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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Albatroz Engenharia na CIGRÉ2012

26 de Agosto de 2012

Albatroz Engenharia @ CIGRÉ 2012

Paris, Palácio dos Congressos, 25 a 31 de Agosto de 2012, visite-nos no stand #324 no 3º andar.

Temas em exposição:

Power Line Maintenance Inspection [PLMI] 2.1
Grid Intelligence & Optimisation
Engenharia Aeronáutica: demonstração dos sistemas ASLMS 2007 e ASLMS2009 para instalação em helicópteros.
Salvo indicação em contrário, toda a documentação abaixo indicada está redigida em inglês.

Documentação sobre Power Line Maintenance Inspection

Introdução ao PLMI

Artigos técnicos (ler os resumos)

Taking Accurate Measurements of High-Voltage Installations with Laser Range Scanners and GPS [CIGRÉ 2006]

Documentação sobre Grid Intelligence & Optimisation

Arquitectura de Grid Intelligence & Optimisation

Artigos técnicos (ler os resumos)

 

Integração, Flexibilidade e Tempo Real: Critérios Críticos no Desenho de uma Solução de Inspecção de Linhas

Integração, Flexibilidade e Tempo Real: Critérios Críticos no Desenho de uma Solução de Inspecção de Linhas

por João Gomes Mota, Carlos Silva

artigo em Português apresentado no XII ERIAC, XII Encontro Região Ibero-Americana do CIGRÉ, Foz do Iguaçu, Brasil, 20 a 24 de Maio de 2007.

Resumo

Este artigo descreve o processo de concepção e implementação de uma solução de inspecção de linhas aéreas orientada pelos princípios de integração de modalidades de inspecção; flexibilidade dos equipamentos, procedimentos e tratamento dos dados; obtenção de resultados em tempo real que permita aos inspectores analisar e reagir imediatamente aos pontos de interesse detectados ao longo da linha. Supletivamente, foram considerados critérios de integração de bases de dados e expansibilidade.

A solução proposta baseia-se no uso simultâneo de sensores vídeo, termografia, laser, GPS e outros, dando competência aos inspectores para efectuarem múltiplas inspecções numa única passagem pelas linhas e combinando a experiência humana dos inspectores com a informática e o processamento de sinal em tempo real que permite reforçá-los em tarefas que envolvem grande intensidade numérica.

A solução destina-se às linhas eléctricas de transmissão e distribuição, às inspecções efectuadas pelo ar ou ao nível do solo. São descritas as funções já desenvolvidas de registo digital dos dados de inspecção, interface com os utilizadores e detecção automática de obstáculos na faixa.

O artigo inicia-se com a discussão do caderno de encargos e das especificações; na segunda secção apresenta-se a arquitectura da solução, justificando-se as opções tomadas; a terceira secção descreve as funções principais; de seguida, analisa-se o desempenho de algumas configurações no campo, os constrangimentos encontrados e as alterações efectuadas para os minimizar; na última secção avalia-se o projecto e lançam-se pistas de investigação para melhorar a inspecção de linhas.

Palavras-Chave

Manutenção preventiva, inspecção de linhas, equilíbrio ambiental, integração sensorial, laser, vegetação, faixa da linha, termografia, defeito, helicóptero.

interface_faixa2006

Sharing the transmission grid with storks and other birds

Sharing the transmission grid with storks and other birds

By J. Gomes-Mota 1, F. Azevedo2, L. Campos Pinto3, N. P. Silva1, J. Casaca3

1Albatroz Engineering, 2FCT/UNL-Universidade Nova de Lisboa, 3REN-Rede Eléctrica Nacional, S.A.
Portugal

Abstract

Sharing over-head lines [OHL] with birds requires significant efforts and third party engagement before lines are erected and afterwards as well. The authors show how regular inspections followed by automatic signal processing and data abstraction followed by criticality analysis and model validation with grid events records carry the concern about bird wellbeing across all stages in the life of an OHL.

The stork (in particular, the white stork) is perhaps the most visible of the concerns of REN - Rede Eléctrica Nacional, the Portuguese Transmission System Operator [TSO], with the environment and, in particular, with birds.

This species is one of the disturbing agents of the proper functioning of OHLs, especially near the estuaries of Tagus, Mondego and Sado rivers, which led to the search for solutions that minimize interactions between birds and operation of the Portuguese Transmission Grid that are detrimental to both. The main problems are due to the accumulation of droppings in insulators, producing a conductive path and the construction of nests, whose materials (whose size can get close to 1 meter) fall and stay hanging on insulators. Every year, REN invests in actions to mitigate the effects of the presence of storks on OHL. The main measures include the installation of anti-landing devices (“anemometers”) on critical towers and over insulators strings, and nest transferring for special platforms in more favorable points of the towers. For these measures to be effective, it is necessary to know where the nests are located (geographically and locally in each tower). For this, REN commissions an airborne inspection dedicated to the counting and location of nests. The authors regard the sharing of the electrical infrastructure with storks as a multi-disciplinary subject and reveal mitigation measures and other stork-related activities that contribute to improve the knowledge of the storks’ life cycle and their acceptance as convivial neighbours on the transmission grid and expect most of the methods to be adaptable to other voltages, territories and bird species.

Keywords

OHL, bird, storks, stakeholder, engagement, inspection, criticality, reliability, optimisation.

stork nest concentration near rice
fields and wetlands along Mondego river

Desafios e beneficios de inspecções integradas de linhas eléctricas aéreas

Desafios e beneficios de inspecções integradas de linhas eléctricas aéreas

por J. Gomes-Mota, Décio Bento

apresentado na 2008 CIGRE Canada Conference on Power Systems, Winnipeg, Manitoba, Canada, 19 a 21 de Outubro, 2008.

 

Resumo

À primeira vista, as inspecções de linhas eléctricas para manutenção preventiva parecem ser igual em todas as regiões do mundo. Um olhar mais atento mostra numerosas variantes qeu resultam de diferentes contextos locais e regulamentos, práticas «herdadas» do passado, condicionamentos económicos, laborais e ambientais .

Este artigo foca-se nas inspecções às linhas eléctricas aéreas de Média Tensão (> 1kV) ou superior, considerando as inspecções pelo solo e aéreas, com ênfase nas últimas. As necessidades de inspecção dependem da influência dos reguladores e dos mercados, da dimensão e densidade da rede, consumo médio ou receita por cliente. Consequentemente, os requisitos sobre o conteúdo dos relatórios de inspecção incluem diferentes tipos de dados, desde a avaliação qualitativa do estado dos activos da rede até à actualização de bases de dados geográficas em tempo quase real. São referidas as necessidades de inspecção visula, termográfica de efieto de coroa e as condições operacionais associadas a cada sensor são indicadas. Uma ênfase especial é dada à detecção de obstáculos na faixa e avaliação ambiental. É feita uma análise de eficiência do ciclo de inspecções: a montante (planeamente e optimização da inspecção) e a jusante (processamento de dados, integração com bases de dados, envio de relatórios para as equipas no terreno) .

A necessidade de estabelecer compromissos surge naturalmente nas fases de concepção e justificação de um novo protocolo de inspecçãode linhas, começando pelos critérios de competitividade económica. Mais ainda, a migração de sistemas pré-existentes já em operação conduz a novos compromissos entre desempenho e conveniência. A integração de múltiplas funções de inspecção e a flexibilidade de operar em diferentes cenários trazem novas restrições. Finalmente, a segurança a fiabilidade e a confiança dos técnicos de inspecção são indispensáveis a uma operação eficiente.

Os constrangimentos são evidentes nos requisitos de desenho feitos por operadores de quatro continentes e definiram as formas das soluções propostas para Brasil, Espanha e Portugal, Apesar das afinidades técnicas, económicas e culturais, as diferenças nas especificações são evidentes e ilustram a necessidade de incorporar o requisitos locais para encontrar a solução única que é óptima para cada cliente.

Palavras chave

Inspecções aéreas, faixa de segurança, ambiente, inspecções terrestres, linhas aéreas, qualidade de serviço, termografia, inspecção visual, análise espaço-tempo

Altitude acima do solo e velocidade relativa ao solo em dois tipos de inspecção: termografia (vermelho) e vegetação na faixa (verde)

Integração, Flexibilidade e Tempo Real: Critérios Críticos no Desenho de uma Solução de Inspecção de Linhas (PT)

Integração, Flexibilidade e Tempo Real: Critérios Críticos no Desenho de uma Solução de Inspecção de Linhas

por João Gomes Mota, Carlos Silva

artigo em Português apresentado no XII ERIAC, XII Encontro Região Ibero-Americana do CIGRÉ, Foz do Iguaçu, Brasil, 20 a 24 de Maio de 2007.

Resumo

Este artigo descreve o processo de concepção e implementação de uma solução de inspecção de linhas aéreas orientada pelos princípios de integração de modalidades de inspecção; flexibilidade dos equipamentos, procedimentos e tratamento dos dados; obtenção de resultados em tempo real que permita aos inspectores analisar e reagir imediatamente aos pontos de interesse detectados ao longo da linha. Supletivamente, foram considerados critérios de integração de bases de dados e expansibilidade.

A solução proposta baseia-se no uso simultâneo de sensores vídeo, termografia, laser, GPS e outros, dando competência aos inspectores para efectuarem múltiplas inspecções numa única passagem pelas linhas e combinando a experiência humana dos inspectores com a informática e o processamento de sinal em tempo real que permite reforçá-los em tarefas que envolvem grande intensidade numérica.

A solução destina-se às linhas eléctricas de transmissão e distribuição, às inspecções efectuadas pelo ar ou ao nível do solo. São descritas as funções já desenvolvidas de registo digital dos dados de inspecção, interface com os utilizadores e detecção automática de obstáculos na faixa.

O artigo inicia-se com a discussão do caderno de encargos e das especificações; na segunda secção apresenta-se a arquitectura da solução, justificando-se as opções tomadas; a terceira secção descreve as funções principais; de seguida, analisa-se o desempenho de algumas configurações no campo, os constrangimentos encontrados e as alterações efectuadas para os minimizar; na última secção avalia-se o projecto e lançam-se pistas de investigação para melhorar a inspecção de linhas.

Palavras-Chave

Manutenção preventiva, inspecção de linhas, equilíbrio ambiental, integração sensorial, laser, vegetação, faixa da linha, termografia, defeito, helicóptero.

Exemplo de interface de vôo no modo de medição de distâncias.

 

Taking Accurate Measurements of High Voltage Installations with Laser Range Scanners and GPS

Taking Accurate Measurements of High Voltage Installations with Laser Range Scanners and GPS

por J. Gomes-Mota1, A. Vale2, A. Matos-André1, M. I. Ribeiro2

1LABELEC/Grupo EDP, 2Instituto de Sistemas e Robótica/Instituto Superior Técnico
apresentado na CIGRÉ06 – Sessão 41 (Comité de Estudos B2) Paris, França, 28 de Agosto a 1 de Setembro, 2006.

Notas

Este artigo relata o projecto de I&D que viria a dar origem à solução Power Line Maintenance Inspection [PLMI].
Embora o artigo tenha sido submetido com a filiação na LABELEC, foi já a Albatroz Engenharia que financiou a participação Sessão e na Exposição Técnica da CIGRÉ06.
esteiraHorizontalCilindros_400kV

 

Limiares de classificação para uma linha de 400kV com três fases horizontais e dois cabos de terra.

 

Resumo

Laser range systems are a valuable tool to measure live power installations, as they allow accurate measurements to be taken from a safe distance without disturbing electrical system operation.

A laser range scanner standing in one location will create a local model of free space around it. A laser range scanner mounted on a moving vehicle with Global Positioning System (GPS) provides a 3D geometrical model of the installation and the environment surrounding it. Laser systems combined with GPS localisation are used to measure clearance around overhead lines (OHL) and real-time sag variations. These solutions supply 3D metric data for maintenance processes, technical and legal audits, hazard assessment and safety training. Spin-off applications include fast as-built models of installations and updates of Geographical Information Systems (GIS) representations.

High-quality high-cost devices borrowed from aerial topography have been used in the past for some of these applications. The paper describes a new approach based on low-cost, portable, industrial laser range scanners and consumer electronics. These scanners can be operated from the ground or from a helicopter, as LABELEC does to inspect OHL. At present, their measuring range is up to 60m (197ft) or 80m (262ft), depending on target reflectance; their typical accuracy is near 2cm (1in) for still applications, up to ten times fold for moving, airborne applications. Although their accuracy and resolution are much lower than their topography counterparts, the authors show that they are sufficient for the aforementioned applications and offer a better value to cost ratio.

Preliminary experiments, described in the paper, proved the feasibility of this approach in cases the goal were to certify the compliance of warped substation bus rods to mechanical stress regulations and to verify tree clearance distances around OHL. Current efforts aim at developing an integrated solution with the airborne inspection of OHL, leading to significant efficiency gains. Significant challenges remain on the robustness and scalability issues, equipment wear out, data integration with GIS and optimal data representation for clients. The long-term goals are to integrate the laser scanner with video and audio streams to create a synchronous and coherent representation of the line track; to create real-time 3D models automatically and to develop software for various applications, starting with OHL clearance management and tree identification and growth forecast.

Palavras-chave

Overhead Lines (OHL), Right of Way (ROW), Clearance, Quality of Service, Safety, Laser Range Scanner, Laser Imaging Detection and Ranging (LIDAR), Global Positioning System (GPS).

Resumo traduzido

“Os sistemas de medição com laser são uma ferramenta valiosa para inspeccionar instalações eléctricas sob tensão pois permitem obter medidas rigorosas a partir de distâncias seguras e sem perturbar a operação do sistema eléctrico.

Com um laser de medição e varrimento (laser range scanner) instalado numa posição pode criar-se um modelo do espaço livre à sua volta. Um mesmo laser de medição e varrimento montado num veículo com receptor GPS (Global Positioning System) gera um modelo tridimensional (3D) da instalação eléctrica e do ambiente à sua volta. Os sistemas laser combinados com localização por GPS são usados para medir distâncias de segurança em torno de linhas eléctricas aéreas e variações de flecha em tempo real. Estas soluções providenciam dados métricos em 3D para as actividades de manutenção, auditorias técnicas e legais, avaliação de riscos e treinos de segurança. Outras aplicações conexas incluem modelos “tal qual” (as built) de instalações e actualizações de representações em Sistemas de Informação Geográfica (GIS).

Os sistemas de alta qualidade e alto custo provenientes da topografia aérea foram usados no passado para algumas destas aplicações. O artigo descreve uma nova abordagem baseada em sistemas de baixo cusot, portáteis, recorrendo a laser range scanners industriais e electrónica de consumo. Estes lasers podem ser operado a partir do chão ou a partir de um helicóptero como a LABELEC faz para inspeccionar linhas eléctricas aéreas. Actualmente, o seu alcance de medida é de 60m a 80m, dependendo da reflectância dos alvos, a sua exactidão é próxima de 2cm para aplicações fixas e cerca de dez vezes mais para aplicações móveis, terrestres ou aéreas. Os autores mostram que embora a exactidão e resolução destes equipamentos sejam muito inferiores aos equipamentos topográficos usados para o mesmo fim, eles são suficientes para as aplicações supra-indicadas e oferecem uma melhor relação desempenho/preço.

Os ensaios preliminares descritos no artigo provam a viabilidade da abordagem nos casos em que o objectivo era verificar a deformação de varas de barramentos em subestações relativamente a normas de esforço mecânico e para medir as distâncias de seguranças em torno das linhas eléctricas aéreas. Os trabalhos actuais envolvem a integraçao destas funções na rotina actual de inspecções, o que deverá dar origem a ganhos de eficiência muito importantes. Subsistem desafios importantes nas áreas da robustez e escalabilidade da solução, desgaste do equipamento, integração de dados com os GIS e apresentação optimizada dos dados para os clientes. Os objectivos de longo prazo envolvem a integração dos dados laser com vídeo e áudio para criar uma representação coerente e síncrona da linha e faixa envolvente; a criação de modelos 3D automáticos e o desenvolvimento de software para várias aplicações, começanco com as linhas eléctricas aéreas, gestão da limpea da faixa e identificação de árvores e estimação de crescimento.”

Notas:
Este artigo relata o projecto de I&D que viria a dar origem ao Power Line Maintenance Inspection.
Albatroz Engenharia esteve presente na Exposição Técnica da CIGRÉ06.