Inženjering „Prvog pametnog kanala u Evropi“ pomoću Autodesk softvera
- Hristina Antić
- Vesti
- Pogodaka: 691
Kada su se kompanija „Scottish Canals“, gradska uprava Glasgova i „Scottish Water“ udružili da naprave integrisani sistem upravljanja vodama u Glazgovu, u okviru šireg partnerstva Metropolitan Glasgov Strategic, imali su radikalnu ideju - da pretvore Severni Glazgov u „grad sunđer“, koristeći, na ekološki prihvatljiv način, davno zanemarene kanale da apsorbuju, drže i pomeraju vodu.
Oživljavanje čuda industrijskog doba
Kanal Forth & Clyde koji prolazi kroz Severni Glazgov je bio čudo svog vremena kada je otvoren 1790. godine - prvi svetski kanal od mora do mora. Građen tokom 22 godine, bez korišćenja železničkih linija ili glavnih puteva, predstavljao je vrhunac napretka toga vremena.
Ali do 1960-ih, svet je odavno krenuo dalje. Parlament je ugasio prava plovidbe i zvanično prekinuo trgovinu na kanalima, koji su polako počeli da propadaju. „Postali su zagađeni, zanemareni, postali su mesta za koja su ljudi smatrali da nisu bezbedna“, kaže Peter Robinson, šef inženjeringa u kompaniji Scottish Canals.
Ali ovo se okončalo na prelazu u 21. vek implementacijom „Milenijumske veze“ i obnavljanjem plovidbe, koja je počela 2001. godine i dovela je do ponovnog razvoja i obnove prelaska preko kanala, koji se nastavlja i danas.
Korišćenje podataka za projektovanje „prvog pametnog kanala u Evropi“
U saradnji sa kompanijom „AECOM“, jednom od najvećih svetskih infrastrukturnih konsultantskih firmi, „Scottish Canals“ je razvio niz scenarija za istraživanje prikupljanja vode iz padavina i korake koje bi trebalo preduzeti da bi se kanali vratili na normalan nivo rada nakon svakog događaja. Odabrali su softveri Autodesk InfoWorks ICM i Innovyze ICMLive, kako bi im pomogli da sprovedu brojne slučajeve njihove upotrebe.
„Jedna od ključnih komponenti čitavog sistema je softver koji je obezbedio i kreirao Autodesk“, kaže Robinson. „Možemo da napravimo digitalnog blizanac celog sistema.“
Da bi se kreirao digitalni blizanac, podaci o kvalitetu vode, protoku i nivou se prikupljaju od strane integrisanog sistema kontrole. Ovo je kombinovano sa trenutnim i prognoziranim vremenskim podacima iz britanske kancelarije za meteoorologiju i prebačeno u ICMLive, gde se koristi u okviru modela podataka koji je razvio AECOM za optimizaciju operacija i kontrolu nivoa vode u kanalu, u velikoj meri u realnom vremenu.
Pomeranje ogromnog hardvera sa pametnim, sofisticiranim softverom
Tokom normalnih, svakodnevnih operacija, prevodnice duž kanala održavaju nivo vode na 47.9 m, omogućavajući udobnu vožnju čamcem, veslanje, pecanje i niz drugih aktivnosti. Ali kada se oluja nazire na horizontu, softver počinje da radi:
- Potreba za brzinom: ICMLive model se prvo pokreće u hidrološkom režimu za brzinu koristeći prognozirane podatke o padavinama za predviđanje očekivane količine oticanja vode u kanal. Ova zapremina se koristi za postavljanje ciljnog nivoa vode u kanalu, kako bi se prilagodio proporciji predviđenog oticanja.
- Potpuno hidraulički model: Zatim, oni pokreću potpuno hidraulički ICMLive model koristeći kao početne uslove nadgledane tokove i nivoe.
- Optimizacija položaja brane: Model pravi listu budućih pozicija brane na tri tačke pražnjenja, zajedno sa tačnim vremenom kada treba da se aktiviraju.
- Otvaranje kapija: SCADA sistem nadgleda bazu podataka i izdaje komande PLC-ovima na lokaciji kada dođe vreme i počinje crpljenje vode iz kanala.
Kada se aktivira, voda se bezbedno otklanja iz kanala kroz vodotokove i ulazi u prirodno vodeno okruženje u kontrolisanom i upravljanom procesu, i to pre padavina, kako bi se osiguralo da nema povećanja rizika od poplava. Voda otekla u kanal se prihvata sa i tretira kroz mrežu novostvorenih urbanih prostora, koji se sastoje od prirodnih i urbanih granitnih jezera.
10 cm može da napravi veliku razliku
Kada se pripremate za kišu, nivo vode u kanalu da se može spustiti na 47.8 m, a on i dalje može biti plovan. Ova razlika od 10 cm stvara značajnu količinu viška skladišnog kapaciteta za oticanje površinske vode, obezbeđujući do 55.000 kubnih metara akumulirane vode tokom ekstremnih vremenskih prilika – što je ekvivalent 22 olimpijska bazena.
Softver se koristi za predviđanje količine oticanja vode u kanal na osnovu prognoziranih oluja. Ova predviđanja se mogu koristiti za pouzdano smanjenje nivoa vode u kanalu, kako bi se obezbedila potrebna zapremina akumulacije i ublažila poplava, dok se minimalizuje nepotrebno ispuštanje u reku Kelvin. Pored toga, ovo pomaže u ponovnom popunjavanju kanala usklađenim sa propisima i bez kažnjavanja za prepunjavanje.
Pronalaženje ravnoteže
Zahvaljujući njihovom opširnom planiranju da rade pomoću scenarija, koristeći ove softverske simulacije, na kraju oluje škotski kanali imaju mnogo pokretača i kontrola kako bi osigurali da se voda uvek vrati na normalan nivo - da bi imali neophodnu ravnotežu.
„Kao inženjeru, mogućnost da pogledamo digitalnu reprezentaciju kanala, da razumemo tačno šta se dešava u određenom trenutku, zaista je dragocena za nas“, kaže Robinson, „Bez tog softvera, projekat jednostavno ne bi mogao ne postoji.”
Utočište i za divlje životinje i za ljude
Kombinujući vrhunsku tehnologiju sa inovativnim razmišljanjem, grad Glazgov je uspeo da ispuni svoje ambiciozne planove regeneracije, bez negativnih uticaja na životnu sredinu ili njegove stanovnike.
„Ključni aspekt je bilo smanjenje neizvesnosti za razvoj“, kaže Robinson. „Ova šema je investitorima dala samopouzdanje da dođu.“ Radikalna transformacija kanala ih je preporodila, pružajući 110 hektara zemlje za investicije, regeneraciju i razvoj preko 3.000 novih domova i preduzeća u Severnom Glazgovu.
„Veoma je uzbudljivo videti takvu pametnu tehnologiju u radu u Glazgovu – jednom od retkih primera u svetu – i možemo da se radujemo što će igrati ključnu ulogu u neprestanoj regeneraciji kanala i severnog dela grada“, kaže odbornica Suzan Ejtken, liderka Gradskog veća Glazgova.
Opravdavanje postojanja kanala u 21. veku
Kako Aitken primećuje, rekonstrukcija kanala je pokrenula rast. Tokom narednih 10-15 godina, oni će poboljšati veze od kanala „Forth & Clyde“ do pet susednih naselja. Vozeći bicikl preko novootvorenog mosta Stockingfield i duž kanala, možete jasno videti brzu transformaciju kanla. Postaje napredan, prijatan prostor za stanovnike čamaca, trkače, posmatrače ptica, kajakaše - postalo je raj za ljude i prirodu.
I pošto su izabrali da slede održivi pristup umesto da izgrade tradicionalno projektovano betonsko rešenje za odvodnjavanje, na kraju ovog višedecenijskog projekta efektivno će izbeći 5.000 tona ugrađenog ugljenika i 500 tona godišnje prenamenom postojeće infrastrukture.
„Klima se menja i svet je u velikom problemu. Mislim da svi zaista počinju da se bude i to shvataju“, zaključuje Robinson. „Ovaj projekat pokazuje dostupna rešenja. Opravdali smo postojanje kanala i njegovu namenu u 21. veku.
Izvor: Innovyze
Prevod i adaptacija: Hristina Antić, Marko Kozlica
Ukoliko imate dodatna pitanja u vezi sa Autodesk InfoWorks ICM i Innovyze ICMLive, ili vas zanimaju naši kursevi, možete nas kontaktirati putem telefona 011 301 50 43 ili kontakt forme.
