18 de julho de 2022 - GEHydro, a divisão de energia renovável da GE, empresa global de energia com sede na França, em Grenoble, anunciou ao público que iniciou um projeto piloto para usar sensores sem fio RFID para rastrear as condições em torno de peças rotativas dentro de geradores para gerenciamento de tensão e dados de temperatura. O princípio é usar as condições de transferência de energia da tecnologia RFID para fixar etiquetas em postes (também conhecidos como postes convexos) que giram em torno do rotor, eliminando assim a necessidade de fios ou baterias.

Diz-se que a parte de hardware do sistema usa etiquetas RFID personalizadas da HID Global com chips sensores Asygn e leitores ImpinjRFID com antenas SensThys, enquanto a parte de software usa o próprio sistema de gerenciamento de software da GE Hydro. O novo sistema captura dados de sensores de dezenas de pólos em cada rotor, permitindo detectar possíveis falhas ou necessidades de manutenção dos equipamentos de geração de energia. Segundo as fontes, as etiquetas RFID customizadas do sistema e aliadas a uma solução completa permitem que concessionárias de energia renovável para otimizar a geração de energia com base em dados relacionados a quando cada rotor está funcionando de maneira ideal ou quando a carga pode ser muito alta.

O projeto foi iniciado em 2018, quando a empresa buscava uma tecnologia que pudesse reduzir o risco de falha inesperada do rotor, fornecendo informações em tempo real sobre a saúde de seus rotores, fornecendo informações sobre a condição e os dados dos equipamentos. Por exemplo, uma temperatura elevada do rotor pode indicar um potencial problema mecânico que pode causar danos a todo o sistema ou pode exigir tempo de inatividade para reparos.

A HID construiu uma etiqueta RFID metálica incorporada com um chip Asygn, personalizando a antena da etiqueta para operar sob as condições únicas de uma usina hidrelétrica. Usando o chip, os dados gerados a partir de transmissões de energia recebidas de leitores RFID podem ser detectados e utilizados, ao mesmo tempo que sincroniza a maioria dos leitores RFID UHF EPC padrão do mercado. Espera-se que a GE Hydro consiga expandir a solução em tempo real este ano.

Fatores ambientais apresentam desafios únicos para o uso da tecnologia RFID. Primeiro, as etiquetas são expostas a temperaturas superiores a 100 graus Celsius (212 graus Fahrenheit). Como resultado, os engenheiros da HID construíram etiquetas que não só precisavam suportar o calor, mas também transmitir à mesma distância de leitura (aproximadamente 1,5 metros (4,9 pés)), independentemente da exposição a altas temperaturas.

Outro desafio foi anexar um chip a cada etiqueta para medir a temperatura e as mudanças na haste, em vez de nos outros materiais que a rodeiam. A etiqueta usa um design que é montado diretamente no metal, enquanto o chip fica na superfície do metal que está sendo rastreado.

O maior desafio, porém, foi a rotação do rotor. O sistema gira a 800 rotações por minuto, proporcionando ao leitor aproximadamente 10 milissegundos para transmitir energia para alimentar o chip e então receber as leituras do sensor do chip. A antena tag é otimizada para transmissão de alta velocidade neste ambiente. Quando o leitor identifica a etiqueta, o chip da etiqueta deve receber a energia, completar a medição do sensor e retornar a transmissão, portanto esta série de ações precisa ser concluída em 10 milissegundos.

A GE Hydro queria capturar mais dados sobre possíveis problemas ou falhas de equipamentos adicionando sensores de deformação a uma solução existente. Por exemplo, a expansão de uma placa metálica a altas temperaturas cria o potencial de fratura. Com esta tecnologia, a GE Hydro queria detectar mudanças de temperatura e como essas flutuações afetam a integridade das peças metálicas. O leitor Impinj Speedway R420 com antena SensThys SensRF-101 pode então capturar números EPC e UID e outros dados do sensor em um bloco de memória dedicado que pode ser usado para leituras de sensores.

A solução não apenas detecta quaisquer problemas nas máquinas em tempo real, mas também permite que as concessionárias façam um melhor gerenciamento e manutenção preventiva. Por exemplo, ao capturar dados periodicamente e detectar alterações progressivas nas condições, o sistema RFID pode analisar as condições que causam tais alterações, bem como monitorar a taxa de degradação das peças para monitorar quando a manutenção preventiva precisa ser programada.

No longo prazo, a HID Global e a Asygn planejam comercializar o sistema de detecção sem fio para uso por outras empresas de serviços públicos. Eles também pretendem usar a tecnologia na saúde, na agricultura e em outras áreas.