Como melhorar o controlo dos projectos de sistemas de esgotos combinados
As cidades em muitas partes do mundo enfrentam um desafio, uma vez que as alterações climáticas conduzem a precipitações mais pesadas e mais pronunciadas. Cerca de 700 cidades têm redes de sistemas de esgotos combinados envelhecidos, onde existe o perigo de fortes chuvas poderem levar a um excesso de água da chuva misturada com esgotos, conduzindo a riscos críticos para a saúde.
Muitas destas cidades procuram evitar os riscos, investindo em túneis de água em grande escala no subsolo. Os túneis são concebidos para transportar a água da chuva para instalações de armazenamento e tratamento sem pôr em perigo as comunidades circundantes. Mas a construção destes túneis hidrológicos está longe de ser fácil, e exige uma cuidadosa consideração das tecnologias de monitorização, de acordo com um webinar sobre o assunto, da Worldsensing.
Uma das principais questões é que os túneis são construídos para durar décadas, mas podem não ser facilmente acessíveis numa base regular, o que torna importante ter sistemas de monitorização sem fios de longo alcance que possam transmitir informações sobre o estado do túnel para centros de controlo remoto. Idealmente, os sistemas de monitorização deveriam ser capazes de permanecer debaixo do solo e trabalhar de forma fiável durante anos a fio.
Tecnologia LoRa em projectos de sistemas de esgotos combinados
A tecnologia LoRa, o protocolo de comunicações sem fios utilizado no conjunto de produtos da Worldsensing, é ideal para este efeito porque tem baixos requisitos de energia e permite que os registadores de dados operados por bateria permaneçam em funcionamento durante anos sem necessidade de novas baterias ou de manutenção. A tecnologia é útil não só para a monitorização a longo prazo de túneis operacionais, utilizando dispositivos como contadores de água e sensores de pH, mas também durante a construção de túneis.
Os projectos de construção de túneis de águas profundas ligados a sistemas de esgotos combinados são potencialmente arriscados porque muitas vezes ocorrem sob áreas construídas que podem conter estruturas de importância histórica. Por esta razão, os projectos de construção envolvem geralmente uma gama de sensores, tais como fios vibratórios para verificar a existência de água subterrânea e inclinómetros para monitorizar o deslocamento em estruturas vizinhas.
Os sistemas de monitorização necessários dependerão da escala do projecto, mas é importante assegurar que qualquer rede sem fios seja compatível com uma vasta gama de sensores e possa permitir a integração com múltiplas ferramentas de análise de dados. Um projecto que exemplifica os desafios encontrados na construção de túneis hidrológicos profundos é o Túnel da Barreira do Nordeste em Washington DC, EUA.
Melhorar a monitorização de túneis em Washington DC
"Este projecto destinava-se a actualizar um sistema combinado de esgotos que actualmente inundam bairros residenciais", disse Tyree Williams, Director de Vendas da Specto Technology, que forneceu instrumentação geotécnica e estrutural para o esquema.
O túnel tem nove locais de construção e destina-se a reduzir em 98% o transbordamento de águas pluviais para o rio Anacostia, nas proximidades, tornando-o navegável até 2030. O empreiteiro EnTech Engineering instalou instrumentação de monitorização em cerca de 280 locais para acompanhar questões como o movimento do solo, vibração e estabilidade do túnel. Os sensores foram ligados através de uma rede sem fios Loadsensing.
"Não havia necessidade de escavações na estrada, o que poupa uma enorme quantidade de dinheiro e tempo", disse Williams durante o webinar. "A tecnologia LoRa é fiável [e] tem um alcance de até sete a nove milhas, sem uma linha de visão. Mesmo debaixo de um buraco de aço, está-se a atingir um quilómetro de alcance".
Para saber mais, assista agora ao webinar.
