UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA

SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE INSPEES TERMOGRFICAS EM EQUIPAMENTOS ELTRICOS

MRIO MARCOS DA CRUZ COSTA SEGUNDO

MONOGRAFIA DE CONCLUSO DO CURSO DE ENGENHARIA DE COMPUTAO Orientador: Professor Anderson Luiz de Oliveira CavalcantiNatal, dezembro de 2009.

SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE INSPEES TERMOGRFICAS EM EQUIPAMENTOS ELTRICOS

Trabalho de concluso de curso apresentado como parte das atividades para obteno do ttulo de Engenheiro de Computao, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

Orientador: Prof. Anderson Luiz de Oliveira Cavalcanti Natal, 2009

Autoria: Mrio Marcos da Cruz Costa Segundo Ttulo: Sistema de Gerenciamento de Inspees Termogrficas em Equipamentos Eltricos

Trabalho de concluso de curso apresentado como parte das atividades para obteno do ttulo de Engenheiro de Computao, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

Os componentes da banca de avaliao, abaixo listados, consideram este trabalho aprovado.Nome Titulao Assinatura Instituio

1

Prof. Anderson Luiz de Oliveira Cavalcanti

Doutor

UFRN

2

Prof. Andr Laurindo Maitelli

Doutor

UFRN

3

Eng. Diego de Miranda Gomes

Mestre

Petrobras

Data da aprovao: ____ de _____________________ de ________.

Dedico esta obra a todos os estudantes que trabalham embarcados.

AGRADECIMENTOS

Agradeo, primeiramente, aos meus pais, por terem se esforado para me dar educao e cobrado bons resultados acadmicos quando eu ainda no tinha maturidade suficiente para dedicar-me sozinho aos estudos. Aos meus colegas de faculdade, pelas noites de sono perdidas em estudos, em dedicao recproca no esclarecimento de dvidas. Aos professores, por mulltiplicarem seu conhecimento. minha irm, que vez por outra imprimia alguma apostila. Aos meus familiares, que de alguma forma me ajudaram, seja tirando uma ou outra dvida de portugus, ou at mesmo dando uma carona para a aula. Aos colegas de trabalho, por colaborarem com a realizao deste projeto com dicas, idias e crticas. Petrobras, pelo espao disponibilizado para a realizao deste trabalho. Aos meus amigos, por permanecerem sempre se divertindo enquanto eu me dedicava concluso deste trabalho. E a Alice, por permanecer sem se divertir enquanto eu me dedicava concluso deste trabalho.

Calado, at um idiota se passa por inteligente.Marcondes Falco Maia

RESUMO

Um Sistema de Gerenciamento de Inspees Termogrficas adequado s instalaes da Refinaria Potiguar Clara Camaro era uma necessidade desta unidade da Petrobras, que j possua um sistema genrico para executar esta funo, mas que no atendia a todas as exigncias da refinaria. O processo de elaborao de um prottipo para o sistema foi naturalmente dividido em duas partes: a primeira consistiu da sua implementao, baseada em requisitos expostos pela equipe de manuteno preditiva, onde todo o projeto foi fundamentado em modelos consolidados de engenharia de software, focando principalmente na documentao. Para tal foi utilizado um sistema de gerenciamento de contedo baseado em software livre. A segunda parte foi composta da implantao e testes, acompanhados da coleta de informaes dos usurios sobre o sistema, de modo a compor uma base de dados que ser utilizada na implementao definitiva. Palavras-chave: Gerenciamento. Termografia. Engenharia de software. Refinaria. Petrobras. Manuteno preditiva.

ABSTRACT

The unit for refining of oil of Petrobras, Refinaria Potiguar Clara Camaro always needed a Thermographic Inspections Management System although it already had a generic system, but it wouldnt attend the refinery expectations. The process of creation of a prototype for the system was divided in two parts: the first was the implementation based on requirements of the predictive maintenance team, so that the whole Project was grounded in strong models of software engineering, based on documentation. In order to do that was used a content management system based on free software. The second part consists of implantation and tests, and users information acquiring about the system in order to build a library to be used on the definitive implementation. Key-words: Management. Thermography. Refinery. Petrobras. Predictive maintenance. Software engineering.

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

CDC - Centro de distribuio de cargas CCM - Centro de controle de motores JPEG - Joint Photographic Experts Group MTA - Mxima temperatura admissvel OM - Ordem de manuteno PHP - PHP: Hypertext Pre-processor (pr-processador de hiper-texto) QAV - Querosene de aviao RPCC - Refinaria Potiguar Clara Camaro SE- Subestao eltrica UML - Unified Modelling Language (linguagem de modelagem unificada)

SUMRIO

Introduo................................................................................................................ 11 1 O Emprego da Manuteno Preditiva na RPCC ..............................................131.1 1.2 1.3 1.41.4.1 1.4.2 1.4.3

Conceito ..................................................................................................................... 13 Termografia em equipamentos eltricos ..................................................................... 14 As instalaes eltricas da RPCC .............................................................................. 15 Metodologia da manuteno preditiva ........................................................................ 16Criao das rotas ..................................................................................................................16 Criao do plano de manuteno..........................................................................................16 Execuo da inspeo termogrfica......................................................................................17

2 A Implementao do Sistema ...........................................................................182.12.1.1 2.1.2 2.1.3

Descrio dos requisitos ............................................................................................. 18Arquitetura ............................................................................................................................18 Forma de relatrio de termografia.........................................................................................19 Usurios do sistema..............................................................................................................20

2.22.2.1

UML ............................................................................................................................ 21Conceito ...............................................................................................................................21

2.32.3.1

Casos de uso.............................................................................................................. 21Atores ...................................................................................................................................21

2.3.1.1 Administrador ........................................................................................................................22 2.3.1.2 Analista .................................................................................................................................22 2.3.2 Especificao de casos de uso..............................................................................................22

2.3.2.1 Logar no sistema ...................................................................................................................22 2.3.2.2 Gerenciar usurios ................................................................................................................23 2.3.2.3 Gerenciar pontos...................................................................................................................24 2.3.2.4 Gerenciar termografias..........................................................................................................27 2.3.3 Diagrama de casos de uso ....................................................................................................30

2.42.4.1

Modelo de domnio ..................................................................................................... 31Classes conceituais...............................................................................................................32

2.4.1.1 Ponto.....................................................................................................................................32 2.4.1.2 Termografia ...........................................................................................................................34

2.52.5.1 2.5.2 2.5.3

Implementao ........................................................................................................... 35Plataforma ............................................................................................................................35 Contedo ..............................................................................................................................36 Armazenamento....................................................................................................................36

2.62.6.1 2.6.2

Resultados.................................................................................................................. 36Vantagens .............................................................................................................................37 Desenvolvimentos futuros.....................................................................................................38

Consideraes finais ..............................................................................................40 ANEXOS ...................................................................................................................42

11

INTRODUO

A gesto da informao um campo de considervel valia para a indstria. Aliada computao, ganhou um novo atributo que a consolidou de vez no mercado: a praticidade. Com isso, foi possvel para poucas pessoas terem total manipulao sobre subsdios tcnicos e administrativos no que tange ao gerenciamento de empreendimentos, desde o cho de fbrica at os acionistas na bolsa de valores. Dos diversos setores da indstria beneficiados por esta parceria, a gesto da manuteno se destaca, pois se utiliza de uma infinidade de dados que seriam impossveis de serem manipulados integralmente pelo crebro humano, deixando-o disponvel para outras atividades menos automticas enquanto estas ainda no podem ser executadas por computadores. Sistemas de gerenciamento informatizados so ferramentas muito poderosas e imprescindveis na indstria contempornea, onde a demanda por informao instantnea to necessria quanto o incremento dos lucros que este tipo de conhecimento proporciona. Este trabalho pretende mostrar o processo de criao e desenvolvimento de um prottipo para um sistema de gerenciamento de inspees termogrficas a ser utilizado pela equipe de manuteno preditiva eltrica da Refinaria Potiguar Clara Camaro (RPCC). O prottipo tem a pretenso de ser um modelo de uma aplicao mais complexa com o intuito de apontar aos usurios finais a gama de possibilidades que

12

o sistema pode alcanar e servir como fonte de novas idias e identificao de necessidades. A princpio ser feita uma breve elucidao sobre o ambiente em que ser utilizado o sistema, abrangendo as instalaes e a metodologia pr-existente da RPCC, assim como os obstculos existentes. Depois, sero mostradas as necessidades para o novo sistema em um apanhado de idias dadas pelos futuros usurios. Adiante, sero descritos os esquemas utilizados para elaborar o prottipo e o futuro sistema utilizando-se principalmente da modelagem UML. Para finalizar, ser exposta a tecnologia utilizada para a implementao real do prottipo, detalhando a motivao da sua escolha, as suas vantagens, facilidades e caractersticas diversas.

13

1

O EMPREGO DA MANUTENO PREDITIVA NA RPCC

1.1

ConceitoA manuteno preditiva a atuao realizada com base na modificao de

parmetro de condio ou desempenho do equipamento, cujo acompanhamento obedece a uma sistemtica (Nascif, 2002). Com o acompanhamento peridico dos diversos parmetros funcionais de um equipamento e a sua evoluo durante o tempo, possvel predizer possveis falhas e com isso executar uma manuteno corretiva planejada em um momento que resulte no mnimo de prejuzo para a vida til do equipamento e para a produo. Dentre as diversas tcnicas de manuteno preditiva, se destacam: o Anlise de vibraes: se aplica a motobombas, ventiladores e demais equipamentos rotativos, onde atravs das frequncias vibratrias podem ser diagnosticadas diversas falhas no equipamento, como, por exemplo, defeito nos rolamentos, falta de lubrificao, desbalano, desalinhamento, etc. o A anlise de leo busca por partculas e substncias estranhas em amostras de leo coletadas do equipamento, que podem indicar a necessidade de substituio de filtros, atrito anormal entre as partes e outros defeitos. o Tambm possvel verificar parmetros eltricos dos equipamentos, como taxa de distoro harmnica, corrente, tenso, resistncia eltrica, etc. Esses parmetros dizem bastante sobre a sade do equipamento.

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o Anlise de temperatura atravs da termometria medio direta da temperatura, pirometria de radiao, que utiliza um instrumento de medio por infravermelho capaz de fornecer a temperatura pontualmente do equipamento e sem contato direto. A anlise de temperatura quando associada manuteno de equipamentos eltricos se utiliza mais da tcnica de termografia ou inspeo termogrfica que usa um equipamento de medio de temperatura por infravermelho conhecido como termovisor, capaz de produzir imagens trmicas dos equipamentos e prover um panorama dos defeitos que possam influir na temperatura da pea, assim como os valores trmicos absolutos. As medidas de temperatura, assim como os termogramas (imagens trmicas), devem ser examinadas e armazenadas para que a sua variao ao longo do tempo possa ser analisada de modo que eventuais defeitos possam ser diagnosticados em tempo hbil.

1.2

Termografia em equipamentos eltricosUma das principais caractersticas dos equipamentos eltricos a sua

propenso a produzir calor, sendo isso considerado uma vantagem ou desvantagem dependendo da aplicao. Se a finalidade do aparelho aquecer um produto, como a gua do banho, por exemplo, ento essa caracterstica se torna uma desejvel obviamente, ao contrrio do que acontece em um motor eltrico, cujo objetivo produzir movimento, e a gerao de calor indesejvel. Este fenmeno conhecido como efeito Joule ocasionado pela passagem da corrente eltrica pelos condutores do equipamento, e regido pela lei homnima, que diz:

Q R i dtEm que:

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Q calor gerado; R resistncia eltrica do condutor; i corrente eltrica que percorre o condutor; t tempo que a corrente percorre o condutor. V-se pela equao que os elementos responsveis pela produo do calor so a corrente eltrica e a resistncia do condutor, alm do tempo. A corrente funo da potncia do equipamento e, se ele estiver trabalhando em condies normais, constante. J a resistncia eltrica pode mudar com o passar do tempo, pois as variaes trmicas normalmente sofridas pelas peas produzem dilataes que acabam por gerar folgas entre os elementos, aumentando-a. Em painis eltricos, cuja principal funo distribuir a energia e comandar os equipamentos de uma planta, a gerao de calor indesejvel, pois danifica a isolao eltrica dos componentes e acelera a sua deteriorao. Para que isso no acontea, que na RPCC aplicada a termografia como principal tcnica de manuteno preditiva em equipamentos eltricos.

1.3

As instalaes eltricas da RPCCNas instalaes da Petrobras da Refinaria Potiguar Clara Camaro existe

uma complexa estrutura eltrica destinada a atender as diferentes plantas do polo industrial, onde cada unidade possui uma subestao eltrica independente das demais. Cada subestao formada por diversos painis eltricos dispostos hierarquicamente. No topo da cadeia ficam os Centros de Distribuio de Cargas (CDCs) que por sua vez alimentam os Centros de Controle de Motores (CCMs). Os CCMs so painis subdivididos em gavetas demarradoras, onde cada gaveta responsvel pelo comando e fora de um equipamento especfico.

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Alm dos CDCs e CCMs, existem outros equipamentos de menor porte que tambm so filhos destes primeiros, como painis de iluminao, bancos de capacitores, conversores de freqncia, etc. parte do escopo da gerncia de manuteno atuar sobre cada elemento desta cadeia de forma a garantir a continuidade operacional das instalaes.

1.4

Metodologia da manuteno preditivaAs inspees termogrficas na RPCC obedecem a uma sequncia de etapas

bem definidas de modo a sistematizar o processo, garantindo assim qualidade na execuo e facilidade na medio do desempenho.

1.4.1

Criao das rotas

O primeiro passo para a implementao do plano de inspees termogrficas a definio das rotas. Rota, em manuteno preditiva, uma lista de equipamentos que sero analisados em uma inspeo. Como na RPCC os equipamentos eltricos j so naturalmente agrupados em subestaes, o critrio utilizado foi definir cada subestao como uma rota.

1.4.2

Criao do plano de manuteno

Com as rotas j definidas, so criados os planos de manuteno preditiva. Para gerenciar os planos de manuteno a Petrobras utiliza o sistema SAP/R3, que um software de planejamento de recursos empresariais integrado, feito pela companhia SAP AG, e que habilita a comunicao aberta entre todas as funes de uma empresa. O seu mdulo de manuteno permite o planejamento e programao de aes atravs da criao de ordens de manuteno (OM), que so documentos que detalham o trabalho a ser executado. Existem diversos tipos de manuteno e suas respectivas ordens so identificadas por cdigos, onde se destacam:

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o Z01 - Ordem de manuteno corretiva. Esse tipo de manuteno uma interveno em um equipamento aps o aparecimento do defeito. o Z02 - Ordem de manuteno preventiva. So intervenes peridicas em um equipamento, mesmo que ele esteja em perfeito funcionamento, executando aes que visam prevenir o aparecimento de falhas baseadas em estudos anteriores em equipamentos semelhantes. o Z03 - Ordem de manuteno preditiva. Coleta de informaes de diversos parmetros do equipamento, buscando identificar defeitos atravs do seu comportamento. o Z26 - Ordem de manuteno corretiva a partir de preditiva. Esse tipo de ordem gerado quando se deseja intervir no equipamento para sanar um defeito identificado por uma manuteno preditiva. Obedecendo Norma Interna Petrobras N-2475, as inspees termogrficas em equipamentos eltricos devem ser executadas com periodicidade mnima de seis meses.

1.4.3

Execuo da inspeo termogrfica

Em campo, cada equipamento da rota inspecionado com o termovisor que capta as imagens trmicas e as armazena em formato JPEG. Valores como parmetros ambientais e eltricos do equipamento, tanto nominais quanto reais, tambm so colhidos para facilitar a anlise. Em escritrio, todos esses dados so analisados e comparados com as informaes colhidas em inspees anteriores. Caso verifique-se alguma tendncia a evoluo de um problema, tomada uma ao corretiva. Aps esta ao, uma reinspeo no equipamento executada para verificar a eficcia do trabalho feito, podendo gerar mais aes corretivas at que o defeito seja sanado.

18

2

A IMPLEMENTAO DO SISTEMA

2.1

Descrio dos requisitosA equipe de manuteno preditiva da RPCC j dispunha de um software para

gerenciamento de inspees termogrficas, porm estava insatisfeita e necessitava de um aplicativo que fosse mais prtico e direcionado s suas instalaes. Em conjunto com a equipe, todas as necessidades e caractersticas desejadas foram registradas e descritas a seguir.

2.1.1

Arquitetura

a) Os equipamentos obedecem a uma hierarquia, ento o sistema dever mostr-los em rvores obedecendo ao seguinte padro I. Subestao II. Painel III. Gaveta (demarradora) IV. Equipamento de campo V. Outros b) Todos os nveis da rvore so opcionais e podem estender-se

indefinidamente. c) Devero ser gerados relatrios para cada elemento da rvore, seja ele folha ou no.

19

2.1.2

Forma de relatrio de termografia

Cada equipamento dever conter no histrico todos os relatrios de termografias nele efetuados. a) O relatrio dever ser nico por termografia e imprimvel. Cada nova termografia adiciona um relatrio ao histrico. b) O relatrio dever conter os dados do equipamento: o Unidade o Subestao o Painel o Tag do equipamento o Posio da coluna no painel o Posio da gaveta no painel o Tipo de equipamento. Painel CDC Painel CCM Gaveta (demarradora) Equipamento de campo Outros

o Dados eltricos do equipamento Potncia eltrica Corrente nominal

c) O relatrio dever conter os dados da termografia o Data o Inspetor o Analista (informao capturada do usurio logado) o Nmero da ordem de manuteno preditiva de inspeo termogrfica o Nmero da ordem de manuteno corretiva de problema o Status atual Conforme

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No conforme Em observao No inspecionado (justificativa)

o Imagem visual do componente o Campo de texto prximo imagem para a descrio do componente o Tipo de componente o Fabricante do componente o Mxima temperatura admissvel (MTA) o Imagem termogrfica do componente o Campo de texto prximo imagem termogrfica para a descrio do problema o Trs campos para a temperatura dos trs polos de entrada. o Trs campos para a temperatura dos trs polos de sada. o Campo para a carga do equipamento 2.1.3 Usurios do sistema

Existiro dois tipos de usurio que precisaro ser identificados no sistema. a) Administrador o Inclui usurios o Exclui usurios o Edita usurios o Administra permisses de usurios b) Analista o Inclui pontos o Exclui pontos o Edita pontos o Inclui termografias o Exclui termografias o Edita termografias

21

2.2

UML

2.2.1

Conceito

A UML Linguagem de modelagem unificada a linguagem padro para visualizar, especificar, construir e documentar os artefatos de software de um sistema. Sua metodologia baseada em diagramao com smbolos pr-definidos e em modelos estruturados visando fornecer padronizao e, com isso, obter qualidade na implementao de sistemas simples e complexos. Dentre os mais importantes elementos de UML, podemos citar os modelos de casos de uso, domnio e classes, que foram utilizados para a elaborao do sistema aqui exposto.

2.3

Casos de usoUm caso de uso representa uma unidade discreta de interao entre um

usurio (humano ou mquina) e um sistema. So basicamente as tarefas que o usurio executar nas diversas situaes previstas no sistema em seu propsito final.

2.3.1

Atores

Os atores so elementos que interagem com o sistema, onde cada interao definida por um caso de uso. O sistema requer apenas dois atores: algum para gerenciar os usurios (administrador) e o usurio que utilizar o sistema na plenitude do seu devido fim (analista).

22

2.3.1.1

Administrador

O administrador do sistema um ator que tem como atribuies principais inserir e editar usurios, sejam eles outros administradores ou analistas.

2.3.1.2

Analista

O analista o principal usurio do sistema e responsvel por todas as aes no que diz respeito ao seu uso final.

2.3.2

Especificao de casos de uso

2.3.2.1

Logar no sistema

a) Breve descrio O usurio se identifica fornecendo o seu nome e senha para ter acesso ao sistema. b) Ator principal Administrador e Analista. c) Pr-condies O sistema precisa ter sido carregado no navegador web do usurio. d) Fluxo dos eventos I. O sistema fornece uma tela para o preenchimento dos campos nome de usurio e senha. II. O usurio escreve o nome e senha e clica em um boto Log in. III. O sistema faz a autenticao do usurio.

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i. Caso a autenticao seja positiva, o usurio tem acesso ao sistema e o caso de uso encerrado. ii. Caso a autenticao seja negativa, o caso de uso retorna ao passo a. e) Regras de negcios O usurio precisa ter sido previamente cadastrado no sistema para poder ter acesso.

2.3.2.2

Gerenciar usurios

a) Breve descrioO administrador insere um novo usurio no sistema e edita/exclui usurios j existentes.

b) Ator principalAdministrador

c) Pr-condiesO ator principal dever estar logado no sistema.

d) Fluxo dos eventosI. O administrador loga no sistema. II. O ator clica em Gerenciamento de usurios. III. O sistema fornece a lista dos usurios cadastrados, bem como os botes de Inserir usurio, Editar e Deletar. IV. O administrador escolhe uma das opes: i. Inserir

24

A. aberto um formulrio para serem preenchidos o nome do usurio e as suas permisses (analista e/ou administrador). B. O ator clica em Criar nova conta para salvar os dados e habilitar o uso do novo usurio. C. Clicando em Voltar no navegador, nenhum usurio acrescentado ao banco de dados. ii. Editar A. aberta uma janela de edio com os dados do usurio habilitados para edio. B. Clicando em Gravar, o sistema salva as alteraes do usurio no banco de dados. C. Clicando em Deletar, ser inicializado o sub-item d-IV-iii deste caso de uso. D. Clicando em Voltar no navegador, nenhuma alterao feita no banco de dados. iii. Deletar A. aberta uma janela de confirmao da excluso do usurio, com as opes Deletar e Cancelar. B. Deletar remove o usurio do banco de dados e Cancelar cancela a operao.

2.3.2.3

Gerenciar pontos

a) Breve descrio Um ponto um equipamento real. A um ponto podem ser associadas diversas termografias. Ele composto dos seguintes campos:

25

o Unidade o Subestao o Painel o Tag do equipamento o Posio da coluna no painel o Posio da gaveta no painel o Nmero de identificao (SAP/R3) o Tipo de equipamento. Painel CDC Painel CCM Painel individual Gaveta UPS Retificador Transformador Outros

o Dados eltricos do equipamento b) Ator principal Analista. Potncia eltrica Corrente nominal

26

c) Pr-condies O ator principal dever estar logado no sistema. d) Fluxo dos eventos I. O Analista loga no sistema. II. O analista clica em Menu na aba Gerenciamento III. O analista clica em Pontos e termografias IV. O analista seleciona um dos pontos oferecidos na tela principal. A sua direita oferecida as opes para Visualizar, Editar e Excluir o ponto. i. Editar A. aberta uma tela com todos os campos do ponto de forma editvel. B. Clicando em Gravar, o sistema salva as alteraes no banco de dados. C. Clicando em Voltar no navegador, o sistema descarta as alteraes. D. Clicando em Deletar, o sistema segue para o sub-item 4-d-ii deste caso de uso. ii. Excluir A. O sistema solicita uma confirmao da excluso do equipamento. B. Em caso de confirmao positiva, o equipamento eliminado da rvore e seus dados so apagados do banco de dados.

27

C. Clicando em Voltar no navegador, a excluso cancelada. iii. Visualizar A. So mostrados todos os campos do ponto mais dois botes: Editar e Filhos. B. Clicando em Editar iniciado o sub-item d-IV-i deste caso de uso. C. Clicando em Filhos so listados todos os pontos abaixo do atual na hierarquia mais dois botes Criar novo ponto e Criar nova termografia. D. Clicando em Criar novo ponto iniciado o sub-item 4-div deste caso de uso. iv. Criar novo ponto A. aberto um formulrio para serem preenchidos os dados do novo ponto. B. Clicando em Gravar, o ponto inserido no banco de dados como filho do ponto previamente selecionado. C. Clicando em Voltar no navegador, o sistema descarta os dados do formulrio.

2.3.2.4

Gerenciar termografias

a) Breve descrio

28

Uma termografia uma entidade associada a um ponto e a uma inspeo. Fisicamente, contm os dados obtidos durante a inspeo termogrfica daquele ponto. As termografias esto visveis na mesma estrutura em rvore dos pontos e contm os seguintes campos: o Data o Analista o Inspetor o OM Z26 o OM Z03 o Subestao o Painel o Status o Carga o Tipo de componente o Fabricante do componente o Imagem visual o Descrio do componente o MTA (mxima temperatura admissvel) o Temperatura das fases de entrada (trs) o Temperatura das fases de sada (trs) o Imagem termogrfica o Descrio do defeito b) Ator principal Analista.

c) Pr-condies I. O ator principal dever estar logado no sistema. II. O ator principal poder visualizar as termografias tanto na tela de rotas, quanto na tela de pontos.

29

d) Fluxo dos eventos I. O Analista loga no sistema. II. O analista clica em Menu na aba Gerenciamento III. O analista clica em Pontos e termografias IV. O analista seleciona uma das termografias oferecidos na tela principal. A sua direita oferecida as opes para Visualizar, Editar e Excluir a termografia. i. Editar A. aberta uma tela com todos os campos da termografia de forma editvel. B. Clicando em Gravar, o sistema salva as alteraes no banco de dados. C. Clicando em Voltar no navegador, o sistema descarta as alteraes. D. Clicando em Deletar, o sistema segue para o sub-item 4-d-ii deste caso de uso. ii. Excluir A. O sistema solicita uma confirmao da excluso da termografia. B. Em caso de confirmao positiva, a termografia eliminada da rvore. C. Clicando em Voltar no navegador, a excluso cancelada. iii. Visualizar

30

A. So mostrados todos os campos da termografia mais dois botes: Editar e Filhos. B. Clicando em Editar iniciado o sub-item d-IV-i deste caso de uso. C. Clicando em Filhos so listados todos os pontos abaixo do atual na hierarquia. D. Clicando em Criar nova termografia iniciado o sub-item 4d-iv deste caso de uso. iv. Criar novo ponto A. aberto um formulrio para serem preenchidos os dados da nova termografia. B. Clicando em Gravar, a termografia inserida no banco de dados como filho do ponto previamente selecionado. C. Clicando em Voltar no navegador, o sistema descarta os dados do formulrio.

2.3.3

Diagrama de casos de uso

Os diagramas de casos de uso a forma empregada pela UML para expor de forma grfica os atores e seus respectivos casos de uso, utilizando bales, bonecos e setas. A forma simples do diagrama facilita a leitura e permite uma rpida identificao dos papis e funcionalidades do sistema. A figura 1 mostra o diagrama de casos de uso do sistema aqui descrito.

31

Figura 1 Diagrama de casos de uso

2.4

Modelo de domnioForam identificadas duas principais entidades no escopo de aplicao do

sistema, ponto e termografia, obedecendo seguinte cardinalidade: cada ponto pode se associar a nenhuma ou diversas termografias e cada termografia tem que ser associada a um ponto. O diagrama de classes pode ser observado na figura 2.

32

Figura 2 Diagrama de classes

Uma terceira entidade, usurio, no se associa a nenhuma, assim como no tem relevncia para o desenvolvimento do sistema de maneira mais abrangente.

2.4.1

Classes conceituais 2.4.1.1 Ponto

Todo e qualquer equipamento no escopo do sistema foi tratado como sendo uma entidade do tipo Ponto, com atributos que podem ou no ser aplicados dependendo da sua especificidade. Isso foi feito com o intuito de no interromper o crescimento vertical da rvore, sendo este um dos requisitos do sistema. Um ponto pode ser desde um disjuntor, que contem caractersticas como posio fsica no painel (atributos coluna e gaveta) e corrente nominal, at uma subestao, que fisicamente um prdio cheio de equipamentos, tendo como atributos aplicveis somente o tag e a unidade. Com exceo do tag, todos os outros atributos so opcionais de modo a manter a generalizao da classe conceitual ponto. Estes atributos se referem a elementos de identificao do equipamento a ser gerenciado. So eles:

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o tag: Campo de texto contendo o identificador principal do ponto cujo formato varia de acordo com o seu tipo. Exemplos: PN-24003, CB-5142-02, SE-160, etc. o unidade: Campo de texto onde ser preenchida a planta ou unidade a que se aplica o ponto. Exemplos: Unidade de Tancagem de QAV, Estao de Tratamento de Efluentes, Alojamentos, etc. o subestao: Campo de texto contendo a subestao eltrica recipiente do ponto. Se o ponto for uma subestao, seu nome repetido neste campo para facilitar as buscas. geralmente precedida das iniciais "SE" seguida de um identificador numrico. Exemplos: SE-270A, SE-240, SE-5142, etc. o painel: Campo de texto contendo o tag do painel o qual o equipamento est instalado. Se o ponto for um painel, seu tag repetido neste campo. Exemplos: PN-26002, PCC-14001, PL-27002, etc. o coluna/gaveta: So do tipo inteiro e referem-se posio fsica do equipamento no painel, j que estes so subdivididos em elementos que recebem os nomes dos atributos em questo. o sap: um nmero nico de identificao do sistema de gerenciamento de manutenes da Petrobras. o tipo: Devido diversidade de equipamentos que compe o parque de mquinas da RPCC, v-se a necessidade de que o sistema identifique as suas categorias, facilitando as buscas e gerenciamento. Exemplos: painel, retificador, gaveta demarradora, etc. o potencia/corrente: Campos do tipo ponto flutuante para armazenar a potncia e corrente eltrica do equipamento. o status: Este atributo indica a situao atual do equipamento. de grande utilidade para que a equipe de manuteno saiba quais equipamentos esto necessitando de interveno. conforme. Valores possveis: Conforme e No

34

2.4.1.2

Termografia

A classe conceitual Termografia a representao digital do fato de o inspetor ter inspecionado o ponto com o termovisor e ter feito uma imagem trmica ou simplesmente detectado que o equipamento no estava em funcionamento naquele momento no sendo feita uma imagem termogrfica nesse caso. A cada ponto podem ser associadas diversas termografias e os seus atributos so referentes s informaes do estado momentneo daquele ponto. o data: o atributo identificador da instncia de Termografia. o inspetor: Campo de texto que identifica a pessoa que fez a imagem trmica e o diagnstico do problema em campo. o analista: Identifica a pessoa que est elaborando o relatrio. o om_z03: Campo numrico que identifica o nmero da ordem de manuteno da inspeo termogrfica. o om_z26: Semelhante ao atributo anterior, mas refere-se s ordens emitidas para intervir no equipamento aps a manuteno. o status: Semelhante ao status da classe conceitual Ponto. Tem a utilidade de filtrar as ocasies em que determinado equipamento tenha dado No conforme no passado mesmo que esteja Conforme no presente, por exemplo. o desc_componente: Atributo de texto que descreve o componente fruto da Termografia, pois um ponto composto de diversos componentes. o fabricante: Fabricante do componente. o tipo_componente: Especificao do tipo de componente alvo. Exemplos: disjuntor, contator, capacitor, etc.

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o mta: Mxima temperatura admissvel. Atributo do tipo ponto flutuante contendo o valor mximo de temperatura admissvel para aquele tipo de componente. o desc_problema: Campo de texto onde o usurio descreve as possveis causas para o problema identificado, assim como as aes que devem ser tomadas. o temp_1 ~ temp_6: Atributos do tipo ponto flutuante contendo as temperaturas de at seis pontos diferentes do componente. Foi escolhido este valor, pois a grande maioria dos equipamentos possuem seis polos, sendo trs de entrada e trs de sada. o carga: Valor da corrente momentnea do equipamento. Diferente da corrente nominal, que a mxima corrente que o equipamento atinge quando em situao normal de funcionamento, a corrente de carga pode variar dependendo potncia solicitada, podendo ser menor e at levemente superior nominal.

2.5

Implementao

2.5.1

Plataforma

A plataforma utilizada para implementar o prottipo foi o sistema de gerenciamento de contedo Drupal, que um framework modular escrito em linguagem PHP. A escolha desse sistema foi motivada pelo fato de ser possvel com ele implementar os casos de uso requisitados pelo prottipo de maneira simplificada e automtica.

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2.5.2

Contedo

O Drupal permite a aplicao quase direta das classes conceituais atravs do seu gerenciamento de contedo, que possibilita a criao de atributos para cada tipo de contedo. Com isso, possvel para o programador criar tipos de contedo (content types) para as entidades do sistema. Cada tipo de contedo pode ser completado com os seus devidos atributos. O Drupal j inclui para cada atributo as suas funes bsicas de gerenciamento (incluso, edio e excluso). Outra funcionalidade do sistema o seu gerenciador intrnseco de usurios, com funes de manuteno de senhas e permisses, alm das bsicas de insero e excluso.

2.5.3

Armazenamento

Devido sua natureza de gerenciador de contedo para a internet, o Drupal necessita de um servidor Web instalado no computador, sendo utilizado para o projeto o Apache 2.2. Tambm necessrio um gerenciador de banco de dados, cabendo ao MySQL Server 5.1 esse papel. A principal vantagem deste tipo de sistema a no necessidade de instalao em diversas mquinas, bastando para isso um servidor disponvel para que a acessibilidade remota seja possvel. O resultado visual da implementao pode ser visto na seo Anexos.

2.6

ResultadosO sistema denominado de Gerenciador de Inspees Termogrficas (GIT)

foi instalado em um computador da equipe de manuteno preditiva da RPCC onde foi utilizado para gerenciar as inspees termogrficas da rota SE-220, referente ao ms de novembro.

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Os usurios mostraram-se bastante vontade ao utilizar o sistema pela primeira vez devido a sua interface clara, intencionalmente desenhada para este fim. Tambm foram observados alguns pontos a serem melhorados. A sua apreciao foi ouvida e o que no pode ser realizados no momento ser melhorado nas verses futuras do sistema.

2.6.1

Vantagens

Foi observada pelos usurios a simplicidade para a identificao dos pontos no sistema devido sua exibio em rvore, assim como a sua facilidade de gerenciamento, possvel atravs de botes intencionalmente expostos (fig. 3).Figura 3: rvore de distribuio dos pontos. Os cones direita so, respectivamente, os botes de visualizar, editar e excluir.

A funo de Visualizao de termografias no conformes (fig. 4) foi bem recebida devido sua aplicao gerencial, pois torna possvel a identificao de equipamentos defeituosos para que possam ser tomadas as devidas aes. Outro ponto bastante comentado foi a busca avanada (fig. 5), que permite fazer um cruzamento de informaes que pode ser utilizado para identificar componentes de m qualidade (buscando por fabricantes e no conformes) e evitar a sua compra, por exemplo.

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Figura 4: Listagem de pontos por status

Figura 5: Exemplo de busca por inspetor.

2.6.2

Desenvolvimentos futuros

Empolgada com a capacidade do sistema, a equipe de preditiva se sentiu mais vontade de sugerir idias do que no passo de aquisio dos requisitos do sistema.

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o Permitir a criao de tipos de equipamento pelo prprio usurio. Dessa forma o sistema pode evoluir ao longo do tempo de utilizao a partir da aquisio de novos tipos de equipamentos pela empresa. o Acrescentar o atributo Descrio do equipamento ao tipo ponto. Este atributo foi inicialmente aplicado ao tipo termografia. o Acrescentar um campo de texto chamado Ao aps o campo de texto Descrio do defeito j existente. o Acrescentar um mtodo de anlise automtico com base no banco de dados a ser construdo a mdio prazo. o Implementar um mdulo de interpretao de imagens visando o diagnstico de falhas a partir dos termogramas.

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CONSIDERAES FINAIS

Os processos industriais so tarefas que demandam itens de elevada complexidade para execuo e gesto, deixando claro que a utilizao de sistemas computacionais que auxiliem na manuteno destas tarefas cada vez mais necessria. Sistemas personalizados, por sua vez, ampliam consideravelmente o poder organizacional sobre as mais diversas tarefas, pois podem ser finamente ajustados s necessidades locais, aumentando a sua praticidade e reduzindo o tempo de adaptao e aprendizado do pblico alvo. A elaborao deste projeto mostrou a importncia da proximidade do engenheiro de computao com o usurio final, que o maior interessado no sucesso do sistema. Na seo 2.5 foi descrita esta interao, onde foram expostas as opinies finais a respeito das vantagens e desvantagens do programa, alm de melhorias futuras, que definitivamente sero implementadas em prol do seu aperfeioamento. Pode-se observar que este tipo de contato admiravelmente proveitoso para todas as partes, e que a concepo antiquada do programador trancado longe do mundo no possui espao em uma sociedade cada vez mais interligada e que produz ininterruptamente com a participao de todos os seus segmentos.

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REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

SCOTT, K. O Processo Unificado Explicado. Editora Bookman, 2003. KARDEC, Alan; NASCIF; BARONI, Tarcisio. Gesto Estratgica e Tcnicas Preditivas. Editora Quality Mark, Rio de Janeiro, 2002 Coleo Manuteno Abraman CAVALCANTI, Anderson L. de Oliveira. Notas de aula da disciplina Projeto e Desenvolvimento de Software. UFRN, 2009. DELICATTO, Flvia. Notas de aula da disciplina Anlise e Projetos Orientados a Objeto. UFRN, 2009. DRUPAL. Understanding Drupal. 2009. < http://drupal.org/getting-started/before > SAP Brasil. A Histria da SAP De fornecedora iniciante de software a lder global de mercado. < http://www.sap.com/brazil/about/historico/index.epx >, acesso em dezembro de 2009.

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ANEXOS

Esta seo contm uma lista de imagens das telas do Gerenciador de Inspees Termogrficas para mostrar a forma final do layout. Anexo 1: Tela de log in

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Anexo 2: Tela principal

Anexo 3: Exemplo de relatrio de termografia

27-11-2009Dados da inspeo Analista: Thiago da Rocha Inspetor: Carlos Eduardo OM Z26: 2000514533 Localizao Subestao: SE-220 Painel: PN-220-03 Componente Status: No conforme Tipo de componente: Borne Imagem visual:

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Descrio do componente: Bornes de sada da gaveta. MTA: 70C Temperaturas da entrada Fase R: 89 C Fase S: 57 C Fase T: 55C Defeito Imagem termogrfica:

Descrio do defeito: Aquecimento do cabo da fase R. Ao: Substituir borne da fase R.