GIS y SCADA: transmitir y distribuir energía

 

Cada vez más organizaciones industriales combinan sistemas de información geográfica (GIS) y datos de procesos de sistemas de Supervisión, Control y Adquisición de datos (SCADA). En las salas de control de los operadores de transmisión y distribución de red, así como en los servicios municipales, la combinación de estas dos tecnologías lleva años demostrando sus ventajas.

 

Con zenon de COPA-DATA, tiene acceso a muchos de los beneficios de la integración de sistemas GIS y SCADA, entre los que se incluyen:

  • Visualización de datos dinámicos de procesos en geoinformación estática
  • Supervisión de la información de estado, incluyendo ubicaciones geográficamente correctas
  • Integración de las ventajas de zenon Energy Edition, como el coloreado topológico en diagramas unifilares y la localización de fallos en redes eléctricas

 

 

¿Qué es la geoinformación?

La geoinformación se refiere a datos que pueden reflejarse espacialmente en el mundo real. Generalmente, estos datos espaciales se combinan con datos de atributos, es decir, información adicional sobre las características espaciales. Piense en las subestaciones eléctricas, por ejemplo: los datos espaciales serían las ubicaciones de las subestaciones, los datos de atributos incluirían detalles sobre cada subestación, como su nombre, tipo, función y el equipo que contiene.

 

La finalidad de un sistema de información geográfica (GIS) consiste en recopilar, almacenar, gestionar, analizar y presentar información geográfica. Otros tipos de sistemas de geoinformación incluyen teleobservación (RS) y sistemas mundiales de navegación por satélite (GNSS).

 

La teleobservación consiste en recopilar datos sobre áreas u objetos a distancia y suele implicar el uso de satélites o aeronaves. Estos datos son de utilidad para estudiar y controlar cambios en el entorno. Los sistemas GNSS, cuyo ejemplo más conocido es el sistema de posicionamiento global (GPS), son útiles para controlar y localizar los movimientos de objetos y de humanos de forma rápida y precisa.

 

El uso de estos tipos de datos y tecnologías proporciona soluciones en un amplio rango de aplicaciones para todos los sectores, como la energía, la preservación medioambiental, la recuperación de desastres, el transporte, el urbanismo, la agricultura, el comercio, las fuerzas armadas y muchos más. Combinar estas capacidades con otras tecnologías, como los sistemas SCADA, pueden hacerlas aún más valiosas.

 

 

La base para combinar sistemas GIS y SCADA

Las líneas eléctricas, de gas, de agua y de telecomunicaciones (ICT), así como otros tipos, deben documentarse en un sistema de acuerdo con su ubicación. Cada vez son más las organizaciones que combinan estos datos geográficos digitales con sistemas SCADA en sus salas de control. Hacerlo les permite acceder fácilmente a la información de estado de las líneas en su ubicación geográfica correcta siempre que la necesiten. Esto es posible asignando colores diferentes a la información y, después, coloreando las líneas como corresponda. Los colores permiten controlar el estado de los equipos y visualizar información sobre sus ubicaciones geográficas de forma sencilla.

Combinar geoinformación con SCADA proporciona información del estado de las líneas eléctricas, de gas, agua y telecomunicaciones en sus ubicaciones geográficas.

Las ventajas de combinar GIS y SCADA

Combinar sistemas GIS y SCADA puede suponer numerosos beneficios a los servicios de energía y otros tipos de organizaciones con recursos diseminados en diversas ubicaciones. Algunos de esos beneficios son:

 

Controlar estados con ubicaciones geográficas correctas

El término “datos dinámicos” hace referencia a datos que se actualizan continuamente a medida que cambian las condiciones, mientras que los datos estáticos se mantienen igual una vez que se registran. Los datos dinámicos le permiten controlar las condiciones en tiempo real y observar tendencias con el paso del tiempo, mientras que los datos estáticos constituyen una base y un punto de referencia.

 

Combinar sistemas GIS y SCADA le permite visualizar datos dinámicos relacionados con condiciones actuales junto con geoinformación estática. Por ejemplo, puede ver qué líneas eléctricas están bajo tensión y en qué ubicaciones. Esto le proporciona una vista precisa y en tiempo real de sus sistemas que resulta más fácil de comprender que los listados de datos en forma de tabla. Asimismo, le será más sencillo localizar en sus datos patrones relacionados con la ubicación.

 

También puede seleccionar fácilmente las capas de datos que desea visualizar, lo que le permite emplearlos para hacer frente a una gran variedad de desafíos. Puesto que SCADA y GIS le permiten supervisar el estado de su red en tiempo real, también pueden ayudarle a detectar y corregir problemas más rápidamente.

 

Aplicaciones y usos para la industria

La combinación de SCADA y GIS resulta de utilidad para una gran variedad de aplicaciones del sector de los servicios. La versatilidad de las capacidades de los sistemas SCADA y GIS convierte su unión en una inversión excelente. Entre sus usos se incluyen:

 

1. Localización de recursos

A un nivel básico, los sistemas GIS son útiles para visualizar la ubicación de los recursos de su organización. Le permite ver un mapa de todos los recursos e incluso visualizarlo en múltiples pantallas para asegurarse de que todos los detalles resulten claramente visibles. Tener acceso a información precisa e intuitiva sobre la ubicación de los recursos facilita el trabajo de los operarios y ayuda a planificar rutas y llevar a cabo otras tareas relacionadas con las ubicaciones.

 

2. Visualización del estado del sistema

Los sistemas GIS y SCADA también ayudan a visualizar y controlar más fácilmente el estado de su sistema. zenon proporciona una visión clara que se complementa con coloreado topológico automático, que muestra el estado de sus equipos en tiempo real. Con zenon, podrá controlar una amplia variedad de factores que resultan cruciales para garantizar un funcionamiento fiable y seguro.

 

zenon también incluye diversas herramientas que ayudan a la visualización de su sistema. A nivel global, por ejemplo, le permite ver la red completa y mostrar distintos niveles de detalle.

 

3. Localización de fallos

zenon también facilita la detección y la visualización de fallos. Si se produce un error, se le enviará una alerta. Utilizando datos GIS, podrá comprobar la ubicación del fallo, lo que puede ayudarle a localizarlo y solventarlo más rápidamente. Esta visualización puede ser de ayuda para identificar patrones si convergen diversos factores, lo que le dará indicios sobre su causa. También puede analizar las ubicaciones de los fallos a lo largo del tiempo, lo que le ayudará a determinar por qué persisten los problemas.

 

4. Control remoto del sistema

La posibilidad de visualizar la ubicación de las subestaciones, los equipos de generación y otros recursos también puede ayudar con el control remoto del sistema. Explorar la geoinformación en sistemas GIS y SCADA puede facilitar a los operarios la tarea de comprobar dónde se encuentran todos los recursos disponibles, de modo que estarán en condiciones de tomar mejores decisiones en cuanto a cómo gestionarlos.

 

Integrar las ventajas de zenon Energy Edition

El uso combinado de sistemas GIS y SCADA le permite integrar las propiedades de las dos tecnologías, incrementando la utilidad de ambas. Con soluciones SCADA modernas, integrar sistemas GIS es más fácil que nunca y no requiere un sistema avanzado completo de gestión de distribución (ADMS).

 

zenon Energy Edition, por ejemplo, puede incluir un módulo GIS integrado. Este módulo permite mostrar todo tipo de recursos asociados a sus ubicaciones geográficas, como líneas eléctricas y subestaciones, en una capa de mapa del sistema GIS. Los datos de procesos adquiridos a través del sistema SCADA se muestran en tiempo real para indicar el estado de los recursos. La visualización del sistema GIS se complementa con una vista esquemática de la red, por ejemplo, con un diagrama unifilar en la llamada pantalla Worldview de zenon. Cuando se produce un evento, el operario de la planta puede cambiar de forma flexible a la vista esquemática y examinar el recurso en cuestión a cualquier nivel de detalle para localizar el problema.

 

Worldview facilita la visualización de pantallas de procesos que no se pueden mostrar como pantallas individuales en el monitor debido a sus grandes cantidades de información. Este suele ser el caso de los diagramas unifilares de subestaciones transformadores, redes de distribución y otros tipos de redes de servicios de mayor tamaño. El uso de Worldview le permite hacer zoom y saltar entre objetos y secciones diferentes para navegar por las pantallas. Con la función de organización, podrá ver diferentes grados de detalle en distintos niveles de zoom. Worldview es compatible con pantallas táctiles, multitáctiles y con el uso del ratón. Estas características le otorgan una mayor flexibilidad para explorar los datos de sus procesos, una ventaja que, combinada con la visualización espacial del sistema GIS, pone a su disposición todos los conocimientos que necesita para tomar decisiones bien fundamentadas.

 

El coloreado automático de líneas (ALC, Automatic Line Coloring) es otra función útil para emplear datos SCADA en la vista espacial de un sistema GIS. Esta función proporciona información basada en la estructura topológica de la red (fuentes, conmutadores, conexiones, etc.) para determinar el estado eléctrico de cada uno de los componentes. Con zenon, obtendrá una herramienta integrada y estandarizada para utilizar servicios en toda la red topológica. Por ejemplo, el software calcula la topología de la red y colorea automáticamente los elementos en función de su estado. Este coloreado permite ver fácilmente qué equipos están recibiendo energía, cuáles no, cuáles tienen conexión a tierra y cuáles están desconectados, por ejemplo. Además, todo esto es posible sin realizar trabajos adicionales de programación o script.

 

Acceso a mapas tanto online como offline

Con zenon, podrá acceder a mapas tanto si se encuentra online como si no. Algunos sistemas de control de red no tienen acceso a Internet y, por ese motivo, no permiten el uso de mapas online. Sin embargo, existen diversas alternativas para trabajar con datos de mapas locales:

 

cuando se visualiza un mapa online y la conexión a Internet está disponible, la información se almacena en una caché local. Una vez guardado el mapa, estará disponible también offline.

 

Además, algunos operadores de red utilizan sus propios datos de mapas en lugar de los mapas de acceso público. COPA-DATA ha desarrollado un conversor que transforma mapas de diversos formatos al formato de OpenStreetMap (OSM), compatible con zenon.

 

Procesos más eficientes

Muchas organizaciones mantienen sistemas GIS y SCADA separados. Cuando estos dos sistemas son independientes entre sí, es frecuente tener que introducir los mismos datos dos veces, una vez en cada sistema. Combinar ambos sistemas de modo que compartan los datos mejorará enormemente la eficiencia de sus procesos de introducción de datos, y también podrá ayudarle a evitar incoherencias entre sus datos GIS y SCADA. Las funciones automatizadas que ofrecen plataformas como zenon también son útiles para ahorrar importantes cantidades de tiempo.

zenon puede incluir un módulo GIS integrado que permite crear una pantalla SCADA y añadir una capa con elementos cartográficos, incluyendo mapas vía satélite.

Integrar GIS en SCADA con flexibilidad

En zenon, es posible añadir libremente una vista GIS en cualquier pantalla, como si se tratara de un elemento de pantalla adicional. Además, el tamaño, la posición y la visibilidad son configurables. Por tanto, por un lado, se puede preparar una pantalla como vista GIS de formato completo para una visualización máxima y, por el otro, se puede colocar un elemento GIS en el lateral de la pantalla a modo de campo de navegación, mientras que los detalles sobre el elemento seleccionado en el mapa se muestran en el centro. zenon es compatible tanto con una disposición simple con configuraciones multimonitor como con un sistema GIS y SCADA en el que las pantallas pueden coexistir e interactuar, visualizándose en monitores contiguos.

 

GIS capa a capa

Generar contenido GIS es de lo más sencillo y no requiere conocimientos adicionales. En zenon, el sistema GIS se muestra por capas. La capa principal representa el material cartográfico que desea utilizar en su vista GIS, y se configura seleccionando un proveedor de mapas, como Google, Bing, OpenStreetMap o Baidu. Esto también le permite decidir el estilo de mapa utilizado: normal, de terreno o de satélite.

 

Los objetos que ilustran su red y su equipo de procesos se organizan en capas personalizadas, que se superponen de manera sucesiva en la vista gráfica GIS. Cada capa puede contener una configuración personalizada de líneas, áreas y marcadores, y las coordenadas geográficas se pueden ajustar con precisión. El editor GIS de zenon también permite importar objetos de archivos KML (Keyhole Markup Language), un formato utilizado para describir características geoespaciales, estandarizado por el Consorcio Geoespacial Abierto.

 

Mejor visualización para mayor conocimiento de la situación

Es posible controlar la visibilidad de objetos individuales, pero también la visibilidad de una capa completa. El coloreado de los objetos se puede relacionar con el coloreado topológico o con valores límite de variables de SCADA. Para cada objeto, se puede configurar un menú contextual que contenga todos los tipos de funciones de la aplicación SCADA. Este se puede utilizar, por ejemplo, para abrir listas de alarmas relacionadas, cambiar a pantallas de procesos detalladas o generar y visualizar informes sobre equipos. La posición y la aparición de los marcadores se puede actualizar dinámicamente gracias a la aplicación SCADA, una potente propiedad para indicar la ubicación de los recursos móviles o para mostrar eventos específicos, como la ubicación de los fallos de la red directamente en la vista GIS.

 

La configuración de ingeniería de las vistas GIS de zenon se basa en un formato XML abierto que contiene todos los ajustes, características geoespaciales y coordenadas precisas. Las herramientas personalizadas permiten generar, adaptar y extender automáticamente las vistas GIS durante la configuración.

El coloreado automático de líneas usa procesamiento topológico (basado en el modelo topológico de la red) para identificar componentes e indicar su conexión.

Combine GIS y SCADA ahora

Para sacar el máximo provecho a sus datos de geoinformación y de SCADA, necesita las herramientas adecuadas. zenon Energy Edition de COPA-DATA es una plataforma de software integrada que proporciona SCADA, GIS, interfaz humano-máquina (HMI), un sistema de gestión de distribución (DMS) y otras capacidades. Cuenta con el respaldo de una amplia variedad de controladores y protocolos de comunicación desarrollados por nosotros mismos y ofrece sistemas de visualización y control intuitivos.

 

COPA-DATA tiene más de 30 años de experiencia y actualiza el software zenon constantemente para garantizar la lógica, los algoritmos y las capacidades que usted necesita. Para obtener más información sobre la integración de GIS y SCADA con zenon, contacte con nosotros hoy mismo.

CONTACTE CON NUESTROS EXPERTOS