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Soluções tecnológicas para Atendimento à Portaria Nº 70.389/2017 do DNPM – Parte 4

Parte 4 – A importância da coleta de dados geotécnicos de barragens para atendimento à Portaria Nº 70.389/2017 do DNPM

Esta é a quarta e última parte da série de artigos que busca discutir a adoção de soluções tecnológicas visando atender à nova portaria Nº 70.389/2017 do DNPM. Neste artigo, apresentaremos o Slope Health Monitoring System (SHMS), uma plataforma modular para a integração de dados geotécnicos, planejamento de atividades de monitoramento e inspeção, análise de dados, gestão de risco, e a disponibilização de informações que visam suportar e mitigar as incertezas associadas aos processos de tomada de decisão no monitoramento geotécnico, e explanaremos como esta solução atende aos requerimentos da portaria do DNPM.

No contexto de gerenciamento de risco geotécnico em barragens e em minas, é essencial que se tenha acesso à maior quantidade de informações interpretáveis possível, relativas às estruturas geotécnicas, bem como as condições de contorno, e também de atividades de monitoramento e inspeção em campo. O Slope Health Monitoring System (SHMS) é uma solução que foi desenvolvida para atender a essas e outras necessidades de empreendedores da mineração, oferecendo maior controle e segurança sobre as estruturas gerenciadas, e, além disso, minimizando os custos operacionais e financeiros inerentes aos empreendimentos.

Analisando a portaria Nº 70.389/2017, pode-se afirmar que a solução cobre plenamente os requerimentos da portaria, sob a ótica de soluções de software para atendimento à norma. O SHMS é uma solução amplamente flexível e escalável, dotada de um conjunto de módulos interdependentes, que realiza a integração de instrumentos automáticos e manuais, independentemente do tipo e origem dos dados, e, por meio dos dados coletados e armazenados – em uma estrutura Big Data –, possibilita o monitoramento geotécnico, a análise e gestão do risco associado às estruturas em questão, por meio do processamento inteligente e a combinação de métodos estatísticos e de engenharia para a apresentação de informações que visam minimizar as incertezas associadas e apoio à tomada de decisão no monitoramento geotécnico.

Módulos que compõem o SHMS:

–        Integrador de Dados: Responsável pela integração dos sensores instalados nas estruturas geotécnicas em uma base de dados unificada e padronizada. É composto por um Sincronizador de Dados, responsável por realizar as interfaces entre o SHMS e os diversos tipos de sensores e conexões e uma base contextualizada em um Data Warehouse, provendo um repositório centralizado de rápido acesso à grande quantidade de dados obtida, em uma estrutura de gestão Big Data.

–        Monitoramento: Permite o monitoramento em tempo real das leituras realizadas pelos sensores. Este monitoramento ocorre com a representação georreferenciada dos instrumentos em um modelo 2D (mapas WEBGIS) ou 3D (modelos DTM inseridos pelo usuário ou gerados automaticamente) e suas respectivas leituras plotadas em gráficos de séries temporais. Parâmetros de alarmes são configurados, de modo que qualquer comportamento que esteja foram dos intervalos definidos, sejam automaticamente identificados e emita alertas aos responsáveis.

–        Análises Estatísticas: Neste módulo são realizadas análises estatísticas históricas e futuras dos dados coletados. É possível consultar informações sobre quais sensores afetam os demais, bem como análises quantitativas e qualitativas dessa interação, além de análises descritivas, tendências com classificações, agrupamento de séries similares, entre outros. Também, são realizadas previsões das medidas futuras com as incertezas estatísticas associadas, bem como de prováveis intervalos de falhas.

–        Geo Inspector: Solução composta por uma aplicação móvel e uma interface web que permite criação e gestão formulários dinâmicos direcionados para uso em campo para a execução de atividades de monitoramento e inspeção de estruturas geotécnicas.

–        Análise de Estabilidade: Permite o cálculo do fator de segurança de taludes, valor que determina o quão estável está a estrutura. A análise é feita por métodos de equilíbrio limite, em conjunto a métodos estatísticos, permitindo análises mais precisas das estruturas. Além disso, os métodos de elementos finitos fornecem simulações dos esforços atuantes, bem como das deformações ao longo das regiões de análise e das prováveis superfícies de falha.

–        Geologia: Possibilita a interpolação das propriedades geológicas e geotécnicas do solo, a partir dos pontos de coleta de material (sondagem), por meio de algoritmos de Krigagem, os quais produzem, além de resultados determinísticos, análises estatísticas das propriedades interpoladas. Além disso, este módulo permite a modelagem de fraturas contidas no solo.

–        Relatórios: Permite aos gestores obter relatórios automáticos a partir de análises estatísticas, informações de inspeção e monitoramento em campo, anomalias, ações corretivas. Todos os relatórios podem ser customizados à realidade de cada estrutura geotécnica.

–        Anomalias: Responsável pelo cadastro e gestão de anomalias identificadas nas estruturas geotécnicas do empreendimento. Todas as anomalias podem ser priorizadas, detalhadas e atribuídas ações para a correção e resolução dos problemas. A partir de dispositivos móveis em campo, os técnicos podem vistoriar e informar acompanhamentos das respectivas ações em execução.

–        Aderência: Módulo que possibilita a gestão de dados e documentos legais da organização de modo a verificar a aderência operacional, no âmbito das atividades de mineração, se as atividades realizadas estão em conformidade com as leis vigentes, normas que regulamentam e boas práticas adotadas na área de mineração. Além disso, é possível a geração de relatórios que informam a aderência, de acordo com diversos critérios, como: por estrutura, por barragem, para toda a organização, entre outros.

–        Planejamento de lavra: A partir dos dados de sondagem do solo, processados e apresentados no módulo de Geologia, permite-se que seja feito um planejamento otimizado e inteligente dos locais mais propensos para se lavrar em um determinado período, cruzando estas informações com dados do mercado de commodities, fornecendo indicadores da relação entre qualidade do solo x rentabilidade da área a ser lavrada.

–        Planejamento financeiro: Planejamento operacional e financeiro das atividades de extração de commodities, baseado em análise de informações geológicas combinadas com indicadores econômicos reais (e atualizados) de mercado.

A portaria é clara ao afirmar que:

Art. 7º. O empreendedor é obrigado a implementar sistema de monitoramento de segurança de barragem em até 24 meses após a data de início da vigência desta Portaria.

§ 3º As informações advindas do sistema de monitoramento, devem estar disponíveis para as equipes ou sistemas das Defesas Civis estaduais e federais e do DNPM (…)

Portanto, o empreendedor deverá dispor de uma solução que integre dados advindos de instrumentos automáticos e manuais, centralizando as informações em uma plataforma que lhe permita monitorar suas barragens. Estas necessidades são atendidas pelos módulos Integrador de Dados, Geo Inspector e Monitoramento, proporcionando o monitoramento, em tempo real, da segurança de suas estruturas geotécnicas, por meio de visualização georreferenciada do status de alarmes dos instrumentos, últimas leituras realizadas, gráficos temporais e demais informações pertinentes ao monitoramento.

Art. 13. A Revisão Periódica de Segurança de Barragem deverá indicar as ações a serem adotadas pelo empreendedor para a manutenção da segurança, compreendendo, para tanto:

I.O exame de toda a documentação da barragem, em particular dos relatórios de inspeção;

II.O exame dos procedimentos de manutenção e operação adotados pelo empreendedor;

III. A análise comparativa do desempenho da barragem em relação às revisões efetuadas anteriormente;

IV.A realização de novas análises de estabilidade;

V.A análise da segurança hidráulica em função das condições atuais de enchimento do reservatório;

VI.Análise da aderência entre projeto e construção; e

VII. Revisar a documentação “as is”, a depender do caso.

§ 1º Ao ser concluída a RPSB, deve ser emitida uma DCE que será anexada ao PSB e inserida no SIGBM.

O módulo Aderência suportará a elaboração da Revisão Periódica de Segurança da Barragem, ao prover uma análise prévia entre a documentação de projeto da barragem com a norma do DNPM. Além disso, as análises de estabilidade, requeridas no item IV do artigo 13 podem ser realizadas com o módulo Análises de Estabilidade, fornecendo os índices de fator de segurança estrutural da barragem, calculados automaticamente a partir dos parâmetros da barragem e do solo previamente inseridos no Sistema. A estabilidade calculada também permite a elaboração da Declaração de Condição de Estabilidade, item emitido após a conclusão da Revisão Periódica de Segurança da Barragem.

 

 

Art. 16. A Inspeção de Segurança Regular de Barragem deve ser realizada pelo empreendedor, observadas as seguintes prescrições:

Art. 18. O empreendedor deve realizar, quinzenalmente, ou em menor período, a seu critério, inspeções de rotina na barragem sob sua responsabilidade, ocasiões em que deve preencher a Ficha de Inspeção Regular.

Art. 21. O Relatório de Inspeção de Segurança Regular (RISR) da barragem deverá conter, no mínimo, os elementos indicados no Anexo II.

Art. 24. A Inspeção de Segurança Especial de Barragem deve ser realizada pelo empreendedor, observadas as seguintes prescrições:

I. Preencher, diariamente, as Fichas de Inspeção Especial, por meio de equipe composta de profissionais integrantes de seu quadro de pessoal ou por intermédio de equipe externa contratada para esta finalidade, até que a anomalia detectada na ISE tenha sido classificada como extinta ou controlada;(…)

Art. 25. A Ficha de Inspeção Especial da barragem terá seu modelo definido pelo empreendedor e deverá abranger os componentes e estruturas associadas à barragem que tenham motivado a ISE da barragem e, no mínimo, os tópicos existentes no Anexo IV.

Com o módulo Geo Inspector, as fichas de inspeção poderão ser criadas pelos empreendedores dinamicamente, totalmente customizadas e aderentes às exigências do DNPM, tanto para inspeções especiais, quanto para inspeções regulares e de rotina. Ademais, com o módulo Relatórios, os empreendedores podem ter acesso a relatórios customizados, a partir das fichas de inspeção e dados obtidos em campo, obtendo todas as informações e parâmetros classificatórios exigidos pelo DNPM para as estruturas monitoradas.

Art. 27. O Relatório Conclusivo de Inspeção Especial (RCIE) da barragem deve conter, no mínimo, os elementos indicados no Anexo II.

§1º As anomalias que resultem na pontuação máxima de 10 (dez) pontos, em qualquer coluna do Quadro 3 – Matriz de Classificação Quanto à Categoria de Risco (1.2 – Estado de Conservação), serão classificadas de acordo com definições a seguir:

I.Extinto: quando a anomalia que resultou na pontuação máxima de 10 (dez) pontos for completamente extinta, não gerando mais risco que comprometa a segurança da barragem;

II. Controlado: quando a anomalia que resultou na pontuação máxima de 10 (dez) pontos não for totalmente extinta, mas as ações adotadas eliminarem o risco de comprometimento da segurança da barragem, não obstante deva ser controlada, monitorada e reparada ao longo do tempo; e

III. Não controlado: quando a anomalia que resultou na pontuação máxima de 10 (dez) pontos não foi controlada e tampouco extinta, necessitando de novas ISE e de novas intervenções a fim de eliminá-la.

§ 2° A extinção ou o controle da anomalia que gerou a inspeção especial de segurança de barragem deverá

O módulo Anomalias permite a gestão de anomalias identificadas a partir das inspeções realizadas em campo. As anomalias são classificadas, priorizadas e planejadas até sua resolução. Das informações de anomalias, a solução possibilita ainda, por meio do módulo Relatórios, a emissão de relatórios conclusivos das anomalias registradas, conforme exigência da norma do DNPM.

A tabela abaixo sintetiza as exigências da norma do DNPM atendidas pelos módulos que integram a solução SHMS:

Norma 70.389/2017 Módulo do SHMS
Art. 7º. O empreendedor é obrigado a implementar sistema de monitoramento de segurança de barragem em até 24 meses após a data de início da vigência desta Portaria Integrador de Dados e Monitoramento
Art. 13. A Revisão Periódica de Segurança de Barragem deverá indicar as ações a serem adotadas pelo empreendedor para a manutenção da segurança, compreendendo, para tanto:I. O exame de toda a documentação da barragem, em particular dos relatórios de inspeção;

II. O exame dos procedimentos de manutenção e operação adotados pelo empreendedor;

III. A análise comparativa do desempenho da barragem em relação às revisões efetuadas anteriormente;

IV. A realização de novas análises de estabilidade;

V. A análise da segurança hidráulica em função das condições atuais de enchimento do reservatório;

VI. Análise da aderência entre projeto e construção; e

VII. Revisar a documentação “as is”, a depender do caso.

§ 1º Ao ser concluída a RPSB, deve ser emitida uma DCE que será anexada ao PSB e inserida no SIGBM.

Análise de Estabilidade e Aderência
Art. 16. A Inspeção de Segurança Regular de Barragem deve ser realizada pelo empreendedor (…). Geo Inspector
Art. 18. O empreendedor deve realizar, quinzenalmente, ou em menor período, a seu critério, inspeções de rotina na barragem sob sua responsabilidade, ocasiões em que deve preencher a Ficha de Inspeção Regular.
Art. 21. O Relatório de Inspeção de Segurança Regular (RISR) da barragem deverá conter, no mínimo, os elementos indicados no Anexo II. Relatórios
Art. 24. A Inspeção de Segurança Especial de Barragem deve ser realizada pelo empreendedor (…). Geo Inspector
Art. 25. A Ficha de Inspeção Especial da barragem terá seu modelo definido pelo empreendedor e deverá abranger os componentes e estruturas associadas à barragem que tenham motivado a ISE da barragem e, no mínimo, os tópicos existentes no Anexo IV.
Art. 27. O Relatório Conclusivo de Inspeção Especial (RCIE) da barragem deve conter, no mínimo, os elementos indicados no Anexo II. Anomalias

 

Para mais informações a respeito da solução Slope Health Monitoring System e como preparar seu empreendimento para adequar-se à norma 70.389/2017 do DNPM, acesse www.intelltech.com.br ou entre em contato pelo e-mail: [email protected].

Douglas Lopes Gomes

Escrito por Douglas Lopes Gomes

Douglas Lopes Gomes é Gerente de TI na IntellTech Intelligent Technologies, graduado em Ciência da Computação e pós-graduando em Gerenciamento de Projetos. Atua junto a uma equipe de especialistas no desenvolvimento de soluções focadas em tecnologias como: Big Data Management; Data Warehouse; Augmented Reality; Dynamic Virtual Reality; DTMs (Digital Terrain Models); Maps (WEBGIS); Internet of Things (IoT) e Cloud Computing. A IntellTech é uma empresa digital especializada em “Hard Science”, atualmente focada no desenvolvimento e implantação de soluções inteligentes e personalizadas na área de segurança de barragens e minas.

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