Perguntas sobre monitorização de carris sem fios: Características e vantagens do Worldsensing

Quando é que tem oportunidade de perguntar alguma coisa aos melhores especialistas mundiais em monitorização da indústria ferroviária sem fios, tudo numa única sala (virtual)? Não é frequente - e é por isso que os participantes no nosso seminário web da Internet das Coisas (IoT) Wireless Monitoring in the Rail Industry (Monitorização sem fios na indústria ferroviária) saltam à sorte. A sessão foi apresentada: 

  • Dr. Ignasi Gómez-Belinchón, Diretor Executivo do RailGrup
  • Marco Bocci, Coordenador de Instrumentação e Monitorização na Eiffage Kier Ferrovial BAM
  • Juan Peset Iribarren, Diretor de I&D da Comsa Corporación
  • Marco Di Mauro, especialista do sector ferroviário  
  • Angela Lluch Gracia, geóloga e engenheira civil na Worldsensing
  • Ignasi Garcia-Mila, gestor de projectos ferroviários na Worldsensing

Esta publicação do blogue aborda as muitas questões colocadas durante a sessão relativamente a questões gerais de monitorização e às funcionalidades e vantagens da nossa plataforma Worldsensing

Além disso, não se esqueça de que, se perdeu o webinar, podevê-lo novamente agora. Se ainda tiver dúvidas depois de ler os dois blogues, basta entrar em contacto.  

Como acredita que a inteligência artificial o pode ajudar no processo de monitorização de bens? Será isto já uma realidade?

Ignasi Gómez-Belinchón: A inteligência artificial não é apenas uma única variável ou uma única forma de processar os dados, é um processo. Precisamos de identificar as missões críticas a serem aplicadas - isto é crucial para ser rentável. Mas pode fornecer-nos boas ferramentas para uma previsão do que vai acontecer. Pode também ajudar-nos a concentrarmo-nos no cliente. Isto é muito mais crucial do que nunca. Portanto, ainda não é uma realidade, mas precisamos de progresso para o conseguirmos para todos nós.

Marco Bocci: Concordo, ainda não chegou. Estamos a assistir ao seu amanhecer e acredito que haverá tarefas que terão de ser concluídas como pré-requisitos para que esta tecnologia possa realmente proporcionar os benefícios que todos nós esperamos que venha a proporcionar. É por isso que há tanta atenção sobre este tópico: é realmente promissor. É a peça final do puzzle a passar de reactivo a proactivo. 

Dir-lhe-á apenas que precisa de ir e intervir, que é o que nós realmente queremos. A capacidade de fazer previsões, já temos - mas o problema é que precisa de peritos geotécnicos altamente treinados e qualificados e de muita modelagem e investigações e tempo no terreno, que não temos quando temos de reagir em poucas horas para evitar falhas na inclinação. 

Juan Peset: Podemos usar um webinar específico sobre este tópico! Eu sou um verdadeiro crente. Ainda não chegou, mas vai chegar muito, muito em breve, porque de outra forma não estaríamos a obter todos os benefícios que pudéssemos dos nossos dados.

Vê um mercado para a monitorização sem fios para além das redes ferroviárias urbanas?

Marco Bocci: Claramente, sim. Talvez não com o mesmo dispositivo, mas com um muito semelhante. A manutenção hoje em dia é tão dispendiosa que é necessário encontrar soluções mais eficientes, e a resposta é IoT. 

Marco di Mauro: Concordo plenamente. Nas zonas rurais, o que pode ajudar muito é o alcance do wireless e a possibilidade de operar sem a necessidade de uma fonte de energia permanente, o que por vezes não é fácil de encontrar fora das zonas urbanas. As aplicações e benefícios da IOT são válidas tanto nas áreas urbanas como nas rurais.

O que é mais importante: identificação proactiva da instabilidade do talude ou identificação reactiva de falhas de talude?

Ignasi Garcia-Milà: Até agora, o Worldsensing está a fornecer uma identificação mais pró-ativa da estabilidade, porque está a monitorizar parâmetros relevantes para esse efeito. Também está a gerar alertas nos sensores, nos nós, pelo que também podemos abordar a identificação reactiva de falhas em taludes. 

Marco Bocci: Penso que é mais importante ter uma identificação precisa e proactiva da instabilidade da inclinação. 

Juan Peset: Concordo plenamente. O que esperamos é uma manutenção preditiva, pelo que estamos muito mais interessados numa identificação proactiva do que numa identificação reactiva.

Que critérios de liquidação são considerados na concepção do sistema de monitorização?

Marco Bocci: As liquidações totais e diferenciais são importantes em termos de danos a estruturas e bens. Quando se está a construir, há tolerâncias bastante rigorosas para progredir de uma fase de construção para a seguinte. Portanto, estes são os critérios que consideramos na concepção. 

Angela Lluch: Não podemos monitorizar o movimento absoluto com o nosso tiltmeter neste momento. No entanto, podemos monitorizar o movimento relativo. Como disse Marco, é um dos critérios para os quais olhamos quando queremos saber o estado das estruturas.

Estou curioso sobre o nível de implementação. Quantas pontes estão instrumentadas na rede?

Marco di Mauro: Temos mais de 100.000 sensores ligados em projectos de infra-estruturas em todo o mundo. Não é simples quantificar o número de pontes, mas temos empresas de monitorização que utilizam activamente a nossa tecnologia em todos os continentes e também em poucas pontes famosas, tais como a Ponte Vecchio em Florença ou a Ponte da Torre em Londres. Convido-o a visitar o nosso website para mais estudos de caso.

Como está a monitorização estrutural da saúde relacionada com a IOT?

Ignasi Garcia-Milà: IoT é um termo geral e, por isso, não está diretamente relacionado com nenhuma solução específica. O Worldsensing segue a arquitetura e o paradigma da IoT, com sensores e nós que transferem dados para gateways e gateways que enviam dados para servidores na nuvem. As soluções IoT podem ser menos intrusivas para a infraestrutura, mais flexíveis de implementar e eficientes em termos de custos.

Como é que se implementa um sistema de monitorização sem fios baseado em IoT?

Angela Lluch: Os nossos sistemas baseados na IoT da Worldsensing requerem um gateway ou gateways que recolhem os dados transmitidos pelos nós através da tecnologia LoRA. Só é necessário conectar os sensores aos nós. Os dados recolhidos pelo gateway podem ser recuperados através de chamadas de interface de programação de aplicações, Protocolo de Transferência de Ficheiros ou Modbus, por exemplo.

Como pode a IdC desempenhar um papel fundamental na gestão abrangente da infra-estrutura ferroviária?

Marco di Mauro: A interconectividade e a capacidade de recolher e analisar informações são fundamentais para uma gestão mais eficiente da infra-estrutura ferroviária. IoT é a estrutura tecnológica que permite esta melhoria, juntamente com a aprendizagem de máquinas e algoritmos de inteligência artificial para fornecer resultados e conhecimentos úteis a partir dos dados recolhidos.

Como se pode utilizar a tecnologia IoT na monitorização de infra-estruturas?

Angela Lluch: Depende do que se precisa de monitorizar. Por exemplo, pode ter um edifício que mostre provas de assentamento. Nesse caso, entre outros métodos de vigilância poderia utilizar tiltmeters para monitorizar o deslocamento lateral do edifício e, consequentemente, o deslocamento vertical relativo. 

Quais são as novas abordagens à monitorização ferroviária?

Marco di Mauro: A indústria de monitorização é fortemente afectada pelos avanços nas telecomunicações, grandes dados, sistemas baseados em satélites, radares ou fibras ópticas. O Worldsensing está a trazer a IOT para os caminhos-de-ferro como uma nova abordagem à monitorização, em comparação com as metodologias tradicionais. 

As estratégias de monitorização da indústria ferroviária são semelhantes às utilizadas nas barragens de rejeitos?

Ignasi Garcia-Milà: O sensor de mundo é amplamente utilizado para a monitorização de barragens de rejeitos. Abordagens semelhantes são válidas para a monitorização da infraestrutura ferroviária, mas algumas especificidades do caminho de ferro exigem soluções de monitorização muito adaptadas.

Quais são as novas formas de implementação desta tecnologia?

Ignasi Garcia-Milà: O Worldsensing oferece uma forma de instalar facilmente sensores ao longo de infra-estruturas lineares, como os caminhos-de-ferro, que podem beneficiar de comunicações sem fios de longo alcance e de dispositivos de potência ultra-baixa, reduzindo os cabos e melhorando a flexibilidade de instalação.

Que dispositivos IoT são susceptíveis de ser utilizados na indústria ferroviária?

Angela Lluch: No caso da Worldsensing, gateways e registadores de dados sem fios. Pode consultar a infografia apresentada no webinar como um exemplo típico.

Qual é o investimento anual nos caminhos-de-ferro em todo o mundo?

Marco di Mauro: É realmente diferente de país para país. No Reino Unido, por exemplo, os caminhos-de-ferro e os investimentos relacionados com os caminhos-de-ferro representam 55% do orçamento dos transportes públicos. 

Características e vantagens do Worldsensing

Como é que o Worldsensing minimiza o tempo e os custos?

Marco di Mauro: Em comparação com as metodologias tradicionais de monitorização manual, um sistema totalmente digitalizado e automatizado reduz significativamente o custo de manutenção e visitas ao local, juntamente com os riscos de segurança e o tempo no local. Além disso, os riscos ligados a erros humanos são removidos e a informação é recolhida com maior frequência na maioria dos casos, permitindo uma detecção mais rápida de possíveis anomalias e, portanto, uma gestão mais eficiente dos bens. 

As capacidades sem fios tornam a instalação e implementação mais rápidas do que as soluções com fios, o que se traduz em menos tempo no local e em instalações menos onerosas. O sistema é livre de manutenção e tem uma autonomia de fornecimento de energia de anos, permitindo uma vez mais uma gestão mais eficiente, reduzindo os custos e minimizando o risco de danos. 

Como último ponto, a conectividade de longo alcance dos nossos sistemas não requer linha de visão, permitindo pelo menos três ou quatro vezes menos gateways do que as soluções sem fios de 2,4 GHz, criando mais economias em equipamento e tempo de instalação.

Quanto tempo dura a bateria dos dispositivos Worldsensing?

Angela Lluch: A duração é diferente para cada nó, variando de dias a mais de 10 anos. O principal parâmetro que terá um impacto sobre ele é a taxa de amostragem: quanto maior for a taxa de amostragem, menor será a duração da bateria. Outro é a qualidade da comunicação por rádio: quanto mais ruído quando o nó está a funcionar, mais curta é a duração da bateria. E finalmente, a temperatura da área onde o sistema é implantado: temperaturas mais elevadas fazem com que as baterias reduzam ligeiramente a sua vida útil. 

Para além disso, alguns sensores com entradas analógicas necessitam de um tempo de aquecimento. Nesses casos, quanto maior for o tempo de aquecimento, menor será a duração das baterias. Para mais pormenores, consulte as fichas de dados dos nossos nós Worldsensing

Alertas em tempo real e avisos instantâneos são uma preocupação chave na monitorização de troços ferroviários de todas as dimensões. Estou interessado em ouvir falar sobre estas soluções com o equipamento existente, e sobre desenvolvimentos futuros.

Ignasi Garcia-Milà: Estamos a desenvolver acções baseadas em gatilhos a partir dos nós do Worldsensing. Isto significa que quando um nó detecta alterações que estão acima dos limites especificados, envia um alerta.

A nossa ferramenta de gestão da conetividade Worldsensing, CMT, também fornecerá gestão de alertas, começando com alertas de rede e depois com alertas baseados em dados. O gerenciamento de alertas está definitivamente em nosso roteiro para o CMT.

Pode comentar as normas de rede, desempenho, cobertura e disponibilidade internacional?

Angela Lluch: Todos os nós da Worldsensing têm certificação CE e obtiveram conformidade com a compatibilidade electromagnética. A Worldsensing está certificada para funcionar na União Europeia, Oceânia, países da Comissão Federal de Comunicações, Brasil e alguns países de África.

Marco di Mauro: Especificamente para o sector ferroviário, todos os nós Worldsensing são certificados de acordo com a norma europeia EN 50125-3:2003 para sinalização e telecomunicações em aplicações ferroviárias e a norma EN 50121-4:2016/A1:2019 para emissões de aparelhos de sinalização e telecomunicações.

O equipamento da Worldsensing está aprovado para utilização na rede ferroviária do Reino Unido?

Marco di Mauro: Sim, é totalmente aprovado pela Network Rail, e também para o metropolitano de Londres. Já foi implantado na rede do Reino Unido.

O Worldsensing também faz sensores a bordo de veículos?

Ignasi Garcia-Milà: Não, o nosso foco é a monitorização das infra-estruturas.

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