NFM to aplikacja WEB prognozująca podtopienia i ostrzegająca przed ich wystąpieniem w mieście. W oparciu o model sieci kanalizacyjnej został zbudowany autonomiczny system do prognozowania zachowania sieci kanalizacyjnej. Aplikacja jest zintegrowana z aktualną prognozą meteorologiczną, co dzięki analizom pozwala przewidzieć wpływ prognozowanego opadu na zachowanie sieci kanalizacyjnej. Użytkownicy informowani są stosownym kanałem informacyjnym (e-mail, sms) o wystąpieniu potencjalnych zjawisk podtopienia.
Produkty
Network Flood Monitor (NFM)
System prognozujący podtopienia i ostrzegający przed ich wystąpieniem w mieście
NFM – główne cele
Głównymi celami aplikacji NFM są:
- przewidywanie powodzi miejskich,
- powiadomienia e-mail/SMS o miejscach zagrożonych podtopieniem,
- ostrzeganie o przewidywanym uruchomieniu przelewów burzowych,
- ostrzeganie o niestabilnościach w sieci kanalizacyjnej,
- ostrzeganie o zwiększonym napływie na przepompownie,
- predykcja napływów na oczyszczalnie ścieków,
- predykcja przepływów/napełnień na sieci,
porównywanie wyników forecasting.
NFM – główne cechy
Głównymi cechami aplikacji NFM są:
- prezentacja i wizualizacja wyników symulacji predykcyjnej,
- przechowywanie symulacji historycznych,
- integracja z modelem hydraulicznym,
- integracja z systemem SCADA,
- integracja z danymi radarowymi i predykcyjnymi, np.:
– dane radarowe GRS IMGW o interwale czasowym 10 min dla siatki 1x1km,
– dane prognostyczne 6h nowcasting/MERGE IMGW o interwale czasowym 10 min dla siatki 1x1km,
– dane prognostyczne 30h AROME IMGW o interwale czasowym 60 min dla siatki 2x2km, - zintegrowany z modułem uczenia maszynowego.
NFM – kluczowe zalety
System jest zintegrowany z aktualną prognozą meteorologiczną, co dzięki analizom pozwala przewidzieć wpływ prognozowanego opadu na zachowanie sieci kanalizacyjnej.
Aplikacja NFM jest elastyczna, tzn. może prognozować stany w sieci kanalizacji deszczowej, ogólnospławnej, sanitarnej, jak również łączyć modele tych sieci.
Dostępne w aplikacji funkcje można dobierać do potrzeb użytkownika, jak również możliwa jest rozbudowa o nowe funkcjonalności.
Aplikacja NFM łączy wiele kluczowych zalet. Są to:
- Inteligentny
- Innowacyjny
- Intuicyjny
- Integrujący
- Elastyczny
Moduły
GIS
Aplikacja NFM posiada moduł służący do przeglądania danych GIS. Użytkownik ma możliwość wyświetlania obiektów na mapie oraz podglądu informacji o wybranym obiekcie. Dodatkowo użytkownik ma możliwość zmiany podkładu mapowego (dostępne są OSM, ortofotomapa, a także brak podkładu mapowego) oraz przybliżenia do geolokalizacji.
Integracja z danymi SCADA
Aplikacja NFM jest zintegrowana z danymi telemetrycznymi SCADA. Użytkownik ma możliwość wyświetlania i przeglądania danych z przepływomierzy oraz deszczomierzy bezpośrednio w aplikacji. Wybrany zakres wyświetlanych danych użytkownik może eksportować do plików CSV oraz DFS0 (pliki serii czasowych MIKE) z poziomu aplikacji.
Integracja z danymi radarowymi
Użytkownik ma możliwość wyświetlania danych z radaru opadowego. Są to dane GRS IMGW o interwale czasowym 10 minut dla siatki 1x1km. Dane radarowe wyświetlane są w widoku mapy. Przy pomocy playera użytkownik ma możliwość wizualizacji zmienności danych w czasie. Dodatkową opcją jest możliwość modyfikacji wyświetlanych warstw z danymi poprzez zmianę transparentności oraz wygładzenie danych.
Integracja z danymi prognostycznymi
Aplikacja NFM jest zintegrowana z predykcyjnymi danymi opadowymi (nowcasting 6h IMGW, 30h AROME IMGW). Użytkownik ma możliwość wyświetlania na mapie prognoz opadowych. Identycznie jak w przypadku danych radarowych wyświetlane dane można wyświetlać z wykorzystaniem playera oraz odpowiednio modyfikować.
Symulacja forecasting
Głównym celem aplikacji jest predykcjonowanie stanów w sieci kanalizacyjnej oraz ostrzeganie użytkownika o obszarach zagrożonych podtopieniem. Moduł forecasting służy do prezentacji użytkownikowi wyników najnowszej symulacji prognostycznej. Użytkownik ma możliwość wyświetlania stanów napełnień oraz przepływów w wybranych elementach sieci. W przypadku braku opadów atmosferycznych w prognozie pogody aplikacja przedstawia stany sieci dla stanów bezdeszczowych.
Symulacja forecasting predykcjonuje stany w sieci kanalizacyjnej dla najbliższych 4 – 6 godzin na bazie danych prognostycznych nowcasting/MERGE IMGW. Obliczenia wykonują się na serwerze, wykorzystując model hydrauliczny.
Tabela alarmowa
Dla symulacji forecasting oraz symulacji historycznych użytkownik ma możliwość wyświetlenia tabeli alarmowej, która ma za zadanie informować użytkownika o zagrożeniach we wskazanych obiektach sieci, np. o napływie na przepompownie, o stanach sieci w głównych kolektorach, a także o prognozowanym uruchomieniu przelewu burzowego. Każdy kafelek widoczny w tabeli alarmowej na podstawie koloru informuje o stanach w sieci kanalizacyjnej (zielony – brak zagrożenia, pomarańczowy – stan ostrzegawczy, czerwony – stan alarmowy).
Kafelki wyświetlają użytkownikowi informacje o prognozowanym przepływie i napełnieniu we wskazanych obiektach. Użytkownik ma możliwość poprzez wybór kafelka przybliżyć widok mapy do wybranego obiektu.
Użytkownik może modyfikować obiekty znajdujące się w tabeli alarmowej oraz edytować progi alarmowe.
Symulacja historycznych – hindcasting
Aplikacja NFM przechowuje dane historyczne symulacji predykcyjnych. Użytkownik ma możliwość wyświetlania wybranej symulacji historycznej bezpośrednio w NFM, jak również pobrania modelu, wyników oraz plików wsadowych bezpośrednio z serwera. Wskazując bezpośrednio w aplikacji dzień dla symulacji historycznej użytkownik informowany jest, w których godzinach wystąpiła symulacja forecasting (oznaczenie kolorem niebieskim).
Machine Learning
Aplikacja NFM jest zintegrowana z modułem uczenia maszynowego. Moduł ML analizuje wyniki przepływów SCADA przy różnych warunkach atmosferycznych, na bazie których predykcjonuje przepływy w sieci kanalizacyjnej.
Kluczową zaletą modułu ML jest ciągłe analizowanie zmienności stanów w sieci kanalizacyjnej co pozwala modułowi trafnie predykcjonować przepływy. Moduł ML jest w stanie uwzględniać zmiany wielkości przepływów w zależności od prognozowanego opadu oraz zmienności tendencji przepływów w warunkach bezdeszczowych
Moduł ML wyświetla użytkownikowi w postaci wykresu dane zarejestrowanych przepływów dla 30 dni wstecz, predykcję przepływów do 30h oraz przepływy z najnowszej predykcji forecasting (model). Ten sposób prezentacji umożliwia użytkownikowi porównanie wyników symulacji predykcyjnych oraz moduły ML. Moduł ML posiada również narzędzie umożliwiające porównywanie przepływów predykcjonowanych oraz pomierzonych w wybranych strefach przepływomierzy.