PT1340303E

PT1340303E - Método para a apresentação visual do comportamento operacional de instalações

Info

Publication number: PT1340303E
Application number: PT01972030T
Authority: PT
Inventors: Aloys Wobben
Original assignee: Aloys Wobben
Priority date: 2000-10-14
Filing date: 2001-09-08
Publication date: 2006-11-30
Also published as: AU2001291841B2; EP1340303A1; NO20031674L; NO20031674D0; NO324845B1; DE50110905D1; CA2424748A1; DE10050993A1; CA2424748C; TR200300425T2; KR20030038801A; KR100461626B1; HU225929B1; DK1340303T3; CN100392541C; US20040021687A1; WO2002033802A1; IS2769B; SK287724B6; HK1058729A1

Description

DESCRIÇÃO

"MÉTODO PARA A APRESENTAÇÃO VISUAL DO COMPORTAMENTO OPERACIONAL DE INSTALAÇÕES" A invenção refere-se a um método para a apresentação visual do comportamento operacional de instalações, como por exemplo instalações de energia eólica, estações de tratamento de águas, centrais eléctricas geradoras de calor de pequena dimensão, subestações, etc.

Pelo documento US 5719558 ficou já a ser conhecida uma instalação de monitorização de uma central que permite representar de maneira clara diversos estados operacionais. Pelo documento WO 00/04427 ficou a ser conhecida a maneira de transmitir determinadas informações através de uma rede Internet. Pelo documento US 4833592 ficou a ser conhecido um dispositivo de nivel superior destinado à televigilância e ao controlo, e pelo documento EP 0853368 A2 ficou a ser conhecido um sistema de comando eléctrico.

Além disso é já do conhecimento geral que se pode efectuar a aquisição permanente do comportamento operacional de uma instalação, sendo também possivel colocar os dados adquiridos à disposição da entidade que explora a instalação. Caso a entidade exploradora de uma instalação disponha por exemplo de um equipamento adequado de telecomunicações (por exemplo um modem) , pode informar-se de todos os dados relevantes para a sua instalação, para saber por exemplo se a mesma está em 1 funcionamento, com que potência trabalha actualmente ou se há uma falha, e em caso afirmativo qual a causa dessa falha, etc. Evidentemente pode também aceder-se a dados relativos à envolvente da instalação, mas também a outros dados medidos na instalação em questão.

Em instalações de energia eólica estes dados relativos à envolvente podem por exemplo ser a direcção do vento, a velocidade do vento, a temperatura, etc., enquanto que em instalações de tratamento de águas tais dados podem por exemplo ser niveis, temperaturas, etc. A solução atrás descrita é no entanto sempre confeccionada à medida do cliente do fabricante, que será regra geral a entidade que explora a instalação, não tendo quaisquer terceiros a possibilidade de consultar os dados, dado que se trata de dados operacionais confidenciais que não devem ou não podem ser tornados acessíveis a qualquer pessoa.

Mesmo assim será desejável pôr à disposição de terceiros determinados dados operacionais de uma multiplicidade de instalações, tratando-se por exemplo das instalações de um fabricante, para que esses terceiros possam ter uma ideia geral sobre a fiabilidade das instalações, ficando no entanto assegurada a exigência da entidade exploradora da instalação de haver uma determinada confidencialidade. A invenção tem o objectivo de disponibilizar uma solução técnica para esta problemática, solução essa que acima de tudo deverá ser atractiva e oferecer uma possibilidade de obter rapidamente uma panorâmica sobre os locais de implantação e/ou 2 inteirar-se do comportamento operacional de determinadas instalações. O objectivo da invenção atinge-se pela adopção de um método com as caracteristicas enunciadas na reivindicação 1. Aperfeiçoamentos vantajosos encontram-se descritos nas reivindicações secundárias. Ao formular a reivindicação 1, tomou-se como ponto de partida o documento US 5719558, que constitui o estado actual da técnica que mais se aproxima da presente invenção. A invenção baseia-se na seguinte ideia:

Efectua-se a aquisição dos dados operacionais de certas instalações, tratando-se por exemplo das instalações de um determinado fabricante. Os dados operacionais adquiridos são classificados, por exemplo para saber se a instalação está em principio pronta ou não para entrar em serviço (para saber por exemplo se, no caso de se tratar de uma instalação de energia eólica, a mesma está ligada à rede) . Caso a instalação não estiver pronta para entrar em serviço, pode efectuar-se uma classificação mais apertada, por exemplo no sentido de saber também qual é o motivo da incapacidade de entrar em serviço/da falha da instalação. A incapacidade de entrar em serviço pode por exemplo ser provocada por uma falha operacional - um defeito técnico (por exemplo um incêndio num gerador da instalação de energia eólica) - ou então também devido a trabalhos de manutenção normais que têm de ser efectuados de tempos a tempos nas instalações e durante os quais as instalações frequentemente têm de ser desligadas. 3

Quando a instalação estiver pronta para entrar em serviço poderá em certas circunstâncias ser indicado se a mesma trabalha em condições normais de funcionamento ou não.

Os dados assim classificados podem ser agrupados e seguidamente ser eventualmente relacionados com a posição geográfica de cada instalação. Alternativamente pode naturalmente efectuar-se também um relacionamento dos dados com a própria instalação em questão, e isto mediante um critério de distinção inequívoco, como por exemplo um número de série. Neste contexto podem de igual modo ser relacionados dados geográficos da instalação, que descrevem o local de implantação da instalação. Finalmente indica-se um símbolo numa panorâmica, como por exemplo num mapa geográfico (por exemplo um mapa da Alemanha) , para cada instalação ou para cada grupo de instalações, sendo possível concluir a partir do símbolo de que tipo de instalação se trata, bem como do estado de funcionamento de cada instalação ou de um grupo de instalações. Para tal o símbolo é automaticamente derivado segundo um algoritmo que pode ser predefinido a partir dos dados relacionados com a instalação.

Assim, por exemplo, um símbolo do género de um círculo verde pode significar que a instalação é uma instalação de energia eólica que se encontra em serviço (em plenas condições operacionais), enquanto que um símbolo do género de um círculo vermelho chama a atenção para o facto de a instalação estar fora de serviço. 0 símbolo representado por um círculo vermelho e verde (um semicírculo vermelho e um semicírculo verde são unidos para formar um círculo inteiro) pode indicar que a instalação está em princípio apta para entrar em funcionamento, mas que se encontra desligada devido a trabalhos de manutenção. 4 A panorâmica assim elaborada pode registar diferentes tipos de instalações, sendo constantemente actualizada, memorizada sob a forma de um ficheiro electrónico e disponibilizada numa rede informática, como por exemplo uma rede Internet, podendo ser acedida através de um endereço de domínio da Internet, por exemplo através do endereço do fabricante das instalações.

Deste modo qualquer pessoa que disponha de um acesso à Internet pode ter uma ideia de toda a "frota" de instalações produzida pelo fabricante das instalações dentro dos limites de uma determinada área geográfica, como por exemplo a Alemanha.

Aqui o interessado fica não só a saber onde tais instalações se encontram localizadas, mas também qual é o estado operacional de cada uma delas, isto é, se a instalação se encontra em funcionamento ou se não trabalha em perfeitas condições devido a qualquer anomalia funcional.

Também será vantajoso não só relacionar outros dados com o local de funcionamento de uma instalação mas também representar esses dados num mapa. Tais dados podem por exemplo ser os tempos de funcionamento durante um determinado período de tempo do passado, como por exemplo do mês passado, do ano passado, etc., de modo que o observador ganha também uma imagem expressiva sobre a fiabilidade de uma determinada instalação.

Devido a uma aquisição sempre actualizada dos dados operacionais é portanto possível colocar à disposição de qualquer pessoa, online através de uma rede, que será de acordo com a reivindicação 1 a Internet, um mapa sempre actualizado que mostra ao observador de forma sempre actualizada (ou com a actualidade de um dia ou de uma semana) a aptidão operacional de 5 uma multiplicidade de instalações localizadas numa determinada área geográfica. A invenção é explicada mais em pormenor nos desenhos mediante um exemplo de realização. Nestes desenhos mostra-se na:

Fig. 1 uma estrutura fundamental para elaboração de um mapa,

Fig. 2 um exemplo de realização de um mapa e

Fig. 3 uma representação alternativa à da figura 2. A figura 1 mostra simbolicamente um número N de instalações, tratando-se no exemplo a seguir descrito de instalações de energia eólica (IEE). Trata-se aqui de todas ou de pelo menos de uma determinada parte das instalações de um fabricante ou de um operador, que se encontram instaladas numa determinada área geográfica e são exploradas pelos operadores.

Entre as instalações e um sistema central de processamento de dados existe um circuito de dados directo ou indirecto, sistema esse ao qual são transmitidos todos os dados operacionais medidos nas instalações e no qual esses dados são processados. Os dados são por exemplo os dados relativos à potência, os dados relativos ao vento e também os dados relativos à temperatura de determinados grupos funcionais, etc.

Após a aquisição dos dados efectua-se uma interpretação e uma classificação dos dados em relação a determinadas funções predefinidas das instalações. Assim, determina-se primeiro a partir dos dados operacionais se a instalação está a debitar potência ou se está apta para funcionar. Esta informação 6 constitui a base da elaboração ou da actualização de uma panorâmica electrónica.

Caso não haja aptidão para entrar em funcionamento, verifica-se se tal se deve a uma falha técnica. Sendo este o caso, a respectiva informação é igualmente processada em termos de elaboração da panorâmica ou da actualização. Não havendo no entanto qualquer falha técnica (falhas técnicas são falhas que são devidas à inoperância de determinados elementos técnicos da instalação, como por exemplo o rotor, o gerador, o ondulador, o transformador, etc.), verifica-se se os defeitos em termos de aptidão para o funcionamento se devem a trabalhos de manutenção de rotina.

Tais trabalhos de manutenção de rotina devem ser efectuados nas instalações a intervalos de tempo regulares, para assegurar o funcionamento seguro das instalações. Sendo realizados trabalhos de manutenção de rotina, também esta informação é adequadamente processada em termos de elaboração da panorâmica. Se no entanto não estiverem a ser realizados trabalhos de manutenção, a falha das instalações pode dever-se a outros motivos. Um tal motivo pode também ser o de por exemplo uma instalação no seio de um parque eólico estar apta para entrar em funcionamento, havendo no entanto uma falha na ligação com o parque eólico no seu todo porque por exemplo toda a rede de interconexão está avariada ou porque o operador da rede de interconexão, por motivos técnicos, desacoplou o parque eólico da rede de interconexão.

As correspondentes informações são processadas num bloco destinado ao relacionamento com os simbolos, a fim de poder ser elaborada uma panorâmica electrónica. Neste bloco é por exemplo 7 processado também na forma electrónica o material cartográfico de base para os mapas, como por exemplo um mapa geográfico da Alemanha.

Uma vez que cada instalação está associada a uma posição geográfica inequívoca, pode então elaborar-se um mapa no qual cada instalação individual é referida por um símbolo, indicando a forma e/ou a cor e/ou a representação do símbolo (por exemplo a piscar ou com luz contínua) se a instalação está apta para entrar em funcionamento e, em caso negativo, a maneira como a inaptidão para entrar em serviço é classificada, isto é, se existe uma falha técnica ou se se encontram em curso trabalhos de manutenção ou se há qualquer outra razão para a inoperância.

Após a elaboração dos mapas ou a actualização dos mesmos as correspondentes informações são memorizadas e debitadas - figura 2 - e colocadas à disposição dos interessados, por exemplo no servidor de Internet do fabricante das instalações, de modo que o dito interessado, ao clicar em determinados símbolos predefinidos de uma homepage do fabricante/operador, se pode inteirar do estado de toda a "frota" de instalações do fabricante/operador.

Evidentemente é também possível fazer com que ao inserir os mapas e ao mudar os símbolos também a forma exterior desses símbolos possa simultaneamente indicar o género e/ou o tipo de instalação em questão.

Assim, por exemplo, um símbolo rectangular pode significar que se trata de instalações de energia eólica de um determinado tipo e de uma classe de potência de cerca de 500-600 kW, enquanto que um símbolo circular pode significar uma instalação de um determinado tipo e de uma classe de potência de cerca de 1,5 - 1,8 MW.

Ao tocar num simbolo referente a uma instalação ou a um parque eólico com um apontador, como por exemplo um cursor de rato, ou ao clicar ou efectuar um duplo clique num simbolo, podem ser visualizadas outras informações seleccionadas e autorizadas relativas à instalação ou ao parque eólico.

Além disso os simbolos podem ter uma interligação com o fabricante e/ou com o operador da instalação ou do parque eólico. Deste modo torna-se possivel a terceiros entrar em contacto e trocar informações, de maneira simples, por exemplo por e-mail, com o fabricante/operador.

Ao operador de uma instalação ou de um parque eólico podem ser disponibilizados outros dados, de modo que esse operador pode aceder através da Internet a todos os dados que para ele são relevantes.

Para impedir uma utilização indevida ou uma visualização indesejável ou não autorizada de dados confidenciais, determinados dados podem ser guardados numa área (lógica) separada, que está protegida contra acesso indevido por meio de um controlo de acesso, como por exemplo uma autenticação ou um outro método similar.

Em alternativa à elaboração atrás descrita de um mapa é também possível não elaborar um mapa geográfico - figura 2 - mas fazer com que numa listagem geral - figura 3 - sejam abrangidas todas as instalações, de modo que os respectivos dados aparecem então sem estarem relacionados com a área geográfica numa lista 9 geral ou numa tabela, a partir da qual o observador pode depreender imediatamente quantas das instalações do fabricante/operador estão em serviço e quais as instalações de entre elas que por sua vez estão também em condições de entrar em funcionamento (ou não). A figura 2 mostra a titulo de exemplo um mapa da Alemanha (esquematicamente) no qual se encontram desenhados os símbolos correspondentes a cada uma das instalações. Neste mapa a forma exterior de um simbolo significa um determinado tipo de instalação, representando por exemplo um quadrado o tipo E-40 (da empresa Enercon), tratando-se de uma instalação da gama de potências de 500-600 kW, e significando um circulo por exemplo o tipo E-66 (da empresa Enercon), tratando-se de uma instalação da gama de potências de 1,5 - 1,8 MW, e significando um triângulo uma instalação do tipo E-30 - tratando-se de uma instalação da gama de potências de 200-300 kW.

Caso uma multiplicidade de instalações se encontre agrupada para formar um parque eólico, este facto pode também ser referenciado por um correspondente simbolo próprio (de parque eólico). A cor dos símbolos e o seu sombreado ou o tipo de representação (por exemplo, luz intermitente rápida ou lenta, ou luz contínua) simbolizam a aptidão da instalação para entrar em funcionamento ou, caso esta aptidão não exista, o provável motivo da falha. Deste modo pode também sinalizar-se um desvio em relação a dados básicos predefinidos ou em relação a valores comparativos, para sinalizar o desvio. 10 A figura 3 mostra uma representação alternativa de uma panorâmica na qual não existe porém um relacionamento geográfico da instalação com um mapa. Enquanto que no mapa da figura 2 se reconhecem também as posições aproximadas de cada instalação, este relacionamento falta na ilustração da figura 3. Na panorâmica da figura 3 o observador pode no entanto ver ainda mais rapidamente do que no mapa da figura 2 qual é o estado de aptidão para o funcionamento da "frota" de instalações do fabricante/operador que disponibiliza as informações na Internet.

Devido à permanente aquisição de dados funcionais, os mapas ou as panorâmicas podem ser elaborados de maneira actualizada, isto é, com a actualidade de um dia ou menos, mas também com a actualidade de uma semana. 0 observador do mapa/da panorâmica pode depreender a partir destes elementos o grau de fiabilidade geral (ou de falta de fiabilidade) das instalações de um determinado fabricante/operador e pode formar a partir dai uma opinião sobre a qualidade dessas instalações. A par dos dados funcionais e de serviço das instalações é também possivel indicar para cada instalação os dados relativos ao vento e/ou os dados funcionais de cada instalação ou ainda os dados relativos aos quantitativos de energia debitados globalmente pela instalação. Será especialmente conveniente não indicar só a disponibilidade em termos de potência - A - de toda a instalação e "frota", mas também o quantitativo de produção de energia eléctrica - B - produzido por cada instalação, e isto referido a determinados periodos de tempo, como por exemplo um dia, um mês, um ano, etc. 11

Para, no caso de existirem vários tipos de instalação distintos, melhorar a clareza da representação, é possivel omitir da panorâmica pelo menos um tipo de instalação ou de um modo preferido qualquer tipo de instalação pretendido, para deste modo visualizar na panorâmica um número menor de tipos de instalação.

Deste modo o observador pode limitar-se ao tipo de instalação que é para si relevante e ganha mais rapidamente uma impressão da situação em especial deste tipo de instalação. Desta maneira torna-se possivel obter uma panorâmica por exemplo sobre instalações de energia eólica ou então uma panorâmica sobre instalações de energia eólica e instalações de tratamento de águas.

Além disso e de maneira vantajosa é possivel efectuar uma mudança da representação, por exemplo de uma panorâmica com uma conotação geográfica do género que se mostra na figura 2, para uma panorâmica com a constituição de uma tabela de acordo com a figura 3 e vice-versa, para obter uma panorâmica sob diversos critérios de ordenação, como por exemplo uma distribuição no espaço (figura 2) ou à base de análises estatísticas, como por exemplo do género das instalações da figura 3.

Além disso uma representação simultânea de várias ilustrações congéneres, isto é, por exemplo, a representação de várias áreas geográficas parciais dispostas lado a lado, pode facilitar estudos comparativos, podendo a escala de representação de cada ilustração singular ser adaptada aos requisitos do observador. 12

Alternativamente podem também representar-se lado vistas de géneros distintos, tais como panorâmicas sob de tabelas e representações com uma conotação geográfica.

Lisboa, 28 de Setembro de 2006 lado a forma 13

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Método para processar e apresentar o funcionamento de uma multiplicidade de instalações de energia eólica, de acordo com o qual se faz a aquisição, numa instalação de processamento de dados, de dados funcionais predefinidos, nomeadamente de dados que reflectem a capacidade de funcionamento de uma instalação; os dados funcionais adquiridos são interpretados e classificados; a classificação abrange o apuramento da informação sobre se a instalação está apta para entrar em funcionamento ou não e, em caso negativo, qual o motivo da não aptidão para entrar em funcionamento, tratando-se por exemplo de uma falha técnica ou de trabalhos de manutenção; a cada instalação ou a um grupo de instalações se faz corresponder um símbolo; o símbolo classifica o tipo de instalação e/ou a aptidão para entrar em funcionamento de cada instalação; todos os símbolos são agrupados numa panorâmica (figura 2, figura 3), o método caracteriza-se além disso pelas seguintes etapas: todos os símbolos da panorâmica são memorizados e disponibilizados sob a forma de um ficheiro electrónico; o ficheiro electrónico é transferido para um servidor de rede Internet, ao qual está associado um determinado 1 endereço, através do qual se pode aceder ao servidor de rede para chamar os ficheiros através da Internet.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, para elaborar a panorâmica, se utilizar também um mapa geográfico, mostrando-se os símbolos no local de instalação dentro dos limites dos mapas geográficos, podendo o mapa geográfico ser memorizado num ficheiro próprio.
3. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por os dados sobre a potência das instalações, de cujos dados se faz a aquisição, serem somados e visualizados em conjunto com a panorâmica em relação a um determinado período de tempo, por exemplo um dia, uma semana ou um mês, etc.
4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a soma (B) dos dados de potência ser relacionada com a soma da potência (A) disponível de todas as instalações congéneres, de cujos dados funcionais se faz a aquisição e a análise, e por este valor ser disponibilizado em conjunto com as informações gerais ou separadamente das mesmas.
5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por na panorâmica escolhida de cada vez ser possível omitir pelo menos um tipo de instalação à escolha.
6. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por estar previsto um controlo do acesso, que pede pelo menos informações de autenticação, sendo disponibilizadas mais informações após a introdução correcta da autenticação. 2
7. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por um desvio em relação a valores limite predefinidos e/ou a valores de comparação influenciar as informações apresentadas.
8. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se tornar possível uma representação simultânea de várias panorâmicas do mesmo género e/ou de géneros diferentes e/ou haver a possibilidade de alternar entre uma multiplicidade de panorâmicas, sendo possível variar a escala de representação de pelo menos uma panorâmica, mas de um modo preferido a de todas as panorâmicas. Lisboa, 28 de Setembro de 2006 3