Callisto - Comparison and joint Application of Leak detection and Localization Techniques

Loss of drinking water leaking from distribution systems is a recognised problem worldwide. Drinking water companies have a range of drivers to address them. For the Netherlands, the prevention of potentially risky situations caused by leaks and the image driver seem particularly important; abroad, financial, ecological and legal drivers also apply. The Netherlands has a good track record in the field of efficient drinking water distribution. But here, too, there are areas with an increased risk of leakage. New algorithms are regularly presented in the scientific world to identify and localise leaks.
In addition to traditional methods for identifying leakage losses (e.g. using the AWWA water balance), there are various quantitative approaches for identifying leakage losses and changes in leakage volumes, suitable for different spatial and temporal scales. Examples include Minimum Night Flow, CFPD (Comparison of Flow Pattern Distributions) and dynamic bandwidth monitor, with various filter techniques etc. All methods have their advantages and disadvantages, and for the time being there is no method that performs optimally under all circumstances (area size, size and types of leaks, variation in the consumption signal, etc.); i.e. detects all leaks (no false negatives) and classifies events that are not leaks as such (no false positives). Presumably, different methods are complementary, and a combination of methods offers perspective for avoiding false positive and false negative determinations. What is currently lacking, however, is a framework to apply different methods side by side – complementary – for comparison and to increase the yield of the analysis.

Verlies van drinkwater dat uit distributiesystemen lekt, is wereldwijd een erkend probleem. Er bestaan reeds diverse methoden om lekken te detecteren en lokaliseren op basis van metingen van volumestroom en/of druk, soms in combinatie met hydraulische modellen. In de wetenschappelijke wereld worden bovendien regelmatig nieuwe algoritmen gepubliceerd. In dit project is een raamwerk gebouwd, in de vorm van een softwaretool, waarin verschillende methoden voor lekdetectie en -lokalisatie tegelijkertijd worden toegepast op volumestroom- en drukmetingen. Dit maakt het mogelijk om de prestatie van verschillende methoden te vergelijken (benchmarking), maar ook om de methoden in combinatie toe te passen en daarmee de eventuele zwakke plekken of blinde vlekken van individuele methoden te omzeilen. Succesvolle toepassing van de tool op praktijkdata wordt voorzien wanneer aan de twee randvoorwaarden wordt voldaan. Beide lijken haalbaar. Hiermee komt het effectief detecteren en lokaliseren op basis van diverse methoden uit de wetenschappelijke literatuur binnen handbereik van de drinkwaterbedrijven.