Sensores para a segurança
Este artigo foi originalmente publicado em https://www.eib.org/en/stories/remote-monitoring-system
Um deslizamento de terras que descarrilou um comboio desencadeia uma nova abordagem à segurança, uma vez que os sistemas espanhóis de monitorização remota de arranque têm como objectivo salvar vidas e adaptar-se às alterações climáticas
A linha ferroviária entre Lleida e La Pobla de Segur, no país acidentado a norte de Barcelona, corta através de montanhas e sobre profundas gargantas. A linha é uma ligação crítica numa área remota onde as estradas locais raramente viajam em linhas rectas.
A 12 de Março de 2021, quando o primeiro comboio do dia entrou num túnel, ocorreu um deslizamento de terra sem aviso prévio. Quando o comboio saiu do túnel, atingiu um monte de rochas recém-desprendidas e descarrilou, mesmo ao lado de um penhasco íngreme.
Felizmente, ninguém ficou ferido. Mas a linha esteve fechada durante várias semanas, e o comboio necessitou de reparações extensas e dispendiosas.
Ao iniciar os trabalhos nos carris, Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya, o operador do caminho-de-ferro, decidiu experimentar algo novo.
A empresa contratou uma empresa sediada em Barcelona chamada Worldsensing para instalar um sistema sofisticado de sensores e dispositivos de recolha de dados sem fios que forneceriam uma monitorização contínua das condições no exterior do túnel.
O sistema inclui dispositivos que detectam qualquer movimento em fendas na face do penhasco que se aproxima sobre a linha. Outros sensores monitorizam as vias e as condições meteorológicas. Calor extremo ou frio ou chuvas fortes ou neve podem afectar a segurança. Os dados são continuamente carregados para uma plataforma baseada em nuvens com uma aplicação que pode ser utilizada remotamente, fornecendo um aviso prévio em caso de perigo.
Os sistemas de monitorização remota têm o potencial de salvar vidas e prolongar a vida útil de infra-estruturas críticas e civis, como estradas, caminhos-de-ferro, pontes e túneis. À medida que as alterações climáticas aumentam a frequência de fenómenos meteorológicos extremos, a importância destes sistemas não pára de crescer.
Inovação 'Internet das Coisas'.
Albert Tortajada, gestor de infra-estruturas do operador ferroviário, diz ter grandes esperanças no futuro da monitorização sem fios nas três linhas que gere na região da Catalunha.
"No mundo ferroviário, a segurança está em primeiro lugar", diz ele. "A nossa visão para os próximos anos é que haverá mais sensores, mais monitorização, e mais transmissão desses dados que podem proteger os nossos passageiros e os nossos comboios".
Worldsensing é pioneiro na utilização da "Internet das Coisas" para criar redes que recolhem e partilham dados sobre o estado das infra-estruturas críticas e projectos industriais de grande escala, como as operações mineiras. Mas as suas redes estão mesmo a ser utilizadas para monitorizar sítios históricos e culturais, como um cemitério em Barcelona que sofreu um deslizamento de terras que destruiu túmulos em 2017.
A empresa estabelece conectividade, frequentemente em locais remotos, e cria redes usando os seus próprios "dispositivos de borda", que recolhem dados de sensores de terceiros sem fios. Utilizando transmissão rádio de baixa potência e de área ampla (frequentemente referida pela LPWAN de curta distância), as redes Worldsensing LoRA (para longo alcance) podem estar em funcionamento por até 10 anos sem manutenção.
Marc Janeras é engenheiro do Instituto de Cartografia e Geologia da Catalunha; o instituto trabalha com a empresa ferroviária para monitorizar a segurança das suas linhas. Ele esteve envolvido no planeamento para evitar outro acidente fora do túnel. Após a instalação de cabos e vedações metálicas ancoradas para evitar fisicamente outro deslizamento de terras, Marc e outros engenheiros do Instituto trabalharam com a Worldsensing para planear a solução de monitorização.
Ele diz que levará cerca de um ano a obter os dados de base que os ajudarão a compreender o comportamento "normal" das falésias e a saber que sinais fora da norma são motivo de preocupação. No panorama geral, diz estar entusiasmado com o potencial de tais sistemas terem um amplo impacto.
Protecção de infra-estruturas críticas
"A abordagem clássica é 'OK, estudo uma inclinação e avalio a estabilidade e assim por diante e o trabalho está terminado, e avançamos para outro lugar'", diz ele. "Agora com estas redes de monitorização estamos a passar desta ideia para uma rede global onde podemos aprender algo com um projecto e aplicá-lo a outro".
O Banco Europeu de Investimento reconheceu o potencial das inovações do Worldsensing, que se estão a tornar especialmente importantes devido aos extremos climáticos provocados pela crise climática. O banco da UE financiou a empresa com um empréstimo de 10 milhões de euros para continuar a desenvolver a sua tecnologia.
Ignasi Garcia-Milà Vidal, Gestor de Projectos de Inovação da Worldsensing, diz que uma das principais vantagens deste tipo de solução é que reduz a necessidade de leituras e medições manuais ao longo do tempo, poupando dinheiro e reduzindo as emissões de carbono envolvidas no envio de equipas para locais remotos. Mas também fornece dados em tempo real e medições mais sofisticadas que estão a mudar o jogo, diz ele.
"Graças a estes dispositivos de baixa potência da Internet das Coisas, estamos a oferecer a digitalização completa de toda uma indústria", diz ele, "que é a monitorização geotécnica, geoespacial e estrutural".
