Stadsbefolkningar och megastäder ökar och det gör också mängden avloppsvatten som rinner in i reningsanläggningar som inte kan hantera belastningen på ett tillfredsställande sätt.

Tänk om du hade ett verktyg som kunde avgöra om ett stort reningsverk för avloppsvatten på ett tillförlitligt sätt kunde möta efterfrågan?

"Det kan avvärja en folkhälsokatastrof orsakad av skadlig vattenkvalitet, " sa UWMs elektriska ingenjör Lingfeng Wang, vem har tagit fram ett sådant mjukvaruverktyg.

"För de flesta offentliga system, det finns inget kvantitativt sätt att veta om operationer fungerar tills produktionen är otillräcklig, sa Wang, en docent i elektroteknik.

Istället för realtidsövervakning av utrustningens tillstånd, Wangs mjukvara är baserad på historiska data om utrustningens tillförlitlighet för att avgöra om de befintliga anläggningarna klarar av att uppfylla säkerhetskraven för rening av avloppsvatten.

Hans verktyg är unikt eftersom det bedömer tillförlitligheten hos ett reningsverk holistiskt, som innehåller en rad dynamiska osäkerheter inklusive mekaniska felfunktioner, mjukvara och sensorfel, eller en avbruten elförsörjning.

Den definierar riskmått för vattenkvalitet och erbjuder en långsiktig profil av vattnet som släpps ut efter behandling, bedöma enskilda föroreningar separat. Tre huvudförhållanden beaktas för varje förorening:behandlingsprocessens misslyckande, felet i anläggningens övervakningssystem och felet i avloppskvalitetssensorn.

Programvaran kan till och med bestämma en anläggnings motståndskraft mot negativa händelser som till exempel en cyberattack.

"Verktyget är mycket lägligt för att bestämma hur vi ska investera i vår sönderfallande avloppsvatteninfrastruktur, "Wangsaid, "som får betyget D+ i det senaste rapportkortet från American Society of Civil Engineers."