Monitoraggio della qualità dell'acqua potabile : tecniche di analisi di database complessi

The thesis has the twofold role of evaluating the reliability of a real-time monitoring, starting with an initial set of measurements, and verifying, for a different database from laboratory tests, the applicability of complex analysis systems such as Self-Organizing Maps (SOM) for identifying anomalies in the qualitative state of the drinking water, in order to support the decision-making process of the integrated water service manager. The pursuit of these objectives required a significant phase of cleaning, arrangement and reorganisation of the initial information, which facilitated the process of visualising the results and highlighted significant relationships between the variables involved. With regard to the first type of data, a real lack of reliability of the measurements was found for all the cases analysed and an attempt was made to identify a possible cause for this evidence, starting from the boundary conditions and qualitative characteristics of the water. In the second case, the temporal analysis of the information, together with the SOM methodology, allowed to highlight characteristic features for the determination of an anomalous phenomenon encountered by the users.

La tesi ha il duplice scopo di valutare l'affidabilità di un monitoraggio in tempo reale, a partire da un primo set di misurazioni di partenza, e verificare, per un differente database derivante da esami di laboratorio, l'applicabilità di sistemi di analisi ed indagine complessi come le Self-Organizing Maps (SOM) per l'identificazione di anomalie dello stato qualitativo dell’acqua potabile, al fine di coadiuvare il processo decisionale del gestore del servizio idrico integrato. Per il perseguimento di tali obiettivi è stata necessaria una corposa fase di pulizia, sistemazione e riorganizzazione dell'informazione iniziale, la quale ha permesso di facilitare il processo di visualizzazione dei risultati ed evidenziare significative relazioni tra le variabili in gioco. Per quanto concerne la prima tipologia di dati si è riscontrata un'effettiva carenza di affidabilità delle misura per tutti i casi analizzati e si è cercato di individuare una possibile causa di tale evidenza, a partire dalle condizioni al contorno e caratteristiche qualitative dell'acqua. Nel secondo caso, l'analisi temporale dell'informazione, unitamente alla metodologia SOM, ha permesso di evidenziare dei tratti caratteristici per la determinazione di un fenomeno anomalo riscontrato dall'utenza.