Tomar Medições Precisas de instalações de alta tensão com laser Faixa Scanners e GPS

por J. Gomes-Mota¹, A. Vale², A. Matos-André¹, M. I. Ribeiro^2
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:

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

Resumo

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.

Palavras-chave

Linhas elétricas aéreas (OHL), direito de passagem (ROW), apuramento, qualidade de serviço, segurança, laser digitalizador de alcance, laser de deteção de imagens e alcance, sistema de posicionamento global (GPS)

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