Case AQTech

Report-fi - Sistema de Monitoramento Wireless para Manutenção Preditiva
Resumo
Case AQTech – Jordão Energia – EDF Norte Fluminense
Introdução:

A Macnica DHW e a AQTech desenvolveram juntas um sistema com tecnologia nacional baseado em uma rede de sensores de temperatura e de vibração ou corrente elétrica, capaz de identificar e antever possíveis falhas de operação em equipamentos, permitindo a realização de manutenções preventivas.

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 na usina termelétrica da EDF Norte Fluminense, em Macaé.

Report-fi em campo.


Report-fi em campo.

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.

Problema
  • 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.
Desafio
  • 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.

Report-fi em teste.
Report-fi em teste.

 

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

Sobre as empresas:

Jordão Energia