serviços digitais da FCT
Atividade Financiada
Para uma Integração em Tempo-Real e Inteligente da Operação com a Deteção de Fugas de Água
Towards Integrated Real-Time and Smart Water Leak Detection and Operation
Detalhes
Referência
2024.07270.IACDC
2024.07270.IACDC
Data de Início do Projeto
2025-03-01
2025-03-01
Data de Fim do Projeto
2026-01-31
2026-01-31
E414-5884-E350 
0000-0002-3988-5606
Área Científica
Ciências da engenharia e tecnologias
Ciências da engenharia e tecnologias
Programa de Financiamento
Inteligência Artificial, Ciência dos Dados e Cibersegurança de relevância na Administração Pública
Inteligência Artificial, Ciência dos Dados e Cibersegurança de relevância na Administração Pública
Resumo
A eficiência operacional dos Sistemas de Distribuição de Água (SDA) é comprometida pelos desafios socioeconómicos, ambientais e de resiliência, devido aos impactos das alterações climáticas na disponibilidade de recursos hídricos, problemas operacionais (e.g., envelhecimento das infraestruturas, fugas, qualidade da água), aumento dos preços da energia, dificuldades na retenção do conhecimento na administração pública e envelhecimento da força de trabalho, e a prevalência de fugas, que não só resultam numa perda substancial de água, mas também contribuem para a degradação ambiental e perdas financeiras. Este cenário sublinha a necessidade urgente de soluções inovadoras capazes de enfrentar estes desafios multifacetados.
O projeto I-ReTiS-Leaks D&Op apresenta uma abordagem pioneira para revolucionar os SDA, integrando a deteção e localização de fugas de água em tempo real nas operações inteligentes de água e formação da administração pública. Esta iniciativa surge em resposta aos desafios prementes enfrentados pelas empresas públicas de abastecimento de água. A abordagem tradicional para a gestão dos SDA tem-se baseado predominantemente em inspeções manuais periódicas e estratégias de manutenção reativa. Estes métodos não só são dispendiosos em termos de recursos humanos como frequentemente resultam em respostas tardias às fugas, levando a perdas significativas de água e a custos operacionais acrescidos. Em contraste, o projeto I-ReTiS-Leaks D&Op aproveita os mais recentes avanços em IA e análise de dados, proporcionando uma solução mais proativa e eficiente para detetar rapidamente as perdas de água.
A IA informada por física, um componente central do projeto, representa uma fusão inovadora de modelos orientados por dados com o comportamento hidráulico subjacente da rede de água. Esta integração garante previsões precisas do comportamento do sistema, superando os modelos convencionais de análise de dados que podem negligenciar complexidades e demorar tempo. O uso de análises de dados em tempo real melhora ainda mais a capacidade de resposta do sistema, permitindo detetar e localizar fugas imediatamente - uma melhoria significativa em relação aos métodos tradicionais que identificam problemas muito tempo depois de terem ocorrido, resultando em desperdício de recursos e perdas financeiras.
Além disso, a metodologia do projeto enfatiza a otimização das operações dos SDA. Ao empregar tecnologias inteligentes que se adaptam a (i) padrões de consumo de água variáveis, (ii) preços de energia dinâmicos, como Preços em Tempo-Real (RTP) vs Preços por Período de Utilização (TOU), (iii) geração local de energia renovável disponível, (iv) bombas de velocidade variável de última geração (drives de frequência), e (v) potenciais vulnerabilidades do sistema, o I-ReTiS-Leaks D&Op não só visa detetar perdas de água como também otimizar a eficiência das operações dos SDA, incluindo a eficiência humana na administração pública. Esta abordagem reflete uma mudança para uma gestão mais integrada e inteligente dos sistemas de abastecimento de água, capaz de reduzir o desperdício de recursos, aumentar a competitividade financeira e melhorar a continuidade e qualidade do serviço.
O projeto I-ReTiS-Leaks D&Op também inclui uma Demonstração de Protótipo num Ambiente Operacional(a integração da Tecnologia em Tempo Real para benefício das empresas públicas de abastecimento de água), sendo uma fase crucial no desenvolvimento e implantação de tecnologias inovadoras. Esta tarefa é de grande importância, como (i) validação da tecnologia (funcionalidade, fiabilidade e eficácia em condições reais), provando que a tecnologia pode alcançar o seu impacto pretendido; (ii) identificação de melhorias, uma vez que a implantação operacional em tempo real permite identificar desafios imprevistos onde a tecnologia pode ser melhorada, garantindo que a solução final seja robusta e fácil de usar; (iii) envolvimento das partes interessadas, incluindo utilizadores finais, funcionários e outras partes interessadas durante a demonstração, permitindo feedback valioso; e (iv) avaliação dos requisitos regulamentares e de conformidade com as normas relevantes para uma adoção generalizada nas empresas públicas de abastecimento de água. Será dado focus especial aos administradores públicos, gestores das empresas de águas.
O impacto do projeto I-ReTiS-Leaks D&Op vai além das melhorias operacionais imediatas. Ao reduzir a perda de água e melhorar a eficiência dos SDA, o projeto contribui para os objetivos 6, 7 e 11 dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). Adicionalmente, as perdas de água estão associadas ao desperdício de uma grande quantidade de energia. As reduções esperadas em água não faturada, uso de energia e a ênfase do projeto em práticas sustentáveis sublinham o seu potencial para influenciar políticas e padrões das empresas públicas na gestão da água.
Instituições
Instituições Principais
- Universidade de Aveiro (UA)
Outras Instituições
- Gotas Digitais, Lda. (SCUBIC)
Financiamento 118.480,84 €
Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - Portugal
0,00 €
União Europeia - Estrutura de Missão Recuperar Portugal (UE - EMRP)
118.480,84 €