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LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA DE FALHAS A PARTIR DE TÉCNICAS COMPUTACIONAIS

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Academic year: 2022

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LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA DE FALHAS A PARTIR DE TÉCNICAS COMPUTACIONAIS

1Judith Kelner, 1Veronica Teichrieb, 1Marcelo H. C. Jucá, 2Paulo Gomes, 3José A. Manso

1UFPE, CP 7851, Cidade Universitária, 50732-970, Recife, Pernambuco telefone: (81) 2126-8954, fax: (81) 2126-8955, e-mail: {jk, vt, mhcj}@cin.ufpe.br

2CHESF, Rua Delmiro Gouveia n° 333, Bongi, 50761-901, Recife, Pernambuco PABX: (81) 3229-2000, e-mail: pgaraujo@chesf.gov.br

3UFRPE, Rua Dom Manoel de Medeiros s/n, Dois Irmãos, 52171-900, Recife, Pernambuco telefone: (81) 3302-1011, e-mail: manso@ufrpe.br

Palavras-chave: Energia Elétrica, LBS, GIS, Telecomunicações

INTRODUÇÃO

Este top case apresenta o projeto “Localização Geográfica de Falhas a Partir de Técnicas Computacionais”

(LGF), o qual é um projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) realizado em parceria pelo Grupo de Pesquisa em Redes e Telecomunicações (GPRT) da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e pela Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (CHESF) [1]. Este projeto terá a duração de um ano.

O propósito do projeto é desenvolver um sistema de informação por computador que funde as utilidades de um Serviço Baseado em Localização (LBS) com as de um Sistema de Informação Geográfica (GIS), ancorado na tecnologia do Sistema de Posicionamento Global (GPS) [2], [3]. O uso de outras tecnologias nas áreas de cartografia digital e de telecomunicações é necessário para viabilizar o funcionamento do sistema [4]. A CHESF, como outras distribuidoras de energia elétrica, possui um conjunto de linhas de transmissão (LTs) que devem ser monitoradas para que o sistema de energia funcione dentro dos padrões de qualidade da ANEEL. O produto final deste projeto possibilitará um melhor controle e acompanhamento das manutenções corretivas (ocorrências de falhas) e preventivas (programações para manutenções de defeitos) nas LTs de energia elétrica da CHESF.

O LGF se caracteriza por ser um projeto piloto que será validado utilizando três LTs de 500 kV, devidamente georeferenciadas. O protótipo permitirá aos seus usuários, conectados via rede, o monitoramento geográfico das ocorrências de falhas nessas LTs e das equipes de manutenção que poderão ser acionadas para realizar intervenções quando se fizerem necessárias. Além disso, ele possibilita consultar as condições funcionais dessas LTs. Essa consulta será realizada através da interação com a base de dados do Sistema Integrado de Linhas de Transmissão (SILT) da CHESF que contém os dados históricos e referentes a defeitos das LTs. Além dessa interação, será consultada também a Rede de Oscilografia da CHESF que gera os dados referentes à distância do local da falha na LT. Após a realização das manutenções corretivas e preventivas, os dados referentes às mesmas podem ser atualizados diretamente do campo, via comunicação direta com o sistema central na CHESF.

Os pontos críticos principais para o sucesso do projeto piloto são: a integração dos dados entre os diversos módulos do sistema, com formatos diferentes e em plataformas diferentes, o tratamento das mensagens enviadas via celular e satélite, e a atualização dos dados que alimentam o protótipo, que deve ser consistente para que o sistema funcione de forma adequada.

Espera-se com este projeto trazer uma série de benefícios para a CHESF, tais como: (1) agilidade e precisão na tomada de decisões sobre a ocorrência da falha na LT e sobre qual equipe de manutenção irá

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realizar uma intervenção em caso de falha, pelo seu monitoramento geográfico; (2) auxiliar na tomada de decisões sobre possíveis problemas da LT onde ocorreu uma falha, pelas informações históricas disponibilizadas para consulta; (3) otimizar o tempo de atendimento das ocorrências de falhas nas LTs, pela disponibilidade das informações de logística e pela disponibilidade de informações históricas sobre as LTs;

(4) minimizar o tempo de indisponibilidade das LTs, pela otimização do atendimento das ocorrências de falhas e das intervenções programadas; (5) possibilitar o acompanhamento do andamento da intervenção, pelo rastreamento dos veículos das equipes de manutenção; (6) eficiência na programação das manutenções preventivas, pelo monitoramento da saúde das LTs; (7) reduzir a perda de informações sobre as manutenções, pelo envio online dos dados referentes à manutenção realizada; (8) possibilidade de visualizar graficamente e consultar, em uma intranet, as LTs e as rodovias de acesso às linhas georeferenciadas; (9) minimizar custos com a programação de manutenções preventivas.

METODOLOGIA

O cenário do projeto LGF está ilustrado na Figura 1. O protótipo está estruturado em uma plataforma cliente/servidor onde a aplicação servidora será instalada no Centro Regional de Operação do Sistema Leste (CROL) da CHESF. As aplicações clientes estão divididas em dois tipos: o primeiro tipo são aplicações instaladas em equipamentos Personal Digital Assistant (PDA) manipulados pelas equipes de manutenção. O segundo deles corresponde às funcionalidades de visualização e consulta da aplicação GIS (centralizada no CROL) que serão publicadas na intranet da empresa. A comunicação, entre a aplicação servidora e os clientes, ocorre através de três diferentes maneiras de enviar os dados direto do campo para o servidor: celular Time Division Multiple Access (TDMA) e Global System Mobile (GSM) nas áreas com cobertura para estas tecnologias, e telefone satelital nas áreas onde os anteriores não têm cobertura.

Uma aplicação GIS que exibirá graficamente os dados georeferenciados referentes às LTs de 500 kV e às rodovias de acesso a estas LTs é a aplicação servidora deste protótipo. Dados históricos sobre as LTs serão utilizados para exibir a saúde das mesmas, através de sinalizações coloridas ao longo da linha mostrando a existência de defeitos em cada ponto da mesma, onde cada cor representa a severidade do defeito. Além disso, será possível consultar informações gerais sobre as LTs e seus componentes principais (torres, subestações). A interface da aplicação GIS, bem como suas funcionalidades de consulta, serão publicadas na intranet da CHESF para acesso por usuários devidamente autorizados.

Nos equipamentos clientes estarão disponíveis duas aplicações: o chamado software de navegação e o sistema de inspeção automatizada de LTs (SIALT). O primeiro exibe uma interface estática da aplicação GIS e indica graficamente a posição da equipe de manutenção. Quando da ocorrência de uma falha, é indicada também a posição da falha e a rota que a equipe de manutenção deverá seguir até aquela posição. Estas informações são enviadas online para a equipe. O SIALT permite o cadastro de manutenções realizadas, para atualização online da aplicação servidora sobre informações a respeito de falhas que ocorreram e geraram pedidos por manutenções corretivas. Como também de defeitos programados para serem corrigidos que geraram pedidos por manutenções preventivas.

As informações de posição das equipes de manutenção também são enviadas online para a aplicação servidora, a fim de serem exibidas na interface do GIS. A aplicação servidora verifica automaticamente (e manualmente) se houve a ocorrência de falhas nas LTs através da interação com a Rede de Oscilografia.

Quando ocorrer uma falha, a posição geográfica da mesma é indicada graficamente na aplicação GIS e

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enviada imediatamente para a equipe que esteja em melhores condições de realizar o atendimento.

O LGF foi completamente especificado e modelado utilizando a Unified Modeling Language (UML). O diagrama de contexto mostrando as funcionalidades descritas acima, bem como seus relacionamentos dentro do sistema, pode ser visto na Figura 2.

Recursos Envolvidos

Este projeto piloto está sendo desenvolvido para demonstrar a viabilidade e as vantagens da utilização de uma aplicação GIS e de LBS em uma empresa de energia elétrica. Tendo em vista o escopo limitado do piloto, os recursos humanos envolvidos abrangem um coordenador, um administrador, um gerente técnico, e pesquisadores em tempo parcial e integral. A infra-estrutura operacional utilizada é composta por servidores, computadores, notebooks, impressoras, switch ethernet, celulares, celulares satelitais, aluguel de canais de comunicação de dados, GPSs de navegação e GPS topográfico, PDAs, software GIS, entre outros. Resumidamente, os custos envolvidos no projeto são para pagamento dos recursos humanos e da montagem da infra-estrutura.

ANÁLISE DOS RESULTADOS E CONCLUSÃO

Podemos verificar que o LGF não é um caso isolado e está de acordo com a utilização das tecnologias de ponta (GIS, LBS, PDA, telefonia GSM e TDMA, telefonia satelital) em empresas que buscam melhorar a qualidade dos seus serviços oferecidos. Há um sistema similar ao Módulo do SIALT do LGF, o Sistema de Inspeção de Linhas de Transmissão de Furnas Centrais Elétricas S.A., que tem o propósito de auxiliar as equipes durante a manutenção preventiva das LTs. Este sistema rodando em Palm substituiu, em 2002, as pranchetas, com formulário, levadas pelas equipes para o campo para anotação dos serviços realizados. No caso do sistema de Furnas, os dados cadastrados via PDA são descarregados em computadores pelas equipes somente quando voltam à empresa. Atualmente, as equipes de manutenção da CHESF utilizam o sistema de pranchetas com formulário anteriormente utilizado por Furnas.

Empresas como Furnas e Copel vêm desenvolvendo aplicações GIS para monitorar geograficamente e graficamente as suas LTs. Essa é uma das principais funcionalidades do LGF. No caso de Furnas, o GISFurnas atualmente pode ser utilizado para consulta e atualização de dados. O Módulo da Aplicação GIS do LGF tem o objetivo principal de auxiliar na tomada de decisão sobre manutenções corretivas quando da ocorrência de falhas e manutenções preventivas quando defeitos na LT precisarem ser corrigidos. A aplicação GIS do LGF poderá ser expandida para utilização em todas as LTs da CHESF, como também toda a empresa poderá consultar e atualizar dados através do sistema.

REFERÊNCIAS

[1]. Kelner, Judith; Teichrieb, Veronica; Araujo, Paulo Gomes de. Localização Geográfica de Falhas a Partir de Técnicas Computacionais. Relatório Técnico 01/2004, UFPE/Chesf, Abril de 2004.

[2]. Teichrieb, Veronica. Desktop Virtual Reality in the Enhancement of Digital Elevation Models. Recife:

Centro de Informática, Universidade Federal de Pernambuco, 2004. 149p. Tese de Doutorado.

[3]. Rocha, José Antônio Manso. GPS – Uma Abordagem Prática. 4ª ed. Editora Catau. p. 152.

[4]. Guthery, Scott; Cronin, Mary. Mobile Application Development with SMS and the SIM Toolkit. Nova York: McGraw-Hill, 2002. p. 305.

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Figura 1: Cenário do projeto LGF.

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Figura 2: Diagrama de contexto do projeto LGF.

Referências

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