Smart Cities. Цифровізація та сталий розвиток міст завдяки технологіям. Кейс від Siemens

Сучасні технології — запорука сталого розвитку міст

Стабільний економічний розвиток, всебічна громадська безпека, надійна інфраструктура, екологічне і доступне житло. Ці фактори сприяють процвітанню і зростанню міст. Без них міста не зможуть впоратися зі зростанням чисельності населення і глобальною урбанізацією.

Подолання викликів

Ефективно і надійно функціонуючі системи міської інфраструктури гарантують щоденну надійну роботу міського транспорту, енергосистем, стабільне водопостачання, передання та обробку інформації навіть у непередбачених і надзвичайних ситуаціях. Дедалі частіше суспільство і бізнес стикаються з наслідками екстремальних погодних умов. Враховуючи ці несприятливі фактори, міська влада має змінити підхід до планування, проєктування, будівництва та управління містами.

Як Siemens допомагає містам ставати більш стійкими до подолання різних викликів?

Siemens пропонує інноваційні рішення і міжнародні ноу-хау. Завдання компанії — допомогти міським системам якомога ефективніше протистояти фізичним, соціальним та економічним викликам 21-го століття. 

Компанія активно працює з громадськими організаціями та приватними компаніями, допомагаючи містам, їхнім жителям, громадам і установам впоратися з викликами, викликаними стрімкою урбанізацією, глобалізацією і зміною клімату. 

Коли стратегічно важливі об'єкти інфраструктури, такі як системи електро- та водопостачання, продовжують функціонувати в умовах надзвичайних ситуацій, це мінімізує негативні наслідки збоїв і врешті допомагає врятувати життя.

Електроенергія — основа життєдіяльності міста та функціонування всіх об'єктів інфраструктури 

Водорозподіл, громадський транспорт, комунікації та медичні послуги — життєво необхідні як населенню, так і бізнесу. Вони неможливі без надійного і безперебійного енергопостачання. 

Енергопостачання в міських районах є комплексною системою й об'єднує кілька джерел і режимів живлення: централізовані електростанції, системи опалення на рідкому паливі або на газу, локальні виробники електроенергії та тепла. 

Але якщо розподільна мережа схильна до впливу погодних явищ, мільйони клієнтів — кінцевих споживачів — можуть в один момент залишитися без електроенергії.

Дистанційний моніторинг та зберігання енергії забезпечують резервні джерела електропостачання

Для підвищення стійкої роботи міських систем електропостачання потрібен перехід до розподілених, автоматизованих і дистанційно керованих енергетичних систем. Мікромережева інфраструктура, завдяки якій невеликі незалежні електричні або теплові мережі розподіляють електроенергію серед найближчих споживачів, може забезпечити постійне енергопостачання, навіть якщо в основній електричній мережі виникли збої. У разі непередбачуваних обставин на централізованій станції або в мережі електропередачі мікромережі можуть постачати електроенергію на ключові об'єкти, такі як лікарні та аварійні служби.

Дистанційний моніторинг, гнучка інтеграція децентралізованих систем енергопостачання і пристроїв накопичення енергії дозволяють підвищити стійкість системи енергопостачання, одночасно підвищити ефективність і впроваджувати більш екологічні джерела енергії. В екстремальних погодних умовах, таких як урагани, або в разі масштабних аварій на підстанціях, мобільні електростанції для аварійного енергопостачання можуть в лічені дні замінити цілі блоки, не чекаючи тижнями відновлення системи. 

Наприклад, Siemens поставила компанії Con Edison, головному постачальнику електрики в Нью-Йорку і навколишніх районах, компактні легкі й екологічно чисті перетворювачі. Вони допомагають Con Edison швидко реагувати в разі виходу з ладу декількох перетворювачів одночасно, коли заміна деталей або запуск резервних потужностей не дозволяють вирішити проблему.

Інтелектуальна транспортна мережа

Транспортні системи підтримують соціально-економічну діяльність міста. Стабільна транспортна інфраструктура є запорукою надійного функціонування всіх транспортних артерій міста. 

Незважаючи на те, що більшість міських транспортних мереж об'єднують різні способи та шляхи переміщення, більшість пасажирів і вантажів курсують, як правило, звичними маршрутами. 

Транспортна мережа залежить від стабільності поставок енергії та палива. Інтелектуальні системи, які прогнозують і реагують на вплив руйнівних погодних явищ, можуть гарантувати, що періоди збоїв будуть мінімізовані без значного впливу на довгострокову економічну стійкість.

Резервні джерела електроживлення

Резервні джерела електроживлення для транспортних мереж забезпечують курсування потягів за графіком. 

Наприклад, Лондонське метро живиться від автономного джерела на Грінвічській електростанції, яке виробляє електроенергію спеціально для підземки. Цей резервний запас енергії не тільки забезпечує рух потягів навіть в екстремальних погодних умовах, але також може за необхідності постачати електроенергію на  інші важливі об'єкти, такі як лікарні та евакуаційні центри.

Моніторинг систем у реальному часі

У надзвичайних умовах важлива чітка координація транспортної системи. Розміщення всіх системних операторів в одній диспетчерській може забезпечити миттєве спільне прийняття рішень для активного управління транспортом, що підвищить якість і швидкість обслуговування пасажирів з меншою кількістю збоїв. 

До таких висновків прийшов транспортний координаційний центр (TCC) лондонських Олімпійських ігор 2012 року, коли у постачальників і транспортних організацій була загальна диспетчерська з метою координації операцій, відстеження збоїв і управління часом обслуговування.

Автоматичний контроль транспортної системи

Після хаотичної евакуації жителів столичного регіону Х'юстона в Техасі під час урагану Айк як пілотний проєкт була розроблена система комунікації між транспортними засобами та інфраструктурою. Перехрестя були оснащені простою системою управління, яка динамічно змінює час перемикання сигналів світлофорів, через Bluetooth надає водіям доступ до інформації про інтенсивність трафіку в реальному часі, а також вловлює сигнали від транспортних засобів аварійних служб і вмикає зелене світло, забезпечуючи швидке реагування на дорожню обстановку.

Системи автоматизації та безпеки будівель

Системи автоматизації та безпеки будівель для підтримки здорового і комфортного клімату в приміщеннях, а також забезпечення постійного обміну інформацією. Будівлі формують культурний і фізичний характер міста. Вони є найважливішим елементом забезпечення сталого розвитку міст. 

При будівництві або модернізації будівель або цілих міст відповідно до найвищих стандартів важливо мати повну картину про можливі небезпечні та надзвичайні ситуації для миттєвого реагування, організації своєчасної та безпечної евакуації. 

Наша компанія пропонує низку інноваційних технічних рішень для забезпечення надійності роботи систем автоматизації, а також їх максимальної функціональності.

Системи управління водопостачанням та забезпечення безперервного водопостачання

Забезпечення питною водою та очищення стічних вод є глобальною проблемою міст, яка вимагає ефективного рішення. Особливо якщо враховувати гостру нестачу води, з якою світ зіткнеться в найближчі роки. 

Використовуючи децентралізований підхід, резервні об'єкти інфраструктури, рішення з автоматизації та моніторингу стану систем і обладнання, можна забезпечити безпечне і безперервне водопостачання навіть у разі збоїв, екстремальних погодних умов або дефіциту води.

Децентралізоване очищення стічних вод

Рішення Food Chain Reactor (FCR) для управління міськими стічними водами об'єднує нові методи біологічного очищення з традиційними. Такий децентралізований підхід передбачає управління стічними водами в масштабах району і допомагає уникнути ризики переповнення каналізації та розриву труб у результаті несприятливих погодних умов. 

Наприклад, на заводі FCR в Шензені використовується передова система автоматизації для забезпечення надійної та ефективної очистки стічних вод.

Резервна інфраструктура

У разі збою в роботі системи водопостачання недолік чистої питної води можна компенсувати без використання альтернативних джерел. Резервні трубопроводи та запобіжні клапани дозволяють ізолювати пошкоджені ділянки і зменшити зони, де порушено водопостачання. 

Наприклад, системи водопостачання в Нью-Йорку і Клівленді, США, перемикаються на резервні потужності в разі аварії.

Безперервний моніторинг систем

Система захисту від затоплення ефективно спрацьовує при повенях, але в разі прориву греблі ситуація стрімко погіршується під впливом пікових рівнів води. Установка комплексної системи датчиків (як це було реалізовано в межах проєкту Livedijk) дозволяє операторам з управління повенями безперервно відстежувати стан будівель, отримувати звіти в режимі реального часу й активувати сигнали тривоги в разі пошкодження або відмови систем.