Deteccion Y Localizacion De Fugas Basado En Observadores Utilizando Un Modelo De Tuberia Mejorado

GUILLÉN, MARCOS; DULHOSTE, JEAN FRANÇOIS; BESANÇON, GILDAS; RUBIO SCOLA, IGNACIO

La Plata

Congreso; XI Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica; 2013

En este trabajo se presenta un enfoque para Detectar y Localizar Fugas basado en Observadores de Estado. En trabajos anteriores fue presentado un observador no lineal para detectar y localizar una fuga en una tubería, el objetivo fue, resolver las ecuaciones diferenciales por medio del método de diferencias finitas, utilizando como condiciones de frontera la presión en ambos extremos de la tubería (entrada y salida). En el presente trabajo, se realiza una modificación del modelo de diferencias finitas al usar otras condiciones de frontera, en particular el caudal a la entrada de la tubería y la presión a la salida. Con estas nuevas condiciones se puede incluir fácilmente el cálculo de estas a partir de la presión a la entrada de la bomba y, la presión justo después de una restricción hidráulica que se coloca a la salida de la tubería, incluyendo ecuaciones adicionales para estos dos elementos. Las simulaciones muestran que, al usar estas nuevas condiciones de frontera se mejora el modelo, ya que éste permite simular mejor los fenómenos que se presentan en la tubería cuando ocurre una fuga, en concreto, su comportamiento se acerca más al obtenido en un banco de pruebas para fugas, y a los sistemas reales. Luego, este modelo de tubería mejorado se usa para diseñar un observador del tipo Kalman Extendido, el cual es capaz de estimar simultáneamente el caudal de fuga y la posición en la tubería donde está ocurriendo la misma. Para mostrar la capacidad del observador se presentan algunas simulaciones de diferentes porcentajes de caudal de fuga así como diferentes posiciones de la fuga a lo largo de la tubería, y la respectiva estimación del observador desarrollado.