A empresa global de energia GE usa tecnologia RFID para visualizar usinas hidrelétricas!

18 de julho de 2022 - A GEHydro, divisão de energia renovável da GE, empresa global de energia sediada em Grenoble, França, anunciou ao público que iniciou um projeto piloto para usar sensores sem fio RFID para rastrear as condições ao redor 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.

A parte de hardware do sistema utiliza etiquetas RFID personalizadas da HID Global com chips sensores Asygn e leitores ImpinjRFID com antenas SensThys, enquanto a parte de software utiliza o sistema de gerenciamento de software da GE Hydro. O novo sistema captura dados de sensores de dezenas de polos em cada rotor, permitindo a detecção de possíveis falhas ou necessidades de manutenção do equipamento de geração de energia. De acordo com as fontes, as etiquetas RFID personalizadas do sistema, combinadas com uma solução completa, permitem que as concessionárias de energia renovável otimizem a geração de energia com base em dados relacionados ao funcionamento ideal de cada rotor ou quando a carga pode estar muito alta.

O projeto foi iniciado em 2018, quando a empresa buscava uma tecnologia que pudesse reduzir o risco de falhas inesperadas no rotor, fornecendo informações em tempo real sobre a saúde dos rotores, incluindo informações sobre as condições e os dados do equipamento. Por exemplo, uma temperatura elevada no rotor poderia indicar um possível problema mecânico que poderia causar danos a todo o sistema ou exigir tempo de inatividade para reparos.

A HID construiu uma etiqueta RFID metálica com um chip Asygn incorporado, personalizando a antena da etiqueta para operar sob as condições únicas de uma usina hidrelétrica. Usando o chip, os dados gerados pelas transmissões de energia recebidas dos leitores RFID podem ser detectados e utilizados, além de sincronizar a maioria dos leitores RFID UHF EPC padrão do mercado. Espera-se que a GE Hydro consiga expandir a solução em tempo real ainda 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 desenvolveram etiquetas que não só precisavam suportar o calor, mas também transmitir à mesma distância de leitura (aproximadamente 1,5 metro (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 ao redor. A etiqueta usa um design que se fixa diretamente ao metal, enquanto o chip fica na superfície do metal que está sendo rastreado.

O maior desafio, no entanto, era a rotação do rotor. O sistema gira a 800 rotações por minuto, fornecendo ao leitor aproximadamente 10 milissegundos para transmitir energia para alimentar o chip e, em seguida, receber as leituras do sensor do chip. A antena da etiqueta é otimizada para transmissão em alta velocidade neste ambiente. Quando o leitor identifica a etiqueta, o chip da etiqueta deve receber a energia, concluir a medição do sensor e retornar a transmissão, portanto, essa série de ações precisa ser concluída em 10 milissegundos.

A GE Hydro queria capturar mais dados sobre potenciais problemas ou falhas em equipamentos adicionando sensores de deformação a uma solução existente. Por exemplo, a expansão de uma placa metálica em altas temperaturas cria o potencial de fratura. Com essa 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 do sensor.

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

A longo prazo, a HID Global e a Asygn planejam comercializar o sistema de detecção sem fio para uso por outras empresas de serviços públicos. Há informações de que também pretendem usar a tecnologia na saúde, agricultura e outras áreas.