A CU Hyperloop vence com a TRENDnet na competição de perfuração de túneis da The Boring Company [ESTUDO DE CASO]

Outubro de 2024


Um grupo de pessoas em coletes de segurança e capacetes em pé ao redor de uma grande peça cilíndrica de maquinário em um canteiro de obras ao ar livre. O plano de fundo inclui ferramentas, equipamentos, uma bancada de trabalho, uma barraca e um caminhão. A cena sugere um esforço ou projeto de equipe, com o grupo posando para uma foto.

O tráfego e o transporte continuam a ser um problema para as cidades em todo o mundo. Hyperloop é um conceito para um sistema de transporte de alta velocidade projetado para passageiros e cargas que visa aliviar o congestionamento do tráfego. O concurso anual Not-a-Boring Competition tem como objetivo desafiar as equipas a apresentarem soluções de túneis novas e inovadoras que possam, em última análise, ser utilizadas para desenvolver infra-estruturas críticas de apoio a um sistema de trânsito hyperloop em grande escala.

Uma grande mandriladora cilíndrica, usada para escavação de túneis e escavações, posicionada em um suporte de madeira branca sob um dossel azul. A máquina tem uma estrutura semelhante a uma grade em uma extremidade. Ao fundo, várias pessoas com coletes de segurança e capacetes são visíveis, sugerindo um local de trabalho ao ar livre ou área de teste.O Desafio

A CU Hyperloop, uma parte da Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade do Colorado em Boulder, é uma equipe de competição de perfuração de túneis liderada por estudantes. Todos os anos, estudantes de todo o mundo competem durante oito dias na competição anual de perfuração de túneis para estudantes da The Boring Company, a Not-a-Boring Competition, em Bastrop, Texas. O vencedor da competição é decidido com base na velocidade e no comprimento que a equipe consegue perfurar um túnel horizontal.

Os microcontroladores e microchips da máquina de perfuração de túneis (TBM) da CU Hyperloop controlavam e moviam várias partes da máquina, incluindo o avanço da máquina, a monitoramento da temperatura e a rotação da cabeça de corte. A equipe da CU Hyperloop precisava de uma solução robusta que permitisse que os microcontroladores fossem conectados em rede e se comunicassem entre si em toda a TBM, tudo isso enquanto resistiam a vibrações, detritos e muito mais.
Dois indivíduos trabalhando em uma grande mandriladora cilíndrica, que é parcialmente montada com motores, fiação e elementos estruturais. Uma pessoa segura uma ferramenta, enquanto a outra ajuda.

A Solução

Os microcontroladores ligados a um computador principal criaram uma mini-internet que podia controlar a TBM. Os microcontroladores e os computadores de bordo já estavam conectados uns aos outros com cabos Ethernet. Com isto em mente, a equipe da CU Hyperloop decidiu que uma solução de switch de rede seria ideal.

Embora muitas empresas de switches industriais tenham sido consideradas, a CU Hyperloop acabou optando pelo switch industrial Gigabit PoE+ DIN-Rail de 6 portas 12 - 56 V da TRENDnet, modelo TI-PG62B, com base em uma variedade de fatores, incluindo sua capacidade de lidar e trabalhar bem com os elementos, tamanho compacto, facilidade de instalação e recursos de tensão variável com proteção de sobrecarga de corrente.

Um switch industrial TRENDnet TI-PG62B instalado dentro de uma configuração complexa de fios e equipamentos. O switch é destacado com um zoom circular, mostrando suas portas e conectores. É montado sobre uma estrutura metálica, rodeado por vários cabos e componentes, indicando a sua utilização em ambiente industrial. O texto "TRENDnet" é visível no switchO switch industrial TI-PG62B da TRENDnet tornou-se o centro das comunicações Ethernet da TBM e permitiu que o software da equipe comunicasse eficazmente com a TBM através da escavação. As fontes de alimentação industriais foram incorporadas no sistema de distribuição de energia da TBM construído internamente e tornaram os testes e a integração na TBM seguros e eficientes.

O sistema de distribuição de energia alimentou tanto a TBM como o local de trabalho da equipe, incluindo o botão de parada de emergência em caso de risco de segurança mecânica ou elétrica. Foram realizados vários testes para garantir a sua operacionalidade e confiabilidade. A parada de emergência funcionou de forma consistente quando foi necessário desligar imediatamente a energia da TBM.
Uma grande mandriladora cilíndrica sendo levantada por um guindaste usando tiras e cabos em um canteiro de obras movimentado. Numerosos trabalhadores com coletes de segurança amarelos e capacetes estão presentes, alguns observando e outros trabalhando ativamente. O local está repleto de vários equipamentos e materiais, incluindo paletes, contêineres e ferramentas. O céu está nublado, com tendas e árvores visíveis ao fundo.

O Resultado

“Os switches de rede industriais e as fontes de alimentação funcionaram muito bem - eram muito resistentes aos elementos e fáceis de instalar, alimentar e configurar sem ocupar muito espaço. A opção de tensão variável funcionou perfeitamente para reduzir e converter a energia do nosso gerador.

“Os switches foram instalados na parte de trás da TBM durante os dias quentes e úmidos do Texas e as noites secas e abaixo de zero do Colorado. Os switches da TRENDnet eram muito robustos e também resistiram a soldas, faíscas e sujeira nas proximidades sem qualquer falha.

“A nossa equipe ficou em segundo lugar na competição deste ano e foi a melhor equipe americana. Além disso, a equipe ganhou o Prémio de Inovação pelo nosso sistema de pinças insufláveis que ancorou a máquina no subsolo. Os switches de rede e as fontes de alimentação da TRENDnet foram vitais para o sucesso da nossa equipe.”


Zaphod A. Schmidt
Líder da equipe CU Hyperloop

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