PipeInsights™ : L'utilisation de l'apprentissage automatique et de l'intelligence artificielle dans la reconnaissance des défauts des égouts gravitaires
L'inspection des égouts gravitaires demande beaucoup de travail et peut être subjective. Les propriétaires d'actifs d'égouts gèrent en permanence les contraintes budgétaires tout en essayant de maintenir les systèmes vieillissants aux niveaux de service prescrits. L'infrastructure d'égout vieillissante du Canada nécessite une compréhension plus précise de son état. Cela nécessitera d'augmenter la fréquence et l'efficacité des enquêtes d'évaluation de l'état. L'utilisation de la technologie d'intelligence artificielle/apprentissage automatique (IA/ML) sera un perturbateur dans l'industrie de l'évaluation des égouts. En prévision de cela, AECOM se concentre sur l'amélioration des méthodes et des flux de travail pour améliorer la vitesse et la précision du processus d'évaluation des égouts et développer les programmes d'amélioration des immobilisations les plus rentables.
Il y a plus de 292 432 km de conduites d'égouts pluviaux et sanitaires à travers le Canada (Statscan. 2018). Ces pipelines sont sujets à détérioration en raison d'influences externes, notamment le type d'écoulement, l'état du sol, la surcharge et les charges externes. Avec la fréquence et la gravité croissantes des tempêtes dues au changement climatique, ces facteurs peuvent aggraver le processus de détérioration. Les récents bulletins d'évaluation des infrastructures nord-américaines suggèrent que l'infrastructure d'égout existante est de classe D+ ou en mauvais état/à risque. (ASCE 2021; Fiche de rendement des infrastructures canadiennes 2019).
Pour relever ces défis, les municipalités et les propriétaires de services publics allouent des budgets annuels pour surveiller l'état des actifs d'égout et développer des solutions d'ingénierie pour réhabiliter ou remplacer les infrastructures défaillantes. L'inspection des égouts est la première étape vers un entretien proactif et un programme de gestion durable des actifs.
La technique d'inspection la plus couramment utilisée dans les égouts est la télévision en circuit fermé (CCTV). Sur la base des interprétations vidéo de l'opérateur, les défauts sont codés et classés pour évaluer l'ensemble du pipeline. En général, chaque inspection est examinée trois ou quatre fois avant que les résultats de l'inspection ne soient appliqués à un plan d'amélioration des immobilisations (PIC). Ce processus demande beaucoup de main-d'œuvre étant donné qu'une grande partie du temps pourrait être consacrée à l'évaluation d'un tuyau sans défaut.
AECOM a développé SewerLogic en tant qu'outil piloté par l'IA/ML pour identifier et coder automatiquement les défauts, recommander des stratégies de réhabilitation et améliorer le processus de développement CIP
SOLUTION DE HAUT NIVEAU
L'équipe AECOM a remporté cet événement prestigieux contre d'autres concurrents AECOO. SewerLogic utilise l'IA et la détection de vision pour :
SewerLogic utilise également des normes d'échange de données géospatiales qui permettent aux organisations d'exploiter leurs données SIG d'entreprise. Connectés à une interface SIG, les utilisateurs peuvent localiser rapidement les actifs de l'infrastructure et parcourir l'historique complet des inspections de cet actif, à la fois au bureau et sur le terrain.
DÉTAILS DES SOLUTIONS
SewerLogic est une offre basée sur SaaS qui effectue une reconnaissance entièrement automatisée des défauts et est conçue pour utiliser les heures non travaillées pour traiter les inspections des égouts grâce à l'utilisation de l'IA. Le flux de travail typique consiste à télécharger la vidéo de l'égout, les bases de données d'inspection et les données SIG via l'interface SewerLogic. Une fois téléchargée, l'IA de SewerLogic commence à évaluer l'inspection - en validant les défauts fournis par l'entrepreneur, en détectant les défauts non codés, en générant des statistiques de validation et en créant à la fois des bases de données de défauts développées par l'IA et des vidéos d'inspection créées par l'IA avec des cadres de délimitation générés par l'IA pour chaque défaut.
SewerLogic a été formé sur 93 000 images avec plus de 500 000 défauts étiquetés à ce jour. Lors du développement de SewerLogic, les ingénieurs d'infrastructure d'AECOM ont donné la priorité à la formation du logiciel de reconnaissance automatisée des défauts (ADR) basée sur les défauts les plus courants et les plus percutants de nos programmes actuels de réhabilitation de l'infrastructure en se concentrant d'abord sur les défauts les plus courants ou les plus critiques. SewerLogic est formé pour détecter/valider les défauts au niveau du groupe/famille et est formé sur plus de 110 modificateurs NASSCO PACP individuels représentant 95 % des défauts PACP généralement observés dans les programmes de réhabilitation des infrastructures.
SewerLogic peut être appliqué à toutes les tailles de conduites et a été testé avec succès avec des systèmes d'aéronefs télépilotés (RPAS ou drones) sur de très grandes conduites. AECOM reconnaît cependant que la véritable valeur des algorithmes ADR réside dans le traitement rapide de tuyaux plus petits (<1200 mm) de diamètre commun.
AVANTAGES
SewerLogic aide les propriétaires d'actifs à créer des CIP informés pour une infrastructure d'égouts résiliente et durable. La solution a été conçue pour produire des évaluations cohérentes et des interprétations précises tout en réduisant le temps d'examen et en permettant aux propriétaires d'actifs de hiérarchiser les travaux et de gérer efficacement leurs réseaux. Cet outil optimisé peut suggérer des méthodes de construction durables, y compris des méthodes technologiques sans tranchée qui maximisent le financement disponible et réduisent les empreintes de construction, les perturbations sociales et les émissions de dioxyde de carbone (CO2).
L'investissement stratégique dans les infrastructures rapporte des dividendes dans l'activité économique globale et la croissance du PIB. Une étude GI Hub de 2020 qui a révélé que le multiplicateur économique de l'investissement public (y compris les infrastructures) est 1,5 fois supérieur à l'investissement initial dans deux à cinq ans - bien plus élevé que les autres formes de dépenses publiques. Il s'agit d'un argument convaincant en faveur des infrastructures en tant que stimulant économique post-COVID-19.
Le GI Hub encourage également le gouvernement et l'industrie à regarder au-delà de l'impact des infrastructures sur la croissance économique et à les considérer comme un moyen d'obtenir des résultats transformateurs. Plus précisément, pour l'application des systèmes d'égouts, l'identification précise des défauts via CCTV offre des possibilités de réhabilitation sans tranchée. L'analyse d'AECOM sur divers programmes, y compris la ville de Winnipeg et le Detroit Water and Sewerage Department, estime que le rapport avantages/coûts d'une évaluation précise de l'état est supérieur à 30 par rapport au coût de remplacement à ciel ouvert. Cela signifie que le coût des inspections CCTV, associé à une évaluation précise des défauts pour identifier les opportunités de réhabilitation sans tranchée, permet d'économiser de grandes quantités d'argent et permet d'étendre les programmes de réhabilitation des égouts, ce qui aggrave la prospérité économique accrue et la santé de nos villes et de notre environnement.
Résumé
À la base, SewerLogic a été créé comme un outil pour offrir des programmes d'infrastructure de manière plus rentable et répondre aux besoins immédiats des réseaux d'égouts vieillissants tout en améliorant les niveaux de service au public. En bref, améliorer la vie des gens grâce à de meilleurs investissements dans les infrastructures. AECOM est un chef de file de l'industrie dans l'application de nouvelles technologies dans l'évaluation des égouts gravitaires. SewerLogic fait gagner du temps aux ingénieurs et aux équipes de projet et permet aux propriétaires d'actifs de traiter rapidement de gros volumes de données. AECOM prévoit de faire évoluer SewerLogic pour travailler sur des systèmes de codage des défauts en Europe, au Moyen-Orient et en Australie.
