Gêmeo Digital do Viaduto La Marota
Manutenção preventiva, impulsionada pelo Laser Radar sem contato
Espera-se que a infraestrutura ferroviária ofereça maior disponibilidade com menor incerteza, mesmo com extremos ambientais tornando-se mais frequentes e condições operacionais cada vez mais exigentes. Para os proprietários de pontes, isso muda a questão da manutenção de “O que vimos na última inspeção?” para “O que está mudando agora e quão cedo podemos detectar?”
No viaduto de alta velocidade de La Marota, na linha Córdoba–Málaga, a Ommatidia implantou monitoramento com Laser Radar sem contato para fornecer medições de deflexão e vibração de alta densidade, que sustentam um fluxo de trabalho de gêmeo digital para manutenção preditiva e preventiva, no âmbito de uma iniciativa de compras públicas pré-comerciais (CPI/CPP) da ADIF-CDTI.
O desafio de manutenção para pontes críticas
Pontes e viadutos são ativos de longa vida útil, mas seu desempenho pode mudar devido a:
- degradação gradual e fadiga,
- mudanças nas condições de contorno,
- efeitos causados por temperatura e exposição a condições climáticas extremas,
- e demandas operacionais em evolução.
Os ciclos tradicionais de inspeção podem deixar passar sinais iniciais. O que os gestores de infraestrutura precisam cada vez mais é de medições objetivas e repetíveis, densas o suficiente para acompanhar mudanças sutis e práticas o suficiente para serem implementadas sem trabalho de campo intensivo.
A iniciativa ADIF-CDTI CPI/CPP visa explicitamente suprir essa lacuna: monitorar pontes e viadutos para otimizar a manutenção e minimizar o risco em serviço, por meio de soluções inovadoras de inspeção.
De verificações periódicas à manutenção preventiva
O papel da Ommatidia não é simplesmente “medir vibrações”; é viabilizar um fluxo de trabalho de manutenção no qual a medição se torna uma ferramenta de decisão:
Linha de base → Monitoramento repetível → Detecção de tendências → Priorização da manutenção
Essa mudança é importante porque a manutenção preventiva é mais eficaz quando é:
- precoce (antes que as restrições apareçam),
- direcionada (intervir onde a mudança é detectada),
- e quantificada (mostrando evidências de melhoria após a ação).
A ADIF reforçou essa direção publicamente por meio de seu foco em manutenção preditiva e demonstradores de P&D orientados para a segurança no âmbito do programa de aquisição pré-comercial do CDTI.
Por que isso importa agora: resiliência e confiança na era da infraestrutura
Duas forças estão convergindo:
1) Pressão climática sobre os ativos
As avaliações europeias de risco climático apontam para a exposição da infraestrutura como uma área de risco material, reforçando a necessidade de estratégias de monitoramento que ajudem os proprietários a se adaptar e gerenciar a incerteza.
2) Maiores expectativas de continuidade e garantia de serviço
Em todo o setor, há uma clara mudança em direção a sistemas que fornecem insights contínuos, não apenas snapshots periódicos, porque as redes ferroviárias modernas operam mais próximas da capacidade e as partes interessadas esperam que os problemas sejam identificados mais cedo e gerenciados de forma mais transparente.
O monitoramento por radar laser sem contato se encaixa nessa direção: ele oferece suporte ao gerenciamento proativo de riscos, mantendo as operações no local eficientes.
O que a Ommatidia entregou em La Marota
1) Medição sem contato em escala
A Ommatidia instalou várias unidades Q1S Laser RADAR no viaduto de La Marota para permitir medições simultâneas em muitos pontos, capturando:
- resposta estrutural de deflexão/deslocamento,
- dados de vibração de alta sensibilidade, adequados para caracterização modal,
- conjuntos de dados repetíveis para acompanhamento de tendências ao longo do tempo.
Essa abordagem reduz o atrito operacional de instrumentar grandes pontes, porque a medição é remota e sem contato, uma vantagem prática quando se busca alta cobertura espacial sem instalar um grande número de sensores físicos.
2) Uma espinha dorsal de medição que pode “alimentar” um gêmeo digital
O Laser Radar produz sinais metrologicamente significativos (deflexão + vibração) que podem ser usados para:
- estabelecer uma assinatura estrutural de referência,
- identificar deriva versus variabilidade normal,
- calibrar/validar modelos,
- e apoiar a priorização da manutenção com base em dados, e não em suposições.
Em paralelo, o escopo do projeto inclui o desenvolvimento de um gêmeo digital de La Marota, tendo a visualização web em tempo real entre os objetivos declarados.
3) A base para uma instalação escalável
Um objetivo-chave de projeto em La Marota não foi apenas o desempenho de medição, mas a capacidade de implantação. A abordagem de Laser Radar da Ommatidia é bem adequada para escalar de uma única ponte para um programa em nível de rede, porque a detecção é sem contato (sem instalação de sensores distribuídos na estrutura) e a presença no local pode ser mantida reduzida.
Projetado para implantação com baixa fricção
- A medição remota, a distância significa menos intervenções na estrutura e logística mais simples, em comparação com a instrumentação de muitos pontos.
- Arquitetura pronta para edge: os dados podem ser processados localmente para detecção de eventos/compactação e, em seguida, transmitidos para análises mais profundas e atualizações do gêmeo digital.
- Operação autônoma: com um invólucro e um orçamento de energia devidamente projetados, a estação de medição pode ser concebida para operar sem supervisão.
Energia solar + 5G: um caminho prático para escalar
Com energia solar (mais buffer por bateria) e conectividade 5G, uma estação de Laser Radar pode ser implantada em locais onde a alimentação elétrica e as comunicações cabeadas são caras ou demoradas para disponibilizar, apoiando:
- implantação rápida em ativos prioritários,
- monitoramento repetível (campanhas programadas ou verificações acionadas),
- e supervisão centralizada em vários locais.
Visão em nível de rede
Isso cria a base para uma camada de monitoramento escalável em toda a malha ferroviária: implantar onde o risco e a criticidade forem mais altos, medir de forma consistente e alimentar o mesmo fluxo de trabalho de gêmeo digital, de modo que o planejamento de manutenção seja orientado por dados comparáveis e objetivos, em vez de registros pontuais de inspeção inconsistentes.
Monitoramento de Deflexão e Vibração do Viaduto de La Marota, usando o sistema Q1s Laser Radar da Ommatidia com 128 canais.
Empregamos nosso sistema Q1s, combinando Laser Radar FMCW massivamente paralelo e Vibrometria a Laser Doppler, para monitorar e analisar a deflexão e as vibrações estruturais do Viaduto de La Marota, como parte de um projeto plurianual de monitoramento da integridade estrutural para infraestrutura ferroviária de alta velocidade no sul da Espanha.
A capacidade única de medir, sem contato, 128 pontos simultâneos na superfície do tabuleiro a uma taxa de amostragem de 40 kHz permite a captura em tempo real do comportamento dinâmico estrutural em uma ampla faixa de frequências a partir de um único ponto de instalação.
Contexto de licitação e programa: ADIF + CDTI CPI/CPP
O trabalho em La Marota está alinhado à iniciativa de compras públicas para inovação CDTI–ADIF para inspeção de pontes/viadutos e ativos ferroviários, com o objetivo de otimizar a manutenção e minimizar o risco operacional.
A ADIF também formalizou o trabalho em andamento relacionado ao sistema de monitoramento de La Marota por meio de contratação subsequente para melhoria, atualização e acompanhamento do sistema de monitoramento (“auscultación”) instalado.
Parceiros
Este projeto foi entregue por um consórcio que reuniu engenharia, pesquisa e expertise complementar em sensoriamento: INES Ingeniería, TWave, Universidad Politécnica de Madrid (UPM) e Ingeniería de Control del Ruido (ICR).
Por que Laser Radar para gêmeos digitais de pontes
Crie um gêmeo digital que reflita a estrutura real, não suposições
Se estiver avaliando gêmeos digitais para pontes, viadutos ou ativos civis críticos, converse com a Ommatidia sobre:
- campanhas de caracterização de linha de base,
- monitoramento repetível com Laser Radar,
- estratégias de medição de vibração + deflexão,
- e como transformar sinais em ações de manutenção preventiva.
