Sistema de monitoramento por réplicas virtuais é implantado em Itaipu

Solução apresenta interface de gerenciamento tridimensional que facilita interação entre os sinais nos diversos componentes dos equipamentos com a análise de seus modos de falha

A Hidrelétrica de Itaipu recebeu uma atualização do SOMA (Sistema Orientado ao Monitoramento de Ativos) na primeira semana de fevereiro, colocando em produção ferramentas de monitoramento em tempo real para os diversos equipamentos que compõem a unidade geradora, por meio da navegação virtual em modelos tridimensionais.

Através da Interface Homem-Máquina 3D (IHM-3D), o usuário do Sistema pode visualizar, em réplicas virtuais dos geradores, a posição exata em que se originam os sinais gerenciados, podendo também identificar subsistemas afetados e investigar a interação entre os sinais nos diversos componentes dos equipamentos, facilitando a análise de seus modos de falha.

Além da navegação pela estrutura da máquina e dos sinais de monitoramento, a IHM-3D permite desmontar e remontar virtualmente cada parte do gerador com seus respectivos sensores. A incorporação de réplicas virtuais ao monitoramento de ativos é um dos pilares da Indústria 4.0, que busca aprimorar a gestão e a operação dos equipamentos a partir dos seus modelos digitalizados, também chamados ‘digital twins’ ou gêmeos digitais.

O pesquisador do Cepel, André Tomaz de Carvalho, gerente do SOMA, explica que as réplicas digitais podem ser subdivididas em estruturais ou estáticas – como é o caso das atualmente implantadas em Itaipu – e em comportamentais ou dinâmicas – que consistem em simulações numéricas em tempo real do comportamento dos equipamentos com base em modelos de engenharia. “O SOMA dá suporte a ambas, proporcionando à engenharia de manutenção ferramentas valiosas para o monitoramento da condição dos seus ativos”, complementa.

 

Já o coordenador do Projeto Matrix-UG, José Quirilos Assis Neto, da Divisão de Engenharia Eletromecânica de Itaipu Binacional, afirma que atualmente o sistema está apto e configurado para receber diferentes tipos de sinais, como vibração, descargas parciais, pressão, entre outros. Ele conta que os sensores de temperatura já estão conectados a rede, e a conexão dos demais tipos está em processo de instalação.

“O sistema adquire, ainda, sinais de potência ativa e reativa, rotação, corrente da unidade geradora, entre outros, através de conexão digital com outro sistema disponível na planta, o Sistema de Integração de Redes Industriais – SIRI”, explica. O ambiente da IHM-3D instalado nos geradores pode ser acessado a partir da intranet da empresa via navegador padrão de internet, através da aplicação de monitoramento online do programa, e alcança todos os geradores, tanto de 50 Hz, quanto de 60 Hz.

Dessa forma, a interface, seguindo o vetor da digitalização nos sistemas de monitoramento e diagnóstico de equipamentos, disponibiliza à Engenharia de Manutenção da UHE uma visualização mais concreta da estrutura e do estado operativo dos geradores, provendo subsídios ao seu corpo técnico para a avaliação dos equipamentos e eventuais planejamentos de atividades.

Segundo o pesquisador André Tomaz, as réplicas comportamentais dos geradores, baseadas em simulações numéricas em tempo real, já estão em fase avançada de desenvolvimento sob a gerência do pesquisador Renato de Oliveira Rocha, no Laboratório de Mecânica Aplicada do Cepel, que presta suporte de engenharia ao desenvolvimento do SOMA, devendo ser incorporadas em uma próxima versão do sistema da Binacional.