Leitura autónoma de contadores de água com deteção de padrões de consumo e fugas - Rocha, Bruno Miguel Marques da (2018)
A água é um bem escasso e essencial para a saúde pública. Em Portugal, sensivelmente 30% da água é perdida nas redes de abastecimento, que re- presentam custos anuais de 280 milhões de euros. As entidades responsáveis pelo fornecimento de água necessitam de controlar e monitorizar as redes de abastecimento, com o propósito de evitar perdas avultadas. Para proceder à monitorização, os contadores devem encontrar-se equipados com tecnologias de comunicação, que permitam enviar os consumos medi- dos para a entidade responsável pelo serviço. Os contadores inteligentes, são equipamentos que possibilitam a transmissão dos consumos, todavia, o custo pode variar entre 200 e 250 euros o que impede que as empresas os apliquem massivamente. Já os contadores analógicos e digitais convencionais, são equipamentos mais antigos e não permitem a transmissão dos consumos medidos. No entanto, encontram-se instalados em elevado número nas redes de abastecimento. O propósito desta dissertação, é desenvolver um sistema que permita reapro- veitar os contadores convencionais, de modo a enviarem os seus consumos e analisar os dados lidos para detetar possíveis fugas de água. Na pesquisa efetuada, vários indicadores apontaram para desenvolver um sistema com base em sistemas de visão que permitam ler os consumos no contador. Esta técnica, tem a vantagem de necessitar meramente da câmara e sistema de iluminação. O sistema desenvolvido é composto pelo leitor, responsável por ler o valor no contador através de sistemas de visão, validar o resultado da leitura, guardar os dados, analisar possíveis fugas na habitação e enviar os consumos para um servidor numa data agendada. O servidor tem a finalidade de receber os consumos efetuados pelos leitores instalados, guardar os dados e analisar se existem fugas através das diferen- ças dos valores lidos e emitir alarmes ao utilizador. Para realização dos testes ao sistema, construiu-se um prototipo que equipa um contador analógico, e realizaram-se diversas abordagens de modo a au- mentar a taxa de acerto final. Estas permitiram subir a taxa de acerto de 92% com 1000 imagens, para 100% em 8000 imagens do contador. Este resultado deve-se à aplicação das ferramentas na análise de imagem e vali- dação dos valores lidos pelo algoritmo OCR. Os ensaios de deteção de fugas em habitações e em redes de abastecimento, foram simulados com valores lidos do prototipo. Foram realizados ensaios relativos à deteção de fugas, quer no que respeita a habitações quer à rede pública, tendo sido verificado que o sistema foi capaz de sinalizar os padrões anormais de consumo bem como as perdas de água na rede inseridos como parte dos procedimentos de validação. Relativamente aos tempos de execução do código, se este for executado numa placa de desenvolvimento Raspberry Pi 3, demoraria aproximadamente 2 por minuto, o que possibilitaria fazer acima de 86400 leituras por mês.