Tecnología IoT en el Proyecto Sea Terminals para lograr Puertos energéticamente eficientes

Las Terminales Portuarias de Contenedores, PCTs son responsables de una parte importante de emisiones contaminantes en los Puertos marítimos, debido al uso intensivo de diésel en la maquinaria pesada durante 24 horas todo el año. El Proyecto Sea Terminals en el programa de I+D de la UE para lograr puertos energéticamente eficientes que lidera Fundació Valencia Port ha elegido el sistema inteligente de Amplía iiot, que monitoriza el consumo de energía define patrones de su uso y genera alertas en tiempo real gracias a la tecnología de IoT, junto a combustibles alternativos.

Con el crecimiento de los volúmenes de carga en los puertos marítimos, las terminales portuarias de contenedores (PCT) han conocido también un significativo desarrollo tanto en capacidad como en complejidad. Además junto a los efectos positivos en términos de rendimiento de la logística de contenedores y sus cadenas de suministro asociados; se han generado también efectos negativos notables como ineficiencias organizativas, cuellos de botella y solapamientos permanentes, que se traducen en un aumento del de consumo de energía y por lo tanto de las emisiones contaminantes.

Sin embargo el 24 de enero de 2013, la Unión Europea publicó "Energía Limpia para el Transporte: Estrategia Europea de combustibles alternativos" en el que se hizo hincapié en la necesidad de un cambio progresivo pero rápido del consumo actual de energía para el transporte en Europa. La UE pretende reducir en un 40% las emisiones de gases de efecto invernadero, el consumo de C02 e incrementar el uso de fuentes renovables para el 2030 y las PCT contribuyen a esas emisiones en los puertos.

Para el desarrollo de Terminales energéticamente eficientes, la Fundación Valencia Port ha propuesto el proyecto Sea Terminals (Smart, Energy Efficient and Adaptive Port Terminals), SEAMS, que se enmarca en el programa de I+D de la UE Horizon 2020. Un consorcio formado por Amplía, la Autoridad Portuaria de Valencia, Baltic Port Organization, EDAE, ITE, Nacco, Noatum, Terberg y MIT, son las encargadas de llevar a cabo el proyecto.

Software inteligente en la plataforma OpenGate

El Consorcio eligió para el proyecto SEAMS la tecnología de Amplía para la gestión, monitorización y análisis de la información basada en la plataforma OpenGate. El objetivo era colaborar con la plataforma OpenGate en el desarrollo del prototipo de un sistema software inteligente orientado hacia la mejora operativa y la eficiencia energética en todos los procesos portuarios de una PTC, integrando la información sensorizada de la maquinaria portuaria y desarrollando algoritmos específicos de tratamiento de información y análisis de los procesos de negocio.

Con este proyecto, se quiso romper algunas de las barreras que sufría la industria pesada portuaria que no apostaba e invertía en nuevas tecnologías debido a:

• Alto coste económico que supone para la industria pesada realizar tests en escenarios reales debido a los altos costes que supone por ejemplo la adaptación de los prototipos del modelo operativo de las terminales o entrenamiento del personal de la terminal, etc.
• Actitud reacia por parte de los operadores de terminal de contenedores a testear prototipos de maquinaria y nuevas tecnologías por los fallos que se puedan producir, accidentes o pérdidas de operaciones.
• No existe una compartición de buenas prácticas entre los operadores debido a la fuerte competencia del mercado.

Un sistema inteligente para la gestión eficiente de energía en los puertos marítimos

El prototipo del proyecto SEAMS se probó en el puerto marítimo de Valencia (España) y Livorno (Italia) con maquinaria y vehículos pesados eléctricos de Noatum. El objetivo de este proyecto de gestión inteligente de la energía es impulsar la evolución de la industria portuaria hacia un modelo operativo eficaz de bajas emisiones en carbono, mediante el estudio, la modelación, la creación de prototipos y la elaboración de proyectos piloto donde se integran tecnologías inteligentes ‘SEAMS Platform’, junto a sistemas energéticamente eficientes como maquinaria híbrida, GNL (Gas Natural Licuado) como combustible, vehículos pesados eléctricos.

Entre los elementos clave de esta solución destacamos:

• Blackbox: Elemento situado en todas las máquinas que se quieren gestionar en el puerto: STS (grúas que recogen los contenedores del barco), TT (camiones que trasladan los contenedores del barco a la pila de contenedores), RTG (grúas que apilan los contenedores en el patio). Su misión es recoger información de la máquina, tanto de posicionamiento cómo de estado y enviarla a la plataforma, almacenándose en una base de datos.
• Motor de monitorización de operaciones del terminal: Proceso que permite recoger la información en tiempo real del TOS y de los datos recogidos de la blackbox. Realiza una primera transformación de señales, para luego aplicar una serie de algoritmos de registro abierto/cerrado e identificador de movimientos, permitiendo obtener información de los movimientos útiles de las máquinas. Posteriormente se aplica un algoritmo de cuello de botella, para detectar donde hay máquinas que están paradas esperando a poder realizar su trabajo.
• Cockpit de operaciones terminal: Permite visualizar de forma gráfica el estado y situación de cada una de las máquinas, mediante un dashboard con todas las máquinas y un mapa de la terminal, donde se visualiza en tiempo real la situación de las máquinas y aquellas que tengan algún tipo de problema. Cada máquina mostrará los KPIs más representativos.
• Plataforma OpenGate para monitorizar el consumo de energía, definir patrones de uso de la energía, extraer la información y obtener la visualización de datos e informes. Para ello realiza una gestión de dispositivos, recolectando información de inventario, estado, operaciones y alarmas que se muestran en una consola de gestión de dispositivos.

La comunicación entre la blackbox y la plataforma es por wifi. Una vez almacenados los datos, a nivel de segundo, en la base de datos, tanto el motor como el cockpit acceden a través de la red de área local consiguiendo un procesamiento de los datos en tiempo real. La plataforma OpenGate se conecta por VPN a Noatum para obtener la información necesaria de la base de datos y por 3G para recolectar información de la Blackbox, señalan desde Amplía IoT

Ahorro de la energía

Con la recogida y extracción de los datos sobre el funcionamiento y mantenimiento de las terminales portuarias de contenedores podemos evitar tener la iluminación completa del puerto, apagarla en las áreas donde no se está produciendo actividad y mantenerla encendida donde sí la tiene. E incluso detectar anomalías o fallos de alguna terminal y conocer su causa debido al histórico recogido sobre esa máquina. Todo este tipo de acciones generan un ahorro de la energía facilita la toma de decisiones futuras en el puerto, señalan desde Amplía iiot.

El principal reto al que se enfrentaron era proporcionar nuevas medidas y soluciones para reducir la dependencia energética de las terminales portuarias de mercancías europeas. Al mismo tiempo se trataba de mejorar los perfiles de consumo de energía y la eficacia de las terminales de carga en los puertos. Con ello, se quería concienciar sobre un consumo responsable de la energía en los puertos, mejorar la productividad de las máquinas y vehículos del puerto, cambiar hábitos que producían daños en el medioambiente y contribuir a una mejor calidad de vida de la sociedad.