رونمایی ای‌بی‌بی از پلتفرم دیجیتال AquaMaster+ برای بهینه‌سازی عملیات شبکه توزیع و مهار هدررفت آب

شرکت ای‌بی‌بی (ABB) از پلتفرم خدمات ابری جدید خود تحت عنوان AquaMaster+ رونمایی کرد؛ سامانه‌ای دیجیتال که با یکپارچه‌سازی داده‌های ابزار دقیق و تحلیل‌های هیدرولیکی، مدیریت و پایش شبکه‌های توزیع آب شهری را متحول می‌سازد. این مطلب، ترجمه و تحلیلی بر اساس گزارش ناتانیا لینگدو (Natania Lyngdoh) در پایگاه تخصصی Induportals است که به بررسی ساختار فنی و قابلیت‌های این فناوری در مهار اتلاف منابع می‌پردازد. تلفیق داده‌برداری بلادرنگ، نقشه‌برداری سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و ابزارهای عیب‌یابی پیشرفته در بستر ابری، به شرکت‌های آب و فاضلاب این امکان را می‌دهد که شناسایی ناهنجاری‌ها و نشت‌های نامحسوس شبکه توزیع آب را با دقت بالا و بدون نیاز به اعزام مکرر نیروهای میدانی انجام دهند.

پلتفرم دیجیتال AquaMaster+ با تلفیق داده‌های جریان و فشار در بستر محاسبات ابری، امکان پایش یکپارچه و بهینه‌سازی ناوگان شبکه توزیع آب را فراهم می‌کند.

امکان پیکربندی از راه دور و قابلیت فلومتر مجازی، به مهندسان اجازه می‌دهد سناریوهای مختلف هیدرولیکی را بدون تغییرات فیزیکی شبیه‌سازی و ارزیابی کنند.

فلومترهای الکترومغناطیسی AquaMaster4 با ثبت سرعت جریان‌های کمتر از ۰.۱ متر بر ثانیه، نشت‌های پنهان در بازه‌های کم‌مصرف شبانه را شناسایی می‌کنند.

شرکت ABB پلتفرم خدمات دیجیتال AquaMaster+ را با هدف تحلیل و مدیریت پیشرفته شبکه‌های انتقال و توزیع مایعات برای شرکت‌های خدمات آب و فاضلاب عرضه کرده است. طبق اعلام این شرکت، این سیستم نرم‌افزاری با ادغام داده‌های پیشرفته فلومتر با ابزارهای تحلیلی مبتنی بر پردازش ابری، تلفات ناشی از نشتی خطوط لوله را به حداقل رسانده و مدیریت منابع را بهینه‌سازی می‌کند. این رویکرد به ویژه در راستای برنامه‌های جامع پیرامون Water Loss Day و بحران آب؛ نقش فناوری آب و نشت‌یابی تحولی کاربردی به شمار می‌رود. سرویس دیجیتال AquaMaster+ می‌تواند هم به عنوان یک نرم‌افزار مستقلِ متصل به سیستم‌های موجود تأسیسات آب و هم در جفت‌شدگی مستقیم با فلومترهای AquaMaster4 ساخت ABB فعالیت کند. این ساختار از طریق پیوند با سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و پردازش داده‌های اختصاصی دستگاه‌ها از جمله نوسانات جریان، تغییرات فشار و عیب‌یابی سخت‌افزاری، دیدی جامع در سطح کل ناوگان شبکه فراهم می‌آورد. سیستم مذکور با ذخیره لاگ رخدادها و مقایسه پیوسته پارامترهای حیاتی مانند دبی جریان و اختلاف فشار، امکان شناسایی ناهنجاری‌های شبکه حین عملیات مداوم را به اپراتورها می‌دهد؛ مزیتی که جایگاه ابزارهایی نظیر کنتور هوشمند، قلب تپنده مدیریت منابع آب را بیش از پیش تقویت می‌کند. این سامانه با بهره‌گیری از قابلیت‌های پیکربندی از راه دور، اپراتورهای شبکه توزیع آب را قادر می‌سازد پارامترهای تجهیزات را بدون اعزام تکنسین‌ها به نقاط فیزیکی نصب کنتورها مدیریت کنند؛ فرآیندی که هزینه‌های رفت‌وآمد عملیاتی را کاهش داده و سرعت پاسخ‌دهی به حوادث را بالا می‌برد. از سوی دیگر، معماری سیستم مجهز به قابلیت «فلومتر مجازی» (Virtual Flowmeter) است که امکان مدل‌سازی سناریوهای تئوریک و شبیه‌سازی نتایج هیدرولیکی را پیش از تصمیم‌گیری‌های زیرساختی به مهندسان می‌دهد. راگو کومار (Raghu Kumar NV)، مدیر محصولات جهانی بخش سنجش و تحلیل شرکت ABB، اشاره کرده است که فشارهای فزاینده جهانی بر منابع آبی، شرکت‌های خدمات‌رسان را ملزم به اتصال به داده‌های دقیق جریان برای جلوگیری از تلفات توزیع می‌کند؛ گامی که تحقق مفاهیم مدرن فناوری آب ۲۰۳۰: انقلاب اینترنت آب را در مقیاس صنعتی میسر می‌سازد. نرم‌افزار جدید به طور مستقیم با سخت‌افزارهای سنجش جریان ABB همگام می‌شود تا حجم دقیق آب عبوری از شبکه را به صورت بلادرنگ رصد نماید. این تجهیزات ابزار دقیق میدانی به دقت اندازه‌گیری در سرعت‌های جریان زیر ۰.۱ متر بر ثانیه دست می‌یابند و حساسیت لازم برای تشخیص نشت‌های جزئی را فراهم می‌کنند؛ نشتی‌هایی که ابزارهای اندازه‌گیری متداول قادر به ثبت آن‌ها نیستند. بستر سخت‌افزاری این سامانه بر پایه واحد ارتباطی سیار AquaMaster4 Mobile Comms شکل گرفته که در سال ۲۰۲۲ به عنوان نخستین فلومتر الکترومغناطیسی با ارتباط دوسویه (Bidirectional Connectivity) برای برهم‌کنش مستقیم از راه دور به بازار عرضه شد. در بخش تحلیل فنی تکمیلی و ارزیابی رقابتی بازار، نرم‌افزار AquaMaster+ شرکت ABB در بخش مدیریت شبکه هوشمند آب دوشادوش پلتفرم‌های رقیبی چون Netilion محصول شرکت اندرس اند هاوزر (Endress+Hauser) و Vue متعلق به شرکت زایلم (Xylem) قرار می‌گیرد. با وجود آنکه سیستم‌های اندرس اند هاوزر قابلیت یکپارچه‌سازی گسترده و مستقل از نوع سخت‌افزار را در سراسر تجهیزات اتوماسیون فرآیندی ارائه می‌دهند، AquaMaster+ مشخصاً برای بهره‌برداری حداکثری از قابلیت‌های ارتباط دوطرفه سری فلومترهای الکترومغناطیسی AquaMaster4 طراحی شده است. برخلاف سیستم‌های رقیب که عموماً بر دیتالاگرهای تله‌متری جداگانه تکیه دارند، معماری ABB داده‌های تشخیصی با تفکیک‌پذیری بالا را مستقیماً از خود فلومتر یکپارچه‌شده دریافت و پردازش می‌کند. پلتفرم AquaMaster+ از این اتصال سخت‌افزاری مستقیم برای تحلیل خودکار جریان شبانه (Night-Flow Analysis) استفاده می‌کند تا نوسانات جریان کمتر از ۰.۱ متر بر ثانیه را جهت تفکیک تلفات ناشی از مدیریت آب بدون درآمد در دوره‌های کم‌مصرف شناسایی کند.

تحلیل اختصاصی تیم Water Insight Hub – مرکز بینش آب

ظهور پلتفرم‌های تخصصی پایش ابری نظیر AquaMaster+ شرکت ABB نشان‌دهنده یک دگرگونی بنیادین در پارادایم مدیریت تلفات شبکه‌های توزیع آب است. در حال حاضر، چالش آب بدون درآمد (NRW) بخش قابل توجهی از منابع تصفیه‌شده شهری را در سراسر جهان هدر می‌دهد. راهکار ارائه‌شده از سوی ABB با تمرکز بر سرعت جریان‌های زیر ۰.۱ متر بر ثانیه و تحلیل جریان شبانه، دقیقا شکاف فنی سیستم‌های کلاسیک را هدف قرار داده است. تلفیق داده‌های هیدرولیکی با سامانه‌های هوشمند ابری، مدیریت تلفات فیزیکی آب را از یک اقدام انفعالی پس از شکستگی لوله‌ها، به یک استراتژی پیشگیرانه و مداوم تبدیل می‌کند؛ مسئله‌ای که ارکان بنیادین نشت‌یابی هوشمند آب؛ جهش فناوری را در سطح تأسیسات زیربنایی بازتعریف می‌نماید. از منظر همگرایی سامانه‌های ابزار دقیق و فناوری آب، حذف رابط‌های تله‌متری مجزا و بهره‌گیری از ارتباطات دوسویه داخلی فلومترها نشان‌دهنده حرکت صنعت به سمت اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT) یکپارچه است. قابلیت ایجاد فلومتر مجازی و مدل‌سازی سناریوهای تئوریک که در این پلتفرم پیاده شده، گامی مستقیم به سمت ساخت همزادهای دیجیتال (Digital Twins) در خطوط انتقال محسوب می‌شود. امکان اجرای شبیه‌سازی‌های هیدرولیکی روی نرم‌افزار بدون نیاز به سرمایه‌گذاری سنگین در ایجاد نقاط اندازه‌گیری فیزیکی جدید، هزینه‌های سرمایه‌ای و عملیاتی شرکت‌های آبفا را به شکل چشمگیری بهینه‌سازی می‌کند. تحلیلگران مرکز بینش آب بر این باورند که گذار از پایش سنتی به پایش تحلیلی مبتنی بر فضای ابری، نقشی اساسی در تسریع بهره‌وری تأسیسات و تاب‌آوری سیستم‌های توزیع شهری ایفا خواهد کرد. در منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا (MENA) که بخش وسیعی از آب شیرین از طریق فرآیندهای پرهزینه نمک‌زدایی حرارتی یا اسمز معکوس تأمین می‌شود، ارزش اقتصادی هر مترمکعب آب به مراتب بالاتر از میانگین جهانی است. در چنین اقلیم خشکی، هدررفت آب در شبکه‌های توزیع به معنای سوزاندن مستقیم انرژی و سرمایه است. پیاده‌سازی سامانه‌های دیجیتال پایش جریان که قادر به تشخیص نشتی‌های خرد در ساعات افت مصرف باشند، تلفات فیزیکی شبکه‌های شهری خاورمیانه را مهار کرده و توجیه اقتصادی طرح‌های نمک‌زدایی را به شدت ارتقا می‌دهد. این پلتفرم‌ها به نهادهای شهری منطقه کمک می‌کنند تا پیش از حفر خیابان‌ها یا تعویض خطوط، نقاط بحرانی افت فشار و نشت را با اتکا به نقشه‌های GIS با دقت متریک مکان‌یابی کنند. برای زیرساخت‌های آبرسانی ایران، به‌کارگیری سامانه‌های تحلیل خودکار جریان و پایش بلادرنگ دبی و فشار یک ضرورت اجتناب‌ناپذیر در مدیریت تنش‌های آبی است. بخش قابل توجهی از تلفات آب شرب در شهرهای ایران ریشه در فرسودگی شبکه‌ها، انشعابات غیرمجاز و عدم تعادل فشار هیدرولیکی دارد. استفاده از الگوریتم‌های تحلیل جریان شبانه در کنار فلومترهای حساس، امکان رصد نشت‌های پنهان شبکه‌های فرسوده شهری را بدون نیاز به تخریب‌های پرهزینه و عملیات‌های کور میدانی فراهم می‌سازد. چنین فناوری‌هایی همچنین ابزار مورد نیاز را برای سیاست‌گذاران جهت تصمیم‌گیری مبتنی بر داده در زمینه حکمرانی آب فراهم کرده و به اصلاح مدیریت تقاضا و کنترل دقیق زون‌های فشاری کمک شایانی می‌کنند. در جمع‌بندی نهایی، پلتفرم AquaMaster+ شرکت ABB نشان می‌دهد که آینده مهار بحران آب، صرفاً متکی بر توسعه سازه‌های فیزیکی جدید نیست، بلکه در گرو مدیریت هوشمند و بهینه‌سازی دارایی‌های موجود قرار دارد. تلفیق تحلیل‌های محاسباتی پیشرفته، نقشه اطلاعات جغرافیایی و سخت‌افزارهای با حساسیت بسیار بالا، زیرساخت توزیع آب را از یک شبکه هیدرولیکی خاموش به سامانه‌ای پویا، خودآگاه و قابل پیش‌بینی بدل می‌کند. با توجه به روند رو به رشد تقاضای جهانی و محدودیت شدید منابع آب شیرین، ابزارهای پایش دیجیتال و نرم‌افزارهای تحلیل بلادرنگ به ستون فقرات پایداری زیست‌محیطی و مدیریت اقتصادی تأسیسات آبفا در دهه‌های پیش رو تبدیل خواهند شد. برای مطالعه متن اصلی کلیک کنید.