Técnicas de desagregação de consumo d'água a partir da dinâmica de vazão em residências

Abstract

A pesquisa, do tipo experimental, visa o desenvolvimento de técnica de separação de consumo d’água em uma residência, que equacione simplicidade, eficiência e adaptabilidade para instalações de baixo custo. Atualmente,os principais e mais difundidos estudos e procedimentos disponíveis em meio acadêmico voltados para o monitoramento da utilização de água em residências são ínfimos, inacessíveis e seus resultados não conseguem atingir por exemplo um consumidor de baixa renda. Este projeto consiste no desenvolvimento de uma técnica simples que possa ser incorporada a sistemas microcontrolados, capazes de estudar, desagregar (distinguir) cargas e identificar padrões de utilização de água. Durante o desenvolvimento, foi decidido utilizar metodologias simples para aquisição do sinal que reflete o deslocamento de fluido no interior da tubulação em direção às saídas, analisando assim o padrão de retorno dos pulsos emitidos por um sensor de efeito hall resultante desta vazão; assim sendo capaz de identificar e traduzir este deslocamento em informação digital. Com este procedimento foi concebida a impressão digital de cada ponto, que posteriormente será aplicada em tempo real num algoritmo que foi inspirado em uma regressão polinomial de segunda ordem, em conjunto com filtros de fluxos individuais para instituir diferenciações. Estudando e determinando a característica intrínseca e cada tipo de sinal, requerendo pouca informação e baixo poder de processamento; conseguindo como produto fim, uma solução extremamente simples, replicável e com baixo custo, concedendo a possibilidade para futura constituição de um produto comercial e acessível para consumidores de baixa renda.

The research, of the experimental type, aims at the development of technique of disaggregation of water consumption in a residence, which equates simplicity, efficiency and adaptability to low cost installations. Currently, the main and most widespread studies and procedures available in the academic environment aimed at monitoring the use of water in homes are small, inaccessible and their results can not reach for example a low income consumer. This project consists of the development of a simple technique that can be incorporated into microcontrolled systems, capable of studying, discharging loads and identifying patterns of water use. During development, it was decided to use simple methodologies to acquire the signal that reflects the displacement of fluid inside the pipe towards the outputs, thus analyzing the return pattern of the pulses emitted by a hall effect sensor resulting from this flow; thus being able to identify and translate this shift into digital information. With this procedure the fingerprint of each point, which will later be applied in real time in an algorithm that was inspired by a second-order polynomial regression, in conjunction with individual flow filters to institute differentiations. Studying and determining the intrinsic characteristic and each type of signal, requiring little information and low processing power; achieving as an end product an extremely simple, replicable and low cost solution, granting the possibility for the future constitution of a commercial and affordable product for low income consumers.