Melbourne Water befindet sich im Besitz der Regierung von Victoria. Das Unternehmen verwaltet die wichtigsten Wasser-, Abwasser- und Entwässerungsnetze in der gesamten Metropolregion Melbourne. Außerdem kümmert es sich um 25000 km Flüsse und Bäche, die gesunde Gemeinden und die Umgebung erhalten.
- Schützen der Umgebung stromabwärts des Thomson Reservoirs
- Erfüllen der Anforderungen an die Umweltkonformität
- Schonen der Quellwasserressourcen
- Wassereinsparung – 2 Milliarden Liter pro Jahr
- Kosteneinsparung – laufende Kosteneinsparung und verringerte Abhängigkeit von Entsalzungsanlagen
- Compliance – 10 % Steigerung der Einhaltung von Umweltauflagen
Herausforderung
Der Thomson-Stausee speist eines der größten Wasserversorgungsnetze in Australien. Es wird von Melbourne Water betrieben und ist das Herzstück der Wasserversorgung für die Stadt Melbourne und die umliegenden Vororte. Um sicherzustellen, dass die Umgebung des Thomson River stromabwärts des Staudamms geschützt ist, müssen die Flüsse im Fluss kontrolliert und optimiert werden, damit die richtige Menge Wasser zu jeder Zeit freigesetzt wird.
Die optimale Menge an Wasser zu finden, die freigesetzt werden soll, ist komplex. Wenn zu viel Wasser freigesetzt wird, wird das Quellwasser verschwendet. Wenn zu wenig freigesetzt wird, werden die Umgebungseinflüsse stromabwärts des Staudamms beeinträchtigt und Melbourne Water kann seine Mindestanforderungen an die Compliance nicht erfüllen.
Melbourne Water muss den bestehenden Flussfluss und die Pegelstände berücksichtigen, die durch die Bewässerung von Nutzpflanzen, den Abfluss von Niederschlägen, den Zufluss von Nebenflüssen und die Verdunstung beeinflusst werden. Sie müssen auch die schwankende Kundennachfrage berücksichtigen. Und es gibt eine Zeitverzögerung von bis zu 10 Stunden, von dem Zeitpunkt an, an dem Änderungen vorgenommen werden, um die Flüsse am Staudamm freizusetzen, bis zu dem Zeitpunkt, an dem diese Änderungen am weitesten Compliance-Punkt sichtbar sind.
Die Komplexität des Netzwerks, gepaart mit Faktoren wie Verzögerungszeit und mehreren Umweltvariablen, machte dieses System zu einem perfekten Kandidaten für die modellprädiktive Regelung (MPC).
Lösung
Kalypso, ein Unternehmen von Rockwell Automation, arbeitete mit Melbourne Water zusammen, um den Wasserabfluss aus dem Thomson Reservoir durch die Implementierung der modellprädiktiven Regelungstechnologie FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™ von Rockwell Automation effizienter und präziser zu steuern.
Während die Wasserindustrie in Bezug auf Automatisierung und Systemoptimierung relativ ausgereift ist, stellen Qualität, Prozessvariabilität, Ausfälle und Ausfallzeiten nach wie vor anhaltende Herausforderungen dar.
Die Komplexität der Berechnungen, die Dauer der Fokussierung sowie die erforderliche Geschwindigkeit und Präzision sind für menschliche Fähigkeiten nur schwer zu bewältigen. Die modellprädiktive Regelung legt eine Data-Science-Schicht über bestehende Regelsysteme, um das Prozessverhalten kontinuierlich zu überwachen und vorausschauend zu optimieren.
Für Melbourne Water analysiert das System zur modellprädiktiven Regelung eine Reihe von Variablen (Zuflüsse von Nebenflüssen, Niederschlag, Verdunstung, Bewässerungsverbrauch usw.) in Echtzeit und kontinuierlich, prognostiziert und steuert die Sollwertanpassungen, um eine optimale Systemfunktion aufrechtzuerhalten, und entlastet die herkömmlichen Betriebsverfahren, indem die Ursache von Variabilität, Ausfällen und Ausfallzeiten beseitigt wird.
Ergebnis
Mit dem neuen System konnte Melbourne Water jährlich 2 Milliarden Liter Wasser einsparen, Energie sparen und die Belastung der Belegschaft verringern, während die Compliance verbessert wurde. Melbourne Water hat den Maßstab für autonome Betriebe und verantwortungsvolle Verwaltung einer kritischen natürlichen Ressource gesetzt.
Veröffentlicht 10. Januar 2024