De gemeente Almelo en waterschap Vechtstromen startten enkele jaren geleden met het Camino-project. Doel is om nieuwe technologieën, zoals kunstmatige intelligentie, in de rioolwereld uit te proberen. De eerste resultaten zijn veelbelovend, stelt beleidsadviseur Marcel Roordink van de gemeente in een interview op de site van Stichting RIONED. “We kunnen bijna met 1 druk op de knop een nieuw rioolmodel opbouwen.”
Het optimaliseren van het Real Time controlesysteem dat de besturing van het rioolstelsel regelt als het hard gaat regenen, was in Almelo de start naar het maken van een simulatiemodel en machine learning systeem voor efficiënt rioolbeheer, vertelt beleidsadviseur Marcel Roordink in het interview. De vraag hoever een gemeente kan gaan in het digitaliseren van het rioleringsbeheer staat in het gesprek centraal.
Almelo legde eerder een RTC-besturingssysteem aan. Ook plaatste de gemeente in het gehele rioolstelsel op diverse punten sensoren in stuwputten. Die geven aan waar in het rioolstelsel delen dreigen vol (te) lopen bij een regenbui. De gemeente kan zo sneller reageren door op specifieke plekken te gaan pompen of water juist vast te houden. “Daardoor kunnen we het water zo optimaal mogelijk door het rioolstelsel richting de afvalwaterzuivering laten stromen. Zo kunnen we bijvoorbeeld overstortingen of water op straat zoveel mogelijk voorkomen”, zegt Roordink
Verbetering RTC-systeem
Om het RTC-systeem te verbeteren startte de gemeente en waterschap Vechtstromen enkele jaren geleden het Camino-project. Doel is om nieuwe technologieën in de rioolwereld uit te proberen. Een voorbeeld is om via kunstmatige intelligentie waterstromen, onderhoud en energieverbruik te optimaliseren op basis van een algoritme. Hiervoor gebruikt de gemeente een simulatiemodel van het stelsel. Dat is ontwikkeld met verschillende partijen: Benchmark Electronics, Deltares (Sobek rekensoftware), Nelen&Schuurmans (bouwen van het model), Inter Act (telemetrie), World Class Maintenance (voorspelbaar onderhoud) en waterschap Vechtstromen.
Goede data essentieel
Om het simulatiemodel optimaal te laten werken is goede data essentieel. Het model moet overeenkomen met de werkelijkheid in het rioolstelsel. De details moeten kloppen om een goede simulatie uit te kunnen voeren. Daarom gebruikt de gemeente de open GWSW-standaard voor het eenduidig uitwisselen en ontsluiten van gegevens in het stedelijk waterbeheer. Hierdoor kon de gemeente goed beschrijven hoe het rioolstelsel hydraulisch in elkaar steekt. Het databeheerpakket GBI van Antea was hier echter nog niet volledig op ingericht. Mede dankzij Stichting RIONED lukte het toch om de data voor modellering conform het GWSW te leveren. Dat is belangrijk, want daardoor kunnen andere gemeenten en waterschappen ook direct aan de slag met de ontwikkelde software.
Zelflerend systeem
De data en de koppeling RTC-model waren nodig om met kunstmatige intelligentie tot een zelflerend systeem te komen. Dat systeem kan de sturing overnemen bij grote regenbuien. In het simulatiemodel kan de gemeente veel verschillende situaties en ook extremen doorrekenen, zonder afhankelijk te zijn van wat er in het echte stelsel en met het weer gebeurt. “We hebben gekozen op het model een algoritme te zetten dat leert op basis van terugkoppeling, belonen en bestraffen eigenlijk”, zegt Roordink. “In het model probeerden we een groot aantal wijzigingen in sturingsparameters uit en beoordeelden we de effecten. Waren die goed, dan krijgt het systeem bonuspunten. Pakten ze negatief uit, dan zal het algoritme dat voortaan minder makkelijk doen. Het is belangrijk om goed na te denken wat je gaat belonen zodat de computer weet waar hij op moet letten. Doe je dat niet goed dan kan het zo maar helemaal de verkeerde kant op gaan.”
Sturing van het water
De samenwerkingspartners richtten zich eerst op sturing van het water. De optimalisatie van energieverbruik zou een volgende stap kunnen zijn. Of simuleren wat er gebeurt als je een aantal grotere buizen of extra berging gaat aanleggen op bepaalde plekken. Of wat afkoppelen doet. En waar een interne stuwput zou kunnen helpen. Als er dan toch een overstorting moet plaatsvinden omdat de bui zo extreem is, welke locatie kan dat dan het beste om de minste problemen te veroorzaken? En wat gebeurt er als je het gemaal vaker of juist minder aanzet? Hoe voorkom je dat gemalen tegen elkaar in pompen? Is een flexibele overstort een goed idee?
Het project bevindt zich in de laatste fase. De betrokken partijen zijn bezig met kalibreren en valideren. Doel is om het project voor de zomer van 2021 op te leveren. Daarna besluiten ze om de machine learning tool verder te ontwikkelen. Hier zoeken de partijen nog partners voor.
Lees hier het volledige interview
En voor meer actueel nieuws uit de watersector kijkt u hier.
