Centro de controlo unificado para o ciclo integral da água.

A gestão do ciclo de águas é composta por vários sistemas que requerem um tratamento de informação em tempo real. Todos estes sistemas pertencem ao ciclo integral da água e poderiam ser classificados de forma geral em diferentes etapas, sendo a sua gestão diferente para cada grupo de especialização:

I Sistemas para a captação e geração de energia.

Recolhe-se a água acumulada em albufeiras, poços ou nascentes. Aproveita-se a energia do processo para a sua transformação em energia elétrica. Estes sistemas costumam estar afastados das cidades de destino e requerem uma variedade de sensores inumeráveis, recolhendo informação de lugares, em muitos casos, de difícil acesso.

I Sistemas para o tratamento.

Várias estações de tratamento de água potável (ETAP) separadas geograficamente controlam os elementos de atuação através da informação recebida pela instrumentação de cada uma das estações. Estes sistemas requerem uma exploração em modo local e acesso remoto a partir de um centro de controlo unificado. Em zonas costeiras, é habitual a instalação de estações dessalinizadoras, que têm uma complexidade elevada e requerem uma análise exaustiva por parte dos engenheiros de controlo e qualidade.

I Sistemas de transporte, armazenamento e distribuição.

Numerosas instalações distribuídas requerem um controlo local, como é o caso de estações elevatórias, e da monitorização de sensores que garantem a qualidade no fornecimento.

I Sistemas de saneamento.

Antes de devolver a água ao curso dos rios, existem estações de processamento, ETAR, que asseguram que as condições ambientais permanecem estáveis, tal como é exigido por parte das entidades governamentais.

A complexidade no setor de águas, portanto, reside na variedade de sistemas a controlar in situ e na sua gestão a partir de um centro unificado, de onde é necessário interagir com outras ferramentas de negócio, que garantam o cumprimento das normativas vigentes de aplicação.

Graficamente representado no diagrama abaixo, todos estes sistemas em Tempo Real (ETAP’s, ETAR’s, Elevatórias, Dessalinizadora, Leitura de contadores…) são operados a partir de várias áreas de especialização, como operações, engenharia, controlo ou manutenção. Além disso, um dos requisitos mais solicitados é a possibilidade de interagir com soluções de negócio para o tratamento da informação, geolocalização, geração de relatórios ou a geração de solicitações de atuações determinadas (ERP, faturação, compras, segurança ou marketing). Realizar todas as funcionalidades necessárias por qualquer uma das áreas de especialização, requer uma interface com comunicação nativa entre aplicações ou partes de sistemas, que essa interface seja robusta e, por último, que seja eficiente.

Em soluções desenvolvidas em clientes de águas, encontrámos uma ampla gama de tecnologias de PLC’s a interagir com a instrumentação da estação e a comandar os elementos de atuação, como válvulas, bombas ou misturadores entre outros, que trabalham de modo transparente, no entanto, em cada estação, o desenvolvimento da solução SCADA difere graficamente. Por exemplo, uma válvula de controlo é representada de forma diferente numa instalação em relação a outra, ou os alarmes são gerados e tratados de forma distinta.

É nesta fase da integração, onde a representação visual e a parte operativa das instalações ganham sentido e é necessária uma padronização, que permita unificar a operativa das centenas de estações. Imaginemos um engenheiro de processo, que deve realizar uns ajustes num processo para a ETAP de uma das estações do gestor da água numa comunidade e quando aprendeu a interagir com a estação, deve realizar a mesma operação noutra estação com uma interface totalmente diferente, outra vez a aprender como localizar noutro SCADA o “faceplate” de um laço de controlo, ou como ajustar os parâmetros de alarmes, perdendo um tempo desnecessário e gerando alguma insegurança nas manobras.

Por este motivo e principalmente pela possibilidade de interagir com várias estações remotamente, justifica-se um Centro de Controlo Unificado (UOC), capaz de englobar as operações que se realizam nos diferentes sistemas do setor da água, aumentando a eficiência na operativa e possibilitando uma padronização.

Entendendo o conceito de UOC…

Em que é que um UOC nos vai ajudar na gestão do ciclo da água?

1. Dispor de arquitetura distribuída.

A arquitetura bem definida e segregada fisicamente, permitirá que, de forma independente, uma estação possa operar sem ser interferida por outras estações, que podem encontrar-se em fase de desenvolvimento ou numa manutenção evolutiva. Dependendo da criticidade do processo, a arquitetura pode ser desenhada para poder ser redundada, cumprindo a característica de alta disponibilidade.

2. Integração de um elevado número de sinais.

Muitas vezes, a informação que se recolhe de uma estação é excessiva, repetitiva e desnecessária, sobretudo se posteriormente não for gerida corretamente, pelo que se deve prestar atenção neste sentido. O UOC deve ser capaz de gerir toda a informação recolhida de campo e em tempo real para poder processar e historiar. Atualmente, existem experiências bem-sucedidas de tratamento de centenas de milhares de sinais.

3. Interconexão entre sistemas.

O UOC vai permitir-nos, de forma nativa, recolher informação de outra instalação. Por exemplo, uma lógica de abertura de uma comporta do telemando de uma estação pode fazer uso das condições de variáveis de outro telemando.

4. Versatilidade de visualização.

Uma característica muito importante é como visualizar os sistemas, através de painéis de controlo e KPI’s em formato videowall, em estação de operações ou em telemóvel, cada utilizador poderá personalizar o seu próprio ambiente. Certos utilizadores mais focados em ações de campo, podem requerer visualização a partir de um Tablet ou HMI junto ao equipamento. Como na imagem abaixo, um primeiro nível de visualização, permitir-nos-á localizar uma avaria com uma integração com GIS.

Como poderemos ver, partindo de uma boa base e de um UOC bem estruturado, podemos ir alimentando-o com novas funcionalidades para uma gestão do ciclo integral de águas mais eficiente.

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