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Systernas. Otimização e Avaliação da Segurança Hídrica Regional do Abastecimento de Água por meio de Sistemas de Captação de Água de Chuva. Lorena Fernandes Maia – Ciência da Computação Magno Jefferson de Souza Queiroz – Ciência da Computação Rodolfo Luiz Bezerra Nóbrega – Engenharia Civil
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Systernas Otimização e Avaliação da Segurança Hídrica Regional do Abastecimento de Água por meio de Sistemas de Captação de Água de Chuva Lorena Fernandes Maia – Ciência da Computação Magno Jefferson de Souza Queiroz – Ciência da Computação Rodolfo Luiz Bezerra Nóbrega – Engenharia Civil Dezembro - 2006
Sumário da Apresentação • Início e Acompanhamento do Projeto • Objetivo • Idéia Geral • Divisão de Tarefas • Aplicações • Gerador de Séries Sintéticas • Análise de Rendimento • Rendimento no OurGrid e Outros Resultados • Melhorias Futuras • Avaliação do Projeto EEG • Agradecimentos
Início e Acompanhamento • EEG • Abertura Oficial: Final de 2005 • Submissões e Apresentações dos Projetos: Início de Maio de 2006 • Sub-Projeto Systernas • Formação do Grupo: Abril de 2006 • Início das reuniões periódicas (quinzenais): Maio de 2006 • Cerca de 20 reuniões até o momento • Utilização de lista de discussão do grupo e TWiki
Objetivo • Implementar uma aplicação que, através de simulações que demonstrem o comportamento de sistemas de captação de água de chuva, possibilite otimizar o dimensionamento destes e que realize uma análise de rendimento regional, englobando vários sistemas simultaneamente.
Idéia Geral + Previsão Atmosférica ou Probabilidade de Chuva Cadastro de Sistemas
Divisão de Tarefas • Lorena • Conversores de formatos • Gerador de séries sintéticas, auxílio na aplicação de rendimento regional • Magno • Aplicação de análise de rendimento regional • Tratamento de resultados • Análise de rendimento no OurGrid • Rodolfo • Especificações • Elaboração testes, documentação e material de apoio • Estabelecer cronograma e definir prioridades • Análise de rendimento no OurGrid
Aplicações • Gerador de Séries Sintéticas • Aplicação de análise de rendimento hídrico regional
Gerador de Séries Sintéticas • Fomenta cenários de precipitação em formato de dados de entrada para a aplicação de análise de rendimento. • Utiliza séries de dados históricos diários (dezenas de anos geralmente) e através da análise estatística (média, desvio, assimetria, probabilidades) produz valores de precipitação que condizem com a realidade do local em estudo.
Gerador de Séries Sintéticas • Recebe e extrai dados de chuvas da ANA (Agência Nacional de Águas) os colocando em um arquivo PMH • Anexa vários arquivos PMHs em um só • Gera arquivos com informações de percentis a partir de arquivos PMHs • A partir de arquivos contendo os percentis gera arquivos PMHs de possíveis precipitações para uma ou várias localidades.
Gerador de Séries Sintéticas • Arquitetura: • Em 2 camadas • Lógica: • Pacote gerador: sintaxe e o main da aplicação • gerador.comandos: classes responsáveis por executar o comando • Dados: • gerador.util: classes que tratam com a leitura e a gravação de arquivos, contando também com outras classes utilitárias para a execução dos comandos • Padrões Utilizados: • Expert e Command • Documentação
Gerador de Séries Sintéticas • Pacote gerador
Análise de Rendimento • Realiza as simulações para sistemas de captação de água de chuva em diferentes localidades. • Utiliza como entradas: parâmetros individuais e valores de precipitação para os pontos. • Serão dados como resultados os valores parciais de volume captado e armazenado, além da garantia de abastecimento e confiabilidade volumétrica dos reservatórios. • Realiza a variação automática de parâmetros, proporcionando mais demanda computacional e mais resultados.
Análise de Rendimento • Devido ao grande número de resultados produzidos com o uso o OurGrid foi necessário desenvolver na aplicação uma forma de reunir e classificar os principais valores obtidos na execução num relatório texto. • Todo desenvolvimento aplicado para aproveitamento da aplicação na plataforma SegHidro.
Análise de Rendimento • A lógica de interface do sistema é baseada na entrada de parâmetros via linha de comando, onde o usuário pode definir quais os procedimentos que ele deseja. A lógica do sistema foi desenvolvida de modo a ser facilmente expansível e reutilizável, dessa forma a utilização de uma interface WEB ou GUI seria de fácil implementação.
Análise de Rendimento • A arquitetura do sistema baseia-se no design em camadas, onde temos quatro pacotes:
Análise de Rendimento • Design Patterns • Expert • Singleton • Tratamento de Exceções • Documentação
Rendimento no OurGrid Divisão dos Jobs por Cenários de Precipitação
Rendimento no OurGrid Divisão dos Jobs por Pontos
Outros Resultados • Teste na Plataforma SegHidro • Elaboração de Manual do Usuário • Divulgação • Evento da Associação Brasileira de Captação e Manejo de Água de Chuva • Comissão ABNT que está elaborando a norma para aproveitamento de Água de Chuva
Melhorias Futuras • Desenvolvimento da Interface WEB para execução da aplicação • Edição automática dos JDFs para execução no grid • Implementação de um gerador de mapas temáticos com os resultados da aplicação • Possibilidade de resultados em formato .CSV, facilitando o uso dos resultados em aplicativos como o Excel e OpenOffice e, ainda, possibilitar a disponibilização deles em servidor OPeNDAP • Otimização da linha de execução (deixar mais flexível para variações e ordem dos parâmetros)
Avaliação do Projeto EEG • Oportunidade em Projeto de Relevância Internacional • Acessibilidade em novas tecnologias e integração com outras ciências • Sugestões para próximas chamadas • Melhor adaptação com o calendário acadêmico • Maior acompanhamento dos projetos (reuniões periódicas) • Locação de “tutor” para os projetos
Agradecimentos • HP, LSD, UFCG • Matheus Gaudêncio, Alexandro Soares, Danilo Pena, Carla Araújo, Flávio Santos. • Professores Carlos Galvão e Jacques Sauvé • Professor Fernando Pruski da UFV • Equipe do Laboratório de Hidráulica 2 • Associação Brasileira de Captação e Manejo de Água de Chuva
