A Gestão Da Estação De Tratamento De Água Na Palma Da Mão

Imagine um operador andando pelas estruturas de uma Estação de Tratamento de Água (ETA). Em um determinado momento, ele pega o celular e aponta para um tanque de aeração. Com esse simples gesto, o operador consegue enxergar a concentração de oxigênio


A Gestão Da Estação De Tratamento De Água Na Palma Da Mão

 

Imagine um operador andando pelas estruturas de uma Estação de Tratamento de Água (ETA). Em um determinado momento, ele pega o celular e aponta para um tanque de aeração. Com esse simples gesto, o operador consegue enxergar a concentração de oxigênio dissolvido do tanque. Ele anda mais um pouco e aponta o celular para uma bomba e com isso consegue verificar a frequência que ela está trabalhando, abrir o manual da bomba, entre outras funções. Toda essa tecnologia já existe no mercado e tem inovado e aumentado a eficiência no monitoramento e controle das Estações de Tratamento de Água.
Os sistemas de controle via dispositivos móveis são uma tendência e estão mudando a forma de gerenciar as ETAs. Há algum tempo já é possível controlar toda uma planta de tratamento pelo celular ou outros dispositivos móveis e atualmente grande parte dos sistemas de supervisão já possuem compatibilidade com a tecnologia HTML5, ou seja, são compatíveis com a maioria dos celulares e tablets. "Além do sistema de supervisão os operadores podem contar com aplicações móveis para visualização dos indicadores chaves de performance, ficando mais fácil o monitoramento da qualidade do processo. Com a evolução, muitos dispositivos de campo já possuem inteligência e possibilidade de conexão com a internet (ou intranet). Por exemplo, um operador pode conectar em um inversor de frequência e verificar se há alguma variação no consumo da bomba, se a bomba está trabalhando próximo ao ponto de maior eficiência através da curva da bomba, verificar o número de partidas, se tem algum alarme e/ou verificar se a resposta do controle PID está adequada através de gráficos" - explica Marcelo Pessoa, consultor técnico na área de saneamento, da divisão de Industry Business na Schneider Electric.
Com esse tipo de tecnologia é possível identificar os problemas e adotar medidas preventivas de forma ágil, evitando danos maiores para a planta. "Com a ferramenta "Issues Resolution" do ProjectWise ou a solução Bentley Navigator, através de um tablet ou até computadores móveis, quando identificados problemas em equipamentos de estações de tratamento de água, é possível relatar esses problemas com fotos ou modelos gráficos com comentários eletrônicos e submetê-los a uma central de resolução de problemas para que seja feita uma tomada de decisão preventiva ou corretiva, no menor tempo hábil possível. Esses sistemas podem ser utilizados nas etapas de projeto, instalação, operação e manutenção de uma planta de tratamento de efluentes" – afirma Diego Gimenes, Product Sales Consultant da Bentley.
Esse tipo de sistema tem sido utilizado, principalmente, para evitar a falta ou perda d’água. "O gestor ou responsável pela operação pode, através do acionamento de válvulas, isolar uma área e redirecionar o fluxo ou definir outra fonte de abastecimento para atender às necessidades de um local" – indica Jones Clemente Camilo, especialista de Produto da Altus.
Os sistemas móveis para monitoramento e controle não substituem os computadores, mas são uma expansão da forma de operação. "Para fazer análises detalhadas e comparações, os computadores são mais fáceis principalmente pelo tamanho das telas, pelo uso do mouse e teclado, enquanto os dispositivos móveis são para análises enquanto se está fora da planta ou se movimentando por ela" – indica Marcelo.

 

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Tomadas de decisões
O uso desse tipo de tecnologia é de extrema importância na tomada de decisões, uma vez que o responsável por elas poderá receber informações precisas sobre a planta em tempo real. "Quando um operador estiver em campo, com um problema urgente a ser resolvido, poderá imediatamente relatar esse problema via captura de fotos ou modelos gráficos, com confiabilidade das informações, e enviá-las imediatamente para a equipe/pessoa que deverá fazer a tomada de decisão, dando-lhe um maior embasamento e assertividade. Acreditamos que a informação móvel em tempo real é uma grande aliada para que as tomadas de soluções nas resoluções de problemas sejam tomadas antes que o problema aconteça ou no menor tempo possível quando o mesmo já tiver ocorrido.
E isso é a tendência que percebemos em todas as áreas de infraestrutura" – enfatiza Diego.
A possibilidade de ter informações do processo com fácil acesso, como em celulares, melhora o tempo de resposta do operador no caso de alguma irregularidade da planta. Entretanto, em sistemas de supervisão há muitos alarmes, que nem sempre são importantes para a operação, poluindo o sistema de supervisão e em muitas vezes levando operador a reconhecer todos sem uma devida análise. "Assim, além da importância de ter dados com mobilidade é importante ter a informação necessária, correta para controle e monitoramento da planta. O ideal é possuir algum software de gestão de alarmes, como o software EcoStruxure Alarm Adviser que são baseados na EEMUA 191, Namur NA 102 e ANSI/ISA-18.2, mostrando vários indicadores de alarmes, como: os que mais ocorrem e os de maior duração, além do monitoramento da correlação de alarmes para evitar avalanche dos mesmos e etc." – orienta Marcelo.

 

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Vantagens
São inúmeras as vantagens que a implantação de um sistema de monitoramento via dispositivos móveis pode proporcionar para o controle de uma planta de tratamento, entre elas se destacam: tomada de decisão em tempo real; maior assertividade; redução de custos com problemas que poderiam se tornar ainda maiores caso não fossem reportados e resolvidos imediatamente via dispositivos móveis. "Além disso, a empresa terá o histórico de todos os incidentes ocorridos em todo o ciclo de vida da planta de tratamento. Outros tipos de documentos também podem ser anexados aos equipamentos, como por exemplo, manuais de operações e instruções ou procedimentos de correções, para que sejam acessados via dispositivos móveis e seguidos à risca pelo operador" – afirma Diego.
O custo da mobilidade é baixo, visto que o sistema de supervisão e controle ou outros softwares já estão instalados. "Normalmente é necessário apenas uma licença de visualização. Porém, os benefícios são imensuráveis, visto que um operador pode tomar ações rápidas evitando queimas de equipamentos, multas por despejar esgoto na natureza ou até evitar a contaminação da água" – ressalta Marcelo.
Existem produtos para todos os tipos de aplicações. Produtos que possuem um grau de segurança maior, certificação e interface amigável, tendem ser mais caros. "Entretanto, o entendimento com a análise da relevância de ter aquela informação disponível em qualquer lugar, a qualquer momento, tem sido fator decisivo para o investimento. Tudo indica que estamos em um caminho sem volta. Os produtos estão mais seguros, mais fáceis, e o mercado tem criado produtos para diversos perfis diferentes" – avalia Jones Clemente.
Apesar das vantagens, antes de investir neste tipo de tecnologia, é preciso saber em que estágio se encontra a Estação de Tratamento de Água e a qual patamar a equipe pretende elevá-la. "Muitos projetos não dão certo devido à falta de entendimento de qual estágio está a planta de tratamento, assim, muitos acabam pulando etapas e não tendo sucesso na implantação. Além disso, é importante ter o suporte de uma empresa de tecnologia com nome forte, com produtos de qualidade e com know-how no segmento e na técnica" – indica Marcelo.

 

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Também é necessário avaliar se os gestores das plantas de tratamento de água estão abertos a mudanças de paradigmas e metodologias tradicionais de comunicação e compartilhamento das informações entre as equipes. "Depois é necessário saber o quanto a empresa está disposta a pagar por tecnologias de ponta para sua empresa. Essas soluções Bentley estão hospedadas em servidores próprios na nuvem e não precisam de infraestrutura de hardware por parte do cliente" – explica Diego.

 

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Evolução

Os sistemas de controle via dispositivos móveis já existem no mercado há alguns anos, mas a sua evolução é constante. A Altus tem trabalhado com produtos deste segmento desde o ano 2000 e, com base em suas aplicações, traça um breve histórico da evolução desta tecnologia.
• 1996 – Comunicação via rádio modem. Nesta época, as estações de tratamento de água contavam com um Controlador Lógico Programável (CLP), fixado em uma ponte rolante, que mandava informações para um computador central, o qual era responsável pela distribuição das informações. Aqui não estava difundido o conceito de dispositivo móvel como é hoje, mas a tecnologia de monitoração sem fio já estava presente;
• 1999 – CLPs comunicando com centro de controle através de sistemas digitais como X25, que posteriormente foi substituído por framerelay. Atualmente é utilizado MPLS;
• 2000 – CLPs com páginas de web integrada, podendo ser acessadas pelos computadores com navegador Internet Explorer;
• 2002 – CLPs mandando mensagens SMS informando alarmes e variáveis críticas para operadores, gestores e manutenção;
• 2003 – CLPs trocando dados entre CLPs utilizando dados via celular;
• 2005 – O uso mais frequente de dados via celular, troca mensagens SMS e e-mail para celulares ficaram mais frequentes. Além disso, as páginas de internet ficaram mais acessíveis para diagnósticos e manutenção remota. Contudo, o desenvolvimento ainda estava voltado para equipes com pessoas com conhecimento em TI;
• 2010 – Início da nova era em dispositivos móveis. Aplicativos de acesso remoto como VNC e TeamView ficam mais acessíveis. As IHMs TouchScreen passaram a fazer parte do dia a dia da operação, ao mesmo tempo que funcionalidades de servidor Web e servidor VNC deram mais poder para os celulares e tablets acessarem essas interfaces sem a necessidade de especialistas em TI. Os sistemas de automação também passaram a disponibilizar ferramentas de desenvolvimento mais amigáveis e práticas para criação de páginas para acesso remoto;
• 2011 – Produtos para segurança industrial passaram a fazer parte do dia a dia de quem quisesse usufruir das informações remotamente. Os CLPs e IHMs passaram a ser programados com mais critério quanto ao acesso remoto, empresas passaram a fornecer gestão de rede e trafego via internet, para garantir a qualidade e segurança dos dados.
• A partir de 2015 – Os tablets ficaram mais baratos. Sistemas Operacionais como o Android ficaram mais seguros e dezenas de aplicativos têm sido desenvolvidos com opções gratuitas, inclusive. O conceito de Indústria 4.0 passou a ganhar forma, então, um dos principais quesitos para se enquadrar nesta nova forma de gestão é que os dispositivos – de forma unanime – possam ser conectados em rede (IoT) e, mais do que prover informação, os dispositivos podem interagir entre eles. Além disso, algoritmos de controle passaram a usufruir desta funcionalidade, trazendo mais inteligência para o automatismo.
Atualmente as principais tecnologias envolvendo um CLP com esses quesitos são:
• Interface Ethernet com diversos serviços (drivers de comunicação com protocolos industriais, Webserver, SNMP, SNTP, IEC104);
• Páginas de internet autoconfiguráveis específicas para manutenção.
• Páginas de internet desenvolvidas pelo usuário;
• CLPs com acesso direto a banco de dados e envio de e-mails;
• Ferramentas de programação gratuita com todas as linguagens padrões de mercado.

 

 

 

Mercado
O mercado de sistemas de controle via dispositivos móveis está em ascensão e ainda tem muito a crescer, principalmente com as novas tecnologias, em especial com a realidade aumentada. "Hoje se fala muito de Manufatura Avançada e/ou Indústria 4.0, cujo objetivo é a eficiência produtiva e operacional, utilizando as novas tecnologias, como: mobilidade, realidade aumentada e etc." – avalia Marcelo.
Há uma ênfase crescente em aplicativos capazes de planejar, projetar, operar, manter e resolver problemas em infraestruturas de tratamento de água e esgoto de forma mais inteligente, especificamente aplicativos que dão suporte para equipamentos elétricos e mecânicos. "Com a transição contínua para sistemas de controle via dispositivos móveis, as organizações podem utilizar modelos digitais para obter integridade de dados e fluxo contínuo de informações durante toda a vida operacional dos ativos" – analisa Diego.
Hoje, existe uma ampla oferta de dispositivos móveis, entretanto, ainda não está claro a interoperabilidade de todos os fabricantes existentes. "Com o ritmo acelerado e tantos produtos, é muito importante que o usuário teste e homologue seus fornecedores. Conceitos como IoT, Indústria 4.0 e sistemas MES estão cada vez mais presentes. Por ser um país cheio de contrastes e não contar com o mesmo nível de investimento das grandes potências, o Brasil e muitas de suas empresas ainda estão estagnados na realidade da Indústria 2.0. Há um grande espaço para novos dispositivos, tanto industrias (que estão na crista da onda com a inovação), quanto empresas (que estão começando o processo de automatização), mas já vislumbram essas conectividades para indústria 4.0. Existem diversas soluções para o segmento de Saneamento; conhecemos inúmeras empresas privadas e públicas, e muitas dependem de um planejamento estratégico para abraçar de vez essa tecnologia" – afirma Jones Clemente.

 

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Acompanhando toda essa evolução, as empresas do setor estão preparadas para auxiliar na implantação de projetos que envolvam toda essa inovação. A Bentley possui uma gama de profissionais capacitados que ajudam na implantação desse tipo de tecnologia, desde a pré-venda, treinamento e consultoria, caso as operadoras de plantas de tratamento de água e esgoto venham a adquiri-la.
Já a Schneider Electric possui um amplo portfólio de produtos (instrumentação, controladores de processo, acionamentos, rádios de dados e etc.) e softwares (supervisão, historiador, sistema híbrido, gestão de ativos, manutenção, modelagem hidráulica e etc.) para o segmento de saneamento e também possui know-how neste setor, conseguindo fornecer serviços/soluções direta ou indiretamente por parceiros especializados, como: integradores de sistemas, montadores de painéis, fabricantes de máquinas e etc.

 

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Além de contar com uma equipe técnica multidisciplinar formada por profissionais com anos de experiência capazes de desenvolver e aplicar soluções para as mais diversas demandas da indústria, a Altus possui uma ampla variedade de produtos para controle, comunicação, segurança e acesso remoto de todos os processos do mercado de saneamento. "A Série Nexto, mais avançada linha de controladores programáveis da Altus, conta com recursos capazes de controlar os mais variados processos industriais. Moderna e com alta capacidade de processamento, a família Nexto conta com uma ampla gama de produtos que vai desde equipamentos de baixo custo, alta velocidade e E/S integrado, como a linha Xpress, até os robustos controladores redundantes NX3030" – comenta Jones Clemente. No que diz respeito a soluções de acesso remoto, a Altus conta com o TOSIBOX®. Composto por dois dispositivos que se completam (Lock e Key), o equipamento cria um túnel VPN direto no qual somente eles podem acessar a rede.

 

Contato das empresas
Altus: www.altus.com.br
Bentley: www.bentley.com.br
Schneider Electric: www.schneider-electric.com.br

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