La necesidad de mantener la infraestructura de servicios públicos (redes eléctricas, tuberías, parques eólicos y paneles solares) segura y en funcionamiento es fundamental. Los métodos de inspección obsoletos presentan grandes problemas: altos riesgos, altos costos y baja eficiencia. Los drones están cambiando las cosas. Son rápidos, precisos y pueden albergar numerosos sensores, lo que los convierte en la principal herramienta para la transformación digital en el sector de servicios públicos. Transforman la forma en que se recopilan datos, se evalúan los riesgos y se planifican las soluciones.
I. El gran valor de los drones en la inspección de servicios públicos
Los drones aportan a las empresas de servicios públicos grandes beneficios, especialmente en seguridad y velocidad.
El trabajo de inspección anterior era peligroso. Los trabajadores subían a torres o caminaban sobre terreno en mal estado. Los drones eliminan este riesgo. Utilizan cámaras y sensores térmicos para inspeccionar las cosas de cerca, pero desde lejos. Esto mantiene a los trabajadores seguros. Gracias a esto, las empresas invierten menos en medidas de seguridad. Pueden trasladar a sus trabajadores cualificados para que se centren en la reparación y la planificación.
Los drones también ahorran tiempo y dinero. Los helicópteros son rápidos, pero costosos. Las inspecciones a pie son lentas. Los drones son la mejor opción. Un solo dron puede revisar muchas torres o kilómetros de tuberías en un solo día. Esto es mucho más rápido que las personas. Además, después de fuertes tormentas o terremotos, los drones son los primeros en revisar los daños. Indican rápidamente a los equipos de reparación qué hacer, lo que ayuda a restablecer la electricidad rápidamente.
Los drones también mejoran los datos. Utilizan cámaras 4K, cámaras térmicas, sensores UV y LiDAR (Detección y Alcance por Luz). Los datos permiten pasar de simplemente detectar un problema a saber exactamente su gravedad. Por ejemplo, las cámaras térmicas miden los puntos calientes en las líneas eléctricas. Esto indica a los planificadores si un problema es urgente. El LiDAR crea modelos 3D de los equipos. Estos modelos proporcionan cifras exactas para gestionar los árboles cerca de las líneas eléctricas.
(Obtenga más información sobre la integración de LiDAR en UAV en la investigación UAS de la NASA ).
II. IA y Big Data: Cómo hacer que los datos de los drones sean útiles
Los datos de drones son más útiles cuando se combinan con inteligencia artificial (IA) y herramientas de big data. Este sistema (aire, nube y herramientas inteligentes) está mejorando la gestión de los servicios públicos.
La IA detecta y etiqueta problemas en los datos al instante. El análisis anterior requería muchas horas. Ahora, los modelos de IA analizan las imágenes y detectan rápidamente problemas como pernos faltantes o equipos dañados. La IA clasifica los problemas y les asigna una puntuación.
La IA también ayuda a predecir cuándo se romperán las cosas. Analiza datos de drones a lo largo del tiempo, como imágenes térmicas de diferentes meses. Detecta pequeños cambios, como el aumento de la oxidación del metal o la temperatura de un punto caliente. Este análisis ayuda a planificar el mantenimiento. Las empresas de servicios públicos pueden reparar las averías antes de que se rompan. Esto ahorra dinero y evita cortes de suministro.
Además, los datos LiDAR se utilizan para crear gemelos digitales . Estos son copias digitales exactas de los equipos. La IA trabaja con estas copias. Los gerentes pueden probar las reparaciones en la computadora y ver qué sucede durante una tormenta. El sistema decide entonces qué pieza averiada debe repararse primero, según su importancia.
(Lea sobre las aplicaciones de Digital Twin para infraestructura de IBM).
III. Radar de ondas milimétricas: comprobaciones en cualquier condición meteorológica
Los drones suelen usar cámaras y LiDAR. Sin embargo, estos sensores no funcionan bien con niebla, lluvia o humo. Para poder comprobar la situación constantemente, las empresas de servicios públicos necesitan un sensor que funcione con mal tiempo: el radar de ondas milimétricas (mmWave) .
El radar de ondas milimétricas utiliza ondas de alta frecuencia (30 a 300 GHz). Estas ondas pueden atravesar la niebla, la lluvia, el polvo y el humo . La instalación de este radar en drones ofrece nuevas ventajas.
En primer lugar, ayuda a los drones a volar con seguridad en condiciones meteorológicas adversas. El radar proporciona datos precisos de distancia y velocidad. Esto es clave para el vuelo más allá de la línea de visión (BVLOS) . Garantiza que el dron no choque contra cables eléctricos delgados ni torres cuando la visibilidad es baja.
En segundo lugar, mmWave puede ver bajo la superficie de algunos materiales. Esto ayuda a detectar problemas que las cámaras no pueden detectar. Por ejemplo, puede revisar las palas de los aerogeneradores en busca de agua o grietas ocultas bajo la pintura. Esto ayuda a detectar problemas a tiempo.
Por último, la tecnología de ondas milimétricas (mmWave) puede medir movimientos muy pequeños. Puede detectar las pequeñas sacudidas de las líneas eléctricas con el viento. O puede revisar las partes de las torres para detectar pequeñas flexiones. Esto proporciona nuevos datos para predecir cuándo una estructura podría fallar.
La combinación de radar de ondas milimétricas con cámaras y LiDAR crea un sistema de sensores muy fiable. Este sistema mantendrá las redes de servicios públicos robustas y seguras en cualquier condición.
(Vea cómo el radar industrial mmWave de Linpowave mejora la detección de drones en entornos hostiles).
Preguntas frecuentes (FAQ)
P1. ¿Qué es el vuelo BVLOS y por qué es importante para las comprobaciones de drones?
BVLOS significa "Más allá de la línea visual" . Las inspecciones con drones a menudo requieren llegar muy lejos, más allá de la vista del piloto. BVLOS permite a los drones volar estas largas rutas por sí solos. Esto agiliza mucho la inspección.
(Consulte las pautas BVLOS de la FAA en faa.gov ).
P2. ¿Cómo la IA mejora la calidad de los datos de los drones?
La IA optimiza los datos revisándolos y asegurándose de su coherencia. El programa de vuelo del dron garantiza que todas las fotos se tomen desde el mismo ángulo. La IA procesa estos datos . Esto permite comparar fotos tomadas con meses de diferencia y observar pequeños cambios.
(Descubra cómo Linpowave integra el procesamiento de datos de radar basado en IA ).
P3. ¿En qué invierten dinero primero las empresas cuando inician un programa de drones?
El dinero se gasta en tres cosas principales: drones de alta calidad (deben volar largas distancias y llevar sensores pesados), sensores costosos (como LiDAR industriales y cámaras térmicas) y el software que utiliza IA para estudiar los datos.
P4. ¿Cómo ayuda la IA a planificar reparaciones en los sistemas de servicios públicos?
La IA ayuda analizando los datos térmicos y visuales del dron a lo largo del tiempo. Detecta qué piezas se deterioran lentamente. La IA entonces predice cuándo se romperá una pieza . Esto permite a la empresa repararla antes de que falle.
(Lea estudios de casos relacionados en Energy.gov ).
P5. ¿Cómo aumenta la seguridad de los drones cerca de líneas eléctricas gracias al radar de ondas milimétricas?
El radar de ondas milimétricas proporciona datos de distancia muy precisos. Es un sistema de seguridad adicional . Puede detectar cables delgados y otros objetos con los que el dron podría chocar. Esto mantiene al dron seguro al volar muy cerca de cables eléctricos, incluso con mal tiempo.
(Descubra la tecnología de radar 4D de Linpowave para UAV ).