Real-time Monitoring and Operational Control of Drinking-Water Systems

این کتاب مجموعه ای از رویکردها را برای نظارت و کنترل بلادرنگ شبکه های آب آشامیدنی بر اساس فناوری های اطلاعات و ارتباطات پیشرفته ارائه می دهد. این به خواننده نشان می‌دهد که چگونه می‌توان به بهبودهای قابل توجهی در بهره‌وری از نظر استفاده از آب، مصرف انرژی، به حداقل رساندن تلفات آب و تضمین کیفیت آب دست یافت.
روش‌ها و رویکردهای ارائه‌شده نشان داده شده‌اند و با استفاده از نمایش‌های آزمایشی واقعی استفاده شده‌اند. در مورد شبکه آب آشامیدنی در بارسلونا، اسپانیا.
رویکردها و ابزارهای پیشنهادی شامل موارد زیر توجه به عدم قطعیت های مرتبط با قیمت انرژی و تقاضای واقعی به محرک های جریان و فشار اصلی - ایستگاه های پمپاژ و شیرهای تنظیم فشار - و مخازن ذخیره میانی اجازه می دهد تا با استفاده از پایدارترین انواع منبع و با حداقل هزینه برق، تقاضا را برآورده کنند. - ایجاد پشتیبانی برای پایش بیلان آب و کیفیت شبکه توزیع در زمان واقعی، اجرای تکنیک‌های تشخیص و تشخیص عیب و استفاده از اطلاعات صدها سنسور جریان، فشار و کیفیت آب همراه با مدل‌های هیدرولیک و پارامترهای کیفیت تکامل برای شناسایی و مکان‌یابی. نشت در شبکه، نقض احتمالی کیفیت آب، و خرابی در حسگرها و/یا محرک‌ها؛ • پیش‌بینی تقاضای مصرف‌کننده، بر اساس تکنیک‌های اندازه‌گیری هوشمند، تولید تحلیل‌ها و پیش‌بینی‌های دقیق از الگوهای مصرف، ارائه خدمات ارتباطی با مشتری، و پیشنهاد اقتصادی اقداماتی که برای ترویج استفاده کارآمدتر از آب در سطح خانوار در نظر گرفته شده است.
محققان و مهندسانی که با شبکه های آب آشامیدنی کار می کنند، این امر را به عنوان پشتوانه ای حیاتی در غلبه بر مشکلات مرتبط با افزایش جمعیت، حساسیت ها و مقررات زیست محیطی، زیرساخت های قدیمی، انرژی خواهند یافت. نیازها و منابع آب محدود.

This book presents a set of approaches for the real-time monitoring and control of drinking-water networks based on advanced information and communication technologies. It shows the reader how to achieve significant improvements in efficiency in terms of water use, energy consumption, water loss minimization, and water quality guarantees.
The methods and approaches presented are illustrated and have been applied using real-life pilot demonstrations based on the drinking-water network in Barcelona, Spain.
The proposed approaches and tools cover:
• decision-making support for real-time optimal control of water transport networks, explaining how stochastic model predictive control algorithms that take explicit account of uncertainties associated with energy prices and real demand allow the main flow and pressure actuators—pumping stations and pressure regulation valves— and intermediate storage tanks to be operated to meet demand using the most sustainable types of source and with minimum electricity costs;• decision-making support for monitoring water balance and distribution network quality in real time, implementing fault detection and diagnosis techniques and using information from hundreds of flow, pressure, and water-quality sensors together with hydraulic and quality-parameter-evolution models to detect and locate leaks in the network, possible breaches in water quality, and failures in sensors and/or actuators;• consumer-demand prediction, based on smart metering techniques, producing detailed analyses and forecasts of consumption patterns, providing a customer communications service, and suggesting economic measures intended to promote more efficient use of water at the household level.
Researchers and engineers working with drinking-water networks will find this a vital support in overcoming the problems associated with increased population, environmental sensitivities and regulation, aging infrastructures, energy requirements, and limited water sources.