A nova abordagem evita equipamentos caros e sofisticados, ao mesmo tempo que permite a inspeção automatizada de linhas de transmissão de perto
Os veículos aéreos não tripulados (UAVs) são agora amplamente utilizados para inspeção remota de linhas de transmissão elétrica, mas a captura de informações detalhadas em longas distâncias representa desafios.
Além disso, são necessários equipamentos sofisticados devido às interferências do campo magnético, aumentando os custos. Agora, uma equipe de pesquisadores introduziu uma plataforma inovadora de UAV de baixo custo.
Utilizando algoritmos especializados, ele aborda as limitações de equipamentos acessíveis, facilitando inspeções de perto. O sistema proposto abre caminho para a adoção generalizada de sistemas de inspeção automatizados.
A eletricidade é um recurso indispensável para a nossa vida quotidiana; alimenta nossas casas, indústrias e agricultura, entre outras coisas. A eletricidade é gerada em usinas de energia que geralmente estão localizadas em áreas remotas devido a preocupações ambientais e de segurança.
A eletricidade gerada é então transportada para áreas residenciais e industriais através de linhas de transmissão.
No entanto, estes locais remotos representam desafios em termos de ambientes agressivos que podem facilmente danificar as linhas de transmissão.
Portanto, a inspeção e manutenção regulares destas linhas são cruciais para manter um fornecimento ininterrupto de eletricidade.
O rápido desenvolvimento da microeletrônica levou ao uso popular de veículos aéreos não tripulados (UAVs) para tais tarefas.
No entanto, a inspeção de linhas de transmissão é complexa devido ao seu pequeno tamanho, longos vãos e severa interferência no campo magnético que afeta a microeletrônica dos UAV.
Os métodos atuais abordam estes desafios utilizando sensores de alta precisão e equipamentos sofisticados, mas isto torna os UAV pesados e dispendiosos e aumenta os riscos de segurança.
Agora, uma equipe de pesquisadores, liderada pelo professor associado Satoshi Suzuki da Escola de Pós-Graduação em Engenharia da Universidade de Chiba, no Japão, desenvolveu um UAV inovador e de baixo custo para inspecionar linhas de transmissão.
Em contraste com os componentes caros usados em outros métodos, esta abordagem utiliza um receptor do sistema global de navegação por satélite (GNSS), uma câmera RGB e um radar de ondas milimétricas (mm).
Dr. Suzuki diz: “Nosso sistema proposto permite que pequenos drones inspecionem linhas de transmissão de perto pela primeira vez. Esta inovação pode levar à automatização das inspeções das instalações de energia, promovendo um fornecimento de energia mais sustentável.”
Suas descobertas foram publicadas no Volume 15, Edição 19 da revista Sensoriamento remoto em 6 de outubro de 2023.
O estudo incluiu contribuições de Qi Wang (primeiro autor), Professor Akio Namiki (último autor) e Ziran Li da Escola de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia da Universidade de Chiba e Professor Wei Wang do Centro de Inovação Colaborativa de Ambiente Atmosférico e Tecnologia de Equipamentos de Jiangsu em Universidade de Ciência e Tecnologia da Informação de Nanjing, China.
O sistema proposto utiliza sensores para caracterizar linhas de transmissão e implementa um sistema de identificação de linhas baseado em conhecimento, que emprega uma técnica especializada chamada transformada de Hough para identificar e medir a distância das linhas de transmissão do UAV, permitindo-lhe voar nas proximidades.
Além disso, um módulo de correção de rumo conta a interferência do campo magnético que afeta a bússola do UAV, calculando a direção desejada com base nos pontos inicial e final da linha de transmissão identificada e corrigindo o UAV de acordo.
Além disso, um sistema de correção de waypoint aborda a incompatibilidade entre o caminho planejado e o real do UAV causado pela baixa precisão do receptor GNSS.
Um controlador auxiliar também é empregado para tratar distúrbios desconhecidos durante a inspeção, como ventos fortes, que podem desviar o UAV do caminho planejado.
A equipe testou seu UAV projetado para inspecionar uma linha de transmissão energizada de 10 kV. Seus experimentos demonstraram que o método proposto resolveu efetivamente os problemas de interferência magnética, bem como as incompatibilidades entre o caminho planejado e o real, e resistiu à interferência do vento.
No entanto, a equipe reconheceu que o método proposto pode ser melhorado ainda mais, sugerindo que algoritmos de controle mais avançados poderiam aumentar a resistência ao vento.
O Dr. Suzuki afirma: “Ao enfrentar o desafio das inspeções remotas, este método pode garantir um fornecimento ininterrupto de eletricidade, contribuindo para o objetivo de desenvolvimento sustentável de garantir o acesso a energia limpa e acessível. Além disso, este método também tem potencial para realizar trabalhos de manutenção automatizados.”
Concluindo, o desenvolvimento desta nova plataforma de UAV de baixo custo representa um avanço significativo em direção à inspeção automatizada de linhas de transmissão, garantindo monitoramento regular e reduzindo o esforço manual.
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