Sensores monitoram o esgoto de São Francisco

Da Redação – 07.07.2017 –

A Internet das Coisas (IoT) avança cada vez mais para o mundo da infraestrutura pesada. Na cidade norte-americana, a novidade é o uso de dispositivos da Ayyeka Sigfox IoT no projeto de Smart Sewer

Desde o final do ano passado, a Comissão de Serviços Públicos de São Francisco (SFPUC) vem testando o uso de tecnologia avançada de Internet das Coisas (IoT) para monitorar sua rede de esgoto, cuja extensão chega a 1,6 mil km. É essa rede que mantém a cidade funcionando e dá vazão à coleta de cerca de quase 1,9 bilhão de litros de águas residuais em dias de chuva. O volume gigantesco tem sido tratado em três estações, removendo os poluentes antes da disposição final na famosa Baía de São Francisco.

O processamento de esgoto é um desafio em São Francisco porque a cidade tem o Oceano Pacífico em três lados. Durante as tempestades, as águas subterrâneas e as águas pluviais podem sobrecarregar o sistema. Os processos físicos, químicos e biológicos eliminam os contaminantes das águas residuais, levando à produção de água – e lodo de esgoto ambientalmente seguro como subproduto.

As perguntas que a administração da cidade vem fazendo a respeito são várias: quais as condições de esgoto podem ser monitoradas na profundidade da rede subterrânea, que tipo de sensores podem operar em condições tão difíceis por longos períodos, sem necessidade de baterias novas? E mais: quanta água residual está nas tubulações, quão rápido ela está fluindo e qual é o nível de contaminantes?

Um piloto realizado pela SFPUC com a israelense Ayyeka, usando a rede de IoT da Sigfox, ajudaram a entender o processo. Entre as complexidades de São Francisco está o fato de a água do mar penetrar nos esgotos, o que aumenta a salinidade e a condutividade do material processado. Segundo a Ayyeka, ao se medir a condutividade, é possível medir a quantidade de água do mar que penetrou no sistema de esgoto.

O kit de qualidade de desperdício de água da empresa, chamado de Ayyeka Wavelet, também avaliou a condutividade indutiva e a salinidade das águas desperdiçadas. Os dados dos sensores capturaram ainda informações sobre a turbidez, nível de pH e o potencial de redução de oxidação (medida da limpeza da água e sua capacidade de quebrar contaminantes).

Depois da captura de dados, a tecnologia israelense provê a comunicação deles, usando a rede da Sigfox: os sensores são conectados aos dispositivos Wavelet para se comunicarem pela rede sem fio da empresa parceira até um ponto de concentração. A Sigfox usa um sinal de banda ultra-estreita (UNB) de grande alcance, o qual é transmitido livremente através de objetos sólidos. Em função disso, a tecnologia de transmissão pode atravessar camadas de sujeira, concreto e outras obstruções.

E ainda há uma redundância: o sistema adotadois canais de comunicação: o da Sigfox para comunicação em tempo real (ideal para comunicação subterrânea e com requisitos de baixa potência) e a comunicação via rede de celular (permite backup de dados, configurações remotas e atualizações). Já o ponto de concentração comunica-se com a nuvem Ayyeka através de uma conexão celular ou via satélite. Os dados da nuvem são integrados aos sistemas Scada ou através de uma API com sistemas de software de terceiros.

Na prática, o piloto em São Francisco envolveu dispositivos Ayyeka de baixa potência que mediram a condutividade da água residual e as condições da maré. Com isso, a SFPUC pode configurar alertas para monitorar a qualidade da água residual e receber notificações em tempo real. Além da penetração da água do mar, o monitoramento envolveu ativos profundos como os poços de entrada e os subterrâneos da rede de esgoto. Na avaliação da Ayyeka, a tecnologia atua como um aliado, principalmente em cidades que precisam lidar com as condições de maré e a infraestrutura envelhecida.

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