novos modelos para a gestão inteligente das redes de Água · novos modelos para a gestão...
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Novos Modelos para a Gestão Inteligente das Redes de Água
Vinícius Battistelli Lemos, Itron Soluções para Energia e Água
Engenheiro de Aplicações – [email protected]
AgendaObjetivos da apresentação
Indústria 4.0 e Saneamento
IoT - Aplicações em ações comerciais e operacionais
Desafios e Oportunidades de Eficiência
Ciclo de Informações nas Concessionárias
Eficiência Operacional
Como a Itron pode ajudar
Indústria 4.0Conceitos e escopo
http://www.industria40.gov.br/
“Fusão dos mundos físico,
digital e biológico”
Onde o Saneamento pode tirar
proveito imediato da Indústria
4.0?
IoT – Internet das Coisas
IoTCasos de Uso
Ciclo
Completo!
Mais
comida!
Preciso de
água!
Estou aqui!
Acabou o
toner!
Temperatura
alta!
Leitura
Alarmes
Estou
perdido!Alarme!
Estou cheia!Acesso
garantido!
Vazamento!
Pressão!
Qual o desafio hoje?Incógnitas nas equações
Produção
7M m3 produzido
4.500.000 kWh
2.500kg cloro
Fatura
4.5M m3 faturado
30.000 ligações
10 leituristas
2 ciclos de faturamento
Receita 14 MR$
Desafio
63%100%
PRODUÇÃO &
TRATAMENTOFATURAMENTO
& OPERAÇÃO
PERDAS REAIS PERDAS APARENTES
RESIDENCIAL
COMERCIAL
INDUSTRIAL
NETW
ORK
• Vazamentos na
distribuição
• Perdas na operação
• Leituras erradas
• Incertezas na medição
• Consumos não autorizados
Ciclo de Informações nas ConcessionáriasVisibilidade (quando possível)
Volumes micromedidos
(Dep. Comercial)
Volumes macromedidos
(Dep. Produção)
Compatibilização das
datas leitura (Dep.
Leitura e Fiscalização)
Medições de Pressão
(Dep. Operacional)
Separação Perdas Reais e
Aparentes (Pressão Média,
Fator Noite e Dia, …)
Sempre defasados pela demora na preparação
Sujeitos a erros de manipulação de dados
Mobilizam recursos escassos
90% do tempo para preparação / 10% para decisão
Eficiência dos serviços de águaÁreas de melhoria
Nuvem IP
Nuvem IPOPERACIONAL COMERCIAL
Captação de Água
Adução de Água
Tratamento de Água
Adução de Água
ReservaçãoDistribuição
de ÁguaDistribuição/
Medição
Coleta de Dados de Medidores
Faturamento dos Serviços
Atendimento ao Cliente
Cobrança e Faturamento
Áreas de Melhoria da Eficiência
Pro
cess
os
Ef. Energética Qualidade dos Serviços Perda de água Perda de receita Relação com Consumidor
Atendimento em % da
Regulação LocalReclamações por 1.000
Conexões
KPI’s:Água não contabilizada (m³)
Água produzida (m³)
kWh/m³
Custo de Energia ($)
Custo Total ($)
Água não faturada (m³)
Água faturada (m³)
DMA
Rede de Distribuição de Água
Residencial
Comercial
Industrial
Rede
Rede
Aplicativos de Usuários
Finais
Softwares Existentes na
Concessionária
Software da Itron e de outros
fornecedores
Reservatório de
distribuição de água
Planta de Tratamento de Água
Fonte de Água
(Superficial)
Fonte de Água
(Subterrânea)
Estação de
bombeamento
Estação de
bombeamento
Estação de
bombeamento
Estação de
bombeamento
ESTABELECER UMA
LINHA BASE
Visibilidade operacional
Avaliação da eficiência
atual para determinar um
plano de ação
Cálculo de KPIs
customizáveis iniciais
IMPLEMENTAR
MELHORIAS
Implementação de:
•Gestão e previsão de eventos
• Detecção e localização de vazamentos
• Calibração hidráulica• Controle automático de pressão
• Eficiência energética• Detecção de fraudes• Programa de substituição de medidores
ACOMPANHAR E
AVALIAR
Análise de:
• Balanço hídrico
• Balanço energético
• Receita e faturamento
• Evolução de KPIs
• Impacto financeiro
• Relatórios periódicos
Resultados continuados
das ações,
monitoramento
REPETIR E
FORNECER
FEEDBACK
Validar resultados:
• Suporte de um serviço permanente de consultoria
• Comparar dados e resultados
• Acompanhar o alcance de metas
• Elaborar um novo plano de ação
• Feedback das áreas operacionais
Dados Legados da
ConcessionáriaSOLUÇÕES INTEGRADAS
Informações de
dados disponíveis
na concessionária
Melhorias
•Capacidade de
distribuição do
sistema existente
•Produtividade na
operação de água
•Operação
sustentável
•Conscientização,
aproximação e
satisfação do
consumidor
Situação atual Smart water
Novos dados de
entrada
Dados de
medidores e
sensores adicionais
Como alcançar a eficiênciaCaminho para a solução
AplicaçõesComo a Itron pode auxiliar na busca por eficiência
VISIBILIDADE OPERACIONAL
✓ Melhor gestão do abastecimento de
água
✓ Maior efetividade dos investimentos
✓ Maior eficiência operacional
✓ Monitoramento dos requisitos
regulatórios
CONTROLE AUTOMÁTICO DA
PRESSÃO
✓ Redução de novos vazamentos e
rompimentos
✓ Melhores serviços de abastecimento de
água
✓ Menores custos operacionais (OPEX)
✓ Melhor disponibilidade de água
✓ Maior vida útil dos ativos de distribuição
de água
PROGRAMA DE SUBSTITUIÇÃO DE
MEDIDORES
✓ Recuperação e proteção de receitas
✓ Redução de perdas aparentes
✓ Faturamento justo
✓ Manutenção do inventário de ativos de
medição sempre atualizado
✓ Sustentabilidade financeira
✓ Viabilização financeira para
universalização do acesso à água
GESTÃO E PREVISÃO DE EVENTOS
✓ Detecção rápida de comportamentos
anômalos na rede
✓ Previsão e prevenção de problemas
operacionais
✓ Detecção das causas de problemas
operacionais
✓ Redução das reclamações dos
consumidores
DETECÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE
VAZAMENTOS
✓ Detecção de vazamentos não aparentes
✓ Detecção, localização de vazamentos e
redução dos tempos até o reparo final
✓ Melhoria da imagem pública da empresa
✓ Menor OPEX
✓ Melhor disponibilidade de água
CALIBRAÇÃO DA MODELAGEM
HIDRÁULICA
✓ Integração automática de dados das
diversas plataformas existentes
✓ Calibração on-line
✓ Suporte à tomada de decisão
✓ Ampliação otimizada de ativos a
partir de simulações em modelo
calibrado
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
✓ Menores despesas com energia
elétrica
✓ Menores emissões de CO2
DETECÇÃO DE FRAUDES
✓ Recuperação e proteção de receita
✓ Redução de perdas aparentes
✓ Sustentabilidade financeira da
operação
Visibilidade Operacional – MicromediçãoEstudos de caso - Brasil
Concessionária com 30.000 ligações
2.000 com telemetria
1.700 com volumes diários
300 com volumes horários
Programa Conta Justa
~ 100.000 matrículas no Brasil
Consumos diários
Visibilidade Operacional – MicromediçãoO poder da Internet das Coisas
445.000
450.000
455.000
460.000
465.000
470.000
475.000
480.000
485.000
490.000
m³/
mês
Total Micromedido Mensal
Total Micromedido0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
m³
Total Micromedido Diário
Consumo total das matrículas monitoradas (m³)
1,201,14 1,15 1,18
1,24
1,11
0,990,990,92 0,94 0,97
1,04
0,93
0,83
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
segunda-feira terça-feira quarta-feira quinta-feira sexta-feira sábado domingo
m³/
dia
Consumo por ligação por dia da semana
Média Mediana
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
18/1/19 0:00 19/1/19 0:00 20/1/19 0:00 21/1/19 0:00 22/1/19 0:00 23/1/19 0:00 24/1/19 0:00
m³/
hora
Consumo Horário
Consumo Total
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,1
m³/
hora
Consumo horário por ligação
Média Mediana
Visibilidade OperacionalDados + Análises = Tomada de Decisão
DMC
Rede de Distribuição de
Água
Residencial
Comercial
Industrial
Reservatório
de
distribuição
de água
Estação de
Tratamento de
Água
Fonte de Água
(Superficial)
Fonte de Água
(Subterrânea)
Estação de
Bombeamento
Estação de
Bombeamento
Estação de
Bombeamento
Estação de
Bombeamento
Nuvem
Rede
Integração
de Dados
VisibilidadeResultados
Melhoria na Eficiência
• Importação e
agregação de dados
de todas as fontes
• Normalização dos
dados
Mapa da
Rede
• Hierarquia virtual
entre sensores e
DMCs
KPIs
• Padrões (IWA, SNIS)
ou customizados
• Podem ser
calculados por DMC
• Informações estão
sempre disponíveis
para todos os
envolvidos
• Melhoras na operação
• Conformidade
regulatória
• Menos tempo
exportando e
mesclando dados
Visibilidade Operacional – OperaçãoEstudo de caso - Chile
Concessionária com ~ 19 mil habitantes
Sensores com telemetria
13 de pressão
9 de vazão
2 de nível
Ações
Criação do Modelo “Virtual” da rede
Armazenamento e Análise de dados
Cálculo de indicadores
Mudando os ciclosCom mais informações e poder de decisão
Receitas caindo e custos
operacionais aumentando
Investimentosconcentrados no
aumento de demanda dos
clientesOrçamento operacional
reduzido especialmente em
áreas de manutenção de
rede
Agua não faturada
aumentando
Mais investimentos em programas de redução de agua
não faturada
Agua não faturada diminui
Receita aumenta Despesas
operacionais diminuem
Investimentosaumentam para incluir melhorias
operacionais
Sobre a Itron
Receita 2017
2B dólares
Funcionários
8.000+
38 milhões de dispositivos
gerenciados pela Itron
17 milhões de
consumidores de água
no sistema em nuvem
da Itron
200 milhões de dispositivos
implantados pela Itron
NASDAQ
ITRI
A Itron é a principal fornecedora global de tecnologia e serviços com
soluções para otimizar o fornecimento e a utilização de água, eletricidade e
gás.
Estamos empenhados em criar um mundo mais sustentável.
62LOCAIS
17PRINCIPAIS
LOCAIS
Perguntas
Vinícius Battistelli Lemos
V Simpósio ISA São Paulo
de Automação em Saneamento19 de março de 2019 – São Paulo / SP
Itron BrasilAv. Joaquim Boer, 792 - Americana – São Paulo | Fone: (19) 3471-8400