Desenvolvimento de sistema automatizado de baixo custo para medição inteligente de vazão em redes de abastecimento.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: MEDEIROS, Luísa Eduarda Lucena de.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN; PÓS-GRADUAÇÃO EM RECURSOS NATURAIS; UFCG
• Palavras-chave em Português: Gestão de Água; Monitoramento de Redes; Medição Inteligente; Automação; Macromedidores; Water Management; Network Monitoring; Measurement Intelligent; Automation; Macrometers; Meteorologia
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27397

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.