Introdução à Telemetria

Um sistema de telemetria, se baseia em coletar dados medidos localmente e transmiti-los para outra região por meios cabeados ou através da transmissão de dados sem fio. Em suma, um sistema de telemetria é responsável por coletar e transmitir dados de sensores para serem tratados em outra localidade de melhor conveniência para o projeto.

Desta forma, é possível coletar informação a respeito de uma certa variável num ambiente de difícil acesso e estudá-la num ambiente e local propício para tal.

Figura 1: Esquema de transmissão de dados

Atualmente, conseguimos nos beneficiar da grande distribuição de acesso à Internet para podermos transmitir dados a quase qualquer local do globo, seja para uso cotidiano como checar a temperatura ambiente de um local para planejar uma viagem, seja no uso comercial e industrial para monitoramento de dispositivos, cargas, transporte e outras inúmeras aplicações distintas.

Figura 2: Monitoramento Global

Coleta de dados

O primeiro passo a ser considerado em um sistema de medição e transmissão de dados, é a coleta destes. É necessário definir um conjunto de variáveis que serão monitoradas para que sejam devidamente aquisitadas, processo este, realizado por sensores dos mais diversos tipos para medir os mais diversos fatores como: temperatura, torque, umidade, velocidade, tensão, pressão, corrente, vazão, luminosidade, etc.

Os dados coletados pelos sensores, são enviados a um transdutor, em que este converte a variável medida pelo sensor em outro tipo de sinal mais conveniente a ser medido

Sensor: Aparelho sensível a mudanças físicas;

Transdutor: Aparelho responsável por converter as variáveis físicas. Ou seja, recebe uma informação do sensor e transforma o sinal para ser monitorado, como tornar a medição de temperatura em um valor de tensão.

Normalmente os sensores já possuem transdutores acoplados, entregando as variáveis medidas já numa grandeza comum, como um valor na faixa de corrente de 4 a 20 mA.

Figura 3: Sensor de temperatura Pt100

Transmissão de dados

Como pode ser observado na Figura 1, o envio das medidas feitas pelo sensor de temperatura, estão sendo envidas por meio de comunicação cabeada, tal qual as informações enviadas pelo monitor ao supervisório. Porém estão sendo realizadas por meios distintos, sendo o primeiro uma comunicação serial e o segundo via fibra óptica.

Figura 4: Cabo par trançado para comunicação serial

Existem diferente modos de se transmitir informação, via cabeamento ou via ondas eletromagnéticas (sem cabo). Dentre cada modo, há uma série de protocolos, padrões e topologias de construção de rede que podem ser escolhidos dependendo da aplicação e projeto.

Para mais informações referente a tipos de topologia de rede, verifique nosso artigo: Topologia de rede 

Monitoramento

Uma vez que os dados são coletados pelos sensores e transdutores são transmitidos corretamente, há equipamentos responsáveis por monitorar os valores medidos.

Estes IEDs (Intelligent Eletronic Device), permitem que sejam configurados valores de alarmes e avisos caso o comportamento das variáveis medidas se desviem do esperado. Ademais, podem performar cálculos a respeito dos valores lidos a fim providenciar diferentes tipos de informações a respeito do ativo . Como exemplo na Figura 1, ao monitorarmos a temperatura do óleo de um  transformador de potência é possível estimar com precisão a temperatura do enrolamento deste mesmo transformador.

Figura 5: IEDs para monitoramento

Deste modo, apenas com as medições dos sensores, conseguimos trabalhar com uma série de informações que podem ser fornecidas com os monitores corretos. Informações estas que são enviadas para sistemas supervisórios, banco de dados, displays etc, a fim de serem armazenadas, tratadas e analisadas.

Supervisão

Uma vez que os IEDs providenciam informações e avisos, estas podem ser monitoradas por um sistema de supervisão (dentro do setor elétrico temos grande nome como o SAGE, D200 e SCADA). Nele, os operadores possuem uma visão geral do estado de cada ativo monitorado e com todos os dados, conseguem programar manutenções, analisar a condição de vida do ativo, atuar em caso de algum alarme.

Referências:
Mazoni, Alysson; Garcia, Henrique; et al. Controle de Processos e Instrumentação Industrial. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A, 2018.