Análise de dados de telemedição de consumos domésticos para apoio na avaliação de perdas aparentes e reais em sistemas de distribuição de água

Abstract

[EN] The availability of instantaneous data on water consumption in water utilities of water distribution systems has been increasing due to the increase in the number of customers with smart meters. The analysis of these data allows to improve the billing systems and the customers’ management and to improve the water losses estimate in each water utility. Aiming to evaluate the apparent losses, through the analysis of the water consumption profiles, and real losses, through the study of the minimum night flow, 275 domestic customers of 10 water utilities were measured using a smart meter. The water consumption profiles useful for the global error measurement of the flowmeters park identified the predominant flow between 240 L/h and 1000 L/h, with an insignificant measured volume below 120 L/h (e.g., due to customer leakages). The estimate of the mean water consumption in the minimum consumption period (between 2 h and 5 h a.m.) was 1.2 L/(customer·h) for DN15 flowmeters and 2.0 L/(customer·h) for DN20 flowmeters. Using clustering, four water consumption patterns were also identified, with differences in the consumption scales, trends and peaks during the day. This work demonstrated the potential of smart metering campaigns to collect consumption data. Moreover, it also proposes a methodology and an initial set of statistics about the domestic consumption in each water utility and in the set of water utilities, which is crucial for the technical management of water distribution systems.

[PT] O aumento da cobertura de clientes domésticos com telemedição tem levado a uma maior disponibilidade de dados de consumo instantâneo nas Entidades Gestoras (EG) de sistemas de distribuição de água. A análise destes dados, para além de melhorar a gestão dos sistemas de faturação e de gestão de clientes, permite também melhorar a estimativa das perdas de água em cada EG. Com o objetivo de avaliar as perdas aparentes, através da análise de perfis do consumo total, e as perdas reais, por via do estudo do consumo doméstico mínimo, foram realizadas campanhas de telemedição em 275 clientes domésticos referentes a 10 EG. Os perfis de consumo, relevantes para aferição do erro global do parque de contadores, revelaram que os consumos predominantes variam entre 240 e 1000 L/h, sendo o volume medido abaixo de 120 L/h (e.g., devido a fugas domiciliárias) praticamente insignificante. A estimativa do consumo médio de água no período de consumo mínimo (entre as 2 e as 5 h da manhã) foi 1.2 L/(utilizador·h) para contadores DN15 e 2.0 L/(utilizador·h) para contadores DN20. Utilizando análise de clusters, identificaram-se ainda quatro padrões de consumo distintos, diferenciados pelas escalas de consumo, tendências e picos ao longo do dia. Este trabalho demonstrou o potencial das campanhas de telemedição para recolha de dados de consumo. Além disso, forneceu uma metodologia e conjunto inicial de estatísticas sobre o consumo doméstico em cada EG e no conjunto das EG determinante para a gestão técnica dos sistemas de distribuição de água.