ene 31, 2020
Acerca del cliente
En auténtica exhibición tanto de nuestras capacidades globales como expertís amplio de la industria y técnico, el equipo de Engineering Industries eXcellence ha trabajado con los cuarteles de ingeniería de la Marina Italiana en una iniciativa emocionante e innovadora para Smart Infrastructure concentrado en el puente giratorio San Francesco di Paola de Taranto en Apulia, Italia. Para ayudarles a optimizar los procesos mediante los cuales se monitoreaba y mantenía el desempeño del puente giratorio, nuestro equipo construyó e implementó un innovador sistema de monitoreo de puente, aprovechando sensores del Internet of Things (IoT), adquisición de datos de tiempo real y análisis avanzado.
El reto del cliente
El puente giratorio San Francesco di Paola en Taranto es el nodo más importante de toda la red de infraestructura de la población. Construido en 1887 y renovado en 1958, el puente giratorio es de 295 pies de largo y 30 de ancho. El puente permite el paso de grandes embarcaciones militares al astillero naval cuando se abre. La importancia de este puente para las operaciones navales ha llevado a la aplicación de un riguroso programa de verificaciones físicas, así como intervenciones de mantenimiento, las que aseguran que el puente continuará funcionando como se espera.
A causa de la estructura y física única del puente giratorio, estas intervenciones frecuentes se realizan por parte de operadores altamente especializados, usando equipo muy caro. En adición a ser costoso, las verificaciones interrumpen drásticamente el flujo normal del tráfico urbano en el puente. Como resultado, los cuarteles de ingeniería de la Marina Italiana en Taranto decidieron invertir en nuevas tecnologías para facilitar y mejorar las actividades de monitoreo, gestión y mantenimiento para el puente de San Francesco di Paola. Gracias al expertís de nuestra compañía en el diseño, implementación e integración de solucione digitales para una larga lista de clientes de Aeroespacial, Espacial, Naval y Defensa tanto en los EE. UU. como en Europa, el cliente se asoció con Engineering para esta iniciativa.
Acerca del proyecto
El equipo de Engineering primero diseñó y construyó poderosos sensores IoT que se instalaron En el puente para monitorear continuamente la estructura y recolectar datos vibracionales en tiempo real. Los sensores se desarrollaron para poder procesar la cantidad de datos que era por mucho demasiado grande y de alto volumen como para recolectarse manualmente. El sistema IoT muestrea vibraciones del puente a 200 Hz; esto significa que los sensores recolectan 4,000 instancias de vibración cada 5 segundos.
Conforme los sensores miden las vibraciones, recolectan y envían automáticamente esta información a una plataforma integrada para gestión y análisis de datos en tiempo real. De diseño e implementación de nuestro equipo de desarrollo de software, el sistema es un repositorio seguro y central para todos los datos vibracionales recolectados, creando así un lago de datos de crecimiento continuo, relacionado al desempeño del puente giratorio al que se puede acceder, estudiar y utilizar por parte del cliente ahora y en el futuro.
La plataforma también puede analizar los datos vibracionales y usarlos para deducir información acerca de la estabilidad del puente. Los eventos vibracionales se consumen como entrada por un algoritmo sofisticado desarrollado por el Teniente Fabio Campeggio, Ingeniero Naval y Civil de la Marina Italiana. El algoritmo se basó en los resultados de un piloto de 6 meses usando el FEM, Método de elemento finito, un método poderoso para calcular los desplazamientos, tensiones y presiones en una estructura bajo un conjunto de cargas. Si la respuesta dinámica del puente cambia demasiado con el tiempo o se mueve fuera de un umbral específico, el sistema envía notificaciones automáticas para alertar al personal relevante. Esta información la usará el cliente para optimizar planeación de mantenimiento e intervenciones para el puente giratorio, ahorrando costos y recursos. También les permitirá identificar problemas tempranamente, y cerrar el puente para evitar posibles fallas inesperadas.
Además, la solución usa los datos que se recolectan para calcular y proporcionar análisis del desempeño del puente, a las que el cuartel de ingeniería de la Mariana Italiana puede acceder mediante una aplicación basada en web. Ahí, los usuarios autorizados pueden ver y entender las respuestas dinámicas del puente en diversos periodos temporales. Pueden ejecutar análisis a detalle para Indicadores clave de desempeño (KPIs) que los sensores que configuraron para extraer a partir de señales de vibración, incluyendo tiempo de inundación, transformada fourier, frecuencia pico, vibración pico, velocidad, desplazo y respuesta dinámica.
El futuro de Smart Infrastructure
El sistema de monitoreo dinámico ahora corre exitosamente en el puente de Taranto, y el cliente analiza los resultados de los datos que recolecta el sistema. Nos enorgullece mucho la compleción y entrega exitosa de esta solución innovadora, que en verdad es el resultado de una colaboración cercana entre los equipos de la Marina Italiana, Engineering Industries eXcellence y Engineering Italia. La solución se entrega como muestra poderosa del valor que pueden entregar las tecnologías habilitantes y la digitalización para el desempeño, estabilidad, mejora y prevención de desastres para infraestructura. Incluso, el proyecto se mencionó en el Parlamento por el Ministro Italiano de Defensa como ejemplo de iniciativas innovadoras para la modernización de los sistemas de control eléctrico y automatización de puentes en el país. Los desarrollos futuros incluirán la adición de Artificial Intelligence (AI) y capacidades de análisis de imagen video, integradas con el sistema de monitoreo para habilitar reconocimiento de patrones avanzado y análisis predictivo.
Nuestro equipo está muy orgulloso de la exitosa compleción de este proyecto y ya se prepara para continuar asociándose con el cliente en iniciativas futuras que expandirán, mejorarán y aumentarán todavía más las capacidades de su nuevo sistema de monitoreo. También creemos firmemente que eta iniciativa será un caso de uso crítico para el futuro de Smart Infrastructure, mostrando cómo y por qué los proyectos de este tipo deberán expandirse para asegurar la estabilidad de puentes, edificios y estructuras críticas, no solo en Italia, sino en los EE. UU. y alrededor del mundo.
Conductores de negocio del cliente
- Desarrollo de plataforma rápido y flexible
- Mejorar confiablidad de infraestructura
- Optimizar planeación de mantenimiento e intervenciones para puente
- Reducir costos de mantenimiento de estructura
- Habilitar recolección de datos automática en tiempo real así como monitoreo del puente
- Provisión de análisis acerca de desempeño de infraestructura
- Construcción de un lago de datos seguro para impulsar la mejora continua y decisiones más informadas
- Facilitar y mejorar el monitoreo de estructuras de difícil acceso (puentes, celosías, vías férreas, turbinas de viento, etc.)
