Un sistema di monitoraggio innovativo in Brasile provvede a fornire i dati metereologici e oceanografici in tempo reale ai piloti delle navi, direttamente ai loro smartphone. Sviluppato da HidroMares, il sistema SISMO consente ai piloti di manovrare e attraccare praticamente in qualsiasi condizione atmosferica e, per fornire i dati essenziali per la navigazione, si avvale di sensori sviluppati da SonTek e Aanderaa, aziende di proprietà di Xylem.
Il pilotaggio di un mercantile da 256 metri (839 piedi) in porto è sempre un’operazione delicata, ma può essere complicato ulteriormente dalle correnti impetuose e dai forti venti che sferzano un canale piuttosto stretto, dalla nebbia o dalla pioggia battente.
Tuttavia, questa è solamente una normale giornata di lavoro per i piloti brasiliani dello stato di Rio de Janeiro, dove i mercantili devono affrontare una biforcazione all’interno del canale alla volta dei due terminal situati in fondo alla strettissima Baia di Sepetiba. Ogni anno, le navi trasportano 48 milioni di tonnellate metriche di minerale di ferro e 39 milioni di tonnellate metriche di container, ferro e prodotti in acciaio.
Le navi di questo tipo presentano generalmente una larghezza di 43 metri e devono affrontare un canale dragato largo solamente 200 metri, con il vento che sferza la costa e rimbalza contro i monti che circondano la baia. Inoltre, nelle giornate di maltempo, le montagne trattengono le nuvole e la nebbia, riducendo la visibilità quasi a zero.
Di conseguenza, non è una sorpresa che l’associazione dei piloti di Rio de Janeiro, responsabile del pilotaggio di tutte le navi battenti bandiera estera in questi porti, abbia richiesto alla proprietà del porto di installare il sistema di monitoraggio SISMO®. I loro colleghi di San Paolo lo utilizzano fin dal 2013 e il sistema trasmette i dati relativi a corrente, livello, marea, temperatura, direzione e velocità del vento e visibilità direttamente ai loro smartphone.
Grazie a tutte queste informazioni dettagliate, i piloti possono manovrare e attraccare con precisione praticamente in qualsiasi condizione atmosferica. La capitaneria di porto utilizza gli stessi dati per ottimizzare il carico di ogni nave in base al pescaggio disponibile.
“Le navi possono essere caricate al massimo della loro capacità e uscire velocemente dal porto senza problemi”, conferma Gabriel Aloi Paschoal, Direttore Commerciale di HidroMares, l’azienda integratrice di sistemi che rappresenta Xylem in Brasile e ha sviluppato il sistema SISMO.
Raddoppio di operatività grazie alla navigazione notturna
Nello stato di Rio de Janeiro, grazie al sistema SISMO, il proprietario di un porto è riuscito a ridurre di un’ora il tempo di avvicinamento di ogni nave al molo, sfruttando i dati storici per ottimizzare i percorsi di manovra all’interno del proprio bacino di evoluzione. “Inoltre, il sistema SISMO ha aperto le porte alle attività notturne”, sottolinea Paschoal.
“Grazie all’implementazione del sistema SISMO e alla conseguente autorizzazione alla navigazione anche di notte, il terminal ha raddoppiato l’operatività e l’efficienza”, spiega.
“La grande mole di dati fornita dai quattro sistemi SISMO nello stato di Rio de Janeiro contribuirà anche ad aumentare la sicurezza di navigazione, soprattutto dove il canale si biforca in un’area poco profonda e diversi scogli sono stati fatti brillare prima del dragaggio”, aggiunge Paschoal.
“Per una nave, ogni virata è veramente problematica,” afferma Paschoal, laureato in oceanografia. “Del resto, i piloti e gli ingegneri navali dicono sempre che una nave è fatta per navigare diritto e non per virare”.
Monitoraggio continuo con le tecnologie sviluppate da SonTek e Aanderaa
HidroMares ha installato i propri sistemi SISMO in 7 complessi portuali di tutto il Brasile, dai terminal oceanici al sud a un porto situato lungo un fiume interno nel Bacino dell’Amazzonia.
Il cuore di ogni sistema è costituito da un Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) sviluppato da Sontek, che fornisce i dati di velocità e direzione della corrente attraverso la colonna d’acqua, oltre al livello dell’acqua. Questo consente alle unità SISMO di fornire ai piloti i dati relativi a 6 profondità – dalla superficie a 12 metri, a incrementi di 2 metri – nonché misurazioni di profondità estremamente precise da un fascio acustico verticale e un sensore di pressione, tutti aggiornati ogni 5 minuti.
Nel canale della Baia di Sepetiba a Rio de Janeiro, HidroMares ha posizionato tre sistemi SonTek Argonaut-XR sommersi, i cui cavi sono collegati a boe galleggianti in superficie equipaggiate con dispositivi per la trasmissione dei dati. HidroMares ha posizionato anche un Argonaut-SL Side-Looking ADCP in fondo al molo, per garantire un’estensione del profilo della corrente a 120 metri dalla banchina.
L’installazione sulla banchina comprende anche un sensore di visibilità Mira, un anemometro e uno SmartGuard Datalogger dell’azienda consociata di SonTek, Aanderaa, anch’essa di proprietà di Xylem. Sulla costa, un altro anemometro fornisce ulteriori informazioni sulle correnti d’aria.
Trasmissione dei dati in tempo reale a una app
Le boe – due delle quali Tideland SB 138P in polietilene fabbricate da Xylem – contengono anche trasmettitori GPRS supplementari per assicurare una trasmissione affidabile delle misurazioni ai computer di HidroMares, che provvedono ad elaborarle per mezzo del software Geoview sviluppato da Aanderaa ed a trasformarle in grafici. Paschoal spiega che l’affidabilità della raccolta dei dati ha raggiunto un livello del 99% da quando è stato installato il sistema SISMO a Rio de Janeiro alla fine del 2015.
HidroMares ha sviluppato anche una app specifica per smartphone per trasmettere i grafici di Geoview ai piloti e al personale portuale. Poiché l’elaborazione dei dati da parte di Argonaut richiede meno di un minuto, i dati che ricevono i piloti sono praticamente in tempo reale.
“I dati visualizzati dal pilota o dall’operatore possono risalire da 10 secondi a 5 minuti fa”, conferma Paschoal. “Praticamente, la visualizzazione dei dati è immediata”. Inoltre, il sistema SISMO provvede a inviare un allarme a piloti e personale portuale qualora le correnti, le onde oppure i venti diventino pericolosi.
Facilità di manutenzione e misurazioni dei dati stagionali
Una squadra di sommozzatori di HidroMares provvede ad effettuare il e la manutenzione di ogni installazione di SISMO a Rio de Janeiro ogni 45 giorni. Paschoal spiega che gli Argonaut e gli altri strumenti sono estremamente affidabili e facili da sottoporre a manutenzione. Infatti, la maggior parte del lavoro consiste nell’accertarsi che gli ADCP non siano sommersi da una quantità eccessiva di detriti, nella rimozione delle incrostazioni e delle alghe in estate e nella verifica dell’integrità dei cavi.
Il sistema telemetrico è contenuto in una custodia portatile che può essere trasferita facilmente dalla boa a bordo di una nave per provvedere alla manutenzione in tutta comodità e sicurezza, prima di essere ricollegata agli strumenti e all’antenna di trasmissione.
Paschoal sottolinea che ogni intervento di manutenzione offre anche l’opportunità al personale di HidroMares di registrare le misurazioni di conduttività, temperatura e profondità (CTD) con un SonTek CastAway-CTD presso ogni sistema SISMO. Infatti, le misurazioni di CastAway rivelano variazioni stagionali di salinità che possono avere un impatto sul galleggiamento delle navi in porto e, insieme alla temperatura, influenzare la velocità dei segnali acustici degli ADCP.
“Il sistema CastAway è stato evidentemente progettato da una persona abituata a lavorare sul campo”, aggiunge. “Infatti, funziona con normali batterie AA, è dotato di GPS integrato e di tutto il necessario e non ha bisogno di essere collegato a un computer”.
Soluzioni integrate a tutto vantaggio dei clienti
Isaac Jones, Responsabile di Prodotto presso la sede generale di SonTek a San Diego (California, USA), afferma che SISMO rappresenta un’integrazione elegante delle soluzioni di diverse aziende di proprietà di Xylem.
“SISMO è uno straordinario esempio di applicazione di una tecnologia eccellente non soltanto per generare i dati, ma anche per presentarli in un formato accattivante e intuitivo”, aggiunge Jones. “HidroMares conosce bene di che cosa hanno bisogno i propri clienti come piloti, capitani e capitanerie di porto per lavorare in modo sicuro ed efficiente”.