jan. 31, 2020
Sobre o cliente
Em uma verdadeira demonstração de nossas capacidades globais e de nosso amplo conhecimento técnico e do setor, a equipe da Engineering Industries eXcellence trabalhou com a sede de engenharia da Marinha Italiana em uma iniciativa inovadora e empolgante de infraestrutura inteligente focada na ponte giratória San Francesco di Paola em Taranto, na Puglia, Itália. Para ajudá-los a otimizar os processos pelos quais o desempenho da ponte giratória era monitorado e mantido, nossa equipe construiu e implementou um sistema inovador de monitoramento da ponte, aproveitando os sensores da Internet das Coisas (IoT), a aquisição de dados em tempo real e a análise avançada.
O desafio do cliente
A ponte giratória San Francesco di Paola, em Taranto, é o nó mais importante de toda a rede de infraestrutura da cidade. Construída em 1887 e reformada em 1958, a ponte giratória tem 295 pés de comprimento e 30 pés de largura. A ponte permite a passagem de grandes embarcações militares para o estaleiro naval quando aberta. A importância dessa ponte para as operações navais levou à implementação de um programa rigoroso de verificações físicas e intervenções de manutenção, que garantem que a ponte continue a funcionar conforme o esperado.
Devido à estrutura e à física exclusivas da ponte giratória, essas intervenções frequentes são realizadas por operadores altamente especializados que utilizam equipamentos muito caros. Além de serem caras, as verificações interrompem drasticamente o fluxo normal do tráfego urbano na ponte. Como resultado, a sede de engenharia da Marinha Italiana em Taranto decidiu investir em novas tecnologias para facilitar e aprimorar as atividades de monitoramento, gerenciamento e manutenção da ponte San Francesco di Paola. Graças à experiência da nossa empresa em projetar, implementar e integrar soluções digitais para uma longa lista de clientes dos setores aeroespacial, espacial, naval e de defesa nos EUA e na Europa, o cliente fez uma parceria com a Engineering para essa iniciativa.
Sobre o projeto
A equipe da Engineering primeiro projetou e construiu sensores poderosos de IoT que foram instalados na ponte para monitorar continuamente a estrutura e coletar dados de vibração em tempo real. Os sensores foram desenvolvidos para poder processar a quantidade de dados que era muito grande e de alto volume para ser coletada manualmente. O sistema de IoT coleta amostras das vibrações da ponte a 200 Hz; isso significa que os sensores coletam 4.000 instâncias de vibração a cada 5 segundos.
À medida que os sensores medem as vibrações, eles coletam e enviam automaticamente essas informações para uma plataforma integrada para gerenciamento e análise de dados em tempo real. Projetado e implementado por nossa equipe de desenvolvimento de software, o sistema é um repositório central e seguro para todos os dados de vibração coletados, criando um lago de dados em crescimento contínuo relacionado ao desempenho da ponte giratória que pode ser acessado, estudado e utilizado pelo cliente agora e no futuro.
A plataforma também pode analisar os dados vibracionais e usá-los para deduzir informações sobre a estabilidade da ponte. Os eventos de vibração são consumidos como entrada por um algoritmo sofisticado desenvolvido pelo Tenente Fabio Campeggio, Engenheiro Naval e Civil da Marinha Italiana. O algoritmo foi baseado nos resultados de um piloto de 6 meses usando o FEM, Método dos Elementos Finitos, um método poderoso para calcular deslocamentos, tensões e deformações em uma estrutura sob um conjunto de cargas. Se a resposta dinâmica da ponte mudar muito ao longo do tempo ou sair de um limite específico, o sistema enviará notificações automáticas para alertar a equipe relevante. Essas informações serão usadas pelo cliente para otimizar o planejamento e as intervenções de manutenção da ponte giratória, economizando custos e recursos. Isso também permitirá que ele identifique problemas com antecedência e desligue a ponte para evitar possíveis falhas inesperadas.
Além disso, a solução usa os dados coletados para calcular e fornecer análises do desempenho da ponte, que a sede de engenharia da Mariana Italiana pode acessar por meio de um aplicativo baseado na Web. Lá, os usuários autorizados podem visualizar e compreender as respostas dinâmicas da ponte em vários períodos de tempo. Eles podem executar análises detalhadas dos indicadores-chave de desempenho (KPIs) que os sensores configurados para extrair dos sinais de vibração, incluindo tempo de inundação, transformada de Fourier, frequência de pico, vibração de pico, velocidade, deslocamento e resposta dinâmica.
O futuro da infraestrutura inteligente
O sistema de monitoramento dinâmico agora é executado com sucesso na ponte de Taranto, e o cliente analisa os resultados dos dados coletados pelo sistema. Estamos muito orgulhosos da conclusão e da entrega bem-sucedidas dessa solução inovadora, que é, de fato, o resultado de uma estreita colaboração entre as equipes da Marinha Italiana, da Engineering Industries eXcellence e da Engineering Italia. A solução é fornecida como uma demonstração poderosa do valor que as tecnologias de capacitação e a digitalização podem oferecer para o desempenho, a estabilidade, a melhoria e a prevenção de desastres da infraestrutura. O projeto foi até mencionado no Parlamento pelo Ministro da Defesa da Itália como um exemplo de iniciativas inovadoras para a modernização dos sistemas de controle elétrico e automação de pontes no país. Os desenvolvimentos futuros incluirão a adição de recursos de Inteligência Artificial (IA) e análise de imagens de vídeo, integrados ao sistema de monitoramento para permitir o reconhecimento avançado de padrões e a análise preditiva.
Nossa equipe está muito orgulhosa da conclusão bem-sucedida desse projeto e já está se preparando para continuar a parceria com o cliente em iniciativas futuras que expandirão, aprimorarão e melhorarão ainda mais os recursos de seu novo sistema de monitoramento. Também acreditamos firmemente que essa iniciativa será um caso de uso essencial para o futuro da infraestrutura inteligente, mostrando como e por que projetos desse tipo devem ser expandidos para garantir a estabilidade de pontes, edifícios e estruturas críticas, não apenas na Itália, mas nos EUA e em todo o mundo.
Fatores de negócios do cliente
- Desenvolvimento rápido e flexível da plataforma
- Melhorar a confiabilidade da infraestrutura
- Otimizar o planejamento de manutenção e as intervenções em pontes
- Reduzir os custos de manutenção da estrutura
- Permitir a coleta automatizada de dados em tempo real e o monitoramento de pontes
- Fornecer análise do desempenho da infraestrutura
- Construir um lago de dados seguro para promover a melhoria contínua e decisões mais informadas
- Facilitar e melhorar o monitoramento de estruturas de difícil acesso (pontes, treliças, ferrovias, turbinas eólicas, etc.)
