Banca de QUALIFICAÇÃO: HUGO AUGUSTO MARINHO MOREIRA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: HUGO AUGUSTO MARINHO MOREIRA
DATA: 30/11/2022
HORA: 16:00
LOCAL: Auditório do PPGEM
TÍTULO: CALIBRAÇÃO DE MODELOS HIDRÁULICOS DE REDES DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA COM PSO
PALAVRAS-CHAVES: Abastecimento de água; Redes de abastecimento; Eficiência energética; Calibração inteligente; Particle Swarm Optimization; Algoritmo genético.
PÁGINAS: 119
RESUMO: O fornecimento de água à população é realizado através de numerosas redes hidráulicas, as quais possuem diversos componentes, como válvulas redutoras de pressão, registros e reservatórios. A rede de abastecimento de água é projetada para atender determinada demanda por um período razoável. Contudo, com o avanço dos anos, suas características vão sendo alteradas e isso impacta fortemente nos modelos hidráulicos desenvolvidos para simulação e análise. Uma forma de sanar esse problema consiste em realizar a calibração do modelo hidráulico com dados experimentais aferidos em campo. Tarefa não muito difícil, se não fosse a quantidade de componentes e variáveis existentes nestes sistemas. Assim, é necessário o uso de técnicas de otimização para calibrar todos os componentes da rede com apenas alguns poucos dados amostrais. Com o objetivo de propor soluções mais eficientes para a calibração de redes de abastecimento de água, é proposto neste trabalho um método inteligente de calibração por meio da técnica Particle Swarm Optimization (PSO). Outro ponto consiste em desenvolver um algoritmo que retorne o número mínimo de pontos amostrais para calibração, além da localização desses na rede hidráulica. O PSO é uma técnica robusta baseada em inteligência artificial, também conhecida como computação evolucionária. A PSO foi implementada por meio do desenvolvimento de um software de calibração multivariável e multiobjetivo desenvolvido em linguagem C no MatLab-Epanet. Sua implementação se deu com o objetivo de reduzir o erro da função objetivo, a qual considera a pressão dos nós e a vazão dos trechos. As redes testadas foram obtidas da literatura, e contam com pequenas redes de abastecimento à grandes redes que possuem mais 1000 nós e trechos somados. Para a validação do código foi testado o Sistema Piloto de Distribuição de Água (SPDA) instalado no LENHS UFPB. Como forma de demonstrar a viabilidade do código, foram calibradas duas redes urbanas de grande porte, as quais são a rede ‘Battle of the Calibration Networks System’, e a rede urbana da cidade de Balerma na Espanha. Foi desenvolvida uma rotina de simulação hidráulica no MatLab que permite alterar e analisar todos os parâmetros da rede hidráulica, o que facilita a tomada de decisões e a construção de bancos de dados para análise. Em continuidade, foi desenvolvido um código de calibração baseado na busca ótima da rugosidade, demanda ou rugosidade e demanda em conjunto, alcançando resultados satisfatórios para a calibração dinâmica pela rugosidade (0,013% para a pressão e 3,929e-06% para a vazão) e estática para rugosidade e demanda (0,229% para a pressão e de 2,614% para a vazão). Os resultados preliminares mostram a robustez do PSO frente ao algoritmo genético multiobjetivo e multivariável, calibrando os parâmetros de forma eficiente e dentro dos padrões aceitáveis. Espera-se se utilizar das vantagens fornecidas pelo PSO e suas características para solucionar o problema de calibração dinâmica com todas as variáveis aplicáveis aos nós e trechos da rede. Por fim, espera-se obter um programa computacional de fácil compreensão para a calibração comercial de grandes redes, com interface gráfica e distribuição comercial.
MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1753873 - ABEL CAVALCANTE LIMA FILHO
Interno - 2333186 - CICERO DA ROCHA SOUTO
Presidente - 330871 - HEBER PIMENTEL GOMES
Externo ao Programa - 1972280 - JUAN MOISES MAURICIO VILLANUEVA
Externo à Instituição - SAULO DE TARSO MARQUES BEZERRA