Onderzoek naar slim leidingnet
‘Dit is letterlijk een blik in de toekomst’
Druksensoren die automatisch een seintje geven als de druk in het leidingnet te hoog wordt, een virtuele 3D-kopie van het leidingnetwerk en een leiding inmeten met behulp van de nieuwste iPhone. Binnen het Novie onderzoeksprogramma ‘Leidingnet van de Toekomst’ zijn de afgelopen jaren allerlei innovatieve technieken getest. Doel: het onzichtbare zichtbaar maken en goed onderbouwde keuzes maken over de toekomst van ons leidingnet.
“We proberen niet zomaar lukraak technieken uit. We onderzoeken eerst goed aan welke data precies behoefte is en welke verbetering we met die extra informatie kunnen realiseren. Dan pas gaan we potentieel interessante technieken testen”, vertelt onderzoeksleider Valerie Dresscher. Het wordt steeds belangrijker te meten en weten wat er zich in het ondergrondse leidingnetwerk afspeelt én waar leidingen exact liggen ten opzichte van andere infrastructuur. “We werken als Evides nauw samen met overheden en netbeheerders die werkzaamheden plannen en uitvoeren. Door de drukte in de ondergrond is het van belang dat we de exacte geografische gegevens hebben om graafschade te voorkomen en beslissingen te kunnen nemen op basis van actuele data.”
Warmte- en druksensoren
Om de transitie naar een duurzame energievoorziening te kunnen realiseren worden er in het voorzieningsgebied van Evides warmtenetten aangelegd en wordt het elektriciteitsnet verzwaard. Die nieuwe ondergrondse infrastructuur heeft direct invloed op de drinkwatertemperatuur. Ook klimaatverandering heeft een belangrijke invloed op de temperatuur van ons water. “Water in het leidingnetwerk mag wettelijk niet warmer zijn dan 25 graden. Vooral de bodemtemperatuur heeft grote invloed. Maar ook de ondergrondse infrastructuur is zeer bepalend. Op dit moment onderzoeken we of we sensoren in ons leidingnetwerk kunnen brengen die 24/7 de temperatuur van het water monitoren. ‘Smart infrastructure’ noemen we dat”, aldus Dresscher.
Naast de temperatuursensoren, is er in de afgelopen jaren ook aandacht besteed aan het testen van speciale druksensoren. Deze sensoren meten met een zeer hoge frequentie - 1.200 keer per seconde - de druk in het leidingnetwerk. “Stel, je plaatst die sensoren op strategische plekken in een bepaald gebied, dan kun je precies pinpointen waar piekverbruik of een lekkage plaatsvindt, om overlast en onnodige schade te voorkomen. We hebben nu vier succesvolle tests uitgevoerd en gaan komend jaar nog een laatste test doen.
Digital Twins
Een ander deelonderzoek binnen ‘Leidingnet van de Toekomst’ is een verkennend onderzoek naar ‘Digital Twins’. Een Digital Twin is als het ware een digitale kopie van de actuele toestand en prestaties van het leidingnet. Om zo’n kopie te kunnen maken moet er voldoende historische en real-time data beschikbaar zijn van alle fysieke objecten en operationele systemen van de waterproductie en distributie. Denk bijvoorbeeld aan gegevens over de conditie van het leidingnet, data die afkomstig is van de druk- en temperatuursensoren en gegevens over de exacte ligging van assets in de ondergrond. Op basis van die data kan Evides analyses uitvoeren en 3D-visualisaties maken van het leidingnetwerk. “Uiteindelijk is ons doel dat we met Digital Twins verschillende scenario’s in ons leidingnet kunnen simuleren en visualiseren. Met één druk op de knop kun je dan bijvoorbeeld een scenario simuleren waarin je ziet wat de conditie van het leidingnet over tien jaar is. Dat is meteen ook een raakvlak met het FACTS-onderzoek binnen Novie. Met Digital Twins willen we in de toekomst de onderhoudsscenario’s kunnen visualiseren die worden berekend door het team van FACTS”, aldus Dresscher.
Sommige gegevens en tools voor het creëren van Digital Twins zijn nu al beschikbaar. Maar het verzamelen van andere gegevens, zoals de nu ontbrekende diepteligging van het leidingnetwerk, zal een kwestie van lange adem zijn. Daarom heeft het onderzoeksteam een roadmap opgesteld waarin beschreven staat hoe Evides stapsgewijs aan Digital Twins kan bouwen.
‘Uiteindelijk is ons doel dat we met Digital Twins verschillende scenario’s in ons leidingnet kunnen simuleren en visualiseren.’
Inmeten met de smartphone
Waardevolle data voor het creëren van een Digital Twins kan bijvoorbeeld verzameld worden door de precieze locatie van nieuw aangelegde leidingen sneller en preciezer in kaart te brengen. Ook hier is binnen ‘Leidingnet van de Toekomst’ onderzoek naar gedaan. Dresscher: “Als we nu een nieuwe leiding plaatsen, dan komt er daarna iemand anders langs met een speciale GPS-stok om de leiding in te meten. De verwerking van die data duurt gemiddeld zes weken. Dus als er in die periode iets in de bodem verandert, dan kloppen onze data niet meer. Daarom zijn we op zoek gegaan naar een manier die sneller, eenvoudiger en nauwkeuriger is. We testen een techniek waarbij de monteurs zelf de leiding kunnen inmeten met de nieuwste iPhone, een app en een speciaal GPS-apparaatje dat op de telefoon wordt gezet. Die data worden doorgestuurd naar de cloud en omgezet naar een 3D-model. Zo heb je nog diezelfde dag alle benodigde data. De eerste testresultaten zijn veelbelovend.”
Niet alle innovaties die binnen ‘Leidingnet van de Toekomst’ zijn getest gaan in de komende jaren geïmplementeerd worden. Het is ook waardevol te weten welke technieken niet werken. Dresscher: “Technologische ontwikkelingen gaan razendsnel. Over vier jaar is er misschien weer een nieuwe techniek die beter werkt. Daarom doen we uitgebreid (bureau)onderzoek en testen we de nieuwe technieken in de praktijk, zodat we weten hoe het functioneert binnen ons leidingnetwerk. Niet voor niets zetten we het onderzoek door. Ik kijk ernaar uit om de komende jaren binnen het Onward onderzoeksprogramma de volgende stap te zetten.”