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Desenvolvimento de um correlacionador de sinais nacional otimizado para localização e detecção de vazamentos em dutos de água subterrâneos da SABESP, juntamente com dispositivos efetivos para o treinamento de equipes de detecção de vazamento

Processo: 13/50412-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Parceria para Inovação Tecnológica - PITE
Vigência: 01 de novembro de 2015 - 31 de março de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
Convênio/Acordo: SABESP
Pesquisador responsável:Michael John Brennan
Beneficiário:Michael John Brennan
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Empresa: Secretaria de Saneamento e Recursos Hídricos (São Paulo - Estado). Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP)
Pesquisadores principais:Ailton Akira Shinoda
Bolsa(s) vinculada(s):17/16953-8 - Desenvolvimento de um simulador virtual de vazamentos para testar correlacionadores acústicos utilizados em detecção de vazamentos de água em dutos subterrâneos, BP.MS
17/14432-0 - Análise de sensores e diferentes mecanismos de excitação em problemas de localização e detecção de vazamentos em tubulações de distribuição de água enterradas, BP.PD
16/24974-2 - Desenvolvimento de comunicação de dados sem fio otimizados para problemas de detecção de vazamentos em tubulações enterradas, BP.MS
16/01733-0 - Estudo das características dos sinais de ruídos de vazamento em tubulações enterradas em São Paulo, e o desenvolvimento de um sistema para medir a velocidade de propagação de ruído, BP.DR
15/26342-0 - Uma investigação das novas técnicas de processamento de sinais para o desenvolvimento de um correlacionador acústico de baixo custo para detectar e localizar vazamentos em tubulações de água enterrados, BP.DR
Assunto(s):Distribuição de água  Vazamentos de água  Perdas de água 

Resumo

Correlacionadores de sinais são vastamente empregados na detecção e localização de vazamentos em tubos metálicos. Entretanto quando aplicados a tubulações de plástico sua eficiência se torna discutível. Isto porque o sinal vibro-acústico gerado pelo vazamento não propaga a longas distâncias devido à alta atenuação do sinal que ocorre na parede do tubo. Esta atenuação está diretamente associada ao material "menos rígido" presente em tubulações de plástico. Desta maneira sinais de vazamento em tubulações de plástico possuem sua energia em estreitas bandas espectrais geralmente localizada em baixa frequência (entre 50Hz até 200 Hz), sendo o sinal distorcido por ruídos de fundo não correlacionados com o sinal vibro-acústico do vazamento. Técnicas de processamento de sinais pouco; efetivas utilizadas em correlacionadores comerciais, que também são caros, juntamente com a falta de treinamento de equipes de detecção do vazamento induzem a erros grotescos no cálculo da localização do vazamento. Este trabalho propõe um correlacionador de sinais nacional otimizado a problemas de detecção de vazamentos em dutos de plástico subterrâneos utilizado pela Sabesp. Por se tratar de um produto nacional se estima uma redução de seu preço (correlacionador) em torno de 60% a 70% dos atuais disponíveis no mercado. Além do mais, um processamento de sinais otimizado a problemas encontrados em linhas de distribuição da Sabesp deverá ser produzido. Este processamento também visa o mínimo de intervenção do usuário no cálculo da localização do vazamento (processo automático). Por fim, para suprir a deficiência no treinamento das equipes de detecção é proposto um simulador de vazamento utilizando atuadores eletro-mecânicos e modelos analíticos de forma a simular situações específicas de vazamento fidedignamente. Este simulador também pode ser utilizado na avaliação de correlacionadores comerciais. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Pós-Doutorado em Engenharia de Vibração e Acústica com Bolsa da FAPESP 
Matéria(s) publicada(s) no blog Pesquisa para Inovação FAPESP sobre o auxílio:
Unesp desenvolve detector de vazamentos de água para a Sabesp 

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BRENNAN, M. J.; KARIMI, M.; MUGGLETON, J. M.; ALMEIDA, F. C. L.; KROLL DE LIMA, F.; AYALA, P. C.; OBATA, D.; PASCHOALINI, A. T.; KESSISSOGLOU, N. On the effects of soil properties on leak noise propagation in plastic water distribution pipes. Journal of Sound and Vibration, v. 427, p. 120-133, AUG 4 2018. Citações Web of Science: 0.
ALMEIDA, FABRICIO C. L.; BRENNAN, MICHAEL J.; JOSEPH, PHILLIP F.; GAO, YAN; PASCHOALINI, AMARILDO T. The effects of resonances on time delay estimation for water leak detection in plastic pipes. Journal of Sound and Vibration, v. 420, p. 315-329, APR 28 2018. Citações Web of Science: 2.
GAO, YAN; BRENNAN, MICHAEL J.; LIU, YUYOU; ALMEIDA, FABRICIO C. L.; JOSEPH, PHILLIP F. Improving the shape of the cross-correlation function for leak detection in a plastic water distribution pipe using acoustic signals. APPLIED ACOUSTICS, v. 127, p. 24-33, DEC 1 2017. Citações Web of Science: 6.

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