Sistema de monitoramento que identifica e prevê falhas de operação das máquinas
A AQTech e a Macnica DHW desenvolveram juntas um sistema de monitoramento capaz de identificar e antever possíveis falhas de operação em equipamentos, permitindo a realização de manutenções preventivas.
Com tecnologia nacional baseado em uma rede de sensores de temperatura e de vibração ou corrente elétrica, o projeto foi idealizado pela Jordão Energia, com o patrocínio da EDF Norte Fluminense, no âmbito do Programa de P&D regulado pela ANEEL.
O produto já foi testado e está sendo utilizado de maneira satisfatória na usina termelétrica da EDF Norte Fluminense, em Macaé.
A Jordão Energia foi fundada em 1998, e durante toda a sua trajetória primou pela excelência no desenvolvimento de Projetos de Pesquisa e Inovação Tecnológica, execução de Estudos Elétricos e projetos de Eficiência Energética.
A Jordão Energia investe fortemente na capacitação profissional e no fortalecimento de parcerias estratégicas para desenvolvimento de projetos, produtos e novos negócios.
A AQTech é uma empresa de base tecnológica que desenvolve soluções de monitoramento e diagnóstico para o mercado de energia elétrica.
Resumo:
É de extrema importância evitar paradas não programadas em ambientes industriais, como por exemplo, usinas de geração de energia elétrica, e, para isso, medidas de manutenção preditiva devem ser adotadas.
O melhor planejamento da manutenção das máquinas é aquele baseado no estado do equipamento, ter uma visão geral da planta em tempo real é imprescindível.
O Report-fi associa dispositivos com sensores robustos que são instalados nas máquinas, e tecnologia IoT Industrial (IIoT), que levam os dados da planta até a tela do operador.
Problemas:
- Monitorar o estado de máquinas da indústria em geral;
- Minimizar as paradas programadas nas usinas, destinadas a manutenção preventiva;
- Evitar o alto custo de instalação de sistemas cabeados de monitoramento dentro de ambientes industriais, especialmente quando é considerado o elevado custo das normas aplicadas neste tipo de ambiente.
Desafios:
- Desenvolver um sistema robusto que monitore o estado das máquinas
- Operar através de comunicação wireless
- Operar em ambientes hostis, como usinas de geração de energia, nas quais observa-se a ocorrência de ambiente agressivo quanto a temperatura, umidade, incidência solar direta e corrosão
Realização:
A Macnica DHW, em parceria com a AQTech e Jordão Energia, desenvolveu o sistema de monitoramento do estado das máquinas secundárias utilizando tecnologia IoT Industrial. O sistema é formado por dispositivos edge, denominados “Multisensor”, e por um dispositivo roteador, denominado “Gateway”.
Cada Multisensor é alimentado por bateria e pode ser configurado em hardware para operar como um sensor de corrente, de vibração e temperatura ou como um repetidor.
O processamento no Multisensor foi realizado utilizando um processador ARM Cortex-M ultra-low-power, associando alto desempenho e alta taxa de amostragem (1.8 MSPS) com baixo consumo. Cada Multisensor coleta os dados, faz o tratamento (FFT do sinal) e envia o resultado via rede wireless utilizando a tecnologia SmartMesh ®, que otimiza a transmissão dos dados entre os dispositivos Multisensor e o Gateway.
Por fim, o Gateway foi desenvolvido para receber os dados de cada Multisensor, processar e enviar os dados à um banco de dados. O processamento no Gateway foi realizado utilizando tecnologia FPGA (SoM Borax), deixando o pacote de dados a ser enviado menor e rico de informações.
Resultados:
Os primeiros protótipos da solução foram fabricados e as funcionalidades requeridas foram aprovadas em teste em laboratório e depois em campo pela AQTech e Jordão Energia.
A versatilidade da placa Multisensor desenvolvida, diminui o custo de produção do sistema, pois a mesma solução de hardware pode atender a diversas necessidades de monitoramento presentes nas usinas.
O sistema desenvolvido minimiza a necessidade de monitoramento manual das máquinas, bem como, os erros humanos e riscos de acidente associados a este processo manual.
Além disso, o Report-fi traz uma visão do estado dos equipamentos da planta em tempo real, o que é imprescindível para a implementação da manutenção preditiva em usinas geradoras de energia.
Pontos fortes da Macnica:
- Know-how em desenvolvimento de hardware e software de dispositivos IoT de baixíssimo consumo de energia.
- Profundo conhecimento sobre as linhas que compõem o portifólio.
- Excelente relacionamento com os fabricantes, o que possibilita desenvolver soluções de forma rápida e eficiente.
Depoimento:
“A AQTech se envolveu no projeto na etapa de industrialização da plataforma de monitoramento sem fio, com vistas a produção.
A Macnica teve papel fundamental nesse processo, apresentando e sugerindo componentes e soluções robustas que foram adotadas no projeto.
Vale destacar a tecnologia de rede mesh industrial SmartMesh e a plataforma SoC Borax, que trouxeram robustez e escalabilidade para solução.
O produto desenvolvido passou por diversos testes em laboratório e em campo, passando inclusive pelo processo de certificação ANATEL, estando apto para ser comercializado.”
Tiago Kaoru Matsuo – Diretor Técnico da AQTech
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