PESQUISA E DESENVOLVIMENTO
A SCUBIC continua comprometida em desenvolver soluções inovadoras para enfrentar os desafios em constante evolução do nosso mundo dinâmico
I-RETIS-LEAKS&OPS
Rumo à detecção e operação integradas e inteligentes de vazamentos de água em tempo real
O projeto I-ReTiS-LeaksD&Op apresenta uma abordagem inovadora para a gestão de Sistemas de Abastecimento de Água (SAA), integrando detecção, localização e otimização de vazamentos em tempo real a operações inteligentes de abastecimento de água. Os métodos tradicionais dependem de inspeções manuais e manutenção reativa, o que leva a atrasos, perdas excessivas de água e aumento dos custos operacionais. Em contrapartida, este projeto utiliza Inteligência Artificial (IA), análise de dados e modelos baseados em física para aprimorar a capacidade de resposta do sistema, permitindo a detecção precisa de vazamentos em tempo real e a eficiência operacional. Ao preencher a lacuna entre a modelagem hidráulica e o aprendizado de máquina, o projeto oferece uma solução proativa e inteligente para os desafios modernos dos SAA.
A METODOLOGIA PROPOSTA PRETENDE
No centro do projeto está o Smart Predictive Digital Twin (SPDT), uma estrutura avançada que integra:
- Aprendizado de máquina baseado em física (ML): um novo modelo baseado em equações diferenciais neurais que elimina problemas de escalabilidade, reduz a necessidade de calibração extensa e fornece previsões hidráulicas rápidas e altamente precisas.
- Módulo de otimização: melhorando a eficiência energética e de custos por meio de bombas de velocidade variável, controle de pressão e preços dinâmicos de energia (RTP vs TOU), ao mesmo tempo em que aproveita fontes de energia renováveis para minimizar o impacto ambiental.
- Comunicações multisserviços em tempo real: garantindo feedback contínuo, controle de erros e gerenciamento de incertezas em análises preditivas, fornecendo planejamento operacional robusto e estratégias de prevenção de vazamentos.
- Detecção e localização avançadas de vazamentos: uma abordagem híbrida que combina um modelo hidráulico autocalibrado com um gêmeo digital de ML com base em física, permitindo a identificação precisa e em tempo real de vazamentos com dependência mínima de grandes conjuntos de dados.
Todos os componentes serão testados em um ambiente operacional real dentro de um WSS português (~TRL 7), marcando um passo significativo em direção à aplicação em larga escala.
PACOTES DE TRABALHO
IMPACTO E ORIGINALIDADE
O projeto I-ReTiS-LeaksD&Ops vai além das melhorias operacionais, visando transformar as práticas de gestão da água por meio de:
- Maior conservação de água: a detecção precoce e a intervenção rápida reduzem significativamente as perdas de água, garantindo a gestão sustentável dos recursos.
- Maior eficiência e economia de custos: a integração de tecnologias inteligentes otimiza as operações do WSS, reduzindo as despesas operacionais e a pegada de carbono.
- Proteção ambiental: ao reduzir vazamentos, o projeto ajuda a preservar habitats naturais e minimiza o consumo de energia associado ao tratamento e distribuição de água.
- Saúde e segurança pública: a detecção precoce de vazamentos evita a contaminação da água, reduzindo riscos associados a doenças transmitidas pela água e falhas de infraestrutura.
- Influência de políticas e mercado: demonstrar a eficácia da tecnologia promove sua adoção por empresas de abastecimento de água, incentiva a inovação e molda estruturas regulatórias para a gestão sustentável da água.
Ao abordar esses desafios principais, o I-ReTiS-LeaksD&Op contribui diretamente para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS 6, 7 e 11), reforçando sua relevância em escala global.
DESENVOLVIMENTO E IMPLEMENTAÇÃO
O projeto segue uma abordagem estruturada para garantir desenvolvimento, testes e implantação eficazes:
- Validação de tecnologia: uma demonstração de protótipo em um ambiente operacional avaliará a funcionalidade, a confiabilidade e a eficiência em condições do mundo real.
- Melhoria iterativa: a implantação em tempo real identificará desafios imprevistos, refinando a solução para maior robustez e facilidade de uso.
- Engajamento das partes interessadas: a colaboração com usuários finais, equipe técnica e formuladores de políticas gerará feedback valioso e maior adoção.
- Conformidade regulatória e escalabilidade: a tecnologia será avaliada em relação aos padrões da indústria, garantindo ampla aplicabilidade e integração perfeita aos serviços de água existentes.
Por meio de testes rigorosos, colaboração da indústria e foco na sustentabilidade, o I-ReTiS-LeaksD&Op visa estabelecer um novo padrão em gestão de WSS, abrindo caminho para um futuro resiliente, eficiente e inteligente nas operações de água.
EQUIPE SCUBIC
Bruno Abreu
Investigador
Miguel Oliveira
Investigador
Mariana Alão
Investigador
Carlos Oliveira
Investigador
EQUIPE I-RETIS-WATER
A. Andrade-Campos
Pesquisador Principal
Ana Reis
Investigador
Marlene Brás
Investigador
Ana Sousa
Investigador
Tiago Pereira
Investigador
Sara Mota
Investigador
Flávio Silva
Investigador
Iago Freitas
Investigador
Guilherme Borges
Investigador
Júlio Monteiro
Investigador
João Lima
Investigador
Jorge Júnior
Investigador
