Orientador: Edevar Luvizotto Júnior

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo

Resumo: A necessidade de expansão dos sistemas de saneamento básico devido, principalmente, ao crescimento da população urbana, impõe ao setor de abastecimento de água a tarefa de congregar operações seguras e econômicas. Nesse sentido observa-se uma crescente busca por rotinas operacionais que...

Resumo: A necessidade de expansão dos sistemas de saneamento básico devido, principalmente, ao crescimento da população urbana, impõe ao setor de abastecimento de água a tarefa de congregar operações seguras e econômicas. Nesse sentido observa-se uma crescente busca por rotinas operacionais que atendam aos parâmetros normativos e às necessidades dos consumidores. A busca por rotinas otimizadas para o bombeamento de água, com partida e parada de bombas ou com a variação da rotação pelo uso de inversor de frequência tem se tornado cada dia mais comum, tendo em vista as necessidades de economia de energia previamente mencionadas. Porém a tarefa é árdua e se torna campo propício para a aplicação de técnicas modernas de otimização. Destacam-se atualmente as que buscam sua inspiração na natureza, como a PSO, Particle Swarm Optimization, técnica baseada na inteligência de grupos, como cardumes ou enxames. Neste sentido o trabalho apresentado visa contribuir com o tema, desenvolvendo um algoritmo híbrido (simulador-otimizador) para determinação de rotinas otimizadas para o bombeamento de uma instalação de recalque, num período de 24 horas. Para isso utiliza-se uma versão modificada da PSO, a qual inicialmente faz otimização discreta com variáveis binárias para definir o número adequado de bombas ligadas (em rotação nominal) e, em seguida usa a otimização em espaço contínuo para busca de rotações ótimas para reduzir ainda mais os custos, atendendo às restrições operacionais nos horários nas quais as bombas estejam ligadas

Abstract: The need of the expansion of the sanitation systems due the growth of the population imposes the hard task to gather safe and economic operations. By this way, it is possible to see the increase of the investigations to find optimal operational routines wich attend the hydraulic parameters...

Abstract: The need of the expansion of the sanitation systems due the growth of the population imposes the hard task to gather safe and economic operations. By this way, it is possible to see the increase of the investigations to find optimal operational routines wich attend the hydraulic parameters and the demand. The find of optimal routines for the water pumping, with start and stop of the pumps or with the change of the speed with speed drivers, have been widely used by the water systems companies. However, the task is not so easy and it is a propitious field to apply of moderns and robust optimization algorithms. Nowadays, the bioinspired algorithms has been contrasted, like the PSO, Particle Swarm Optimization, that is based on group intelligence, as flock of birds or school of fishes. In this work there is a development of hybrid algorithm (simulator and optimizer) to determine optimized routines for the pumping systems those work at a period of 24 hours. For this, the work uses a variant of the PSO which does a discrete optimization with binary form to define the number of pumps turned on and next, the model works in a continuous form to find the best speed for the pumps trying to reduce even more the cost of operation and attend the operational constraint