a telemetria como a inteligência da gestão da medição de água

Serviços de Telemetria para Gestão e Monitoramento da Micromedição em Grandes Consumidores do DMAE

A TELEMETRIA COMO A INTELIGÊNCIA DA GESTÃO DA MEDIÇÃO DE ÁGUA

Como obter a determinação das perdas de faturamento e fazer a avaliação de eficiência de medidores de água potável em tempo real

Uma breve introdução

Coordenação de Micromedição

Gerência de Gestão do Consumo

Diretoria de Relacionamento com o ClienteDezembro/2012

ApresentaçãoPalestrante: Elton J. Mello

1980 – Graduação em Engenharia Mecânica pela UFSM.

1985 - 1989 – Supervisor Sênior da Souza Cruz

1989 - 1995 – Chefe Seção de Manutenção do HPS

1995 – Especialização em Engenharia Clínica pela UFRGS

1995 – Engenheiro concursado do Departamento Municipal de Água e Esgoto

1995 - 2000 – Chefe da Seção de Medição/DVI

2001 - 2003 – Superintendente Comercial do DMAE

2003 - 2008 – Gerente de Engenharia e Patrimônio do Grupo Hospitalar Conceição de Porto Alegre – RS / Ministério da Saúde do Brasil

Desde 2008 – Responde pela Gerencia Técnica do Laboratório de Hidrômetros

Trabalhos publicados* Mello, Elton J., Rabello Jr. Maturino. Leitura de medidores de água por radiofrequência. 26°Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental –ABES. Anais. Porto Alegre - RS, 2011.

* Mello, Elton J., Rabello Jr. Maturino. Manutenção preditiva de medidores de água, baseada em critérios comerciais. 39ª Assembleia Nacional da ASSEMAE. Anais. Gramado - RS, 2009.

* Mello, Elton J., Farias, Ruben de L. O ar e a sua influência na medição do consumo. XXI Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental – ABES. Anais. João Pessoa - PB, 2001.

* Mello, Elton J. As perdas não físicas e o posicionamento do medidor de água. XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental – AIDIS. Anais. Porto Alegre - RS, 2000.

* Mello, Elton J. Perdas não físicas pela submedição: O hidrômetro classe C é a solução? 28ª. Assembleia Nacional da ASSEMAE. Anais. Porto Alegre - RS, 1999.

* Mello, Elton J. Recuperação de hidrômetros: Prejuízo ou investimento? 27ª. Assembleia Nacional da ASSEMAE. Anais. Vitória – ES, 1998.

* Mello, Elton J. Perdas na medição: A contribuição do hidrômetro inclinado. 24.ª Assembleia Nacional da ASSEMAE. Anais. Brasília - DF, 1997.

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MEDIÇÃO DA ÁGUA

Características Metrológicas dos Medidores de ÁguaE

rro

[%

]+2% / +5%

-2% / -5%

F a i x a S u p e r i o r d e M e d i ç ã o

+5% / +10%

-5% / -10%

Faixa Inferior de Medição

Qmin Qt Qnon Qmáx

Ifunc

0%

Singularidades do Consumo de Água: Consumo mensalE

rro

[%

]Qmin Qt Qnon Qmáx

IfuncM³

21 a 300 m³/mêsNo modelo tradicional é realizada

uma leitura mensal, ou seja, o volume consumido [M³] é obtido

com resolução de 30 dias

Singularidades do Consumo de Água: Consumo mensalE

rro

[%

]Qmin Qt Qnon Qmáx

IfuncM³

21 a 300 m³/mêsDo VOLUME MENSAL [M³]

consumido aplicam-se as tabelas de DIMENSIONAMENTO de hidrômetros

Singularidades do Consumo de Água: Por faixa de vazão E

rro

[%

]Qmin Qt Qnon Qmáx

Ifunc

m³m³

m³

m³ m³

m³

m³m³

M³

Mas os volumes [m³] são consumidos em várias faixas de vazões, inclusive

naquelas muito baixas onde o hidrômetro não iniciou o seu funcionamento

Singularidades do Consumo de Água: Por faixa de vazão E

rro

[%

]Qmin Qt Qnon Qmáx

Ifunc

m³

m³

m³

m³

m³

m³

Ou os volumes [m³] são consumidos em faixas de vazões superiores a

capacidade nominal (Qnom) do medidor, acarretando o seu desgaste prematuro

Singularidades do Consumo de Água: Perdas de FaturamentoE

rro

[%

]

0%

S U B M E D I Ç Ã O

Qn

m³/h

Curva de calibração

V[m

3 /m

ês]

Vo

lum

e co

nsu

mid

o /

mês

21 a 300 m³/mês

Assim volume mensal [M³] pode estar sendo consumido numa situação similar ou próxima a esta, onde a maior parte esteja ocorrendo em vazões onde os

erros do medidor sejam maiores

Singularidades do Consumo de Água: Perdas de FaturamentoE

rro

[%

]

V[m

3 /m

ês]

Vo

lum

e co

nsu

mid

o /

mês

0%

S U B M E D I Ç Ã O

Qn

E[%]

m³/h

21 a 300 m³/mês

Seleção e Dimensionamento

Curva de calibração

Mas é a informação que se dispunha para dimensionar e para calcular as

perdas devido à submedição

Singularidades do Consumo de Água: Perdas de FaturamentoE

rro

[%

]

V[m

3 /m

ês]

Vo

lum

e co

nsu

mid

o /

mês

0%

S U B M E D I Ç Ã O

Qn

E[%]

Perda de faturamento ou Submedição: E[%] x V[m³/mês]

m³/h

Curva de calibração

21 a 300 m³/mês

Assim, calcula-se as perdas com as informações disponíveis, isto é, faz-se

uma aproximação das perdas por submedição

Singularidades do Consumo de Água: Perdas de FaturamentoE

rro

[%

]

0%

If

1,25xQnQmin

QtQn

e2e5 e10

Perda de faturamento ou SubmediçãoE[%] = ∑(en x vn/VT)

v2

v6v0v1

v3

v4

v5

v7

v8 v9

v10

m³/hCom os volumes consumidos em cada faixa de vazão e as curvas de calibração

do hidrômetro (função do tempo e volume consumido), calcula-se as perdas

reais de submedição

Singularidades do Consumo de Água: Perdas de FaturamentoE

rro

[%

]

0%

If

1,25xQnQmin

QtQn

e2e5 e10

Perda de faturamento ou SubmediçãoE[%] = ∑(en x vn/VT)

v2

v6v0v1

v3

v4

v5

v7

v8 v9

v10

m³/h

Índice de Desempenho do MedidorIDM = 100 – E[%]

Singularidades do Consumo de Água: Perdas de FaturamentoE

rro

[%

]

0%

If

1,25xQnQmin

QtQn

e2e5 e10

v2

v6v0v1

v3

v4

v5

v7

v8 v9

v10

m³/hOs volumes por faixa de vazão são totalizados a cada 60s, assim a resolução de 30 dias passa para 1min. Como consequência, obtém-se as vazões reais que passam

pelo hidrômetro, e não vazões médias/horárias permitindo uma seleção e dimensionamento corretos dos medidores e individualizado por cliente.

TELEMETRIA DMAE

Meta x projeção: consumo da competência até a última atualização em relação ao consumo esperado no cliente;Qn x Vazão Máxima: Qual foi o pico de vazão ocorrido e qual é a vazão nominal do medidorQmin x Vazão Mínima: Qual a mínima vazão de consumo da água no ramal e qual é a Qmin do hidrômetroConsumo fora de faixa: Informa qual os %s de volumes foram consumidos abaixo da vazão mínima / acima da vazão nominal do hidrômetro

Relatório de consumo por hora

Relatório de consumo por mês

Relatório de consumo mensal por tipo de atividade

Informações de vazões acima ou abaixo das desejadas são visualizadas graficamente nesta tela

Este gráfico de vazões horárias permite uma visualização geral do dimensionamento do hidrômetro, caso observe-se uma tendência a vazões elevadas ou muito baixas a análise continua no gráfico das Vazões Qx.

Informações detalhadas são obtidas sem sair da tela

O histograma de consumo, apresenta os volumes consumidos por faixa de vazões, sendo que a totalização dos volumes ocorreu em intervalos de 60s.

O histograma de tempo é complementar ao de volumavaliar o dimensionamenthidrômetro

Os histograma de consumo e de tempo são ferramentas indispensáveis para o correto dimensionamento e seleção do medidor.

Com o histograma de consumo (Peso Qx) e a curva de calibração (Erro Qx) em função do tempo e do volume, tem-se a perda devida à submedição

QN1.5 QN3.5 QN5 QN10 QN15 QN30 QN50 QN60* QN150

Q1 0,005 0,010 0,030 0,030 0,030 0,050 0,070 0,040 1,400

Q2 0,015 0,035 0,100 0,045 0,070 0,120 0,140 0,100 1,800

Q3 0,030 0,050 0,400 0,065 0,090 0,180 0,200 0,160 3,000

Q4 0,050 0,075 0,750 0,200 0,225 0,450 0,300 0,400 4,500

Q5 0,100 0,100 1,000 0,800 1,500 3,000 0,750 1,800 12,000

Q6 0,350 0,400 1,500 2,000 5,000 5,000 5,000 5,000 20,000

Q7 0,550 0,750 2,000 3,500 7,500 10,000 10,000 12,000 30,000

Q8 0,850 1,500 3,500 5,000 10,000 15,000 20,000 30,000 50,000

Q 1,150 2,500 4,000 7,500 12,500 20,000 30,000 50,000 100,000

Q10 1,500 3,500 5,000 10,000 15,000 30,000 50,000 60,000 150,000

TABELA 3 - VAZÕES DE CALIBRAÇÃO POR VAZÃO NOMINAL QN [m³/h]Vazões de

Calibração - Qx

Se o sistema tem as curvas de calibração (Erro Qx) é feita a seleção automática do melhor medidor para cada cliente

m³/h m³/h m³/h m³/h

1 0,005 13 0,100 26 0,800 39 5,000

2 0,010 14 0,120 27 0,850 40 7,500

3 0,015 15 0,140 28 1,000 41 10,000

4 0,030 16 0,160 29 1,150 42 12,000

5 0,035 17 0,180 30 1,400 43 12,500

6 0,040 18 0,200 31 1,500 44 15,000

7 0,045 19 0,225 32 1,800 45 20,000

8 0,050 20 0,300 33 2,000 46 30,000

9 0,065 21 0,350 34 2,500 47 50,000

10 0,070 22 0,400 35 3,000 48 60,000

11 0,075 23 0,450 36 3,500 49 100,000

12 0,090 24 0,550 37 4,000 50 150,000

25 0,750 38 4,500

Limites das faixas de vazões

O melhor medidor para cada cliente é o que apresenta o maior IDM

É possível verificar o ganho esperado em cada um dos clientes e especificar cliente por cliente os medidores a serem adquiridos.

Este relatório apresenta os clientes que estão com consumindo fora (abaixo/acima) das vazões características (Qmin/Qn) dos medidores instalados.

É possível saber as perdas de submedição em cada um dos clientes e os medidores ideais para cada um dos clientes.

ALARMES

• Sensor retirado/fraude• Consumo reverso• Consumo zero/medidor parado• Sobrevazão• Subvazão• Consumo noturno

Integração com o Sistema de Faturamento - SCA

Este é o arquivo de carga do sistema de faturamento, o mesmo que é gerado pelos coletores de leitura

CONCLUSÃO

A telemetria vem sendo tratada como ferramenta de gestão para a

melhoria e qualificação da medição de água, no entanto com este

sistema buscou-se alcançar um patamar de desenvolvimento em

que a telemetria seja a própria inteligência da gestão, de maneira

que, muito além das leituras e medições contínuas da água

consumida e dos alarmes das situações e problemas que ocorram

com o funcionamento do medidor ou de abastecimento, os dados

obtidos tanto na forma de consumo da água como das condições

de operação do medidor em cada cliente, sejam utilizados para

determinar as perdas de água da micromedição e o índice de

desempenho desta medição em tempo real.

Serviços de Telemetria para Gestão e Monitoramento da Micromedição em Grandes Consumidores do DMAE

A T E L E M E T R I A C O M O A I N T E L I G Ê N C I A D A G E S T Ã O D A M E D I Ç Ã O D E Á G U A

Obrigado!Apresentação:

Engº Elton J. MelloGestor do Contrato

dezembro/2012