06/07/2015
Servizi a Rete

Scelta “ottimale” dei punti di monitoraggio per il supporto alla ricerca perdite mediante algoritmi genetici

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Dott. Ing. Carlo Maximiliano Giorgio Bort
Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e Meccanica
Università degli Studi di Trento
Ing. Marianna D’Ercole
PhD Student
In Sustainable Energy and Technologies – 30th cycle
Faculty of Science and Technology
Libera Università di Bolzano
Prof. Ing. Maurizio Righetti
Associato di Costruzioni idrauliche
Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e Meccanica
Università degli Studi di Trento
Prof. Ing. Paolo Bertola
Ordinario di Costruzioni idrauliche
Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e Meccanica
Università degli Studi di Trento

Negli anni passati si sono fatti numerosi sforzi nel formulare strategie che migliorassero l’efficienza dei sistemi di distribuzione idrica, guidati dall’evoluzione socio-demografica della società moderna. Il miglioramento della funzionalità di tali sistemi è un lavoro alquanto complesso che può essere affrontato fornendo servizi per massimizzare il fatturato, garantendo al contempo che la qualità dell’acqua fornita sia conforme alle normative nazionali ed internazionali. Questi due obiettivi possono essere raggiunti attraverso strategie di ottimizzazione per la distribuzione idrica all’interno della rete e mantenendo le condizioni operative del sistema idrico al suo livello migliore.

In questo articolo viene proposta una metodologia di supporto agli ingegneri ed ai tecnici del settore per identificare le perdite nei sistemi di distribuzione idrica, fornendo così uno strumento efficace per raggiungere un alto livello di funzionalità della rete. L’approccio proposto è basato su un’analisi inversa dei dati misurati di portata e pressione, e si compone dei seguenti tre step consecutivi:

  • analisi delle misure da un database di reti reali, in modo da selezionare le fasi della giornata e i periodi dell’anno che risultano più idonei per l’identificazione delle perdite;
  • l’individuazione dei migliori punti di misura all’interno del sistema attraverso un’analisi di correlazione;
  • l’identificazione delle perdite con un algoritmo di ottimizzazione “ibrido” ottenuto dalla combinazione di diversi algoritmi di ottimizzazione evolutivi.

L’algoritmo di ottimizzazione ha lo scopo di unire la capacità di esplorazione dell’Algoritmo genetico con la rapida convergenza della Particle Swarm Optimization.

Infine, la procedura proposta è validata su una rete idraulica, le cui caratteristiche sono ben conosciute nella letteratura: la rete Pugliese.

 

Bibliografia essenziale

Bort, C.M.G.; Righetti, M.; Bertola, P. Methodology for leakage isolation using pressure sensitivity and correlation analysis in water distribution systems. Procedia Eng. 2014, 89, 1561–1568.
Pariwat Ramphuengnit  and Jumpol Polvichai (2013), An Effective Hybrid-DEPSO applied with Dynamic Sigmoid Weights, ITC-CSCC 2013, June 30 – July 3, 2013, Yeosu, Korea
Wen-Jun Zhang, Xiao-Feng Xie (2003), DEPSO: Hybrid Particle Swarm with Differential Evolution Operator, IEE International Conference on Systems, Man & Cybernetics (SMCC), Washington D C, USA, 2003: 3816-3821
Se ne parlerà durante il convegno “Efficienza e risparmio energetico dei sistemi idrici” che si terrà l’8 e il 9 luglio 2015 presso l’Università degli studi di Trento.

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