Yuba Water Gêmeo Digital
Os aplicativos Reality Modeling e iTwin da Bentley facilitam a inteligência situacional para otimizar riscos.
Avaliação
- A nova barragem Bullards Bar é uma barragem em arco de concreto de 645 pés de altura construída em 1970 para reduzir o risco de inundações, gerar energia hidrelétrica limpa e garantir abastecimento de água confiável aos residentes do condado de Yuba.
- A herança do sistema de monitoramento da barragem exigia dados manuais demorados, caros e arriscados
- A Yuba Water Agency adquiriu os gêmeos digitais e IoT para modernizar e automatizar o monitoramento de barragens para garantir a segurança pública.
- Seu sucesso foi baseado no uso da modelagem de realidade da Bentley e da tecnologia iTwin para desenvolver um sistema de monitoramento digital inteligente.
Modernizando um sistema de monitoramento herdado
De propriedade e operada pela Yuba Water Agency, a New Bullards Bar é uma barragem em arco de concreto de 645 pés de altura, tornando-a a segunda barragem mais alta da Califórnia e a quinta mais alta dos Estados Unidos. Está situada numa base à beira da Floresta Nacional de Tahoe, com capacidade para reter 1,19 quilômetros cúbicos de água, formando o reservatório da represa New Bullards Bar, que fornece controle de enchentes e serve como uma área de recreação popular. Construída em 1970, a barragem ajuda a reduzir o risco de inundações, a gerar energia hidroelétrica limpa e a garantir o abastecimento de água confiável aos residentes do condado, à rica comunidade agrícola da região e ao ambiente.
Comprometida com a segurança da barragem e com a melhoria da eficiência e confiabilidade operacionais, a Yuba Water iniciou um projeto para modernizar o sistema de monitoramento herdado da barragem, implementando a coleta de dados em tempo real, visualização digital e monitoramento automatizado.
“O projeto foi implementado para que a Yuba Water possa entender melhor todo o desempenho da barragem New Bullards Bar, especialmente ao lidar com condições climáticas adversas e eventos sísmicos”, disse Tim Truong, engenheiro-chefe de segurança de barragens da Yuba Water.
Com vários prismas e pilares de monitoramento, o sistema digitalizado inteligente fornece informações em tempo real sobre movimento da estrutura da barragem ao longo do tempo, à medida que é exposta a diferentes elementos naturais, acelerando detecção de deformações de barragens e melhoria da avaliação de riscos e segurança de barragens.
Riscos de segurança, restrições do local e segurança
“O projeto envolveu a realização de levantamentos por drones e a instalação de instrumentos de levantamento automatizados que fornecem um conjunto abrangente de recursos para detectar rachaduras e deflexão 3D da estrutura, junto com o monitoramento de qualquer propagação”, disse Truong.
Para implementar o sistema de monitorização digital, a equipe do projeto teve de estabelecer parâmetros de referência locais e instalar sensores refletores em toda a face da barragem, bem como construir um recinto seguro para abrigar e proteger a toda a estação motorizada e automatizada. Esta situação apresentou desafios na obtenção de licenças e aprovações para perfuração e instalação dos dispositivos. A equipe também enfrentou desafios com as atividades de engenharia e construção necessárias para construir o recinto de segurança dedicado para o equipamento de pesquisa em um local remoto, garantindo ao mesmo tempo a visibilidade de toda a face da barragem a jusante. Para agravar estes problemas estava o terreno íngreme em redor da barragem, acessível apenas através de uma estrada estreita e restrita.
O sistema de monitoramento anterior da barragem dependia de uma coleta de dados manual e demorada, que alcançava apenas uma parte da barragem em um determinado momento. Também representava riscos de queda para a equipe de pesquisa em meio a um terreno remoto. A Yuba Water procurou implementar um sistema de monitoramento inteligente abrangente e econômico, permitindo uma visão holística do movimento e das condições da barragem. Para desenvolver sua inteligência em solução de monitoramento, eles precisavam de modelagem de realidade integrada e aplicativos de gêmeos digitais que facilitassem a coleta e visualização remota de dados em tempo real com alertas automatizados de possíveis problemas, ao mesmo tempo em que protegiam o equipamento da estação de pesquisa digital no local.
Aproveitando o iTwin que fornece solução de monitoramento abrangente
A Yuba Water usou o iTwin IoT para estabelecer um gêmeo digital de toda a barragem. O gêmeo digital agora permite que a equipe visualize os dados do sensor e monitore o movimento e o comportamento da estrutura da barragem ao longo do tempo, uma vez que está exposto a diferentes elementos e realiza avaliações de risco em tempo real.
“Usando o iTwin IoT, a barragem pode ser monitorada mais de perto durante chuvas fortes e verificada-se rapidamente se ocorreram terremotos ou outros eventos climáticos importantes”, disse Truong.
Os aplicativos dos gêmeos digitais da Bentley fornecem suporte automatizado à decisão, painéis completos e relatórios sobre a integridade estrutural e a confiabilidade da barragem.
“O software Bentley foi escolhido devido à sua capacidade de coletar dados de monitoramento remotamente e automatizar análises e alertas com base em limites pré-determinados”, disse Truong.
A equipe agora pode rastrear a direção da deformação diretamente no gêmeo digital sem precisar utilizar diversas plataformas de software. Trabalhando na plataforma iTwin, a Yuba Water pode rastrear eventos, fornecer alertas oportunos e reportar às partes interessadas, tudo em uma única plataforma, enquanto tem a tranquilidade de saber que o sistema seguro bloqueia o acesso à estação total durante a maior parte do tempo em que o monitoramento ao vivo não está ocorrendo.
Digital Twin impulsiona inteligência situacional para avaliação de risco ideal
“A digitalização nos permitiu comunicar as necessidades do projeto de forma eficaz com os membros da nossa equipe e visualizar os dados em tempo real”, disse Truong.
Na abordagem original da barragem o monitoramento levaria cerca de uma semana para se obter dados de um ponto e custaria US$ 5.000 para cada evento de coleta manual de dados. O novo sistema baseado na nuvem coleta um ponto de dados de mais de 80 prismas duas vezes por dia e o torna imediatamente acessível a todos os usuários autorizados, sem nenhum custo extra além da compra do software iTwin.
Em comparação com a monitorização convencional, o gémeo digital fornece informações completas sobre o desempenho da barragem no mundo real com maior precisão ao longo do tempo, otimizando a avaliação de riscos e impulsionando a inteligência situacional, fundamental para alcançar o objetivo da agência de garantir a segurança pública e proteger o ambiente.
“Para a Agência de Água Yuba, não há nada mais importante do que o público ter segurança. Investir em uma estação de monitoramento totalmente automatizada e com coleta de dados em tempo real na New Bullards Bar Dam melhora significativamente nossas capacidades de monitoramento e é uma prova de nosso compromisso contínuo com segurança pública e resiliência da infraestrutura”, disse Truong.
Autor: Aude Camus é gerente sênior de marketing de produto para modelagem de realidade, estradas e pontes com sistemas Bentley. Ela se formou na SKEMA Business School na França e tem quase 15 anos de experiência em vendas e marketing de engenharia e software geoespacial. Ela pode ser contatada em [email protected].
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