Case Telemetria

Automação, Telecomando e Telesupervisão de Elevatórias, Reservatórios e Estações de Tratamento de Água e Esgoto ( Sistemas de Telemetria ) O CASE DO SIMAE DE JOAÇABA - SC

Eduardo Grachten - Eng. Eletricista

Desde 1992

O que é o Sistema de Telemetria O sistema de Telemetria é normalmente composto de um CCO (Centro de Controle e Operação) e Unidades Remotas e permite visualizar e controlar a operação de estações elevatórias, reservatórios, VRPs, macromedidores, estações de tratamento de água e esgoto.

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Arquitetura Típica - Algumas estações funcionam como repetidoras. EAT 9

RAP04

RAP12

RAP13

UR04

RAP03

UR03

RAP16

RAP02 Novo

UR12

RAP09A

UR22

RAP08

RAP02

UR02

RAP01

UR09

EAT 3

UR01

RAP 8

UR08

TOPOLOGIA

UR15

RAP 9

RAP17

RAP10 de Maio

RAP 15

RAP 2

EEH 4

E3

EAT 15

Micro 2

RS232 UR31

RAP 13

Ethernet

Micro 1

REL 5

EAT 2N

R18

EAT18

RAP 16

E3

Ethernet

RS232

Macromedidor COPERIO

UR51

RAP 12

EAT 13

CCO Espelho Localizado na Sede

INTRANET Simae

UR50

RAP 14

CCO Localizado na ETA

UR23

EAT 14

EAT 12

EAT 17

Remota

EAT 2

EATE04

EAT 10 de Maio

EAT01 Nova

RAP 4

EAT02

EAT03

EAT04

EAT05

UR38

UR24

UR34

UR33

UR25 EAT02 Nova

EAT08

RAP LDC

COPERIO

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EAT09A e B

EAT10

EAT12

EAT13

EAT14

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EAT15

UR47

UR45

UR44

UR43

UR42

UR40

UR39

EAT LDC

RAP 10

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UR32

UR21

RAP 17

RAP2N

UR11

RAP15

EAT 1

EAT 10

UR13

RAP14

EAT 5 UR17

ETA - CCO

RAP10

UR16

RAP 1

RAP05

UR10

ETE L

UR05

EAT 8

UR14

RAP 3

EAT17

Benefícios de um Sistema de Telemetria • Garantia do abastecimento; • Controle de perdas e redução de custos; • Eficiência na operação; • Instrumento de gestão e qualidade.

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Garantia de Abastecimento Na ausência de informações sobre o o funcionamento das estações elevatórias e reservatórios, é a população que avisa da interrupção de abastecimento. Sistemas de Telemetria alertam quase que imediatamente sobre situações anormais de operação.

Carlos Roma Chefe da ETA SIMAE de Joaçaba - SC Anterior

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Controle de Perdas O sistema de telemetria implantado no SIMAE de Joaçaba foi de fundamental importância na redução em 20% das perdas que giram em torno de 25% atualmente. São indicadores de perdas: • Variações inesperadas de pressão na rede; • Tendo-se a rede de distribuição de água setorizada, o sistema permite comparar os valores registrados pelos macro medidores com os obtidos dos hidrômetros; • O registro histórico de vazões instantâneas e acumuladas indicam variações que podem ser devidas a vazamentos; • Na análise gráfica dos níveis de enchimento e esvaziamento de reservatórios, mudanças das curvas podem indicar rupturas de adutoras.

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Redução de Custos A utilização de um sistema de telemetria e a implantação de um programa de controle de perdas permitem: • Reduzir o consumo de produtos químicos; • Reduzir o consumo de energia elétrica devido ao menor de volume de água a ser tratado e distribuído; • Reduzir o consumo de energia elétrica pela tarifa horo-sazonal. O SIMAE contabilizou uma redução de 30% no consumo de energia elétrica; • Diminuição do desgaste dos equipamentos; Antes da implantação do sistema de telemetria, a duplicação da ETA para 2002 era tida como imprescindível. A ETA continua dando conta do abastecimento.

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Eficiência na Operação • O sistema permite o controle remoto das estações e o diagnóstico prévio das situações anormais; • Os operadores podem equilibrar a distribuição de água habilitando e desabilitando elevatórias seletivamente quando a produção de água está comprometida; • Para atravessar o horário de ponta com os reservatórios mais abastecidos, os bombeamentos são ligados conforme a avaliação do operador.

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Instrumento de Gestão e Qualidade • O sistema permite o registro de dados e a geração de relatórios operacionais, essenciais na implantação de programas de qualidade; • O planejamento de programas de manutenção preventiva dependem dos dados fornecidos pelo sistema de telemetria;

Elisabet Sartori – Diretora do SIMAE Anterior

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Telemetria é necessário?
Desejamos garantir a continuidade de abastecimento?
Desejamos melhorar o programa de controle de perdas?
Desejamos melhorar os índices de eficiência hidro energética?
Desejamos aprimorar a gestão geral do sistema e implantar programas de qualidade ?

O primeiro passo é a implantação do sistema de telemetria!

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Solução Alfacomp
Utilização

de CLPs de fornecimento nacional com protocolos abertos de comunicação (MODBUS) e cursos regulares para treinamento sobre o produto. O fonte dos programas são fornecidos abertos.

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Solução Alfacomp
Utilização

de software de supervisão nacional com amplo suporte e cursos regulares de treinamento. O software é fornecido aberto, sem proteções por senha.

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Painéis de Telemetria Padronizados -

As remotas de reservatório e três novas elevatórias receberam painéis de telemetria padronizados, totalizando 20 quadros. O painel de telemetria possui as seguintes especificações básicas: • CLP dotado de IHM, relógio de tempo real, uma porta serial RS232 e uma RS485; • Fonte de alimentação com bateria; • Rádio Modem Spread Spectrum de 1W; • 8 entradas analógicas 4 a 20mA protegidas contra surtos; • 11 entradas digitais livres em 24VDC; • 7 saídas digitais livres a relé; • Proteção contra surtos na alimentação CA; • Tomada e lâmpada; • Chave fim de curso indicadora da painel aberto; • Indicação de falta de energia CA.

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Elevatória –

As elevatórias de água tratada possuem normalmente dois grupos de moto bombas. O acionamento dos grupos se dá pelo CCM (centro de controle de motores) constituido de painel elétrico com inversores, soft-starters ou chaves de partida. O painel de automação controla o CCM e executa as demais funções associadas, como leitura de grandezas elétricas e hidráulicas.

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Reservatórios –

As remotas de reservatório são dotadas de painel de automação que tem a função de adquirir grandezas hidraúlicas, tais como nível e vazão de água, assim como registrar invasão, painel aberto e falta de energia.

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Produtos

Modem para rádio

Rádio UHF 400 MHz

Seccionador e protetor Fonte com bateria

Rádio Spread Spectrum 900 MHz

Saída analógica

Painéis de telemetria

Antena omni

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Isolador a relé

Conversor RS232 RS485

Protetor contra surtos

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Mulltiplex 4 a 20mA

Rádio Modem RM2060 -

Solução de alto desempenho e

baixo custo para comunicação wireless utilizando tecnologia Spread Spectrum na faixa dos 900 MHz. • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Potência de saída: 1000mW Alcance: até 32 km com visada Baud rate serial: 1200 a 115.2 Kbps Baud rate de RF: 76.8 kbps Sensibilidade do receptor: -110 dBm típico Software de configuração Baseado em Windows Faixa de operação: 915-928 MHz Tecnologia: Frequency Hopping Spread Spectrum Topologia de rede Ponto a ponto e ponto-multiponto Número de canais: 50 Conexão RF: SMA fêmea serial Conexão RS232: RJ12 macho serial Conexão RS485: Borne destacável modelo STL(Z) Alimentação: 10 a 30 VCC Consumo em 24V: 400 mA transmitindo e 25 mA recebendo Temperatura de operação: -40°a +80°C Umidade: 10% a 90% (não condensante) Dimensões: Altura 80 x Largura 25 x Profundidade 98 mm

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SISTEMA INTERMUNICIPAL DE ÁGUA E ESGOTO DOS MUNICÍPOS DE JOAÇABA, HERVAL D’OESTE E LUZERNA -

Localizadas no centro-

oeste catarinense, as cidades de Joaçaba, Herval D’oeste e Luzerna totalizam 52.000 habitantes. De topografia acidentada, as cidades se desenvolveram às margens do Rio do Peixe e têm a economia baseada no comércio e indústria metal-mecânica. Em 1968, as prefeituras criaram a Autarquia que posteriormente receberia o nome de SIMAE — Sistema Intermunicipal de Água e Esgoto — para atender os serviços de saneamento dos municípios. Hoje com 62 funcionários, o SIMAE atende 16.600 economias contabilizando um volume micromedido de 196.000 m3 de água tratada. Em 1997, o SIMAE iniciou um programa para redução de perdas que resultou em 20% de diminuição de perdas e 30% de economia de energia elétrica. A implantação do sistema de telemetria desempenhou papel fundamental na melhoria do desempenho.

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Descrição do Sistema -

O sistema de automação funciona em protocolo mestre-escravo. A centralização de todas as comunicações se dá no microcomputador do CCO (Centro de Controle e Operação) localizado na ETA. A água tratada na ETA é bombeada para os reservatórios por uma rede de estações elevatórias. Os níveis e parâmetros remotos necessários para o funcionamento de cada estação são lidos e repassados pelo computador do CCO a cada UR (Unidade Remota), ou seja, a informação de nível do reservatório para o qual uma determinada elevatória recalca água é lida do reservatório e enviada para a elevatória. Todas as comunicações partem do CCO, que é dotado de uma antena omni direcional. A repetidora principal constitui a unidade remota do reservatório RAP 012. Também funcionam como repetidoras as estações remotas dos reservatórios RAP 003, RAP 004, RAP 014, RAP 015 e RAP 010 de Maio.

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Tela das Comunicações –

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Permite habilitar, desabilitar e monitorar os rádios.

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Facilidade de Operação -

Desenvolvido em Elipse E3, o software supervisório tem interface de fácil operação e permite a operação tanto a partir do CCO quanto de outros computadores pertencentes à rede corporativa e até mesmo via Internet, utilizando o Internet Explorer. As telas principais possuem uma janela de fundo preto localizada na base onde são apresentadas as mensagens de alarmes presentes. Quando uma situação de alarme acontecer e enquanto ela estiver ativa ou não reconhecida, uma mensagem relativa à este alarme estará sendo mostrada.

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Telas de Elevatória -

As telas das elevatórias apresentam o reservatório para o qual a elevatória bombeia a água. O grupo selecionado mostra como está posicionada a chave que seleciona bombas no quadro da elevatória. No quadro laranja com o nome da estação são apresentados:

• O indicador de

comunicações na forma de um rádio com o tempo em segundos desde a última comunicação com a estação; • Ao lado do rádio está um display do relógio interno do clp da estação; • Indicador de motivo de parada; • Indicador de grupo selecionado pela chave local; • Indicadores de tensão e fator de potência no QGBT; • Botão de ajustes e comandos que permite bloquear ou liberar o funcionamento automático e acessar a janela de parâmetros ajustáveis.

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Telas de Reservatório -

As telas mostram nível de água, set-points de liga e desliga da elevatória associada, medidores de vazão de água e alarmes de porta aberta e invasão da estação.

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Tela dos Reservatórios –

Permite visualizar todos os reservatórios da

cidade.

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Relatórios na Forma de Tabelas

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Visualização Gráfica das Leituras

Máximo da escala

Gráfico

Mínimo da escala

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Registro de Alarmes

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Registro de Eventos

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MUITO OBRIGADO A TODOS Anterior

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