Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Potencjał algorytmów inteligencji obliczeniowej w interpretacji rozproszonych danych wodomierzowych

Dzimińska Paulina, Stańczyk Justyna, Pałczyński Krzysztof, Licznar Paweł, Andrysiak Tomasz

Instal

|

2024

|

nr 1

36--43

PL

Rozwijająca się świadomość oraz aspekty prawne związane z energochłonnością systemów dystrybucji wody, w połączeniu z starzeniem się infrastruktury wodociągowej i stresem wodnym, wymuszają poszukiwanie rozwiązań wspierających efektywniejszą kontrolę i zarządzanie infrastrukturą techniczną. Osiągnięcie standardu mądrych czy też inteligentnych systemów wodociągowych na każdym szczeblu obszaru kluczowego nadal pozostaje kwestią otwartą zarówno w warunkach krajowych jak i zagranicznych. Dotyczy to także mikroskali sieci wodociągowych, to znaczny konsumentów wody oraz stosowania inteligentnych wodomierzy z wbudowanymi algorytmami uczenia maszynowego. Artykuł przedstawia wyniki badań z wdrożenia modelu krótkoterminowej predykcji zużycia wody wraz z detekcją anomalii dla budynków wielorodzinnych. Prognoza zużycia wody, przeprowadzona w oparciu o wysokoczęstotliwościowe pomiary oraz głębokie sieci neuronowe, pozwoliła na osiągnięcie błędu predykcji poniżej 3,0%. Detekcja wykrywania anomalii, zrealizowana w oparciu o bazowy model prognostyczny, charakteryzowała się nawet 97,3% skutecznością wykrywania anomalii.

EN

The development of awareness and legislative aspects related to the energy efficiency of water distribution systems, combined with the ageing of water supply infrastructure and water stress, led to the search for solutions to support more effective control and management of technical infrastructure. Increasing the standard of smart or intelligent water supply systems at all levels of key areas is still a problem under domestic and foreign conditions. This also applies to the microscale of water supply networks, namely water consumers of water and the use of smart water meters with integrated machine learning algorithms. This article presents the results of research on the implementation of a short-term water consumption prediction model with anomaly detection for multifamily residential buildings. The prediction of water consumption, based on high-frequency measurements and deep neural networks, achieved a prediction error of less than 3.0%. Anomaly detection, based on the underlying prediction model, had up to 97.3% accuracy.

2

Obliczanie systemów odprowadzania wody z dachów w Polsce. Dobór natężeń deszczy

Licznar Paweł, Chudzicki Jarosław, Sosnowska Anna, Wrzesińska Agnieszka, Bogacz-Rygas Maria, Uniejewski Robert

Instal

|

2023

|

nr 4

33--40

PL

Warsztat projektowania systemów odwodnień dachów w Polsce ma istotne luki, wśród których zasadniczą jest brak wytycznych co do przyjmowania natężeń opadów do obliczeń spływów z dachów. Bardzo często w praktyce do obliczeń odwodnień przyjmowane są subiektywne i zaniżane wartości natężeń deszczy miarodajnych. Jest to bardzo niebezpieczne zwłaszcza w przypadku projektowania odwodnień dachów płaskich. Zgodnie z rekomendacjami europejskiej normy natężenia te powinny być ustalane na podstawie lokalnych modeli opadowych. Konieczne jest jednak w tym celu przyjęcie standardów co do wymaganych częstości i czasów trwania deszczy. W ramach realizacji projektu WaterFolder Connect i budowy kalkulatorów odnowień dachów zaproponowano, aby lokalne natężenia deszczu przyjmować dla czasu trwania 5 minut i częstości jego występowania od C = 5 lat (prawdopodobieństwo p = 20%) do C = 100 lat (prawdopodobieństwo p = 1%) w zależności od typu instalacji i funkcji budynku. W końcowej części pracy, wyniki stosowania zaproponowanych standardów są dyskutowane na bazie ogólnopolskich odczytów natężeń deszczy miarodajnych z Polskiego Atlasu Natężeń Deszczów (PANDa) w odniesieniu do bezpieczeństwa systemów odwodnienia dachów w perspektywie prognozowanych zmian klimatu.

EN

The design workshop for roof drainage systems in Poland has significant gaps, the main one being the lack of guidance on the adoption of rainfall intensities for calculating roof runoff. Very often in practice, subjective and underestimated values of the representative rainfall intensities are adopted for drainage calculations. This is very dangerous, especially when designing drainage systems for flat roofs. According to the recommendations of the European standard, these intensities should be determined on the basis of local rainfall models. However, for this it is necessary to adopt standards as to the required rainfall frequencies and durations. As part of the implementation of the WaterFolder Connect project and the construction of roof drainage systems’ calculators, it was proposed that local rain intensities should be adopted for a duration of 5 minutes and a frequency of occurrence ranging from C = 5 years (probability p = 20%) to C = 100 years (probability p = 1%) depending on the type of installation and the function of the building. In the final part of the paper, the results of the application of the proposed standards are discussed on the basis of nationwide readings of the design rainfall intensities from the Polish Atlas of Rainfall Intensities (PANDa) in relation to the safety of roof drainage systems in view of projected climate change.

3

Wykorzystanie systemu rejestracji danych z dużą częstotliwością do analizy nierównomierności zużycia wody

Dzimińska Paulina, Stańczyk Justyna, Drzewiecki Stanisław, Licznar Paweł

Instal

|

2022

|

nr 1

24--30

PL

Obserwowany w ostatnich latach rozwój nowoczesnych technologii oraz idei inteligentnych miast budzi coraz większe zainteresowanie wśród eksploatatorów systemów dystrybucji wody. Wdrożenie systemów monitoringu oraz zdalnego odczytu wodomierzy pozwala na zbieranie danych o rzeczywistej pracy sieci wodociągowej, co przekłada się na możliwość ich wykorzystania w procesie planowania inwestycji, modelowania, projektowania oraz w bieżącej eksploatacji i optymalizacji pracy układu. Biorąc pod uwagę obecne potrzeby przedsiębiorstw wodociągowych w tym zakresie, przeprowadzono badania nad nierównomiernością zużycia wody przez różnego typu odbiorców końcowych. Wykorzystano dane pochodzące z modułów rejestrujących szeregi czasowe z dużą częstotliwością, zlokalizowanych w pilotażowej strefie wodociągowej. Wyniki badań wskazują na znaczne różnice pomiędzy literaturowymi wielkościami współczynników nierównomierności rozbiorów wody a rzeczywistymi, określonymi na podstawie precyzyjnych pomiarów. Uwidoczniony został także wpływ pandemii COVID-19 na zmienność i nierównomierność poboru wody przez użytkowników budynków o różnym przeznaczeniu.

EN

The development of modern technology and the idea of smart cities, which has been observed in recent years, becomes of interest to operators of water distribution systems. Implementing monitoring and remote water meter reading systems allows to collect data presenting actual operation of water supply networks. The collected data can be used in investment planning processes, as well as in modelling, designing and current operation and optimisation of the network. Taking into account current needs of water supply companies in this respect, research has been carried out into the uneven water consumption among various types of final consumers. Data from high-frequency time series recording modules located in the pilot water supply zone were used in the research. The research results indicate significant differences between the values of the non-uniformity coefficients of water consumption in the literature and the actual data, which is determined on the basis of precise measurements. The impact of COVID-19 pandemics on variability and unevenness of water consumption by users of buildings of various purpose is shown.

4

Ocena parametrów wydajności i ciśnienia sieci wodociągowej na cele przeciwpożarowe w świetle przeprowadzonych testów hydrantowych

Piórek Daniel, Stańczyk Justyna, Licznar Paweł

Instal

|

2022

|

nr 12

71--76

PL

Badania wydajności hydrantów oraz przeprowadzenie ich corocznej inspekcji stanowią działania mające na celu spełnienie funkcji wodociągu w kontekście przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę jednostek osadniczych. Obowiązek kontroli stanu ich pracy spoczywa na właścicielach wodociągowej sieci przeciwpożarowej i pomimo, że krajowe przepisy zawierają informację o wymaganiach stawianych sieci wodociągowej jako źródle wody do ugaszania pożaru, pozostaje kilka kwestii nieuregulowanych metodycznie, m.in. procedura przeprowadzania testów hydrantowych. Woda zużyta na cele własne wodociągu, w tym podczas badań wydajności hydrantów, stanowi w bilansie wody tak zwaną niezafakturowaną autoryzowaną konsumpcję. W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych testów hydrantowych oleśnickiej sieci wodociągowej oraz analizy rocznej objętości wody zużywanej podczas tych działań. Dokonano oceny wydajności i ciśnienia wypływającej z hydrantów wody w świetle przeglądu krajowych i zagranicznych rekomendacji, a także wymogów dotyczących ich testowania.

EN

Testing the performance of hydrants and carrying out their annual inspection are the activities aimed at fulfilling the function of water supply system in the context of fire-fighting water supply to settlement units. The duty of checking the condition of their work rests on the owners of firewater supply network and despite the fact that national regulations contain information about requirements for water supply system as a source of water for fire extinguishing, there are still some methodically unregulated issues, e.g. the procedure of carrying out hydrant tests. Water consumed for own purposes of the waterworks, among other things during the hydrant tests, is in the water balance so called unbilled authorized consumption. The article presents the results of the research on the hydrant tests carried out in the water supply system in Olesnica and the analysis of the annual volume of water consumed during these activities. The evaluation of efficiency and pressure of water flowing out of hydrants was done in the light of reviewing national and foreign recommendations and requirements concerning their testing.

5

Criteria for identifying maximum rainfall determined by the peaks-over-threshold (POT) method under the Polish Atlas of Rainfall Intensities (PANDa) project

Burszta-Adamiak Ewa, Licznar Paweł, Zaleski Janusz

Meteorology Hydrology and Water Management. Research and Operational Applications

|

2019

|

Vol. 7, Iss. 1

3--13

EN

Determination of rainfall maxima from long-term series is one of the more important tasks in urban hydrology. These maxima are useful both in designing land drainage systems and for flood protection in a catchment. The identification of rainfall maxima for the hierarchy of rainfall durations from 5 min to 4 320 min is a fundamental stage of the creation of the first version of the Polish Atlas of Rainfall Intensities (PANDa), which will ultimately be a source of updated and reliable information on design rainfall intensities for designing and modeling rainwater drainage and retention systems in Poland. One of the methods for identifying extreme rainfall events is to use criteria for selecting rainfall based on their depth for a given rainfall frequency and duration. Existing national experience in this respect is based on the results of analyses usually conducted with regard to records from single weather stations. This article presents the results of a study designed to verify the usefulness of the literature-based criteria for identifying rainfall maxima using the peaks-over-threshold (POT) method at a much broader nationwide scale. The study analyzed data from a previously created digital database of rainfall series, which includes 3 000 stationyears (consisting of a 30-year measurement series from 100 weather stations of the Institute of Meteorology and the Water Management - National Research Institute (IMGW-PIB). The study results show that as far as the investigated measurement series are concerned, the criteria based on the literature sources have limited application and can only be used for identifying the largest short-duration rainfall events. To determine rainfall maxima for all of the time intervals analyzed (from 5 minutes to 3 days), it was necessary to develop our own criteria that would allow the methodology for identifying extreme rainfall events to be standardized for all 100 stations.

6

Model neuronowy predykcji temperatury wewnętrznej w lokalach mieszkalnych budynku wielorodzinnego

Bylicki Jan, Kajewska-Szkudlarek Joanna, Stańczyk Justyna, Łomotowski Janusz, Licznar Paweł

Instal

|

2019

|

nr 9

31--35

PL

Stosowane obecnie w ciepłownictwie Inteligentne Systemy Grzewcze, których obsługa odbywa się za pomocą platform SCADA (ang. Supervisory Control and Data Acquisition), są źródłem wielkiej ilości danych pomiarowych. Bardzo często informacje w nich zawarte są tracone, ponieważ ich analiza stwarza problemy natury metodologicznej. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań nad wykorzystaniem jednej z metod eksploracji danych (ang. Data Mining) do predykcji temperatury powietrza w 31 lokalach mieszkalnych budynku wielorodzinnego. W tym celu za pomocą Sztucznych Sieci Neuronowych (ang. Artificial Neural Networks - ANN) analizowano szeregi czasowe temperatury wewnętrznej oraz dobowych sum temperatury wewnętrznej w trakcie jednego sezonu grzewczego (październik-maj). Jakość utworzonych neuronowych modeli predykcji oceniano na podstawie wartości współczynników korelacji liniowej oraz ilorazu odchyleń standardowych pomiędzy danymi rzeczywistymi i prognozowanymi. Wykazano, że zaproponowana metoda może być stosowana jako narzędzie wspomagające naliczanie opłat za użytkowanie sieci grzewczej w przypadku krótkotrwałych awarii systemu monitoringu.

EN

Intelligent Heating Systems, operated by SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) that are used today in heating systems are a source of great amount of measurement data. Very often information contained therein is lost because data analysis creates problems of a methodological nature. This paper presents the results of research on the use of data mining methods to predict air temperature in 31 premises of a multi-family building. For this purpose, the time series of indoor temperature and daily sums of indoor temperature during one heating season (October-May) were analyzed using Artificial Neural Networks (ANN). The quality of neuron prediction models was assessed on the basis of values of linear correlation coefficients and the quotient of standard deviations between actual and predicted data. It has been shown that the proposed method can be used as a tool to support the calculation of heating fees in the case of short-term failures of the monitoring system.

7

Badanie związku wysokości opadów miarodajnych w Polsce z parametrami zewnętrznymi

Licznar Paweł, Siekanowicz Katarzyna, Oktawiec Michał

Instal

|

2019

|

nr 10

42--46

PL

Zaprezentowano wyniki badań nad możliwością prowadzenia estymacji przestrzennej wartości maksymalnych wysokości opadów fazowych z uwzględnieniem parametrów zewnętrznych, takich jak: wysokość średniorocznych opadów, współrzędne geograficzne czy też wysokość nad poziomem morza. Maksima opadowe wydzielono z 30-letnich serii obserwacji zarejestrowanych przez 100 deszczomierzy w Polsce. Analizy przeprowadzono w ramach realizacji projektu opracowania Polskiego Atlasu Natężeń Deszczów (PANDa). W części wstępnej wykonano przegląd metod estymacji przestrzennej wysokości (natężeń) deszczów miarodajnych, stosowanych dotychczas w Polsce i zagranicą (w Niemczech i Stanach Zjednoczonych) do opracowywania ogólnokrajowych atlasów lub formuł, określających wielkość deszczów miarodajnych. Występowanie zależności pomiędzy analizowanymi parametrami zewnętrznymi a wysokościami opadów miarodajnych poddano ocenie z wykorzystaniem współczynnika korelacji rang Spearmana dla 480 maksimów opadowych (dla 16 faz (czasów trwania) deszczów miarodajnych w zakresie od 5 do 4320 minut i 30 pozycji w szeregach rozdzielczych). Ponadto zweryfikowano związek wyznaczonych dla danej lokalizacji wysokości opadów miarodajnych z położeniem geograficznym, przy użyciu metody wielokrotnej regresji liniowej.

EN

The research presents results on application possibility of external parameters, such as: average annual precipitation, coordinates of elevation in spatial estimation of maximum rainfall values. Rainfall maxima were selected from 30-year time series, recorded by 100 rain gauges in Poland. The analyses were conducted as a part of the implementation of the project: “Polish Atlas of Rainfall Intensities – PANDa”. In the introduction part there is a review of spatial estimation methods of design rainfall depths, which have been used in Poland and abroad (in Germany and in the USA) so far for rainfall national atlases and formulas. The relationships between analysed external parameters and the design rainfall amounts were evaluated using Spearman’s rank correlation coefficient for 480 rainfall maximums (for 16 durations – from 5 to 4320 minutes and 30 positions in series). Moreover, the relationship between design rainfall amount and the geographical location was verified using multiple linear regression.