Monitorização do IoT em Projectos de Grande Escala - Uma entrevista com Sam Buckley by Railway News

A Railway News entrevistou Sam Buckley, especialista em vendas técnicas da Worldsensing, sobre os benefícios da utilização da monitorização IoT em projectos ferroviários de grande escala e a sua capacidade para aumentar a fiabilidade da tomada de decisões para a gestão de riscos.

Perguntas

Qual é o papel da monitorização da Internet das Coisas (IoT) no sector ferroviário?

Já falámos que faltar algo pequeno pode potencialmente levar a um problema ou pior ainda a um acidente, não?

Já falámos Quais são alguns dos outros benefícios de tomar a rota da IdC?

Quão popular é esta tecnologia no sector - como é a sua utilização?

Falámos sobre o hardware, mas e sobre a importância de um bom software quando se monitoriza um projecto de grande escala?

Outro ponto que queríamos discutir consigo era como é que a monitorização da IdC apoia a sustentabilidade?

Tendo trabalhado no sector durante algum tempo, quais são as maiores aprendizagens que teve com grandes destacamentos?

Qual é o papel da monitorização da Internet das Coisas (IoT) no sector ferroviário?

Sam Buckley: A ligação de dados geotécnicos e estruturais obtidos a partir de dispositivos como registadores de dados e sensores à distância é realmente importante para o sector ferroviário por muitas razões.

Muitos caminhos-de-ferro são muito antigos - por exemplo, o Reino Unido - e precisam de ser monitorizados, mas não é apenas a infra-estrutura existente que temos de verificar.

A construção de novas infra-estruturas também precisa de ser monitorizada. Por exemplo, se estiver a escavar um novo túnel sob uma área urbana, o espaço que está a escavar pode afectar significativamente o solo acima dele, pode também ser necessário assegurar que a ovalização do envelope da escavação não seja excessiva ou que haja um risco de colapso. A monitorização é, portanto, crítica.

Também se pode encontrar poupança de custos durante a construção através da utilização da monitorização IoT. Como exemplo, os dados podem mostrar que talvez haja menos movimento numa área do que o esperado, permitindo aos engenheiros afinar os desenhos e gastar menos dinheiro reforçando a área - ou potencialmente utilizando menos betão, oferecendo uma construção mais sustentável.

Voltando à segurança, a monitorização da IOT pode ajudar a proteger o pessoal dos inquéritos. A monitorização manual envolve colocar o seu pessoal directamente em ambientes perigosos - se tiver uma pista com uma linha electrificada, ou aterros realmente íngremes, as pessoas correm o risco de se ferirem.

Quando entrei para esta indústria há seis anos, costumava fazer muita monitorização manual do metro de Londres e dos aterros da Network Rail, analisando especificamente as condições do terreno e potenciais desabamentos de terra.

Geralmente, isto envolveria o transporte de peças pesadas de equipamento por terraços íngremes para procurar deformação de taludes. Nestes ambientes, os colegas perderiam muitas vezes o pé no caminho para a zona de monitorização, lembro-me que um acabou por ter de tirar seis semanas de trabalho no local com um tornozelo ferido.

Agora temos tecnologia de telemetria fiável de "encaixar e esquecer" para minimizar a frequência com que temos de colocar as pessoas em ambientes potencialmente perigosos.

Suponho que com a monitorização manual há também a questão do erro humano ou das limitações humanas, digamos assim. A falta de algo pequeno pode potencialmente levar a um problema ou pior ainda a um acidente, não?

Sam Buckley: É um ponto muito bom. Um dos problemas da monitorização manual é que o mesmo local só é monitorizado algumas vezes por semana, pelo que só se obtêm breves instantâneos a tempo.

Há o risco de, se tomar um único ponto de dados na altura errada, poder parecer que tudo está bem. Mas, na verdade, no dia seguinte, subitamente sobe antes de voltar a descer, e, claro, na altura da sua próxima leitura, já perdeu todos aqueles dados críticos que o informam de que as condições do terreno atingiram níveis inseguros.

Muitas vezes um sítio será monitorizado por uma variedade de pessoas e quando isso acontece podem ser registados números diferentes, uma vez que as opiniões divergem. É necessário um extensómetro, um instrumento de precisão para observar o movimento vertical do solo. Está literalmente a ler uma fita métrica que está a monitorizar ímanes de sub-superfície, e tem de decidir quanto é que as coisas se moveram. Não é um corte tão claro e a conclusão a que se chega pode não ser a mesma que a dos seus colegas.

Pode também falhar algo se estiver distraído, ou dizer que o tempo está realmente mau. E se lhe faltarem alguns dados chave de que necessita, ler os instrumentos errados, ou escrever as medidas erradas? Há um risco significativo de erro humano devido à monitorização manual.

Quais são alguns dos outros benefícios de tomar a rota da IdC?

Sam Buckley: Há também o facto de a monitorização da Internet das coisas permitir-lhe produzir facilmente grandes quantidades de dados. Poderá, por exemplo, cobrir um aterro ou seguir uma linha de dormentes com centenas de metros de inclinação, o que lhe transmitirá dados para uma única plataforma para lhe dar uma imagem muito mais detalhada do que se passa no terreno com a geotecnia.

Isto torna a tecnologia perfeita também para projectos de infra-estruturas de grande escala. Com projectos como o HS2, o California High-Speed Rail, o Grand Paris Express e a rede ferroviária de alta velocidade Delhi para Chennai seria quase impossível monitorizar tudo o que está a acontecer com uma equipa de pessoas. Mas se tiver dispositivos remotos, rentáveis, fiáveis e duradouros que possam obter dados durante um período de tempo realmente longo, então obtém-se uma imagem completa numa área muito vasta. Também pode obter leituras com a frequência que desejar - todos os dias, horas ou minutos. Assim, com a monitorização da IOT, pode captar dados com a frequência que necessitar numa área tão grande quanto necessário. Isto significa que, especialmente em locais críticos onde os comboios passam a cada poucos minutos ou onde há uma secção de via susceptível a deslizamentos de terra, estará muito mais informado sobre se algo vai acontecer.

O ponto-chave para tudo isto é que a capacidade dos decisores para tomar decisões informadas é grandemente reforçada pela frequência e quantidade dos dados que estão a receber.

Quão popular é esta tecnologia no sector - como é a sua utilização?

Sam Buckley: A tecnologia já existe há alguns anos, mas a adopção generalizada é na realidade relativamente nova. Há apenas alguns anos, a maior parte do trabalho era feita manualmente, onde as pessoas iam ao local para fazer o levantamento e fazer leituras de poucos em poucos dias. Tem sido nos últimos três a quatro anos que a tecnologia foi realmente retirada e temos visto projectos ferroviários de alto perfil voltarem-se para a monitorização da IOT. As pessoas vêem agora as vantagens da tecnologia, para além de ser maciçamente aumentada não só em termos de acessibilidade, mas também do que ela é capaz de fazer.

Falámos sobre o hardware, mas e sobre a importância de um bom software quando se monitoriza um projecto de grande escala?

Sam Buckley: É necessário ter um software robusto e fiável para monitorização da Internet de alta velocidade, especialmente em projectos de grande escala onde é necessário gerir uma série de dispositivos diferentes. Se tiver milhares de quilómetros de pista com dispositivos de monitorização, então o software tem de ser capaz de gerir isso.

Temos um sistema de nuvem que permite aos clientes alterar remotamente os parâmetros de monitorização do dispositivo, bem como descarregar ou encaminhar dados que tenham sido recolhidos. O software deve proporcionar uma experiência de utilizador amigável ao cliente, porque há muitos dados disponíveis.

Outro ponto que queríamos discutir consigo era como é que a monitorização da IdC apoia a sustentabilidade?

Sam Buckley: Há várias maneiras - em primeiro lugar, os dispositivos são robustos. Por exemplo, os nossos registadores de dados, medidores de distância a laser, medidores de inclinação foram feitos de tal forma que podem monitorizar de poucas em poucas horas durante até dez anos com um conjunto de baterias. Tenho estado envolvido em grandes projectos em que os sensores são ligados a registadores de dados usando centenas de km de cabos. IoT reduz maciçamente e, em alguns casos, elimina a necessidade de cabos, poupando custos e recursos.

Assim, em termos de sustentabilidade, não é necessário comprar novos dispositivos o tempo todo, porque são robustos o suficiente para lidar com longas durações, temperaturas extremas como até + 80C e tão baixas como -40 C, e como estes são classificados como IP67 - também tão altamente resistentes à água.

Além disso, como a bateria dura mais de dez anos, evita-se custos relacionados com a substituição do equipamento e, se tiver um projecto que dura dois anos, podem ser reutilizados noutro projecto.

Outra vantagem em relação à sustentabilidade é a poupança de carbono que se faz ao não ter de enviar equipas de pessoas para os locais, pelo que há uma grande poupança ambiental que se pode fazer desta forma.

Tendo trabalhado no sector durante algum tempo, quais são as maiores aprendizagens que teve com grandes destacamentos?

Sam Buckley: Em termos de aprendizagem pessoal, penso que poucas indústrias mudaram tanto num espaço de tempo tão curto como o mundo da monitorização geotécnica e estrutural. Olhando especificamente para o caminho-de-ferro, as competências de que eu precisava antes - para ir ao local, olhar para uma fita métrica para ver se algo mudou ou obter um dispositivo e descarregar uma leitura - mudaram de tal forma que precisei de re-aprendizagem. Agora também tem de ser um especialista em comunicação rádio, na configuração de dispositivos e na compreensão de software também. Tem de compreender a geotecnia, mas também como funcionam todos os dispositivos, o que é uma habilidade muito diferente da monitorização manual.

Como organização, aprendemos que por vezes os dados quase em tempo real não são suficientes e que há situações no caminho-de-ferro que requerem uma monitorização super em tempo real de dois segundos em vez de dois minutos. Ao recolher dados, pode normalmente demorar alguns minutos antes de a informação ser transferida de um dispositivo para o painel de controlo do software de um cliente. Normalmente, isto é perfeitamente bom, mas se tiver um deslizamento de terra que acabou de acontecer e um comboio a vir na sua direcção a 100 milhas por hora, precisa de saber de imediato.

Em resposta a isto, desenvolvemos uma solução de detecção de eventos. Isto permite-lhe definir parâmetros como se houvesse movimento de algumas fracções de um grau, em dois segundos dir-lhe-á imediatamente para que possa emitir alertas.

Quanto aos perigos, outra coisa que aprendemos é o valor da IOT em locais críticos mas perigosos que precisam de ser monitorizados. Não apenas aterros, como mencionei anteriormente, mas lugares que são quase inacessíveis - caminhos, túneis, áreas montanhosas... com esta tecnologia não é preciso preocupar-se com as complexidades e despesas de acesso a estes lugares em segurança.