Fevereiro 2017 – Newsletter

Janeiro - Fevereiro 2017

 

Destaque:

Lições Aprendidas no uso de VANT para inspecções de linhas aéreas

24ª Edição da SINFO - Semana Informática

Estágio em processamento de imagem

Regulamentação de UAV, em Portugal

 

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Dezembro 2016-Newsletter

Setembro - Dezembro 2016

 

Destaques:

Localização e Mapeamento Simultâneos (SLAM)

Aumentar a consciência de aeronavegabilidade para DRONES

Riegl LMS-Q240i vs Riegl VUX-1

Noite Europeia dos Investigadores

 

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Março2016-Newsletter

Janeiro - Março 2016

 

Destaques:

Small systems para patrimónios e paisagens urbanas

A simular a vida real @ Albatroz Engineering

Feiras e Eventos

V edição do MecanIST

 

 

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Target-fencing para inspeções em linhas elétricas com aeronaves pilotadas remotamente

Target-fencing para inspeções em linhas elétricas com aeronaves pilotadas remotamente

João Gomes-Mota, Sandra Antunes, Albatroz Engenharia

Este trabalho propõe um procedimento cuidadoso e seguro de inspeções de linha de eléctricas com um sistema de aeronaves pilotadas remotamente (VANT) com base na dupla utilização dos sensores de carga útil: O objectivo da missão e conexão com controladores autónomos de "ligar" a aeronave às infra-estruturas.

1. Motivação

Os autores têm estado envolvidos com a manutenção de linhas elétricas durante 12 e 7 anos, respetivamente. A inspeção de linha elétricas é um método de manutenção preventiva para a deteção precoce de peças com desgaste ou com defeito nas linhas de energia, riscos ambientais em torno da linha e monitorização do desenvolvimento da vegetação na faixa de servidão. Na Europa e na América do Norte, helicópteros com uma equipa especializada são o vector preferencial para executar esta tarefa, assim como em muitos outros países. Isto requer um voo próximo das linhas elétricas a uma velocidade reduzida e, em caso de linhas de distribuição rurais, voar rente ao solo e logo acima da copa das árvores (um operador afirma estar a viver durante “50 anos a 50 pés” das linhas e também do solo).

Nos últimos anos, as preocupações com a segurança, o ruído e os custos de operação, a um nível mais baixo, e inovações em comunicações sem fio, aeronáutica, robótica e interfaces homem-máquina a um nível mais alto, levaram a ter em consideração um sistema de aeronaves pilotadas remotamente [Remotely Piloted Aircraft Systems - RPAS] como uma alternativa aos helicópteros para inspecionar linhas elétricas. No entanto, se os pilotos de helicóptero são treinados para se manterem longe das linhas elétricas, todos os manuais de operação dos RPAS são inflexíveis: manter-se afastado de todos os tipos de linhas elétricas. Para realizar inspeções de manutenção de linha elétricas, a exigência é o oposto: manter-se sempre perto das linhas de energia.

 

2. Introdução

A maioria das diretrizes e regulamentos para operações civis com RPAS enfatizam a necessidade de segurança. Em termos de segurança, a principal preocupação é a proteção das pessoas, propriedade e o meio envolvente no solo, e em segundo lugar a aeronave não tripulada [UAV]1.  Permissões para realizar missões além da linha de vista [BLOS] são raras e vêm com um quadro mais apertado de restrições.

Um caminho apresentado pela FAA para discussão pública é o “geo-fencing” do UAV, através de prova de que a aeronave não tripulada pode ser confinada a um volume definido por coordenadas geográficas e limites máximos acima do nível do solo e que manter-se-á dentro deste volume pelos seus próprios meios.  Para provar a capacidade do “geo-fencing”, o UAV deve lidar com o fracasso, degradação ou a interferência nefasta dos sinais do Sistema de Navegação Global por Satélite  [GNSS] (por uma questão de segurança) e a degradação ou a perda de comunicações para a estação terrestre e piloto. Sob tais constrangimentos, utilizar um RPAS para efetuar uma inspeção de uma linha elétrica, ou qualquer outra infra-estrura linear, para este caso, exigirá uma sucessão de NOTAM (Notice to Airmen ou circular de informação aeronáutica), fechando pequenos volumes de espaço de ar que contém o volume de confinamento em torno dele e durante a inspeção.

 

3. Contribuições

Os autores propõem uma extensão deste princípio, no caso dos RPAS a inspecionar linhas elétricas. Como a tarefa de inspeção envolve sensores capazes de medir distâncias entre objetos no espaço tridimensional, tais sinais poderão ser utilizados em tempo-real para controlar a distância desde os UAV até ao alvo de inspeção (sendo esse uma linha elétrica, um oleoduto, ou outro qualquer). A tecnologia mais comum para este propósito é o LiDAR acoplado com um GPS e a um AHRS (Attitude and Heading Reference Systems). A maioria dos prestadores de serviços de inspeção a partir de helicópteros não processam tais dados em tempo-real devido à complexidade e esforço computacional que necessitam. Contudo, a empresa dos autores apresentou o PLMI (Power Line Maintenance Inspection) em 2007, que é um sistema para helicópteros cuja novidade para o mercado inclui as medições de distância em tempo-real às linhas, ao solo e a todos os objetos do meio envolvente, melhorando em primeiro lugar a segurança da tripulação e em segundo lugar a qualidade do serviço.

Se tais ferramentas forem combinadas com um modelo de supervisão dentro do piloto automático de um UAV, isso deverá assegurar que o UAV mantém-se dentro do volume específico do alvo e ao mesmo tempo certificar-se de que não se aproxime demasiado, para proteger as linhas e o UAV de contacto. Tendo como inspiração o “geofencing” os autores chamam-no de “target-fencing”.

 Enquanto a estrutura for continua, o UAV pode segui-la, baseando-se no target-fencing para restringir o UAV a uma distância segura do alvo e dentro do espaço aéreo confinado. Isto pode ser combinado com o geofencing para se aproximar e afastar da infraestrutura e para fornecer mapas para auxiliar a navegação e pontos de passagem seguintes. No caso de haver descontinuidades na infraestrutura (tais como cabos subterrâneos e oleodutos ou túneis rodoviários ou ferroviários), o UAV iria contar apenas com o geo-fencing, possivelmente associado com um comportamento de seguir as copas (ou o modelo digital de superfície a ser gerado em tempo-real), até que infraestrutura recomece e este volte a segui-la.

O artigo deve discutir os aspetos técnicos da implementação do "target-fencing" aplicada a UAV tipo multicopters. Deve ser introduzido a sua aplicação a UAV de asa fixa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Target-fencing

CMDM 2015

Albatroz Engenharia @ CMDM 2015

 

A terceira edição da Conferência Internacional sobre Monitoramento de Condição, Diagnóstico e Manutenção (CMDM) organizado a cada dois anos pela Comissão Nacional Romena da Cigré e co-organizado pela CNTEE Transelectrica foi realizada em Bucareste, de 5 a 8 de Outubro de 2015.

Esta conferência inclui tutoriais, sessões de trabalhos técnicos e 4 dias de exposição e contou com mais de 170 participantes de 20 países diferentes, representando um dos eventos mais importantes da indústria de energia Romena.

Este ano Albatroz Engenharia publicou e apresentou dois artigos na CMDM 2015, dos quais se podem aceder aos resumos abaixo:

 -  "Inspecção Estrutural Não Destrutiva de Cabos de Linhas Aéreas de Transmissão"

- "Testes no terreno de Veículos Aéreos Não Tripulados em Redes de Transmissão"

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Setembro 2015 – Newsletter

Julho - Setembro 2015

 

Destaques:

Melhorando a gestão da vegetação

Novo estagio @ Albatroz Engineering

Melhorando a gama "Small Systems": Novo sistema ABZ Trax

Agora disponivel: aluguer de equipamento aeronáutico

 

 

Ler notícias da newsletter de Setembro de 2015 (inglês).

 

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Testes no terreno de Veículos Aéreos Não Tripulados em Redes de Transmissão

Testes no terreno de Veículos Aéreos Não Tripulados em Redes de Transmissão

por J. Gomes-Motaa, R. Oliveiraa, S. Antunes,a,b

aAlbatroz Engineering, bUniversidade da Beira Interior, Portugal

aceite para publicação na International Conference on Condition Monitoring, Diagnosis and Maintenance - CMDM 2015, 5-8 de Outubro, 2015, Bucareste, Roménia, cmdm2015.org

Resumo

Os autores utilizam a sua experiência na concepção de equipamentos para helicópteros dedicados a inspecções de linhas aéreas, aeronáutica e operações de campo, para implementar veículos aéreos não tripulados (UAV), geralmente chamados de drones, para inspecionar linhas eléctricas, com o intuito de manter as mesmas funções e expandir capacidades presentes sempre que possível. O foco é mantido no payload, nos sistemas, nas funções de inspecção, na operação e no controlo da missão; o desenvolvimento do UAV e o controlo em tempo-real está para além do âmbito deste artigo. Os autores também se pronunciam sobre problemas encontrados durante ensaios de campo, que comprovaram ser importante quando se projectam procedimentos de inspecção novos ou de transição de operação com helicóptero.

O artigo começa com uma visão geral sobre aeronavigabilidade, sendo o ponto central o quadro regulamentar europeu e a discussão sobre as possibilidades de utilizar multicopteros para as inspecções locais e utilizar pequenas aeronaves para além da linha de visão da operação. Seguindo-se uma descrição do UAV como um componente de um sistema, incluindo estação de controlo terrestre, vetores, payloads, operadores, funções de inspecção e de como a missão e as suas restrições moldam o desenvolvimento da solução. Posteriormente, é apresentado um ensaio de campo com UAV de asa fixa e asa rotativa; trata-se principalmente de uma inspecção visual; não obstante de que também são introduzidos o LiDAR e os infra-vermelhos.

A seção final discute o roteiro para introduzir UAV no mercado de inspeção, quer substitua ou complemente os outros métodos de inspecção; operação em segurança para o equipamento do UAV e para os humanos; ligações sem fios, controlo em tempo-real e interfaces de usuários.

 

Palavras-chave:

Veículos aéreos não tripulados, Sistemas para aeronaves pilotadas remotamente, Drones, Linhas eléctricas aéreas, inspecção, segurança, aeronavigabilidade.

UAV

"Ponto de vista" do UAV durante inspecção

Inspecção Estrutural Não Destrutiva de Cabos de Linhas Aéreas de Transmissão

Inspecção Estrutural Não Destrutiva de Cabos de Linhas Aéreas de Transmissão

 

por V. Almeida, J. Gomes-Mota, S. Matias

Albatroz Engenharia, Portugal

 

aceite para publicação na International Conference on Condition Monitoring, Diagnosis and Maintenance - CMDM 2015, 5-8 de Outubro, 2015, Bucareste, Roménia, cmdm2015.org

 

Resumo 

Os cabos das linhas aéreas operam em condições severas, sujeitando-se a diversos factores ambientais e operacionais, tais como: vento, humidade, esforços de tensão, variações de corrente e temperatura e imperfeições estruturais. Além disso, ao longo da sua vida útil de várias décadas, reparações e renovações levam a cortes nos cabos, emendas e alterações de esforços. As concessionárias procuram um método para realizar inspecções de forma autónoma, sem desligarem a corrente eléctrica e com tantas funções quanto possível para melhorar a condição estimada. As inspecções periódicas são feitas maioritariamente através de helicópteros ou pelo solo com equipas muito experientes, consumindo geralmente muito tempo e esforço devido à falta de acessibilidade. Contudo, existem algumas condições críticas, como a corrosão interna, que deverá ser inspeccionada junto aos cabos, estando para além do alcance de um helicóptero ou de um UAV. Como técnica de ensaios não destrutivos, é proposta uma solução de testes por ultra-sons de longo alcance (Long Range Ultrasonic Testing [LRUT]). O LRUT pode ser utilizado para detectar a presença e a localização de defeitos no interior do cabo.

O protótipo desenvolvido no projecto CHAPLIN, um projecto de investigação e desenvolvimento patrocinado pelo 7º Programa Quadro Comunitário da União Europeia (FP7), consegue detectar defeitos até 50 metros da posição do sensor no cabo. Uma vez que o comprimento médio do vão em linhas de transmissão varia de 300 a 500 metros, será vantajoso melhorar a detecção para inspecionar a maioria dos vãos a partir de apenas uma ou duas posições. O protótipo deverá prender-se automaticamente aos condutores e no futuro poderá a vir a ser colocado nos cabos com a ajuda de um UAV por exemplo. A comunicação wireless e o circuito de recolha de energia são apresentados como as tecnologias auxiliares para alavancar a operação deste protótipo. Considerações sobre como trazer o protótipo para o nível operacional, bem como as necessidades percebidas pelas concessionárias de energia irão ser discutidas sobre como conduzir novos desenvolvimentos.

 

Palavras-chave:

Monitorização e manutenção das linhas eléctricas; Fiabilidade das linhas eléctricas aéreas, Estrutura dos cabos das linhas de transmissão, Inspecções com testes não destrutivos, Ultra-sons de longo alcance           

CMDM Chaplin

Diagrama CHAPLIN proposto

Junho 2015 – Newsletter

Maio - Junho 2015

 

Destaques:

Albatroz Engenharia na CIRED 2015 em Lyon

Albatroz Engenharia na ERIAC na Argentina

   - Implementação de alternativas à inspecção de linhas por Helicóptero

   - Visialização Multi-camada e correlação espaço-tempo

Albatroz Engenharia em Espanhol

   - Estagiários espanhois na Albatroz.

 

 

  

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