Conheça os
detalhes
dos desafios
Gestão inteligente de redes de abastecimento de água
O desafio proposto tem como foco a transformação da operação de sistemas de abastecimento de água por meio do uso avançado de dados e algoritmos de inteligência artificial. Atualmente, a operação desses sistemas ainda depende fortemente de decisões manuais relacionadas ao acionamento de bombas, controle de níveis de reservatórios e direcionamento de fluxos entre diferentes regiões de abastecimento. Embora já exista uma base relevante de dados operacionais, como medições de pressão, vazão e níveis, coletados por sensores e disponibilizados em sistemas supervisórios e repositórios históricos, essas informações ainda são pouco exploradas de forma integrada para suportar decisões preditivas e otimizar a operação em tempo adequado.
Como consequência, o sistema tende a operar de forma subótima, com maior consumo de energia, uso ineficiente dos ativos e menor previsibilidade operacional. O desafio consiste em desenvolver uma solução capaz de utilizar esses dados, combinados a informações externas relevantes, para prever o comportamento da demanda de consumo de água e, a partir disso, recomendar estratégias otimizadas de operação da rede de abastecimento. Espera-se que a solução seja capaz de orientar, de forma contínua, o plano de acionamento de boosters e o controle de reservatórios, considerando restrições operacionais como níveis mínimos de segurança, limites de pressão e capacidade dos ativos, garantindo o equilíbrio entre eficiência energética e confiabilidade no abastecimento.
Do ponto de vista técnico, a proposta deve contemplar o desenvolvimento de modelos de previsão de demanda em horizonte de curto prazo, integrados a algoritmos de otimização capazes de determinar o melhor plano operacional para o sistema. A solução deverá ser capaz de processar dados históricos e operacionais, lidar com imperfeições típicas de ambientes reais — como dados incompletos ou ruidosos — e gerar recomendações claras e acionáveis para as equipes operacionais. Além disso, espera-se que a arquitetura proposta seja preparada para evolução futura, permitindo a incorporação progressiva de maior nível de automação na execução das decisões, sempre respeitando limites operacionais e mecanismos de controle que garantam segurança e rastreabilidade.
Monitoramento para detecção ágil de vazamentos não visíveis
As redes de distribuição de água enfrentam perdas associadas a vazamentos não visíveis, especialmente em adutoras e tubulações de grande diâmetro. Atualmente, a identificação desses vazamentos ocorre principalmente por métodos acústicos tradicionais, como geofones e equipamentos de coleta de áudio em campo. Esses métodos dependem da atuação presencial de equipes que percorrem trechos específicos da rede para realizar inspeções periódicas, o que limita a cobertura e dificulta o acompanhamento contínuo das condições da infraestrutura. Assim, muitos vazamentos acabam sendo identificados apenas após sinais indiretos, como alterações de vazão ou indícios observados em campo.
O desafio se intensifica em adutoras de grande porte, que podem transportar milhares de litros de água por segundo e frequentemente atravessam áreas rurais, regiões de difícil acesso ou até trechos urbanos com ocupações sobre a tubulação. Nessas condições, as tecnologias atualmente utilizadas apresentam limitações operacionais para identificar vazamentos não aparentes com rapidez. Como consequência, alguns vazamentos podem permanecer ativos por períodos prolongados antes da detecção, contribuindo para perdas relevantes de água, aumento de custos operacionais e maior risco de eventos operacionais que exigem intervenções complexas na rede.
O desafio consiste em identificar soluções tecnológicas capazes de ampliar a detecção precoce de vazamentos não visíveis nas redes de distribuição. Buscam-se tecnologias que permitam monitoramento contínuo ou inspeções mais eficientes, aumentando a visibilidade sobre o comportamento da rede e permitindo identificar anomalias de forma mais rápida e precisa.
Predição de falhas em bombas com uso de dados operacionais
A operação de sistemas de bombeamento de água tratada envolve um parque amplo de equipamentos distribuídos nas cidades, somando cerca de 1.200 unidades. Atualmente, tecnologias de monitoramento preditivo com sensores de vibração e temperatura são aplicadas apenas em bombas de maior porte, geralmente acima de 100 CV. No entanto, aproximadamente 75% dos equipamentos possuem potência inferior a 50 CV, o que torna economicamente inviável aplicar esse tipo de sensoriamento em larga escala.
Essas bombas de menor porte já possuem diversas variáveis operacionais coletadas pelo sistema supervisório, como rotação, pressão, corrente elétrica, entre outras. E, em alguns casos, vazão. Apesar da grande quantidade de dados disponíveis, essas informações ainda não são utilizadas de forma estruturada para identificar padrões de comportamento que indiquem desgaste ou risco de falha nos equipamentos.
O desafio consiste em desenvolver uma solução capaz de analisar os dados operacionais já disponíveis para identificar padrões que antecedem falhas em bombas de pequeno e médio porte. A proposta é criar modelos analíticos ou algoritmos que permitam antecipar anomalias e apoiar uma manutenção mais preditiva. Com isso, espera-se reduzir intervenções emergenciais e aumentar a eficiência na gestão desses ativos distribuídos em larga escala.
Gestão eficiente de sensores online para monitoramento da qualidade da água
O Grupo Águas do Brasil vem ampliando, desde 2016, o uso de sensores e analisadores online para o monitoramento da qualidade da água e o apoio à operação das estações de tratamento. Atualmente, já existem mais de 178 aplicações para o monitoramento online de parâmetros físico-químicos de água tratada nas concessionárias do grupo e mais 38 aplicações na Rio+. Esses instrumentos acompanham parâmetros como pH, turbidez, cloro, cor e fluoreto, que precisam ser monitorados a cada 2 horas para atender às exigências regulatórias e garantir a segurança operacional. Adicionalmente, há o monitoramento de parâmetros associados à água bruta e às etapas de processo, como turbidez e carga iônica, fundamentais para o controle operacional e a tomada de decisão ao longo do tratamento.
Apesar desse avanço, o principal desafio está em garantir o funcionamento contínuo e confiável dos equipamentos já instalados. Os sensores podem apresentar falhas ou períodos de inatividade, gerando lacunas no monitoramento, aumento do esforço manual e riscos operacionais.
Diante desse cenário, o desafio consiste em desenvolver uma solução voltada à análise e diagnóstico dos sensores existentes, a partir dos dados disponíveis, capaz de identificar falhas, anomalias e padrões de desempenho, além de apoiar decisões de manutenção e gestão. O objetivo é aumentar a confiabilidade das medições e estruturar um modelo mais eficiente e padronizado de gestão desses ativos nas diferentes concessionárias do grupo.
Medição Inteligente com análise de dados para gestão eficiente de água
Hoje, a medição de consumo de água no Grupo Águas do Brasil ocorre majoritariamente por meio de hidrômetros mecânicos com leitura mensal, o que limita a visibilidade sobre o comportamento real de consumo ao longo do ciclo. Apenas cerca de 1% do parque de ligações (aproximadamente 1.200 clientes) possui algum tipo de telemetria, concentrada principalmente em grandes clientes. Mesmo nesses casos, os dados são analisados manualmente e em plataformas diferentes de fornecedores, o que dificulta uma visão integrada e o uso estratégico das informações.
Esse cenário reduz a capacidade de identificar rapidamente vazamentos internos, fraudes, anomalias de consumo ou falhas de medição, além de dificultar o acompanhamento das perdas de água e a previsibilidade de demanda em determinadas áreas. A ausência de dados contínuos também impacta a gestão de distribuição, o balanço hídrico e o relacionamento com o cliente.
Diante disso, o desafio consiste em desenvolver uma solução baseada em medidores inteligentes com telemetria embarcada e um sistema de análise de dados, capaz de monitorar o consumo em tempo real e gerar insights automáticos para tomada de decisão, correlacionando dados operacionais e comerciais. Para isso, os macromedidores (distribuição) também deverão dispor de telemetria. A solução deve permitir identificar padrões de consumo, detectar anomalias, apoiar a gestão de perdas e orientar ações operacionais e comerciais. A expectativa é que o sistema possibilite maior previsibilidade de demanda, aumento de receita por redução de submedição e irregularidades, além de ganhos de eficiência operacional e melhoria na experiência do cliente. Como requisito essencial, os medidores utilizados devem possuir certificação metrológica válida do Inmetro para uso em faturamento e medição oficial de consumo.
Otimização do consumo energético em operações de tratamento
As unidades de tratamento têm como principal objetivo garantir a entrega de água e o tratamento de esgoto dentro do esperado. Nesse cenário, surge uma oportunidade relevante de ganho de eficiência energética ao longo do processo, que hoje não é explorada de forma estruturada. Apesar de já existirem dados disponíveis com informações operacionais e de consumo (dados de ativos e histórico de manutenções dos equipamentos quem compõe a unidade operacional), essas informações não são utilizadas de forma integrada para apoiar decisões. Hoje, o acompanhamento energético ocorre de forma pontual e limitada.
Esse cenário faz com que as análises ocorram de forma pontual, geralmente direcionadas a equipamentos específicos — como sopradores, elevatórias e sistemas de desidratação de lodo, percebidos como os principais consumidores de energia — sem uma visão completa do processo. Como resultado, decisões são baseadas em percepções ou medições isoladas, dificultando identificar quais ativos realmente impactam o consumo. Equipamentos podem operar fora de suas condições ideais sem que isso seja percebido rapidamente, gerando desperdícios de energia, aumento de custos operacionais e perda de eficiência ao longo do tempo.
O desafio consiste em desenvolver uma solução capaz de analisar dados operacionais e históricos para gerar diagnósticos contínuos da eficiência energética dos ativos. A solução deve identificar os principais ofensores de consumo, detectar desvios de performance em equipamentos e processos e gerar insights acionáveis que apoiem a operação na tomada de decisão, permitindo atuar de forma mais eficiente na redução do consumo de energia.