Η μείωση των υδάτινων αποθεμάτων λόγω πληθυσμιακής αύξησης, και η ποιοτική υποβάθμιση αυτών, εξαιτίας της περιβαλλοντικής καταστροφής, αποτελούν, τις τελευταίες δεκαετίες, αντικείμενο προβληματισμού παγκοσμίως. Το γεγονός αυτό καθιστά επιτακτική την ανάγκη βέλτιστης αξιοποίησης των αντίστοιχων πόρων, με κύριο παράγοντα τα οικονομικά δεδομένα της παραγωγής νερού. Ωστόσο, ο έλεγχος ποιοτικών παραγόντων όπως η σκληρότητα, εξασφαλίζει επιπλέον υψηλό επίπεδο παρεχόμενων  υπηρεσιών αλλά και βελτιωμένη συντήρηση δικτύου. Το προτεινόμενο μοντέλο βελτιστοποίησης συνδυάζει τη συλλογή δεδομένων σε πραγματικό χρόνο με την προσομοίωση σε μη πραγματικό, έτσι ώστε να είναι δυνατή η λήψη αποφάσεων κατά τη λειτουργία. Με χρήση της πολυκριτηριακής βελτιστοποίησης Pareto και ανάπτυξη κατάλληλου κώδικα στη γλώσσα προγραμματισμού MATLAB καθορίζεται, βάσει της αναμενόμενης ετήσιας ζήτησης, η βέλτιστη ποσότητα από κάθε πηγή ύδατος. Ενδιαφέρον παρουσιάζει η γραμμική σχέση που προέκυψε μεταξύ του βέλτιστου μοναδιαίου κόστους παραγωγής και της παρεχόμενης ποσότητας ύδατος. Στη συνέχεια, προσδιορίζεται το ποσοστό παραγωγής νερού για κάθε πηγή και βάσει αυτού η αντίστοιχη ημερήσια ποσότητα. Σε περίπτωση μη ορθής πρόβλεψης της ωριαίας ζήτησης, το μοντέλο παρέχει τη δυνατότητα προσαρμογής στα πραγματικά δεδομένα πραγματοποιώντας εκ νέου υπολογισμό των βέλτιστων ετήσιων ποσοτήτων. Μέσω κατάλληλου συστήματος αυτοματισμού, που αναπτύχθηκε στο λογισμικό OpenPLC είναι δυνατός ο έλεγχος της διαδικασίας πλήρωσης και κένωσης των δεξαμενών πόσιμου και μη πόσιμου νερού. Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας έλαβε χώρα μελέτη περίπτωσης δικτύου νερού, στο οποίο και εφαρμόστηκαν οι έλεγχοι του κυκλώματος αυτοματισμού. Ως εργαλείο αξιολόγησης της παραπάνω λειτουργίας επιλέχθηκε το λογισμικό υδραυλικής προσομοίωσης EPANET, σε συνεργασία με τον ανεπτυγμένο κώδικα MATLAB, καταδεικνύοντας τη σημασία της ορθής επιλογής των σημείων εκκίνησης και διακοπής πλήρωσης. Την επίβλεψη της όλης διαδικασίας, καθώς και την παρέμβαση σε έκτακτες συνθήκες, εξασφαλίζει σύστημα εποπτείας που αναπτύχθηκε στο λογισμικό ScadaBR και παρέχει στον χρήστη τηλεμετρήσεις και δυνατότητες τηλεχειρισμού όπως εκκίνηση αντλίας γεώτρησης. Νέες τεχνολογίες επεξεργασίας ύδατος καθώς και διαφορετικές αντικειμενικές συναρτήσεις, όπως περιβαλλοντικά κριτήρια, μπορούν να ενσωματωθούν με απλό τρόπο στο μοντέλο διευρύνοντας το εύρος εφαρμογής του.    

In recent decades, the scarcity of water supplies due to population growth and their deterioration in quality because of environmental destruction have been regarded as matters of concern worldwide. Due to this fact, the optimization of the use of natural resources, taking into consideration the economics of production, is considered of major importance. By considering the control of qualitative factors such as water hardness, an even higher level of service delivery is ensured. The proposed optimization model combines data collection in real-time with non-real-time simulation, making it possible to make decisions during operation. By using multi-objective optimization Pareto and developing the appropriate code in MATLAB programming language, the optimal amount of water is determined based on annual demand. The linear relationship between the optimal unit cost of production and the amount of water supplied should be mentioned. Then, the percentage of water production is specified for each source and, based on the findings, the equivalent daily amount of it. In case the hourly demand is not predicted correctly, there is an opportunity to adjust to real-time data by carrying out new calculations of optimal annual quantities. Through the right automation system, developed on OpenPLC software, the procedure of filling and emptying potable and non-potable water tanks can be controlled. This dissertation includes a case study where the control of an automation circuit is applied. The aforementioned operation is assessed by the EPANET hydraulic simulation software in coordination with the developed MATLAB code, highlighting the importance of the correct choice of start-up and shut-down operations. The whole procedure is controlled by a supervisory system developed with the use of ScadaBR software, offering telemetry and remote-control opportunities such as drilling pump start-up. New water treatment technologies as well as different objective functions, such as environmental criteria, can be integrated into the model easily, broadening its range of applications.