De vaart erin houden bij beheer waterwegen

Rijkswaterstaat beheert de hoofd(vaar)wegen in ons land. Met als doel een veilig, --leefbaar en bereikbaar Nederland. Technologische ontwikkelingen raken ook het --beheer en onderhoud van bruggen en sluizen. Ooit was er de brug- of sluiswachter, die werd vervangen door bekabelde systemen voor beheer op afstand. --Inmiddels past RWS ook draadloze communicatie toe.

‘Het monitoren van bruggen en sluizen draait vooral om de voorspelbaarheid van onderhoud’, vertelt Kevin Basari van Rijkswaterstaat (RWS). Hij is werkzaam in de regio West-Nederland Noord met het druk bevaren Noordzeekanaal. De bruggen en sluizen die van deze watersnelweg worden op afstand bediend en gemonitord. Dat gebeurt vanuit een centrale in Schellingwoude. ‘Behalve het ‘managen’ van de drukte op het water, verzamelen we ook data over de conditie van de bruggen en sluizen. Data die we vergaren, passen we toe in wat we voorspelbaar onderhoud noemen. Dat betekent dat we onderhoud uitvoeren op de momenten dat het écht nodig is. Dus niet te vroeg, maar ook zeker niet te laat. Je kunt het preventief noemen, omdat alle onderhoud erop is gericht om storingen te voorkomen.’

Meten om precies te weten

In het kader van voorspelbaar onderhoud meet RWS bijvoorbeeld vermogensopname en trillingen van technische componenten zoals motoren. Een afwijking in een van deze parameters kan duiden op een technisch component dat defect aan het raken is, maar nog niet is uitgevallen. Hierbij geldt wel het aandachtspunt dat ook kenmerken vanuit de omgeving van invloed kunnen zijn op andere waarden van deze parameters. Basari: ‘Een motor van een sluisdeur die tegen een hoge waterkolom aanduwt, zal een hogere vermogensopname kennen dan bij een lage waterstand. Om onjuiste meldingen te voorkomen, is het dus zaak om omgevingskenmerken en de andere gegevens van aanvullende sensoren voor het voorspelbaar onderhoud te kunnen combineren. Door daarbij gebruik te maken van moderne technieken, zoals machine learning, kunnen onterechte meldingen zoveel mogelijk worden beperkt.’

Sensoren en algoritmen

Rijkswaterstaat gebruikt voor het beheer van (water-)wegen sensoren om metingen te verrichten, bijvoorbeeld voor drukmeting of verkeersintensiteit. Bij sluizen kan het gaan om meting van de waterdruk op sluisdeuren, maar ook het vaststellen van het vermogen van de motor die een sluis of brug aanstuurt. Een voorbeeld is de 2e fase van de verruiming van de Twentekanalen. Bij dit project plaatst RWS vermogenssensoren om de krachten te meten. Die metingen vormen de basis voor het aanmaken van algoritmen, die voorspellend gaan werken voor de onderhoudsplanning. Basari: ‘De sensoren registreren afwijkingen in de krachten. Door die data te analyseren kunnen we problemen detecteren voordat er uitval plaatsvindt. Dus we kunnen op tijd ingrijpen als een motor gaat haperen, of als er een voorwerp klem zit in het mechaniek van de sluisdeuren.’

‘We voeren onderhoud uit als het écht nodig is’

Gegevens delen

Onderhoud goed en kostenbesparend uitvoeren vraagt om data-analyse van de gegevens die alle geplaatste sensoren leveren. ‘Data verzamelen we bij RWS steeds meer centraal. In Delft staat daarvoor ons centrum voor dataverzameling. Beheer en dagelijkse monitoring gebeurt decentraal en we ontvangen ook data voor verkeersmanagement op onze verkeers-posten die bij een aantal hoofd(vaar)wegen staan’, vertelt Basari. Die data worden ook steeds vaker gebruikt in het samenspel met de partijen die door RWS worden ingeschakeld voor het onderhoud. Voor de onderhoudspartij is dit belangrijk, omdat men veelal samenwerkt met RWS op basis van prestatiecontracten. Juist dan is tijdig signalen ontvangen over de conditie van een brug of sluis cruciaal om de dure reparaties te voorkomen. Deze aanpak wordt de komende tijd nog verder uitgewerkt als onderdeel van het traject in de regio West-Nederland Noord. Hier worden twee objecten voorzien van de nieuwe, uniforme voorspelbare onderhoudsoplossing (UVO). Basari: ‘Vanuit eerder uitgevoerde pilots is de initiële informatiebehoefte van leveranciers en assetmanagers bekend, maar deze wordt nu aangevuld en geactualiseerd. Hierbij kan bijvoorbeeld worden gedacht aan een dashboard dat zowel voor RWS als de betreffende aannemer van een object toegankelijk is, een mogelijkheid om direct een alarmmelding te laten genereren enzovoort. De dienst voorspelbaar onderhoud zal zich ook in de tijd daarna doorontwikkelen op basis van het gebruik en nieuwe behoeften van betrokken partijen.’

Geen risico’s nemen

Bij het beoordelen van technische keuzes voor datacommunicatie en het inrichten van de bijbehorende infrastructuur staat veiligheid voorop. ‘Security by design’ is het kernbegrip dat RWS hiervoor hanteert. De dataverzameling via sensoren valt onder wat men de ‘Inwin-keten’ noemt. Voor datatransmissie zijn er primair de vaste (glasvezel) verbindingen. Op de vraag of men zal overgaan tot draadloze communicatie via 5G-netwerken bij beheer en onderhoudsmonitoring, stelt RWS dat men daarop wel is voorbereid, maar dat er geen plannen zijn voor snelle invoering hiervan. Dit omdat RWS van mening is dat 5G-techniek nog in de ‘kinderschoenen’ staat. De terughoudendheid om in draadloze techniek te stappen heeft alles te maken met veiligheid en bescherming van gegevens. Risico’s nemen is het laatste wat men wil doen, want het belangrijkste is dat de bruggen en sluizen in Nederland altijd probleemloos open en dicht kunnen.

Tekst: Tom de Hoog
Fotografie: Mechteld jansen, Rijkswaterstaat/Provincie Zeeland