Torres de Transmissão de Energia: o passado, o presente e o futuro da automação

Torres de Transmissão de Energia: como funciona a inspeção e manutenção?

Muitas concessionárias de energia elétrica contam com uma visão um tanto quanto “tediosa” a respeito da inspeção de torres de transmissão de energia. Muitas empresas ainda podem dizer que trata-se de um serviço demorado e caro, já que precisa de um helicóptero para fazer qualquer tipo de manutenção.

Mas um serviço como este é fundamental para a garantia da distribuição de energia em um país. Sem contar que não tem como imaginar operar uma rede de transmissão e distribuição de energia sem levar em consideração o mínimo de manutenção necessária para garantir essa operação.

A palavra principal para tal processo não deve ser mais vista como “tédio” e sim como “eficiência” e “automação”. Este tipo de associação pode não ter sido feito no passado, mas hoje está começando a fazer parte do presente e será indispensável no futuro. Saiba mais!

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O que são as torres de transmissão de energia?

As linhas de transmissão de energia são componentes vitais do sistema elétrico, responsáveis pelo transporte eficiente da eletricidade gerada nas usinas até os centros de distribuição e consumidores finais. Essas estruturas consistem em torres metálicas que suportam cabos de alta tensão, possibilitando a condução segura da energia por longas distâncias.

Existem diferentes tipos de torres de transmissão, cada uma com funções específicas, como as de suspensão, terminal, tensão e transposição, que podem ser combinadas conforme a necessidade. As linhas de transmissão e suas torres são frequentemente consideradas uma forma de poluição visual, mas medidas como fiação subterrânea podem ser adotadas para minimizar esse impacto.

Para garantir o desempenho adequado das linhas de transmissão, é essencial considerar fatores como a frequência e duração das interrupções, bem como a incidência de descargas atmosféricas. No Brasil, onde a resistividade do solo influencia os padrões de isolamento, é comum utilizar cabos para-raios e dispositivos para melhorar a proteção contra raios, conectados aos aterramentos das torres.

Como funciona a manutenção das torres de energia?

Em um passado não muito distante, inspecionar uma linha de energia era um trabalho inevitavelmente manual. As equipes seriam enviadas para inspecionar os ativos pessoalmente. Isso resume-se a subir nas torres, inspecionar a vegetação e cobrir dezenas de quilômetros em um único dia.

Para as empresas que operam redes menores, de 1.000 a 2.000 quilômetros, isso pode até ser considerado uma distância prática. Mas para as grandes concessionárias do mundo, cobrir grandes áreas exige uma eficiência em curto espaço de tempo sem empregar um pequeno “exército de especialistas”. E este tipo de operação tende a ser cara.

No entanto, essa era a única opção disponível no passado e apenas o fato de ter uma manutenção periódica das torres de transmissão de energia já era melhor do que não ter nenhum recurso. Com este pensamento, as concessionárias tinham que ser inteligentes quanto à priorização, com base no conhecimento e na experiência das equipes que estavam em campo.

Veja como funciona as torres de transmissão de energia:

Principais questões sobre manutenção de torres de energia

Deste modo, durante a manutenção das torres de energia, inúmeras perguntas surgiam como:

  1. Quais são as linhas que precisavam de manutenção?
  2. Quais torres precisavam de melhorias de fato?
  3. Que áreas sabemos que apresentam crescimento de vegetação e que podem ser prejudiciais para toda a rede?
  4. Onde estão os pontos operacionais mais importantes da rede?

Sem dúvida que todas essas questões, quando respondidas por uma equipe, contavam com uma priorização subjetiva, assim como a sua tomada de decisões.

Mais tarde, as equipes de solo seriam aumentadas com inspeções visuais por um helicóptero. Os inspetores, com olhos de águia, podiam cobrir uma grande quantidade de terreno e apontar áreas de interesse para uma inspeção mais aprofundada no terreno. Câmeras de última geração também foram usadas para capturar imagens para estudo posterior.

Sem dúvida, este foi um grande passo em frente. No entanto, o mesmo problema permaneceu: em última análise, era um processo bastante manual, ainda muito caro para reunir praticamente o volume de informações necessárias para monitorar de fato uma grade inteira, e a tomada de decisão não era baseada em fatos.

Como é feita a inspeção de torres de transmissão?

Para muitos utilitários, o presente ainda se parece muito com o passado. Mas para os operadores de rede que visam o futuro, a tecnologia e os recursos estão avançando rapidamente de várias maneiras.

Por um lado, as possibilidades de captura de dados por helicóptero se expandiram consideravelmente. Inspetores humanos ficavam do lado de fora sendo atualizados por uma variedade de câmeras e sistemas de sensores capazes de capturar uma grande quantidade de dados.

Além das câmeras padrão (mas de definição de alta qualidade), existe o uso da tecnologia, como imagens térmicas para identificar pontos de acesso e imagens hiperespectrais, que podem usar diferentes comprimentos de onda de luz para identificar espécies de plantas.

O que era X Como é

No passado recente, as cargas úteis dos helicópteros eram limitadas para cada operação. Para capturar todos esses pontos de dados, seriam necessários vários sobrevoos das linhas, alterando a carga útil a cada viagem, tornando-se uma operação pouco prática.

Como tal, as concessionárias novamente tiveram que priorizar quais dados deveriam coletar. Para a maioria, esse ainda é o “modus operandi”, embora as últimas iterações dessas tecnologias agora possam caber em uma única carga útil.

Outro grande salto à frente nos últimos anos foi a introdução de veículos aéreos não tripulados (drones). Os drones de inspeção aérea, equipados com câmeras avançadas, podem ser usados para aumentar a eficiência das equipes de inspeção que estão em solo.

De maneira prática, eles não combinam com helicópteros em termos de alcance ou amplitude de funcionalidade, mas melhoram e muito no alcance e a produtividade das equipes de inspeção em ordens de magnitude, aumentando a cobertura, o volume e a qualidade da captura de dados.

A importância dos dados

Não é de hoje que dados e informações valem muito. Um inspetor olhando pela lateral de um helicóptero ou para cima em um poste de energia está essencialmente coletando dados e informações para futuras tomadas de decisões. A partir dessa lógica, alguns dos maiores saltos na inspeção de ativos de energia vêm das tecnologias que coletam dados de forma avançada hoje em dia.

Novas ideias surgem das referências cruzadas de vários fluxos de dados otimizando, construindo assim uma visão única e coerente da rede de acordo com as diferentes métricas.

Novas tecnologias nascem praticamente todos os dias, como inteligência artificial (IA) e o machine learning (aprendizado de máquina), que estão tornando todo o processo ainda mais rápido e fácil. Por exemplo, as máquinas aprendem como identificar quais são as peças que precisam de fato serem trocadas em cada inspeção.

Manutenção das torres de energia por meio de drones: como funciona?

A nova tecnologia costuma ser uma atualização da atual tecnologia. Assim, a prática padrão, hoje, muitas vezes parece a melhor prática comparada com o passado, porém devemos esperar que novas tecnologias se tornem padrão em breve. Mas como serão as melhores práticas no futuro próximo?

Em primeiro lugar, podemos esperar que as abordagens digitais se tornem mais arraigadas e mais úteis com o tempo. O gêmeo digital deixa de ser uma nova solução inovadora para a linha de base a partir da qual as decisões são tomadas. Novos programas e aplicativos, para fazer uso mais completo dos dados produzidos, entram em desenvolvimento.

Conforme o histórico de dados aumentar, os aplicativos de inteligência artificial e machine learning se tornam cada dia mais precisos e valiosos.

Ferramentas digitais para inspeção de torres

Também podemos esperar que os drones se tornem muito mais avançados do que conhecemos hoje. É verdade que os regulamentos limitam as operações de drones à linha de visão. Mas em um futuro próximo, isso não será uma restrição, permitindo assim que drones cubram ainda mais terreno.

Eles acabarão por operar de forma amplamente autônoma, viajando entre blocos de carregamento (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 da rede e reduzirá os intervalos entre as inspeções, criando dados ainda mais otimizados.

Também podemos esperar integrações com outros tipos de dados para enriquecer a imagem dos inspetores de ativos. Um candidato óbvio aqui são os dados de satélite, que poderiam fornecer dados de alto nível em uma área ampla muito rapidamente, complementando os dados granulares coletados perto do solo para permitir a detecção de alterações. Mas integrações mais amplas também são possíveis.

O futuro da inspeção de torres de transmissão

Juntamente com as soluções de inspeção de ativos de energia e torres de transmissão, as empresas também investem em tecnologias como monitoramento de corrente e tensão da rede, análise de qualidade da energia e gerenciamento de falhas. Por meio dos drones, essa tarefa é mais eficiente.

O uso de drones em inspeções de torres de transmissão pode ser útil não apenas para as torres em si, mas também assegurar diversos benefícios em pontos diferentes da operação:

Seleção do local

Usar drones equipados para mapear vegetação, terreno e recursos hídricos podem confirmar a primeira visita de uma inspeção, captando informações apenas sobre o solo.

Pré-construção

Reunir dados aéreos para reproduzir mais tarde por meio de dispositivos digitais ajudará a avaliar os locais antes da instalação de uma torre.

Monitoramento do progresso da construção

Capturar imagens aéreas para rastrear o progresso e gerenciar com precisão o escopo, cronograma e custo da instalação de uma torre.

Inspeção pré-operação

Usar drones para garantir que todos os componentes da torre estejam prontos antes de sua ativação, evitando ao máximo o risco de acidentes antes da primeira operação da torre.

Manutenção de torre de transmissão

Através de drones fica muito mais fácil produzir mapas e modelos para auxiliar no planejamento e mapeamento necessário que este tipo de trabalho exige.

O Pix Grid, soluição para inspeção de torres da Pix Force, une voos de drone à tecnologia de Visão Computacional e machine learning, sendo assim uma solução direcionada para monitoramento e inspeção de torres de transmissão. Um processo feito de forma mais rápida, fácil e, principalmente, segura é o principal objetivo.

Quer saber mais sobre inspeção de torres de transmissão? Entre em contato com a gente!

 

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