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SOMA - Sistema Orientado ao Monitoramento de Ativos de Engenharia

Apresentação

O SOMA é um sistema único e integrado que incorpora alguns produtos previamente desenvolvidos pelo Cepel na linha de monitoramento, análise e diagnóstico de equipamentos elétricos, visando atender às empresas quanto ao aumento da disponibilidade e à redução dos custos de manutenção.

O público-alvo desse sistema é a engenharia de manutenção e operação de plantas de geração de energia elétrica, auxiliando a gestão de ativos físicos, podendo se estender ao monitoramento de praticamente qualquer processo industrial.

Algumas são as motivações que levaram ao desenvolvimento de um novo sistema deste tipo no Cepel, dentre elas a necessidade de modernização, além das vantagens de um sistema WEB multicamadas, de arquitetura distribuída e com aplicação RIA (Rich Internet Application). Além disso, os requisitos funcionais mudam frequentemente, levando à necessidade de sistemas mais flexíveis com múltiplas configurações (liberdade em relação ao ambiente), mais robustos e confiáveis e que permitam maior produtividade e conforto (User Interface).

Uma outra preocupação foi minimizar o custo total de propriedade, com a utilização de metodologias de desenvolvimento de software e gestão eficiente de mudanças, fruto das alterações nos requisitos do cliente. Além disso, o sistema usa muitas ferramentas eficientes, sendo algumas gratuitas para uso comercial, tal como o SGBD Oracle XE e outras do tipo código-aberto, como Apache, Eclipse, SVN, Junit, etc.

Monitoramento online

 

As funcionalidades do SOMA permitem desde o monitoramento online do estado do equipamento por um técnico de manutenção até o diagnóstico da sua condição por um engenheiro especialista. Tudo isso, por meio de uma interface que oferece sinais em tempo real, alarmes, agendamento de ensaios, curvas históricas, técnicas de tratamento de sinais e módulo de diagnóstico via lógica fuzzy/sistema especialista.


O Diagnóstico e Prognóstico de vida útil é um exemplo de serviços construídos sobre o Framework como Plug-in.


Histórico de desenvolvimento do SOMA


Desde a sua fundação, o Cepel atua na área de análise dinâmica e de vibrações de equipamentos de geração e transmissão de energia elétrica, fornecendo apoio técnico à área de engenharia de manutenção das empresas Eletrobras - tanto na forma de medições em campo, como na modelagem computacional e no monitoramento e diagnóstico da condição operacional destes equipamentos.


Nesta área, uma tendência mundial de otimização dos processos de manutenção industrial se intensificou a partir da década de 1990 no sentido da adoção crescente da metodologia de manutenção preditiva, em que o monitoramento permanente da condição do equipamento é a premissa básica. No Brasil, mais especificamente no setor de geração elétrica, tal inclinação apresentou um forte crescimento e desse processo nasceu o SOMA.


No final dos anos 1990, o Cepel propôs às empresas Eletrobras o desenvolvimento de um sistema computacional que operasse 24 horas, 7 dias na semana e que tivesse a missão de monitorar as grandezas de estado mais relevantes à engenharia de manutenção no acompanhamento da condição de unidades hidrogeradoras. A primeira geração deste sistema foi desenvolvida com base na arquitetura cliente-servidor e protótipos foram implantados em unidades geradoras de algumas usinas, com destaque para a Eletronorte.


Nos anos 2000, mais um importante passo foi dado. A partir de 2005, vislumbrando o potencial oferecido pela Internet para o uso de aplicações da natureza do SOMA, o Cepel iniciou o desenvolvimento da sua segunda geração, resultando em um sistema Web acessado via browser.


O SOMA vem sendo aprimorado e tornou-se um sistema de monitoramento e diagnóstico de abrangência geral, extrapolando a aplicação original a hidrogeradores. Em decorrência disso, o sistema já teve a oportunidade de ser empregado em outros projetos do Cepel onde o monitoramento de sinais em tempo real se mostrou uma necessidade fundamental, a exemplo do SOMA-Torres - Monitoramento de Estais de Linhas de Transmissão, uma parceria Cepel/DLE- Furnas, e os projetos Diatérmica, MoniTermo e TurboDiag - Monitoramento de componentes de unidades geradoras a vapor, uma parceria do Cepel/DLE- Tractebel, com a participação do Departamento de Tecnologias Especiais (DTE) do Centro.

 

Em 2012, surgiu a oportunidade de implantação do SOMA em Itaipu Binacional, mas a decisão de monitorar as 20 Unidades Geradoras (UGs) de 750MW por meio do sistema desenvolvido pelo Cepel formalizou-se em 2015.

 

Em 2016, iniciou-se a implantação do SOMA nas Unidades Geradoras de UHE Itaipu.

 

O SOMA foi concebido de modo a funcionar como um grande framework de software, onde um núcleo principal possui a característica de admitir a integração de plugins específicos que podem vir a ser desenvolvidos pelo Cepel ou por outros grupos, seguindo padrões predefinidos pelo Centro. O sistema opera continuamente em tempo real, coletando, processando e armazenando os sinais.

 

Implantação do SOMA em Itaipu Binacional

 

Em setembro de 2016, iniciou-se o processo de implantação do SOMA nas Unidades Geradoras de Itaipu.

 

O monitoramento de cada unidade geradora de Itaipu consiste na aquisição e processamento de aproximadamente 500 pontos de medição, como temperaturas no gerador e mancais da máquina, vibração, pressões hidráulicas na turbina, descargas parciais no gerador, como também de grandezas de processo, as quais definem o ponto de operação da unidade e com isso balizam as medições das grandezas de estado. O número de sinais medidos nas 20 unidades geradoras da usina de Itaipu perfaz um total de aproximadamente 10 mil pontos.

 

 

Interface Web do Sistema Soma-Itaipu

 



Tela principal do SOMA.

 

 


Monitor da Unidade Geradora de Itaipu.

 

 



Sinais Online.

 

 

Integração do IMA-DP ao SOMA

 

Um dos requisitos de Itaipu para utilização do SOMA era justamente que a medição de descargas parciais fizesse parte do monitoramento das UGs, em complemento às medições de natureza mecânica.


Com isso, o SOMA, em parceria com o IMA-DP, viabilizou a integração do módulo de aquisição de sinais de DP. Esta integração foi realizada com sucesso.


Para consolidar o produto, a equipe do SOMA desenvolveu a integração das interfaces de análise do IMA-DP, tornando-o, então, um sistema de monitoramento com mais esta funcionalidade, pronto para ser instalado em qualquer cenário que requeira o monitoramento de descargas parciais em tempo real.


A nova interface web conta com a facilidade de acesso aos Mapas de DP a partir de um ponto no gráfico de tendência das medidas. Possibilita ainda a análise em múltiplos Mapas de DP na mesma janela.

 

 


Interface Web do Mapa de Descargas Parciais.

 

 

Clique aqui para conhecer outros projetos implantados

Contato

Entre em contato com a área responsável através do e-mail:


 soma@cepel.br