Полина Путякова

журналист

---

Город без слепых зон

Умные системы сокращают потери городских ресурсов

Сегодня, 0:20

Поделиться

Твитнуть

Долгое время модернизация в сфере ЖКХ понималась исключительно как экстенсивное обновление «железа» — замена труб, насосов или светильников. Однако без цифрового контроля даже новые фонды остаются «слепой зоной»: управленцы на всех уровнях вынуждены работать в режиме реактивного реа­гирования, узнавая о перерасходе ресурсов из ежемесячных отчётов, а об авариях — по факту жалоб потребителей.

Как отмечает коммерческий директор технопарка «Морион Диджитал» Владимир Баландин, сегодня запросы ресурсоснабжающих организаций к ИТ-сообществу предельно конкретны и прагматичны: рынку нужна предиктивная аналитика для перехода от аварийного режима к профилактике, комплексные продукты вместо разрозненных датчиков, а также доказуемая экономия ресурсов и снижение аварийности.

Этот запрос обостряется внутренними вызовами самой отрасли. По словам директора ООО «Лаборатория Новых Технологий» Алексея Шатрова, текущий дефицит квалифицированных кадров и возрастающая технологическая сложность элементов инфраструктуры ставят на повестку дня автоматизацию как минимум ради замены рутинного труда специалистов. На этом фоне игнорировать успешный опыт цифровизации менее консервативных отраслей в такой ресурсоёмкой сфере было бы как минимум недальновидно.

Исторически между механизмами регулирования на этапе генерации и контролем непосредственно внутри здания клиента существовал разрыв. Низкая осведомлённость поставщика о процессах на стороне потребителя усложняла обеспечение качественных режимов, оборачиваясь высокими затратами на транспортировку, потерями и избыточными задачами, которые в итоге ложились на плечи жителей через тариф или снижение комфорта.

Цифровой контур города

Реактивный подход долгое время доминировал и в сфере управления муниципальными ресурсами. Муниципалитеты узнавали о перерасходе энергоресурсов только в конце расчётного периода, а о неисправностях на линиях — из жалоб жителей или в ходе плановых объездов. Это приводило к скрытым потерям бюджета и неэффективному использованию выездных бригад, которые тратили рабочее время на поиск мест обрывов вручную.

Для решения этой проблемы у городов, как правило, есть два пути. Первый — экстенсивный, когда старые лампы просто заменяют на энергоэффективные светодиодные. Это даёт первичную экономию на объёмах потребления, но оставляет сеть «чёрным ящиком». Второй путь — создание автоматизированных систем управления, где экономия на электричестве дополняется цифровым контролем за счёт гибкого диммирования в зависимости от трафика, времени суток и погоды.

Примером практической реализации второго подхода стал проект модернизации городского освещения в Перми, осуществлённый компанией «ЭР-Телеком Холдинг». Вместо точечного обновления инфраструктуры здесь была развёрнута система сквозного мониторинга. Сейчас сеть датчиков и контроллеров в режиме реального времени передаёт данные о состоянии каждого светильника, параметрах работы сети и энергопотреблении, что позволяет централизованно менять сценарии освещения целых районов из единого центра.

Экономический эффект такого внедрения складывается не только из прямой экономии электричества. Безусловно, за счёт перехода на LED-технологии и снижения яркости в глубокие ночные часы потребление энергии падает на 50—75%. Однако ключевую ценность имеет оптимизация операционных затрат, которые снижаются на 30—40%. Автоматическая диагностика позволяет перейти к модели предиктивного обслуживания: система распознаёт риски аварий до их фактического наступления, что сокращает нагрузку на выездные службы и продлевает срок службы оборудования до 10—12 лет, делая инфраструктуру прогнозируемой.

Контроль невидимой инфраструктуры

Если на уровне наружного освещения город имеет дело с относительно однородной и видимой инфраструктурой, то при спуске на уровень магистральных сетей ресурсоснабжения задача усложняется кратно. Снабжение мегаполиса водой или теплом — это скрытая подземная среда, где автоматизация внедрялась и прежде, но неравномерно.

По словам руководителя проекта «Центр автоматизированного управления производством» ООО «Бюро Информационных Технологий» Михаила Прудского, уровень «цифровой зрелости» организаций ЖКХ сейчас склоняется скорее к разрозненным системам и точечной автоматизации, а не к единым комплексным решениям. На практике это выражается в лоскутной автоматизации, когда данные о работе сетей, насосных станций и технологических процессов существуют изолированно друг от друга в программных средах разных поколений.

Радикальное и дорогостоящее решение в этой ситуации — замена всего программного обеспечения. Однако существует более прагматичный подход: создание единой платформы-интегратора, которая связывает действующие ИТ-системы без остановки производственных процессов. По такому пути пошли в Пермском крае, где для компании «НОВОГОР-

Прикамье» совместно с разработчиком — «Бюро информационных технологий» — был создан Центр автоматизированного управления производством (ЦАУП). Особенность этого решения в том, что оно объединило в общем аналитическом пространстве как современные SCADA-системы, так и учётные комплексы образца 1980—2000-х годов, сформировав единую точку консолидации данных.

Сведение разнородных потоков информации в одну цифровую модель кардинально меняет логику оперативного управления водоснабжением и водоотведением. Имея полную картину, диспетчерские службы могут в режиме реального времени проводить гидравлические расчёты, мгновенно выявлять скрытые отклонения параметров и моделировать развитие нештатных ситуаций. На практике внедрение более 80 расчётных задач автоматизации позволило перестроить внутренние бизнес-процессы предприятия, напрямую повлияв на надёжность инфраструктуры для конечных потребителей.

Эффект от интеграции выражается в конкретных операционных показателях. За счёт ликвидации информационных разрывов скорость реагирования на инциденты в сетях возросла, что позволило на 20% снизить среднюю продолжительность перебоев с водоснабжением, говорит Михаил Прудский. Кроме того, создание цифрового двойника системы водоснабжения оптимизирует работу насосного оборудования, что, по расчётам, должно обеспечить снижение затрат на электроэнергию на 3—5% после завершения всех этапов модернизации.

Локальный контроль

Магистральные сети и крупные насосные станции задают общую стабильность городской системы, однако конечная точка потребления любого ресурса — это конкретное здание. Здесь, на уровне многоквартирных домов и жилых комплексов, эксплуатирующие организации сталкиваются с точно такой же проблемой информационной разобщённости, но в миниатюре.

Если водоканал преодолевает разрывы между системами разных эпох, то управляющая компания ежедневно тонет в десятках изолированных инженерных подсистем дома, теряя контроль над оперативной ситуацией. Отсутствие единого цифрового пространства приводит к тому, что диспетчерские службы реагируют на аварии постфактум, когда ущерб уже нанесён.

Альтернативой традиционным диспетчерским пультам становится создание сквозных цифровых платформ управления зданием. Примером такой интеграции служит решение компании «Юникорн», объединившее разнородное инженерное оборудование в единый контур — виртуальную диспетчерскую. Платформа в режиме реального времени агрегирует телеметрию с приборов учёта, датчиков протечек, систем безопасности и домофонии, преобразуя разрозненные сигналы в сквозной поток данных. В результате ручной мониторинг заменяется автоматизированным управлением инцидентами: при любом отклонении параметров система сама регистрирует заявку и мгновенно отправляет её исполнителю, сводя к минимуму человеческий фактор на этапе первичного реагирования.

Переход к автоматизированной эксплуатации даёт измеримый экономический эффект, который в одном из кейсов уже в первый год эксплуатации уже в десятки раз перекрыл затраты на внедрение платформы, отмечает CEO «Юникорн» (ТМ Ujin) Светлана Перминова. Отдельный эффект связан с управлением потреблением ресурсов. В части теплоснабжения снижение затрат может достигать 30—40% за счёт использования локальных устройств регулирования, позволяющих управлять подачей тепла на уровне квартиры.

В части электро- и водоснабжения экономика проекта строится на предотвращении крупных коммунальных аварий и минимизации сопутствующего ущерба. Автоматическое перекрытие стояков при первых признаках протечки или локальное отключение перегруженных электрических контуров позволяют избежать дорогостоящих ремонтов общедомового имущества и минимизировать потери управляющей компании.

Оптимизация эксплуатации коммерческого жилья коммерческими же компаниями имеет понятные рыночные стимулы. Но в масштабах города существует огромный и традиционно самый инертный сектор — социальная инфраструктура, расходы на которую ложатся прямой нагрузкой на муниципальный бюджет.

Школы, детские сады и больницы годами оставались наиболее непрозрачными потребителями ресурсов, где учёт до сих пор ведётся по бумажным ведомостям, а скрытые утечки могут неделями истощать городскую казну. Из-за отсутствия сквозного мониторинга профильные ведомства не видят общую картину потреб­ления, не могут оперативно выявлять скрытые утечки или перерасход ресурсов и вынуждены планировать бюджетные лимиты вслепую.

Оптимальным решением в данном случае становится создание единой ведомственной платформы энергомониторинга. Главный барь­ер при цифровизации действующих госучреждений — это риски остановки их работы ради прокладки кабелей. Опыт Перми показывает, что эту проблему можно обойти за счёт использования беспроводных IoT-технологий. В рамках проекта «Энергомониторинг социальных учреждений», реализованного компанией «ЭР-Телеком Холдинг», датчики устанавливались без вмешательства в капитальные инженерные коммуникации. Это позволило оперативно связать узлы учёта тепла, электричества и воды в единый цифровой контур без нарушения графика работы социальных объектов.

Сбор телеметрии в режиме реального времени радикально меняет подход к контролю за расходованием бюджетных средств. Вместо постфактум-анализа ежемесячных счетов город получает инструмент моментального реагирования: алгоритмы платформы автоматически сопоставляют текущие расходы с нормативами и мгновенно отправляют уведомления диспетчерам в случае аномального всплеска потребления или аварии.

Внедрение сквозного IoT-мониторинга обес­печивает снижение затрат на коммунальные ресурсы в бюджетной сфере в пределах 20%. Экономический эффект достигается не только за счёт быстрой локализации утечек, но и благо­даря росту управленческой дисциплины: руководители учреждений получают наглядную структуру расходов и могут точно корректировать режимы тепло- и энергопотребления. В масштабах муниципалитета такая централизация превращает разрозненные данные в прозрачную цифровую модель, позволяя точнее прогнозировать бюджетные обязательства города.

Закономерности умного города

Анализ практики внедрения цифровых платформ на всех уровнях — от макроинфраструктуры города до конкретного социального объекта — указывает на единый системный сдвиг в логике управления ресурсами. Независимо от специфики конкретной среды, будь то водоснабжение, тепло- или электроэнергия, этот процесс подчинён трём главным закономерностям.

Во-первых, ликвидируется базовая уязвимость традиционного ЖКХ — информационный вакуум: устранение слепых зон позволяет лицам, принимающим решения (от мэра города до директора школы или председателя ТСЖ), опираться на актуальную телеметрию, а не на исторические данные прошлых периодов.

Во-вторых, меняется технологический приоритет: ценность смещается от простой замены оборудования к созданию единого информационного контура. Период точечной автоматизации завершён; ключевым фактором эффективности становится специализированный софт, способный интегрировать разнородные, часто устаревшие аппаратные комплексы в сквозные аналитические платформы без остановки текущих производственных процессов.

Наконец, главным экономическим и управленческим итогом цифровизации становится переход к предиктивной модели эксплуатации.

Развёртывание масштабных технологических платформ неизбежно сталкивается с системными ограничениями. Среди них — дефицит вычислительных мощностей. Современный умный город генерирует миллиарды гигабайтов данных, требующих ежесекундной обработки, для чего возможностей существующей ИТ-инфраструктуры уже недостаточно. Решением проблемы дефицита мощностей в регионе станет строительство «ЭР-Телекомом» в Перми крупнейшего в Европе центра обработки данных.

Масштабирование умных технологий сдерживается глубокими регуляторными и финансовыми барьерами, которые сегодня тормозят отрасль сильнее любых технических преград, говорит Алексей Шатров. Российская инфраструктура ЖКХ уникальна, и зарубежные типовые решения не имеют здесь преимуществ перед отечественными продуктами, которые объективно богаче по функционалу и защищены от санкционных рисков. Однако приток частных инвестиций в российские разработки сдерживается отсутствием механизмов государственного поощрения.

Эксперт также указывает на устаревшую нормативную базу, которая до сих пор не описывает правовых механизмов для внедрения ИИ или цифровых двойников. Изменить ситуацию и консолидировать разрозненный рынок ресурсоснабжения может только государство, если выступит прямым заказчиком инноваций через прозрачные механизмы государственно-частного партнёрства.