Vidět data v tabulkách, anebo na interaktivní 3D mapě je velký rozdíl – dokazuje to úspěch českého projektu Visual Grid Analytics z dílny brněnské společnosti Mycroft Mind. Díky jejímu 3D modelu je možné mapovat problémy v distribuční infrastruktuře elektřiny, najít černé odběratele i předpovídat, jak posílit vedení nebo kam nejlépe umístit třeba solární panely. Případně taky upozornit zařízení v síti, aby se vypnula chvilku před tím, než dojde k přetížení sítě.
Je to podobné, jako hledět na nějakou z budovatelských počítačových her: mapa a na ní jednoduše vytvořené cesty elektřiny, znázorněné jasně žlutou linkou jakoby zavěšenou na stožárech. Tyto stožáry ale ukazují jednotlivá odběrná místa, v tomto případě domy. Když poklesne napětí, sloupy a s nimi i linka klesají také. Když je mezi dvěma odběrnými místy – tedy budovami – nějaké nestandardní chování, prostor tu bliká rudě.
Visual Grid Analytics, které ve firmě Mycroft Mind zkracují na VGA, propojuje výkonnou analytiku založenou na umělé inteligenci a zobrazování výsledků v interaktivní 3D scéně. Pracuje s informacemi, které sbírá z nízkonapěťového transformátoru (tedy z trafa) a chytrých elektroměrů, které jsou v cestě elektřiny zapojeny „za“ ním. A právě tak, jak pojmy „před“ a „za“ lépe odkazují k tomu, jak o takových cestách přemýšlejí lidé, 3D zobrazení jim ukazuje informace, ze kterých můžou vyvodit důsledky.
„Data zobrazená ve statické tabulce nejsou schopna podchytit vizuální dynamiku dějů v distribuční síti. Ve 2D formátu lze v podstatě vizualizovat jen dvě hodnoty. Přitom ta třetí vám může ukazovat to zásadní: kolísání napětí, proudu i mnoho dalších spojených věcí,“ vysvětluje Miloslav Rut, ředitel divize Moore Technology CZ z poradenské a auditorské skupiny Moore Czech Republic, pod kterou Mycroft Mind spadá.
Vizualizace elektrické sítě v softwaru od společnosti Mycroft MindDíky tomu Mycroft Mind v Česku spolupracuje nebo je v kontaktu se všemi třemi významnými distributory elektřiny, tedy skupinami ČEZ, E.ON i PRE. Mezi jeho zákazníky patří například španělská i-DE Iberdrola, jedna z největších světových energetik. Ale pilotní projekty realizovala i pro firmy Škoda Auto, slovenský mýtný systém Skytoll nebo správce vodovodní sítě v Lisabonu EPAL.
„Nejen distributoři, ale i výrobní firmy mohou konečně lépe zužitkovat širší spektrum dat ze svých distribučních sítí či výrobních linek,“ shrnuje krátce Filip Procházka, technický ředitel a hlavní vizionář pro umělou inteligenci Mycroft Mind (na titulním snímku).
Pozor, právě přijel domů
V cestě do domácností může elektřině stát řada i těch nejbanálnějších překážek. Pokud bliká sloupec na 3D mapě rudě, mohl prostě zrovna přijet domů majitel elektroauta a zapojit jej do nabíječky. Pro nízkonapěťovou distribuční síť to může být významná změna.
Ve světě tabulek a čísel by to mohlo způsobit nevysvětlitelné kolísání proudu. Distributor elektřiny by se o něm nejspíš dozvěděl ve chvíli, kdy by se ze sítě začaly množit reklamace. Pokud by na jejich základě přijel druhý den na místo technik, nenašel by vůbec nic. Vůz i s řidičem by byli dávno pryč.
„Zatímco my můžeme určit nabíjecí místo a zpětně pomoci analyzovat to, co se stalo. Tím, že připojení elektromobilu má mnoho specifických identifikátorů, jsme schopni zjistit, že je to právě elektroauto, které nestabilitu sítě způsobilo. Stejně jako umíme identifikovat bojler, tepelné čerpadlo, solární panely i klimatizace,“ popisuje Procházka. Tedy: firma dané přístroje pozná prostě podle toho, jak parametry okamžité spotřeby elektřiny vypadají. Technicky je to ale složitější. Za poznáním stojí algoritmy trénované na více než 20 miliardách měření z chytrých elektroměrů.
Anebo jiný příklad: černé odběry elektřiny se běžně řadí pod kolonky „netechnické ztráty“. Je u nich totiž zřejmé především to, že energie, která protekla přes distribuční trafostanici, nesedí s tou vyfakturovanou. Jenže pokud má společnost na černé odběry podezření a vyšle na místo technika, z dvaceti takových návštěv najde tři místa, kde neoprávněně odebírají elektřinu. To je 15procentní úspěšnost, nemluvě o dojmu, který takový technik nechá u poctivých zákazníků. „Náš systém to číslo zvedl na zhruba 60 procent. Ze tří úspěšných návštěv bylo 12,“ říká Procházka.
Velkou výhodou VGA 3D modelu je totiž to, že je možné pustit si dynamický záznam vývoje v čase. Takže pokud v něm začne podezřelé místo blikat červeně na dobu jedné, dvou, nebo třeba deseti hodin o víkendu, je jasné, že ve všední den technik nenajde nic. A přitom třeba chalupáři za využití černého odběru napouštějí bazén.
Nic, co by bylo nepostradatelné. Ale věci to mění
Tým Mycroft Mind začal vznikat před 14 lety. Tehdy se skupina matematiků oddělila jako takzvaný spin-off na Masarykově univerzitě. Což znamená, že byla převedena z univerzitní do soukromé sféry, kde už mohla fungovat samostatně ve světě byznysu. Do nové firmy zainvestoval místní podnikatel Ladislav Chodák, který spoluvlastní mnoho dalších společností.
Od té doby tým postupně vyvíjel různá řešení pro hned několik oblastí, z nichž jednou bylo IT. Z toho postupně vzniklo několik firem včetně Mycroft Mind, která během své existence už nasbírala zkušenosti mimo jiné i z Kanady či Austrálie.
Třetinu 35členného kolektivu tvoří matematici, třetinu vývojáři a zbytek projektový a obchodní tým. Tým se nejprve soustředil na reporty bez 3D zobrazení, které vyvíjel zhruba pět let. Na vizuální podobu se začal soustředit teprve v posledním roce. Právě ta budí u zákazníků zájem – podle Ruta je to něco, čím se konkurence nezabývá. „Není to nic, co by v běžném analytickém prostředí bylo nepostradatelné. Ale je to přídavek, který technikům distribučních společností pomáhá efektivně a zpětně zjistit, kde se problém v nízkonapěťové části sítě nachází,“ vysvětluje Rut.
Miloslav Rut je ředitelem divize Moore Technology CZ z poradenské a auditorské skupiny Moore Czech Republic, pod kterou Mycroft Mind spadá. Foto: Moore CZDo konce roku by k blikajícímu rudému sloupci měla přibýt propracovanější 3D verze s ikonami – třeba právě ikona elektromobilu, které i na monitoru počítače prostě v danou chvíli k bodu odběru elektřiny přijede. „Jsme schopni určit nabíjecí místo a co se v nízkonapěťové síti stalo, když se na zobrazení ‚autíčko‘ objevilo a začalo síť nabíjením zatěžovat. Distributor elektřiny je tak schopný zjistit, kdy a proč byla tato část sítě přetížená, přičemž jiná byla v pořádku, a efektivně plánovat, které části bude muset posílit nebo dobudovat,“ říká Procházka.
Víme, co se stane
Každé auto, boiler, solární panel nebo tepelné čerpadlo samo o sobě problém v elektrické síti nezpůsobí. Ale informace o nich je důležitá pro distributora energie, protože současné spuštění několika spotřebičů už kolísání na svědomí mít může. „Nedávno jsme to ukazovali rakouskému distributorovi energie,“ vysvětluje Rut. „Díky nerovnoměrnému zapojení a zatížení jednotlivých fází docházelo k občasnému kolísání sítě a nesymetrické zátěži transformátoru. Bez naší VGA 3D analytiky by identifikace tohoto problému vyžadovala několik výjezdů techniků a zdlouhavá místní měření.“
Podobně technologie VGA dokáže vysledovat třeba i to, kde a kdy se v domácnostech vyrábí elektřina ze solárních panelů a jaký to má vliv na chování celé sítě. Nebo předpovídat budoucnost – a ne nutně jen tu elektrickou.
Pokud má totiž analytický modul Mycroft Mind jasně danou posloupnost událostí, které se před nějakým problémem nebo anomálií udály, dokáže upozornit na to, že se potíž zase blíží. A pokud má například nasbírané informace o událostech před zkratem na rozvodu v domácnosti, může mu při těch samých symptomech nařídit, aby přívod proudu raději vypnul.
Podobně také dopočítá parametry nahřátí kotle v bytovém domě. K takovým informacím si přitom doplňuje další nutná data: povětrnostní podmínky, sezónní změny, jako jsou svátky, pracovní dny i víkendy. Jakmile ví, jaké bude počasí a jak se kotel choval před týdnem, měsícem nebo rokem, snadno předpoví, jak se bude chovat tento víkend.
Tam, kde budoucnost nejde jen tak odhadnout, je možné si ji vyzkoušet nanečisto. Tedy v takzvaném prostředí digitálního dvojčete – přesné kopii toho, co je ve skutečném světě, jen převedené do toho počítačového. Tam je možné si bez jakýchkoliv postihů zkoušet různé scénáře. Třeba na jaké střechy postavit solární panely, aby to bylo co nejvýhodnější. „Vytvořili jsem například kompletní digitální dvojče významného energetického distributora, které zabírá paměť stovek terabytů“ usmívá se Procházka.
Microft Mind přitom neřeší jen anomálie pro elektrické vedení, ale umí detekovat i ty pro vodovodní, plynovodní a teplovodní distribuční soustavy. A předpovídá i pro průmyslové podniky. „Jak v energetice, tak v průmyslu se dnes běžně zpracovává obrovské množství dat pro řízení, správu a plánování dalšího rozvoje jednotlivých systémů. Tyto úlohy již nemůže řešit jen člověk vlastní analýzou doplněnou historickými zkušenostmi, protože je nutné zahrnout příliš mnoho faktorů, nejistot, stupňů volnosti a různých vývojových scénářů. Zde se podniky neobejdou bez řešení pro zpracování velkého množství dat, strojového učení a umělé inteligence, která se díky specifickým algoritmům dokáže adaptovat na neustále se měnící vstupy a podmínky,“ věří Rut. Podle něj je právě tady pro Mycroft Mind a jeho analytické moduly velká příležitost.
