Titulo Estágio
Supervisão e modelização de um circuito hidráulico.
Área Tecnológica
Engenharia de Software
Local do Estágio
ISA+DEC+DEI
Enquadramento
Como desenvolvimento de modelos hidráulicos passou a ser possível a modelação de cheias urbanas entrando em conta com a drenagem na superfície e o escoamento no sistema de colectores (“dual drainage”). A metodologia assenta na introdução de condições fronteira para os modelos que têm de ser validadas experimentalmente em diferentes situações como por exemplo excesso de água apenas à superfície, excesso de água apenas no sistema de colectores ou em ambas. A instalação recentemente construída no Laboratório de Hidráulica, Recursos Hídricos e Ambiente destina-se a estudar fenómenos de cheias em meio urbano e é compreendida por um canal (para representar o escoamento à superfície), um colector (escoamento enterrado) ligados por dois conjuntos sumidouro-ramal de ligação- caixa de visita e por outras condutas de ligação (Fig.1). A instalação funciona em circuito fechado a partir dos circuitos gerais do laboratório constituído por 2 reservatórios duas condutas de ligação e 4 bombas controlados por um sistema SCADA desenvolvido pela ISA e situado numa sala de comando (Fig.2). A nova instalação compreende diversos equipamentos nomeadamente 5 válvulas, 4 medidores de caudal e 20 transdutores igualmente englobados no sistema SCADA que foi estendido para compreender todo o novo equipamento. Atualmente a ISA desenvolve o sistema de automação para se poder obter qualquer escoamento pretendido.
Objetivo
Pretende-se fazer o estudo da instalação e a sua modelização de modo a ser possível prever as condições em qualquer parte da instalação, o que implica em primeiro lugar o estudo da instalação; o desenvolvimento de uma metodologia para controlar todos os equipamentos para que a instalação atue como pretendido nomeadamente a operação automática das válvulas de modo a obter um determinado diagrama de caudais na instalação; o tratamento de dados e a sua modelização.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
Conhecimento de processos de controlo de circuitos hidráulicos.
Familiarização com a instalação hidráulica e seu controlo, consulta de dados anteriormente obtidos e conjunto de testes e experiências que conduzam ao conhecimento do sistema SCADA, do comportamento dos dois controladores instalados para operação das bombas: controlador trivial (método de regressão) e controlador PID (Proporcional, Integral e Derivativo) e da operação de válvulas da instalação.
Implementação e desenvolvimento de eventuais sistemas de controlo para o sistema SCADA, testes comparativos, validação e testes finais. Escolha das operações com melhor performance no sistema.
Plano de Trabalhos - Semestre 2
Estudo de Modelização de processos: Em particular recorrer-se-á a metodologias de inteligência computacional (por exemplos redes neuronais e/ou sistemas difusos) capazes de obter modelos da dinâmica do processo com base nos dados existentes. A validação destes modelos será realizada por comparação com os modelos desenvolvidos no laboratório, suportados por conhecimento físico dos processos hidráulicos, assim como nos dados existentes.
Redacção de parte da dissertação.
Condições
O aluno começará na ISA que desenvolveu o sistema SCADA para familiarização dos sistemas de operação em circuitos e poderá contar sempre com um espaço na sala de comandos no Laboratório de Hidráulica onde se encontra o hardware e software destinado ao controlo das instalações do Laboratório de Hidráulica. Terá o apoio dos Professores Rita Carvalho (responsável pelo controlo dos circuitos) e Jorge Henriques do Departamento de Engenharia Informática da Universidade de Coimbra e ainda dos profissionais da ISA.
Observações
O estágio vem no seguimento de um outro realizado no ano lectivo de 2010-2011 por João Silva que desenvolveu controlos para operação das bombas nos circuitos gerais do laboratório. A nova instalação finalizada deriva dos circuitos principais.
Orientador
Jorge Henriques
jh@dei.uc.pt 📩