Con el objetivo de aumentar la seguridad y la eficiencia de las inspecciones de infraestructura de transmisión eléctrica basadas en sistemas de aeronaves no tripuladas (UAS) o drones, se han desarrollado nuevas tecnologías de detección y algoritmos de software para permitir que los UAS aprovechen los campos electromagnéticos (CEM) emitidos por las líneas de transmisión de energía para la navegación.
El proyecto, que se puso en marcha en 2020 con financiación parcial de la Autoridad de Investigación y Desarrollo Energético de Nueva York (Nyserda), ha sido desarrollado por Manifold Robotics en colaboración con la Autoridad de Energía de Nueva York (NYPA, por sus siglas en inglés).
Los drones se están convirtiendo en una herramienta indispensable para realizar inspecciones de infraestructuras. Sin embargo, volar estos dispositivos alrededor de las líneas de transmisión supone un desafío dado que a los pilotos remotos les resulta difícil determinar la distancia entre el UAS y los conductores de la línea de transmisión, y volar a lo largo de las líneas de transmisión plantea desafíos similares, además de hacer frente a las restricciones reglamentarias para el vuelo más allá de la línea de visión (Bvlos).
Para abordar estos desafíos, Manifold Robotics y NYPA colaboraron para desarrollar un sistema de detección de campos electromagnéticos para UAS. Al detectar los campos electromagnéticos emitidos por las líneas de transmisión, los drones pueden detectar la presencia de líneas y estimar a qué distancia se encuentran, lo que podría llevar a la prevención automatizada de colisiones o al seguimiento de líneas.
Tecnología de detección de campos electromagnéticos
El desarrollo del producto requirió el diseño y la fabricación de sensores de campo eléctrico y magnético con amplia sensibilidad, al tiempo que los investigadores se enfrentaban a las limitaciones de tamaño y peso de las aeronaves. De esta manera, se desarrollaron algoritmos de software para analizar los datos de los campos electromagnéticos en vuelo y emitir comandos al dron para evitar colisiones con la línea o rastrear de forma autónoma a lo largo de ella.
Se realizaron más de 100 vuelos de prueba con la tecnología en la infraestructura de la línea de transmisión de la NYPA. Como demostración final, la tecnología se desplegó para un vuelo de aproximadamente una milla a lo largo de una línea de 345 kV. La tecnología de detección de campos electromagnéticos guió al dron para mantener una distancia de separación de 20 pies de la línea mientras volaba en paralelo a ella. Al hacerlo, el dron siguió de forma autónoma un cambio en la dirección de la línea de transmisión, además de ajustar su altitud para tener en cuenta la altura variable del conductor debido a la caída de la línea y la variación del terreno.
Esta tecnología no se basa en puntos de referencia GPS para volar a lo largo de las líneas de transmisión, sino que estima directamente su distancia. Así, se espera que este enfoque proporcione una ventaja para el vuelo más allá de la línea de visión a lo largo de las líneas de transmisión con fines de inspección, ya que permite a los drones volar de manera segura muy cerca de las líneas, donde el riesgo de encontrarse con otras aeronaves es insignificante.