Uso de python e conceitos de internet das coisas aplicados à técnicas vibro-acústicas clássicas para detecção de vazamentos

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Cézar, Sillas de Oliveira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Haste de escuta; Detecção; Vazamento; IoT; Listening stick; Leak; Detection
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/204736

A escassez de água e a distância entre grandes centros urbanos em relação as áreas com disponibilidade de recursos hídricos são obstáculos que elevam o custo de empresas de distribuição de água e saneamento, bem como impõem a necessidade de redução de perdas no sistema de distribuição. Equipamentos analógicos e/ou digitais são usados para auxiliar na detecção e localização de vazamentos visando reduzir o desperdício de água. Tendo em vista o grande problema econômico e social gerado pelos vazamentos, bem como, as constantes melhorias em técnicas clássicas de detecção de vazamentos, faz-se necessário alternativas práticas e viáveis economicamente para enfrentar esse desafio. O correlacionador de ruídos é uma ferramenta vibro-acústica que apresenta maior precisão na localização de vazamentos, apesar de possuir um alto custo envolvido e um processamento de sinais mais complexo. Essa técnica utiliza sensores vibro-acústicos juntamente com a técnica da correlação cruzada para estimar a posição do vazamento ao longo da tubulação. Por outro lado, a chamada haste de escuta, geralmente analógica, é a técnica vibro-acústica mais simples e utilizada para pesquisa de detecção de vazamentos devido principalmente a seu baixo custo, robustez e manuseio. Porém, essas técnicas possuem algumas limitações quando utilizadas em tubos de plástico devido a elevada atenuação do ruído de vazamento que dificulta o seu uso na detecção dos mesmos. A correlação cruzada só é eficiente quando a banda de frequência onde a energia de vazamento está localizada é selecionada corretamente. Entretanto, esse procedimento é feito manualmente pelo usuário que geralmente não possui nenhum treinamento em processamento de sinais. A haste de escuta, por sua vez, necessita de pessoal com audição treinada capaz de identificar a presença de um possível vazamento apenas auscultando o sinal obtido, dificultando sua localização em posições distantes do vazamento quando o tubo é de plástico. Portanto, esse trabalho tem como objetivo desenvolver soluções práticas para o uso dos correlacionadores de ruído de vazamento e haste de escuta, visando uma melhor gestão de perdas de água em sistemas de distribuição. Desenvolveu-se para o correlacionador de ruído um software em formato web, utilizando a linguagem de programação livre Python, que estima a banda de frequência onde a energia de vazamento pode ser encontrada, bem como a estimativa do atraso de sinais. Para a haste de escuta, foi feita sua caracterização, visando estudar o comportamento do ruído de vazamento que se propaga em sua estrutura, bem como, a implementação de melhorias através do processamento clássico de sinais e tecnologias aplicadas em IoT (Internet of Things). Os testes práticos foram realizados em um campo de prova que simula situações reais de vazamento fornecido pela SABESP na cidade de Tupã.