Detecção de vazamentos e alterações em redes de distribuição de água para abastecimento, durante a operação, usando sinais de pressão
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-27102017-095158/ |
Resumo: | O controle ativo de vazamentos é fundamental para o gerenciamento dos recursos hídricos, e particularmente o problema de sua detecção precisa de alternativas de solução. Nesta pesquisa foram desenvolvidos três métodos para detecção da ocorrência de vazamentos ou outras alterações em redes de distribuição de água para abastecimento, durante operação, com base na análise dos sinais de pressão adquiridos por monitoramento permanente na rede. Os métodos foram desenvolvidos com informações de um estudo de caso real, e fundamentam-se em cadeias de Markov, em controle estatístico de processos, e em comparação com padrões, respetivamente. Seu desempenho global foi quantificado com a área abaixo da curva ROC, obtendo valores médios de 0,67, 0,65 e 0,71, respetivamente. Foi encontrado que a ocorrência de vazamentos produz mudanças nas pressões medidas na rede, mas tais mudanças podem ser próximas às que acontecem pela operação normal, de forma que os métodos propostos constituem ferramentas de suporte ao gerenciamento úteis, sem atingir a detecção e diferenciação da totalidade dos vazamentos e alterações. |
id |
USP_295c355efc3020b47af7c2554584ff96 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:teses.usp.br:tde-27102017-095158 |
network_acronym_str |
USP |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository_id_str |
2721 |
spelling |
Detecção de vazamentos e alterações em redes de distribuição de água para abastecimento, durante a operação, usando sinais de pressãoLeak and anomaly detection on water supply networks, while operating, using pressure signalsAprendizado de máquinaBurstLeakMachine learningPressure signalsRedes de abastecimento de águaSéries temporaisSinais de pressãoTime seriesVazamentosWater supply networkO controle ativo de vazamentos é fundamental para o gerenciamento dos recursos hídricos, e particularmente o problema de sua detecção precisa de alternativas de solução. Nesta pesquisa foram desenvolvidos três métodos para detecção da ocorrência de vazamentos ou outras alterações em redes de distribuição de água para abastecimento, durante operação, com base na análise dos sinais de pressão adquiridos por monitoramento permanente na rede. Os métodos foram desenvolvidos com informações de um estudo de caso real, e fundamentam-se em cadeias de Markov, em controle estatístico de processos, e em comparação com padrões, respetivamente. Seu desempenho global foi quantificado com a área abaixo da curva ROC, obtendo valores médios de 0,67, 0,65 e 0,71, respetivamente. Foi encontrado que a ocorrência de vazamentos produz mudanças nas pressões medidas na rede, mas tais mudanças podem ser próximas às que acontecem pela operação normal, de forma que os métodos propostos constituem ferramentas de suporte ao gerenciamento úteis, sem atingir a detecção e diferenciação da totalidade dos vazamentos e alterações.Active leak control is fundamental on water resources managment, and particullary the detection problem needs alternative solutions. On this research three methods for leak or anomaly detection on operating supply systems were developed, based on analisys of pressure signals acquired by network monitoring. The proposed methods used real data from a case study, and are based on Markov chains, statistical process control, and pattern comparison, respectively. Their overall performances on case study were measured using the area under ROC curve, reaching averages 0,67, 0,65 and 0,71, respectively. It was found that a leak onset result in disturbances on measured preassure, but sometimes those disturbances are close to those of normal operation, therefore proposed methods are useful decision tools, not reaching detection and distinction for all the leaks or anomalies.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPReis, Luisa Fernanda RibeiroGamboa Medina, Maria Mercedes2017-08-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-27102017-095158/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2018-07-17T16:38:18Zoai:teses.usp.br:tde-27102017-095158Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212018-07-17T16:38:18Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Detecção de vazamentos e alterações em redes de distribuição de água para abastecimento, durante a operação, usando sinais de pressão Leak and anomaly detection on water supply networks, while operating, using pressure signals |
title |
Detecção de vazamentos e alterações em redes de distribuição de água para abastecimento, durante a operação, usando sinais de pressão |
spellingShingle |
Detecção de vazamentos e alterações em redes de distribuição de água para abastecimento, durante a operação, usando sinais de pressão Gamboa Medina, Maria Mercedes Aprendizado de máquina Burst Leak Machine learning Pressure signals Redes de abastecimento de água Séries temporais Sinais de pressão Time series Vazamentos Water supply network |
title_short |
Detecção de vazamentos e alterações em redes de distribuição de água para abastecimento, durante a operação, usando sinais de pressão |
title_full |
Detecção de vazamentos e alterações em redes de distribuição de água para abastecimento, durante a operação, usando sinais de pressão |
title_fullStr |
Detecção de vazamentos e alterações em redes de distribuição de água para abastecimento, durante a operação, usando sinais de pressão |
title_full_unstemmed |
Detecção de vazamentos e alterações em redes de distribuição de água para abastecimento, durante a operação, usando sinais de pressão |
title_sort |
Detecção de vazamentos e alterações em redes de distribuição de água para abastecimento, durante a operação, usando sinais de pressão |
author |
Gamboa Medina, Maria Mercedes |
author_facet |
Gamboa Medina, Maria Mercedes |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Reis, Luisa Fernanda Ribeiro |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Gamboa Medina, Maria Mercedes |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Aprendizado de máquina Burst Leak Machine learning Pressure signals Redes de abastecimento de água Séries temporais Sinais de pressão Time series Vazamentos Water supply network |
topic |
Aprendizado de máquina Burst Leak Machine learning Pressure signals Redes de abastecimento de água Séries temporais Sinais de pressão Time series Vazamentos Water supply network |
description |
O controle ativo de vazamentos é fundamental para o gerenciamento dos recursos hídricos, e particularmente o problema de sua detecção precisa de alternativas de solução. Nesta pesquisa foram desenvolvidos três métodos para detecção da ocorrência de vazamentos ou outras alterações em redes de distribuição de água para abastecimento, durante operação, com base na análise dos sinais de pressão adquiridos por monitoramento permanente na rede. Os métodos foram desenvolvidos com informações de um estudo de caso real, e fundamentam-se em cadeias de Markov, em controle estatístico de processos, e em comparação com padrões, respetivamente. Seu desempenho global foi quantificado com a área abaixo da curva ROC, obtendo valores médios de 0,67, 0,65 e 0,71, respetivamente. Foi encontrado que a ocorrência de vazamentos produz mudanças nas pressões medidas na rede, mas tais mudanças podem ser próximas às que acontecem pela operação normal, de forma que os métodos propostos constituem ferramentas de suporte ao gerenciamento úteis, sem atingir a detecção e diferenciação da totalidade dos vazamentos e alterações. |
publishDate |
2017 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2017-08-16 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-27102017-095158/ |
url |
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-27102017-095158/ |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.none.fl_str_mv |
|
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.coverage.none.fl_str_mv |
|
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP instname:Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP |
instname_str |
Universidade de São Paulo (USP) |
instacron_str |
USP |
institution |
USP |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP) |
repository.mail.fl_str_mv |
virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br |
_version_ |
1815257462864871424 |