Produkty

Network Flood Monitor (NFM)

System prognozujący podtopienia i ostrzegający przed ich wystąpieniem w mieście

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.

Wyróżnienie TYTAN 2021

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.