Tecnologia bridge digital twin: desafios e benefícios
Construir os bridge digital twin ajuda na gestão, manutenção e monitorização da infraestrutura física. Descubra todos os benefícios.
Os digital twin tornaram-se indispensáveis na concepção de edifícios e infraestruturas.
Neste artigo, focamo-nos nas potencialidades que esta tecnologia oferece aos profissionais responsáveis pela segurança e monitorização de pontes.
Você também pode melhorar a gestão de suas obras de infraestrutura usando soluções de software especializado. Experimente agora mesmo:
- um software digital twin para reproduzir virtualmente pontes e infraestruturas de qualquer tipo e analisar, simular e otimizar em tempo real o desempenho dos recursos físicos correspondentes;
- um software de gerenciamento de pontes, uma solução projetada especialmente para simplificar os processos de gestão e manutenção de pontes e garantir padrões mais elevados de qualidade, segurança e eficiência.
O que é um bridge digital twin
Os digital twin são modelos computacionais projetados para reproduzir virtualmente sistemas e objetos do mundo real.
São usados na engenharia para fornecer uma representação digital, detalhada e interativa de projetos de construção (como edifícios, instalações, infraestruturas ou cidades inteiras).
A capacidade dos bridge digital twin de estabelecer uma comunicação constante com sua contraparte física transformou esses modelos em uma ferramenta poderosa para o design, gestão e monitorização de infraestruturas críticas, incluindo pontes, viadutos, passarelas, etc.
O gêmeo digital de uma ponte, ou bridge digital twin, pode ser considerado como a cópia virtual de uma ponte real e constitui um sistema centralizado único por meio do qual é possível gerir todos os aspetos relacionados com a segurança, manutenção e monitorização da infraestrutura física correspondente.
digital twin bridge
Como funciona um bridge digital twin
A tecnologia bridge digital twin baseia-se na integração de vários processos e técnicas avançadas de modelagem para fornecer uma reconstrução precisa e confiável das características e comportamento da infraestrutura real.
É possível aproveitar, em primeiro lugar, as capacidades da metodologia BIM para criar o modelo digital 3D da ponte ao qual são adicionadas as informações necessárias para gerir todo o ciclo de vida da obra.
No entanto, isso não é suficiente para criar um bridge digital twin real, porque o “gêmeo digital” é, por definição, um modelo “vivo” e, para ser considerado como tal, deve ser capaz de interagir constantemente com sua contraparte física.
Portanto, recorre-se ao uso de dispositivos IoT e sensores inteligentes com o objetivo de estabelecer uma conexão bidirecional entre o gêmeo físico e o gêmeo virtual.
Os sensores colocados em pontos estratégicos da infraestrutura física recolhem informações em tempo real sobre as condições ambientais, envelhecimento dos materiais, segurança estrutural, impacto do tráfego, entre outros.
Todas essas informações são transmitidas para uma plataforma digital dedicada à monitorização e gestão do bridge digital twin, a fim de processá-las e analisá-las.
Todo o processo permite obter uma base de dados confiável que pode ser usada como suporte para as operações subsequentes de gestão e manutenção da ponte real, favorecendo uma tomada de decisão informada para melhorar a eficiência e o desempenho global da infraestrutura.
Como os bridge digital twin podem ser usados
Os bridge digital twin de pontes e infraestruturas de ligação podem ser usados para diversos fins que ajudam a melhorar a funcionalidade, segurança e eficiência dos respetivos ativos físicos.
As aplicações mais significativas incluem:
- a monitorização do desempenho e integridade estrutural, através do uso de sensores que detetam em tempo real potenciais problemas e anomalias (como fissuras e deformações) e permitem intervir atempadamente para prevenir danos mais graves;
- a manutenção preditiva, através da análise de dados históricos e informações recolhidas em tempo real, que ajudam a prever as necessidades de manutenção e permitem programar intervenções (como reparações ou substituições) de forma proativa, reduzindo tempos de inatividade não planeados e prolongando a vida útil da infraestrutura;
- a avaliação de risco, através da recolha, análise e simulação de dados relacionados com condições atmosféricas, comportamento estrutural e fluxos de tráfego, que permitem identificar riscos potenciais e implementar medidas preventivas para melhorar a segurança global da ponte;
- a formação e treinamento, através de simulações em realidade virtual ou aumentada em que os operadores podem simular diferentes cenários e praticar atividades de inspeção, manutenção e resposta a emergências sem colocar em risco a sua saúde e segurança;
- o apoio à decisão, uma vez que a recolha de dados precisos e atualizados permite aos profissionais do setor analisar a eficácia de diferentes estratégias de manutenção, avaliar as suas consequências em termos de custos e tomar decisões mais informadas;
- a otimização do desempenho, a capacidade dos bridge digital twin de simular cenários hipotéticos ajuda os engenheiros a avaliar o impacto na infraestrutura física, otimizar escolhas de projeto e identificar e resolver potenciais vulnerabilidades antecipadamente.
Bridge digital twin simulações em VR
Vantagens do uso de um gémeo digital de uma ponte
Gerir o ciclo de vida de uma ponte aproveitando as potencialidades da tecnologia bridge digital twin oferece uma série de vantagens. Estes modelos permitem:
- melhorar o processo de tomada de decisão;
- apoiar a monitorização contínua da infraestrutura;
- otimizar os processos de manutenção;
- reduzir tempos e custos associados a diferentes intervenções;
- maximizar o desempenho da obra;
- aumentar os níveis de confiabilidade e segurança;
- minimizar situações de emergência.
Bridge digital twin para pontes: quais são os desafios a superar?
Apesar das muitas vantagens, o uso da tecnologia bridge digital twin no setor de infraestruturas e, em particular, na gestão de pontes, apresenta alguns desafios a serem superados.
Esses desafios referem-se essencialmente a:
- à complexidade de integrar e sincronizar dados de várias fontes e garantir a confiabilidade das informações recolhidas;
- às dificuldades relacionadas com operações de instalação e manutenção de sensores colocados na infraestrutura física;
- à atenção constante necessária para o controlo de todos os fatores relacionados com calibração, alimentação e conectividade dos dispositivos de monitorização;
- à implementação de medidas de segurança cibernética, protocolos de criptografia e controlos de acesso, visando proteger a segurança e privacidade dos dados recolhidos;
- à necessidade de atualizar e validar o modelo em relação ao comportamento real da infraestrutura, a fim de garantir a máxima precisão;
- à falta de profissionais especializados em análise de dados, modelagem digital e engenharia de infraestruturas;
- ao investimento por vezes elevado necessário para o desenvolvimento e gestão dos bridge digital twin.
Como gerir um gémeo digital de uma ponte
A gestão do bridge digital twin de uma ponte ou infraestrutura requer o uso de ferramentas especializadas capazes de tirar o máximo partido desta tecnologia.
Cada vez mais, os profissionais do setor recorrem a soluções de software avançadas para:
- criar réplicas digitais dos seus ativos;
- monitorar dados em tempo real;
- realizar análises e simulações;
- prever necessidades de manutenção;
- facilitar a gestão das suas infraestruturas;
- promover a colaboração entre as partes interessadas.
Se você também está envolvido no planejamento, construção e manutenção de pontes e está pensando em se aproximar do mundo dos bridge digital twin, experimente agora mesmo um software bridge digital twin!
Com este sistema, você pode simular o impacto de diferentes soluções de projeto diretamente no modelo BIM de sua infraestrutura. Você terá também uma plataforma poderosa da qual poderá gerir centralmente todas as atividades relacionadas com a segurança, monitorização e manutenção de suas pontes ou qualquer outra infraestrutura.
Se você deseja obter ainda mais da gestão de seus recursos, pode contar com um Bridge Management Software, a solução completa para a gestão de pontes que permite realizar inspeções inteligentes, criar planos de manutenção precisos, gerar relatórios personalizados, localizar facilmente suas infraestruturas e garantir uma integração eficiente com a tecnologia IoT.
