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Title: Desenvolvimento de sistema automatizado de baixo custo para medição inteligente de vazão em redes de abastecimento.
Other Titles: Development of a low-cost automated system for intelligent flow measurement in supply networks.
???metadata.dc.creator???: MEDEIROS, Luísa Eduarda Lucena de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: BARBOSA, Dayse Luna.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: RODRIGUES, Andrea Carla Lima.
???metadata.dc.contributor.referee1???: CUNHA, Patricia Hermínio.
???metadata.dc.contributor.referee2???: LIMA, Vera Lucia Antunes de.
???metadata.dc.contributor.referee3???: RIBEIRO, Maria Adriana de Freitas Mágero.
???metadata.dc.contributor.referee4???: SANTOS, valterlin da Silva.
Keywords: Gestão de Água;Monitoramento de Redes;Medição Inteligente;Automação;Macromedidores;Water Management;Network Monitoring;Measurement Intelligent;Automation;Macrometers
Issue Date: 21-Jun-2022
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: MEDEIROS, Luísa Eduarda Lucena de.Desenvolvimento de sistema automatizado de baixo custo para medição inteligente de vazão em redes de abastecimento. 2022. 116 fl. Tese (Doutorado em Engenharia e Gestão de Recursos Naturais) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão de Recursos Naturais, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022.
???metadata.dc.description.resumo???: Os sistemas de abastecimento de água (SAA) brasileiros ainda apresentam baixos índices de macromedição e níveis de perdas significantes. O aumento das demandas por água associado a estes altos índices de perdas gera um cenário preocupante quanto à oferta de água, sendo necessária uma gestão mais eficiente dos recursos hídricos. A automação é uma tecnologia que pode auxiliar a medição inteligente de água e o monitoramento de SAA minimizando problemas recorrentes em redes de distribuição. A pesquisa teve como objetivo desenvolver um sistema de medição inteligente de água a partir de protótipos automatizados de baixo custo para auxílio a gestão de água em redes de distribuição. Utilizou-se como área experimental a rede de abastecimento da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) campus de Campina Grande-PB. As etapas metodológicas da pesquisa foram: desenvolvimento do protótipo macromedidor, calibração e validação em bancada hidráulica experimental e aplicação na rede da UFCG para supervisão dos dados em campo sob condições não controladas. O dispositivo desenvolvido mostrou-se satisfatório para medição de vazão em tubulações com razão de diâmetro =0,5, obtendo erros inferiores a 2,5% para vazões superiores a 3 m3/hora, conforme calibração realizada a partir de dois medidores de referência, o rotâmetro e o manômetro Gull Press-1000. A instalação do protótipo inteligente na rede para medição de vazão apresentou algumas dificuldades, principalmente devido à interrupção intermitente no abastecimento, o que comprometeu as leituras, uma vez que a medição via protótipo é prevista para abastecimento ininterrupto na rede. Quando estabelecido o fluxo na tubulação, o protótipo apresentou sensibilidade suficiente para identificar mudanças de pressão e vazão na rede em trecho experimental estudado. Os dados coletados pelo dispositivo na rede foram enviados para um sistema supervisório, no qual foi possível o acompanhamento de pressão e vazão coletadas em tempo real e a verificação de anomalias mediante o conhecimento da curva de consumo característica da rede no qual este foi instalado. O custo total do protótipo inteligente desenvolvido e instalado foi de R$453,80, valor inferior aos macromedidores comumente empregados nos sistemas de abastecimento brasileiros, com custo até 33 vezes maior que o desenvolvido e sem a funcionalidade de medição remota digital. O protótipo foi validado e pode ser utilizado para medição inteligente de vazão em sistemas no qual o diâmetro da tubulação atenda aos critérios de relação com orifício proposto na pesquisa, sendo uma ferramenta aplicável para a operação de sistemas e auxílio na gestão de perdas de água. A aplicação na rede estudada permitiu obter curvas características de vazão em diferentes recortes temporais durante o período de observação para os protótipos 1 e 2 instalados, que apresentam o comportamento do consumo de água na rede estudada. Desse modo o sistema de medição inteligente estudado mostrou ser um instrumento válido para medição de vazão em tubulações de água, sendo uma ferramenta que auxilia no planejamento, operação e gestão de perdas de água em redes com características semelhantes.
Abstract: The Brazilian water supply systems (WSS) still have low levels of macro measurement and species of significant species. The increase in demands for water resources associated with these high levels of water generates a worrying scenario regarding the supply of water, with a more efficient management of water resources. Automation is a technology that can assist intelligent water monitoring and WSS by minimizing recurring problems in distribution networks. It aimed to develop an intelligent water survey system from low-cost automated devices to help manage water in distribution networks. The supply network of the Federal University of Campina Grande (UFCG) Campina Grande-PB was used as an experimental area. The methodological steps were: the development of the operation and the validation of the UFCG to supervise the data under uncontrolled conditions. The device was developed to be satisfactory for use in pipes with a performance ratio of =0.5, obtaining errors of less than 2.5% for flows greater than 3 m3/hour, as performed from two reference gauges, the rotameter and the Gull Press-1000 manometer. The installation of the intelligent problem in the network for the presentation of some difficulties, mainly due to the interruption without interruption, which compromised as a network, since the configuration through the configuration is provided for uninterrupted supply. When the flow in the pipeline is established, sufficient sensitivity is presented to identify the pressure and circulation in the network in a defined experimental section. The collection data, by the temperature measurement system in the network, was sent for pressure monitoring and real monitoring flow and the verification of consumption anomalies of the characteristic was installed. The total cost of the highly intelligent developed and installed was R$453.80, lower than the natural resources of macro supply, with a cost up to 33 times higher than the one developed and without the digital remote functionality. The designed solution was used for the operation of intelligent solution and can be used in a list of models with solution designed for the operation of systems and can be used for the management of designed solutions valid for the operation of systems and can be used in the management of solutions. The application on the network of optimized behavior to obtain the consumption characteristics in time optimizations during the observation period for resources and observation period for resources 1 and 2 tuning, which present the network time. This operating mode influenced an intelligence system shown to be an instrument of intelligence studied in pipes, being a tool that is not specific for water, operation and management of water losses in networks with characteristics.
Keywords: Gestão de Água
Monitoramento de Redes
Medição Inteligente
Automação
Macromedidores
Water Management
Network Monitoring
Measurement Intelligent
Automation
Macrometers
???metadata.dc.subject.cnpq???: Meteorologia
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27397
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