Projeto de Teleassistência em Subestações: Desafios Técnicos, Atendimentos às Normas e Soluções de Engenharia

A adoção de sistemas de teleassistência em subestações elétricas tem avançado como resposta à crescente demanda por controle remoto, automação, supervisão, monitoramento de segurança e incremento na confiabilidade operacional. Essa tendência impõe desafios de engenharia que abrangem da robustez elétrica à integração de sistemas de TI, passando por requisitos normativos específicos, gerenciamento de riscos e restrições de segurança cibernética. O correto dimensionamento e a interoperabilidade entre subsistemas eletrônicos de supervisão, videomonitoramento, comunicação de dados, proteção elétrica e controle remoto são fundamentais para garantir a disponibilidade dos processos industriais e a resiliência das infraestruturas críticas envolvidas.

Neste artigo, aborda-se em profundidade os desafios técnicos em projetos de teleassistência de subestações, a aplicação dos principais referenciais normativos e soluções de engenharia voltadas à integração, segurança, confiabilidade elétrica, contingências e gestão operacional dos sistemas teleassistidos. O objetivo é fornecer uma base técnica sólida para profissionais de projeto, operação e manutenção, além de contribuir para a elaboração de propostas técnicas e documentação institucional.

Confira!

A teleassistência em subestações compreende a implementação de infraestruturas técnicas e protocolos de operação que viabilizam o monitoramento, o controle remoto e a manutenção, sem a necessidade de presença física contínua dos operadores no local. Sistemas deste tipo são compostos por camadas múltiplas de dispositivos: sensores, atuadores, equipamentos de proteção, sistemas de videomonitoramento, meios de comunicação, servidores e interfaces de gerenciamento.

• Supervisão Remota: Permite a visualização em tempo real de dados elétricos, status de equipamentos, alarmes e vídeos ambientais para tomada de decisão rápida.
• Controle Remoto: Habilita a atuação remota em chaves, disjuntores e demais dispositivos essenciais à operação e segurança da subestação.
• Monitoramento de Segurança: Envolve a integração de sistemas de videomonitoramento, detecção de intrusão e controle de acesso em conformidade com requisitos normativos.

Os benefícios técnicos se manifestam em maior disponibilidade operacional, redução do tempo de resposta a falhas, aumento da segurança patrimonial e pessoal, e otimização de recursos humanos. Tais vantagens são viabilizadas por uma arquitetura robusta de automação, telecomunicações industriais e segurança eletrônica, conformes com o rigor normativo e com procedimentos operacionais controlados.

O desenvolvimento e implementação de sistemas de teleassistência devem obedecer a um conjunto de normas técnicas nacionais e internacionais que garantem a interoperabilidade, segurança e desempenho dos sistemas instalados. Destacam-se:

• ABNT NBR IEC 62676 (Sistemas de videomonitoramento para uso em aplicações de segurança): Define requisitos mínimos de desempenho, recomendações de transmissão de vídeo, confiabilidade, interoperabilidade e aspectos funcionais para sistemas de videomonitoramento em ambientes críticos, como subestações.
• ABNT NBR 5410 (Instalações elétricas de baixa tensão): Estabelece critérios para alimentação, seccionamento, proteções elétricas, divisão de circuitos, desligamento de emergência e manutenibilidade, essenciais para infraestrutura elétrica de suporte à teleassistência.
• Protocolos de Comunicação Industrial e Supervisão: O padrão NBR IEC 60870 caracteriza os protocolos para automação, controle e supervisão em sistemas elétricos, assegurando interoperabilidade e segurança nas trocas de informação entre dispositivos e centros de controle.

Normas complementares abrangem aspectos de aterramento, continuidade de energia (fontes de backup), identificação, ensaios funcionais, inspeções visuais obrigatórias e manutenção corretiva preventiva, que sustentam a integridade das soluções implementadas.

Um dos principais desafios está na integração dos subsistemas de automação, videomonitoramento, controle de acesso e comunicação de dados. A interoperabilidade é mandatória e abrange tanto hardware quanto protocolos de software, sendo fortemente determinada pelas normas citadas e por requisitos particulares de operação de subestações.

Principais aspectos de integração sistêmica:

1. Gerenciamento Unificado: Consolidação do gerenciamento de nós de rede, incluindo switches, roteadores, estações, dispositivos de transmissão de vídeo, servidores, sistemas de automação e segurança.
2. Monitoramento de Infraestrutura: Soluções capazes de monitorar condições de rede, falhas de dispositivos, qualidade da transmissão de vídeo e eventos críticos, possibilitando ações proativas para garantir a eficiência operacional.
3. Redução de Latência e Otimização de QoS: Estruturas de rede devem priorizar o tráfego crítico (controle, supervisão e vídeo) para minimizar atrasos e assegurar disponibilidade contínua dos sistemas teleassistidos.

Esses requisitos impõem a adoção de arquiteturas modulares, uso extensivo de VLANs para segmentação lógica, mecanismos de redundância em link e equipamento, e ferramentas de gerenciamento de rede baseadas em SNMP, NetFlow e outros protocolos industriais.

A transmissão segura, redundante e eficiente dos dados críticos é um requisito essencial. Em subestações, o transporte de sinais de supervisão, comandos de controle e fluxos de vídeo exige:

• Uso de Protocolos Padronizados: Protocolos baseados em TCP/IP para supervisão remota (como IEC 60870-5-104), protocolos proprietários de videomonitoramento e mecanismos de encapsulamento seguro.
• Redundância em Topologia de Rede: Topologias hierárquicas com enlaces redundantes, Hot Standby Router Protocol (HSRP), Gateway Load Balancing Protocol (GLBP), EtherChannel, Spanning Tree Protocol (STP/RSTP).
• Qualidade de Serviço (QoS): Implementação de filas prioritárias, estratégias de redução de latência e gerenciamento de largura de banda para garantir disponibilidade aos fluxos mais críticos.

A norma ABNT NBR IEC 62676 detalha requisitos específicos para transmissão de vídeo, incluindo desempenho mínimo esperado, gerenciamento de falhas, monitoramento de disponibilidade e necessidade de ações corretivas imediatas perante falhas detectadas na transmissão ou infraestrutura de rede.

A segurança eletrônica em subestações com teleassistência está fundamentada em premissas de confiabilidade, resistência à sabotagem e conformidade normativa. Destacam-se:

• Videomonitoramento Normatizado: Estruturado pela série ABNT NBR IEC 62676, exige desempenho mínimo, interoperabilidade entre fabricantes e planos de monitoramento remoto.
• Controle de Acesso Lógico e Físico: Gerenciamento do acesso a áreas críticas com autenticação multifatorial para operadores remotos e registros de eventos, combinando dispositivos físicos e sistemas digitais.
• Gestão de Alarmes e Eventos: Sistemas integrados de detecção de intrusão, alarme, alerta de status de portas, perímetro e análises ambientais, sincronizados com plataformas de supervisão centralizadas.

O gerenciamento de eventos de segurança e acessos deve ser respaldado em registros auditáveis, integração com sistemas de automação e mecanismos de resposta rápida a incidentes, promovendo alta resiliência e rastreabilidade operacional.

O projeto elétrico de base para teleassistência em subestações demanda atenção a diversos fatores normativos:

1. Desligamento de Emergência: Disponibilizar dispositivos rapidamente manobráveis e identificáveis para desenergização imediata de circuitos em situações críticas.
2. Seccionamento e Proteção: Capacidade de seccionamento independente de circuitos, dispositivos de proteção contra choques elétricos e efeitos térmicos, inspeção regular e identificação clara de componentes.
3. Acessibilidade e Manutenibilidade: Implantação de componentes de modo a garantir fácil acesso para inspeção, manutenção e operação segura por profissionais habilitados.
4. Alimentação Segura e Redundante: Para serviços de segurança (videomonitoramento, controle de acesso, automação) são exigidas fontes confiáveis, redundantes e com autonomia específica para manter funcionamento durante interrupções do suprimento principal.

Procedimentos obrigatórios de inspeção visual, ensaios funcionais periódicos, manutenção corretiva e adoção de planos emergenciais complementam as exigências normativas, fundamentais para garantia da disponibilidade e do desempenho dos sistemas teleassistidos.

A continuidade das operações em subestações depende da arquitetura de redundância implementada nos sistemas elétricos, de automação e de comunicação. Estruturas técnicas recomendadas incluem:

• Redundância em Comunicação: Enlaces alternativos (fibra óptica, rádio, WANs redundantes), uso de protocolos de recuperação rápida como Hot Standby Router Protocol, Spanning Tree Protocol (STP/RSTP) e balanceamento de carga em gateways.
• Redundância em Alimentação: Fontes duplas, grupos geradores, no-breaks (UPS) com autonomia dimensionada e comutação automática, conforme a criticidade dos sistemas.
• Planos Operacionais de Contingência: Procedimentos detalhados para resposta a falhas, atuando desde a camada de monitoramento, passando por sistemas de proteção, até as ações de restabelecimento do controle remoto.

A análise detalhada de riscos e a priorização no projeto das rotas críticas de dados, energia e monitoramento, asseguram a resiliência requerida por ambientes de missão crítica como subestações elétricas de concessionárias e industriais.

A cibersegurança é aspecto central na teleassistência, pois falhas ou ataques podem comprometer a integridade operacional e a segurança física das instalações. Entre os requisitos técnicos destacam-se:

• Segmentação de Redes e VLANs: Separação lógica de domínios funcionais (controle, supervisão, video, acesso) com controle rigoroso de fluxos e privilégios.
• Autenticação, Criptografia e VPN: Implementação de autenticação multifator, túneis VPN site-to-site e acesso remoto seguro para operadores e técnicos, conforme diretrizes em arquiteturas empresariais de alta segurança.
• Firewalls e Políticas de Permissões: Restrições de acesso, políticas de listas de controle e monitoramento contínuo de tentativas de acesso indevido.
• Gestão Centralizada de Logs: Registro e análise de eventos de rede, incidentes e falhas, para detecção e resposta rápida a ameaças.

O gerenciamento adequado dessas camadas é essencial para atender aos requisitos de disponibilidade, confidencialidade e integridade dos dados, em conformidade com as melhores práticas de proteção de redes industriais críticas.

A manutenibilidade e a confiabilidade dos sistemas instalados decorrem diretamente da aplicação de rotinas técnicas, prescritas na ABNT NBR 5410 e em normas específicas de segurança eletrônica e automação. Destacam-se:

1. Inspeção Visual Periódica: Avaliação regular de integridade física dos componentes, proteção contra choques, efeitos térmicos, conexões, identificação e acessibilidade.
2. Ensaios Funcionais: Testes regulares de operação dos sistemas, verificando atuação de dispositivos de proteção, seccionamento, desempenho das fontes de energia redundantes, transmissão de vídeo e dados.
3. Manutenção Corretiva: Detecção, notificação e correção imediata de anomalias identificadas, desenergização segura de circuitos críticos e reabilitação apenas após adequação dos parâmetros de segurança e funcionamento.

Tais rotinas, complementadas por treinamento técnico do pessoal, garantem resposta rápida aos desvios operacionais, mantendo níveis elevados de disponibilidade, segurança e rastreabilidade operacional em ambientes submetidos à teleassistência remota.

Projetos de teleassistência precisam considerar a previsibilidade de expansão dos sistemas conforme o crescimento da operação ou alterações topológicas futuras nas subestações. Elementos técnicos fundamentais incluem:

• Topologias Escaláveis e Modulares: Permitem integração progressiva de novos dispositivos, expansão de circuitos e adição de elementos de automação sem interrupção dos serviços principais.
• Redimensionamento de Recursos: Avaliação contínua da carga de trabalho sobre recursos de comunicação, largura de banda, processamento, armazenamento e capacidade energética.
• Modularidade de Software e Protocolos: Adoção de protocolos interoperáveis e infraestrutura baseada em serviços (Service Oriented Architecture – SOA) para facilitação da orquestração de funções, integração de novos sistemas e atualização tecnológica controlada.

Essa abordagem viabiliza resposta rápida a demandas de negócio, incorporações tecnológicas e assegura sustentabilidade operacional de longo prazo para subestações sob regime de teleassistência intensiva.

Sistemas de teleassistência em subestações representam um ponto de convergência avançado entre engenharia elétrica, redes de dados industriais e segurança eletrônica, exigindo cumprimento rigoroso de normas técnicas, integração sistêmica precisa, estratégias robustas de resiliência e planos abrangentes de contingência. A exigência de manutenibilidade, disponibilidade e segurança, tanto física quanto lógica, demanda soluções de projeto e operação fundamentadas em protocolos reconhecidos, arquitetura redundante, práticas consolidadas de inspeção e manutenção, além de políticas eficazes de cibersegurança. Pensar de maneira sistêmica e prospectiva, alinhando especificações técnicas à flexibilidade arquitetural, é imprescindível para garantir o sucesso de projetos e a continuidade operacional segura das subestações no contexto atual de transformação digital do setor elétrico.

Agradecemos pela leitura deste artigo técnico sobre teleassistência em subestações. Para aprofundar-se mais em temas como integração de sistemas, normas técnicas e soluções de engenharia para ambientes críticos, siga a A3A Engenharia de Sistemas nas redes sociais e acompanhe nossas próximas publicações profissionais.