Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-22T21:52:17Z No. of bitstreams: 1 IcaroBezerraQueirozDeAraujo_DISSERT.pdf: 4303113 bytes, checksum: 5b62bbefe395aa81a970303e398aa064 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-02-23T23:56:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IcaroBezerraQueirozDeAraujo_DISSERT.pdf: 4303113 bytes, checksum: 5b62bbefe395aa81a970303e398aa064 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-23T23:56:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IcaroBezerraQueirozDeAraujo_DISSERT.pdf: 4303113 bytes, checksum: 5b62bbefe395aa81a970303e398aa064 (MD5) Previous issue date: 2015-01-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Instala??es prediais de ?gua fria s?o partes fundamentais em qualquer modelo de habita??o, sejam resid?ncias ou condom?nios. Por?m, tais sistemas est?o sujeitos a falhas, que podem variar desde um vazamento em um aparelho, at? falhas na estrutura dos reservat?rios de ?gua e sistema de distribui??o. Estas falhas s?o respons?veis por altos custos econ?micos e ambientais. Visando reduzir estas perdas, este trabalho prop?e o desenvolvimento de um sistema capaz de detectar a presen?a e identificar alguns tipos de vazamentos de ?gua que venham a ocorrer. Para implementa??o e testes, no simulador desenvolvido, foi utilizado um modelo de consumo capaz de reproduzir o comportamento semelhante ao processo real, assim como suas consequentes falhas. A detec??o dos vazamentos ? feita com base em um modelo semelhante a um sistema especialista que possui dois m?dulos de detec??o, um passivo e outro ativo, os quais utilizam sensores e atuadores (v?lvulas). Para teste e implementa??o, foi desenvolvido um software capaz de acoplar o sistema simulador e o detector. A partir dos resultados obtidos nota-se que o sistema proposto neste trabalho, al?m de funcionar de forma satisfat?ria, pode ser facilmente implementando em microcontroladores ou sistemas embarcados devido a sua simplicidade. / Building installations of cold water are key parts in any model of housing, are homes or condos. However, these systems are subject to failure, which can range from a leak in a device until faults in the structure of water reservoirs and distribution system. These faults are responsible for great economic and environmental costs. In order to reduce these losses, this work proposes the development of a system able to detect the presence and identify some types of water leaks that may occur. For implementation and testing, consumption model was used in a simulator capable of reproducing a similar behavior to a real model and its consequent failures. The detection of leaks is done based on an expert like model having two detection modules, one active and one passive, which use an array of sensors and actuators (valves) to do the sensing. For testing and implementation has been developed a software capable of coupling the system simulator and detector. From the results it can be seen that the system proposed in this work, as well as functioning satisfactorily, can be easily implemented in microcontrollers or embedded systems due to its simplicity.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodrigoEFS_DISSERT.pdf: 3471454 bytes, checksum: 0d90f092b5f26fd304c7c8d8252178a4 (MD5) Previous issue date: 2009-12-22 / The transport of fluids through pipes is used in the oil industry, being the pipelines an important link in the logistics flow of fluids. However, the pipelines suffer deterioration in their walls caused by several factors which may cause loss of fluids to the environment, justifying the investment in techniques and methods of leak detection to minimize fluid loss and environmental damage. This work presents the development of a supervisory module in order to inform to the operator the leakage in the pipeline monitored in the shortest time possible, in order that the operator log procedure that entails the end of the leak. This module is a component of a system designed to detect leaks in oil pipelines using sonic technology, wavelets and neural networks. The plant used in the development and testing of the module presented here was the system of tanks of LAMP, and its LAN, as monitoring network. The proposal consists of, basically, two stages. Initially, assess the performance of the communication infrastructure of the supervisory module. Later, simulate leaks so that the DSP sends information to the supervisory performs the calculation of the location of leaks and indicate to which sensor the leak is closer, and using the system of tanks of LAMP, capture the pressure in the pipeline monitored by piezoresistive sensors, this information being processed by the DSP and sent to the supervisory to be presented to the user in real time / O transporte de fluidos atrav?s de tubula??es ? utilizado na ind?stria petrol?fera, sendo os dutos um elo importante na log?stica de escoamento de fluidos. Por?m, os dutos sofrem deteriora??o em suas paredes ocasionadas por diversos fatores o que pode provocar a perda de fluidos para o meio exterior, justificando o investimento em t?cnicas e m?todos de detec??o de vazamentos para minimizar a perda do fluido e os danos ambientais provocados. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um m?dulo de supervis?o para que seja informado ao operador a ocorr?ncia de vazamento no duto monitorado no menor tempo poss?vel, com o prop?sito que o operador efetue procedimentos que acarretem no fim do vazamento. Esse m?dulo ? um componente de um sistema que visa ? detec??o de vazamento em dutos petrol?feros utilizando tecnologia s?nica, wavelets e redes neurais. A planta utilizada no desenvolvimento e testes do m?dulo aqui apresentado, foi o sistema de tanques do Laborat?rio de Avalia??o de Medi??o em Petr?leo (LAMP), e a sua Local Area Network (LAN), como rede de supervis?o. A proposta consiste, basicamente, de duas etapas. Inicialmente, avaliar o desempenho da infraestrutura de comunica??o do m?dulo de supervis?o. Posteriormente, simular vazamentos para que o DSP (Digital Signal Processor) envie informa??es para o supervis?rio realizar o c?lculo da localiza??o dos vazamentos e indicar a qual sensor o vazamento ? mais pr?ximo, e usando o sistema de tanques do LAMP, capturar a press?o no duto monitorado atrav?s de sensores piezoresistivos, sendo essa informa??o processada pelo DSP e enviada ao supervis?rio para que seja apresentado ao usu?rio dados em tempo real

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodrigoSM.pdf: 448753 bytes, checksum: 2007d56d8880a1b4d3b48c20466bce2c (MD5) Previous issue date: 2006-06-09 / Instituto Federal de Educa??o, Ci?ncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte / This work consists in the use of techniques of signals processing and artificial neural networks to identify leaks in pipes with multiphase flow. In the traditional methods of leak detection exists a great difficulty to mount a profile, that is adjusted to the found in real conditions of the oil transport. These difficult conditions go since the unevenly soil that cause columns or vacuum throughout pipelines until the presence of multiphases like water, gas and oil; plus other components as sand, which use to produce discontinuous flow off and diverse variations. To attenuate these difficulties, the transform wavelet was used to map the signal pressure in different resolution plan allowing the extraction of descriptors that identify leaks patterns and with then to provide training for the neural network to learning of how to classify this pattern and report whenever this characterize leaks. During the tests were used transient and regime signals and pipelines with punctures with size variations from ?' to 1' of diameter to simulate leaks and between Upanema and Estreito B, of the UN-RNCE of the Petrobras, where it was possible to detect leaks. The results show that the proposed descriptors considered, based in statistical methods applied in domain transform, are sufficient to identify leaks patterns and make it possible to train the neural classifier to indicate the occurrence of pipeline leaks / Este trabalho consiste na utiliza??o de t?cnicas de processamento de sinais e redes neurais artificiais para identificar vazamentos em dutos com escoamento multif?sico. Nos m?todos tradicionais de detec??o, existe uma grande dificuldade em conseguir montar um perfil, que seja adequado aos encontrados em condi??es reais do transporte de ?leo. Estas dif?ceis condi??es v?o desde os desn?veis de terreno que causam colunas ou v?cuos ao longo dos dutos at? a presen?a de multifases como ?gua, g?s e ?leo, al?m de outros componentes como areia, que tendem a produzir escoamentos descont?nuos e varia??es diversas. Para vencer estas dificuldades, foi utilizada a transformada wavelet para mapear os sinais de press?o e vaz?o em diferentes planos de resolu??o, permitindo com isto a extra??o dos descritores que caracterizassem padr?es de vazamento e com os mesmos treinar uma rede neural para aprender a classificar estes padr?es e informar quando estes s?o um vazamento. Nos testes foram utilizados sinais de regime e transiente, em duto entre a unidade de Upanema e Estreito B, da UN-RNCE da Petrobras, onde foi poss?vel detectar vazamentos, com furos que variavam de ? a 1 de di?metro para simular os vazamentos. Os resultados obtidos mostram que os descritores propostos com base em medidas estat?sticas no dom?nio da transformada caracterizam os padr?es de vazamento e possibilitam o treinamento do classificador neural para indicar a ocorr?ncia ou n?o de vazamentos no duto

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FabianoMA.pdf: 3389870 bytes, checksum: 6be9485b031563d3dfbff4f86c5c0c69 (MD5) Previous issue date: 2009-10-23 / Petr?leo Brasileiro SA - PETROBRAS / Pipeline leak detection is a matter of great interest for companies who transport petroleum and its derivatives, in face of rising exigencies of environmental policies in industrialized and industrializing countries. However, existing technologies are not yet fully consolidated and many studies have been accomplished in order to achieve better levels of sensitivity and reliability for pipeline leak detection in a wide range of flowing conditions. In this sense, this study presents the results obtained from frequency spectrum analysis of pressure signals from pipelines in several flowing conditions like normal flowing, leakages, pump switching, etc. The results show that is possible to distinguish between the frequency spectra of those different flowing conditions, allowing recognition and announce of liquid pipeline leakages from pressure monitoring. Based upon these results, a pipeline leak detection algorithm employing frequency analysis of pressure signals is proposed, along with a methodology for its tuning and calibration. The proposed algorithm and its tuning methodology are evaluated with data obtained from real leakages accomplished in pipelines transferring crude oil and water, in order to evaluate its sensitivity, reliability and applicability to different flowing conditions / A detec??o de vazamentos em dutos ? assunto de grande interesse para empresas que realizam o transporte de petr?leo e seus derivados, tendo em vista o crescente rigor da legisla??o ambiental nos pa?ses industrializados e em processo de industrializa??o. No entanto, as tecnologias existentes hoje ainda n?o est?o plenamente consolidadas e estudos v?m sendo realizados com vistas a atingir maiores n?veis de sensibilidade e confiabilidade para a detec??o de vazamentos em uma ampla variedade de regimes de escoamento. Neste sentido, este estudo apresenta os resultados obtidos com a an?lise do espectro de freq??ncia de sinais de press?o de oleodutos em diversas situa??es de escoamento, tais como escoamento normal, vazamentos, partida e parada de bombas, etc. Os resultados indicam que ? poss?vel diferenciar o espectro freq?encial dessas diferentes condi??es de escoamento, o que permite reconhecer e indicar a ocorr?ncia de vazamentos em dutos transportando fluidos l?quidos a partir da monitora??o de sua press?o. Com base nestes resultados, s?o propostos um algoritmo para detec??o de vazamentos em dutos utilizando a an?lise freq?encial de sinais de press?o e uma metodologia para sintonia e calibra??o deste algoritmo. O algoritmo e a metodologia de sintonia propostos s?o avaliados com dados obtidos a partir de vazamentos reais provocados em dutos transferindo petr?leo e ?gua, a fim de avaliar sua sensibilidade, confiabilidade e aplicabilidade para diferentes condi??es de escoamento

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlvaroMA_DISSERT.pdf: 1811875 bytes, checksum: d1a8b9710060f420383a8d715381bfb9 (MD5) Previous issue date: 2009-12-23 / Embedded systems are widely spread nowadays. An example is the Digital Signal Processor (DSP), which is a high processing power device. This work s contribution consist of exposing DSP implementation of the system logic for detecting leaks in real time. Among the various methods of leak detection available today this work uses a technique based on the pipe pressure analysis and usesWavelet Transform and Neural Networks. In this context, the DSP, in addition to do the pressure signal digital processing, also communicates to a Global Positioning System (GPS), which helps in situating the leak, and to a SCADA, sharing information. To ensure robustness and reliability in communication between DSP and SCADA the Modbus protocol is used. As it is a real time application, special attention is given to the response time of each of the tasks performed by the DSP. Tests and leak simulations were performed using the structure of Laboratory of Evaluation of Measurement in Oil (LAMP), at Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN) / Os sistemas embarcados est?o amplamente difundidos atualmente. Um exemplo ? o Digital Signal Processor (DSP), que ? um dispositivo com alto poder de processamento. A contribui??o deste trabalho consiste na implementa??o em DSP da l?gica de um sistema de detec??o de vazamentos em tempo real. Dentre os v?rios m?todos de detec??o de vazamentos existentes atualmente este trabalho se desenvolve utilizando uma t?cnica baseada na an?lise da press?o no duto e que utiliza Transformada Wavelet e Redes Neurais. Nesse contexto o DSP, al?m de realizar o processamento digital do sinal de press?o, tamb?m comunica-se com um Global Positioning System (GPS), que auxilia na localiza??o do vazamento e com um sistema supervis?rio, disponibilizando informa??es para este. Para garantir robustez e confiabilidade na comunica??o entre DSP e sistema supervis?rio ? utilizado o protocolo Modbus. Como trata-se de uma aplica??o de tempo real, uma aten??o especial ? dada ao tempo de resposta de cada uma das tarefas realizadas pelo DSP. Os testes e simula??es de vazamentos foram realizados utilizando a estrutura do Laborat?rio de Avalia??o de Medi??o em Petr?leo (LAMP), da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)

Made available in DSpace on 2015-03-03T13:59:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GabriellJMA_DISSERT.pdf: 1371633 bytes, checksum: 92e16086f0ca63a45223381e044469ad (MD5) Previous issue date: 2012-03-05 / In February 2011, the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP) has published a new Technical Rules for Handling Land Pipeline Petroleum and Natural Gas Derivatives (RTDT). Among other things, the RTDT made compulsory the use of monitoring systems and leak detection in all onshore pipelines in the country. This document provides a study on the method for detection of transient pressure. The study was conducted on a industrial duct 16" diameter and 9.8 km long. The pipeline is fully pressurized and carries a multiphase mixture of crude oil, water and natural gas. For the study, was built an infrastructure for data acquisition and validation of detection algorithms. The system was designed with SCADA architecture. Piezoresistive sensors were installed at the ends of the duct and Digital Signal Processors (DSPs) were used for sampling, storage and processing of data. The study was based on simulations of leaks through valves and search for patterns that characterize the occurrence of such phenomena / Em fevereiro de 2011, a Ag?ncia Nacional de Petr?leo, G?s Natural e Biocombust?veis (ANP) publicou o novo Regulamento Tecnico de Dutos Terrestres para Movimenta??o de Petr?leo, Derivados e Gas Natural (RTDT). Entre outros aspectos, o RTDT tornou obrigat?rio o emprego de sistemas de monitoramento e detec??o de vazamentos em todos os dutos terrestres do pa?s. Este documento traz um estudo sobre o m?todo de detec??o por transiente de press?o. O estudo foi realizado num duto industrial de 16" de di?metro e 9,8 Km de extens?o. O duto e totalmente pressurizado e transporta uma mistura multif?sica de ?leo bruto, ?gua e g?s natural. Para a realiza??o do estudo, foi constru?da uma infraestrutura de aquisi??o de dados e valida??o de algoritmos de detec??o. O sistema foi concebido com arquitetura SCADA. Sensores piezoresistivos foram instalados nas extremidades do duto e Processadores Digitais de Sinais (DSPs) foram usados para a amostragem, armazenamento e processamento dos dados. O estudo se baseou na realiza??o de simula??es de vazamentos por meio de valvulas e busca por padr?es que caracterizassem a ocorr?ncia de tais fen?menos