Sistema de Alarme para Monitoramento Estrutural da Barragem de Itaipu. Airton Bordin Junior
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- Armando Marques Pinhal
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1 Sistema de Alarme para Monitoramento Estrutural da Barragem de Itaipu Presented by Adriano Coutinho da Silva Airton Bordin Junior Copyright OSIsoft, LLC.
2 Agenda Sobre nós; Desafio de negócio; PI System na ITAIPU; A solução; Ferramentas OSISoft; Resultados; Conclusão. Copyright OSIsoft, LLC.
3 Sobre nós Copyright OSIsoft, LLC. 3
4 ITAIPU Binacional Maior geradora de energia elétrica do mundo; Capacidade instalada de 14,000 MWs 20 unidades geradoras de 700 MW cada; Recorde 2013: megawatts/hora. Fonte: Site ITAIPU Copyright OSIsoft, LLC. 4
5 ITAIPU Binacional 75% do consumo paraguaio 17% do consumo brasileiro Fonte: Site ITAIPU Copyright OSIsoft, LLC. 5
6 Parque Tecnológico ITAIPU Desde 2003; 420 empregos diretos; Espaço inovador que congrega projetos e programas para: Inserção social; Distribuição de conhecimento; Transferência de tecnologia; Geração de trabalho e renda. Empresas Incubadas; 3 Universidades. Copyright OSIsoft, LLC. 6
7 Parque Tecnológico ITAIPU Área total: 75,54 hectares Área construída: 49,521 m² 2013 Copyright OSIsoft, LLC. 7
8 ITAIPU/FPTI e OSISoft ITAIPU usa PI System desde 2002; Especificação e aquisição do EA 2015/2019. Copyright OSIsoft, LLC. 8
9 P&D CEASB Copyright OSIsoft, LLC. 9
10 CEASB Centro de Estudos Avançados em Segurança de Barragens; Programa do Parque Tecnológico ITAIPU; Pesquisa e desenvolvimento na área de Segurança de Barragens; 9 áreas de pesquisa; Base de dados: projetos utilizando PI System: 6 bolsistas; 2 voluntários. Copyright OSIsoft, LLC. 10
11 CEASB Base de dados Ambientes virtuais Simulação numérica Cadastro de barragens Áreas de pesquisa 3D Concreto Geotecnia Instrumentação Realidade aumentada Copyright OSIsoft, LLC. 11
12 CEASB Base de dados Ambientes virtuais Simulação numérica Cadastro de barragens Áreas de pesquisa 3D Concreto Geotecnia Instrumentação Realidade aumentada Copyright OSIsoft, LLC. 12
13 Desafio Copyright OSIsoft, LLC. 13
14 Desafio de negócio Monitorar uma barragem com 8km de extensão, 185m de altura e ~2800 instrumentos, em tempo real; Identificar possíveis comportamentos anormais da estrutura; Correlacionar automaticamente as leituras da instrumentação. Copyright OSIsoft, LLC. 14
15 Desafio de negócio Identificar possíveis falhas na estrutura; Alertar os responsáveis da barragem no exato momento em que um evento acontece; Auxiliar os responsáveis na tomada de decisões. Copyright OSIsoft, LLC. 15
16 Planta ITAIPU 1 Reservatório 2 Canal de Desvio 3 Jusante Q Barragem Terra Direita A Vertedouro D Barragem Lateral Direita E Barragem Conexão Direita F Barragem Principal H Estrutura de Desvio I Barragem Conexão Esquerda K Barragem Enrocamento L Barragem Terra Esquerda U Casa de Máquinas Copyright OSIsoft, LLC. 16
17 PI System na ITAIPU Copyright OSIsoft, LLC. 17
18 PI System Engenharia ITAIPU Copyright OSIsoft, LLC. 18
19 PI System na ITAIPU tags que armazenam dados relativos a diversos aspectos da usina; 7000 tags com dados sobre a estrutura civil da ITAIPU; 19 tipos de instrumentos que realizam o monitoramento da estrutura civil. Copyright OSIsoft, LLC. 19
20 Instrumentação de ITAIPU Copyright OSIsoft, LLC. 20
21 Instrumentos Copyright OSIsoft, LLC. 21
22 Instrumentos Alguns blocos da barragem são chamados de bloco-chave ; O bloco-chave é completamente instrumentado. Definidos por engenheiros de ITAIPU de acordo com as características do bloco: Altura; Posição; Tipo de fundação. Copyright OSIsoft, LLC. 22
23 Bloco chave Copyright OSIsoft, LLC. 23
24 Solução: Sistema de Alarme para Monitoramento Estrutural da Barragem de Itaipu Copyright OSIsoft, LLC. 24
25 A solução Analisa os dados das leituras dos instrumentos; Executa o processamento das informações; Aplica a técnica de Análise por Árvore de Falhas; Gera alertas da situação estrutural da barragem. Copyright OSIsoft, LLC. 25
26 Copyright OSIsoft, LLC. 26
27 A solução Produtos OSISoft utilizados: PI Server 2012; PI System Management Tools; PI Asset Framework; PI Advanced Computing Engine*; PI Notification; PI SDK s; PI Performance Equation*. Copyright OSIsoft, LLC. 27
28 PI Asset Framework (PI AF) Copyright OSIsoft, LLC. 28
29 PI Asset Framework A análise das leituras da instrumentação é feita no PI AF, usando o método de árvore de falhas; Árvore de Falhas: Criada nos anos 60, na Bell Laboratories, para avaliar o desempenho de segurança de uma plataforma de lançamento; Análise sistemática das falhas e suas consequências; Métodos corretivos ou preventivos. Copyright OSIsoft, LLC. 29
30 Árvore de Falhas PI AF Devido ao seu caráter hierárquico, nós utilizamos o PI AF para representar a estrutura das árvores de falhas; A estrutura representa a presente situação da estrutura da barragem; Níveis de alarme, de acordo com o grau de emergência; Alarmes definidos por cores. Copyright OSIsoft, LLC. 30
31 Árvore de Falhas PI AF Extensômetro 1 Aumento deslocamento X AND Extensômetro 2 Risco de Escorregamento Z AND Piezômetro 1 Aumento subpressão Y OR Piezômetro 2 Piezômetro 3 Copyright OSIsoft, LLC. 31
32 Árvore de Falhas PI AF Copyright OSIsoft, LLC. 32
33 Notificação Nível de Alarme Copyright OSIsoft, LLC. 33
34 PI Notification Copyright OSIsoft, LLC. 34
35 PI Notification Define os elementos da árvore de falhas que serão analisados pelo PI Notification (target); Define as condições de conformidade com o atributo de alarme (conditions); Configura os responsáveis que receberão as mensagens de alerta (subscriptions); Análise do elemento target executada a cada 30 minutos. Copyright OSIsoft, LLC. 35
36 Copyright OSIsoft, LLC. 36
37 Copyright OSIsoft, LLC. 37
38 Mensagem Copyright OSIsoft, LLC. 38
39 Mensagem O usuário especialista recebe um com informações sobre o alarme para auxiliar na tomada de decisão; Também recebe um link para acesso ao módulo de visualização do Sistema para mais informações da falha: Caminho completo da falha; Gráfico histórico das tags relacionadas com as falhas; Localização do instrumento na barragem. Copyright OSIsoft, LLC. 39
40 de informação de evento Copyright OSIsoft, LLC. 40
41 Identificação de notificações Copyright OSIsoft, LLC. 41
42 Interface de análise Copyright OSIsoft, LLC. 42
43 Imagem Imagem do sistema do bloco4 Copyright OSIsoft, LLC. 43
44 Design responsivo Copyright OSIsoft, LLC. 44
45 Copyright OSIsoft, LLC. 45
46 Vídeo do sistema em funcionamento Copyright OSIsoft, LLC. 46
47 Resultados Copyright OSIsoft, LLC. 47
48 Resultados O Sistema executa o monitoramento estrutural da barragem de ITAIPU Binacional; Alertas automáticos são enviados aos especialistas responsáveis pela área de auscultação; O tempo de verificação de um possível problema é imediato; O Sistema permite uma análise detalhada de uma possível anomalia e auxilia os especialistas na tomada de decisões; Garante maior segurança e um monitoramento mais eficiente da instrumentação estrutural da barragem. Copyright OSIsoft, LLC. 48
49 Conclusão Copyright OSIsoft, LLC. 49
50 Sistema de Alarme para Monitoramento Estrutural da Barragem de Itaipu A implementação tornou nosso sistema mais proativo ao invés de reativo Desafio de negócio Monitorar a estrutura da barragem de ITAIPU; Gerar alarmes; Enviar mensagens aos responsáveis. Solução Resultados e Benefícios Auxilia no monitoramento estrutural da barragem; Facilita a tomada de decisões; Alertas automáticos aos responsáveis; Segurança! Copyright OSIsoft, LLC. 50
51 Créditos Parque Tecnológico ITAIPU; ITAIPU Binacional; Bolsistas; Voluntários. Copyright OSIsoft, LLC. 51
52 Contatos: Airton Bordin Junior Analista de Sistemas Parque Tecnológico ITAIPU Dimilson Pinto Coelho Engenheiro Civil ITAIPU Binacional Adriano Coutinho da Silva Analista de Sistemas Parque Tecnológico ITAIPU Alexandra da Silva Gestora CEASB FPTI Parque Tecnológico ITAIPU Teresinha Arnauts Hachisuca Analista de Sistemas ITAIPU Binacional Copyright OSIsoft, LLC. 52
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