Xylem-teknik hjälper till att få fartyg säkert i hamn i Brasilien

Via ett innovativt övervakningssystem får lotsar i Brasilien väderinformation och oceanografiska data i realtid direkt i sin smartphone. Med hjälp av SISMO-systemet som utvecklats av HidroMares kan lotsarna manövrera och lägga till under nästan vilka förhållanden som helst. Läs mer om hur systemet använder sensorer av Xylem-varumärkena SonTek och Aanderaa för att leverera viktiga data för navigering.

Att lotsa ett 256 meter (839 fot) långt lastfartyg in i hamn är en uppgift som alltid kräver stor precision. Och det blir knappast enklare när det är starka strömmar och hårda vindar i den smala passagen. Eller dimma. Eller piskande regn.

Men för en lots i den brasilianska delstaten Rio de Janeiro, där fartygen möts i en Y-korsning i kanalen på vägen genom den smala Sepetiba-viken in mot ett par terminaler, är det bara en vanlig dag på jobbet. Varje år fraktar fartygen som de lotsar 48 miljoner ton järnmalm och 39 miljoner ton containrar, järn och stålprodukter.

Fartygen måste navigera de 43 meter breda lasterna på den grävda kanalen som bara är 200 meter bred. Vindarna viner in mot kusten och kastas tillbaka när de slår mot bergskedjan som omger viken. Vid oklart väder bildas dimma och regnmoln i bergen och gör sikten nästintill obefintlig.

PRENUMERERA PÅ VÅRT NYHETSBREV

Att just Rio de Janeiros lotsorganisation, vars medlemmar ansvarar för att lotsa alla utländska fartyg in till hamnarna, begärde att hamnägarna skulle installera övervakningssystemet SISMO® var därför kanske inte så förvånande. Deras kolleger i delstaten São Paulo har använt ett SISMO-system sedan 2013. Det är ett system som överför data om strömmar, vattennivåer, tidvatten, temperaturer, vindhastigheter och sikt direkt till lotsarnas smartphones.

Med hjälp av en detaljerad instrumentpanel kan lotsarna manövrera och lägga till med stor precision under nästan vilka förhållanden som helst. Hamnkaptenerna använder samma data för att finjustera lastningen av varje fartyg, vilket gör det möjligt för dem att optimera lasten efter fartygens djupgående.

– De kan lasta maximalt och komma ut snabbt utan några större problem, säger Gabriel Aloi Paschoal, handelschef för HidroMares, som representerar Xylem i Brasilien och är systemintegreraren som har utvecklat SISMO.

Dubbel drifttid tack vare navigering även på natten

I delstaten Rio de Janeiro har ägaren till en av hamnarna minskat varje fartygs anlöpningstid till piren med en timme med hjälp av SISMO genom att använda historiska data för att optimera manövreringsmönstren i vändbassängen. SISMO har också gjort det möjligt att ha hamnen öppen nattetid, berättar Paschoal.

– Terminalen fördubblade drifttiden och effektiviteten efter att navigering tilläts nattetid som ett resultat av införandet av SISMO, säger han.

Med hjälp av dessa omfattande data från de fyra SISMO-installationerna har navigeringen vid Rio de Janeiro-anläggningen blivit säkrare, framförallt där kanalen förgrenar sig i ett smalt område där man behövde spränga bort berg innan kanalen kunde grävas, tillägger Paschoal.

– Varje sväng är mycket problematisk för ett fartyg. Lotsar och mariningenjörer brukar säga att ett fartyg bara är byggt för att navigeras rakt, inte för att svänga, säger Paschoal, som har examen i oceanografi.

Kontinuerlig övervakning med teknik från SonTek och Aanderaa

HidroMares har installerat SISMO-systemet vid sju hamnkomplex runtom i Brasilien, från kustterminaler i söder till en flodhamn inne i landet i Amazonasområdet.

I hjärtat av varje system finns en SonTek Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP), som registrerar data om strömmarnas hastighet och riktning genom hela vattenpelaren och om vattennivåerna. SISMO-enheterna kan därigenom förse lotsar med strömdata på sex olika djup – från ytan till 12 meter i tvåmeterintervall – och mycket exakta djupmätningar från en vertikal akustisk signal och en tryckgivare. Och allt uppdateras varje femte minut.

I Sepetiba-viken i Rio de Janeiro placerade HidroMares ut tre bottenmonterade SonTek Argonaut-XR-system i kanalen och drog systemens kablar upp till bojar på ytan som var försedda med dataöverföringsutrustning. HidroMares placerade också en sidspanande Argonaut-SL ADCP i änden av piren för att få en strömprofil som sträcker sig 120 meter från hamnbassängen.

I pirinstallationen ingår även en Mira-siktgivare, en vindgivare och en SmartGuard-datalogg från SonTeks systerbolag Aanderaa, som också ingår i Xylem. På land finns det ytterligare en vindgivare som ger kompletterande information om luftströmmarna.

Realtidsdata levereras till en app

Bojarna, varav två är av polyetenmodellen Tideland SB 138P från Xylem, innehåller redundanta GPRS-sändare för att säkerställa att mätningarna reläas på tillförlitligt sätt till HidroMares datorer, som bearbetar mätningarna med hjälp av Geoview-programvara från Aanderaa för att skapa en visualisering. Enligt Paschoal har dataåtervinningen varit över 99 procent sedan SISMO installerades i Rio de Janeiro i slutet av 2015.

HidroMares tog fram en app för smartphone för att ge lotsar och hamnpersonal tillgång till grafiska Geoview-data. Att bearbeta Argonaut-data tar mindre än en minut, så det som lotsarna ser i sina telefoner är aldrig mer än några minuter gammalt.

– De data som lotsen eller operatören ser är för tio sekunder till fem minuter sedan. De får alltså en visualisering av data på mycket kort tid, säger Paschoal. SISMO sänder även ut larm till lotsar och hamnpersonal när strömmarna, vågorna eller vindarna blir farliga.

Enkelt underhåll och datamätningar efter säsong

Ett dykarteam från HidroMares gör en underhållskontroll av varje SISMO-installation i Rio de Janeiro var 45:e dag. Paschoal säger att Argonaut-systemen och andra instrument är mycket tillförlitliga och lätta att underhålla. Arbetet handlar i huvudsak om att se till att ADCP:erna inte sjunkit ned i sediment, rensa bort påväxt sommartid och kontrollera att kablar är intakta.

Telemetrisystemet läggs i en bärbar väska som de kan ta med från bojen till båten. Det gör underhållsarbetet smidigare och säkrare innan systemet återansluts till instrument och antenn.

Paschoal berättar att underhållsinsatserna även ger HidroMares-personalen möjlighet att samla in mätdata om konduktivitet, temperatur och djup (CTD) med en SonTek CastAway-CTD-enhet vid varje SISMO-installation. CastAway-mätningarna avslöjar säsongsförändringar i salthalten, vilket kan påverka fartygens lastkapacitet och som i kombination med temperaturen även påverkar hastigheten på ADCP:ernas akustiska signaler.

– CastAway-enheten har någon kommit på som är van att vara ute på fältet, säger han. Man har vanliga AA-batterier, en integrerad GPS – allt du behöver – och man behöver ingen dator för att använda det.

Integrerade lösningar som hjälper kunderna

Isaac Jones, produktchef på SonTeks huvudkontor i San Diego, Kalifornien, USA, säger att SISMO är en smart integrering av olika produkter i Xylems breda utbud.

– SISMO är ett enastående exempel på hur fantastisk teknik kan användas inte bara för att generera data utan även för att leverera det på ett smart, kundfokuserat sätt. HidroMares förstår vad kunderna, det vill säga lotsarna, sjökaptenerna och hamnkaptenerna, behöver för att arbeta säkert och effektivt, säger Jones.

PRENUMERERA PÅ IMPELLER

 

Artikelserie

Vattenteknikens framtid: smart och hållbar

Börja läsa

Prenumerera på vårt nyhetsbrev