Projekt "Opracowanie systemu ograniczenia ryzyka eksploatacyjnego i monitoringu infrastruktury krytycznej z zastosowaniem narzędzi analityczno-informatycznych"

Okres realizacji:  wrzesień 2024 - grudzień 2027

Łączna wartość projektu: 2 954 452,12 zł

Dofinansowane:  1 062 492,08 zł

Źródło dofinansowania:  Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego w ramach Priorytetu: I „Fundusze Europejskie dla bardziej konkurencyjnego i inteligentnego Mazowsza Działanie: 1.1 „Badania, rozwój i innowacje przedsiębiorstw” Typ projektów: „Projekty Badawczo-Rozwojowe” program Fundusze Europejskie dla Mazowsza 2021-2027

Cel projektu: minimalizacja ryzyka awarii sieci wodociągowo-kanalizacyjnej poprzez wdrożenie innowacyjnej w tej branży metodyki Risk-Based Inspection (RBI), służącej do skutecznej oceny stanu technicznego infrastruktury.

W przemyśle procesowym metodyka RBI została opracowana na początku lat 90. w ramach współpracy American Petroleum Institute (API) oraz Det Norske Veritas (DNV). Obecnie jest powszechnie stosowana w przemyśle rafineryjno-petrochemicznym, gdzie opiera się głównie na standardach API 580 i API 581. Opisują one etapy wdrażania metodologii oraz dostarczają narzędzia do szacowania prawdopodobieństwa i konsekwencji uszkodzeń na podstawie rozległej analizy danych historycznych. Projekt stanowi unikalny transfer tej technologii do sektora komunalnego, w którym dotychczas nie była ona stosowana. Proces ten wspierany jest przez specjalistyczne oprogramowanie, które ułatwia i upraszcza analizę oraz wdrożenie systemu.

Celem projektu jest przygotowanie metodyk inspekcyjnych i stworzenie baz danych zasilających metodykę RBI (Risk Based Inspection) na potrzeby oceny stanu infrastruktury krytycznej wodno-kanalizacyjnej. Bazy danych dotyczące defektów, ich propagacji, parametrów eksploatacyjnych oraz wyników badań niszczących i nieniszczących posłużą do zaprojektowania i wdrożenia algorytmów uczenia maszynowego (ML) i/lub uczenia głębokiego sieci neuronowych (DL) w celu bieżącego monitoringu obiektu, prognozowania awarii i trwałości instalacji oraz optymalizacji użytkowania. Realizacja projektu pozwoli na zmniejszenie maksymalnego ryzyka wystąpienia awarii liczonego zgodnie z opracowanymi algorytmami metodologii RBI o min. 20% w wyniku przeprowadzenia badań kontrolnych zgodnie z przyjętym Programem Badań Eksploatacyjnych (PBE).

Kluczowe działania:

• Przeprowadzenie kompleksowych badań materiałowych z wykorzystaniem nowoczesnych technik, w tym badań nieniszczących (NDT) oraz laboratoryjnych testów przyspieszonego starzenia materiałów.
• Realizacja zaawansowanej analizy pracy konstrukcji przy użyciu nowoczesnych metod monitoringu, takich jak czujniki światłowodowe DFOS oraz trójwymiarowe modele symulacyjne.
• Stworzenie baz danych dotyczących defektów materiałowych struktury, ich rozwoju oraz wyników badań, co umożliwi prowadzenie kompleksowych analiz ryzyka.
• Budowa systemu informatycznego opartego na sztucznej inteligencji (AI), wykorzystującego algorytmy uczenia maszynowego (ML) i uczenia głębokiego (DL) do skutecznego prognozowania awarii i wczesnego reagowania.
• Opracowanie Programu Badań Eksploatacyjnych, pozwalającego na precyzyjną analizę najbardziej krytycznych punktów instalacji.

Realizacja projektu przyniesie wielowymiarowe korzyści dla mieszkańców Warszawy, środowiska oraz samej Spółki.

Wdrożenie rozwiązań będących efektem projektu ograniczy ryzyko awarii infrastruktury wod-kan co w sposób bezpośredni podniesie bezpieczeństwo mieszkańców Warszawy w kontekście zaspokojenia podstawowych potrzeb. Zmniejszenie ryzyka awarii to również ograniczenie potencjalnych szkód dla środowiska naturalnego. Ponadto skuteczna diagnostyka i planowanie konserwacji instalacji zmniejszy koszty związane z ewentualnymi naprawami.

Zdobyte w toku realizacji projektu dane i wiedza będą mogły być wykorzystane do dalszego rozwoju metodyki RBI na innych elementach infrastruktury miejskiej np. tunelach metra, co w przyszłości przełoży się na ogólną poprawę bezpieczeństwa miasta.

Projekt jest realizowany we współpracy o zasięgu międzyregionalnym – planowana jest współpraca z jednostką badawczą: Politechniką Krakowską.