AUTOMAÇÃO DA OPERAÇÃO DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO - O DESAFIO DA TECNOLOGIA DE SANEAMENTO

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1 AUTOMAÇÃO DA OPERAÇÃO DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO - O DESAFIO DA TECNOLOGIA DE SANEAMENTO Ester Feche G de Arruda Juliano (1) Pós-graduação em Engenharia de Saneamento Básico - Faculdade de Saúde Pública - USP. Engenharia Eletrônica pela Fundação Armando Álvares Penteado - FAAP. Gerente de Departamento - SABESP ( atual). Gerente de Divisão - SABESP ( ). Engenheira de Desenvolvimento da Automação do Trat. de Efluentes da GM - COMSIP (1985 / 88). Paulo Massato Yoshimoto Engenheiro Civil pela Faculdade de Engenharia de Lins. Superintendente de Planejamento e Apoio da Distribuição - SABESP ( ). Engenheiro de Planejamento - EMPLASA ( ). Endereço (1) : Alameda Santos o andar - Cerqueira Cesar - São Paulo - SP - CEP: Brasil - Tel.: (011) Fax: (011) efeche@uol.com.br RESUMO O trabalho é a apresentação de um estudo específico na área de Automação da Operação, inserida no processo de modernização global de um sistema de distribuição de água. A modernização de um sistema distribuidor nos leva a considerar alguns aspectos de fundamental importância que consideraremos: processo operacional As mudanças organizacionais Novas formas de gestão Desenvolvimento de Recursos Humanos Comunicações e Informática A SABESP no contexto atual e os programas de modernização da operação PALAVRAS-CHAVE: Sistema de Supervisão, Hidrômetros, VRP s, Transmissão de Dados, Interface Homem-Máquina. INTRODUÇÃO As metas operacionais definidas atualmente nas empresas de Saneamento exigem a gestão eficiente das redes de distribuição. A produção de água pode ter grandes incrementos através de uma gestão adequada da rede, contribuindo para redução de perdas e de problemas de abastecimento. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3218

2 Este trabalho objetiva apresentar uma visão moderna na área de automação da Operação das redes de distribuição por meio da supervisão em tempo real de pontos críticos e gestão das principais ocorrências de impacto na operação. Através de um sistema de supervisão e controle de pontos estratégicos na rede como: a) pontos de pressão elevada b) hidrômetros de grande capacidade c) boosters e elevatórias d) macromedidores e de sistemas isolados e) instrumentação on-line para controle da qualidade Supervisionados em tempo real, com intervalos definidos de acordo com a freqüência de oscilações do sistema de distribuição, pode-se identificar, com o auxílio de tecnologias de automação já existentes, as principais alterações no abastecimento público. A adaptação ou inter-relacionamento das tecnologias, permite através da telemetria de: 1 Hidrômetros - obter o perfil de consumo de um cliente especial, analisado junto a informações operacionais da rede e as do sistema de atendimento telefônico, pode subsidiar propostas de alterações no processo do grande consumidor. A criação de subsídios e descontos para que os horários de pico sejam deslocados, melhorando assim o abastecimento do consumidor comum, leva à uma ação pró-ativa da empresa em relação aos seus clientes. 2 VRP s (Válvulas Redutoras de Pressão) - controlar locais com pressões elevadas atuando para a redução de perdas garantindo a manutenção eficiente da instrumentação de campo. 3 Boosters e Elevatórias - controle dos pontos críticos para o funcionamento adequado identificando as paradas e impedindo a intermitência do abastecimento. 4 Macromedidores - controle eficaz do funcionamento dos macromedidores para uma melhor eficiência operacional e redução de perdas. 5 Instrumentação on-line - controle da qualidade na rede em tempo real para parâmetros críticos da portaria 36, onde as ocorrências de anomalia sejam freqüentes. Os itens apresentados podem ser supervisionados através de um sistema que dividimos em: 1 Instrumentos de Aquisição e controle para rede de distribuição. 2 Os desafios da comunicação eficiente para os sistemas de distribuição 3 Interface Homem - Maquina nos Sistemas de Supervisão 4 Análise da Internet, a tendência de um novo padrão para pontos disseminados numa grande área 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3219

3 O trabalho analisa os itens acima apresentando: 1. Similaridade aos sistemas convencionais de ETA s e ETE s. 2. Soluções de Mercado. 3. Adaptações necessárias a sistemas de distribuição. 4. Integração com sistemas LIS (Laboratory Information System). 5. Soluções sem Mapeamento e modelagem. 6. estado da arte. Resultados efetivos para a operação, manutenção e clientes de uma implantação de Sistema em tempo real de Supervisão e Controle da Rede de Distribuição. Visão Dentro de suas ações direcionadas à garantia da qualidade do abastecimento de água na RMSP, a SABESP Desenvolver soluções para a adequação e compatibilização dos sistemas de telemedição e monitoração, aplicadas pelas Unidades de Negócios da Vicepresidência Metropolitana de Distribuição, no Programa de Redução e Controle de Perdas, através da utilização de sistemas computacionais abertos (hardware e software); Analisar a viabilidade da implantação dos resultados obtidos, em áreas da RMSP. Com esse enfoque estão sendo desenvolvidos um conjunto de projetos, no âmbito do Programa de Redução de Perdas, que envolvem ações abordando: sistemas digitais de telemedição e telesupervisão, sistemas avançados de comunicação, tecnologias de informação e procedimentos operacionais. Neste sentido, as soluções desenvolvidas serão aplicadas em conjuntos de consumidores com o objetivo de validar os resultados e permitir a extração de dados para uma análise de viabilidade que permita multiplicar a implantação, economicamente, em várias áreas das Unidades de Negócio da RMSP. Objetivo O objetivo principal do programa PSCQA é o desenvolvimento integrado dos seguintes projetos: Sistema de Supervisão e Controle da Distribuição - SHR Sistema de Supervisão e Controle de Consumidores - SCC Sistema de Supervisão e Controle de Pressão da Rede de Distribuição - SCP Sistema de Supervisão de Hidrômetros de Clientes Especiais na Rede Trata-se do projeto e aplicação de solução piloto que permitirá o acompanhamento diário do gráfico de consumo de água na RMSP, para um selecionado conjunto de consumidores (projeto piloto), utilizando recursos de comunicação em protocolo aberto, possibilitando: 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3220

4 Implementação de um Sistema Computacional em rede local, com recursos de Telemedição em tempo real; Implementação de interfaces com diferentes protocolos de comunicação dos sistemas de Telemedição de Hidrômetros e definição de um protocolo padrão para os futuros projetos de expansão; A identificação imediata de vazamentos, pela análise dos dados obtidos; diagnóstico de problemas nos Hidrômetros, pela análise dos dados obtidos; Criação e alimentação de uma Base de Dados para os demais projetos previstos no Programa. A melhoria na gestão do abastecimento; dimensionamento das faixas de consumo por perfil da população; redimensionamento do tratamento do consumidor especial para horários que favoreçam o abastecimento público, reduzindo os picos de abastecimento. Sistema de Supervisão e Controle de Distribuição Implementação de um sistema piloto que, utilizando todos os recursos computacionais, possibilite a coleta em tempo real do status de abastecimento através do monitoramento de boosters, elevatórias, macromedidores, e parâmetros da qualidade da água. Sistema de Supervisão e controle da Pressão da Rede Estudo e aplicação de uma solução piloto, através de um Sistema Computacional, para permitir a monitoração remota e em tempo real dos equipamentos da Rede de Distribuição de Água (Booster, VRP, etc.), responsáveis pela manutenção da pressão na rede e que estão distribuídos ao longo da RMSP, na área piloto, com os seguintes objetivos principais: Agilizar e reduzir os deslocamentos e chamadas das equipes de manutenção; Analisar as pressões da rede de distribuição; Verificar os resultados dos trabalhos das equipes de manutenção corretiva, cujos serviços são solicitados via SIGAO (Base de Ocorrências do 195). Diretrizes e Detalhamentos do Projeto Para supervisionar e controlar a rede de distribuição, com enfoque no Programa de Redução de Perdas, é necessário dispor de dados dos itens a serem supervisionados. Neste sentido os projetos a serem desenvolvidos serão balizados nas seguintes diretrizes: Os dados coletados devem ser confiáveis ; Os dados dever ser coletados em tempo real ; Os dados devem ser disponibilizados com a freqüência necessária; Os dados devem ser disponíveis em meio computacional para permitir uma utilização flexível; As fontes de dados estão fisicamente distribuídas em grandes áreas geográficas; Algumas fontes de dados são móveis (veículos da frota de manutenção); 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3221

5 Tem-se como fontes de dados: áreas, setores, agrupamento de consumidores e consumidores isolados; Permitir a análise em tempo real das características de consumo; Permitir a análise em tempo real das características piezométricas; Racionalizar os deslocamentos das equipes de manutenção da rede de distribuição. Fornecer ferramentas para permitir o controle de vazamentos; Fornecer ferramentas para obter informações sobre o perfil de consumo da população (horário, época do ano, localização geográfica, etc..). Arquitetura Básica do Sistema de Aquisição e Controle A figura abaixo apresenta o esquema ilustrativo dos Sistemas de Aquisição de Dados do PSCQA que serão utilizados em todos os projetos do programa, ou seja, a arquitetura é comum à todos. ETAPAS DO PROGRAMA O Programa PSCQA deverá ser desenvolvido através das seguintes etapas : 1 Levantamento de Dados, Análise de Requisitos e Projeto das Soluções; 2 Projeto de implantação, implantação e testes da Rede Local do Centro de Supervisão e Controle; 3 Pesquisa de soluções tecnológicas de mercado relativos aos sistemas de aquisição de dados e transmissão de dados via satélite; 4 Parametrização, configuração, adequação e integração do software aplicativo e básico; 5 Instalação física de equipamentos de campo, unidades remotas e infra-estrutura de comunicação de dados; 6 Testes de campo relativos à coleta e transmissão dos dados da área piloto; 7 Integração e Testes dos sistemas projetados; 8 Treinamento e Operação Assistida dos sistemas pilotos; 9 Avaliação dos Projetos Pilotos e Diretrizes para implantação nas várias Unidades de Negócio da RMSP. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3222

6 Equipe Técnica A equipe técnica do programa foi formada com profissionais da SABESP e é empresas parceiras estruturada com equipe de redesenho da operacional da SABESP paraceria com empresa de comunicação, empresa de Consultoria em perdas e Válvulas redutoras de pressão e empresa de desenvolvimento de Software. Comunicação para Saneamento Os sistemas públicos e privados de transmissão de dados (LP s, Radio-frequência terrestre, Radio-frequência satélite, telefonia móvel digital) que são viáveis para transmissão de informações em sistemas de aquisição e controle de energia elétrica muitas vezes não são viáveis em termos de custo para saneamento. A SABESP buscou uma alternativa tecnológica através de satélite que viabiliza-se desde que a um valor competitivo na parceria com as empresas privadas de transmissão via satélite. Interface Homem-Máquina e Internet Principais pontos levantados para garantia da continuidade tecnológica, expansão do sistema e redução dos valores de cópias de software: Comunicação bidirecional Interface de integração entre vários softwares Menor custo de propriedade Acesso remoto autorizado Manutenção do Sistema Uso de Interface conhecida (Netscape) Copia/ Instalação nos clientes Fácil expansão Consolidação de dados Diagnóstico remoto CONSIDERAÇÕES O enfoque principal do projeto é a melhoria da qualidade de atendimento operacional para a distribuição de água através de mudança do processo, novas forma de gestão, mudanças organizacionais e desenvolvimento do profissional de saneamento. Tendências em Empresas de Água 1. A escassês de recursos hídricos 2. A abundância dos recursos: informação, conhecimento e tecnologia 3. Globalização da Economia 4. Supremacia do cliente 5. Proteção do meio-ambiente urbano 6. Participação privada crescente trazendo a competitividade 7. Sistemas Tarifários baseados em modelos eficientes 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3223

7 Principais Benefícios e Conclusões O estudo proposto apresenta os benefícios para empresa, cliente e profissionais de saneamento: Redução de vazamentos Otimização da operação Aumento da vida útil da rede Redução de perdas Aumento da eficiência operacional Atender em tempo real as ocorrências de emergência Otimizar a distribuição em crises prolongadas Assegurar a qualidade em pontos críticos Ampliação da competência tecnológica do profissional de saneamento para distribuição. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3224