O objetivo do PPS5 é de conceptualizar, construir e implementar um Living Lab de sistemas ciber-físicos focados na Energia, que irá demonstrar o potencial da tecnologia desenvolvida nos outros PPS do projeto. Assente neste objetivo, os dispositivos projetados e desenvolvidos no âmbito do PPS3 (figura 1) foram submetidos a testes em cenários com condições semelhantes às reais, adequados a cada um dos casos de uso.
Figure 1- Dispositivo desenvolvido
Os dispositivos utilizados em todos os testes partilham da mesma arquitetura base, podendo diferir na qualidade e quantidade de sensores. A arquitetura base possui um microcontrolador de baixo consumo, um modem de comunicação NB-IoT, uma pilha de 3V e um conjunto de sensores base, nomeadamente para medir temperatura, humidade, luminosidade e vibrações. Dependendo do caso de uso, outros sensores mais específicos poderão ser adicionados ao sistema, como por exemplo: (i) sensor de inundação, para o caso de uso VHV Underground Cable Joint Bay Monitoring; (ii) sensor magnético, para o caso de uso OHL & Telecommunication Towers Monitoring; e (iii) sensor de metano/gases, para o caso de uso Intrusion and risk assessment in capillary natural gas assets.
Até ao momento, pelo menos um deployment por cada caso de uso foi feito com a arquitetura base. Foram também realizados testes em laboratório para avaliar o comportamento do dispositivo em condições de interferência eletromagnética e descargas elétricas, uma vez serem relevantes, principalmente para os dois primeiros casos de uso mencionados anteriormente.
Casos de uso
Figura 2- Condições de deployment para o caso de uso 1
VHV Underground Cable Joint Bay Monitoring
Monitorização de variáveis, como a entrada de água, a integridade da tampa de acesso e a temperatura, em compartimentos de junção de cabos subterrâneos de muito alta tensão. A figura 2 apresenta o deployment dos dispositivos num local ativo, que permitiu validar a operação dos mesmos nas condições reais de instalação.
OHL & Telecommunication Towers Monitoring
Recolha de informação que ajude a determinar a degradação estrutural das torres de distribuição de energia, nomeadamente através da medição da aceleração (vibração da torre) e da velocidade do vento. Serão também recolhidas informações adicionais, como temperatura, humidade e variação do campo eletromagnético. A figura 3 apresenta o deployment dos dispositivos numa torre desativa, que permitiu validar a operação dos mesmos em condições semelhantes às reais. A influência da variável em falta, o campo eletromagnético, foi explorada em testes laboratoriais, por razões de segurança.
Figura 3- Condição de deployment para o caso de uso 2
Figura 4- Condições de deployment para o caso de uso 3
Intrusion and risk assessment in capillary natural gas assets
Monitorização e deteção de fugas de CH4, uma das principais preocupações de um sistema de distribuição de gás natural. Para além disso, está a ser desenvolvido um mecanismo para detetar acessos não autorizados, de modo a melhorar os níveis de proteção e segurança no serviço de fornecimento de gás natural. A figura 4 apresenta o deployment dos dispositivos em locais desativados, permitindo validar a operação dos mesmos em condições semelhantes às reais. A intrusão é detetada através do sensor de luminosidade, podendo ser auxiliada pelo sensor de vibrações. A resposta à variável em falta, o gás natural, está a ser estudada em laboratório, por razões de segurança.