Reservatório com alto nível de segurança

Projeto Barragem 4.0 desenvolveu ferramentas inteligentes para monitoramento de barragens, tornando mais ágeis e confiáveis a análise de riscos e a tomada de decisões.

Usina hidrelétrica Dona Francisca: inspeção do vertedouro passou a ser feita por monitoramente aéreo - Foto: Shutterstock

Ao aplicar conceitos de manufatura avançada a uma usina hidrelétrica, o projeto Barragem 4.0 desenvolveu ferramentas inteligentes para monitoramento de barragens, tornando a análise de riscos e a tomada de decisões mais ágeis e confiáveis.

Os riscos geotécnicos, ambientais e hidráulicos a que uma barragem está exposta exigem que as estruturas de armazenamento, os reservatórios, a fundação e as ombreiras das barragens tenham que ser monitorados e controlados, do mesmo modo que a água armazenada ou em fluxo. Há centenas de variáveis para medir, comparar e controlar. Um exemplo: a imensa pressão exercida por bilhões de litros de água, juntamente com a variação de temperatura ambiente, faz a barragem se movimentar, sendo essencial a constante verificação dos parâmetros para prevenir colapsos.

No monitoramento tradicional os técnicos se valem da leitura de instrumentos, da observação visual e da anotação manual, o que gera relatórios e planilhas de processamento demorado e sujeitos a falhas. Já o sistema inteligente permite respostas muito mais rápidas, qualificando e agilizando o processo de tomada de decisões e a análise de riscos. Desenvolvido junto à Usina Hidrelétrica Dona Francisca – localizada na região central do Rio Grande do Sul e com capacidade de geração de 125 MW – o sistema funciona em três frentes.

Uma delas é o monitoramento fixo, que coleta dados de sensores eletrônicos – tanto de sensores presentes desde a construção da barragem quanto de novos modelos desenvolvidos para o projeto. A etapa seguinte é a análise dos dados na estação de controle, que identifica situações anômalas e disponibiliza informações em diversos dashboards de monitoramento e alertas.

As tecnologias utilizadas são associadas à Indústria 4.0. Os dados são processados por inteligência artificial e técnicas estatísticas. O sistema pode indicar, por exemplo, qual região da barragem está se movimentando e se a movimentação é ou não indevida.

Há ainda uma terceira frente, que compreende um sistema de monitoramento aéreo com drone capaz de realizar voos autônomos, e um software de visão computacional que organiza as imagens e identifica automaticamente danos na estrutura. Isso elimina uma etapa muito perigosa do processo.

Monitoramento aéreo com drone - Foto: Shutterstock

Tradicionalmente, o monitoramento de vertedouros (estruturas para controle de vazão) é realizado por equipe especializada que desce os imensos degraus com o auxílio de cordas e pinta a estrutura com marcações para identificar cada parte, fotografa danos encontrados e associa as fotos aos locais pintados, para que posteriormente seja feita a avaliação. Com o monitoramento aéreo a inspeção é automática. As imagens captadas são comparadas com as obtidas em outros voos, permitindo a detecção de anomalias e o acompanhamento de evolução de danos.

Dentre as vantagens do sistema destaca-se a versatilidade. “A solução pode ser facilmente adaptada em outras barragens, tanto do setor elétrico como do setor de mineração”, destaca Murilo Fonseca, pesquisador do Instituto SENAI de Inovação em Sistemas Embarcados e líder técnico do projeto.