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Dados de exploração de Dados de exploração de sistemas de distribuição de sistemas de distribuição de águaágua
CoimCoimbra, 10 de bra, 10 de Maio de 2003Maio de 2003Helena AlegreHelena Alegre
Laboratório Nacional de Engenharia CivilLaboratório Nacional de Engenharia Civil
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Tempo
Tempo
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CADASTROCADASTROCADASTROCADASTRO DADOS DOS DADOS DOS CONSUMIDORESCONSUMIDORES
DADOS DOS DADOS DOS CONSUMIDORESCONSUMIDORES
DADOS DE DADOS DE OPERAÇÃOOPERAÇÃODADOS DE DADOS DE OPERAÇÃOOPERAÇÃO
DADOS DEDADOS DECONSUMOCONSUMODADOS DEDADOS DECONSUMOCONSUMO
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Tempo
Tempo
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CADASTROCADASTROCADASTROCADASTRO DADOS DOS DADOS DOS CONSUMIDORESCONSUMIDORES
DADOS DOS DADOS DOS CONSUMIDORESCONSUMIDORES
DADOS DE DADOS DE OPERAÇÃOOPERAÇÃODADOS DE DADOS DE OPERAÇÃOOPERAÇÃO
DADOS DEDADOS DECONSUMOCONSUMODADOS DEDADOS DECONSUMOCONSUMO
Cadastro:Cadastro:Principais tipos de dadosPrincipais tipos de dados
Troços de conduta e nósTroços de conduta e nós
DiâmetroDiâmetro
Material, idade e estado de conservação Material, idade e estado de conservação
(coeficiente de rugosidade)(coeficiente de rugosidade)
Traçado (comprimento)Traçado (comprimento)
Topologia (nós de extremidade)Topologia (nós de extremidade)
Cotas do terreno nos nósCotas do terreno nos nós
Cadastro:Cadastro:Principais tipos de dados Principais tipos de dados
(cont.)(cont.)
Características dos reservatóriosCaracterísticas dos reservatórios
LocalizaçãoLocalização
Geometria interna (função altura / Geometria interna (função altura /
volume) volume)
Características dos órgãos de entrada e Características dos órgãos de entrada e
de saída de saída
Modo de funcionamento das célulasModo de funcionamento das células
Cadastro:Cadastro:Principais tipos de dados Principais tipos de dados
(cont.)(cont.)
Características das instalações elevatórias ou Características das instalações elevatórias ou
sobrepressorassobrepressoras
LocalizaçãoLocalização
Função caudal bombeado / altura Função caudal bombeado / altura
manométricamanométrica
Topologia das ligaçõesTopologia das ligações
Esquema de válvulas de comando (perdas Esquema de válvulas de comando (perdas
de carga localizadas a jusante)de carga localizadas a jusante)
Cadastro:Cadastro:Principais tipos de dados Principais tipos de dados
(cont.)(cont.)
Características das válvulas Características das válvulas
LocalizaçãoLocalização
Tipo Tipo
Função no sistemaFunção no sistema
Características de perda de carga Características de perda de carga
TopologiaTopologia
Cadastro:Cadastro:Fontes de dadosFontes de dados
Registos de cadastro existentesRegistos de cadastro existentes
Desenhos de projecto ou de obraDesenhos de projecto ou de obra
Registos de intervenções na redeRegistos de intervenções na rede
Informações dos encarregadosInformações dos encarregados
Observações directasObservações directas
Medições directasMedições directas
Informação dos fabricantes Informação dos fabricantes
Sondagens / ensaios em laboratórioSondagens / ensaios em laboratório
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Tempo
Tempo
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CADASTROCADASTROCADASTROCADASTRO DADOS DOS DADOS DOS CONSUMIDORESCONSUMIDORES
DADOS DOS DADOS DOS CONSUMIDORESCONSUMIDORES
DADOS DE DADOS DE OPERAÇÃOOPERAÇÃODADOS DE DADOS DE OPERAÇÃOOPERAÇÃO
DADOS DEDADOS DECONSUMOCONSUMODADOS DEDADOS DECONSUMOCONSUMO
Dados de operaçãoDados de operação Principais tipos de dados Principais tipos de dados
Caudais Caudais
PressõesPressões
Níveis de água nos reservatóriosNíveis de água nos reservatórios
Estado das bombasEstado das bombas
Estado de abertura das válvulasEstado de abertura das válvulas
Dados de qualidade da águaDados de qualidade da água
Dados de operaçãoDados de operação Aquisição e registo Aquisição e registo
Regimes de leituraRegimes de leitura– PermanentePermanente– TemporárioTemporário
Modo de aquisiçãoModo de aquisição– Observação directaObservação directa– Medição “in situ”Medição “in situ”– Observação de amostrasObservação de amostras
Registo localRegisto local– ManualManual– MecânicoMecânico– ““Data-logger”Data-logger”
Registo à distânciaRegisto à distância– Em computador ou papel Em computador ou papel
Dados de operaçãoDados de operação Acessibilidade, fiabilidade, Acessibilidade, fiabilidade,
representatividaderepresentatividade
Existência de sistemas Existência de sistemas de telemedição nem de telemedição nem sempre são sinónimo sempre são sinónimo de acessibilidade, de acessibilidade, fiabilidade e exactidão fiabilidade e exactidão e representatividadee representatividade
Marc.Fev.
Jan.
Dados de operaçãoDados de operação Modo de utilizaçãoModo de utilização
DirectaDirecta– Para reprodução de dadas condições Para reprodução de dadas condições
de funcionamento que ocorreramde funcionamento que ocorreram Diagnóstico de deficiênciasDiagnóstico de deficiências Calibração Calibração
Após tratamento estatísticoApós tratamento estatístico– Para simulação de condições de Para simulação de condições de
funcionamento representativas funcionamento representativas
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Tempo
Tempo
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CADASTROCADASTROCADASTROCADASTRO DADOS DOS DADOS DOS CONSUMIDORESCONSUMIDORES
DADOS DOS DADOS DOS CONSUMIDORESCONSUMIDORES
DADOS DE DADOS DE OPERAÇÃOOPERAÇÃODADOS DE DADOS DE OPERAÇÃOOPERAÇÃO
DADOS DEDADOS DECONSUMOCONSUMODADOS DEDADOS DECONSUMOCONSUMO
Dados dos consumidoresDados dos consumidoresTipos de dadosTipos de dados
Tipo de consumidorTipo de consumidor– DomésticoDoméstico
– ComercialComercial
– PúblicoPúblico
– ““Grande consumidor”Grande consumidor”
Características urbanísticas Características urbanísticas
dominantesdominantes
Dados dos consumidoresDados dos consumidoresFontes de recolhaFontes de recolha
Contratos de clienteContratos de cliente Pedidos de licenciamentoPedidos de licenciamento Recenseamentos populacionaisRecenseamentos populacionais Recenseamentos eleitoraisRecenseamentos eleitorais Planos e estudos de desenvolvimento Planos e estudos de desenvolvimento
urbanísticourbanístico Estudos socio-demográficosEstudos socio-demográficos Dados de ocupação turísticaDados de ocupação turística Inquéritos aos consumidoresInquéritos aos consumidores
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Tempo
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CADASTROCADASTROCADASTROCADASTRO DADOS DOS DADOS DOS CONSUMIDORESCONSUMIDORES
DADOS DOS DADOS DOS CONSUMIDORESCONSUMIDORES
DADOS DE DADOS DE OPERAÇÃOOPERAÇÃODADOS DE DADOS DE OPERAÇÃOOPERAÇÃO
DADOS DEDADOS DECONSUMOCONSUMODADOS DEDADOS DECONSUMOCONSUMO
Dados de consumoDados de consumoTipos de dadosTipos de dados
Característica dominante: carácter estocásticoCaracterística dominante: carácter estocástico
Dados de facturação Dados de facturação – Um registo por ponto de consumo; período entre Um registo por ponto de consumo; período entre
leituras de 1-3 meses leituras de 1-3 meses
Dados de zonas de medição e controlo (z.m.c.) Dados de zonas de medição e controlo (z.m.c.) – Um registo por conjunto de consumidores de Um registo por conjunto de consumidores de
características semelhantes; períodos entre leituras características semelhantes; períodos entre leituras
da ordem do minuto ou do segundo da ordem do minuto ou do segundo
Dados de consumoDados de consumoUtilização de dadosUtilização de dados
São fundamentais para o estabelecimento São fundamentais para o estabelecimento de diagnósticos de funcionamento e de diagnósticos de funcionamento e planificação de acções futurasplanificação de acções futuras
Em geral não são utilizados de forma Em geral não são utilizados de forma directa directa – OsOs registos individuais não são utilizados registos individuais não são utilizados
directamente como dados de entrada dos directamente como dados de entrada dos programas de simulaçãoprogramas de simulação
O tratamento estatístico não é complexo O tratamento estatístico não é complexo mas deve atender ao tipo de dado e ser mas deve atender ao tipo de dado e ser realizado com permanente espírito crítico realizado com permanente espírito crítico
Dados de consumoDados de consumoUtilização de dados Utilização de dados (cont.)(cont.)
Dados de facturação Dados de facturação – Permitem avaliar valores médios de consumo com grande Permitem avaliar valores médios de consumo com grande
exactidão em termos espaciaisexactidão em termos espaciais– Permitem identificar tendências de evolução de médio ou Permitem identificar tendências de evolução de médio ou
longo prazolongo prazo– Dificilmente permitem quantificar padrões mensais ou Dificilmente permitem quantificar padrões mensais ou
sazonais sazonais – Não permitem estimar padrões diários ou sazonais Não permitem estimar padrões diários ou sazonais
Dados de z.m.c. Dados de z.m.c. – Os registos históricos são mais curtos e a discretização Os registos históricos são mais curtos e a discretização
espacial é menor espacial é menor – A maior distretização temporal permite estimar padrões A maior distretização temporal permite estimar padrões
temporais P(um registo por conjunto de consumidores de temporais P(um registo por conjunto de consumidores de características semelhantes; períodos entre leituras da características semelhantes; períodos entre leituras da ordem do minuto ou do segundo) ordem do minuto ou do segundo)
Dados de consumoDados de consumoIntegração das aplicaçõesIntegração das aplicações
Os ficheiros de clientes podem ser estruturados de Os ficheiros de clientes podem ser estruturados de
modo a permitir um uso eficiente da informação modo a permitir um uso eficiente da informação
pelos sectores comercial e de gestão técnicapelos sectores comercial e de gestão técnica
A falta de referências espaciais (exemplo: nome das A falta de referências espaciais (exemplo: nome das
ruas escrito sempre do mesmo modo em campo que ruas escrito sempre do mesmo modo em campo que
permita pesquisa) pode impedir o uso do potencial permita pesquisa) pode impedir o uso do potencial
de informação existente nos dados de facturação de informação existente nos dados de facturação
z.m.c. 3z.m.c. 3
z.m.c. 2z.m.c. 2
z.m.c. 1z.m.c. 1
Origens / usos de dados Origens / usos de dados de consumode consumo
reservatórioreservatório
z.m.c. 4z.m.c. 4
X
XX
XX X
X
Medidores de z.m.c.- padrões semanais e diários
Contadores dos clientes- padrões anuais- quantificação de consumos médios por cliente, por tipo de consumidor
Medidores de caudal à saídade reservatórios:- volumes totais fornecidos à rede- padrão global diário, semanal, mensal, sazonal, anual
Procedimentos gerais de Procedimentos gerais de análiseanálise de dados de de dados de
consumoconsumo Observação directa dos dadosObservação directa dos dados
Co
nsu
mo
TempoDia 1 Dia 2 Dia 3 Dia 4 Dia 5
Procedimentos gerais de Procedimentos gerais de análiseanálise de dados de de dados de
consumoconsumo Principais estatísticas e testes de ajustamentoPrincipais estatísticas e testes de ajustamento
minimo
mií
nim
o
Q ponta
má
xim
o
Q médio
mé
dio
53
de
sv
io
pa
drã
o
0.4
0.4
10 65
31
9
34
207
20729 107
Q (l/s)
4ª feira, 9.00 - 10.00
Consumo das 9h00-10h00 (dia útil)
40
30
20
10
0
Frequência
Procedimentos de análiseProcedimentos de análise
Perfis adimensionais de consumo diárioPerfis adimensionais de consumo diárioC
on
sum
o a
dim
ensi
on
al
Tempo (horas)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 220.0
0.5
1.0
1.5
2.0
estimativa da % de fugas
consumo médio
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Note-se que:Note-se que:
os perfis de consumo são os perfis de consumo são diferentes de caso para caso, diferentes de caso para caso, dependendo do local, do dia da dependendo do local, do dia da semana, da época do ano, etc.;semana, da época do ano, etc.;
novos registos de caudal podem novos registos de caudal podem ser usados para melhorar a ser usados para melhorar a confiabilidade dos perfis confiabilidade dos perfis disponíveisdisponíveis..
Combinação entre Combinação entre informação de facturação e informação de facturação e
das ZMCdas ZMC
Área
ABC
Estado de conser-vação da rede
pública predial
bom bom fraco fraco médio fraco
Perdas%
105035
mín Q%
9,53550
Aplicação de dados de Aplicação de dados de consumo tratados consumo tratados estatisticamenteestatisticamente
Aplicações de engenharia que Aplicações de engenharia que requeiram informação sobre requeiram informação sobre caudais:caudais:– planeamento de obras;planeamento de obras;– projecto de redes (incluindo projecto de redes (incluindo
remodelação de redes existentes);remodelação de redes existentes);– operação dos sistemas (previsão de operação dos sistemas (previsão de
consumos)consumos);;– Controlo de perdas de águaControlo de perdas de água..