ProSisC 0.2.1 Um Software Inteligente para Projeto de Plantas de Cogeração a Gás Natural Rio de Janeiro, 15 de abril de 2008 Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. de Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos Quem sou eu? José Alexandre MATELLI – Doutorando em Eng. Mecânica pela UFSC – Pesquisador associado do LabCET/EMC/UFSC – Cogeração, células-combustível, conservação de energia, inteligência artificial [email protected] (48) 3721-9390 r. 208 (48) 9623-0851 Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos Quem é o LabCET? Laboratório de Combustão e Engenharia de Sistemas Térmicos, EMC, UFSC • eficiência energética, células-combustível, motores, cogeração, combustão, circuitos e bombas capilares; • CNPq, Capes, FINEP, Petrobras, Tractebel, AEB, TBG, SCGÁS; • Cooperação com instituições nacionais e internacionais www.labcet.ufsc.br (48) 3721-9390 Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos Cogeração no LabCET • 28 kWe micro-turbina Capstone • 5 TR máquina de refrigeração por absorção água-amônia Robur Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos Fornecimento de gás natural GNC – gás natural comprimido Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos O que é o ProSisC • É um software inteligente, baseado em uma técnica de IA chamada Sistema Especialista, capaz de projetar, a partir de requerimentos de projetos conhecidos, uma planta de cogeração: – automatização das fases de projeto conceitual e preliminar; – otimização e análise de viabilidade econômica; – suporte à decisão; – tutorial e treinamento. Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos Sistema Especialista É um programa que utiliza conhecimento e métodos de inferência para resolver problemas difíceis o suficiente para requerer significativo conhecimento especializado ou perícia de um ser humano; Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos Elementos básicos BASE DE CONHECIMENTO (REGRAS) MOTOR DE INFERÊNCIA INTERFACE COM O USUÁRIO Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos MEMÓRIA OPERACIONAL (FATOS) Funções do ProSisC 0.2.1 – Utilidades: energia elétrica, vapor saturado e água gelada; – Entrada de dados e visualização das soluções propostas através de interface gráfica; – Apresentação de diferentes soluções para um mesmo conjunto de requerimentos de projeto; – Soluções fundamentalmente qualitativas e quantitativas; Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos Base de conhecimento (1) • Seu núcleo é um conjunto pré-determinado de regras, obtidas a partir da aquisição do conhecimento de especialistas; • Parte do conhecimento é representada também através de orientação a objetos: – adequada para representar as entidades associadas a um problema de síntese; – permite modelar o conhecimento de modo muito próximo ao modelo físico de uma planta de cogeração. Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos Base de conhecimento (2) AcionadorPrimário potência: ... kW eficiência: ... % númeroAcionadores: fatorDeUtilizacao: ... % cargaMaxima: ... % cargaMinima: ... % temperaturaGasesExaustão: ... °C vazãoGasesExaustão: ... kg/s calcularConsumoGásNatural() calcularCalorGasesExaustão() Motor Turbina temperaturaÁguaCamisas: ... °C calorÁguaCamisas: ... kW temperaturaCircuitoÓleo: ... °C calorCircuitoÓleo: ... kW descricao: “Motores são...” descricao: “Turbinas são...” calcularCalorÁguaCamisas() calcularCalorCircuitoÓleo() Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos Interface – saída de dados Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos Base de conhecimento (3) Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos Shell (máquina de inferência) CLIPS – originalmente desenvolvido pela NASA; – software de domínio público mantido independentemente; – encadeamento direto baseado na arquitetura de casamento de padrões (pattern-matching); – O conhecimento pode ser representado na forma de regras, funções e orientação a objetos. http://clipsrules.sourceforge.net/ Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos Interface – entrada de dados Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Eng. Mecânica Lab. De Combustão e Eng. De Sistemas Térmicos