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  • i

    Resumo

    Nos tempos actuais os equipamentos para Aquecimento Ventilao e Ar

    Condicionado (AVAC) ocupam um lugar de grande importncia na concepo,

    desenvolvimento e manuteno de qualquer edifcio por mais pequeno que este seja.

    Assim, surge a necessidade premente de racionalizar os consumos energticos

    optimizando-os. A alta fiabilidade desejada nestes sistemas obriga-nos cada vez mais a

    descobrir formas de tornar a sua manuteno mais eficiente, pelo que necessrio

    prevenir de uma forma proactiva todas as falhas que possam prejudicar o bom

    desempenho destas instalaes. Como tal, torna-se necessrio detectar estas

    falhas/anomalias, sendo imprescndivel que nos antecipemos a estes eventos prevendo

    o seu acontecimento num horizonte temporal pr-definido, permitindo actuar o mais

    cedo possvel.

    neste domnio que a presente dissertao tenta encontrar solues para que a

    manuteno destes equipamentos acontea de uma forma proactiva e o mais

    eficazmente possvel. A ideia estruturante a de tentar intervir ainda numa fase

    incipiente do problema, alterando o comportamento dos equipamentos monitorizados,

    de uma forma automtica, com recursos a agentes inteligentes de diagnstico de falhas.

    No caso em estudo tenta-se adaptar de forma automtica o funcionamento de uma

    Unidade de Tratamento de Ar (UTA) aos desvios/anomalias detectadas, promovendo a

    paragem integral do sistema apenas como ltimo recurso.

    A arquitectura aplicada baseia-se na utilizao de tcnicas de inteligncia artificial,

    nomeadamente dos sistemas multiagente. O algoritmo utilizado e testado foi construido

    em Labview, utilizando um kit de ferramentas de controlo inteligente para Labview.

    O sistema proposto validado atravs de um simulador com o qual se conseguem

    reproduzir as condies reais de funcionamento de uma UTA.

    Palavras-chave: Manuteno proactiva, Sistemas multiagente, Unidade de tratamento ar,

    Lgica fuzzy.

  • ii

    Abstract

    In the current days the HVAC (Heating, Ventilation and Ar Conditioning) equipment

    have a great influence in the conception, development and maintenance of any building

    no matter how small it is. Thus, it is necessary some system optimization due to a high

    necessity to rationalize costs. The reliability needed in these systems turn necessary to

    find more ways to make the maintenance more efficient, and proactively detect the

    faults that could brake the good performance of these installations. Therefore, it is a real

    need to detect as soon as possible these faults, forecasting its occurrence in a pre-

    defined horizon, with knowledge and cause knowing.

    It is in this dominium, that this thesis tries to find solutions for the maintenance of

    these equipments, in a proactive way. The structuring idea is trying to act as soon as

    possible, changing the monitored equipment behaviour, trying to reduce non-expected

    deviations, by actuating directly on the system, using fault tolerant control intelligent

    agents. In the case study it is tried to accommodate the functioning of a Air Handling

    Unit (AHU) to the detected faults, promoting the integral shutdown only as last

    resource.

    The used architecture is based on artificial intelligence techniques, namely multi-

    agent systems. The used and tested algorithm was built in Labview, using the

    Intelligent Control ToolKit for Labview (ICTL). The proposed system is validated in a

    simulator, where we can reproduce an AHU in real operating conditions.

    Key words : Proactive maintenance, Multiagent systems, Air Handling Unit, fuzzy logic.

  • iii

    Agradecimentos

    Agradeo publicamente ao meu orientador, Prof. Doutor Mrio Mendes e ao meu co-

    orientador, Prof. Doutor Jos Sobral, o apoio prestado durante a elaborao do presente

    trabalho. De facto motivaram-me de um modo extraordinrio e facilitaram o meu

    trabalho, conduzindo-me sempre pelo caminho mais correcto. A eles o meu mais

    sincero e franco obrigado.

    Um agradecimento tambm minha famlia, sobretudo ao meu filho, pelas longas

    tardes e noites de companhia e palavras de apoio.

    Um obrigado muito especial tambm a todos os tcnicos de manuteno que de uma

    forma paciente me facultaram dados e transmitiram alguma da sua vasta experincia na

    manuteno deste tipo de equipamentos. Obrigado Manuel da Luz, Filipe Moreno, Eng

    Rafael Furo, por todo o tempo dispensado e informaes que me transmitiram com a

    maior exactido possvel.

    Obrigado ao Dan Abir, Juan Dr. Pedro Ponce Cruz, da Tribalengineering, por todo o

    suporte prestado na fase inicial desta tese, quando decidi adquirir o extraordinrio

    software que possuem.

    Dedico este trabalho a todos aqueles que de uma forma ou outra me ajudaram ou

    apoiaram com informao, apoio e incentivo e contriburam positivamente para o

    resultado final. Espero no os desiludir.

  • iv

    Indice

    Resumo ..i

    Abstract .ii

    Agradecimentos............................................................................................................ iii

    Indice.. ...................................................................................................... iv

    Lista de Figuras ............................................................................................................ ix

    Lista de Tabelas ........................................................................................................... xii

    Lista de smbolos........................................................................................................ xiii

    Lista de Abreviaturas.................................................................................................. xiv

    Captulo 1 ...................................................................................................................... 1

    Introduo...................................................................................................................... 1

    1.1 Consideraes............................................................................................... 1

    1.2 Objectivos propostos .................................................................................... 1

    1.3 Temas abordados .......................................................................................... 2

    Captulo 2 ...................................................................................................................... 5

    Estado da arte da manuteno em sistemas AVAC....................................................... 5

    2.1 Manuteno de Sistemas AVAC .................................................................. 5

    2.1.1 Definies e indicadores utilizados em manuteno........................... 6

    2.1.1.1 Terminologia .......................................................................... 7

    2.1.1.2 Indicadores e KPIs com interesse em contexto proactivo..... 7

    2.2 Tipos de manuteno comuns em AVAC ................................................... 7

    2.2.1 Manuteno correctiva em equipamentos AVAC.............................. 8

    2.2.2 Manuteno Preventiva de equipamentos AVAC.............................. 9

    2.2.2.1 Manuteno preventiva sistemtica de equipamentos AVAC

    ............................................................................................................................ 10

    2.2.2.2 Manuteno preventiva condicional em equipamentos AVAC

    ............................................................................................................................ 11

    2.2.3 Manuteno preditiva em equipamentos AVAC............................... 11

    2.3 Avaliao da capacidade operacional de equipamentos/sistemas .............. 12

  • v

    2.4 Operaes de manuteno frequentes em equipamentos electromecnicos

    para AVAC .13

    2.5 A importncia da proactividade na manuteno de equipamentos

    electromecnicos ................... .15

    2.5.1 Filosofia de gesto subjacente manuteno proactiva .................... 16

    Captulo 3 .................................................................................................................... 21

    Sistemas Multiagente................................................................................................... 21

    3.1 Sistemas multiagente comportamentos / envolventes ................................ 21

    3.1.1 Sistemas multiagente do tipo cognitivo/deliberativo ........................ 23

    3.1.2 Sistemas multiagente do tipo reactivo............................................... 24

    3.1.3 Sistemas hbridos....27

    3.2 Comunicao em MAS............................................................................... 27

    3.2.1 Arquitecturas do sistema de comunicao......................................... 29

    Captulo 4 .................................................................................................................... 33

    Lgica fuzzy............................................................................................... 33

    4.1 Introduo Lgica fuzzy.......................................................................... 33

    4.2 A importncia da lgica fuzzy na indstria moderna. Exemplos de

    aplicao..34

    4.3 Conceito de Grupos fuzzy - fuzzy sets...........................................