Inspeções de LTs com a tecnologia dos Drones

"Tediosa." Há pouco, se você perguntasse às concessionárias de energia elétrica uma palavra sobre inspeção de Linhas de Transmissão de Energia Elétrica, provavelmente seria essa. E provavelmente também seriam “demorada” e “cara”. Ainda assim, “vital” seria igualmente válido. Não há como operar uma rede de transmissão e distribuição de energia com segurança sem inspecionar periodicamente as linhas quanto a danos ou riscos.


Inspeções de Linhas de Transmissão de Energia

Por mais tedioso que seja, esse trabalho não mudava há anos. Mas talvez possamos rever os adjetivos que associamos a ele. Ao lado do vital, talvez possamos adicionar “eficiente”, “automatizado” e até “enriquecedor". Essas descrições podem não ter sido aplicadas nos últimos tempos, mas hoje elas estão crescendo com força, e agora, o céu é o limite. Então, qual é o futuro da automação de inspeção de Linhas Transmissão de Energia, ou simplesmente LTs? Para compreender melhor tudo isso, precisamos primeiro traçar uma trajetória da prática de inspeção inspirada no passado e no presente. Vamos conferir!


Aprimorando as Inspeções visuais

Inspeção de Linha de Transmissão de Energia Elétrica tradicional Historicamente, a inspeção de LTs tem sido inevitavelmente manual. As equipes eram enviadas para inspecionar os ativos pessoalmente, subindo em postes, inspecionando a vegetação no solo e cobrindo dezenas de quilômetros por dia, de carro, a pé, de moto. Para as concessionárias que operam em redes menores que 2 mil quilômetros, isso pode ser perfeitamente prático e viável. Mas para grandes concessionárias, é impossível cobrir grandes distâncias com eficiência em pouco tempo sem empregar um pequeno exército de inspetores, que custam caro. No entanto, essa era a única opção disponível e alguma inspeção era melhor do que nenhuma. Então, as concessionárias precisaram ser inteligentes quanto à priorização, com base no conhecimento e na experiência das suas equipes de campo. As principais questões para esse problema eram: Quais linhas estavam marginais na última inspeção? Que áreas apresentam crescimento de vegetação agressivo? Onde estão os pontos operacionais mais importantes da rede? Essas perguntas inevitavelmente levavam a uma priorização subjetiva do problema e à tomada de decisões. Há pouco, as equipes de campo foram aprimoradas e ampliadas com inspeções visuais por helicóptero. Os inspetores dentro da aeronave podiam cobrir uma grande área e apontar as de interesse para uma inspeção mais aprofundada. Câmeras de última geração também eram usadas para capturar imagens para estudo posterior. Sem dúvida, este foi um grande passo para o crescimento das inspeções. No entanto, o mesmo problema permaneceu. Em última análise, ainda era um processo manual e muito caro para reunir o volume de informações necessárias para monitorar com eficiência uma grade inteira. E essa tomada de decisão nunca foi baseada em fatos.


Inspeções LiDAR com mapas 3D

Para muitas concessionárias o presente ainda se parece muito com o passado, mas para os operadores de rede com visão de futuro, a tecnologia e os recursos estão avançando rapidamente de várias maneiras. Por um lado, as possibilidades de captura de dados por helicóptero cresceram consideravelmente. Inspetores que ficaram de fora desta tecnologia foram atualizados para uma variedade de drones com câmeras e sistemas com sensores capazes de capturar uma grande quantidade de dados. Além das câmeras padrão RGB (mas com definição FullHD), temos tecnologia como imagens térmicas para identificar pontos quentes, LiDAR (distância e alcance da luz) que pode construir um mapa 3D de grandes áreas e imagens hiperespectrais, que podem usar diferentes comprimentos de onda de luz para identificar espécies de plantas. Uma verdadeira revolução nas inspeções! No passado bem recente, o tamanho e o peso desses itens tecnológicos mostravam que as cargas úteis dos helicópteros eram bastante limitadas no transporte. Para capturar todos esses dados eram necessários vários sobrevôos de helicóptero sobre as linhas, alterando a carga útil a cada vez, o que significava uma abordagem pouco prática. Por esta razão as concessionárias tinham que priorizar quais dados coletar e muitos outros não eram analisados. Hoje, para a maioria das concessionárias de energia, esse ainda é o modus operandi utilizado, apesar dessas novas tecnologias caberem em uma única carga útil de um drone.


Equipamentos com alta tecnologia embarcada

Equipados com câmeras avançadas, esses drones aprimorados para inspeção visual já estão sendo usados em massa ​​para aumentar a eficiência das equipes de inspeção de campo. Apesar de eles não superarem os helicópteros em termos de alcance ou amplitude de funcionalidade, os drones melhoram a produtividade das equipes de inspeção aumentando a cobertura aérea, o volume das informações e a qualidade dos dados capturados. O insight deste trabalho vem da referência cruzada de vários fluxos de dados usando carimbos de hora, data e local para construir uma visão única e coerente da rede elétrica de acordo com diferentes métricas. Os dados LiDAR mostram um galho pendurado perto de uma linha de energia, imagens hiperespectrais o identificam como propenso a cair em cima dessa linha por conta dos ventos fortes e as imagens de alta definição confirmam o diagnóstico. De posse dessas informações, um inspetor pode percorrer virtualmente, sentado no seu home office, toda a grade elétrica, revisar sistematicamente os pontos críticos, criar ordens de serviço e enviar uma equipe de campo que estará de posse de todos os dados em seus dispositivos móveis. Hoje, tecnologias recentes, como Internet das Coisas (IoT), inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML), estão tornando esse processo ainda mais rápido e fácil, como por exemplo, aprendendo a identificar espécies de vegetação automaticamente. A prática comum sempre segue a prática recomendada com um certo atraso. E a prática padrão de hoje muitas vezes parece a melhor, com apenas alguns pioneiros ultrapassando os limites. Da mesma forma, devemos esperar que as melhores práticas de hoje, se tornem práticas comuns em breve. Mas então, como serão as melhores práticas para inspeções no futuro próximo? 1. Em primeiro lugar, podemos esperar que as abordagens digitais se tornem mais presentes e mais úteis com o tempo. Novos sistemas e aplicativos serão desenvolvidos para fazer uso mais completo dos dados captados e, conforme o histórico de dados aumenta, os aplicativos de IA e ML se tornarão inerentemente mais precisos e valiosos.



2. Também podemos esperar que os drones se tornem muito mais avançados. Hoje, os regulamentos de diversos países limitam as operações de drones à linha de visão. No futuro, isso será relaxado, permitindo que os drones cubram mais terreno. Eles inevitavelmente irão operar de forma amplamente autônoma, voando entre blocos como aviões de carreira (talvez integrados com recursos de energia distribuída, como baterias e energia solar) e inspecionar continuamente a rede sem controle humano. Isso aumentará muito a cobertura de inspeção das redes de energia elétrica e reduzirá os intervalos entre essas inspeções, criando dados ainda melhores e mais precisos. Os drones podem ser equipados com câmeras infravermelhas e outras tecnologias mais avançadas. O acoplamento dessas ferramentas torna possível a metodologia de Inspeção Detalhada Automática (ADI), que fornece uma grande variedade de dados para basear as decisões de manutenção.


3. A integração com outros tipos de dados e sistemas estará em alta com o objetivo de enriquecer as imagens captadas pelos inspetores de campo. Um candidato óbvio aqui são os dados de satélite, que poderiam fornecer rapidamente informações de alto nível em uma área ampla, complementando os dados coletados pelos drones, permitindo uma maior acuracidade nas inspeções.

4. Juntamente com as soluções de inspeção de ativos, as concessionárias de energia também investem em tecnologias como monitoramento de corrente e tensão da rede, análise de qualidade de energia e gerenciamento de falhas. É fácil ver como tais soluções podem ser complementares: dados de inspeção de ativos podem fornecer contexto para uma falha detectada, por exemplo; ou falhas frequentes podem apontar para uma área específica e prioritária para inspeção objetivando também a prevenção de incêndios florestais. 5. Em última análise, o futuro da inspeção é automatizado, integrado e incrivelmente rico de dados. Os métodos digitais substituirão completamente os analógicos, os processos rápidos substituirão os lentos e um paradigma ocasionado pela escassez será substituído por um de abundância de informações. É uma visão bastante atraente do futuro das inspeções, mas para utilitários visionários deste mercado, as sementes já estão sendo plantadas. hoje.mercado, as sementes já estão sendo plantadas hoje.

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