Vai trò của AI trong quản lý nước thông minh

Được thúc đẩy bởi sự cần thiết phải thích nghi với biến đổi khí hậu, các thách thức về nhân khẩu học và môi trường và để tối ưu hóa quản lý tài nguyên nước, Úc và New Zealand đang thực hiện các bước chiến lược để số hóa chu trình nước tích hợp.

Cả hai khu vực, với các khung pháp lý tiên tiến và nhận thức ngày càng tăng về tính bền vững, đang thực hiện các công nghệ kỹ thuật số để cải thiện việc quản lý nước uống, vệ sinh, xử lý nước thải và nước mưa. Điều đáng chú ý là Úc không chỉ là lục địa có người ở trên trái đất, nó còn có một trong những tỷ lệ tiêu thụ nước bình quân đầu người cao nhất trên thế giới-493 L mỗi ngày, theo Un-Habitat.

New Zealand, mặt khác, có rất nhiều tài nguyên nước. Tuy nhiên, nông nghiệp chuyên sâu, khai thác nước quá mức để tưới tiêu, hạn hán và cơ sở hạ tầng lỗi thời trong việc mất nước qua rò rỉ – là một trong những thách thức chính mà nó phải giải quyết để đảm bảo tiếp cận nước công bằng và bền vững. Kết quả là, lĩnh vực này đang trải qua một sự chuyển đổi sâu sắc nhằm mục đích hiện đại hóa và thống nhất việc quản lý các dịch vụ nước uống, nước thải và nước mưa thông qua Chương trình ba nước.

Trong bối cảnh này, quản lý tài nguyên nước – tích hợp các cảm biến IoT, trí tuệ nhân tạo (AI) và phân tích dự đoán, trong số các công nghệ khác – đang nổi lên không chỉ là một lựa chọn mà là một giải pháp chính để tăng cường hiệu quả hoạt động và giảm rủi ro môi trường.

Theo Joan Carles Guardiola, Giám đốc phát triển kinh doanh, Xylem Vue Tại Xylem ANZ, sóng thần kỹ thuật số mà chúng tôi đắm chìm trong tất cả các ngành công nghiệp và lĩnh vực – đặc biệt là ngành nước, có thể dựa vào nhiều công cụ kỹ thuật số để giúp các tiện ích cải thiện hoạt động và hiệu quả của họ.

Vai trò của số hóa hóa: Quản lý dự đoán

Do đó, chuyển đổi kỹ thuật số là một công cụ giúp các tiện ích tối ưu hóa hoạt động, duy trì kiến ​​thức về thể chế, giảm sử dụng tài nguyên thiên nhiên, cải thiện chất lượng dịch vụ và dự đoán các cuộc khủng hoảng nước và các sự kiện cực đoan – như nhiều trận lụt đã ảnh hưởng đến miền đông Australia trong những năm gần đây hoặc lũ lụt gần đây ở Auckland.

Một số ứng dụng kỹ thuật số đang được triển khai trong khu vực đang chứng minh rất hữu ích trong việc đối mặt với những thách thức này:

• Giám sát thời gian thực của mạng nước: Số hóa cho phép chuyển từ bảo trì phản ứng sang cách tiếp cận dự đoán. Các mạng thông minh thu thập dữ liệu cơ sở hạ tầng thời gian thực thông qua các cảm biến khác nhau, sau đó được phân tích bằng thuật toán AI để phát hiện sự bất thường và dự đoán các lỗi.
• Phân tích dự đoán và dữ liệu lớn: Phân tích dữ liệu nâng cao cho phép xử lý khối lượng dữ liệu lịch sử khổng lồ để xác định các mô hình hành vi, dự đoán các lỗi cơ sở hạ tầng, cải thiện phản ứng đối với các sự kiện cực đoan và lập kế hoạch đầu tư hiệu quả hơn.
• Cặp song sinh kỹ thuật số cơ sở hạ tầng: Cặp song sinh kỹ thuật số là bản sao ảo của thực vật, mạng và hệ thống xử lý mô phỏng các kịch bản hoạt động khác nhau và hỗ trợ ra quyết định thông qua các mô phỏng thời gian thực. Các hệ thống này cũng có thể tạo ra các khuyến nghị hoặc thậm chí tự động hóa các quy trình nhất định để tối ưu hóa hiệu suất trong khi đáp ứng các cấp độ dịch vụ cần thiết.
• Nông nghiệp thông minh và sử dụng nước hiệu quả: Nông nghiệp đóng một vai trò cơ bản trong nền kinh tế của cả hai quốc gia, vốn là các cường quốc xuất khẩu toàn cầu. .
  

Lợi ích của quản lý dự đoán là:

• Giảm chi phí: Các can thiệp dựa trên dữ liệu thấp hơn chi phí hoạt động bằng cách tránh bảo trì và khẩn cấp không cần thiết.
• Dịch vụ được cải thiện: Tính liên tục của dịch vụ được tăng cường bằng cách ngăn chặn sự cố mất mạng hoặc tràn cống ảnh hưởng đến cộng đồng.
• Tính bền vững môi trường: Bằng cách giảm mức tiêu thụ tài nguyên và giảm thiểu xả thải không được xử lý, hệ sinh thái tự nhiên được bảo vệ tốt hơn.
• Tuổi thọ cơ sở hạ tầng mở rộng: Phát hiện lỗi trước khi chúng xảy ra làm tăng độ bền của tài sản.
• Giữ chân kiến ​​thức: Quản lý dự đoán cho phép cấu trúc, hệ thống hóa và bảo tồn kiến ​​thức hoạt động và lịch sử. Thông qua các mô hình dự đoán được thúc đẩy bởi dữ liệu lịch sử và thời gian thực, chuyên môn tích lũy của các kỹ thuật viên, nhà điều hành và người quản lý bị bắt, tránh mất do doanh thu hoặc nghỉ hưu của nhân viên.
• Dân chủ dữ liệu: Với sự tích hợp của các nền tảng dự đoán, dữ liệu di chuyển ra khỏi các silo của bộ phận bị cô lập và trở nên dễ dàng và dễ hiểu đối với các hồ sơ khác nhau trong tổ chức. Điều này phá vỡ các rào cản truyền thống đối với quản lý tri thức và thúc đẩy một cách tiếp cận minh bạch và có sự tham gia hơn.
• Tạo giá trị: Quản lý dự đoán không chỉ tối ưu hóa các quy trình mà còn biến dữ liệu thành những hiểu biết chiến lược, cho phép dự đoán các sự kiện quan trọng, giảm chi phí và cải thiện hiệu suất tài sản. Khi làm như vậy, nó biến thông tin thành một lợi thế cạnh tranh, cho phép các tiện ích cung cấp dịch vụ tốt hơn, giảm rủi ro và tối đa hóa giá trị kinh tế, xã hội và môi trường của nước.
  

Tuy nhiên, sự chuyển đổi kỹ thuật số của các tiện ích nước, để theo đuổi quản lý nước thông minh, phải xem xét ba khía cạnh chính:

• An ninh mạng: Với số hóa hóa, các mối đe dọa mới và các mạng được kết nối phải được bảo vệ cho phù hợp.
• Văn hóa doanh nghiệp và kỹ năng kỹ thuật số: Một trong những nền tảng là đào tạo nhân viên. Như đã đề cập trước đó, kỹ thuật số hóa thêm giá trị cho xã hội, nhưng việc đạt được điều này đòi hỏi phải phát triển và khuyến khích các kỹ năng kỹ thuật số giữa các nhóm hoạt động.
• Hợp tác công khai của cộng đồng: Hợp tác liên tục giữa các chính phủ, các công ty công nghệ và nhà điều hành nước là điều cần thiết để tăng cường dịch vụ khách hàng và quản lý chu kỳ nước tích hợp.
  

Việc tích hợp AI và bảo trì dự đoán không chỉ tối ưu hóa hiện tại mà còn chuẩn bị các thành phố cho một tương lai kiên cường khi đối mặt với biến đổi khí hậu. Ở các khu vực như Queensland và New South Wales – nơi các sự kiện thời tiết khắc nghiệt ngày càng thường xuyên – những công cụ này sẽ rất cần thiết để dự đoán rủi ro và đảm bảo tính liên tục của dịch vụ.

Các mạng nước thải thông minh, được cung cấp bởi các cảm biến AI và IoT, đại diện cho một cuộc cách mạng yên tĩnh nhưng quan trọng trong quản lý nước trên khắp nước Úc và New Zealand. Ví dụ, ở Adelaide, việc triển khai Xylem VUE để phát hiện các quá độ thủy lực trong mạng lưới phân phối của nó đã cho phép cải thiện quản lý tài sản và vận hành, giảm số lượng sự cố và kéo dài tuổi thọ cơ sở hạ tầng bằng cách giảm thiểu căng thẳng.

Điều này chứng minh rằng bảo trì dự đoán không chỉ có thể mà còn có hiệu quả cao và bền vững. Khi công nghệ tiếp tục thúc đẩy và chi phí giảm, dự kiến ​​áp dụng rộng hơn – biến hệ thống vệ sinh thành một trụ cột trung tâm của quản lý nước đô thị kiên cường.