In current days, a large part of the water supply companies performs the pumping operation in an empirical was without taking into account factors such as the electric tariff, the efficiency of the pump, and water availability, having large operating costs. This work aims to propose and validate a methodology
that includes the monitoring, manage and control stages of the water supply systems reducing the operational and energy-relates costs.
The monitoring stage includes the use of an instrumentation support system that gathers information of the water system such as flow rates, water tank levels and pipe pressure. The monitoring system is also used to forecast water demands. The management stage is responsible to find the pump operation schedule in order to reduce energy costs. In this work, the water system is modelled through 3 methods: (a) an empirical method developed by the author; (b) using water flow balance equations and (c) using the hydraulic simulator
EPANET. The optimum pump operational schedule is found using a binary genetic algorithm. The methodology was implemented using python code. The results obtained show that the methodology developed and implemented lead to a reduction in pumping energy-costs and can be used for the control
stage. This work was done with the collaboration of the SCUBIC company.Nos dias atuais, grande parte das empresas de abastecimento de água realiza as operações de bombagem com elevados custos e de forma empírica, sem levar em conta fatores como as tarifas elétricas, a eficiência da
bomba e a disponibilidade de água. Este trabalho tem como objetivo propor e validar uma metodologia que inclui as etapas de monitorização, gestão e controle dos sistemas de abastecimento de água, reduzindo os custos operacionais e custos relacionados com a energia
O estágio de monitorização inclui o uso de um sistema de instrumentação que reúne informações do sistema de água, como caudais, níveis dos tanques de água e pressões de tubagem. O sistema de monitorização também é usado para prever os consumos de água. O estágio de gestão é responsável por encontrar o cronograma de operação da bomba para reduzir os custos de energia. Neste trabalho, o sistema de água é modelado através de três métodos: (a) um método empírico desenvolvido pelo autor; (b) usando equações de balanço de caudal de água e (c) usando o simulador hidráulico EPANET. O cenário ótimo de operação da bomba é encontrado usando um algoritmo genético binário. A metodologia foi implementada usando a linguagem de programação python. Os resultados obtidos mostram que a metodologia desenvolvida e
implementada conduz a uma redução nos custos de energia de bombagem e pode ser usada para a etapa de controle.Mestrado em Engenharia de Automação Industria
