title: Ανάλυση υδραυλικού δικτύου υπό πίεση με χρήση τεχνολογίας ψηφιακών διδύμων
title: Analysis of water distribution network under pressure using digital twins
Creators: name: Μποβολου Διονυσια
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2022

description: Ένα ψηφιακό δίδυμο είναι ένα ψηφιακό αντίγραφο ενός φυσικού αντικειμένου ή συστήματος. Το εικονικό μοντέλο ενός συστήματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προσομοίωση της συμπεριφοράς του στον πραγματικό κόσμο, τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας του και την δημιουργία νέων δυνατοτήτων. Τα ψηφιακά δίδυμα βρίσκουν εφαρμογή σε ποικιλία βιομηχανιών για τη δημιουργία εξυπνότερων, πιο αποδοτικών συστημάτων. Στη βιομηχανία παροχής νερού, για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται ψηφιακά δίδυμα για την ανάλυση των συστημάτων διανομής και τον εντοπισμό πιθανών προβλημάτων πριν αυτά εμφανιστούν. Αυτό βοηθά τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας να αποφεύγουν δαπανηρές επισκευές και να βελτιώνουν την αποτελεσματικότητα των λειτουργιών τους. Η ενσωμάτωση της τεχνολογίας των ψηφιακών διδύμων σε τέτοιους κλάδους μπορεί να οδηγήσει σε ένα πιο βιώσιμο μέλλον και βελτιωμένη διαχείριση των πόρων.
Στην παρούσα εργασία δημιουργείται το ψηφιακό δίδυμο για το δίκτυο υδροδότησης από το φράγμα Αποσελέμη προς το Ηράκλειο. Συγκεκριμένα, για την ψηφιακή απεικόνιση χρησιμοποιείται το EPANET, ένα λογισμικό ανοιχτού κώδικα ελεύθερα διαθέσιμο. Στο πρόγραμμα αυτό γίνεται και η ανάλυση με την βοήθεια μετρήσεων που έχουν αντληθεί από το πραγματικό δίκτυο. Στόχος της μελέτης είναι να αποτυπωθεί το δίκτυο στο EPANET και το εικονικό δίκτυο να λειτουργεί όπως το πραγματικό. Πραγματοποιούνται, επίσης, ορισμένα παραδείγματα αναλύσεων για να γίνει κατανοητή η αποτύπωση των αποτελεσμάτων. Μέσα από τα παραδείγματα διερευνάται εάν είναι εφικτό να εντοπιστούν σημεία με μεγάλη  πίεση ή έντονες μεταβολές της πίεσης στο δίκτυο. Κατ’ επέκταση σκοπός είναι να γίνεται πρόβλεψη των πιέσεων σε μη προσβάσιμα σημεία, της κόπωσης του υλικού και να υποστηρίζεται η προληπτική συντήρηση.

description: A digital twin is a digital replica of a physical object or system. The virtual model of a system can be used to simulate its real-world behavior, optimize performance and enable new capabilities. Digital twins apply in a variety of industries to create smarter, more efficient systems. In the water supply industry, for example, digital twins are being utilized in order to analyze distribution systems and identify potential problems before they occur. This helps utilities avoid costly repairs and improve the efficiency of their operations. The inclusion of digital twins technology in these fields may result in a more sustainable future and improved management of resources.
In this thesis, the digital twin for the water distribution network from the Aposelemi dam to Heraklion is created. In particular, EPANET, a freely available open source software, is used for digital modeling. The analysis is also conducted in this program using data taken from the actual network. The goal of the study is to model the network on EPANET and make the virtual network function like the original. Analysis examples are also conducted to make the results clear. Through the examples, it is investigated whether it is possible to identify parts with high pressure or intense pressure changes in the network. By extension, the purpose is to predict the pressures in inaccessible places, the fatigue of the material and to support preventive maintenance.