Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena poziomu awaryjności przewodów wodociągowych z wykorzystaniem nowoczesnych metod uczenia maszyn

Kutyłowska Małgorzata

Technologia Wody

|

2020

|

Nr 1 (69)

20--27

PL

W pracy pokazano możliwości modelowania wskaźnika intensywności uszkodzeń oraz klasyfikacji rodzajów uszkodzeń przewodów wodociągowych za pomocą najnowszych narzędzi matematycznych, tzw. metod uczenia maszyn. Analizowano kilka wybranych algorytmów – metodę wektorów nośnych, metodę K-najbliższych sąsiadów, metodę drzew regresyjnych i klasyfikacyjnych. Dokonano modelowania poziomu awaryjności przewodów wodociągowych pod kątem jakościowym i ilościowym. Wykazano na podstawie badań, że wybrane metody regresyjne i klasyfikacyjne są odpowiednim narzędziem do analizy i oceny poziomu awaryjności przewodów wodociągowych, gdyż uzyskane wyniki modelowania są akceptowalne i mogą być podstawą do dalszych rozważań teoretycznych, wpływających na praktykę inżynierską. Zwrócono uwagę na walory aplikacyjne wybranych metod predykcyjnych, co może przyczynić się do racjonalnego zarządzania infrastrukturą podziemną. Ponadto przeprowadzone badania wskazały, że konieczne jest usystematyzowanie i grupowanie danych eksploatacyjnych rejestrowanych w przedsiębiorstwach wodociągowych, co w konsekwencji powinno prowadzić do większych możliwości wykorzystania gromadzonych informacji na potrzeby opracowywania modeli niezawodnościowych.

EN

The paper presents the possibilities of failure rate modelling and classification of kind of damage of water pipes using the newest mathematical approaches, so-called machine learning methods. Several selected algorithms were analysed – support vector machine method, K-nearest neighbours method, regression trees and classification trees. Quantitative and qualitative failure level modelling was carried out. On the basis of investigations it was demonstrated that selected regression and classification methods are suitable for analysis and assessment of failure level of water pipes. Obtained modelling results are acceptable and could be used for further theoretical considerations influencing the engineering practice. One can pay attention to application advantages of selected prediction methods which could be useful for rational management of buried infrastructure. Moreover, carried studies pointed out that proper arrangement of operational data registered in water utilities is necessary and should result in greater possibilities of using such information for construction of reliability models.

2

Zastosowanie pomiaru impedancji do oceny rozwoju biofilmu w systemach wodociągowych

Biedroń I., Trusz-Zdybek A., Traczewska T., Piekarska K.

Instal

|

2013

|

nr 5

37-42

PL

W sieciach wodociągowych około 99% mikroorganizmów bytuje przede wszystkim w postaci biofilmu (błony biologicznej). Dojrzały biofilm składa się z wielu gatunków drobnoustrojów o różnych preferencjach pokarmowych i tlenowych, otoczonych warstwą zewnątrzkomórkowych substancji (EPS). W składzie gatunkowym błon biologicznych wyróżnia się określone podklasy Proteobacteria, których obecność uzależniona jest od materiału z jakiego wykonana jest sieć wodociągowa oraz wieku biofilmu. Obecnie występowanie biofilmu w sieci wodociągowej jest parametrem niemonitorowanym, jednak stanowi kluczowy problem w przypadku wtórnych zanieczyszczeń wody mikroorganizmami, jak również skutkuje stratami finansowymi wynikającymi z zachodzącej pod wpływem aktywności metabolicznej biofilmu biokorozji. Błona biologiczna może być również rezerwuarem drobnoustrojów patogennych i potencjalnie patogennych (m.in. Legionella spp., Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Campylobacter spp.). Zastosowanie specjalnie dobranego czujnika w połączeniu z odpowiednio skalibrowanymi pomiarami składowej wartości impedancji umożliwiają monitorowanie obecności biofilmu na wewnętrznych powierzchniach rur sieci wodociągowej. Metoda impedancyjna sprawdza się w przypadku detekcji błony biologicznej w sieciach zbudowanych z polipropylenu i polietylenu, które są obecnie najczęściej stosowanymi tworzywami wykorzystywanymi do budowy instalacji wodociągowych. Stwierdzono, że poprzez odpowiedni dobór częstotliwości pomiarowej można z dużym wyprzedzeniem zasygnalizować potencjalny zryw błony biologicznej, który istotnie wpłynie na wzrost liczby form planktonicznych mikroorganizmów w sieci wodociągowej oraz potwierdzać zjawisko zrywu w jego rzeczywistym czasie.

EN

At present, biofilm formation in water-pipe network is the unmonitored parameter, it is the key problem in case of secondary water contamination with microorganisms and leads to financial losses resulting from biocorrosion under the influence of metabolic activity Using of a specially selected sensor in conjunction with a properly calibrated impedance measurement system allows to monitor the presence of biofilm on the inner surfaces of the pipe in water supply systems. Impedance method proves true in case of biofilm detection in installations made of polypropylene and polyethylene, which are currently the most often applied materials. It was stated that due to adequate measurement frequency selection it is possible to predict the potential biofilm break off in advance, which would essentially influence on the increase of the number of planktonic microorganism forms in water-pipe networks and confirm the break off phenomenon in its real time.

3

Ilościowa ocena wpływu wybranych czynników na parametry i koszty eksploatacyjne sieci wodociągowych

Hotloś H.

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Ochrony Środowiska Politechniki Wrocławskiej. Monografie

|

2007

|

Vol. 84, nr 49

3-206

PL

W pracy przedstawiono analizy i uogólnienia wyników wieloletnich badań eksploatacyjnych wpływu wybranych czynników na uszkadzalność i koszty naprawy przewodów wodociągowych oraz sieciowe straty wody w kilkunastu miastach Polski. Wykazano wpływ zmniejszenia wysokości i dobowych zmian ciśnienia tłoczenia pompowni na zmniejszenie intensywności uszkodzeń przewodów (w miastach na terenach nieobjętych działalnością, górniczą wykonanych z różnych materiałów (głównie żeliwa szarego). Uwzględniono przy tym: średnice i rodzaj uszkodzeń rurociągów i armatury, okres i rok budowy oraz czas eksploatacji przewodów, czas obserwacji, lokalizacji (trasę ułożenia) przewodów, porę roku. Dokonano oceny uszkadzalności rurociągów wykonanych z żeliwa, stali i tworzyw sztucznych na terenie oddziaływania eksploatacji górniczej. Zaprezentowano metodykę oceny udziału szkód górniczych w uszkadzalności przewodów wodociągowych (z wykorzystaniem intensywności uszkodzeń przewodów na terenach nieobjętych działalnością górniczą). Przeprowadzono analizę całkowitego czasu usuwania uszkodzeń i jego składników (czas organizacji naprawy, czas właściwej naprawy, czas odnowy, czas trwania prac porządkowych) dla rurociągów magistralnych, rozdzielczych i przyłączy domowych, uwzględniając: rodzaj uszkodzeń, rodzaj pokrycia terenu, głębokość ułożenia i czas obserwacji. Oceniono skutki uszkodzeń rurociągów: czas wstrzymania dostawy wody do odbiorców, czas i natężenie wypływu wody z rurociągów. Na podstawie intensywności uszkodzeń i czasu odnowy rurociągów dokonano oceny poziomu niezawodności systemów dystrybucji wody, a uzyskane wartości wskaźnika gotowości porówna-no z wymaganym poziomem niezawodności sieci (według propozycji różnych autorów). Wykonano badania i analizę korelacji pomiędzy jednostkowymi kosztami naprawy przewodów magistralnych i rozdzielczych a rodzajem uszkodzenia, średnica, i głębokością ułożenia rurociągów i armatury (zasuw i hydrantów). Zbadano tendencje zmian kosztów naprawy poszczególnych rodzajów uszkodzeń rurociągów i armatury w czasie badań, z uwzględnieniem zmiany wskaźników cen (inflacji). Wyniki analiz wykorzystano do oceny wpływu wysokości i zmian ciśnienia w pompowni na wartości wskaźników kosztów naprawy uszkodzeń przewodów w badanych systemach wodociągowych. Przedstawiono metodykę prognozowania wskaźników kosztów naprawy sieci wodociągowych z kilkuletnim wyprzedzeniem. Oceny skutków uszkodzeń przewodów wodociągowych dokonano także na podstawie analizy sieciowych strat wody w systemach. Wykazano korelacje pomiędzy ich wielkością a obciążeniem sieci wodociągowych, intensywnością uszkodzeń rurociągów i maksymalną wysokością tłoczenia pompowni.

EN

The monograph presents the results of many years' research onto the water-pipe networks in service of selected municipalities in Poland. The aim of the study was to assess, in quantitative terms, the effect of some factors of choice on the pipe failure rate, repair costs and water loss in the networks. The results were made subject to quantitative analysis and generalization. The study has demonstrated the following: the reduction in pressure head and daily forcing pressure variations at the pumping stations contributes to a decrease in the failure rate for water pipes (in areas with no mining operations) made from various materials (mostly grey cast iron). The examinations included the diameters of pipes and fittings, the type of damage, duration and year of network construction, duration of being in service, time of observation, location (laying route) of the pipes, and the seasonal pattern. Failure rate was assessed for water pipes made of cast iron, steel and plastics in an area affected by mining operations. Methods for assessing the contribution of mining damage to the failure of water-pipe networks are presented (consideration being also given to the rate of water-pipe failure in areas with no mining influence). Analysis was carried out of the total time of damage removal (which included the time of repair organization, time of repair, time of rehabilitation, and time of cleanup) for main conduits, distributing pipelines and plumbing fittings, with special consideration of the type of damage, type of pavement, depth of laying and time of observation. The analysis also covered the effects of pipe damage: duration of discontinuity in water supply to the users, and duration and rate of water leakage from the pipelines. Based on the rate of failure and time of rehabilitation, the reliability levels for the water distribution systems were assessed; the values of the availability factor obtained were compared with the values of the reliability level required (according to the suggestions by different investigators). The correlation of the unit repair costs for the mains and distributing pipelines with the damage type, pipe diameter and laying depth of the pipeline and plumbing fittings (valves and hydrants) was examined and analyzed. The trends in repair cost variations for particular types of pipe and fitting damage in the course of the study were made subject to thorough analysis, consideration being given to the price index (inflation). The results of analysis were used to assess the effect of pressure head and pressure variations at the pumping stations on the values of the damage repair price indices for the water supply systems under study. Methods were presented for forecasting the indices of the water pipe repair costs several years in advance. The effects of pipe damage were also assessed by analyzing water losses in the water-pipe networks. The results provide evidence supporting the correlation of the volume of water losses in the water-pipe network with the water pipe loading, the rate of failure and the maximal forcing at the pumping stations.

4

Eksploatacyjna strategia przywracania sprawności technicznej elementów układów dystrybucji wody

Denczew S.

Instal

|

2002

|

nr 12

64--67

PL

Zaprezentowano kompleksową propozycję eksploatacyjnej strategii przywracania sprawności technicznej elementów układów dystrybucji wody. Aktualność omawianego zagadnienia uzmysławia fakt stałego pogarszania się stanu technicznego sieci wodociągowych z jednej strony i zaistnienia dogodnych warunków technicznych (dostępność nowoczesnych technologii i materiałów) z drugiej strony. W tym miejscu należy dodać, iż około 20% istniejących zasobów sieciowych w miastach Polski ma okres użytkowania powyżej 60 lat. Brak działań w kierunku odnowy technicznej istniejących sieci wodociągowych, szczególnie przewodów wodociągowych magistralnych może spowodować powstanie dużych awarii, w wyniku których mogą wystąpić poważne zakłócenia w dostawie wody dla mieszkańców, duże utrudnienia komunikacyjne i zniszczenie środowiska.

EN

A complex proposal was presented for operational strategy of restoring technical efficiency of the elements of water distribution systems. The topicality of the discussed issue illustrates the fact of a constant deterioration of the technical status of water-pipe networks on one hand and the existence of favorable technical conditions (availability of modem technologies and materials) on the other hand. It should be added here that around 20% of the existing network elements in Polish cities has a period of usage over 60 years. A lack of activities in favor of a technical renewal of the existing water-pipe networks, especially water main pipes, may cause appearance of great failures, in a result of which serious disturbances may appear in water supply for citizens, as well as huge communication difficulties and environment damages.