Системы, удовлетворяющей большому объему функциональных и программно- технических требований, была сформирована команда, объединяющая лучших экспертов в сфере разработки высоконагруженных систем с ведущими специалистами в области автоматизации энергетики. 
    Используемый подход позволил создать веб-ориентированное программное решение, которое может легко масштабироваться от районного до общероссийского уровня и эффективно эксплуатироваться различными категориями специалистов, включая диспетчеров, сотрудников ремонтных бригад, а также представителями муниципалитетов, вплоть до высшего руководства. Кроме того, в настоящее время мы видим наше серьёзное конкурентное преимущество на рынке в том, что Система не связана историческими, технологическими или архитектурными ограничениями и можем оперативно адаптироваться под запросы рынка.
  • Построение Системы с использованием геоинформационного представления в качестве основного пользовательского интерфейса для работы со всеми типами энергосетей в рамках единой концепции «Умного города». На первый взгляд очевидное решение, которое на самом деле является уникальным для отрасли, так как существующие автоматизированные системы в сфере тепловой энергетики предназначены лишь для проектирования топологий сетей и поверочных расчетов, в том время как разработанная нами Система расширяет комплекс задач, позволяя вести обработку топологий сетей, сбор оперативных данных и их привязку к координатам, анализ оперативных данных с учетом топологии сетей, географических данных и погодных условий в данной местности. Использование интерактивной карты в качестве ядра визуализации позволяет внедрить инновационные решения в отрасль и предоставить всем заинтересованным сторонам унифицированный и простой для понимания инструмент.
  • Построение Системы в соответствие с концепцией цифрового двойника города, т. е. Система агрегирует всю доступную информацию о параметрах энергосетей: обеспечивает паспортизацию всех объектов энергосети, осуществляет сбор и обработку оперативных данных со всех возможных средств мониторинга за счет комбинации всех возможных технологий подключения, включая: прямое подключение к драйверам устройств, modbus, ОРС-сервера, интеграция с другими системами сбора данных. Выбранный подход предусматривает, что данные могут поступать в Систему с разной периодичностью и размерностью, поэтому в Системе реализованы эффективные инструменты для стандартизации, коррекции и очистки обрабатываемых данных. Подобная обработка данных позволяет использовать технологии машинного обучения и анализа больших данных для формирования Системой расширенных (интеллектуальных) предупреждений, идентификации перегруженных / недогруженных элементов энергосетей, а также обнаружения скрытых проблем в энергосетях.

Результат

  • Сокращение затрат на эксплуатацию тепловых сетей на 10%
  • Затраты на внедрение и сопровождение Системы с высокими отраслевыми показателями по быстродействию, отказоустойчивости и масштабируемости (экономия по сравнению с существующими на рынке решениями схожей функциональности);
  • Затраты на сбор, обработку и анализ оперативных данных (экономия за счет минимизации ручной работы и большего количества отчетных форм и визуализаций);
  • Затраты на доставку теплоэнергетических услуг (экономия за счет оптимизации потоков и параметров тепловой сети, сокращения излишних перегревов и снижения утечек тепла);
  • Затраты на ремонтные работы и обслуживание (экономия за счет минимизации убытков от негативных последствий аварий, благодаря их раннему обнаружению и устранению);
  • Затраты на обследование, аудит и анализ эффективности энергосетей (экономия за счет используемых технологий интеллектуальных предупреждений на базе технологии машинного обучения и анализа больших данных).

 

Стоимость реализации: От 10 млн до 50 млн ₽

Этапы реализации

15 месяцев

  • Аудит и планирование

    •       Сбор исходных данных

    •       Анализ качества документации

    •       Интервью с различными участниками процесса

    •       Аудит инфраструктуры для мониторинга состояния сети

    •       Формирование уточненного плана проекта

    Результаты:

    •       Оценка масштаба текущих проблем

    •       Уточненный план проекта

  • Развертывание

    •       Установка системы в локальную инфраструктуру

    •       Настройка системы, сбор данных и тестирование

    •       Установка дополнительных систем учета

    •       Обучение различных групп пользователей

    Результаты:

    •       Выполнена базовая паспортизация и сформирован ‘цифровой двойник’ сети

  • Развитие

    •       Адаптация системы для локальных потребностей (например, специальные формы отчетов)

    •       Установка и подключение к системе новых средств измерения

    •       Запуск системы прогнозирования состояния сети и предупреждения чрезвычайных ситуаций

    •       Оптимизация процессов и организационной структуры

    Результаты:

    •       Интегральная система, покрывающая все городские сети

    •       Актуализированная паспортизация сетей и потребителей в привязке к актуальным данным

    •       Оптимальная организационная структура, обеспечивающая  эффективные процессы управления и контроля

  • Эксплуатация

    •       Мониторинг состояния сети

    •       Запуск обслуживания

    •       Снижение потерь в сетях

    Результаты:

    •       Возврат инвестиций на 2-3 год

    •       Экономия на обслуживание сетей ЖКХ от 10%

    •       Повышение качества услуг

    •       Увеличение скорости реакции на аварии

    •       Снижение количества аварий.

  1. Аудит и планирование:

    •       Сбор исходных данных

    •       Анализ качества документации

    •       Интервью с различными участниками процесса

    •       Аудит инфраструктуры для мониторинга состояния сети

    •       Формирование уточненного плана проекта

    Результаты:

    •       Оценка масштаба текущих проблем

    •       Уточненный план проекта

  2. Развертывание:

    •       Установка системы в локальную инфраструктуру

    •       Настройка системы, сбор данных и тестирование

    •       Установка дополнительных систем учета

    •       Обучение различных групп пользователей

    Результаты:

    •       Выполнена базовая паспортизация и сформирован ‘цифровой двойник’ сети

  3. Развитие:

    •       Адаптация системы для локальных потребностей (например, специальные формы отчетов)

    •       Установка и подключение к системе новых средств измерения

    •       Запуск системы прогнозирования состояния сети и предупреждения чрезвычайных ситуаций

    •       Оптимизация процессов и организационной структуры

    Результаты:

    •       Интегральная система, покрывающая все городские сети

    •       Актуализированная паспортизация сетей и потребителей в привязке к актуальным данным

    •       Оптимальная организационная структура, обеспечивающая  эффективные процессы управления и контроля

  4. Эксплуатация:

    •       Мониторинг состояния сети

    •       Запуск обслуживания

    •       Снижение потерь в сетях

    Результаты:

    •       Возврат инвестиций на 2-3 год

    •       Экономия на обслуживание сетей ЖКХ от 10%

    •       Повышение качества услуг

    •       Увеличение скорости реакции на аварии

    •       Снижение количества аварий.

Дата создания: 20.05.20
Как платить только за качественно оказанные жилищные и коммунальные услуги?
Как получать всю актуальную информацию о своем доме или городе в своем смартфоне?
Как сократить затраты на износ коммуникаций? Как защитить экологию региона от утечек?
Как оценить комфортность кварталов для проживания с точки зрения доступности к городским благам?