Sistema Gestor de Áreas de Transformação (SIGAT): Gerenciando áreas de transformação de concessionárias do setor elétrico
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- Geovane Canário Ventura
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1 Sistema Gestor de Áreas de Transformação (SIGAT): Gerenciando áreas de transformação de concessionárias do setor elétrico Wagner da Costa Araújo 1, José Flávio Gomes Barros 2 1 Bacharel em Sistemas de Informação - Faculdade Maurício de Nassau - Parnaíba - Piauí 2 Mestre em Engenharia de Eletricidade com Área em Ciência da Computação - Universidade Federal do Maranhão - UFMA - São Luís - Maranhão wcaraujo.phb, flathbarros {gmail.com } Abstract. This paper aims to establish basic guidelines for research, modeling and development environment for the management of areas of processing power, distributed in cities or urban areas affected by mapping service Google Maps, with accurate, to advance in steps prior to the system to keep it under ideal conditions and contribute to the power supply of good quality. To develop the application SIGAT, it was necessary to use the Django framework, which is platform in the Python programming language, as a tool for agile software development for web. Resumo. Este artigo tem como objetivo estabelecer diretrizes fundamentais à pesquisa, modelagem e desenvolvimento de um ambiente, para o gerenciamento de áreas de transformação de energia elétrica, distribuídas nas cidades, ou em meios urbanos atingidos pelo serviço de mapeamento do Google Maps, com informações precisas, no sentido de agilizar medidas prévias ao sistema para mantê-lo em condições ideais e contribuir para o fornecimento de energia de boa qualidade. Para desenvolver a aplicação SIGAT, se fez necessário à utilização do framework Django, que tem plataforma na linguagem de programação Python, por ser uma ferramenta de desenvolvimento ágil de software para web. 1. Introdução Há muito tempo, algumas empresas distribuidoras de energia elétrica vêm passando dificuldades, principalmente pela falta de uma manutenção preventiva mais eficaz. A falta de meios eficientes para detectar previamente tais problemas, vem acarretando o acúmulo de serviços, o que vem dificultando gradativamente a normalização do sistema e impedindo o fornecimento de energia com mais qualidade. Neste cenário, para gerenciar uma área de transformação, faz-se necessário o estudo de requisitos que permita desenvolver uma ferramenta que controle eficientemente todos os materiais elétricos constantes da área, bem como, os registros que fazem no campo, dando suporte para análises das condições de fornecimentos de energia, adequada e permanente, razões pelas quais se justificam a qualidade dos serviços de uma concessionária de energia elétrica. [1]
2 Além disso, a informática, hoje em dia, tem se tornado uma ferramenta imprescindível nos meios corporativos, em todas as atividades econômicas e produtivas. Segundo Oliveira [9], os avanços tecnológicos atuais estão obrigando empresas, produtos e serviços a mudanças e adaptações em velocidades sem precedentes. Estratégias empresariais que parecem interessantes um dia revelam-se obsoletas no dia seguinte. Com isso, as redes de computadores [8] já são uma realidade, mas o momento é de se pensar nas aplicações web, por apresentarem melhores recursos e mais vantagens. Portanto, neste trabalho é proposto uma aplicação para o gerenciamento de áreas de transformação de um sistema elétrico urbano. Assim, o objetivo geral deste trabalho é modelar e desenvolver uma aplicação que auxilie no gerenciamento das áreas de transformação de concessionárias do setor elétrico. Enquanto os objetivos específicos: É entender a estrutura de uma Área de Transformação; Entender a linguagem de programação Python [6] e framework Django [7]; Conhecer, adquirir e aplicar os recursos da API do Google Maps [5]; e Modelar e implementar do SIGAT [1], para uma interface de fácil operacionalidade e acessível através da Internet. As seções posteriores estão dispostas da seguinte forma: a Área de Transformação é apresentada na seção 2, inserida no contexto de um sistema elétrico, bem como os objetivos do trabalho. Já a seção 3 descreve os principais requisitos para análise e desenvolvimento do ambiente SIGAT. A seção 4 apresenta o ambiente do SIGAT. E, por fim, a seção 5 apresenta as conclusões e perspectivas futuras dos autores. 2. Área de Transformação A área de transformação é o ponto onde ocorre a última transformação da energia antes da entrega desta aos clientes consumidores. A Figura 1 mostra um Sistema Elétrico desde a sua geração até o consumidor final. (Vide Figura 1) Figura 1 - Sistema de Distribuição de Energia Elétrica. Fonte: Adaptado de ( A figura acima apresenta: A geração (A) onde a barragem propicia a queda d água que movimentam as turbinas para gerar a energia elétrica e, depois de encaminhada a um transformador, a energia é aumentada para entrar na etapa da transmissão (B) até os centros
3 de consumo, onde a energia é novamente transformada para ser distribuída (C), mas com a sua tensão reduzida de forma a atender (ainda em alta tensão) os consumidores comerciais e industriais (E) e, finalmente, os consumidores residenciais (F) com uma energia ainda mais baixa, adequando-se as necessidades domésticas, sendo, esta última transformação, ocorrendo no perímetro urbano, denominada Área de Transformação (ou Posto de Transformação), abastecida por um único transformador (D). 3. Análise e Modelagem do Software SIGAT A pesquisa teve como base na análise do uso de uma Ficha de Leitura (usada por fiscais de rede de uma concessionária), a qual serve de parâmetro para estabelecer a situação de transformadores. Neste cenário, um gerenciamento de requisitos [4] cuidadoso é prérequisito importante para o sucesso do projeto e a produção de um software de qualidade. Assim, foram identificados os requisitos funcionais e não funcionais [4] para o desenvolvimento do ambiente SIGAT [1]. Requisitos Funcionais: RF01 exigir login e senha do Administrador para ter acesso; RF02 - utilizar API do Google Maps para visualizar a cidade modelo e transformadores instalados; RF03 - cadastrar dados de uma área de transformação, para visualizar na tela visão geral; RF04 - calcular dados da leitura do transformador e apresentar status atual. E, Requisitos Não Funcionais: RNF01 - interface amigável e de fácil compreensão; RNF02 - estar em um servidor web e hospedado em um provedor de sítios; RNF03 - aceitar diversos navegadores (browsers); RNF04 - baixo custo inicial para funcionamento, com aplicação de boa portabilidade e ser software livre. A análise destes requisitos (funcionais e não funcionais) foram pontos iniciais, durante o planejamento, para o desenvolvimento do software SIGAT [1]. Além disso, utilizou-se o modelo de ciclo de vida de processo de software chamado desenvolvimento evolucionário. Este modelo traz diversas vantagens, tais como antecipar o produto final para avaliação do cliente, mantendo uma comunicação entre os desenvolvedores e usuários para solucionar problemas técnicos e antecipar o treinamento dos usuários [3]. A Figura 2 apresenta o Diagrama de Caso de Uso [2] do sistema SIGAT, expondo seus atores e casos de usos para a composição do diagrama, contemplando requisitos prévios. Figura 2 - Diagrama de Caso de Uso do SIGAT [1].
4 No diagrama mostrado na figura acima, destacam-se dois usuários, sendo que o Usuário Administrador necessita está autenticado para que possa interagir com a aplicação e para ter acesso livre aos recursos de edição. Já, o Usuário Comum, não precisa de autenticação, porém, tem permissões apenas para consultas, ou seja, visualizar [1]. Acompanhando a padronização que orientam os conceitos de UML, foram elaboradas as documentações dos Casos de Uso [1] que fazem parte do diagrama, o que de certa forma contribui bastante para a abstração dos propósitos do aplicativo e, consequentemente para uma implementação minimizada de erros. Quadro 1 - Documentação do Caso de Uso Autenticar ao Administrador. Nome do Caso de Uso Caso de Uso Geral Ator Principal Atores Secundários Resumo Pré-Condições Pós-Condições Ações do Ator 1. Informar login e senha Autenticar ao Sistema Administrador Este caso de uso descreve as possíveis atividades do Administrador, no sistema SIGAT, para autenticar sua conta e realizar todos procedimentos necessários. Ser funcionário Logar no Sistema Ações do Sistema 2. Verificar dados de login e senha. 3. Se administrador cadastrado, criar sessão. 4. Se necessário, gravar informações. O quadro 1 mostra parte da documentação de caso de uso Autenticar ao Sistema desenvolvido para o SIGAT [1]. 4. Ambiente do Software SIGAT O SIGAT [1] é um aplicativo WEB, com interface amigável e interativa. Dentre as ferramentas usadas destacamos o framework Django que tem a sua plataforma na Linguagem Python, assim como, a API do Google Maps, por possuírem características particulares como gratuidade e código aberto. A aplicação SIGAT tem como objetivo disponibilizar um gerenciamento visual, imediato e real das condições que se encontram as áreas de transformações, onde se destacam os seus transformadores. Neste protótipo desenvolvido é possível ter acesso a cadastros de fabricantes, transformadores, áreas de transformações e leituras de transformador. O sistema oferece duas formas de acesso, uma para o Usuário Comum e outra para o Usuário Administrador. Ao Usuário Comum é disponibilizada uma interface de fácil navegação, demonstrando em caráter somente de leitura a todos os registros armazenados na sua estrutura, como dados cadastrais, históricos de leituras e o status que cada transformador apresenta de acordo com a sua última leitura. Para que um usuário tenha acesso aos recursos da aplicação será necessário que este seja um Usuário Administrador e devidamente autenticado, através do seu nome de usuário e sua senha. [1] A Figura 3 mostra a Visão Geral do SIGAT. (Vide Figura 3)
5 Figura 3 - Visão Geral do SIGAT [1]. A Figura 3 apresenta a tela Visão Geral do SIGAT, com seus transformadores simbolizados por balões e cores que podem se alternar conforme o seu carregamento, verificado em leituras de campo, passando de uma situação para outra, ensejando cuidados para as condições de sobrecarregado e troca urgente para situação crítica. 5. Conclusão O presente artigo apresentou uma Análise, Modelagem e Desenvolvimento de uma aplicação denominada Sistema Gestor de Áreas de Transformação (SIGAT). Esta aplicação, baseada na Web, tem como finalidades gerenciar Áreas de Transformação de uma cidade modelo, como proposta moderna e eficaz. A escolha de ferramentas open source, ágeis e robustas, contribuiu para o pleno desenvolvimento do SIGAT, com vantagens de uma aplicação Web que permite agilidade nas decisões gerenciais, dando um salto diante do que é praticado hoje em dia, pelo emprego de tecnologias modernas que abre um leque de possibilidades, dentro de uma infinidade de ferramentas afins. Durante o desenvolvimento do sistema proposto, alguns testes, como por exemplos, testes de unidade e funcional, foram obtidos com grande de sucesso, dando robustez ao sistema SIGAT. Tem-se como proposta para trabalhos futuros a realização de outros testes, por exemplos, testes de sistema, de integração, etc, bem como inserir algumas melhorias: gerar outros tipos de relatórios (ex. histórico de leitura); sincronizar ao setor de atendimento (ex. ligação nova); etc. 6. Referências [1] ARAÚJO, Wagner da Costa. (2012) Sistema Gestor de Áreas de Transformação (SIGAT): Uma proposta para o Gerenciamento Computacional nas Áreas de
6 Transformação de Concessionárias do Setor Elétrico. Monografia (Graduação), Faculdade Piauiense (FAP), Parnaíba, Piauí. [2] GUEDES, Gilleanes T.A. (2006) UML Uma Abordagem Prática. São Paulo: Editora Novatec. [3] SOMMERVILLE, Ian. (2007) Engenharia de Software. Editora Pearson, 8.ed. [4] CARVALHO, Ana Elizabete; TAVARES, Helena Cristina. (2002) Visão Geral sobre Requisitos. Disponível em: < >. Acessado em: jul/2012. [5] ROOS, Dave. (2012) Como aproveitar melhor uma API para conferências online. Tradução: HowStuffWorks Brasil. Disponível em: < Acessado em: jun/2012. [6] MENEZES, Nilo Ney C. (2010) Introdução à Programação com PYTHON : Algoritmos e lógica de programação para iniciantes. São Paulo: Editora Novatec. [7] LAUBE, Klaus Peter. (2009) Entendendo o Django. Disponível em: < Acessado em: mar/2012. [8] TANENBAUM, Andrew S. Redes de computadores. Tradução Vandenberg D. de Souza. 4.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, [9] OLIVEIRA, Djalma P. R. Sistemas de Informações Gerenciais. 9. ed. São Paulo: Atlas, 2004.
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