O desenvolvimento de um sistema de aeronaves não tripuladas para inspeção de linhas de transmissão deu mais um passo importante para a continuidade do projeto.
O projeto conta com a parceria entre o Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), a Companhia Hidroelétrica do São Francisco (Chesf), a Fundação Casimiro Montenegro Filho (FCMF) e o Centro de Estudos e Sistemas Avançados do Recife (C.E.S.A.R.). Recentemente, foi iniciado o processo de certificação do sistema para voo experimental, através da colaboração do Instituto de Fomento e Coordenação Industrial (IFI). A concessão da Permissão Especial de Voo (PEV) viabilizará as operações previstas para a próxima fase.
“O RPAS (sigla em inglês para Remotely Piloted Aircraft Systems) ganhou importância no âmbito mundial, devido à sua versatilidade e habilidade de resolver diversos tipos de problemas e missões preestabelecidas”, explica o diretor do IFI, Cel Av Marcelo Franchito. “Sendo assim, faz-se necessária a implantação do reconhecimento dos projetos iniciados nessa área pela aeronáutica brasileira. O PEV é equivalente ao Certificado de Autorização de Voo Experimental (CAVE) e às Special Flight Permit (SFP), certificações mundiais que garantem com algumas restrições um voo seguro e permitem o avanço da tecnologia, pelo menos por um período de tempo suficiente para a normalização dos regulamentos”.
“A certificação para voos experimentais, inicialmente para a aeronave Delta 5, será fundamental para a realização da segunda fase do projeto, quando uma equipe alocada em Recife fará os testes operacionais de inspeção aérea da Linha de Transmissão Recife II – Ribeirão, da Chesf”, explica o professor Geraldo Adabo, coordenador do Projeto do Sistema Vant (Veículo Aéreo Não Tripulado) do ITA voltado para o Setor Elétrico. “Uma vez autorizada a operação experimental pela Autoridade Aeronáutica, será possível também contratar o seguro junto a uma companhia estabelecida no mercado”.
Para o professor Anderson Ribeiro Correia, pró-reitor de Extensão e Cooperação do ITA, o aval das autoridades é significativo na medida em que é condição para a validação dos protótipos para início de manufatura dos equipamentos, assim como planejamento operacional para que eles entrem em operação. “Como o VANT produzido já foi validado tecnicamente, precisa receber a certificação para poder circular no espaço aéreo, de forma a cumprir sua finalidade de monitorar as linhas de transmissão da Chesf”.
Após o amadurecimento da solução experimental, será realizado junto à Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC) o processo de certificação do sistema para uso comercial/corporativo.
O projeto
O sistema proposto pelo ITA prevê dois tipos de Vants com asa fixa (avião), de 25 kg (Delta 5) e 50 kg (Beta). As aeronaves possuem elevada autonomia para realizar inspeções em longos trechos de linha de transmissão. Além destas, o sistema possui aeronaves de asa rotativa de pequeno porte (multi-rotores) com o propósito de obter detalhes dos elementos das linhas, pois realizam manobras em baixa velocidade e próximas a elas. As aeronaves utilizadas possuem características complementares, tornando o sistema capaz de fazer a inspeção completa.
A segunda fase do projeto vai permitir que se identifiquem os aspectos que requerem melhorias e também a melhor adequação de cada plataforma aérea (airframe). Essa fase, denominada Cabeça de Série, inclui a busca de parceiros industriais junto a empresas do setor aeronáutico, para viabilizar a inserção do sistema no mercado.
Segurança e redução de custos são principais vantagens
O Brasil possui 100 mil quilômetros de linhas de transmissão, sendo que a Chesf é responsável por cerca de 20 mil quilômetros, que atendem a 47 milhões de unidades, o que corresponde a 22% do mercado consumidor de energia elétrica no país. A faixa de servidão dessa longa extensão é de responsabilidade das concessionárias. “Uma vegetação muito alta ou atos de vandalismo podem afetar a disponibilidade do serviço de fornecimento de energia elétrica. Por isso a necessidade de monitoramento constante”, justifica o professor Adabo.
A Manutenção de Linhas de Trasmissão da Chesf tem sua estratégia baseada na antecipação dos eventos que possam trazer riscos ou danos às instalações. Dessa forma, todas as ações de manutenção são planejadas a partir de inspeções aéreas e terrestres realizadas nas linhas de transmissão. “Esse é o aspecto preditivo. Outra ação (corretiva) que requer o pronto atendimento pela Chesf é nas ocorrências de desligamentos do sistema”, explica Osveraldo Vilar França Lima, gerente do Departamento de Manutenção de Linhas de Transmissão da empresa. “Essa situação requer uma inspeção rápida para localização e posterior correção da falha, o que é feito, atualmente, por inspeção terrestre, através das equipes de inspeção das regionais, ou por via aérea com helicópteros próprios da Chesf”.
Nesse processo convencional de inspeção, realizado por meio de helicópteros tripulados, inspetores fotografam os pontos de interesse para analisar as imagens posteriormente. Entretanto, características geográficas, condições climáticas e a baixa altitude necessária para o monitoramento podem tornar o trabalho perigoso. As aeronaves projetadas pelo ITA possuem capacidade para voar a uma distância de 40 metros das linhas de transmissão e enviar imagens detalhadas em tempo real.
“Um apoio de aeronaves leves, não tripuladas, nessas inspeções, traria enormes benefícios e agilidade nos atendimentos preditivos e corretivos, dentre eles: custos muito inferiores às tradicionais inspeções aéreas com helicópteros; possibilidade, pelo baixo custo, de se ter mais aeronaves alocadas ao longo do sistema (atendimento próximo ao problema); maior disponibilidade de prováveis avanços para voos noturnos (que hoje não são possíveis com os helicópteros da Chesf); possibilidade de realizar inspeções detalhadas, muito próximas às estruturas e de baixa altura (Vant de asa móvel)”, enumera França Lima.
Além de ter um custo reduzido em relação ao sistema convencional, o uso do Vant não apresenta riscos para o operador, já que seu controle é feito a partir de uma EMCS (Estação Móvel de Controle em Solo). O Vant é equipado com piloto automático e câmeras especiais, que também são operadas remotamente e permitem a visualização dos possíveis obstáculos nas linhas. Piloto e inspetor de linhas de transmissão recebem e analisam as imagens obtidas através das câmeras. Para isso, o Vant possui também um sistema de comunicação de dados de telemetria e telecomando, e comunicação de vídeo. O plano de voo é pré-estabelecido e leva em consideração as coordenadas geográficas das torres e o relevo do terreno.
Os Vants podem operar ainda na vistoria de usinas de geração de energia e parques eólicos. “Os aviões-robôs podem atuar com eficiência na captura de dados em projetos e ações para a modernização do sistema elétrico brasileiro”, explica o professor Adabo.
Por Ana Paula Soares e Emeline Domingues