Modelagem da detecção de falhas em portas de elevadores por meio da fusão de sensores.

As tecnologias emergentes melhoram a precisão e a confiabilidade geral na detecção de possíveis falhas.

Por Daan Smans

Palavras-chave: Portas, Efeito Multiplicador, Fusão de Sensores, Aprendizado de Máquina, Internet das Coisas (IoT)

Sumário

Embora o aço e o concreto possibilitem a construção de edifícios cada vez mais altos, e o vidro e os sistemas de controle ambiental tornem esses edifícios habitáveis, são os elevadores que os tornam de fato utilizáveis. Não surpreendentemente, os elevadores estão se tornando cada vez mais o núcleo dos edifícios.

O valor percebido de um elevador depende em grande parte do seu desempenho real, normalmente expresso em termos de "disponibilidade" ou "tempo de funcionamento". Compensar o tempo de inatividade adicionando elevadores ao núcleo de um edifício não é uma solução viável. A área ocupada pela(s) caixa(s) do elevador reduz a área útil disponível do edifício, diminuindo assim a sua viabilidade económica. Portanto, o tempo de inatividade precisa de ser mitigado de outra forma.

Ao analisar a anatomia do elevador como um sistema, torna-se evidente que a maior variável no projeto de um elevador é o número de portas necessárias. Com uma proporção de ≥1 por andar, o sistema de portas é o multiplicador de esforço e material. Os sistemas de portas também estão entre as partes mais utilizadas do elevador, normalmente abrindo e fechando a cada viagem com passageiros, ou até com mais frequência. Consequentemente, sistemas de portas defeituosos geralmente são responsáveis ​​pela maior parte das paradas não planejadas do elevador.

Tecnologias emergentes, como a fusão de sensores, combinam dados de uma infinidade de sensores — por exemplo, sensores ópticos, acelerômetros, giroscópios, sensores de temperatura, umidade, pressão barométrica, etc. — o que melhora a precisão e a confiabilidade da detecção de possíveis falhas. Entre outras coisas, isso possibilita o monitoramento do estado técnico de cada porta individualmente, em cada andar. Ao agregar essa vasta quantidade de dados ao longo do tempo, o aprendizado de máquina (ML) permite identificar onde os problemas podem ocorrer e quando precisam ser resolvidos. A Internet das Coisas (IoT), servindo como infraestrutura de base, possibilita que essas tecnologias sejam escaláveis ​​de forma cada vez mais econômica.

1. Introdução

Do ponto de vista da manutenção de elevadores, as portas são geralmente a variável chave na avaliação do esforço total de manutenção necessário para a conservação adequada do equipamento. Ao contrário de outros subsistemas de elevadores, o número de portas em um elevador se multiplica a cada andar do edifício — especialmente quando um elevador é configurado com entradas frontal e traseira para a cabine. 

Para que os passageiros possam usar um elevador, as portas precisam abrir e fechar nos andares de embarque e desembarque, permitindo a entrada e saída dos usuários. Portanto, as portas geralmente estão entre as partes mais movimentadas do elevador. O padrão da indústria são as portas deslizantes com acionamento automático, pois aumentam a eficiência do fluxo de passageiros e também a comodidade. As peças móveis necessárias para essa operação estão sujeitas a desgaste que se acumula com o tempo devido ao uso normal do elevador. 

O desgaste natural, aliado ao efeito multiplicador mencionado anteriormente — ou seja, uma proporção de ≥1 porta(s) por andar — faz do sistema de portas do elevador o principal foco dos esforços de manutenção. Além disso, a maioria das falhas em elevadores ocorre nos sistemas de portas. No entanto: como determinar a real necessidade de manutenção para cada porta individualmente? Combinando dados sensoriais de sensores colocados diretamente nas portas e ao redor delas, a análise de dados baseada na fusão de sensores pode auxiliar a equipe de manutenção a tomar decisões mais embasadas sobre o tipo de manutenção necessária, o local e o momento ideais para realizá-la. 

Em apoio à referida Conclusão (Seção 5), este artigo abordará as seguintes áreas: 

• Anatomia das portas deslizantes automáticas para elevadores (fundamentos)
• Abordagem convencional para a manutenção de portas de elevador (contexto relevante)
• O conceito de Fusão de Sensores aplicado a portas de elevadores (aplicação prática)

2. Anatomia de portas deslizantes operadas automaticamente para elevadores

O objetivo desta seção é fornecer conhecimento básico sobre o funcionamento de portas deslizantes automáticas para elevadores — o padrão atual da indústria. Isso visa tornar este artigo mais acessível como leitura independente para aqueles que não são especialistas em tecnologia de elevadores, mas não pretende ser exaustivo. Para aprofundamento no assunto, recomenda-se a leitura da obra clássica "Elevators 101" de Zack MacAin.

Ao longo dos 172 anos de história desde que Elisha Otis inventou o guincho de segurança que tornou possível o elevador moderno como o conhecemos hoje, As portas de elevadores apresentaram diversos designs, muitas vezes motivados pela necessidade de maior segurança. Os primeiros mecanismos de portas de elevadores consistiam em portas articuladas simples que abriam e fechavam manualmente ou com o auxílio de sistemas mecânicos. 

O desenvolvimento da porta de elevador moderna é, essencialmente, uma história do século XX. Com o avanço da tecnologia, surgiram designs mais sofisticados. O padrão atual da indústria são as portas de correr com acionamento automático. Esses tipos de portas abrem e fecham automaticamente por meio de múltiplos painéis que deslizam uns sobre os outros para economizar espaço. A Figura 1 apresenta uma visão geral esquemática das configurações típicas de portas de correr. 

Os mecanismos das portas dos elevadores são projetados para garantir o embarque e desembarque seguro e eficiente de passageiros e mercadorias, conforme aplicável. A principal função das portas dos elevadores é abrir e fechar para facilitar a entrada e saída dos passageiros. Para que as portas dos elevadores operem automaticamente de forma segura e conveniente, são utilizados sensores e sistemas de controle que detectam o movimento dos passageiros, garantindo, respectivamente, uma operação segura e oportuna.

Os elevadores utilizam dois tipos diferentes de portas: as portas que dão acesso à cabine do elevador (ou seja, as "portas da cabine") e as portas que dão acesso ao poço do elevador em cada andar acessível do edifício (ou seja, as "portas do andar"). Um requisito fundamental para o projeto das portas de elevador é que elas só podem funcionar se o piso da cabine do elevador estiver alinhado — dentro dos níveis de tolerância aceitáveis ​​— com o piso de um andar do edifício. Essa área é denominada zona de contato da cabine do elevador. 

Portanto, basta um único operador de porta localizado na cabine do elevador. Para que as portas da cabine possam abrir e fechar as portas do pavimento de forma segura e suave, as portas da cabine utilizam um mecanismo de embreagem que destrava a respectiva porta do pavimento, permitindo que a porta da cabine as abra ou feche em conjunto. As portas são operadas por um motor elétrico, controlado por uma unidade de controle de porta dedicada ou pelo sistema de controle principal do elevador. Existem dois tipos comuns de configurações de operadores de porta:

1) Operador de porta harmônico: um acionamento harmônico — ou seja, um motor elétrico contendo um dispositivo mecânico de mudança de velocidade que reduz a relação de engrenagem de uma máquina rotativa para aumentar o torque — gira uma roda que está presa a um conjunto de braços de metal que puxam ou empurram os painéis da porta para abrir ou fechar.

2) Operador de porta com correia linear: um acionamento linear — ou seja, um motor elétrico que aciona uma correia dentada horizontal conectada às portas para fazê-las abrir e fechar — que usa uma correia para mover os painéis da porta para abrir ou fechar.

Os painéis das portas são suspensos na parte superior por trilhos utilizando um conjunto de roletes e, na parte inferior, guiados por guias que deslizam através de um batente embutido na cabine, respectivamente, em cada um dos pavimentos. Normalmente, cada painel de porta possui dois roletes de suspensão que deslizam sobre ou dentro dos trilhos da porta, e dois roletes de pressão abaixo dos trilhos da porta que impedem que os roletes de suspensão saltem para fora do trilho. As guias são geralmente peças estáticas feitas de aço revestidas com plástico, feltro ou outro tipo de material durável, porém relativamente macio, para garantir o deslizamento suave e silencioso das portas através do batente. 

Pode haver inúmeras razões pelas quais as portas de um elevador podem precisar reabrir inesperadamente. Para mitigar o risco potencial de lesões corporais, danos a mercadorias ou danos às portas do elevador, as portas deslizantes automáticas precisam ter um dispositivo de reabertura (também conhecido como "borda de segurança") para reabrir as portas quando obstruídas por um passageiro ou objeto. Este dispositivo pode ser de contato mecânico (normalmente "batentes de porta") ou um sistema sem contato (normalmente "cortinas de luz" ou, alternativamente, um "sensor fotoelétrico" em modelos mais antigos de portas de elevador). 

Tanto os sensores fotoelétricos (feixe único) quanto as cortinas de luz (feixes múltiplos) funcionam com base em feixes infravermelhos que mantêm as portas do elevador abertas enquanto qualquer um dos feixes estiver obstruído. Isso permite que os passageiros entrem e saiam do elevador livremente, sem o risco de contato físico com as portas. A vantagem de usar uma cortina de luz em vez de um sensor fotoelétrico é que o primeiro consegue detectar quase toda a área da porta, enquanto o segundo detecta possíveis obstruções apenas em um único ponto. 

Uma cortina de luz bem projetada incorpora métodos para reconhecer quando os feixes de luz são bloqueados por um período considerável. Esse recurso — conhecido como "empurrãozinho" — alerta a pessoa de que ela está bloqueando as portas. O empurrãozinho faz com que o mecanismo de fechamento opere com velocidade e torque reduzidos para fechar as portas suavemente, mas as reabrindo se necessário.

Ao contrário das cortinas de luz, os batentes de porta (também conhecidos como "amortecedores de porta" ou "bordas de segurança mecânicas") acionam o recolhimento das portas somente quando entram em contato com um passageiro ou um objeto. Embora os batentes de porta sejam relativamente seguros, ocasionalmente podem apresentar mau funcionamento e, consequentemente, não retrair em caso de colisão com um passageiro. Por isso, a maioria dos batentes de porta foi substituída por cortinas de luz, que apresentam um desempenho mais confiável. Existem exceções em diversos países asiáticos — como Japão e Coreia do Sul — onde os modelos mais recentes de batentes de porta possuem cortinas de luz integradas para maior proteção. 

As portas do pavimento devem estar fechadas e trancadas antes que a cabine do elevador possa se mover. A exceção a essa regra é o movimento na chamada “velocidade de nivelamento” — ou seja, quando o elevador precisa realinhar o piso da cabine com o respectivo pavimento — que é permitido com as portas abertas. O sistema de intertravamento (também conhecido como “trava da porta”) é um mecanismo de segurança que garante que:

• A cabine não pode se mover a menos que todas as portas estejam devidamente fechadas;
• As portas do patamar não podem ser abertas a menos que a cabine esteja presente;
• As portas do elevador ficam trancadas com segurança quando a cabine está em movimento.

Durante as décadas de 1970 e 1980, ocorreram vários acidentes envolvendo passageiros de elevador que forçaram manualmente as portas da cabine na tentativa de abrir as portas do andar, destravando manualmente o mecanismo de segurança, como forma de evacuar o elevador parado entre andares. Para mitigar esse risco de segurança, foram introduzidos limitadores de abertura de portas para impedir que as portas da cabine se abram além de uma pequena folga quando a cabine não estiver dentro da sua zona de aterragem.

Não obstante tudo o que foi mencionado acima, existe um mecanismo de abertura manual em cada porta de pavimento, permitindo que pessoal autorizado — ou seja, técnicos de elevadores — acesse o poço do elevador utilizando uma chave específica, conhecida como "chave de segurança". Essa abertura manual pode ocorrer independentemente de a cabine do elevador estar ou não dentro do pavimento. A abertura manual das portas de pavimento do elevador geralmente é realizada durante a manutenção ou em caso de emergência, como passageiros presos.

Em relação a tudo o que foi mencionado acima: Qualquer componente móvel do sistema de portas do elevador está sujeito a desgaste ao longo do tempo devido ao uso normal. No entanto, dependendo de diversos fatores — como função específica, intensidade de uso, material utilizado, condições climáticas, etc. — certas peças se degradam mais rapidamente do que outras. A seção a seguir abordará a degradação das portas do elevador por desgaste, bem como as práticas convencionais para a manutenção dessas portas.

3. Abordagem convencional para a manutenção de portas de elevador 

Dadas as consequências potencialmente graves de elevadores inseguros para os usuários, órgãos reguladores em todo o mundo exigem a manutenção preventiva regular desses equipamentos. O intervalo para a manutenção preventiva varia de acordo com o mercado, dependendo dos requisitos regulamentares estabelecidos e aplicados pela respectiva autoridade competente. Por exemplo, existem mercados onde o intervalo pode ser amplamente definido entre o proprietário do elevador e a empresa de manutenção (sendo obrigatória pelo menos uma visita por ano), enquanto outros mercados têm o intervalo de manutenção prescrito por lei. 

Os princípios básicos das abordagens convencionais de manutenção para qualquer equipamento eletromecânico podem ser subdivididos em duas categorias:

3) A manutenção preventiva visa solucionar a degradação do equipamento causada pelo desgaste natural decorrente do uso regular. O desgaste normalmente resulta em danos que impedem o sistema de operar em sua condição ideal, embora ele ainda possa funcionar satisfatoriamente.  

4) A manutenção corretiva visa solucionar problemas de equipamentos em que o desgaste natural levou a uma falha que impede o sistema de operar satisfatoriamente (uma alteração que produz uma redução inaceitável na qualidade). Outra causa de avarias nos equipamentos pode ser o uso incorreto do elevador pelos passageiros (tanto não intencional/acidental quanto intencional/vandalismo). 

O exposto acima aplica-se à manutenção de elevadores em geral e, especificamente, às portas dos elevadores. Num esforço para harmonizar, orientar e controlar as atividades de manutenção, foram codificados conjuntos de regras amplamente aceitas. Por exemplo, a Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME) já incluía uma seção dedicada à manutenção quando publicou seu primeiro código em 1921. Posteriormente, empresas especializadas em manutenção de elevadores basearam seus chamados Programas de Controle de Manutenção (PCMs) nesses códigos.

Essencialmente, a manutenção preventiva de elevadores é um processo de inspeção, lubrificação, limpeza e ajuste rotineiros de peças, componentes e/ou subsistemas, com o objetivo de garantir que o desempenho do elevador esteja em conformidade com os requisitos das normas aplicáveis. Os Procedimentos de Manutenção Preventiva (PMP) orientam esse processo, prescrevendo os itens de trabalho necessários, fornecendo um local para registrar o trabalho concluído e contendo os registros de conclusão. É consenso que, ao seguir esses procedimentos de forma diligente e consistente, a manutenção preventiva reduz o risco de paradas inesperadas do elevador e, simultaneamente, aumenta a vida útil restante, pois evita a degradação excessiva.

Especificamente para os sistemas de portas do elevador, a Tabela 1 descreve o que os Planos de Manutenção Preventiva (PMP) normalmente abrangem — embora não se limitem a — em relação às atividades de manutenção preventiva e corretiva.

Apesar dos muitos benefícios que os Planos de Controle de Manutenção (PCMs) oferecem, o surgimento de novas tecnologias também evidenciou as limitações dos PCMs convencionais. Notavelmente, os PCMs convencionais não consideram variáveis-chave como a intensidade de uso ao longo do tempo, a qualidade dos materiais utilizados, as condições climáticas dentro do poço do elevador e da casa de máquinas, etc. Os avanços nas tecnologias digitais estão cada vez mais possibilitando a incorporação das capacidades necessárias para levar em conta essas dinâmicas. Isso, por sua vez, levou ao surgimento de estratégias de manutenção preditiva e baseada na condição.  

A seção a seguir abordará um breve histórico da introdução dos primeiros sistemas de monitoramento remoto na indústria de elevadores, seus objetivos, como evoluíram ao longo do tempo e, por fim, como isso levou ao desenvolvimento mais recente com base no conceito de fusão de sensores.

Equipamento da porta do elevador	Formato
Operador de porta, articulações e correia	Eu, A, R
Interruptor de portão e intertravamentos	Eu, A, R
roletes da porta da cabine e do patamar	Eu, R
Velocidades e tempos de abertura e fechamento das portas	Eu, A
Limitadores de abertura de portas	Eu, A, R
Fechaduras de porta e dispositivos relacionados	Eu, A, R
Trilhos de portas e hangares	Eu, C, L
Embreagem da porta e mecanismos de engate	Eu, A, L
Pressão da porta	Eu, A
Fechamento forçado, empurrando	Eu, A
Guilhotinas de porta, proteções de local e astrágalos	Eu, A, R

4. O conceito de fusão de sensores aplicado a portas de elevador

Muitas das principais empresas de elevadores do mundo desenvolveram e lançaram suas primeiras versões de sistemas de monitoramento remoto (RMS) há quase quatro décadas. Esses sistemas de primeira geração eram baseados predominantemente em dados pré-processados ​​do sistema de controle do elevador, utilizando análises rudimentares e alguns sensores. Esses sistemas foram desenvolvidos antes do advento da internet, portanto, normalmente armazenavam os dados em bancos de dados locais. Uma breve viagem ao passado:

• A Hitachi Elevator desenvolveu seu primeiro sistema RMS em 1987. 
• A Otis lançou o “Monitoramento Remoto de Elevadores” (REM) em 1988, atualmente comercializado como “OTIS – ONE”.
• A Schindler lançou o sistema de monitoramento remoto “Servitel” na década de 1990, atualmente comercializado como “Schindler Ahead”.
• A KONE lançou o “KoneXion” na década de 1990, atualmente comercializado como “KONE 24/7 Connected Services”. 
• A TK Elevator (TKE) foi pioneira no monitoramento remoto "TeleService" na Europa, também na década de 1990, e posteriormente lançou sua primeira tentativa de um produto de próxima geração chamado "VISTA" nos EUA, em 2002. Sua solução globalmente harmonizada, lançada em 2015, é comercializada como "MAX". 

Esses sistemas de primeira geração trouxeram inovação para a indústria de elevadores, tornando-a uma das pioneiras na adoção da tecnologia de monitoramento remoto. No entanto, as limitações tecnológicas também significavam que esses sistemas originais apresentavam pouca integração com o fluxo de trabalho e, consequentemente, uma materialização inconsistente dos benefícios, na melhor das hipóteses. A rápida ascensão e a ampla adoção da internet na década de 1990 deram origem à próxima geração de tecnologia de monitoramento remoto baseada na IoT (Internet das Coisas).

O termo “Internet das Coisas” foi cunhado pela primeira vez pelo pioneiro da tecnologia britânico Kevin Ashton, em 1999. Essencialmente, a IoT refere-se a uma rede de itens físicos ou "coisas" — no contexto deste artigo, "coisas" sendo elevadores — que são equipados com sensores, software e outras tecnologias com o objetivo de conectar e compartilhar dados com outros dispositivos e sistemas pela internet. 

As empresas líderes em elevadores mencionadas anteriormente foram, mais uma vez, pioneiras na adoção da IoT; a tecnologia em nuvem forneceu uma infraestrutura que solucionou muitas das limitações tecnológicas anteriores. Por exemplo, a tecnologia em nuvem proporcionou acessibilidade de qualquer lugar e com qualquer dispositivo, segurança de dados centralizada, maior desempenho e disponibilidade, desenvolvimento rápido de aplicativos e capacidade de armazenamento ilimitada. Dentro da nuvem, as tecnologias de aprendizado de máquina (ML) possibilitaram o processamento e a adaptação a grandes volumes de dados; utilizando algoritmos estatísticos, o ML pôde aprender com os dados, generalizar dados nunca vistos antes e, assim, executar tarefas sem instruções explícitas de humanos. 

Contudo, a abordagem em relação ao tipo de dados de entrada a serem utilizados não foi reavaliada. O controlador do elevador, sendo o proverbial "cérebro e sistema nervoso central" do elevador, era geralmente considerado capaz de fornecer todos os dados relevantes necessários para elevar a manutenção do elevador a um novo patamar. A suposição geral era de que os técnicos de elevadores já utilizavam amplamente os recursos de diagnóstico do controlador como principal fonte de informações confiáveis. A ênfase na época era harmonizar os fluxos de trabalho e centralizar os conjuntos de ferramentas de diagnóstico. Isso significava que os dados pré-processados ​​dos sistemas de controle de elevadores continuavam prevalecendo. 

As soluções de IoT centradas no controlador do elevador logo demonstraram impor suas próprias limitações em termos de compatibilidade entre diferentes marcas, modelos e gerações de equipamentos de elevador, bem como limitações na qualidade e usabilidade dos dados. As limitações de compatibilidade resultavam da grande variedade de conectores de hardware utilizados para a interface com o controlador do elevador, e da forma como o software do dispositivo de borda da IoT interagia com o controlador. Muitos controladores de elevador de gerações mais antigas também não ofereciam a possibilidade de interface e exigiam uma modernização prévia. Do ponto de vista dos dados, para modelar a detecção de falhas, o aprendizado de máquina (ML) precisa ser capaz de determinar como um elevador funciona dentro dos parâmetros operacionais normais, como esses parâmetros se alteram antes de uma falha e, finalmente, qual é a aparência da falha. O controlador do elevador fornece apenas códigos de erro e alterações no modo de status, o que limita drasticamente as capacidades preditivas do ML. 

Por volta da virada da década, as primeiras soluções de IoT que utilizavam dados diretamente da borda da rede começaram a surgir no setor. Foi nesse momento que o conceito de Fusão de Sensores entrou em cena, pois as entradas sensoriais de múltiplos sensores precisavam ser processadas simultaneamente e interpretadas de forma holística. Quando sintetizada adequadamente, a Fusão de Sensores ajuda a reduzir a incerteza na percepção da máquina, já que cada sensor individual possui suas próprias vantagens e desvantagens. Usar apenas um sensor para identificar o ambiente ao redor não é suficientemente confiável, o que se traduz em erros no resultado produzido. Por outro lado, os algoritmos de Fusão de Sensores processam todas as entradas e, consequentemente, produzem resultados com maior precisão e confiabilidade — mesmo quando as medições individuais nem sempre são suficientemente confiáveis.

O conceito de Fusão de Sensores resolve, portanto, as limitações inerentes ao uso dos dados de diagnóstico do controlador do elevador, ou seja, códigos de erro e mudanças de modo de status. Os sensores podem ser aplicados universalmente, independentemente da marca, modelo ou idade do equipamento. Ao usar dados coletados diretamente da borda do sensor, as limitações de qualidade e usabilidade dos dados são eliminadas pela capacidade de utilizar as leis universais da física. Para concretizar o conceito de Fusão de Sensores, será apresentado um exemplo prático de sua aplicação na detecção de falhas em portas de elevador.

Entre outros, alguns dos problemas mais comuns com portas de correr são: 

• As frestas dos painéis da porta estão obstruídas devido ao acúmulo de detritos na soleira.
• Desalinhamento dos contatos elétricos do intertravamento, impedindo o fechamento do circuito de segurança.
• Os contatos elétricos do intertravamento podem ficar pegajosos — ou seja, pequenas faíscas conhecidas como "arcos" podem corroer o metal de contato — levando a circuitos defeituosos. 
• Os roletes da porta estão desgastados e, portanto, não conseguem mais abrir ou fechar a porta corretamente.

O denominador comum entre as quatro causas acima é que, normalmente, as portas do elevador precisam de várias tentativas para fechar completamente antes que a cabine possa partir. Esse fenômeno é geralmente chamado de ciclo de portas.

Utilizando sensores ópticos, como os de uma cortina de luz, o tempo de abertura e fechamento pode ser derivado da intensidade luminosa dos feixes transmitidos e recebidos entre as duas cortinas de luz individuais. As cortinas de luz também são capazes de filtrar inversões intencionais de portas — que poderiam ser contabilizadas como um ciclo de abertura acima da média quando não validadas — em contraste com inversões não intencionais. 

Ao adicionar um acelerômetro a cada cortina de luz individual, é possível observar a vibração dos painéis das portas; embora as cortinas de luz estejam instaladas nas portas da cabine, devido ao mecanismo de embreagem mecânica que liga a porta da cabine à porta do corredor, a vibração das portas do corredor também é transmitida para as portas da cabine e, portanto, observada. 

Ao adicionar um sensor de pressão barométrica, é possível determinar a posição da cabine em relação aos andares do edifício. Como um sensor independente, há um risco maior de imprecisão; portanto, um acelerômetro adicional deve ser instalado na cabine para medir a aceleração e a velocidade, a fim de calcular a distância percorrida desde sua última localização conhecida.  

Ao combinar todas as informações sensoriais mencionadas, o desempenho da porta pode ser observado em cada andar individualmente. A precisão do posicionamento da cabine é ainda mais aprimorada pelo fato de a assinatura de vibração da porta ser uma "impressão digital" única para cada andar. Da mesma forma, a diferenciação por andar fornece as melhores referências comparáveis ​​para determinar os parâmetros ideais de desempenho da porta de cada elevador. Dados históricos ao longo do tempo contribuem ainda mais para a robustez da avaliação do desempenho da porta.

Por fim, a ciência de dados e o conhecimento do domínio, individualmente, não conseguem aproveitar o conceito de Fusão de Sensores. Os cientistas de dados entendem de modelagem de dados e podem criar algoritmos, mas geralmente não compreendem o domínio de impacto. Por outro lado, os especialistas do domínio conseguem interpretar os impactos como se fossem um livro aberto; no entanto, normalmente lhes faltam o conhecimento e as habilidades necessárias para modelar dados e criar algoritmos. Cientistas de dados e especialistas do domínio precisam trabalhar juntos para obter sucesso com a Fusão de Sensores. 

5. Conclusão

As portas estão entre as partes mais utilizadas do elevador devido à sua função. Com portas em todos os andares, elas multiplicam o esforço de manutenção geral do elevador. Isso também faz com que as falhas relacionadas às portas estejam entre as causas mais comuns de paralisação do elevador, como demonstraram estudos anteriores.

Para aprimorar ainda mais a manutenção de portas de elevadores, os técnicos precisam ser capacitados para tomar decisões mais bem fundamentadas, levando em consideração as variáveis ​​específicas de cada elevador e, consequentemente, das portas de cada andar. Isso só é possível com o auxílio de tecnologias como IoT e aprendizado de máquina, aproveitando o conceito de fusão de sensores. 

O conceito de Fusão de Sensores engloba o processamento simultâneo e a interpretação holística de entradas sensoriais geradas por múltiplos sensores em paralelo. Dessa forma, a Fusão de Sensores resolve as limitações tecnológicas anteriores inerentes ao uso dos dados de diagnóstico do controlador do elevador, que se restringem a códigos de erro e mudanças de modo de status. Os sensores podem ser aplicados universalmente, independentemente da marca, modelo ou idade de cada elevador. Ao utilizar dados coletados diretamente da borda do sensor, as limitações de qualidade e usabilidade dos dados são eliminadas pela possibilidade de usar as leis universais da física.

Ao combinar ciência de dados com conhecimento especializado, é possível obter insights acionáveis ​​a partir dos dados. Esses insights auxiliam o técnico de elevadores a tomar decisões mais bem fundamentadas sobre as reais necessidades de manutenção das portas dos elevadores em cada andar. Considerando o efeito multiplicador mencionado anteriormente, é possível obter uma otimização significativa em termos de tempo gasto no local, sem comprometer a qualidade do serviço prestado.

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Referências

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[3] L. Gray, “Uma História das Portas de Elevador”, ELEVATOR WORLD, publicado em 1 de dezembro de 2016, acessível através de elevatorworld.com/article/a-history-of-elevator-doors/, último acesso em 18 de julho de 2024.

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[5] K. Worden, JM Dulieu-Barton, Uma visão geral da detecção inteligente de falhas em sistemas e estruturas. SHM, 2004, Vol 3(1), p.85–98.

[6] Código de normas de segurança para a construção, operação e manutenção de elevadores, monta-cargas e escadas rolantes – 1921. Este Código de normas de segurança destina-se a servir de guia para a construção, manutenção e operação de elevadores, monta-cargas, escadas rolantes e suas caixas de elevador, exceto conforme estabelecido no parágrafo seguinte. Regra 702 Manutenção. ASME, 1921.

[7] ST Park, BS Yang, “Uma implementação de inspeção baseada em risco para manutenção de elevadores”, Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 24, No. 12, p.2367-2376 (2010).

[8] JX Yang, et al., “Monitoramento e diagnóstico de elevadores inteligentes em tempo real: estudos de caso e soluções com aplicações usando inteligência artificial.” Computers and Electrical Engineering, Vol. 100, artigo 107965 (2022)

[9] A. Bassi et al., “Enabling Things to Talk”, Springer, DOI 10.1007/978-3-642-40403-0, p.1 (2013)