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Dissertação

Descriptive and predictive modeling of water distribution network dynamics using multivariate time series data EVALUATED

Detalhes: Redes de distribuição água (RDAs) são infraestruturas hidráulicas responsáveis por aprovisionar um abastecimento contínuo e pressurizado de água potável, tendo assim um papel essencial na saúde pública. No entanto, a presença de fugas desperdiça recursos e compromete a qualidade da água. Embora existam métodos que apoiam a monitorização e controlo de RDAs, estes demonstram uma capacidade limitada na deteção de anomalias, não sendo ainda aplicados de forma consistente em RDAs portugueses. Neste trabalho, mostramos que é possível (1) descrever as dinâmicas de uma RDA através da análise de correlações espaciotemporais de sensores de pressão e caudal, e (2) analisar as disrupções nestas correlações para detetar dinâmicas de fuga com recurso a classificadores. Esta abordagem revelou-se promissora em ambiente simulado e, apesar dos desafios encontrados, apresenta uma solução inicial que suporta a deteção em ambiente real. Descobrimos ainda que a interrupção causada pelas fugas é maior logo após a sua ocorrência. Além disso, a seleção de pares de sensores e balanceamento dos dados em ambiente real são também promissores. Os resultados sugerem que é importante ter acesso a dados provenientes de uma boa rede de sensores e a informação completa sobre as fugas. Consequentemente, acreditamos que a RDA estudada beneficiaria muito com a expansão e realocação dos sensores. Por último, dada a simplicidade, novidade e precisão dos princípios de correlação propostos para a deteção de anomalias em series temporais heterogenias e georreferenciadas, antecipamos que o nosso trabalhado irá contribuir para o estudo da deteção automática de fugas em RDAs portuguesas.
Keywords: Análise de Correlações, Analise de Dados Espaciotemporais, Deteção de Fugas de Água, Previsão, Rede de Distribuição de Água, Séries Temporais Multivariadas

Discussão: janeiro 19, 2021, 9:0