dc.contributor.author | Zerunian, Rafael Humberto Machado | |
dc.date.accessioned | 2023-08-25T20:45:17Z | |
dc.date.available | 2023-08-25T20:45:17Z | |
dc.date.issued | 2023-06-30 | |
dc.identifier.citation | ZERUNIAN, Rafael Humberto Machado. Desenvolvimento de modelo computacional com aplicação do Kalman Filter para detecção de vazamentos em redes de distribuição de água. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Urbana) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18445. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18445 | |
dc.description.abstract | In water supply systems, one of the types of loss are the Real Losses, mainly caused by leaks in water distribution networks and, therefore, constitute one of the most complex and urgent problems to enable a water resources management system for the urban environment that is effective, both from an environmental and financial perspective. Among the various approaches for combating and controlling leaks in water distribution networks, there is the use of probabilistic methods that can translate with reasonable accuracy the functioning of this type of dynamic system and among these methods is the Kalman Filter, largely used in the scientific field as a state prediction tool from the combination of data modeled with errors and data obtained through sensors, whose measurement has distortions that affect its accuracy. In this work, the objective was to review the main concepts of this application and analyze the viability of the method as an operational instrument that can be incorporated in a viable way in the daily life of operators of water supply systems. For this, the analysis parameters were established for a real water supply system in the city of São José do Rio Preto, São Paulo. Hydraulic modeling was carried out based on data from the water supply service with the EPANET software and, later, real measurements were carried out at specific points of this network that served as a basis for the application of the Kalman Filter to determine leaks. From the collected data, a python code was developed that allows the determination of residual values of the iterative calculation of the Kalman Filter and that, therefore, demonstrated the relationship between these values and the occurrence of leaks in the distribution network. Despite the positive result, the study was able to determine that the method has limitations, such as the need for diffuse pressure measurements along the distribution network and the existence of a reliable system record, which in a large part of Brazil can be important obstacles. | eng |
dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Perdas reais | por |
dc.subject | Filtro de Kalman | por |
dc.subject | Modelagem hidráulica | por |
dc.subject | EPANET | por |
dc.subject | Real losses | eng |
dc.subject | Kalman Filter | eng |
dc.subject | Hydraulic Modelling | eng |
dc.subject | Python | eng |
dc.title | Desenvolvimento de modelo computacional com aplicação do Kalman Filter para detecção de vazamentos em redes de distribuição de água | por |
dc.title.alternative | Development of a computational model with application of the Kalman Filter for detecting leaks in water distribution network | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Kellner, Erich | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6855091004957784 | por |
dc.description.resumo | Nos sistemas de abastecimento de água, um dos tipos de perda são as Perdas Reais, causadas, sobretudo, por vazamentos nas redes de distribuição de água e, portanto, se constituem em um dos problemas mais complexos e urgentes para viabilizar um sistema de gestão dos recursos hídricos para o meio urbano que seja eficaz, tanto sob o aspecto ambiental, quanto financeiro. Dentre as diversas abordagens para o combate e o controle de vazamentos em redes de distribuição de água, está a utilização de métodos probabilísticos que possam traduzir com precisão razoável o funcionamento deste tipo de sistema dinâmico e entre estes métodos encontra-se o Kalman Filter, largamente utilizado no campo científico como uma ferramenta de previsão de estados a partir da conjugação de dados modelados com erros e dados obtidos através de sensores, cuja medição possui distorções que afetam sua precisão. Neste trabalho, foi estabelecido o objetivo de revisar os principais conceitos desta aplicação e analisar a viabilidade do método como instrumento operacional que possa se incorporar de forma viável ao cotidiano dos operadores dos sistemas de abastecimento de água. Para isso, foram estabelecidos os parâmetros de análise para um sistema de abastecimento de água real da cidade de São José do Rio Preto, São Paulo. Foi realizada a modelagem hidráulica a partir dos dados de cadastro do órgão de abastecimento de água com o software EPANET e, posteriormente, foram realizadas medições reais em pontos específicos desta rede que serviram como base para aplicação do Kalman Filter para determinação de vazamentos. A partir dos dados coletados, foi desenvolvido um código em Python que permite a determinação de valores residuais do cálculo iterativo do Kalman Filter e que, por conseguinte, demonstrou a relação entre estes valores e a ocorrência de vazamentos na rede de distribuição. Apesar do resultado positivo, o estudo pôde determinar que o método possui limitações, como a necessidade de medições difusas da pressão ao longo da rede de distribuição e a existência de um cadastro fidedigno do sistema, que em grande parte do Brasil podem ser obstáculos importantes. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana - PPGEU | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA::HIDRAULICA | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO BASICO | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::MATEMATICA DA COMPUTACAO::MODELOS ANALITICOS E DE SIMULACAO | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO BASICO::TECNICAS DE ABASTECIMENTO DA AGUA | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/6441403375997862 | por |
dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0009-0008-4002-0707 | por |
dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0002-7592-5580 | por |