{"id":4656,"date":"2022-12-14T10:37:02","date_gmt":"2022-12-14T10:37:02","guid":{"rendered":"https:\/\/samotics.com\/?p=4656"},"modified":"2024-02-22T08:28:40","modified_gmt":"2024-02-22T08:28:40","slug":"combined-sewer-overflows-part3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/samotics.com\/pt\/blog\/combined-sewer-overflows-part3","title":{"rendered":"Como \u00e9 que as empresas de \u00e1gua podem reduzir as descargas de \u00e1guas pluviais? (Parte 3)"},"content":{"rendered":"
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Parte 3: Utiliza\u00e7\u00e3o da an\u00e1lise da assinatura el\u00e9ctrica (ESA) para detetar o entupimento da bomba e evitar a ocorr\u00eancia de eventos de polui\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

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Em\u00a0parte 1<\/a>\u00a0e\u00a0parte 2<\/a>\u00a0desta s\u00e9rie, debatemos estrat\u00e9gias para ajudar as empresas de \u00e1gua a eliminar as descargas de \u00e1guas pluviais. Esta s\u00e9rie centrou-se nos benef\u00edcios da utiliza\u00e7\u00e3o de solu\u00e7\u00f5es de baixo CAPEX, tais como monitoriza\u00e7\u00e3o do estado<\/a> como parte de uma estrat\u00e9gia combinada de baixo CAPEX\/alto CAPEX. A abordagem proposta permitiria \u00e0s empresas de \u00e1gua reduzir o impacto ambiental, os prazos de execu\u00e7\u00e3o e as perturba\u00e7\u00f5es para o p\u00fablico, bem como cumprir muito mais rapidamente os objectivos em mat\u00e9ria de transbordamento de \u00e1guas pluviais. Tamb\u00e9m lidaria com factores como o entupimento de bombas que as op\u00e7\u00f5es de elevado CAPEX, como as infra-estruturas verdes, normalmente n\u00e3o abordam. Neste \u00faltimo artigo da s\u00e9rie, analisaremos em pormenor as vantagens \u00fanicas que a tecnologia de an\u00e1lise de assinaturas el\u00e9ctricas proporciona aos servi\u00e7os de abastecimento de \u00e1gua.<\/p>\n

O que \u00e9 a an\u00e1lise da assinatura el\u00e9ctrica?<\/strong><\/h2>\n

A an\u00e1lise da assinatura el\u00e9ctrica (ESA) \u00e9 uma t\u00e9cnica de monitoriza\u00e7\u00e3o do estado que analisa os dados da corrente e da tens\u00e3o. Baseia-se no facto de que altera\u00e7\u00f5es subtis no funcionamento de uma m\u00e1quina afectam o campo magn\u00e9tico do motor ligado, o que por sua vez afecta a tens\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o e a corrente de funcionamento. Para detetar falhas em desenvolvimento, a tecnologia ESA utiliza uma variedade de t\u00e9cnicas anal\u00edticas para fornecer uma imagem detalhada do estado dos activos em todo o sistema de tra\u00e7\u00e3o, desde o motor \u00e0 transmiss\u00e3o e \u00e0 carga (como a bomba, o transportador, o misturador e outros equipamentos accionados).<\/p>\n

A t\u00e9cnica tem um longo historial. Foi desenvolvida pela primeira vez pelos Laborat\u00f3rios Nacionais de Oak Ridge na d\u00e9cada de 1980 para monitorizar com seguran\u00e7a as v\u00e1lvulas accionadas por motores numa central nuclear. Uma vez que o SCE mede a tens\u00e3o e a corrente fornecidas ao motor que acciona a v\u00e1lvula, pode monitorizar com precis\u00e3o o estado de toda a m\u00e1quina. E porque o SCE capta sinais el\u00e9ctricos, os seus sensores s\u00e3o sondas de corrente e tens\u00e3o n\u00e3o invasivas que se instalam \u00e0 volta dos fios de fase no arm\u00e1rio de controlo do motor, e n\u00e3o na pr\u00f3pria m\u00e1quina.<\/p>\n

As vantagens \u00fanicas da SCE<\/strong><\/h2>\n

As caracter\u00edsticas desta t\u00e9cnica de monitoriza\u00e7\u00e3o do estado das \u00e1guas oferecem muitas vantagens \u00e0s empresas de \u00e1gua, que podem ser aproveitadas para reduzir as descargas de \u00e1guas pluviais no caminho para 2050. De seguida, apresentam-se v\u00e1rias formas importantes de aplica\u00e7\u00e3o da tecnologia baseada na AEE:<\/p>\n

Dete\u00e7\u00e3o de bloqueios de bombas, uma das principais causas de polui\u00e7\u00e3o:<\/em><\/strong><\/h3>\n

Como j\u00e1 foi referido, o SCE pode detetar falhas ao longo de toda a cadeia de tra\u00e7\u00e3o, porque cada falha influenciar\u00e1 o campo eletromagn\u00e9tico que rodeia o motor el\u00e9trico que est\u00e1 a acionar uma bomba. O mesmo se aplica ao entupimento da bomba, que tamb\u00e9m produz uma assinatura espec\u00edfica nos dados de corrente e tens\u00e3o. Quando isto \u00e9 combinado com o conhecimento da geometria da m\u00e1quina e a an\u00e1lise em tempo real, pode ajudar os sistemas ESA a detetar e localizar bloqueios de bombas numa fase inicial.<\/p>\n

Dispor de uma ferramenta para detetar eventos de entupimento em tempo real permitiria \u00e0s empresas de servi\u00e7os p\u00fablicos intervir rapidamente e resolver os bloqueios das bombas antes que estes causem uma falha da bomba e uma potencial polui\u00e7\u00e3o do ambiente local. Os sistemas baseados na AEE podem, por conseguinte, tornar-se uma parte importante de uma estrat\u00e9gia h\u00edbrida para reduzir as descargas combinadas de esgotos (CSO) e ajudar a cumprir os objectivos regulamentares numa fase precoce.<\/p>\n

Monitoriza\u00e7\u00e3o remota e em tempo real em ambientes dif\u00edceis:<\/em><\/strong><\/h3>\n

Os sensores ESA recolhem dados el\u00e9ctricos atrav\u00e9s de sondas n\u00e3o invasivas de corrente e tens\u00e3o instaladas no arm\u00e1rio de controlo do motor, e n\u00e3o no pr\u00f3prio equipamento. Isto significa que o ESA fornece uma forma de captar dados precisos e utiliz\u00e1veis sobre o estado dos activos, remotamente e em tempo real, sem necessidade de visitas regulares \u00e0 esta\u00e7\u00e3o de bombagem para levantar uma bomba. Esta \u00e9 uma grande vantagem para a ind\u00fastria de \u00e1guas residuais, onde a maioria dos activos est\u00e1 submersa, uma vez que permitiria \u00e0s empresas utilizar informa\u00e7\u00f5es baseadas em dados para manter o equipamento cr\u00edtico e ser proactivas na sua estrat\u00e9gia de manuten\u00e7\u00e3o de activos.<\/p>\n

Implementa\u00e7\u00e3o r\u00e1pida que conduz a resultados r\u00e1pidos:<\/em><\/strong><\/h3>\n

A localiza\u00e7\u00e3o dos sensores do SCE no quadro de controlo do motor permite uma implementa\u00e7\u00e3o\/opera\u00e7\u00e3o relativamente r\u00e1pida e simples, em compara\u00e7\u00e3o com outras t\u00e9cnicas que requerem a visita a bombas em toda a rede para efetuar o diagn\u00f3stico dos activos. Isto tamb\u00e9m implica uma solu\u00e7\u00e3o que pode ser implementada a um custo mais baixo, e que os resultados podem ser gerados rapidamente. Atrav\u00e9s da dete\u00e7\u00e3o e resolu\u00e7\u00e3o de falhas de activos e eventos de entupimento numa fase inicial, as empresas de \u00e1gua podem tamb\u00e9m come\u00e7ar rapidamente a reduzir o n\u00famero de eventos de polui\u00e7\u00e3o e derrames de CSO. Al\u00e9m disso, ao detetar remotamente as falhas em desenvolvimento em tempo real, as empresas de abastecimento de \u00e1gua podem reduzir a necessidade de visitas c\u00edclicas \u00e0s esta\u00e7\u00f5es de bombagem para verificar o estado das bombas. Tal permitiria poupar um montante significativo em custos financeiros e ambientais.<\/p>\n

Melhorar a efici\u00eancia da rede atrav\u00e9s da otimiza\u00e7\u00e3o do desempenho da bomba:<\/em><\/strong><\/h3>\n

A AEE pode ser utilizada eficazmente para aumentar a efici\u00eancia da rede, melhorando o desempenho das bombas. A dete\u00e7\u00e3o e resolu\u00e7\u00e3o de falhas em desenvolvimento numa fase inicial j\u00e1 melhora a efici\u00eancia da rede, uma vez que evita falhas catastr\u00f3ficas e poupa energia (uma bomba avariada estar\u00e1 a consumir mais energia do que uma bomba saud\u00e1vel). Al\u00e9m disso, um sistema baseado na ESA pode identificar inefici\u00eancias subjacentes comparando o funcionamento real da bomba com o seu funcionamento desejado, que ocorre no seu ponto de melhor efici\u00eancia (BEP) ou pr\u00f3ximo dele. As leis de afinidade da bomba permitem que os sistemas ESA transformem as suas medi\u00e7\u00f5es de corrente e tens\u00e3o em estimativas precisas de pot\u00eancia, altura manom\u00e9trica e caudal em tempo real.<\/p>\n

Esta informa\u00e7\u00e3o pode ajudar as empresas de servi\u00e7os p\u00fablicos a corrigir uma bomba que esteja a funcionar significativamente longe do seu BEP, o que prolonga a vida \u00fatil do ativo e reduz os riscos operacionais. O conhecimento em tempo real pode ajudar na tomada de decis\u00f5es, desde a programa\u00e7\u00e3o de ac\u00e7\u00f5es correctivas imediatas at\u00e9 \u00e0 implementa\u00e7\u00e3o de altera\u00e7\u00f5es de longo prazo no processo. Por exemplo, pode ser utilizada para identificar os casos em que o equipamento pode estar incorretamente configurado ou estar sobredimensionado para o fim a que se destina. A corre\u00e7\u00e3o destes problemas pode ajudar a aumentar a fiabilidade e a poupar energia.<\/p>\n

SCE na ind\u00fastria<\/strong><\/h2>\n

O ESA j\u00e1 est\u00e1 a ser amplamente utilizado na ind\u00fastria da \u00e1gua, ajudando as empresas a avan\u00e7ar para uma estrat\u00e9gia de manuten\u00e7\u00e3o mais proactiva e a resolver com \u00eaxito os bloqueios das bombas e, por sua vez, os potenciais eventos de polui\u00e7\u00e3o. S\u00f3 recentemente a empresa brit\u00e2nica Yorkshire Water escolheu\u00a0alargar a sua utiliza\u00e7\u00e3o do controlo da ESA<\/a>\u00a0para cobrir toda a sua rede de \u00e1guas residuais. Abaixo est\u00e1 um exemplo de como um sistema baseado em ESA do Samotics est\u00e1 a ser aproveitado na vida real dentro da ind\u00fastria da \u00e1gua:<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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Estudo de caso: Detetar incidentes de entupimento quando outros sistemas fornecem falsos negativos<\/strong><\/p>\n

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Duas bombas localizadas em conjunto estavam a funcionar numa esta\u00e7\u00e3o de bombagem de esgotos no Reino Unido. O sistema SAM4 Health, baseado na ESA da Samotics, detectou fortes ind\u00edcios de um bloqueio parcial numa das bombas. A bomba foi monitorizada de perto e acabou por ser desligada \u00e0 espera de uma visita de manuten\u00e7\u00e3o para resolver a situa\u00e7\u00e3o. No dia seguinte, os sistemas de telemetria indicaram que uma das bombas tinha disparado e a outra continuava a funcionar normalmente. No entanto, o sistema ESA detectou que ambas as bombas tinham ficado completamente bloqueadas. Foi enviado um alerta vermelho para a empresa de \u00e1guas residuais, que enviou imediatamente uma equipa de manuten\u00e7\u00e3o para o local. Confirmaram que ambas as bombas estavam entupidas. Confirmaram tamb\u00e9m que os sistemas de telemetria adicionais tinham tido um problema transit\u00f3rio durante o qual n\u00e3o forneceram dados correctos. A situa\u00e7\u00e3o foi resolvida e ambas as bombas voltaram a funcionar. Este facto foi confirmado pelo SAM4 Health, onde os dados associados indicaram um regresso ao comportamento normal da bomba. Se o problema n\u00e3o tivesse sido detectado numa fase inicial, teria certamente ocorrido um evento de polui\u00e7\u00e3o, de acordo com a empresa de \u00e1guas residuais. Eles\u00a0estimou que tal teria custado 130 mil libras (150 mil euros) em multas regulamentares<\/strong>\u00a0e causou danos significativos \u00e0 reputa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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Conclus\u00e3o<\/strong><\/h2>\n

Reduzir a utiliza\u00e7\u00e3o de transbordos pluviais \u00e9 um grande desafio para as empresas de \u00e1guas residuais em todo o mundo. A solu\u00e7\u00e3o \u00f3ptima a longo prazo envolver\u00e1, sem d\u00favida, uma combina\u00e7\u00e3o de op\u00e7\u00f5es de baixo e alto CAPEX1<\/sup>. A implementa\u00e7\u00e3o de um sistema de monitoriza\u00e7\u00e3o de condi\u00e7\u00f5es baseado na ESA oferece muitos benef\u00edcios como uma op\u00e7\u00e3o inicial de baixo CAPEX. Um sistema deste tipo pode combater as causas de eventos de polui\u00e7\u00e3o, como o entupimento de bombas, ser implementado e produzir resultados rapidamente, e fornecer um sistema de monitoriza\u00e7\u00e3o remota e em tempo real para melhorar e refor\u00e7ar o desempenho dos activos e a resili\u00eancia da rede de \u00e1guas residuais.<\/p>\n

Os sistemas de monitoriza\u00e7\u00e3o do estado das bombas baseados na ESA podem ser uma ferramenta valiosa para as empresas do sector da \u00e1gua no combate aos bloqueios das bombas e aos potenciais eventos de polui\u00e7\u00e3o que podem causar e que resultam em descargas de CSO. Em \u00faltima an\u00e1lise, a tecnologia ajudar\u00e1 as empresas de \u00e1gua a reduzir os derrames de CSO e o seu impacto ambiental. Para saber mais sobre como pode beneficiar especificamente a sua organiza\u00e7\u00e3o, inscreva-se numa\u00a0Demonstra\u00e7\u00e3o SAM4 hoje<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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Notas de rodap\u00e9<\/strong><\/h2>\n
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  1. As op\u00e7\u00f5es de elevado CAPEX s\u00e3o abordadas nos dois primeiros artigos. Extra\u00eddo do relat\u00f3rio do governo brit\u00e2nico Storm Overflows Discharge Reduction Plan. Departamento do Ambiente, Alimenta\u00e7\u00e3o e Assuntos Rurais do Reino Unido. (agosto de 2022).<\/li>\n<\/ol>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/header>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Part 3: Using electrical signature analysis (ESA) to detect pump clogging and prevent pollution events from occurring. In\u00a0part 1\u00a0and\u00a0part 2\u00a0of this series, we discussed strategies to help water companies eliminate storm overflow discharges. This focused on the benefits of using low-CAPEX solutions such as condition monitoring techniques as part of a combined low-CAPEX\/high-CAPEX strategy. The […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":4637,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"content-type":"","_lmt_disableupdate":"no","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[7],"tags":[29],"coauthors":[22],"class_list":["post-4656","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog","tag-wastewater"],"modified_by":null,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4656","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4656"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4656\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4659,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4656\/revisions\/4659"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/4637"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4656"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4656"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4656"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=4656"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}