CONTRIBUIÇÕES DA PROPOSTA

O GCAD trata algumas necessidades apresentadas pelos SIAs, através de uma proposta de controle inteligente em nível local e remoto, definindo estruturas modulares, integráveis entre si e implementadas na forma de agentes, a exemplo dos principais submódulos que compõem o MC.

A solução proposta tende a beneficiar empresas produtoras de petróleo, já que trata de forma mais eficaz alguns problemas de operação freqüentes e que são muitas vezes tratados tardiamente, quando prejuízos financeiros e ambientais já ocorreram. Observa-se ainda que a proposta, devido ao seu caráter generalista, não se limita ao objeto de estudo analisado, podendo ser estendida e adaptada para outros campos de controle e gerenciamento, e podendo ser melhorada e ajustada no decorrer de sua utilização prática, seja em ambiente experimental ou em ambiente de produção.

A divisão do modelo em camadas permite que um SIA seja analisado e manipulado em diferentes níveis de abstração, o que é flexibilizado pela distribuição do controle em uma camada remota (MGR) e duas camadas locais (MR e MC), com mecanismos de redundância e manutenção da disponibilidade, em caso de falhas.

A distribuição do controle em camadas distintas e com interfaces bem definidas facilita sua manutenção corretiva. Através da configuração do modo de funcionamento local para diferentes cenários (operação manual, operação autônoma, operação remota, manutenção, configuração, dentre outros), ajustes no MC podem ser realizados sem necessariamente requerer a interrupção das atividades da célula, bem como as alterações do modo de funcionamento de uma célula são conhecidas com rapidez por CRs. Ajustes no

MGR, em geral, devem ser inócuos ao funcionamento das células, graças à predominância de decisões sobre atuações em nível local.

Espera-se, com a aplicação do GCAD, melhorar o estado da arte em controle de SIAs, em especial, sistemas com células distribuídas e com restrições críticas de tempo de resposta entre elas. Para isso, é proposta uma estratégia de controle que visa tratar de forma eficiente os aspectos de continuidade e tempo de resposta, dentre outros inerentes a esses sistemas.

O GCAD facilita manutenções evolutivas do MC e do MGR mantendo a continuidade operacional, já que, de acordo com a estrutura definida, a célula pode ser configurada para o Modo de Operação Manual e ter sua atividade mantida em funcionamento. Adicionalmente, a estrutura de módulos definida para o MC e para o MGR apresentam funcionalidades específicas e interfaces bem definidas. Sendo assim, cada submódulo pode ser ajustado posteriormente e de forma independente, quanto às estratégias e técnicas utilizadas, com impacto mínimo no funcionamento dos demais.

Um importante resultado alcançado foi a validação dos itens principais da proposta em um campo de experimento para produção de petróleo, no qual o GCAD se mostrou eficaz.

A partir dos experimentos realizados, observou-se que o MC reagiu a eventos de falha local, atuando de forma autônoma na solução de falhas cujas ações não apresentavam impacto global. Já em situações onde impactos globais foram identificados, as falhas foram corrigidas em cooperação com células relacionadas, sem perder de vista os objetivos globais do SIA, para evitar a configuração de um cenário caótico. Dessa forma, requisitos como confiabilidade, disponibilidade, continuidade e integridade de funcionamento puderam ser atendidos. Adicionalmente, a atuação ocorreu com um tempo de resposta que evitou a interrupção de funcionamento local, demonstrando a robustez, em ambiente experimental e para as condições estabelecidas, do MC proposto.

A estruturação do SBM–LEA em células autônomas, sob a ótica dos SCAs, permitiu que seu controle fosse realizado de forma flexível, com um grau de complexidade reduzido e evitando a tendência caótica do sistema. A modularização do MC permitiu a implementação de seus principais submódulos na forma de agentes autônomos. Já a estruturação de interfaces entre módulos e submódulos garantiu seu acoplamento.

Dentre os benefícios promovidos pelo GCAD, conforme observados nos experimentos, foram identificados:

a) Menor tempo de atuação, frente a uma situação de instabilidade ou falha, ajustando, corrigindo ou conduzindo as ações da célula a um modo de funcionamento seguro, tanto de forma local como conjunta com demais CRs;

b) Minimização das descontinuidades operacionais, através da negociação automática e em tempo real entre CRs, com base em variáveis decisórias em comum. Assim, mesmo em caso de perda de conexão do MGR com os sistemas locais, estes devem ser capazes de buscar soluções locais de forma autônoma.

c) Menor dependência da supervisão e controle através de SSCs, já que as verificações e ajustes passam a ocorrer predominantemente em nível local e, sempre que possível, de forma automática;

Observa-se ainda uma diminuição da sobrecarga geral na rede em instantes de tempo concentrados, minimizando os acessos remotos a eventos de sincronização, negociação ou a situações que ultrapassem a fronteira local de decisão. Embora os eventos de negociação promovam grande atividade na rede, estes eventos tendem a ocorrer em instantes de tempo distintos e somente entre as células diretamente envolvidas em uma decisão distribuída. Com o uso do MC, os dados passam a ser trafegados entre grupos de células e em instantes de tempo configuráveis ou em que a troca de informações é de fato necessária.

A critério dos especialistas do processo, variáveis decisórias podem ser configuradas de forma que ajustes sejam realizados somente após validação por operadores, especialistas ou gestores, através de IHCs, SSCs ou gerenciadores remotos.

O GCAD tende a promover menor custo com manutenções corretivas. As intervenções no processo para manutenções corretivas tendem a ficar menos frequentes já que muitos ajustes locais tendem a ser realizados em estágios iniciais de falha e pelo próprio sistema, com base em dados locais e em cooperação com sistemas relacionados.

Já as manutenções evolutivas do GCAD tendem a ser realizadas com menor impacto tanto nas células distribuídas como no SIA como um todo. A configuração do controle em camadas independentes e com interfaces bem definidas permite que cada nível seja ajustado com impacto mínimo nos demais. Por exemplo, durante a configuração ou manutenção do MC, o MR pode ser configurado para o Modo de Operação Manual (sem autonomia local). Neste caso, eventuais ocorrências deverão ser monitoradas através de SSC tradicionais. Alternativamente, o MC poderá ser mantido em Modo Vigilante e, através do

MTE, direcionar ocorrências para o MGR e CRs. Neste caso, eventuais necessidades de ajustes deverão ser realizadas por engenheiros do processo in loco. Uma terceira alternativa é transferir a atividade de controle inteligente para o nível remoto. Neste caso, eventuais ajustes poderão ser realizados remotamente por engenheiros especialistas através de IHCs do MGR.

Já durante configuração ou manutenção do MGR, eventual interrupção de funcionamento do gerenciador remoto deve ser inócua às células distribuídas, já que o controle inteligente tende a ser realizado predominantemente em nível local. Em caso de impasses ou necessidade de ajustes que não puderem ser realizados em nível local ou através de cooperação com CRs, o MC deve configurar o MR para o Modo de Falha.

Contribuições acadêmicas poderão ser refletidas em pesquisas subseqüentes, com o aprofundamento e a adaptação dos aspectos relacionados ao modelo proposto. A investigação de estratégias de comunicação, aspectos relativos à segurança, estratégias de escalonamento dinâmico, garantia de entrega de mensagens em tempo real, aspectos relacionados à tolerância a falhas, infraestrutura de automação e rede, dentre outros, podem ser explorados em trabalhos à parte.