Os sistemas "clássicos" de detecção de vazamento As redes de contadores de água usadas até agora, tais como sistemas de ultra-som ou de avaliação de desfasamento temporal, implementadas na rede de contadores volumétricos e de pressão, estão se mostrando ineficazes, seja para detecção precoce, seja para localização precisa. Com o inconveniente adicional de que elas requerem uma grande quantidade de recursos dedicados associados, tanto humanos como dependentes de energia, para alimentar os sensores.

Plataformas de vôo

Uma maneira eficiente de detectar vazamentos de água nas redes de distribuição é usar imagens tiradas de plataformas voadoras, como satélites ou drones. Esses instantâneos podem fornecer uma visão detalhada e em grande escala da rede de distribuição, permitindo a detecção de áreas de anomalias que possam indicar a presença de um vazamento. Essa técnica permite uma análise econômica e seu uso regular facilita a rápida localização e reparação de vazamentos, ajudando a garantir a eficiência e sustentabilidade do abastecimento de água.

Há diferentes plataformas de vôo operando em diferentes altitudes ou órbitas que podem transportar instrumentos válidos para fornecer o tipo de fotografias necessárias para a detecção de vazamentos de água:

• Satélites (grandes, médios e pequenos), operando tipicamente em órbitas médias e distantes.
• Microssatélites e CubeSats, que geralmente operam em órbitas baixas da Terra (LEO).
• Asa fixa atmosférica, asa rotativa, multicópteros e dirigíveis de metrologia.

Imagens de satélite

Imagens de alta qualidade e alta resolução são essenciais para detectar vazamentos.

As imagens de satélite tendem a ter uma resolução mais alta do que as imagens de zangões, mas os zangões podem fornecer imagens mais focalizadas e detalhadas de áreas específicas devido à sua capacidade de voar a baixa altitude. As imagens de satélite são freqüentemente fornecidas por agências espaciais:

Agência Espacial Europeia é uma agência espacial que oferece imagens de radar de abertura sintética através de seu programa Sentinel. Elas estão disponíveis para download gratuito através do portal de dados Sentinel. ESA.

O Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) oferece imagens de radar de abertura sintética através de seu website na seção "dados de pesquisa e produtos", disponível para download.

Instrumentos

Os principais instrumentos a bordo das aeronaves que permitem a aquisição de imagens de qualidade válidas para a detecção de vazamentos são principalmente de dois tipos:
As câmeras NIR (Near Infrared) são capazes de detectar mudanças na temperatura da superfície e usar radiação quase infravermelha, invisível ao olho humano, para obter imagens. Essas câmeras podem ser leves e pequenas em tamanho, tornando-as ideais para microsatélites, CubeSats e drones a bordo.

Radar de Abertura Sintética (SAR) é uma técnica de radar que também pode ser usada para detectar vazamentos de água nas redes de distribuição. Ela tem uma antena que transmite sinais de radar de alta freqüência e depois recebe os sinais refletidos dos objetos na área de varredura. O SAR é capaz de fornecer imagens de alta resolução e tem a vantagem de poder operar independentemente da luz ambiente, o que é muito útil para a detecção de vazamentos em áreas escuras ou cobertas. É comumente usado em aplicações de detecção de tubos enterrados, pois pode detectar mudanças na resistência elétrica do solo devido à presença de água.

A água é um condutor de eletricidade e, portanto, afeta a resistência elétrica do solo onde ela se encontra. Ao detectar essas mudanças na resistência elétrica, o SAR pode fornecer imagens precisas e assim determinar a localização e o tamanho do vazamento.

Além disso, pode também detectar mudanças no conteúdo de água no solo, o que pode ser útil para monitorar as redes de distribuição de águas superficiais. Para detectar mudanças na resistência elétrica do solo, a SAR usa uma técnica chamada Radar de Penetração de Solo com Polarização (GPR-P). O GPR-P opera numa ampla gama de freqüências, tipicamente entre 100 MHz e 3 GHz. A seleção da freqüência apropriada depende da finalidade da medição e do tipo de solo. Por exemplo, são usadas freqüências baixas para detectar objetos e anomalias nas profundezas do solo e freqüências mais altas para detectar anomalias nas proximidades da superfície.

Esquema de SAR

Umidade das culturas por sensoriamento remoto

O Índice de Umidade de Diferença Normalizada (NDMI) é um bom exemplo de como esses instrumentos funcionam para fornecer uma medida da quantidade de água presente na vegetação. É calculado usando imagens de satélite que medem a refletividade da Terra em diferentes comprimentos de onda. Ela se baseia na idéia de que a vegetação seca reflete mais luz no comprimento de onda quase infravermelho e menos luz no comprimento de onda visível. Portanto, quando a vegetação é mais seca, o NDMI aumenta.

O NDMI é usado para monitorar a seca e avaliar o estado da vegetação em diferentes regiões.

É importante notar que a espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) e o radar de abertura sintética (SAR) são ferramentas e devem ser usados em conjunto com outras técnicas e métodos para confirmar a presença de um vazamento e determinar a melhor maneira de repará-lo. Portanto, uma vez obtidas as imagens, elas devem ser processadas e analisadas para detectar possíveis anomalias.

Sinais que podem indicar a presença de um vazamento incluem o aumento da umidade do solo ou o crescimento excessivo da vegetação em áreas onde não seria de se esperar. Mudanças na cor ou na temperatura da superfície também são freqüentemente detectadas e podem ser indicativas de um vazamento.

Ao se detectar um vazamento potencial, é sempre necessário enviar uma equipe de investigação ao local para verificar o vazamento e determinar a causa. Isso pode incluir a verificação da infra-estrutura da rede de distribuição usando equipamento de detecção de fluxo que possa medir a velocidade e direção do fluxo de água em uma tubulação, e o teste de pressão da rede também é prescritivo.

Alguns dos equipamentos de detecção de vazamento envolvem o uso de gás (hélio) usando uma técnica conhecida como "teste de pressurização de hélio".

Nesse método, o gás é injetado no gasoduto ou no sistema de distribuição de água e depois é usado um detector para descobrir a presença de hélio na área onde há suspeita de vazamento.

Elliot Early Water Leaks Detection System EEWLDS

Elliot Cloud desenvolve um procedimento de tecnologia de fronteira baseado em imagens multiespectral e algoritmos de tratamento e purificação próprios para oferecer a seus clientes um sistema de monitoramento, descoberta e alerta precoce que permite a máxima reatividade no caso de um evento de vazamento de água em suas redes de distribuição.

• Obtenção de imagens de satélite da área geográfica envolvida no GIS.
• Processamento de imagens de satélite e descoberta de áreas irrigadas.
• Obtenção de imagens DRON das áreas de irrigação detectadas.