O crescente volume de tráfego e influências ambientais são frequentemente associados a danos na ponte. Para garantir a disponibilidade da infraestrutura para eliminar gargalos e otimizar o fluxo de tráfego, é essencial uma avaliação holística das condições das aproximadamente 40.000 estruturas de pontes na Alemanha.

Os já altos padrões alemães serão desenvolvidos pelo projeto OSiMaB para fornecer gerenciamento de segurança para o futuro.

Desafio

Os danos causados à ponte prejudicam o fluxo suave do tráfego de passageiros e mercadorias. Devido ao constante crescimento do volume de tráfego de cargas, influências ambientais e processos químicos, é inevitável uma avaliação confiável das condições das 40.000 estruturas de pontes na Alemanha. Para detectar danos em um estágio inicial e prever danos futuros, o monitoramento existente da condição real deve ser complementado por um componente preditivo.

Solução

O uso de pontes inteligentes visa alcançar um aumento sustentável da eficiência em relação aos aspectos ecológicos, econômicos e sociais. O monitoramento permanente e holístico das condições em tempo real permite reparar os danos à infraestrutura em um estágio inicial. Sistemas inteligentes e preditivos também permitem uma melhor identificação das áreas problemáticas.

Resultado

Juntamente com a BASt, a ITC Engineering, a Universidade Técnica de Berlim, a Universidade de Bonn e o Instituto Hasso Plattner, a HBM desenvolveu um conceito holístico para o monitoramento de pontes. O sistema OSiMaB foi projetado para apoiar o proprietário / operador de pontes rodoviárias no planejamento de seu gerenciamento de manutenção desde o início e de acordo com os requisitos.

Os benefícios do OSiMaB em uma solução de monitoramento de infraestrutura de tráfego são:

• Uma solução de monitoramento econômica, expansível e fácil de instalar
• Algoritmos de avaliação inovadores que oferecem suporte a manutenção e serviços preditivos para otimizar as medidas de manutenção, reparo e preservação
• Garantia de qualidade e controle de função de componentes relevantes para a segurança
• Maior segurança através da detecção precoce de alterações relevantes
• Dados de medição neutros e com garantia de qualidade para análises confiáveis para garantir disponibilidade
• Monitoramento de requisitos de uso
• Registro de ação real e variáveis de tensão como parâmetros de entrada para análises adicionais (por exemplo, teste de fadiga)
• Integração de novos desenvolvimentos tecnológicos no campo da inteligência técnica

O OSiMaB implementa um conceito holístico para monitorar pontes na rede rodoviária principal federal. O monitoramento existente da condição real é complementado por um componente de monitoramento preditivo, que permite a detecção precoce de danos, a previsão de danos futuros e o planejamento de medidas de manutenção. Graças ao conceito holístico, os usuários da estrada se beneficiam de restrições reduzidas, pelo que, no melhor dos casos, nenhuma ponte precisa ser fechada para o tráfego de mercadorias pesadas. O monitoramento abrangente das estruturas de suporte de construção de estradas também tem um efeito de redução de custos, uma vez que o planejamento previsto evita mais danos às pontes, e o planejamento de implantação de orçamento e de pessoal pode ser realizado em um estágio inicial.

O OSiMaB usa o repositório de dados federal existente para a rede rodoviária principal federal, complementado por dados dos pontos de medição da construção e modelos de simulação. Com a ajuda de algoritmos inovadores de avaliação, o sistema inteligente para a avaliação da condição da ponte e o prognóstico da futura condição de manutenção são desenvolvidos a partir desses dados. Estes novos algoritmos de avaliação do OSiMaB tornam o conceito único. 

Juntamente com o Instituto Federal de Pesquisa em Rodovias (BASt), a ITC Engineering, a Universidade Técnica de Berlim e o Instituto Hasso Plattner, a HBM desenvolveu o conceito holístico de monitoramento de pontes. Para verificar os algoritmos do OSiMaB, analisar os parâmetros relevantes da ponte e desenvolver um sistema de avaliação, é necessária a coleta de dados em uma ponte representativa. Para o OSiMaB, uma ponte na auto-estrada A45 atua como uma estrutura de demonstração. A estrutura da ponte foi equipada, instalada e comissionada pela HBM com uma solução completa de tecnologia de medição.

150 sensores analógicos medem uma ampla gama de grandezas físicas, como deformação, deslocamento, aceleração, inclinação, temperatura e ruído. Uma câmera de vídeo também registra o fluxo de tráfego de forma síncrona com os sensores táteis na ponte. Para poder analisar correlações entre diferentes sensores, todo o sistema de medição é sincronizado.

Detalhes do Projeto OSiMaB

Conjuntos de dados: 52.340 registros de dados de construção, incluindo dados de 1.736 pontos de medição automáticos e censos manuais de tráfego rodoviário de 10.684 locais.

Valor do financiamento: 2,94 milhões de euros

Duração: 5/2017 - 12/2020

Equipe do projeto: 14

Participantes do projeto: Instituto Federal de Pesquisa Rodoviária (BASt), HBM - Teste e Medição, Engenharia ITC, Universidade Técnica de Berlim, Instituto Hasso Plattner e Universidade de Bonn.

Leitura adicional

Ministério Federal dos Transportes e Infraestrutura Digital: 

• Sistema de gerenciamento de segurança online para pontes - OSIMAB

Instituto Federal de Pesquisa Rodoviária: 

• Artigo: Pontes inteligentes

Sociedade Alemã de Ensaios Não Destrutivos:

• Artigo: Pontes inteligentes