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4.5 A automação como aliado no combate as perdas de água – 3T de Lavras 1 Considerações iniciais
O 3T de Lavras (Telemetria, Telecomando, Telesupervisão), foi concebido para implementar a supervisão e o controle do sistema de abastecimento de água tratada de Lavras com capacidade para absorver, no futuro, as demais Unidades Terminais Remotas e Centros de Operações Regionais (Produção, ETA e ETE). Além disso, o 3T é totalmente preparado para integrar o denominado Projeto Sistema de Informações Geográficas (GIS).
Figura 4.15 – Tela do Supervisório do 3T de Lavras Fonte: Automação do sistema de Lavras.
O objetivo é que o 3T-Lavras seja o estado da arte em gerenciamento, controle, automação.
O “3T-Lavras”, ou “Sistema de Automação 3T-Lavras”, corresponde ao sistema de automação da produção de água bruta e distribuição de água tratada de Lavras - MG. As unidades que compõem esse sistema são todas aquelas descritas neste projeto.
4.5.2 Concepção do sistema
A concepção do Sistema de Automação 3T-Lavras tem como objetivo fundamental a Automação do Sistema de Produção de Água Bruta e Distribuição de Água Tratada de Lavras. Esse sistema tem um Centro de Operação Local (COL) localizado em Lavras. Os sinais de comando e medição dos equipamentos e instrumentos de medição e controle instalados em campo ligados às Unidades Terminais Remotas (UTRs), serão recebidos/ transmitidos por GPRS, rádio modem, ou outra tecnologia aprovada no projeto executivo (conforme topologia do sistema de comunicação de dados) até o COL. Esses dados são direcionados para os servidores de base de dados principal do COL de Lavras. O COL de Lavras é dotado de equipamentos processadores de dados (computadores) que recebem as informações do sistema permitindo a Telemetria. Os Softwares especialistas processam os dados e transmitem no caminho inverso permitindo o Telecomando. A apresentação de toda a malha de controle em tempo real, alarmes, etc. em tela, bem como em forma de relatórios permite a Telesupervisão. O COL de Lavras também é capaz de receber os dados de outros Centros de Operação, sejam eles Regionais ou Locais (COR ou COL), dos sistemas pertencentes ao mesmo Departamento (DPSL).
A Telemetria, o Telecomando e a Telesupervisão agregam-se de forma a proporcionar: Eficiente controle de perdas (Medição on-line de vazão);
Velocidade de informações; Intervenções instantâneas; Confiabilidade Otimização de recursos; Segurança; Flexibilidade; Integração;
Redução de intermitência;
Garantia de qualidade de água, etc.;
4.5.3 Telemetria – Primeiro “T”
Trata das medições e tráfego de informações via modem GPRS (ou outro meio de comunicação à distância). Das variáveis do processo de distribuição e tratamento como vazão, nível, pressão, grandezas elétricas, dosagens, status de fechamento e abertura das válvulas, etc.
4.5.4 Vazão
As medições das vazões permitem uma avaliação dos consumos total e setorial, e de informações sobre o balanço da produção (Volume de água tratada x volume entregue nos diversos setores), possibilitando otimizar a distribuição dos recursos hidráulicos e verificar o desempenho do sistema por meio de perdas ocorridas e de projeção de demanda.
Principais informações disponíveis: Vazão instantânea;
Vazão totalizada no período (hora/dia/mês); Vazão média (hora/dia/mês);
Curvas de tendência do consumo para otimização da operação e estabelecimento das estratégias de abastecimento, através da criação de um banco de dados;
Detecção de vazamentos nas redes – alarmes de vazão alta e baixa; Outras aplicações.
4.5.5 Nível
As medições dos níveis dos reservatórios, através dos transmissores de nível do tipo ultra-sônico permitem equilíbrio adequado ao sistema.
Principais informações disponíveis:
Caracterização da autonomia e condição potencial do suprimento de água; Volume de água manuseado em determinado período de tempo (hora/dia/mês);
Controle automático de operação dos conjuntos moto-bomba, otimizando a utilização do sistema elétrico (consumo, demanda, fator de potência);
Estabelecimento dos limites de níveis operacionais, para ligar e desligar os conjuntos moto-bomba, evitando-se perdas por extravasamento e operações a vazio;
Disponibilidade das informações referentes ao nível de cada reservatório do sistema, seus volumes e as curvas de tendência dos mesmos, possibilitando a criação de um banco de dados para a otimização da operação;
Alarme de níveis anormais para a operação; Outras aplicações.
4.5.6 Pressão
As medições das pressões, através dos transmissores de pressão do tipo manométrico (Strain gage). Indicam diretamente a disponibilidade de água para a distribuição. A monitoração das pressões é também utilizada para o controle de distribuição, detectando vazamentos e aumentando, portanto, a segurança operacional do sistema.
Principais informações disponíveis:
Pressões instantâneas;
Pressões máximas e mínimas no período (hora/dia/mês); Alarmes para pressões alta e baixa;
Avaliação e alarme para tendências das pressões; Obtenção de banco de dados;
Outras aplicações.
4.5.7 Parâmetros operacionais de Estações de Bombeamento
As medições de corrente e tensão, através dos transdutores de corrente e dos multi- medidores de grandezas elétricas nos QCM’s permitem a otimização de demanda e consumo de energia.
Principais informações disponíveis:
Corrente instantânea por equipamento em operação; Potência ativa instantânea por equipamento;
Fator de potência instantâneo por equipamento; Relatório de consumo de energia por equipamento;
Alarme para corrente alta/baixa, com limites a serem estabelecidos pela operação; Medição da tensão fornecida pela concessionária;
Tensão instantânea por equipamento em operação;
Alarmes para tensão alta/baixa, com limites a serem estabelecidos pela operação; Alarmes para falta de energia na unidade operacional;
Alarme por operação por banco de baterias na unidade operacional; Outras aplicações;
4.5.8 Telecomando – Segundo “T”
Trata da recepção dos sinais da medição, processamento dos dados recebidos e envio de comando, manual ou programado, à distância para alterações de parâmetros em função das variáveis do sistema.
O sistema 3T – Lavras permite a alteração de parâmetros do processo do sistema de Distribuição e Tratamento, de acordo com senhas pré-estabelecidas no modo “manual” e/ou mo modo “programado” totalmente automatizado de acordo com Software especialista, a partir de comandos originados da Estação de Operação localizada no COL de Lavras – Centro de operação local, tais como:
Abertura e fechamento de válvulas;
Partida ou desligamento de conjuntos moto-bomba; Calibração do sistema 3T – Lavras;
Manutenção do sistema, e de todos os equipamentos e instrumentação do processo; Verificação da qualidade da água;
Programação das UTRs;
Acionamento de alarmes para indicação de anormalidades no sistema para o pessoal de operação das unidades;
4.5.9 Telesupervisão – Terceiro “T”
Trata do monitoramento em tempo real, com possibilidade de intervenção, a distância de todo o processo da rede de macrodistribuição.
O sistema 3T – Lavras, através de um sistema SCADA integrado com os demais componentes, permite a visualização em tempo real de todo o sistema de Distribuição e Tratamento, supervisionando os pontos de entrada e saída de dados das UTRs, projetando em telas gráficas ( em computadores, nas Estações de Operação com monitores de tela plana de 19”), e via intranet/internet ( via senhas de acesso), mostrando instantaneamente a situação de operação, permitindo:
Monitorar e operar o sistema como um todo e ou selecionar parte da malha de distribuição;
Verificação da integridade física das instalações, através de alarmes de intrusão;
Apresentar em ambiente propício, em caso de ocorrência de anomalias, a condição atual de operação para a tomada de decisões do corpo técnico.
Permitir a determinação de perímetro de bloqueio nos casos de rompimento de rede; Garantir a qualidade da água;
Apresentar institucionalmente, para grupos externos, os Sistemas de Produção de Água, Estações de Tratamento de Água, Estações de Tratamento de Esgotos e Sistemas de Distribuição de Água da Copasa na região de Lavras;
Outras aplicações;
Assim, a automação “3T” é uma importante e excelente ferramenta na administração de perdas de água, e melhoria da eficiência operacional de sistemas de Saneamento básico, porque permite visualização em tempo real e com agilidade na correção de problemas.