Os canos com vazamento são um "inimigo" indetectável na "batalha" pela conservação da água.Isso resulta em uma média global de 301 TP3T de perda de água potável encanada.E, em algumas regiões, a porcentagem chega a 70%.Esses vazamentos geralmente são difíceis de identificar, mas uma tecnologia inovadora de IA está mudando esse dilema, tornando a detecção de vazamentos mais rápida e precisa.
Um "X" branco proeminente marca um hidrante com vazamento no San Tan Hose District, no sudeste de Phoenix, EUA. O vazamento é moderado, com uma taxa de vazamento entre três e sete galões por minuto. Embora pareça insignificante, um vazamento tão consistente pode resultar em uma quantidade impressionante de água, suficiente para atender às necessidades diárias de água de 43 residências por dia.
Notavelmente, o vazamento não apresentava nenhum dos sinais típicos de um vazamento de água, nem poças, nem vegetação inesperada em uma paisagem desértica, nem colapso do pavimento. A água, que estava vazando lentamente da parte inferior do hidrante.
Essa condição provavelmente não será descoberta até o próximo ciclo de manutenção do hidrante, que pode durar até cinco anos.
Jacob Rogers.Diretor de Divisão da EPCOR, a maior empresa privada de água do Arizona
Felizmente, porém, esse vazamento foiFerramentas acústicas de IA desenvolvidas pela FIDO TechLocalize e marque com antecedência.Essa ferramenta não apenas permite a localização precisa dos vazamentos, mas também prioriza os vazamentos de acordo com seu tamanho, ajudando as empresas de água a realizar os reparos com eficiência.A FIDO, com sede em Oxford, no Reino Unido, está trabalhando com organizações de serviços públicos, como a EPCOR e a Comissão de Recursos Hídricos do Estado de Querétaro, no México, para promover essa inovação tecnológica. A parceria faz parte da Iniciativa Global de Reabastecimento de Água da Microsoft, que busca melhorar os recursos hídricos otimizando o gerenciamento de água na rede global de operações da Microsoft, incluindo as bacias hidrográficas em torno de seus data centers.
Um sensor FIDO instalado em um encaixe de tubulação em um poço de inspeção em Londres. Foto cortesia da Microsoft.
Até o final de junho de 2024, a Microsoft construiu um portfólio global de mais de 75 projetos diversificados de recarga de água.
Em Fargo, Dakota do Norte, a Microsoft está unindo forças com o Projeto Audubon Dakota para trabalhar noRestauração de vastos habitats de pastagens.;
◉ enquanto trabalha em conjunto com uma equipe na Cidade do Cabo, África do Sul.Controle da disseminação de espécies invasoras e restauração cuidadosa das áreas de captação.
Além disso, a Microsoft está adquirindo ativamente servidões de conservação no Condado de Comal, Texas, para ajudar a EdwardsRecarga e recuperação de aquíferos.
No Novo México, a Microsoft assinou um acordo com a tribo Jicarilla Apache para trabalhar em conjunto paraProteção de espécies de peixes ameaçadas de extinçãoe melhorar significativamente a segurança hídrica do estado.
E no estado indiano de Karnataka, a Microsoft conseguiu obter muito dinheiro por meio doProjeto de restauração de lagoasA água subterrânea é uma fonte de água potável, aumentando efetivamente a disponibilidade de recursos hídricos subterrâneos para a comunidade local.
Também financiamos projetos que melhoram a eficiência do uso da água e reduzem o uso geral da água, aumentando assim a disponibilidade de água nas bacias hidrográficas e nas comunidades locais.
Eliza Roberts.Diretor de Recursos Hídricos, Microsoft
A parceria da Microsoft com a FIDO é um exemplo disso. Desde 2023, a Microsoft tem um contrato com a Thames Water para realizar a detecção de vazamentos de água em partes de Londres. Além disso, a Microsoft também ajudou a FIDO a aprimorar sua tecnologia de detecção de vazamento de água durante o evento Microsoft Hackathon em Londres.As ferramentas de IA da FIDO contam com os serviços GPT-4 da OpenAI e Microsoft Azure OpenAI para levar a detecção de vazamento acústico a um nível totalmente novo.
A tecnologia de IA da FIDO analisa os dados em segundos e identifica imediatamente as características exclusivas de um vazamento de tubulação. Foto cortesia da Microsoft.
A tecnologia de IA da FIDO coleta arquivos acústicos de pequenos sensores móveis implantados na rede de tubulações de água, "e depois deixamos que a IA os analise de forma inteligente em escala global. Não precisamos saber o material, a profundidade ou as dimensões do cano, simplesmente permitimos que a tecnologia de IA reconheça o som de um vazamento a partir dos complexos dados acústicos.Apesar do ambiente barulhento do encanamento, a IA pode eliminar o ruído e identificar vazamentos.", explica Victoria Edwards, CEO e cofundadora da FIDO.
A FIDO também está promovendo sua tecnologia de detecção de vazamento de IA por meio da plataforma Water United, um novo projeto criado pela Microsoft e outros parceiros para unir os setores público e privado na Bacia do Rio Colorado para enfrentar os desafios da água.
A Microsoft cobre o custo da detecção de vazamentos na FIDO, enquanto a concessionária de água cobre o custo do reparo do vazamento. Roberts disse que a quantidade de água economizada com o apoio da Microsoft será contabilizada em suas metas de recarga de água com base na proporção de seu investimento em relação ao custo total de detecção e conserto do vazamento.
01 O vazamento de água é muito mais do que o simples desperdício de água
A interrupção de vazamentos nas redes municipais de água não é apenas uma questão de conservação de água, mas também afeta a disponibilidade de água para os clientes e as comunidades atendidas pelas empresas de água. Para as comunidades, os vazamentos não são apenas uma perda direta de água, mas também um custo de manutenção significativo, chamado de "água sem receita" porque nunca chega às casas dos clientes pagantes. No entanto, o custo dessa perda é, em última análise, compartilhado por todos.
"Adquirimos várias concessionárias de água em dificuldades no Arizona, com perdas de água que variam de 301 TP3T a 401 TP3T."Shawn Bradford, vice-presidente sênior da EPCOR para regulamentação da água no Arizona e no Novo México, admite:"Para compensar a perda por vazamento, tivemos que aumentar a capacidade de bombeamento da 40% para atender à demanda de abastecimento de água dos poços ou das estações de tratamento de água para as residências, o que, sem dúvida, acrescentou um custo enorme que, em última análise, foi compartilhado por todos os clientes."
San Tan Valley.
é uma comunidade próspera no deserto do Arizona.
A EPCOR reduziu significativamente a porcentagem de água sem receita não incluída no faturamento devido a vazamentos e perdas de 271 TP3T para cerca de 101 TP3T, uma conquista que é atribuída em grande parte à introdução da tecnologia FIDO. Edwards, da FIDO, descreve os sensores personalizados oferecidos pela FIDO como capazes de se encaixar perfeitamente em todos os tipos de instalações de tubulação, seja em um local de fácil acesso, um hidrante, dentro de válvulas ou próximo a torneiras, o que permite uma implantação precisa. A FIDO descreve os sensores personalizados oferecidos pela FIDO como sendo capazes de se adaptar perfeitamente a todos os tipos de instalações de tubulações, seja em um local de fácil acesso, um hidrante, dentro de válvulas ou próximo a torneiras, tudo isso permitindo uma implantação precisa.Na área de serviço de San Tan, com 160 milhas quadradas, o sistema de tubulação da EPCOR foi equipado com 4.554 desses sensores de última geração, capazes de registrar tudo, até mesmo os sons mais baixos e mais fracos.
O som viaja de forma diferente em meios diferentes, assim como os instrumentos em uma orquestra escolar: os trombones têm tubos longos e um som mais suave, em comparação com os trompetes, que têm tubos mais curtos e frequências mais altas. Vale a pena observar que os maiores vazamentos tendem a ser os mais silenciosos e difíceis de serem detectados pelo ouvido humano, especialmente em ambientes com tubulações de plástico.
Victoria Edwards.Diretor executivo e cofundador da FIDO
Os serviços públicos há muito tempo contam com equipamentos acústicos para detectar vazamentos, e a tecnologia FIDO é um salto quântico.Ele usa algoritmos de IA de aprendizagem profunda para analisar com precisão as enormes quantidades de dados coletados pelos sensores.O algoritmo tem a capacidade de reconhecer a fonte do som, seja de um cano de água com vazamento ou de outras fontes de perturbação, como ruído mecânico ou o rugido de um trem, e pode avaliar com precisão o tamanho do vazamento e apontar sua localização. Além disso, ele pode avaliar com precisão o tamanho de um vazamento e apontar sua localização. Outro destaque da tecnologia da FIDO é que seu sistema de IA suporta interação em linguagem natural, o que aumenta muito a facilidade de operação para os técnicos das empresas de serviços públicos.
Embora a EPCOR tenha usado detectores acústicos de vazamento, a maioria das novas infraestruturas de tubulação usa materiais de plástico ou cloreto de polivinila (PVC) que não possuem propriedades de ressonância, o que tem sido um enigma complicado para o setor porque os vazamentos em tubos de plástico não produzem o efeito de ressonância encontrado em tubos de metal. Mas a FIDO pode obter esse recurso em tubos de plástico.
Além disso, Bradford disse que a tubulação de plástico é mais adequada à química do solo do sudoeste dos Estados Unidos e é o material preferido na área de San Tan Valley. San Tan Valley cresceu rapidamente nas últimas três décadas e continua sendo uma das comunidades que mais crescem nos Estados Unidos. A empresa de serviços públicos também usa tubulações de metal, algumas das quais têm de 60 a 70 anos de idade, mas ainda estão em boas condições. Além do envelhecimento, as tubulações podem se romper por vários motivos, como o deslocamento do solo devido a ciclos de congelamento e descongelamento. No San Tan Valley, que está crescendo rapidamente, as áreas de construção geralmente se tornam áreas com alto índice de vazamentos.
Rogers observou que, antes de adotar a tecnologia FIDO, os serviços públicos dependiam do uso de imagens de satélite para monitorar sinais de vazamento de água, como o crescimento incomum da vegetação. Mas o crescimento da vegetação leva tempo, e o ciclo de detecção é longo. Em contrapartida, a FIDO pode identificar rapidamente os vazamentos.
02 Soluções rápidas e flexíveis
O sistema de IA da FIDO também analisará de forma inteligente o mapa da rede da concessionária, sugerindo locais ideais para a implantação de sensores, evitando pontos cegos de monitoramento, com feedback rápido e instantaneamente disponível, disse Edwards. Isso permite testes de curto prazo e monitoramento de longo prazo. Os sensores são fáceis de mover e podem monitorar diferentes áreas da rede, conforme necessário.
Após o reparo de um vazamento, os sensores podem ser implantados em ambos os lados do vazamento para verificar a eficácia do reparo ou para monitorar se as operações de escavação provocaram um novo vazamento. Esses sensores podem então ser movidos para outras áreas da rede para continuar o monitoramento. Ao mesmo tempo, o sistema de IA da FIDO pode avaliar o volume de vazamento de água, facilitando a priorização do trabalho de reparo de acordo com o nível de impacto.
Os hidrantes com vazamento marcados com um "X" são rapidamente consertados devido à falha na vedação. Entretanto, nem todos os vazamentos podem ser consertados tão facilmente. O reparo de tubulações enterradas requer escavação, e o posicionamento preciso é fundamental para evitar danos desnecessários à rua, ao pavimento ou ao pátio. Isso não apenas reduz a interrupção do tráfego, mas também reduz o custo de recolocar o tubo após o reparo - quanto menor a área de escavação, menor o custo.
Bradford compartilhou exemplos de vazamentos complicados que encontrou em vários locais, como em Edmonton, no Canadá, onde a equipe de Bradford localizou uma fonte que estava vazando 13 milhões de galões de água por dia, mas levou quatro dias para finalmente encontrá-la. O fato de Edmonton ser uma cidade grande com uma grande população e um clima extremamente variável aumenta a complexidade da detecção de vazamentos. O vazamento estava localizado em uma área de desenvolvimento onde a água estava se infiltrando do solo para o sistema de coleta de água da chuva, o que dificultava sua detecção.
Em comparação.A EPCOR encontrou mais de 250 vazamentos em San Tan Valley, Arizona, em um ano.
O reparo de vazamentos é um esforço contínuo, e Edwards, da FIDO, destaca que "novos vazamentos estão surgindo o tempo todo. Fatores ambientais, como assentamento do solo, atividades de construção e corrosão, são todos fatores que contribuem para isso. Mesmo pequenos vazamentos em tubulações são como cavidades; eles não se curam sozinhos, mas precisam ser reparados em tempo hábil".
A natureza contínua e interminável da manutenção de tubulações foi o que levou a Microsoft a se comprometer com um programa de detecção de vazamentos com IA de 10 anos com a FIDO e as empresas de serviços públicos que ela atende.
Roberts enfatizou que "o desafio da água é complexo e assustador, mas as formas de economizar água e maximizar seu valor não são.O uso da tecnologia de IA para identificar e verificar reparos de vazamentos é apenas um exemplo. Estamos entusiasmados em expandir nosso impacto na proteção dos recursos de água doce por meio de parcerias como essas."
