Sectorización de redes de abastecimiento mediante la implementación de mapas auto organizados (Sectorization of Supply Networks Through the Implementation of Self Organized Maps)

8 Pages Posted: 1 Feb 2018

See all articles by Carlos Martins

Carlos Martins

Universidad Politécnica de Valencia

Enrique Campbell

Universidad Politécnica de Valencia

Amilkar Ilaya-Ayza

Universidad Técnica de Oruro - Facultad Nacional de Ingenieria

Bruno Brentan

Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)

Joaquín Izquierdo

Universidad Politécnica de Valencia

Date Written: November 30, 2017

Abstract

Spanish Abstract: Los sistemas de abastecimiento de agua potable (SAAPs) son infraestructuras críticas para el funcionamiento de cualquier ciudad; de ahí, que su correcta gestión sea un aspecto al que haya que prestar particular atención. La sectorización de los SAAPs ha surgido como una alternativa operacional que ayuda a los organismos gestores de agua en dicha tarea. El diseño de sectores implica la solución de un problema de optimización con múltiples objetivos, tales como la inversión (en compra de válvulas y contadores), la capacidad de detección de fugas y la fiabilidad de la operación de la red, entre otros. Tomando en cuenta esto, en este trabajo se presenta una innovadora metodología de sectorización basada en el uso de mapas auto organizados, optimización heurística, y criterios operacionales. Los mapas auto organizados, aplicados a redes complejas, permiten el agrupamiento mediante el reconocimiento de diferentes patrones. Así, la metodología que se propone se basa en la aplicación de mapas auto organizados para definir los sectores con base en la información almacenada en los nodos de la red. A continuación, se ejecuta la optimización de las entradas de los sectores, contando para esto con la configuración de los sectores anteriormente obtenida. Finalmente, para la optimización final de los puntos de alimentación de los sectores hidrométricos establecidos, en este trabajo se consideran como objetivos la minimización de costos de implementación y la minimización de la pérdida de capacidad hidráulica de la red.

English Abstract: Water supply systems (SAAPs) are critical infrastructures for the operation of any city; hence, that its proper management is an aspect to which particular attention must be paid. The sectorization of the SAAPs has emerged as an operational alternative that helps the water management facilities in this task. The design of sectors involves the solution of an optimization problem with multiple objectives, such as investment (in purchase of valves and meters), leak detection capacity and reliability of network operation, among others. Taking this into account, this paper presents an innovative sectorization methodology based on the use of self-organized maps, heuristic optimization, and operational criteria. Self-organized maps, applied to complex networks, allow grouping by recognizing different patterns. Thus, the methodology proposed is based on the application of self-organized maps to define the sectors based on the information stored in the nodes of the network. Next, the optimization of the inputs of the sectors is executed, counting for this with the configuration of the previously obtained sectors. Finally, for the optimization of the feeding points of the established hydrometric sectors, in this work the minimization of implementation costs and the minimization of the loss of hydraulic capacity of the network are considered as objectives.

Note: Downloadable document is in Spanish.

Keywords: supply networks, sectorization, self-organized maps, heuristic optimization

Suggested Citation

Martins, Carlos and Campbell, Enrique and Ilaya-Ayza, Amilkar and Brentan, Bruno and Izquierdo, Joaquín, Sectorización de redes de abastecimiento mediante la implementación de mapas auto organizados (Sectorization of Supply Networks Through the Implementation of Self Organized Maps) (November 30, 2017). Ibero-American Seminar on Water and Drainage Networks (SEREA 2017). Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=3113723 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.3113723

Carlos Martins (Contact Author)

Universidad Politécnica de Valencia ( email )

Valencia
Spain

Enrique Campbell

Universidad Politécnica de Valencia ( email )

Valencia
Spain

Amilkar Ilaya-Ayza

Universidad Técnica de Oruro - Facultad Nacional de Ingenieria ( email )

Calle San Felipe 468
Oruro
Bolivia

Bruno Brentan

Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) ( email )

Cidade Universitária Zeferino Vaz - Barão
Geraldo
Campinas - SP, 13083-970
Brazil

Joaquín Izquierdo

Universidad Politécnica de Valencia ( email )

Valencia
Spain

Register to save articles to
your library

Register

Paper statistics

Downloads
25
Abstract Views
235
PlumX Metrics