Acoplamento de um modelo de previsão de demanda de água a um modelo simulador em tempo real - estudo de caso: sistema adutor metropolitano de São Paulo.

• Main Author: Viviana Marli Nogueira de Aquino Borges
• Other Authors: Kamel Zahed Filho
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2003
• Subjects: abastecimento de água; modelo de previsão de demanda de água; operação; operation; water demand prediction model; water distribution
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3147/tde-17092004-101640/

O presente trabalho propõe uma evolução metodológica na operação do Sistema Adutor Metropolitano de São Paulo, em tempo real. Foi implantado um modelo matemático, em tempo real, de previsão de consumo de água horário para uma melhoria na performance operacional. Descrevem-se vários procedimentos de sistema de controle operacional, desde manual até totalmente automático, em sistemas de abastecimento. O sistema de abastecimento de São Paulo é classificado neste contexto. Foi analisada a possibilidade de desenvolvimento da situação atual rumo a um controle mais eficiente, através do uso de um modelo de previsão de demanda de água. O “estado da arte” em modelos de previsão de consumo de água é apresentado através de uma revisão bibliográfica especifica. Foi desenvolvida uma interface entre um modelo de rede hidráulica e um modelo de previsão de demanda de água existente, ambos utilizando dados operacionais, obtidos em tempo real de um sistema de telemetria. A interface foi testada em um estudo de caso do Sistema Adutor de São Paulo. Com a utilização de um modelo de previsão, concluiu-se que é possível estabelecer regras operacionais mais eficientes. Essa eficiência é demonstrada pela redução do número de mudanças de posição de válvula e estado de bombas, bem como é observada a redução do custo de energia elétrica (reduzindo o bombeamento em horário de maior custo). Os benefícios obtidos do uso conjunto do modelo simulador hidráulico e do modelo de previsão de demanda não podem ser considerados como o ótimo global. Seria necessário dispor de um modelo de otimização (programação automática). De qualquer forma, foi concluído que o investimento na implementação desses dois modelos é extremamente atrativa. === This work proposes a methodological evolution of a real time water distribution system operation applied to the Water Mains System of Metropolitan Region of Sao Paulo. It was settled a mathematical model in real time, to forecast hourly water consumptions, intending to increase operational performance. Several operational control procedures of water systems were described, since manual ones until total automatic ones. Sao Paulo system is classified into this concept. The possibility of development from the present status toward a more efficient control was analyzed, through the use of a water demand prediction model. State-of-art of water demand models is presented, through a specific literature review. An interface between a hydraulic network model and an existing water demand prediction model were developed both of them using operational data, obtained in real time by a telemetric system. The interface was tested in a case study of Sao Paulo Water Mains System. One concludes that through the use of the prediction model, it was possible to make more efficient operational schedules. This efficiency is demonstrated by the reduction in number of valve positions changes and in pump status changes, as well as a decrease in energy costs could be observed ( reducing pump operations in hours of more expensive costs). Benefits obtained by the conjunctive use of the hydraulic simulation model and the water demand prediction model can not be admitted as the global optimum. It would be necessary to make available an optimization model (automatic scheduler). However it was concluded that investment in these two models implementations is extremely attractive.