11 de noviembre de 2016

MANTENCIÓN MEDIANTE DRONES

Por FERNANDO AUAT CHEEIN
Académico del Departamento de Electrónica
Universidad Técnica Federico Santa María

Proyecto busca realizar labores preventivas de mantención a través de esta tecnología autónoma y así inspeccionar el estado de líneas de transmisión de Alta Tensión.

Proponer el desarrollo e implementación de drones autónomos para jornadas de inspección de líneas de transmisión, mediante el uso de sistemas de visión artificial, para realizar labores preventivas de mantención, son los principales objetivos del proyecto que actualmente realiza un equipo del Departamento de Electrónica de la Universidad Técnica Federico Santa María.

La investigación, denominada Sistemas de Inspección de Líneas de Transmisión de Alta Tensión usando Drones Autónomos, busca reducir los costos operativos asociados, mejorar la seguridad laboral y ampliar la cobertura de este tipo de aparatos, ofreciendo un prototipo que permite brindar un nuevo enfoque de auto posicionamiento de los drones, basado en la detección instantánea de las líneas de transmisiones.

De esta manera, se optimizaría la información suministrada por una serie de sensores, los que ubicados en la plataforma, reducirían la  necesidad de utilizar otros sensores para el proceso de inspección o de navegación. Este posicionamiento, será usado para controlar el movimiento del vehículo, en donde la información visual permitiría la navegación autónoma del drone.

Esa información, una vez adquirida, será procesada para luego evaluar el estado de las líneas de transmisión el cual será finalmente registrado conjuntamente con la información de GNSS. Además el dispositivo también ha desarrollado un sistema de carga novedoso, que permite una autonomía de vuelo de hasta 3 horas, robusteciendo aún más las principales ventajas del dron.

Entre esas mejoras, se encuentran las variaciones de iluminación y contraste del sistema, considerando que muchas veces las líneas de transmisión atraviesan campos, florestas, ciudades u otros. Esto último, a través de algoritmos de procesamiento visual los que permiten aislar las líneas de transmisión del resto de la información ambiental.

Además, el sistema utiliza cámaras RGB y termales pasivas, las que funcionan tanto de día como de noche y la implementación de un sistema de navegación autónomo, el que utiliza la información de las líneas de transmisión para posicionarse y mantenerse equidistante en todo momento, mediante una IMU (por sus siglas en inglés de Inertial Measurement Unit) integrada a un sistema de GNSS, que cierra el lazo para el control de la navegación.

Actualmente, el equipo de profesionales está trabajando en las actualizaciones de dos plataformas robóticas, las que se encuentran en fase de evaluación y en donde cada una posee una longitud de 1 metro en todas las direcciones y una altura de 40 centímetros referente al suelo. El trabajo en curso se centra en los problemas de movilidad y gestión eficiente de energía, así como en la integración de nuevas técnicas avanzadas de procesamiento de imagen, extracción de características, monitoreo, sensado, detección de evento y transferencia de datos.

La primera etapa del desarrollo del prototipo consistió en el proceso de inspección de los conductores en un sistema trifásico de transmisión eléctrica excluyendo inicialmente, cualquier otro dispositivo eléctrico. Posteriormente, se incluirán algoritmos para inspección y detección de torres y otros dispositivos eléctricos montados a lo largo de las líneas de alta tensión (aisladores, esferas aéreas, amortiguadores), con el objetivo de realizar una inspección detallada, eficiente y óptima de todo el sistema de transmisión.

Es importante destacar que este proyecto, que además recibió el Premio a “Mejor Innovación y Desarrollo Tecnológico 2016” entregado por la Asociación de la Industria Eléctrica – Electrónica de Chile (AIE), se encuentra en proceso de protección intelectual y cuenta con la participación del académico e investigador del Centro Avanzado de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (AC3E), Dr. Marcelo Pérez y el estudiante de Doctorado en Ingeniería Electrónica de la USM, Oswaldo Menéndez.

 

 

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