Stavåbrua varslet om kritisk skade ved hjelp av IoT sensorer

Det skal mye til for å alarmere Kjetil Sletten, senior ingeniør og ansvarlig for vedlikehold av broer i Statens vegvesen. Men når Kjetil i april 2021 mottok et automatisk varsel om at bevegelsessensorene på Stavåbrua langs E6 i Midt-Norge sprengte skalaen, tilsa magefølelsen at han måtte undersøke broen selv.

Broer i Norge holder et høyt sikkerhetsnivå, men den nesten 80 år gamle Stavåbrua langs E6 har vært en konstant faktor for usikkerhet og bekymring for ingeniørene i vegvesenet. Som mange andre gamle broer globalt ble betongbroen bygget for trafikk, last og belastning langt under dagens nivå. Selv før varsellampene i april i fjor var lastebiler pålagt å kjøre over Stavåbrua med redusert hastighet og kun en lastebil om gangen.

Digital Twin Bridge Saves Real-World Sibling

Click the button below to load the content from YouTube.

Digital Twin Bridge Saves Real-World Sibling

Video av John Hunt

Når Kjetil ankom broen kjente han at strukturen med armert betongen beveget seg under han.

«Jeg så enden av broen bevege seg opp og ned etter hver lastebil som kjørte fordi og tenkte «dette ser ikke bra ut»», gjenforteller Kjetil. Han innså at et av brofestene ikke hadde understøtte. Behersket blokkerte Kjetil trafikken i den nordgående retningen med sitt kjøretøy og tilkalte veimannskap for å håndtere trafikken videre.

Kjetil Sletten, Senior ingeniør og ansvarlig for vedlikehold av broer i Statens vegvesen

En midlertidig bro blir montert for E6-trafikken frem til Stavåbrua blir skiftet ut.

Oppdag, forstå og reager i en kritisk situasjon

Kjetil var i stand til å reagere raskt takket være løsningen fra SAP som kombinerer IoT sensorer, digital tvilling teknologi og asset intelligence for å levere sanntidsdata rundt broenes oppførsel. SAP Enterprise Product Development er et verktøy som myndigheter kan benytte seg av for å overvåke veinettet eksternt, planlegge vedlikehold, og – i ekstreme tilfeller – forutse strukturell svikt.

Gjennomsnittsalderen på Norges 5800 broer er 36 år, og de gjennomgår rutinekontroll hvert femte år. Broene anses som trygge, men det var en blanding av intelligent fremtidstenkning og hell fra Statens vegvesen sin side som førte til at Stavåbrua ble brukt til å teste et nytt system for sanntidsovervåkning ved bruk av digital tvilling teknologi.

«Jeg vil ikke tenke på hva som kunne ha skjedd hvis vi ikke hadde montert dette instrumentet på broen» uttalte Trond Michael Andersen, direktør for teknologi, avdeling for drift og vedlikehold i Statens vegvesen. «Det ga oss innsikt i integriteten til broen og gjorde oss i stand til å oppdage, forstår og reagere i en kritisk situasjon.»

Trond Michael Andersen, Direktør for teknologi, avdeling for drift og vedlikehold i Statens vegvesen.

Mye av slitasjen på broer er ikke synlig for det blotte øyet, men den nyeste digitale tvilling teknologien kan gjenkjenne spenninger i broer før de fører til skade i strukturen.

«Med skyløsningen fra SAP kan Statens vegvesen reagerer umiddelbart på unormal atferd, samt oppdage og lokalisere problemer tidlig i utviklingen på steder hvor ingeniører ikke kan inspisere visuelt» sier Marit Reiso, senior prosjektleder for SAP Enterprise Product Development. «Dette har flere fordeler, blant annet slipper man å stoppe trafikken for rutinemessige inspeksjoner av broen, og det er enklere å oppdage problemer når broen er i drift enn ved en inspeksjon under ikke-operative forhold».

Det er viktig å merke seg at dersom Stavåbrua sin defekt hadde blitt oppdaget senere ville ikke dette ført til kollaps, men sannsynligvis til større skader og krevd nedstengning og blokkering av en av landets viktigste hovedferdsårer. Som Trond Michael Andersen fra Statens vegvesen sier «Broer er ikke bare viktige fordi de forkorter reisetidene. De er kritiske for helsetjenesten og katastrofehjelp som redder liv.» Et eksempel på potensielle konsekvenser er eksemplifisert i den tvungne nedleggelsen av en de store broene over elven Mississippi i USA.

Flere digitale, intelligente og automatiserte veier

Trond Michael anerkjenner fordelene med teknologi for å holde Norges veier åpne og trygge. Vi lever i et røft land med mange øyer, halvøyer, fjorder og fjell, og har et komplekst veinett bestående av 94 000 kilometer vei forbundet med broer og tunneler – mange av de i avsidesliggende terreng. Statens vegvesen vil snart introdusere et asset management system for inspeksjon, overvåkning og reparasjon.

«Veiene blir mer digitale, intelligente og automatiserte, og behovet for et asset management system for å administrere all data vil kun fortsette å øke. Vi forventer at dette systemet hjelper oss med å bli mer prediktive,» sier Trond Michael. Innføringen av et asset management system for et nasjonalt veinett er ingen enkel oppgave, men Trond Michael har et langtidsperspektiv, fordi han vet at teknologiske endringer på tvers av Statens vegvesen må ledsages av kulturelle endringer.

«Vi må se på beste-praksis og erfaringer fra andre asset-intensive industrier for å utvikle vår egen organisasjon, våre verktøyer, våre metoder og vi må integrere alle disse aspektene» sier han.

Fra Trond Michaels perpektiv er teknologi og data deler av en stor formel for å oppnå et ønsket resultat: “Vi er midt i denne prosessen og det krever mye, men vi kommer i mål».