‘Contactloze mobiele meetapparatuur kan veiligheid en efficiëntie verbeteren en doorstroming verhogen’

11 oktober 2023 - Het Waterbouwkundig Laboratorium van het Departement Mobiliteit en Openbare Werken werkt, met Apixa en Iv-Infra als uitvoerende partners, aan een nieuwe techniek die de verplaatsingen van een schip in een sluis kan opmeten. “We onderzoeken hoe we innovatieve technologie kunnen inschakelen om de veiligheid en efficiëntie van de Vlaamse sluizen te optimaliseren en de doorstroming van de scheepvaart te verbeteren”, zegt Jeroen Vercruysse van het Waterbouwkundig Laboratorium. Dit project kan rekenen op de steun van het Programma Innovatieve Overheidsopdrachten (PIO).

De Vlaamse overheid streeft naar een betrouwbaar, efficiënt en slim waterwegnetwerk. Sluizen spelen daarin een belangrijke rol. Wanneer een schip een kanaal- of rivierpand met een hoger of lager waterpeil wil binnenvaren, gebeurt dat door middel van een sluis. Dit wordt ook ‘verschutten’ genoemd. Tijdens dit proces ondervindt het schip krachten door het in- of uitstromen van water of door het bewegen van water in de sluis. Daarom wordt het schip vastgelegd met trossen of dikke kabels. Het is belangrijk dat deze krachten binnen veilige grenzen blijven omdat de trossen anders kunnen breken.

Contactloze en mobiele meetapparatuur

Het Waterbouwkundig Laboratorium van het Departement Mobiliteit en Openbare Werken onderzoekt nu of en op welke manier contactloze en mobiele meettechnologie kan ingeschakeld worden om de krachten op het schip tijdens het verschutten nauwkeurig te meten. Met een innovatieve opstelling kunnen onderzoekers efficiënt en veilig, vanaf de kade, de verplaatsingen en hellingen van een schip in een sluiskolk tijdens het verschutten opmeten. De verplaatsingen en hellingen zijn een goede indicator voor de krachten die een schip ondervindt.

‘Proof of Concept’-meetopstelling

In dit project werkt het Waterbouwkundig Laboratorium samen met Apixa en Iv-Infra. Deze twee bedrijven ontwikkelen elk een eigen ‘Proof of Concept’-meetopstelling en zullen de verplaatsingen van het schip op een andere manier analyseren.

• Apixa maakt een fotogrammetrische opmeting van de boeg en het hek van het schip. Vier camera’s zullen verschillende punten op de boeg en het hek volgen in de tijd, waardoor de verplaatsing van het schip nauwkeurig gemeten kan worden.
• Iv-Infra plaatst, met behulp van drones, prisma’s op het schip. De exacte positie van deze prisma’s wordt tijdens het verschutten opgemeten door middel van infraroodsignalen, uitgezonden door totaalstations op de kade. De totaalstations blijven dit signaal volgen in de tijd. De kijkhoek wordt telkens opgemeten en de afstand wordt bepaald uit de reistijd van het infraroodsignaal, dat in het prisma gereflecteerd wordt.

Beide opstellingen werden vooraf getest in een nagebootste setting ‘in den droge’. Beide bedrijven zullen hun meetopstelling ‘in den natte’ testen op een beroepsvaartuig in de sluis van Viersel (Antwerpen). Het Waterbouwkundig Laboratorium zal samen met de afdeling Algemene Technische Ondersteuning (ATO) van het Departement Mobiliteit en Openbare Werken instaan voor de referentiemetingen en validatie. Op woensdag 11 oktober werd de ‘Proof of Concept’ van de fotogrammetrische opstelling van Apixa uitgevoerd en getest de sluis in Viersel. De ‘Proof of Concept’ van Iv-Infra is ingepland op woensdag 8 november. De ‘natte’ tests gebeuren in samenwerking met de Vlaamse Waterweg nv dat de Vlaamse waterwegen beheert en exploiteert.

Lydia Peeters, Vlaams minister van Mobiliteit en Openbare Werken: “Vlaanderen wil voor de binnenvaart een voorloper zijn op het vlak van innovatie en duurzaamheid. Dit innovatief testproject past daar helemaal in. Door in te zetten op slimme infrastructuur verhogen we de attractiviteit van de binnenvaart en maken we werk van de modal shift naar duurzame vervoermiddelen.”

Jo Brouns, Vlaams minister van Economie, Wetenschap en Innovatie: “Met het Programma Innovatieve Overheidsopdrachten stimuleren we innovatie bij onze overheden. In nauwe samenwerking met onze bedrijven en kennisinstellingen laten we innovatieve oplossingen ontwikkelen en testen voor een waaier van reële uitdagingen en problemen. Concreet investeren we hier in innovatieve meettechnologieën die op termijn zorgen voor een vlottere en veiligere Vlaamse scheepvaart.”

Ambitie op lange termijn

Als de meetopstellingen nuttig blijken in de praktijk, wil het Waterbouwkundig Laboratorium deze gebruiken binnen andere onderzoeks- en adviesopdrachten. Dit zowel voor het optimaliseren van onze sluizen, als om bestaande theoretische modellen te valideren en optimaliseren. Daarnaast bekijkt het Waterbouwkundig Laboratorium met de Vlaamse Waterweg nv of de meetopstellingen op grotere schaal kunnen toegepast worden.

Programma Innovatie Overheidsopdrachten (PIO)

Voor de ontwikkeling van deze meetinfrastructuur kan het Waterbouwkundig Laboratorium rekenen op de steun van het Programma Innovatieve Overheidsopdrachten (PIO). Het PIO creëert via innovatieve overheidsopdrachten extra mogelijkheden om, samen met ondernemingen en onderzoekscentra, de werking van de Vlaamse publieke sector te vernieuwen en innovatieve antwoorden te bieden op tal van maatschappelijke uitdagingen.

Over het Waterbouwkundig Laboratorium

Het Waterbouwkundig Laboratorium is een afdeling van het Departement Mobiliteit en Openbare Werken en al bijna 90 jaar een expertisecentrum voor onderzoek en adviesverlening over waterbouwkundige, nautische, hydraulische, sediment gerelateerde en hydrologische vraagstukken. De activiteiten zijn verspreid over twee sites: het hoofdkantoor in Antwerpen en het Maritiem Onderzoekscentrum in Oostende. Het Waterbouwkundig Laboratorium ondersteunt de beleidsvoorbereiding en -uitvoering van de Vlaamse overheid door op een integrale, wetenschappelijk verantwoorde manier te voorzien in kennis, kennisproducten en advies op het gebied van watersystemen. Naast activiteiten in opdracht van het beleidsdomein Mobiliteit en Openbare Werken voert het Waterbouwkundig Laboratorium ook opdrachten uit voor andere beleidsdomeinen van de Vlaamse overheid, andere binnenlandse en buitenlandse overheidsdiensten en voor de privésector. Opdrachten voor derden worden gefaciliteerd door het Eigen Vermogen Flanders Hydraulics.

© DMOW