Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AbenildoAO_capa_ate_pag_14.pdf: 8053674 bytes, checksum: 495994caeeb7865556bc25d11b545d42 (MD5) Previous issue date: 2002-04-19 / The pumping of fluids in pipelines is the most economic and safe form of transporting fluids. That explains why in Europe there was in 1999 about 30.000 Km [7] of pipelines of several diameters, transporting mill?ons of cubic meters of crude oil end refined products, belonging to COCAWE (assaciation of companies of petroleum of Europe for health, environment and safety, that joint several petroleum companies). In Brazil they are about 18.000 Km of pipelines transporting millions of cubic meters of liquids and gases. In 1999, nine accidents were registered to COCAWE. Among those accidents one brought a fatal victim. The oil loss was of 171 m3, equivalent to O,2 parts per million of the total of the transported volume. Same considering the facts mentioned the costs involved in ao accident can be high. An accident of great proportions can br?ng loss of human lives, severe environmental darnages, loss of drained product, loss . for dismissed profit and damages to the image of the company high recovery cost. In consonance with that and in some cases for legal demands, the companies are, more and more, investing in systems of Leak detection in pipelines based on computer algorithm that operate in real time, seeking w?th that to minimize still more the drained volumes. This decreases the impacts at the environment and the costs. In general way, all the systems based on softWare present some type of false alarm. In general a commitment exists betWeen the sensib?lity of the system and the number of false alarms. This work has as objective make a review of th? existent methods and to concentrate in the analysis of a specific system, that is, the system based on hydraulic noise, Pressure Point Analyzis (PPA). We will show which are the most important aspects that must be considered in the implementation of a Leak Detection System (LDS), from the initial phase of the analysis of risks passing by the project bases, design, choice of the necessary field instrumentation to several LDS, implementation and tests. We Will make na analysis of events (noises) originating from the flow system that can be generator of false alarms and we will present a computer algorithm that restricts those noises automatically / O bombeamento de flu?dos atrav?s de tubula??es ? a mais econ?mica e segura forma de se transportar flu?dos. Iss explica porque na Europa existiam em 1999 cerca de 30.000 Km [7] de dutos de diversos di?metros, transportandos milh?es de m? de ?leo cru e produtos refinados, s? na COCAWE, associa??o de empresas de petr?leo da Europa para sa?de, meio ambiente e seguran?a, que re?ne v?rias empresas de transporte e distribui??o de hidrocarbonetos. No Brasil s?o perto de 18.000 Km de dutos transportando milh?es de m? de l?quidos e gases. Em 1999 aconteceram 9 acidentes registrados na COCAWE, dentre esses acidentes um trouxe uma v?tima fatal. A perdas de ?leo foi de 171 m?, equivalente a 0,2 partes por milh?o do total do volume transportado. Mesmo considerando os fatos citados acima os custos envolvidos num acidente podem ser elavad?ssimos. Um acidentes de grandes propor??es pode trazer perda de vidas humanas, severos danos ambientais, perda de produto vazado, perda por lucro cessante e danos ? imagem da compainha de elevado custo de recupera??o. Em conson?ncia com isso e em alguns casos por a exig?ncias legais as empresas est?o, cada vez mais, investindo em sistemas de detecta??o de vazamento em dutos baseados em m?todos computacionais, que operam em tempo real, procurando com isso minimizar ainda mais os volumes vazados. Isto diminui os impactos ao meio ambiente e os custos das diversas naturezas, dando, com isso, uma satisfa??o ? sociedade que tem se mostrado mais exigente no trato com a natureza. De uma maneira geral todos os sistemas baseados em software apresentam algum tipo tipo de alarme falso. Em geral existe um compromisso entre a sensibilidade do sistema e o n?mero de alarme falsos. Esse trabalho tem o objetivo de fazer uma abordagem dos m?todos computacionais existentes e se concentrar na an?lise de um sistema espec?fico, que ? o sistema baseado em sistema hidra?lico, o Pressure Point Analises (PPA). Mostraremos os aspectos mais relevantes a serem considaderados na implanta??o de um sistema de Detecta??o de vazamentos (SDV) em dutos, desde a fase inicial da an?lise de riscos passsando pelas bases de projeto, projeto de detalhamento, escolha da instrumenta??o necess?ria aos diversos SDVs, implanta??o a testes. Faremos uma an?lise de eventos (ru?dos) oriundos do sistema de escoamento que possam ser gerados de falsos alarmes e iremos apresentar um algoritmo computacional que restringe autometicamente esses ru?dos

Ao sul da África, a Corrente das Agulhas sofre uma abrupta retroflexão, liberando anéis com águas mais quentes e mais salinas do Oceano Índico na região sudeste do Atlântico Sul. A transferência de águas do Índico para o Atlântico por meio de anéis e filamentos na região de retroflexão da Corrente das Agulhas é referida na literatura como o vazamento das Agulhas. Esse vazamento conecta os giros subtropicais do Atlântico Sul e do Índico, sendo parcialmente responsável pela alta salinidade do Oceano Atlântico. A comunicação entre esses dois giros subtropicais na área de retroflexão da Corrente das Agulhas é limitado ao sul pela Frente Subtropical, que é controlada pela posição do rotacional zero do tensão de cisalhamento do vento. Desde o final da década de 1960, os ventos de oeste do Hemisfério Sul tem sofrido uma migração em direção ao polo como reflexo da tendência positiva do índice do modo anular sul (SAM). Para investigar o impacto dessas mudanças na circulação atmosférica no vazamento das Agulhas, foi implementada uma rodada do modelo HYCOM forçada com médias mensais dos produtos de reanálise do NCEP entre 1948 e 2010. Os resultados mostram um aumento no vazamento das Agulhas de 1.1 Sv por década entre 1960 e 2010. O aumento nesse transporte interoceânico está relacionado a uma migração para o sul da Frente Subtropical, forçada pelo deslocamento para o sul dos ventos de oeste. Os resultados também mostram uma tendência positiva nos campos de altura da superfície livre e temperatura na região das Agulhas, sendo esses, consequência da migração para o sul da Frente Subtropical. A tendência positiva desses campos e o deslocamento para o sul da Frente Subtropical seguem a tendência positiva do índice da SAM, com valores mais altos durante o verão austral. Como a tendência do índice da SAM tem sido atribuída à redução na camada de ozônio e ao aumento na concentração dos gases causadores do efeito estufa, os resultados aqui apresentados salientam as consequências das mudanças climáticas antropogênicas na distribuição de sal e calor dos oceanos. / South of Africa, the southwestward flowing Agulhas Current retroflects abruptly, shedding rings with saltier and warmer Indian Ocean waters into the relatively colder and fresher southeast portion of the South Atlantic. This Agulhas leakage connects the South Atlantic and Indian oceans subtropical gyres, and is partly responsible for the Atlantic Ocean high salinity. The connection between Indian Ocean and South Atlantic at the Agulhas retroflection area is limited to the south by the Subtropical Front, and is largely controlled by the location of the zero wind stress curl. Since the late 1960s, the Southern Hemisphere westerly winds have been showing a poleward shift possibly in response to the positive trend of the southern annular mode (SAM). To access the impact of these changes of the atmospheric forcing on the Agulhas leakage, an implementation of the HYCOM, forced with monthly means of NCEP/Reanalysis since 1948 was run. The results show an Agulhas leakage increase of 1.1 Sv per decade between 1960 and 2010. This inter-basin transport increase is correlated to a southward shift of the Subtropical Front, forced by the poleward migration of the westerlies. The results also show a positive trend in sea surface height and temperature at the Agulhas region as a consequence of the poleward shift of the Subtropical Front. The positive trends of these fields and the displacement of the Subtropical Front follow the positive trend of the SAM index, with higher values during austral summer months. As the SAM index trend is been assigned to the ozone depletion and to the increase of the greenhouse gases, these results highlight the consequences of the anthropogenic atmospheric changes on the heat and salt distribution within the oceans.

No processo de abastecimento de Ãgua por meio de redes de distribuiÃÃo de Ãgua podem acontecer perdas do recurso hÃdrico associadas a vÃrias causas, tais como: vazamentos, erros de mediÃÃo e consumos nÃo autorizados. Com o avanÃo da informÃtica modelos matemÃticos cada vez mais complexos tÃm possibilitado o surgimento de tÃcnicas avanÃadas nas questÃes relacionadas ao projeto e dimensionamento Ãtimo de redes de distribuiÃÃo de Ãgua, incluindo, por exemplo, a tÃcnica de identificaÃÃo de vazamentos. O mÃtodo empregado na soluÃÃo do problema inverso à a utilizaÃÃo de dados transientes para calibraÃÃo do vazamento por meio do algoritmo genÃtico (MTI-AG) e para soluÃÃo das equaÃÃes diferenciais parciais do movimento para escoamento do transiente à usado o mÃtodo das caracterÃsticas (MOC). Nas 3 redes em estudo à analisado o efeito da severidade do transiente provocada por mudanÃas no tipo de manobra de vÃlvula, onde vÃrias simulaÃÃes foram feitas e comparados os resultados com as condiÃÃes permanentes iniciais, mostrando a eficiÃncia do mÃtodo empregado. / In the process of water supply through water distribution networks can happen losses of water resources associated with various causes, such as leaks, metering errors and unauthorized consumption. With the advancement of computer mathematical models increasingly complex have allowed the emergence of advanced techniques in matters relating to the design and optimal design of water distribution networks, including, for example, leak identification technique. The method used to solve the inverse problem is the use of transient data for calibration leak through genetic algorithm (MTI-AG) and for solution of partial differential equations of motion for the flow of the transient is used the method of characteristics (MOC) . In the three networks in study analyzes the transient severity of the effect caused by changes in the type of valve maneuver where several simulations were performed and compared the results with the initial permanent conditions, showing the method employed efficiency.

The transition between the South Atlantic and the Southern Ocean is marked by a frontal system that includes both the South Atlantic Current and the Antarctic Circumpolar Current (ACC). In the eastern part of the basin the latitudinal position of the fronts that compose this system is thought to control the input of warm waters into the Atlantic basin through the Agulhas Leakage. Changes in the Subtropical and Polar regimes associated with the system that marks the boundary between the Subtropical Gyre and the ACC are investigated using the simulation results of the ocean component of the National Center for Atmospheric Research (NCAR) Community Earth System Model (CESM), POP2. Sea surface height gradients and specific contours are used to identify and track the ocean fronts position. We compare the Subtropical Front position at the eastern edge of the South Atlantic to changes in temperature and salinity, as well as Agulhas Current transports and the overlying wind field, in order to determine what could be driving frontal variability at this region and its consequences to volume transport from the Indian into the Atlantic. Results suggest that the Subtropical Front is not the southern boundary of the subtropical gyre, but it responds to changes in the \"Supergyre\", especially the Indian Ocean Subtropical Gyre expansion. / A transição entre os oceanos Atlântico Sul e Austral é marcada por um sistema frontal que inclui tanto a Corrente do Atlântico Sul quanto a Corrente Circumpolar Antártica (CCA). Na porção oeste da bacia, acredita-se que a posição meridional das frentes que compõem este sistema controla o aporte de águas quentes para o Atlântico pelo Vazamento das Agulhas. Mudanças nos regimes subtropical e polar associadas ao sistema que marca o limite entre o giro subtropical e a CCA são investigadas através dos resultados da componente oceânica do modelo do National Center for Atmospheric Research (NCAR), o Community Earth System Model (CESM). O gradiente meridional, bem como valores específicos de altura da superfície do mar são usados para identificar e acompanhar a posição destas frentes oceânicas. A comparação da posição da Frente Subtropical no limite leste do Atlântico Sul com as mudanças na temperatura e salinidade, assim como no transporte da Corrente das Agulhas e do campo de ventos sobrejacente, é feita para determinar quais as forçantes da variabilidade frontal nesta região e suas consequências no transporte de volume entre o Índico e o Atlântico. Resultados sugerem que a Frente Subtropical não é o limite sul do giro subtropical, mas responde às mudanças no \"Supergiro\", especialmente à expansão do Giro Subtropical do Oceano Índico.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-02-04T15:29:28Z No. of bitstreams: 1 Dissertação -Roberlânio Melo.pdf: 2220610 bytes, checksum: 853fbfde1f919be543e94f5aedf34482 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-02-04T15:29:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação -Roberlânio Melo.pdf: 2220610 bytes, checksum: 853fbfde1f919be543e94f5aedf34482 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-02-04T15:30:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação -Roberlânio Melo.pdf: 2220610 bytes, checksum: 853fbfde1f919be543e94f5aedf34482 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-04T15:30:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação -Roberlânio Melo.pdf: 2220610 bytes, checksum: 853fbfde1f919be543e94f5aedf34482 (MD5) Previous issue date: 2012-12-14 / Não informada / This dissertation proposes a method of detecting natural gas leak in oil installations, specifically in onshore oil wells, applying pattern recognition techniques in digital images. Other methods of detecting natural gas leak found in the literature, has as its foundation the analysis of methane molecules, applying the catalytic principle or through the absorption of infrared spectrum. These methods have some disadvantages such as reduced service life and conditions of false negatives, respectively. The method of detecting natural gas leak proposed is based on the application of the concept of novelty filter in digital images originated from CCTV. For this, it was tested six different types of novelty filters. The difference between these filters is in the component type of color spaces (RGB or HIS) used in forming the training base of the respective filter. The best component that characterizes a natural gas leak was determined by performance measuring using ROC curves. The results obtained in the filter of novelty R are promising, with maximum sensitivity and specificity equal to 0,969 and 0,961 respectively, and average AUC of 98.527%. / O presente trabalho propõe um método de detecção de vazamento de gás natural em instalações petrolíferas, especificamente em poços onshore, aplicando técnicas de reconhecimento de padrões em imagens digitais. Outros métodos de detecção de vazamento de gás natural encontrados na literatura, têm como fundamento a análise de moléculas de metano, seja aplicando o princípio catalítico ou através da absorção do espectro infravermelho, estes apresentam algumas desvantagens como vida útil reduzida e condições de falsos negativos, respectivamente. O método de detecção de vazamento de gás natural proposto é baseado na aplicação do conceito de filtro de novidade em imagens digitais oriundas do sistema Closed-Circuit Television. Para tanto foram desenvolvidos seis tipos distintos de filtros de novidade, cuja diferença entre estes filtros está no tipo de componente dos espaços de cores RGB ou HSI utilizado na formação da base de treinamento dos respectivos filtros. A melhor componente que caracteriza um vazamento de gás natural foi determinado pelas medidas de desempenho obtidas nas curvas ROC destes filtros de novidade. Os resultados obtidos no filtro de novidade R são promissores, apresentando especificidade e sensibilidade máxima igual a 96,9% e 96,1%, respectivamente e AUC média de 98,527%.

O presente trabalho tem como objetivo principal o desenvolvimento de um sistema de identificação do surgimento de vazamentos (rupturas) em dutos, através da análise do sinal de sensores de pressão de resposta rápida (frequência de corte superior a 1 kHz). O reconhecimento do sinal de vazamento se realiza através de uma rede neural artificial feed-foward do tipo Perceptron Multi Camadas, previamente treinada. Neste trabalho, a implementação para tal operação foi feita off-line, mas devido ao baixo custo computacional pode ser facilmente implementada em eletrônica embarcada, em tempo real (on-line). Os resultados experimentais foram obtidos no oleoduto piloto do NETeF - Núcleo de Engenharia Térmica e Fluidos da USP - Universidade de São Paulo, com uma seção de testes com 1500 metros e diâmetro de 51,2 mm. Especificamente, os resultados foram obtidos com escoamento monofásico de água. Os resultados mostram-se promissores, visto que o sistema de redes neurais artificiais foi capaz de discriminar 2 universos linearmente separáveis, para sinais de vazamento e de não vazamento, para diversas vazões e localizações de vazamentos simulados. / The present dissertation deals with the development of a system to identify abrupt leaks (ruptures) in pipelines, by analyzing the signal of fast response pressure sensors (cutoff frequency over then 1kHz). The recognition of the leak signal is established by an artificial neural network feed-forward Perceptron Multi Layer, previously trained. In the present work the implementation was performed off-line, but due to low computational costs, the neural network can be easily implemented in real time embedded electronics (online). The experimental results were obtained in a 1500 meter-long and 51.2 millimeter-diameter pilot pipeline at the Center of Thermal Engineering and Fluids. Specifically, the results were obtained with single-phase flow of water. The results have proven to be promising, as the trained neural network was capable of classifying the 2 types of signals into 2 linearly separable regions, for leakage signals and no leakage signals, for various flow rates and locations of simulated leaks.

Orientadores: Sandra Lucia Cruz, João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T19:03:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pavan_AndreMauricio_M.pdf: 4399374 bytes, checksum: d76e0e55472d41a43569b1e700a1a749 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Vasos de pressão são equipamentos muito importantes numa indústria, sendo responsáveis por armazenar gases, líquidos e outros fluidos a altas pressões. Um pequeno vazamento nesses vasos pode ser muito perigoso, gerando poluição, explosão e perda financeira para a indústria. Por isso, é imprescindível uma rápida e eficaz detecção da ocorrência de qualquer vazamento. Este trabalho descreve o desenvolvimento e teste de uma técnica de detecção de vazamentos de gás em vasos de pressão, baseada na análise da pressão no interior do vaso e doruído sonoro gerado pelo vazamento. Na montagem experimental utilizou-se um vaso de pressão com capacidade 34,5 litros, operando com ar. A pressão no interior do vaso variou de 1 a 7 kgf/cm2. Vazamentos de diversas magnitudes foram simulados através de um orifício, instalado lateralmente no vaso, cujo diâmetro variou de 0,1 a 4,0 mm. Vazamentos foram detectados quando o vaso de pressão operava em batelada e também quando havia alimentação contínua de ar para o vaso. Para a detecção de vazamentos foi utilizado um microfone e um programa, em linguagem C, que faz a aquisição on-line, através de uma placa ADA, dos sinais provenientes de um transdutor de pressão conectado ao vaso e do microfone instalado no interior do vaso. O circuito elétrico que compatibiliza o sinal proveniente do microfone com aquele compreendido pela placa ADA foi desenvolvido no laboratório e apresenta duas etapas. Na primeira o sinal alternado é amplificado e na segunda o sinal passa por filtros passa banda de 1kHz, 5kHz e 9kHz gerando três sinais contínuos em diferentes faixas de freqüência. Os resultados obtidos mostraram que é possível detectar vazamentos através da detecção e análise dos ruídos sonoros gerados por vazamentos em vasos de pressão, mesmo quando a variação na pressão interna do vaso não é significativa. A resposta em freqüência do sinal do vazamento variou com a magnitude do vazamento e com as diferentes condições de pressão no interior do vaso. O sistema desenvolvido mostrou que pode ser uma ferramenta confiável para a supervisão de vasos de pressão / Abstract: Pressure vessels are very important equipment in the industry, being responsible for storing gases, liquids and other fluids at high pressures. A small leakage on them can be very dangerous, generating pollution, explosion and also financials losses to the industry. For those reasons, it is essential to have a fast and efficient leakage detection system. This work describes a leak detection technique of gas based on the analysis of the pressure in the vessel and the noise generated by the leak. An experimental apparatus was set up using a 34.5 liters pressure vessel, fitted with a system to simulate sudden leakage through small orifices. Compressed air was used in the leakage experiments and the pressure in the vessel varied between 1 and 7 kgf/cm2. Leaks of various magnitudes were simulated through orifices with sizes varying between 0.1 and 4 mm in diameter. Leaks were detected when the vessel operated with a batch of air and also when the vessel was continuously fed with air. The leak detection system used a microphone and a software, written in C language, for data acquisition through an ADA converter of the signals generated by a pressure transducer installed in the vessel and by the microphone which was placed inside the vessel. An electric circuit was developed to process the noise captured by microphone and had two different stages:- on the first, the signal was only amplified and, on the second stage, the signal was filtered through three band pass filters, centered in 1kHz, 5kHz and 9kHz each one, generating three continuous signals in different frequencies. The experimental results show that it is possible to detect leaks based on the detection and analysis of sound noises generated by leak occurrence in pressure vessels even when yht pressure in the vessel does not change significantly. The analysis of the signal amplitude for different frequencies shows that the leakage noise signal changes with the leakage size and pressure in the vessel. The developed system shows to be a very reliable tool for safety supervision of pressure vessels / Mestrado / Sistema de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Sandra Lucia Cruz, João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-31T16:29:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_CandiceFerreira_M.pdf: 2622319 bytes, checksum: aa21fc1c7466d7f813bfddcbb417426e (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Redes de tubulações são sistemas complexos utilizados para transportar produtos por longas distâncias para atender tanto o abastecimento das refinarias como suprir a necessidade dos grandes centros de consumo de derivados. São sistemas flexíveis quanto à capacidade operacional e bastante eficiente. Transportar cada vez mais produtos com segurança, com baixo risco econômico e ambiental é um dos pontos mais importantes da operação de dutos. Para aumentar ainda mais a eficiência do transporte é fundamental desenvolver técnicas de monitoramento de dutos. A detecção de vazamentos é um dos principais aspectos do sistema de supervisão e controle de tubulações que transportam produtos químicos. Neste trabalho, transientes pressão causados por vazamento, foram detectados em uma tubulação de 1250 metros de comprimento operando com um sistema ar-água. O sistema de detecção consiste de quatro transdutores de pressão conectados a um computador PC equipado com uma placa conversora ADA Vazamentos foram provocados através de uma válvula solenóide que também está conectada ao computador PC através de um conversor DI A Um programa computacional on-line é usado para provocar o vazamento, ler os sinais dos transdutores e gerar os perfis de pressão. Experimentos foram realizados sobre diferentes condições de operação: Número de Reynolds (baseado na vazão do líquido) variando de 4.000 a 10.000; porcentagem de vazamento de 10% a 50% da vazão nominal do líquido; vazão do ar variando de 2,5 Vmin a 61,41/min; posição do vazamento a 250 m e a 750 m. Os resultados deste trabalho mostram a possibilidade da detecção de vazamentos para sistemas de misturas ar-água, onde a quantidade de ar é o principal parâmetro para identificação de transientes e detecção de vazamentos / Abstract: Pipeline networks are systems used to transport products through long distances in order to supply manufacturing and consumer centers. Pipelines are used due their flexibility and capacity, being very efficient systems. An important point in pipeline operation is the challenge involved in the transportation of a great amount and variety of chemical and non-chemical products with reasonable economy and low risk for the environment. In order to increase the efficiency when transporting chemical products it is fundamental the development of pipeline control systems. Leak detection and location is one of the main aspects in the pipeline supervision and control system. In this work pressure transients caused by leaks were detected and analyzed in a 1259 m long pipeline operating with air-water system. The detection system consisted of four pressure transducers connected to a PC computer equipped with ADA converters. Leakage was provoked through a solenoid valve, which is also connected to the PC computer through the DIA converter. A computer program to be run on-line is used to provoke the leak, to read the transducers signals and to display the pressure profiles. Experiments were performed under different operation conditions: Reynolds number (based on the liquid flow) ranging from 4.000 to 10.000; leak magnitude from 10 % to 50 % ofthe nominal liquid flow; air flow rate ranging from 2,51/min to 61,41/min; leak location at 250 m and 750 m. The results show the possibility of leak detection in air-water mixture systems, the amount of air in the pipe being the main parameter for transient identification and leak detection / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

O crescente adensamento populacional em grandes centros urbanos vem propiciando crescentes demandas hídricas. Esse fato aliado às limitações das fontes para abastecimento, tanto do ponto de vista quantitativo como qualitativo, impõe que políticas de gerenciamento da água sofram transformações no futuro próximo. Nesse sentido, devem merecer atenção especial as técnicas de reuso, bem como o uso racional e otimizado da água em meio urbano. O presente trabalho enfoca um dos principais aspectos do gerenciamento da qualidade da água para abastecimento, que é a manutenção do residual de cloro no interior da rede conforme a Portaria 518/2004. Trata-se de um problema complexo, uma vez que o cloro decai, ao longo do tempo, e se mistura nos nós da rede, sofrendo mudanças de concentração. Visando à modelagem e simulação do comportamento do cloro residual como uma ferramenta eficiente de gerenciamento dos sistemas de distribuição de água, muitos estudos têm sido realizados e reportados pela literatura assumindo-se que os efeitos do decaimento são representados pelos coeficientes Kbulk e Kwall. O presente trabalho realiza a calibração hidráulica e de qualidade para um setor de distribuição de água real do município de São Carlos - SP - Brasil, considerando o vazamento. Para tanto, calibradores hidráulicos já testados por outros autores foram usados, e um calibrador de qualidade para resolução do problema inverso, que utilizam em conjunto o simulador EPANET 2.0 e os algoritmos genéticos (AGs) como ferramenta de otimização, foram desenvolvidos. Foi evidenciada a importância de se considerar o vazamento na calibração hidráulica e conseqüentemente na calibração de qualidade. Foi desenvolvida também uma metodologia para a calibração dos parâmetros dos AGs através do uso do \"Particle Swarm Optimization\" (PSO). Foram testados ainda diversos modelos de vazamento para determinação de qual modelo seria capaz de representar de maneira mais fidedigna o comportamento hidráulico da rede e os resultados obtidos apontaram os modelos que admitem vazamento por comprimento linear da tubulação como sendo mais adequados. / The rising population density of large urban centers is gradually increasing water supply demands. This together with the paucity of water sources requires that the future water administration policies go through a transformation from both quantitative and qualitative points of view. Thus rational use of available water and water reuse deserve special attention in the urban environment. This study focuses on one these main aspects of water quality management, namely, the maintenance of residual chlorine in the hydraulic network according the respective Directive nº 518/2004. This is a complex problem in view of the fact chlorine decays in time and undergoes mixing at the network nodes, consequently producing changes in its concentration. Numerous studies on modeling and simulation of behavior of residual chlorine, as an efficient water distribution system management tool, have been made and reported in literature. These studies assume that chlorine decay in the network can be represented through Kbulk and Kwall coefficients. This research work conducts hydraulic and water quality calibration of a prototype water distribution sector in the city of São Carlos - SP - Brazil, while taking into account leakages in the network. Hydraulic calibration programs previously tested by others and a water quality calibration program were employed for the solution of the inverse problem for determination of unknown parameters. This problem was solved using hydraulic simulator EPANET 2.0 in conjunction with the genetic algorithms (AGs). These procedures showed the importance of considering network leakages in hydraulic calibration and consequently in the calibration of water quality. A method for the calibration of AG parameters was also developed through the use of \"Particle Swarm Optimization\" (PSO). Various representations for leakage were tested in order to identify the model that best described the hydraulic performance of the network. Thus it was possible to show that the models, which consider leakage per unit length, were the most adequate.

Este trabalho apresenta a pesquisa sobre a extração de parâmetros característicos de sinais acústicos para fins de detecção automática de vazamento de água em tubulações enterradas. Os sinais acústicos foram adquiridos com o auxílio de um geofone eletrônico e também catalogados por técnicos especialistas em detecção acústica. De todos os sinais foram extraídos os modelos de predição linear perceptual de várias ordens, determinando-se como melhor a ordem 2. A partir de um conjunto de modelos de referência de sinais de vazamento, a distância média de Itakura dos outros modelos em relação a estas referências foram calculadas. Em conjunto com estas distâncias, quatro características espectrais são também extraídas do sinal a fim de compor o vetor de parâmetros característicos do sinal. Parte destes vetores de parâmetros característicos são utilizados para treinar o classificador de máquina de vetores de suporte. O restante dos dados são, então, submetidos a este classificador que obteve a taxa de acerto de classificação em torno de 93%. Experimentos anteriores, utilizando modelos de predição linear, de ordem 10, obtiveram uma taxa de acerto em torno de 82%. Isso demonstra que estes novos parâmetros característicos propostos alcançam os objetivos deste trabalho, que são algoritmos com melhor taxa de acerto na detecção de vazamentos. / This work presents a research about feature extraction of acoustic signals for detection of water leak in buried pipes. Acoustic signals were acquired by means of an electronic geophone and also labeled by technicians specialized in acoustic water leak detection. For every signals, its linear predictive model was estimated for a range of prediction orders, concluding for the best order 2. Out of this group of models, some leaky ones are used as reference for calculating the Itakura mean distance with respect to the other models. Completing this measure, four spectral features are extracted to compose the signal feature vector. Some of these vectors were used to train a support vector machine to be used as a classifier. The remaining ones were used to evaluate the classification. The resulting accuracy rate achieved is around 93%. Earlier experiments, which use linear prediction of order 10 had an accuracy rate around 82%. This shows that this novel proposal of feature vector achieves the main goal of this research, which is the increase in the leak detection accuracy rate.