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


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 passado da manutenção de torres de transmissão 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.


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.


O presente da inspeção da linha de força


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.


O futuro será automatizado


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

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.


Os caminhos para o futuro

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. É fácil ver como tais soluções podem ser complementares: dados de inspeção de ativos podem fornecer contexto para uma falha detectada, por exemplo; ou falhas frequentes podem apontar para uma área prioritária para inspeção para prevenção de incêndios florestais.


A inspeção de torres de transmissão de energia tem no caminho um futuro, em última análise, automatizado, integrado e incrivelmente rico em dados. Substituem os métodos analógicos pelos digitais, os processos lentos pelos rápidos e um paradigma escasso pelo de abundância. Precisa-se plantar as “sementes da tecnologia” para este novo cenário ser construído. É uma visão atraente do futuro que está por vir.