Desempenho de mapas auto-organizáveis em agrupamento de nós de diferentes redes de distribuição de água visando a setorização

Código

II-FLUHIDROS0067

Autores

LORENA LEMOS DIAS LARA, Fernando das Graças Braga da Silva, Priscila Magela Gomes Silva, SOLANGE CRISTINA RAIMUNDO ALVES, Sara Maria Marques, ALEX TAKEO YASUMURA LIMA SILVA, MATHEUS DAVID GUIMARÃES BARBEDO

Tema

03 - Análise de Sistemas de Abastecimento de Água

Resumo

Um dos maiores desafios nas redes de distribuição de água são as perdas provenientes de vazamentos nas tubulações. Os vazamentos são inerentes nos sistemas de distribuição de água e podem ocorrer, dentre outros fatores, devido ao material e idade das tubulações, fatores estruturais e, principalmente, às altas pressões na rede. Uma das técnicas mais efetivas no controle de pressões e perdas em redes de distribuição de água é a setorização. Essa técnica envolve a divisão da rede em áreas menores equipadas com dispositivos hidráulicos em locais estratégicos, dessa forma é possível o monitoramento contínuo, a detecção prematura e redução de vazamentos além do controle de pressão. A setorização envolve, normalmente, duas fases: agrupamento e otimização. A primeira fase refere-se ao agrupamento dos nós de demanda, ou seja, a identificação dos setores; a segunda fase diz respeito à locação dos dispositivos hidráulicos entre setores de forma a isolá-los e controlar o fluxo de água. Este trabalho avalia o desempenho de mapas auto-organizáveis (Self-organizing maps ? SOM) na fase de agrupamento dos nós de duas redes de distribuição de água benchmarks da literatura científica. A implementação do SOM foi feita em topologia hexagonal utilizando a biblioteca MiniSom do Python. Os resultados mostram mapas com erros de quantização satisfatórios, localização de nós outliers e evidenciaram a tarefa não trivial da identificação dos grupos que envolveu conhecimento prévio das redes. Em suma, o SOM se mostrou uma poderosa ferramenta de agrupamento requerendo pouco esforço computacional e facilitando a localização dos setores.