Técnicas y Herramientas para el análisis de sistemas de gran escala

Técnicas y Herramientas para el análisis de sistemas de gran escala

Técnicas y Herramientas para el análisis de sistemas de gran escala: Aplicación a la Red de Transporte de Aguas de Barcelona La sociedad moderna depende de un gran número de procesos complejos automatizados en los que se debe cumplir no sólo objetivos de rendimiento y diseño sino también una variedad de exigencias. Estos sistemas suelen poseer dinámicas complejas y un gran número de sensores, actuadores y otros instrumentos usados para la seguridad, administración del sistema y para lograr un control óptimo sobre la producción que se desea. Por otro lado, en la mayoría de los casos, estos grandes sistemas no disponen de modelos precisos debido a su complejidad y costos que puede incluir, en lugar de un modelo, se dispone de interconexiones entre subsistemas o unidades de componentes del proceso. Su interconexión permite analizar su funcionamiento desde un punto de vista estructural. La necesidad de tener herramientas para el análisis de estas propiedades es el motivo del presente trabajo, se buscan herramientas que aporten información útil para el conocimiento de fallos o errores específicos que se puedan presentar en un momento dado, y así tener una noción sobre qué decisiones tomar y cómo actuar para cumplir y mantener los objetivos de control planteados. Los grandes sistemas automatizados hoy en día demandan seguridad y fiabilidad en sus procesos, estas herramientas ayudan a tener conocimientos sobre los posibles casos que se pueden presentar en las primeras etapas del desarrollo del proceso. Específicamente, se estudia la técnica de análisis estructural y su aplicación mediante la herramienta SaTool, la cual permite realizar estudios sobre la alcanzabilidad y controlabilidad de las variables del sistema, detectabilidad y aislamiento de fallos en sensores. Además, se lleva a cabo el análisis a partir de la teoría de grafos, examinando grados de redundancia y detección/aislamiento de fallos en variables conocidas a partir de la matriz de ciclos del grafo del sistema. El estudio de alcanzabilidad, controlabilidad y observabilidad se realiza a partir de la matriz de alcanzabilidad. Estas técnicas se ponen a prueba en el caso de estudio considerado: La red agregada de agua potable de Barcelona obteniendo un modelo matemático lineal y desarrollando escenarios de simulación para luego presentar los resultados y discutirlos.