Orientadores: Celso Kazuyuki Morooka, Ivan Rizzo Guilherme / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_HenriqueVenturada_M.pdf: 6776642 bytes, checksum: 0f63d0ee9cc11e83387d78ccd3d5500c (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: O meio mais eficiente e econômico para transportar derivados de petróleo são os dutos. Porém, o controle dos riscos associados a um vazamento acidental é fundamental. Esta questão tem motivado o desenvolvimento de vários métodos para detecção de vazamentos, a maioria deles baseados na observação de variáveis de processo já normalmente acompanhadas. Nesta dissertação, uma forte correlação existente entre o desvio apurado no balanço das vazões e os transientes operacionais é identificada e utilizada na definição da estratégia apresentada aqui, que consiste, em dois módulos, desenvolvidos para identificar, em tempo-real, os diversos transientes que ocorrem no processo, classificando-os em estados operacionais pré definidos e detectando falhas do processo de transferência - dentre elas, vazamento - baseado no modelo de balanço de volume, utilizando a classificação dos transientes identificados de modo a reduzir a ocorrência de alarmes espúrios na detecção de vazamentos ou de outra condição anormal do processo. Estes módulos foram construídos com a utilização de duas técnicas baseadas em lógica nebulosa: Sistemas de Inferência Nebulosa e Redes Neurais Nebulosas. Os sistemas foram testados com novos dados coletados do mesmo processo, e os resultados obtidos comparados entre si. Foi constatado que as soluções são promissoras, considerando a simplicidade na construção dos modelos, obtendo-se bom desempenho na detecção pequenos vazamentos com baixo custo computacional e grande confiabilidade / Abstract: Pipeline is an efficient and economic means of transporting petroleum products. However, risks associated with accidental release of transported product are still high. That issue has motivated the development of many methods for leak detection, mainly based on process variables. In the present dissertation, the high correlation between the inlet-outlet flowrate deviation and the operational transients is shown which is the important fact to define the fault detection strategy present here. The applied strategy consists, at first, in a development of classifier module that can identify the operational and process transients and determine the current stage of the transfer process. The output of this module is used by a Fault Detection module that can evaluate the inlet-outlet flowrate deviation in order to detect a leak or a abnormal operation condition, with a low level of spurious alarms. Two fuzzy methods were used to solve this problem: A Fuzzy Inference System using a rule-base developed from this database and a Neural Fuzzy Network using the same role-base. The systems were evaluated with a new data collected from the same process and the results are encouraging with increased leakage or abnormal situation detection, low computational costs and low level of spurious alarms / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Abstract This dissertation studies the impact of heterogeneous wireless networks on the design and implementation of mobile video streaming services. The aim is to enable Quality of Service (QoS) sensitive video streaming services to take full advantage of the access diversity of heterogeneous networks in order to optimize their operation in terms of quality and efficiency of network resource usage. This nevertheless requires support beyond the layered communication architecture of today’s Internet. The thesis proposes an architecture for end-to-end cross-layer signaling and control for video streaming systems. The architecture supports extensive context informa- tion transfer in heterogeneous networks; thus, enabling the efficient management of video stream adaptation and user terminal mobility in a diverse and dynamic network environment. This thesis also studies and proposes cross-layer enhancements for adaptive video streaming and mobility management functions enabled by the cross- layer architecture. These include cross-layer video adaptation, congestion-triggered handovers, and concurrent utilization of multiple access networks in the video stream transport. For the video adaptation and multipath transmission, the flexible adaptation and transmission capabilities of the novel scalable video coding technology are used. Regarding the mobility management, the proposed solutions essentially enhance the handover decision-making of the Mobile IP protocol to better support QoS-sensitive video streaming. Finally, the thesis takes a holistic view on the application adaptation and mobility management, and proposes a solution for coordinated control of these two operations in order to achieve end-to-end optimization. The resulting mobile video streaming system architecture and the cross-layer control algorithms are evaluated using network simulations and real prototypes. Based on the results, the proposed mechanisms can be seen to be viable solutions for improving video streaming performance in heterogeneous wireless networks. They require changes in the communication end-points and the access network but support gradual deployment. This allows service providers and operators to select only a subset of the proposed mechanisms for implementation. The results also support the need for cross-layer signaling and control in facilitating efficient management and utilization of heterogeneous wireless networks. / Tiivistelmä Väitöskirja tutkii langattomien ja heterogeenisen verkkoympäristöjen vaikutusta erityisesti mobiilikäyttöön suunnattuihin suoratoistovideopalveluihin (streaming). Työn tavoitteena on löytää keino optimoida verkkoyhteyden palvelunlaadulle (QoS) herkän suoratoistovideon toiminta sekä videopalvelun laadun että verkon tiedonsiirtokapasiteetin käytön osalta. Tämä tapahtuu mahdollistamalla heterogeenisten verkkojen tehokas käyttö suoratoistovideopalvelujen tapauksessa. Tavoitellut parannukset vaativat kuitenkin muutoksia nykyiseen kerroksittaiseen Internet-arkkitehtuuriin. Väitöskirjassa esitetään arkkitehtuuri protokollakerrosten välisen tiedon (cross-layer) välitykseen ja hyödyntämiseen suoratoistovideopalvelujen tiedonsiirron kontrolloinnissa. Arkkitehtuuria voidaan käyttää laaja-alaiseen kontekstitiedon välitykseen tietoverkoissa, mikä mahdollistaa tehokkaan videopalvelun adaptoinnin ja päätelaitteen liikkuvuudenhallinnan heterogeenisissa verkoissa, joissa palvelunlaatu vaihtelee. Väitöskirja myös ehdottaa erilaisia ratkaisuja videopalvelun adaptoinnin ja tiedonsiirron parantamiseksi arkkitehtuuria hyödyntämällä. Näihin lukeutuvat usealle protokollakerrokselle toteutettu videon adaptointi, verkkoyhteyden ruuhkautumiseen reagoiva yhteydensiirto sekä usean verkkoyhteyden samanaikainen käyttö videopalvelun tiedonsiirrossa. Videon adaptoinnissa ja siirrossa hyödynnetään uutta skaalautuvaa videonkoodausteknologiaa, joka mahdollistaa vaaditun, joustavan videobittivirran muokkauksen. Liikkuvuudenhallinnan osalta työssä keskitytään pääosin kehittämään Mobile IP -protokollan päätöksentekoa suoratoistovideopalvelujen tapauksessa. Lopuksi väitöskirjassa esitetään kokonaisvaltainen ja koordinoitu ratkaisu videopalvelun adaptoinnin sekä päätelaitteen liikkuvuuden hallintaan päästä päähän -optimoinnin saavuttamiseksi. Tuloksena esitetyt järjestelmäarkkitehtuuri ja protokollakerrosten välistä tietoa käyttävät hallinta-algoritmit evaluoitiin simulaatioiden ja oikeiden prototyyppien avulla. Tulokset osoittavat, että ehdotettuja menetelmiä voidaan käyttää parantamaan suoratoistovideopalvelujen suorituskykyä heterogeenisissa verkoissa. Ratkaisut vaativat muutoksia verkko- ja palveluarkkitehtuureihin, mutta niiden asteittainen tai osittainen käyttöönotto on mahdollista. Tulokset osoittavat myös protokollakerrosten välisen tiedon tarpeellisuuden langattomien ja heterogeenisten verkkojen tehokkaassa käytössä.