Depois da Tasmânia, o estado australiano de Vitória recebe a maior quantidade de chuva anual do continente. Esse nível de precipitação, juntamente com bons solos, contribui para a reputação de Vitória como "O Estado Jardim". Melbourne, capital do estado de Victoria, também é conhecida por suas extensas áreas verdes que cobrem 19% da cidade.
No entanto, devido às mudanças climáticas, Melbourne está enfrentando condições climáticas mais extremas, incluindo chuvas mais severas. Por exemplo, em 2018, um evento de chuva que ocorre a cada mil anos atingiu a cidade. Mais de 50 mm de chuva caíram em 15 minutos, resultando em inundações repentinas e cortes generalizados de energia. Além disso, prevê-se que o nível do mar perto de Melbourne suba 24 cm durante os próximos 30 anos, o que poderá levar a mais inundações costeiras causadas por tempestades.
Para contribuir na prevenção de enchentes, a empresa de gerenciamento de água da cidade, a Melbourne Water, mantém uma ampla rede de drenagem que abrange aproximadamente 4.000 bueiros e grades de coleta. Para funcionar adequadamente, o sistema de drenagem de águas pluviais requer inspeção e manutenção regulares.
"No passado, agendamos inspeções regulares e enviamos equipes para examinar as grelhas de águas pluviais e garantir que elas estivessem funcionando", diz Russell Riding, líder da equipe de automação da Melbourne Water. "Às vezes, uma equipe chegava a uma grade e ela não precisava de limpeza, mas acabava bloqueada por um evento no dia seguinte e ficava bloqueada até a equipe voltar. Se houvesse um evento de chuva intensa, a área próxima poderia ficar alagada. Nossa real necessidade era aumentar as inspeções para manter as grades em bom estado de funcionamento."
Maior automação
Começou a automatizar a inspeção visual das grades de águas pluviais espalhadas por uma região de 14.000 km² de captações de águas pluviais
Economia de trabalho
Redução da necessidade de inspeções de grades de águas pluviais no local, com potencial para economizar milhares de horas de tempo da equipe de manutenção
No entanto, aumentar o ritmo da inspeção manual da grelha acarreta problemas logísticos. Além de enviar equipes de quatro pessoas da Melbourne Water, são necessários recursos adicionais para o controle de tráfego no local. "Sempre que as equipes estão trabalhando, há também um aspecto de segurança”, diz Riding. "Sabíamos que havia uma maneira mais inteligente de trabalhar, liberando recursos para outras atividades. Essa é uma das razões pelas quais começamos a procurar alternativas de inspeção remota com a IBM."
A Melbourne Water já estava familiarizada com o IBM® Maximo Application Suite, que começou a usar em 2013. "Eu era líder do grupo de usuários do Maximo nas regiões de Victoria e da Tasmânia, e tivemos muitas discussões com a IBM", diz Zoltan Kelly, especialista em aprimoramento de informações de ativos da Melbourne Water. "Havia muitos recursos do produto que não utilizávamos, e uma das razões pelas quais investimos na plataforma Maximo foi seu potencial integrado de expansão conforme nossas necessidades."
Quando um fornecedor apresentou uma nova câmera de imagem estática que poderia ser integrada à plataforma de IoT da Melbourne Water, começamos a desenvolver um novo plano. "Tínhamos conversas regulares com a equipe local da IBM e eles nos ajudaram a entender as possibilidades", diz Riding. "E então nos ocorreu: vamos desenvolver uma solução de reconhecimento de imagem para aprimorar nosso processo de inspeção de grades de águas pluviais."
Quando o planejamento foi concluído, a Melbourne Water instalou câmeras de imagem estáticas para monitorar as condições nos locais de teste. As câmeras foram conectadas a uma rede de soluções integradas, incluindo os softwares IBM® Maximo Health, IBM® Maximo Monitor e IBM® Maximo Visual Inspection.
"Pegamos as estratégias dos módulos de gerenciamento de software prontas para uso, sem nenhuma alteração", diz Kelly. "Basicamente, é um projeto interno, o que eliminou a necessidade de envolver um fornecedor externo, então a implementação pronta para uso foi um grande benefício."
O sistema geral de reconhecimento de imagem foi implementado na IBM® Cloud. “Basicamente, estamos usando um produto de monitoramento SaaS e complementamos com serviços e componentes da IBM Cloud quando necessário", diz Kelly. "É fácil para nós desenvolver e expandir serviços com a IBM Cloud. O catálogo dela nos permite escolher tudo o que precisamos. Não houve nada que quiséssemos fazer que não tenhamos conseguido fazer com ela."
Na primeira fase da solução, ao lidar com dados dos locais de teste, nosso foco principal foi analisar a detecção de bloqueios que ocorrem nas grades dos bueiros. Isso também inclui o desenvolvimento de ferramentas de IA para reconhecer os bloqueios, com o objetivo evoluir para uma solução de IA totalmente automatizada ao longo do tempo.
Durante todo o processo de desenvolvimento e implementação, a Melbourne Water e a IBM trabalharam em estreita colaboração para garantir que a plataforma Maximo atendesse às suas metas operacionais. "Sempre que tivemos dúvidas, nunca tivemos problemas para obter respostas", diz Riding. "O nível de suporte que recebemos da IBM é algo que não receberíamos em nenhum outro lugar."
Mesmo antes da Melbourne Water instalar câmeras de inspeção de IoT para monitorar os locais de teste, ficou claro que essa solução seria muito mais econômica do que outros métodos em consideração, como os sensores de controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA). "Os custos de uma solução SCADA para medir o fluxo ou os níveis no dreno eram proibitivos", diz Riding. "A instalação de dispositivos de IoT exige um investimento de capital consideravelmente menor."
Depois de usar as soluções do IBM Maximo para migrar da manutenção baseada em tempo para a manutenção baseada em condição, a Melbourne Water está buscando expandir seu uso da tecnologia IoT. "Durante os próximos 24 meses, vamos melhorar nossa capacidade de controle e monitoramento em áreas onde ainda não temos o nível de SCADA", diz Kelly. "Nossos dispositivos IoT têm sido ótimos para fornecer dados complementares e há muitos benefícios em ter essas plataformas na IBM Cloud. Compartilhar os dados com organizações externas torna-se mais simples do que manter o foco apenas internamente.
Atualmente, os funcionários da Melbourne Water usam um dashboard do IBM Maximo para monitorar as imagens capturadas de câmeras de grades instaladas em locais de avaliação, e há planos de integrar a análise de dados com outras funções. "Estamos no processo de implementação de uma solução completa", afirma Riding. "A IA foi desenvolvida para reconhecer os bloqueios, para que possamos conectar a classificação de IA ao Maximo e acionar as ordens de serviço."
A próxima fase da implantação se estenderá além dos locais de teste e incluirá a instalação de câmeras nos pontos mais críticos da rede de drenagem da Melbourne Water. Como as câmeras monitoram mais grades de bueiros e menos equipes são enviadas para inspeções no local, a Melbourne Water espera economizar milhares de horas de trabalho das equipes. Quando o sistema estiver concluído, estima-se que as economias de custo variem de dezenas de milhares a centenas de milhares de dólares por ano.
A Melbourne Water também está explorando oportunidades de usar sua rede de IoT para detectar poluentes e desenvolver recursos hídricos mais sustentáveis para atender uma população em crescimento. A cidade construiu uma usina de dessalinização para aumentar o abastecimento de água doce e manter uma reserva para quando necessário. "Como podemos fazer isso usando fontes alternativas de água, como a água de drenagem?" diz Riding. "Podemos aproveitar as águas pluviais, armazená-las e tratá-las, e utilizá-las em situações onde tradicionalmente usamos água potável, como na rega de jardins."
"Há anos, Melbourne tem sido reconhecida como uma das cidades mais habitáveis do mundo", afirma Kelly. "Ao integrar o gerenciamento de água com nossas ferramentas IBM Maximo e IBM Cloud na drenagem, recreação e meio ambiente, podemos continuar nos concentrando em tornar Melbourne uma cidade ainda mais habitável no futuro."
Em operação há mais de 130 anos, a Melbourne Water (link externo ao site ibm.com) administra todas as etapas do ciclo da água, que incluem o fornecimento de água potável limpa, o tratamento de esgoto para recuperar e reutilizar esse recurso valioso, o planejamento para evitar enchentes e a manutenção da saúde de todos os 25.000 km de rios e córregos em Melbourne. A Melbourne Water conta com mais de 1.100 funcionários e é uma empresa do governo do estado de Victoria.
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