III Международный форум «Передовые цифровые и производственные технологии». Видеозаписи мероприятий.
События 1 Декабря 2021 года
Данная новость была прочитана 1297 раз

III Международный форум «Передовые цифровые и производственные технологии»: круглый стол «Цифровая трансформация ЖКХ и сферы природопользования»

1 декабря 2021 года в рамках деловой программы III Международного форума «Передовые цифровые и производственные технологии» состоялся круглый стол «Цифровая трансформация ЖКХ и сферы природопользования», организованный Лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ.

Организаторами форума выступили Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ) и его структурные подразделения – Научный центр мирового уровня «Передовые цифровые технологии» СПбПУ (НЦМУ СПбПУ) и Центр компетенций Национальной технологической инициативы «Новые производственные технологии» СПбПУ (Центр НТИ СПбПУ). Форум входит в программу мероприятий Года науки и технологий и прошел при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках национального проекта «Наука и университеты».

На круглом столе «Цифровая трансформация ЖКХ и сферы природопользования» были рассмотрены возможности технологии цифровых двойников и больших данных в решении задач комплексного управления водными ресурсами на территории Невско-Ладожского речного бассейна.

Модератором круглого стола выступил Дмитрий Александрович Серов, научный сотрудник Лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ, эксперт в области цифровых технологий и управления водоснабжением и водоотведением.

УЧАСТНИКИ КРУГЛОГО СТОЛА

  • Науменко Михаил Арсеньевич, доктор географических наук, профессор, заведующий Лабораторией гидрологии Института озероведения РАН, действительный член Русского географического общества;
  • Кузнецова Анна Борисовна, директор филиала «Балтводхоз» ФГБВУ «Центррегионводхоз»;
  • Новикова Юлия Александровна, и.о. руководителя Отдела исследований среды обитания и здоровья населения в Арктической зоне Российской Федерации ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» Роспотребнадзора;
  • Шафранский Николай Васильевич, заместитель директора по IT ООО «Альянс-Электро»;
  • Гасанов Тарлан Гасанович, генеральный директор ОАО «Кингисеппский Водоканал»;
  • Шевелёв Всеволод Вениаминович, руководитель фестиваля «Ладога Фест», руководитель проектов Фонда Росконгресс.

В дискуссии также приняли участие эксперты, представляющие научное сообщество, органы государственной власти, организации сферы ЖКХ и различных отраслей промышленности, связанные с активным природопользованием: доктор географических наук, директор Института Озероведения РАН Шамиль Рауфович Поздняков; руководитель Санкт-Петербургского филиала ФГБНУ «ВНИРО» («ГосНИОРХ» им. Л.С. Берга») Марина Михайловна Мельник; и.о. руководителя Невско-Ладожского бассейнового управления Федерального агентства водных ресурсов Марина Викторовна Казьмина; директор Департамента охраны окружающей среды дирекции природопользования ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» Ирина Викторовна Алексеева; генеральный директор ГУП «Водоканал Ленинградской области» Сергей Сергеевич Морозов; руководитель Северо-Западного территориального управления Федерального агентства по рыболовству Александр Викторович Христенко; научные сотрудники отделения анализа, оценки и прогнозирования отдела исследований среды обитания и здоровья населения в Арктической зоне Российской Федерации ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» (СЗНЦ) Роспотребнадзора Александр Александрович Ковшов, Владимир Николаевич Федоров, Надежда Андреевна Тихонова; заведующий отделением гигиены питьевого водоснабжения ФБУН «СЗНЦ», кандидат медицинских наук Игорь Олегович Мясников.

«Технологии больших данных и цифровых двойников входят в число наиболее востребованных и перспективных в современном мире. И хотя прикладное применение таких технологий в сфере природопользования уже имеет свою историю у нас в стране и за рубежом, поле для дальнейшей работы и потенциал для всестороннего улучшения сферы ЖКХ и природопользования с помощью инструментария цифровизации огромны. Тем радостней факт, что сегодняшняя дискуссия происходит с участием представителей именно Северо-Западного региона, особенно Ленинградской области. Северо-Западный регион России на сегодняшний день – флагман экономического развития, для которого тема эффективного природопользования имеет ключевое значение, особенно учитывая те инвестиционные проекты, которые сейчас идут в нашем регионе», – сказал в своем вступительном слове Дмитрий Серов и выразил надежду, что данная дискуссия даст старт практической реализации в Северо-Западном регионе новым исследованиям и разработкам в сфере цифровизации ЖКХ и природопользования.

В докладе «Цифровая батиметрическая модель Ладожского озера: история создания, современное состояние и результаты использования для лимнологических исследований» Михаил Науменко рассказал о результатах работ по созданию первой в России цифровой модели Ладожского озера, работа над которой началась около 30 лет назад.

Точное количественное описание морфометрических характеристик крупного озера, формы его котловины и распределения глубин имеют первостепенное значение для изучения термического и светового режима, волновых процессов, процессов, ответственных за перераспределение грунтообразующего материала и его накопление в различных районах. Рельеф дна во многом определяет распространение речных вод в озере, особенно их динамику в придонных слоях. От формы и размеров озерной впадины зависят сроки замерзания и вскрытия ледостава в тех или иных районах, а также даты наступления и продолжительность различных гидрологических сезонов.

Как считает Михаил Арсеньевич, создание цифровых моделей является сейчас наиболее перспективным методом изучения морфометрии крупных озер, а математическое моделирование – одним из важнейших инструментов научного анализа и синтеза сложных систем, в том числе рельефа Ладожского озера.

Доклад Анны Кузнецовой был посвящен проблеме высокого антропогенного воздействия в бассейне реки Луга: «Проблемы обеспечения водой возрастающего количества населения, действующих и строящихся промышленных предприятий, экологического контроля стоят очень остро. Прирост промышленных объектов в регионе будет только продолжаться, и этот факт заставляет задуматься о том, как обеспечить водными ресурсами всех потенциальных водопользователей и при этом не нанести ощутимый урон этому водному объекту».

Для решения возникающей проблемы предлагается организовать тщательный мониторинг состояния водного объекта на основе цифровых технологий, чтобы выявить основные факторы воздействия на водные объекты и исследовать бассейн реки Луга «от истока до моря» по всей речной системе. Результаты такой работы дадут возможность рационально использовать водный объект, вовремя экономить воду и избегать дефицита воды.

Необходимо создать сеть пунктов мониторинга гидрологической обстановки на базе существующих гидрологических постов и сформировать новые пункты для обеспечения эффективного мониторинга на всей площади бассейна. Сеть независимых датчиков – пунктов мониторинга гидрологической обстановки – будет использоваться для оперативного сбора информации о текущем состоянии воды. Данные с устройств будут собираться в единый центр обработки для проведения автоматического анализа экологического состояния.

Юлия Новикова в своем докладе представила информационную систему «Интерактивная карта контроля качества питьевой воды в Российской Федерации» (ИС ИКК), разработка которой ведется Роспотребнадзором с 2019 года.

Единая цифровая платформа по сбору, систематизации и анализу результатов лабораторных исследований качества питьевой воды призвана повысить эффективность федерального государственного санитарного надзора за питьевым водоснабжением населения, внедрить контроль за реализацией целевых показателей федерального проекта «Чистая вода» и информировать население о качестве питьевой воды, а также оперативно анализировать большие объемы данных и способствовать принятию взвешенных управленческих решений.

Разработка системы уже завершается, создана база результатов мониторинга воды и заболеваемости населения; информация, собираемая в ИС ИКК с учетом ежемесячного обновления результатов лабораторных исследований, анализируется с использованием методов математической статистической обработки.

Среди дальнейших шагов разработки системы Юлия Александровна назвала развитие аналитического блока ИС ИКК, что позволит специалистам территориальных органов Роспотребнадзора более оперативно проводить сравнительный и коррекционный анализы качества воды и уровня заболеваемости населения, в том числе на территории Невско-Ладожского водного бассейна.

«Существующая на сегодняшний день в Российской Федерации система контроля и оценки качества питьевой воды по сути разрознена, социально-гигиенический мониторинг, производственный контроль и контрольно-надзорная (проверочная) деятельность не скоординированы между собой. Необходима интеграция данных о качестве питьевой воды, что позволит повысить точность оценки качества питьевой воды и, как следствие, разработать адекватные мероприятия по повышению ее качества», - считает Юлия Новикова.

Еще одно цифровое решение для мониторинга окружающей среды представил Николай Шафранский в докладе «Организация непрерывного мониторинга водных и воздушных ресурсов на основе АИС «Осадки». Система была разработана компанией ООО «Альянс Электро» в тесном сотрудничестве со специалистами ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», а также с Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) и ФГБУ «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова».

Целями создания АИС «Осадки» являются:

  • Оперативное слежение за метеорологической обстановкой на территории города и выдача предупреждений о наступлении неблагоприятных метеорологических событий.
  • Повышение точности определения фактического количества выпавших атмосферных осадков по бассейнам водоотведения.
  • Систематический автоматизированный учет количества атмосферных осадков и погодных условий с накоплением многолетнего банка данных.
  • Автоматизация, повышение точности и оперативности составления отчетов о характеристиках выпавших осадков, температуре.
  • Прогнозирование развития метеорологической ситуации на обслуживаемой территории.
  • Определение объема и стоимости утилизации осадков для юридических лиц.

Разработка была внедрена в Санкт-Петербурге в 2015 году. Система включает в себя 34 автоматических осадкомера и 7 метеостанций, которые объединены в пункты наблюдений. Передача данных ведется с частотой 5 минут. Система постоянно развивается и совершенствуется.

Тарлан Гасанов в докладе «Цифровой Водоканал» рассказал о внедрении цифровых методов в процесс водоочистки в ОАО «Кингисеппский Водоканал». Для первого этапа внедрения концепции на территории г. Кингисепп были выбраны канализационные очистные сооружения (КОС), где во взаимодействии с Фондом Нурминена было поставлено оборудование для автоматизированного дозирования реагента с целью удаления из сточных вод соединений фосфора. Ключевыми моментами модуля «Умные КОС» (куда входит инструмент «Дозирование реагентов») являются:

  • «Портал» – модуль удаленного мониторинга сооружений, получения отчетов, предоставляющий полный обзор всех данных;
  • «Оптимизация» – инструмент оптимизации производительности на основе получаемых данных;
  • «Управление» – инструмент для оптимизации производительности в режиме реального времени.

В числе факторов, которые могли бы затормозить развитие водоканалов и внедрение концепции «Цифровой водоканал», докладчик назвал длительность периода ее реализации (порядка 5–10 лет), необходимость серьезного финансирования (участия инвесторов), а также отсутствие доверия со стороны потребителя (как физических, так и юридических лиц), которое проявляется в неготовности устанавливать соответствующие приборы учета.

В заключение круглого стола Всеволод Шевелёв рассказал о ежегодном спортивно-туристском фестивале «Ладога Фест», руководителем которого он также является. Мероприятие проводится уже 5 лет, и за время своего существования серьезно расширилось и трансформировалось из спортивно-туристского в социально-экологический. Одной из основных задач фестиваля стало прекращение деградации ладожской воды, а зона его охвата расширилась до зоны водосбора Ладожского озера. В рамках взаимодействия с Институтом озероведения РАН организаторы фестиваля запустили волонтерский экологический проект «Большой сплав», нацеленный на ежегодный мониторинг 45 000 километров рек водосбора Ладожского озера. В детско-юношеском сегменте ведется работа по подключению детей из общеобразовательных школ, находящихся на территории водосбора, к работе со станциями мониторинга качества воды.

Так, спортсмены и дети могли бы принять участие в создании базы данных для формирования единой информационной модели региона. «Я вижу серьезную возможность кооперации научного сообщества, системы высшего и среднего образования и самого проекта, чтобы поставленные задачи могли решаться», – сказал Всеволод Вениаминович.

В ходе дискуссии по завершении выступлений участники круглого стола обсудили актуальность и перспективы создания цифрового двойника Невско-Ладожского бассейна. Внимание экспертов привлекли вопросы создания базы данных, возникновения возможных проблем во взаимодействии различных научных и государственных организаций как источников уникальных данных для модели. Как сделать процесс передачи данных легитимным? Как выбрать организацию для хранения массива данных? Кто будет нести ответственность за их безопасность и в то же время доступность для пользователей?

Участники дискуссии признали крайне важным обеспечение нормативно-методического и юридического сопровождения создания цифрового двойника бассейна.

«Если у нас есть данные, которые нужны другим, куда их «положить», чтобы они были доступны наибольшему кругу заинтересованных лиц? – отметил Михаил Науменко. – Это процесс небыстрый и непростой, в том числе с точки зрения законодательства. Эту проблему надо ставить, но прежде сосчитать, у кого какие данные есть, насколько они доступны, в каком формате они находятся и готов ли каждый из нас разместить эти данные на каком-либо ресурсе для других пользователей. Поэтому сначала надо говорить о методологии, а потом уже решать вопрос о модели. Пока нужно собрать данные в одном формате, а затем уже ими пользоваться».

В заключение круглого стола Дмитрий Серов выступил с предложением обратиться к правительству Ленинградской области с письмом – обоснованием целесообразности разработки цифрового двойника Невско-Ладожского бассейна, создания рабочей группы и подписания соглашений о сотрудничестве между научными и государственными учреждениями.

Новости на сайте по теме публикации: