Este projeto tem como objetivo principal o desenvolvimento de modelos que possam ser usados em tarefas de monitorização e previsão de parâmetros de qualidade da água numa rede de distribuição. Mais concretamente o projeto irá abordar esta problemática no contexto da rede de distribuição de água gerida pela empresa Águas do Douro e Paiva (AdDP), SA, uma das instituições participantes no projeto, e responsável pela fornecimento de água à área metropolitana do Porto, a segunda maior cidade de Portugal.
Enquadramento
A monitorização e previsão de parâmetros de qualidade da água é um problema de grande importância tanto para a empresa que gere e faz a distribuição da água pela rede, no caso concreto do projeto as Águas do Douro e Paiva (AdDP), SA que tem limites legais a cumprir, como para a saúde pública, pelo papel que a água potável desempenha na vida humana.
Neste contexto, a AdDP realiza amostragens regulares em diferentes pontos da rede de distribuição, com o objetivo de monitorizar um conjunto de parâmetros relacionados com a qualidade da água.
Apoio
O projeto é promovido pelo Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores do Porto (INESC Porto/FE/UP) sendo apoiado pelo Programa Operacional Fatores de Competitividade – COMPETE e por Fundos Nacionais através da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia no âmbito do Sistema de Apoio a Entidades do Sistema Científico e Tecnológico Nacional (SAESCTN) envolvendo um investimento elegível de 47 mil euros, o que corresponde a um incentivo FEDER de 40 mil euros.
Testemunho
Pra Luís Torgo, investigador sénior do LIAAD/INESC e coordenador do projeto MORWAQ, “este projeto só foi possível com o apoio do COMPETE, possibilitando a criação de uma unidade de produção altamente sustentável e cujo trabalho tem vindo a ser continuamente reconhecido."
Projeto
O projeto irá utilizar os dados resultantes dos procedimentos de amostragens realizadas ao longo de vários anos pela AdDP. Os modelos que serão desenvolvidos vão utilizar estes dados como base na execução de 2 tarefas principais:
- Monitorizar o vasto conjunto de parâmetros de qualidade da água controlados e recolhidos pela AdDP, com o objetivo de fornecer alertas antecipados sobre eventuais desvios de acordo com os valores "normais" esperados. No contexto desta tarefa, serão desenvolvidos modelos que são capazes de assinalar esses valores "normais" para cada parâmetro em função do contexto espácio temporal.
- Prever antecipadamente valores extremos de parâmetros da qualidade da água no sentido de permitir que ações preventivas possam ser tomadas com vista a evitar os problemas daí decorrentes.
Os modelos de previsão a serem desenvolvidos vão usar os dados históricos disponíveis, explorando quer padrões temporais que possam ser descobertos nos dados, quer padrões ligados à localização espacial no contexto da rede de distribuição, tirando assim partido das influências existentes entre os valores em pontos da rede que sejam próximos, devido ao fluxo natural da água na rede.
Esses modelos terão como principal objetivo permitir a redução dos custos operacionais das atividades de amostragem no âmbito AdDP, mantendo o mesmo nível de padrões de qualidade da água.
Ainda neste contexto de usar modelos para evitar algumas das amostragens levadas a cabo pela AdDP, será feita uma análise mais exploratória dos dados existentes, com vista a descobrir eventuais correlações entre os valores de diferentes parâmetros, cuja existência e/ou forma possam ser desconhecidas pela AdDP. Desta forma, poder-se-á também otimizar recursos gastos nas tarefas de recolha e análise de amostras de água ao longo da rede gerida pela AdDP.
Os modelos a desenvolver irão ser analisados, aplicados e avaliados usando dados a fornecer pela AdDP, e com a colaboração de peritos da empresa, no sentido de melhor ajustar os modelos desenvolvidos aos problemas reais da empresa.
Objetivo
O principal objetivo do projeto é o de contribuir para o desenvolvimento de ferramentas que possam ser utilizadas para manter a qualidade da água na rede de distribuição da área metropolitana do Porto.
Este é um objetivo fundamental para a empresa AdDP e a sua concretização terá um grande impacto sócio-econômico nesta área de Portugal, dado o tamanho da população servida por esta rede de distribuição.
Atividades desenvolvidas
Para a concretização dos objetivos serão realizadas algumas atividades:
- Desenvolvimento de modelos para monitorizar os parâmetros de qualidade da água medidos em toda a rede, com o objetivo de sinalização oportuna de desvios anormais.
- Desenvolvimento de modelos preditivos para a previsão de valores de parâmetros de qualidade da água com o objetivo de ajudar a realizar ações preventivas que possam evitar valores anormais.
- Desenvolvimento de modelos de previsão para estimar o valor de diversos parâmetros de qualidade da água em diferentes pontos da rede por meio de informações obtidas em outros pontos espacialmente correlacionados.
- Desenvolvimento de modelos para a descoberta de correlações entre os parâmetros de qualidade da água.