Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Hidráulica). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Hidráulica). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Hidráulica). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Hidráulica). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Hidráulica). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Hidráulica). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-30T15:00:32Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2524003 bytes, checksum: 3ec03fda406c0d9726b86edb7827ece9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T15:00:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2524003 bytes, checksum: 3ec03fda406c0d9726b86edb7827ece9 (MD5) Previous issue date: 2016-10-31 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / To ensure the supply of the population with the conscious use of hydraulic and electrical resources. This is the present challenge of managers and water supply companies. In a society increasingly aware and concerned about the increase of unbridled consumption, the possibility of efficient use of indispensable resources for human development comes as an incentive to fostering new technologies and research. This paper proposes the use of fuzzy logic as robust control system, which was applied on a test rig that simulates the supply of a network with two different topographical pressure zones. Controllers are important tools in the operation of automated processes aimed at carrying out an operation, in order to make the most of the tools and equipment that make up a system. In this research, we developed two controllers, one applicable in a decentralized system and the other to a centralized system. The controller objective is to ensure the operating pressures in two topographical zones through the control of the drive system‟s frequency, formed by a motor pump assembly; and through the angulation of a pressure reducing valve located before the lower zone. The reported results were promising since, for the two different systems, the controller could perform, taking the pressure at their reference values, reducing the energy consumption when compared to a system with no controller. / Garantir o abastecimento da população concomitante ao uso consciente dos recursos hidráulicos e energéticos. Esse é o presente desafio dos gestores e das companhias de abastecimento de água. Em uma sociedade cada vez mais consciente e preocupada com o andamento do consumo desenfreado, a possibilidade de utilização eficiente de recursos indispensáveis ao desenvolvimento humano surge como incentivo ao desenvolvimento de novas tecnologias e pesquisas. Esse trabalho propõe a utilização da lógica fuzzy como sistema de controle robusto, que foi aplicada em uma bancada experimental que simula o abastecimento de uma rede com duas zonas de pressão com topográficas diferenciadas. Os controladores são ferramentas importantes na operação de processos automatizados que visam à realização de determinada operação de maneira a aproveitar ao máximo as ferramentas e equipamentos que compõe um sistema. Nessa pesquisa foram desenvolvidos dois controladores, um aplicável em um sistema descentralizado e outro aplicável a um sistema centralizado. O objetivo do controlador é garantir as pressões de serviço nas duas zonas topográficas, a partir do controle da frequência do sistema de impulsão, formado por um conjunto motor bomba; e da angulação de uma válvula redutora de pressão situada a montante da zona baixa. Os resultados apresentados mostraram-se promissores, visto que para os dois diferentes sistemas, o controlador conseguiu atuar, levando as pressões aos seus valores de referência, reduzindo o consumo energético, quando comparadas ao sistema sem controlador.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-06-29T19:24:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Leydiana de Sousa Pereira.pdf: 2830471 bytes, checksum: 1c300530083f2d2b39ea6508f9b37c2d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-29T19:24:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Leydiana de Sousa Pereira.pdf: 2830471 bytes, checksum: 1c300530083f2d2b39ea6508f9b37c2d (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / CNPQ / As companhias de saneamento brasileiras apresentam problemas nos sistemas de abastecimento que além de impactar negativamente seu desempenho, provoca desperdício de água tratada, aumento nos custos operacionais, exploração demasiada dos mananciais e prejuízos à sociedade diante das interrupções no fornecimento ou em virtude dos vazamentos. Consequentemente, as companhias estão sofrendo fortes pressões econômicas, ambientais e sociais. Essa pesquisa objetiva auxiliar na tomada de decisão nesses sistemas, essencialmente os que utilizam fontes subterrâneas, quanto ao estabelecimento de prioridades gerenciais em termos das atividades de manutenção. Na fase de captação, é comum ocorrerem problemas nos poços repercutindo na interrupção da produção. Considerando que um sistema é composto por diversos poços, o conhecimento de quais unidades tem maior relevância torna-se uma importante informação. Assim, é proposto um modelo multicritério para ordenação dos poços baseado no método ELECTRE III. Além disso, em termos das redes de distribuição, é comum o registro simultâneo de vazamentos em diversos pontos do sistema. Dessa forma, para facilitar a gestão da manutenção é proposta a classificação da região de estudo em áreas por criticidade, a fim de reconhecer os setores que apresentam uma maior prioridade no atendimento. Para este caso, foi proposto um modelo para classificação das áreas críticas utilizando o método ELECTRE TRI. Os critérios para avaliação das alternativas empregados em cada processo decisório foram determinados pela abordagem SODA. Para ilustração da aplicação dos modelos, foram coletados os dados do município pernambucano da Ilha de Itamaracá, que além de ser um destaque turístico e cultural para o estado, possui um sistema de abastecimento exclusivamente provido de fontes subterrâneas e altas taxas de desperdício. Como resultado, foram estabelecidas a ordenação dos nove poços, bem como a classificação do município em onze áreas considerando seu impacto em termos de criticidade para a gestão da manutenção. Assim, percebe-se que estes dois modelos estão direcionados para a melhoria da eficiência dos serviços prestados pela companhia de saneamento, aliado a um maior bem estar da população. / The Brazilian sanitation companies have problems in their supply systems which impact in your performance, cause losses of treated water, increase in operating costs, excessive exploitation of water sources and waste to society due to interruptions in supply or leaks. As a result, companies have been suffering from severe economic, environmental and social pressures. This research aims to assist in decision making in these systems, mainly those that use underground sources, in establishing management priorities in terms of maintenance activities. In the catchment phase, it is common have problems in the wells that affect the production. Considering that a system consist of several wells, the knowledge of which units have the greatest relevance becomes important information. Thus, is proposed a multicriteria model for well ordering based on the ELECTRE III method. In addition, in terms of distribution networks, it is common to simultaneously record leaks at various points in the system. In this way, to facilitate the maintenance management, it is proposed to classify the study region in critical areas, in order to recognize the sectors that have a higher priority in service. For this case, a model was proposed for classification of critical areas using the ELECTRE TRI method. The criteria for evaluating the alternatives employed in each decision process were determined by the SODA approach. In order to illustrate the application of the models, data were collected from the city of Pernambuco, on the Ilha de Itamaracá, which besides being a touristic and cultural highlight for the state, has a supply system exclusively provided from underground sources and problems of waste. As a result, the ordering of the nine wells was established and the classification of the city in eleven areas considering its impact in terms of criticality for maintenance management. Thus, it can be seen that these two models are aimed at improving the efficiency of the services provided by the sanitation company, together with a greater well-being of the population.

O presente trabalho apresenta a previsão de demanda de água em sistemas urbanos de abastecimento através de Rede Neural Artificial (RNA) utilizando dados de consumo de água e variáveis meteorológicas e socioambientais. A RNA utilizada foi uma de três camadas chamada de rede de múltiplas camadas alimentadas adiante com o algoritmo de treinamento LLSSIM (Hsu et al., 1996). Neste estudo, foram utilizados os dados de consumo de água (SABESP) e meteorológicos (IAG/USP) para o período de 2001 a 2005 para Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). As variáveis socioambientais e meteorológicas que podem afetar o consumo de água foram analisadas. A ETA Cantareira e o setor Itaim Paulista foram utilizados para avaliar a relação entre o consumo e as variáveis antrópicas e meteorológicas para o ano de 2005. Esses conjuntos de dados foram utilizados para o treinamento, o teste e a previsão da RNA. Para a ETA Cantareira, foram criados 8 modelos e para o setor Itaim Paulista 57, sendo que os modelos 9 a 57 correspondem à previsão ideal. O desempenho dos modelos foi avaliado pelo o erro médio, erro médio absoluto, erro médio quadrático, o coeficiente de correlação, exatidão, viés, POD, FAR, CSI e POFD. Para a ETA Cantareira o melhor desempenho ocorreu para a média de 12 horas e para o Itaim Paulista a média de 6 horas. Na previsão ideal observou-se que a memória do sistema é um fator importante, principalmente quando se tem dois intervalos de tempo anterior. Os resultados mostraram a importância da memória, pois ela ajuda a melhorar o desempenho da previsão A previsão horária foi obtida com níveis de erros aceitáveis. Comparando os resultados de todas as configurações dos modelos, observou-se que há uma tendência para pequenos erros. Finalmente, conclui-se que o método proposto pode ser utilizado para previsão de consumo obtendo uma boa previsão. / This work is concerned with the prediction of water demand in urban water supply systems using water consumption, meteorological and socioenvironmental variables in an Artificial Neural Network (ANN) system. The ANN is a three layer feed-forward network with the LLSSIM training algorithm (Hsu et. al., 1996). In this study, water consumption (SABESP) and meteorological (IAG USP) data sets between 2001 and 2005 were used for studying the Metropolitan Area São Paulo (MASP). Possible socio-environmental and meteorological conditions affecting water consumption in the MASP were analyzed. Two water treatment stations (ETA), namely, Cantareira and the Itaim Paulista were used to evaluate the relationship between water consumption against anthropic and meteorological conditions for the year 2005. These data sets were also used for training, testing and forecasting of the water consumption model with the ANN. For the Cantareira ETA, 8 model configurations were tested and 57 for the Itaim Paulista ETA. In this late case, configurations 9 to 57 were for ideal forecasts. The various model configurations were evaluated by the mean error, mean absolute error and mean square root error, correlation coefficient, bias, POD, FAR, CSI e POFD. The best performance for the Cantareira ETA was obtained for a 12-hour average of the input variables, and for the Itaim Paulista ETA, for the 6-hour average. The ANN model configurations fed with variables of previous three times steps (memory) performed best, followed by two previous time steps. The results indicate the importance of these memory to improving the performance of the forecasting. The hourly forecasting was obtained with acceptable error levels. Comparing the results of all model configurations, there is an overall tendency for minor errors. The proposed method can be used to demand forecast a good prediction.