Drone de Termografia para Gravações Aéreas Utilizando a Câmera Termográfica FLIR T640bx

A termografia tornou-se um assunto importante nos setores industrial e de construção nas últimas décadas. Um novo desenvolvimento nessa área consiste na inspeção termográfica a partir do ar. Combinadas a drones, as câmeras termográficas podem ser particularmente úteis para inspecionar sistemas fotovoltaicos. Drones com câmeras termográficas também têm sido usados para a inspeção termográfica de edificações inacessíveis ou linhas de transmissão elétrica, bem como para atividades de combate a incêndios e aplicação da lei. A tecnologia também pode ser implementada para outras aplicações industriais, pesquisa e desenvolvimento, arqueologia aérea de vanguarda ou observação da natureza e de animais.

Antes do uso de drones, visões gerais de grandes sistemas fotovoltaicos somente poderiam ser examinadas a partir de locais e prédios mais elevados, utilizando trabalhadores em alturas ou tripés fotográficos elevados, que requeriam muitos esforços e eram bastante inflexíveis. Beni Riedi, da empresa suíça emitec Messtechnik AG, estava insatisfeito com isso, e portanto desenvolveu a ideia de um drone com câmera termográfica para inspecionar sistemas fotovoltaicos e edificações maiores.

Soluções de medição e teste da emitec

Com suas três divisões, emitec datacom (medição, registro, análise, otimização, teste e gestão de redes e aplicativos), emitec industrial (tecnologia de medição para EMC, HF, termografia, saída, análise de sinais, registro de dados e laboratórios) e mesomatic fiberoptics (tecnologia de medição e emenda de fibras ópticas, componentes ópticos, CATV), a emitec oferece Soluções Totais de Teste comerciais a partir de um único fornecedor. A empresa representa mais de 50 fabricantes internacionalmente renomados. Entre esses, encontram-se as soluções de termografia da líder global de câmeras termográficas, a FLIR Systems.

Da ideia aos protótipos

Quando se tratou de termografia, Beni Riedi teve portanto acesso a toda a linha de câmeras termográficas de vanguarda. “Devido às distâncias maiores, percebemos que precisávamos utilizar uma câmera de vanguarda com altas resoluções térmicas", explica Beni Riedi. “As soluções de voo também teriam de ser tão confiáveis.” Portanto, ele precisava de um parceiro competente para o drone, que encontrou na Helipro GmbH, uma especialista em gravação aérea rápida não complicada. “Nossos drones pairam utilizando motores eletrônicos e, devido ao seu peso leve, têm as propriedades de voo de um beija-flor”, explica Marc Baumann, da Helipro. “Portanto, é possível obter gravações aéreas de novos ângulos e a uma altura de até 150 metros.”

Downlink de vídeo HD

O drone utiliza um downlink de vídeo HD para enviar as imagens termográficas para um ou mais monitores (p.ex., para um monitor no termógrafo e simultaneamente para um tablet para a pessoa que controla o drone). Para obter isso, a solução geral da Emitec e da Helipro utiliza a porta HDMI da câmera e sua própria solução de downlink para transmitir vídeo térmico não radiométrico contínuo de todo o voo em qualidade HD, podendo incluir a imagem MSX, se necessário. Ele tem todos os motivos para estar orgulhoso: “Não existe ninguém mais com essa qualidade”. A solução geral da emitec e da Helipro também utiliza uma solução desenvolvida por elas para controlar a câmera, que inclui a captura de uma imagem térmica radiométrica enquanto efetua simultaneamente a gravação visual.

Serviços termográficos a partir do ar

O primeiro cliente do drone de termografia desenvolvido pela emitec e a Helipro é Rolf Rutzer, da Krüger + Co. AG, na Suíça, que a utiliza para se posicionar como uma vanguardista tecnológica e ampliar seu portfólio de serviços. A Krüger + Co. AG foi originalmente estabelecida como uma pequena empresa de engenharia, contando agora com mais de 250 funcionários. O fabricante e prestador de serviços especializa-se em aquecimento/secagem de construções, danos provocados por água, detecção de vazamentos, física predial e ar condicionado, entre outras coisas. “Utilizando o drone de termografia, podemos oferecer aos nossos clientes serviços de inspeção para grandes edificações e sistemas fotovoltaicos, que não eram possíveis anteriormente”, explica Rolf Rutzer. “O drone de termografia fornece resultados valiosos com relação a garantia de qualidade, inspeções de manutenção e eventos elementares. Isso serve para ampliar a cadeia de valor para o cliente com um elemento importante, ao mesmo tempo que aumenta a sustentabilidade ecológica e econômica”.

A manutenção nunca deve ser negligenciada

Todos os sistemas fotovoltaicos de médio ou grande porte devem ser inspecionados ao menos uma vez ao ano. Portanto, quaisquer módulos possivelmente com defeito podem ser detectados durante a instalação e os serviços de garantia podem ser solicitados em tempo. Isso pode incluir defeitos de fabricação ou danos provocados durante o transporte. Também é importante garantir a eficiência de todo o sistema enquanto está em operação e substituir quaisquer módulos com defeito. Assim, quaisquer defeitos ou mesmo danos provocados por condições climáticas podem ser solucionados rapidamente. É possível encontrar uma visão geral de problemas possíveis no guia da FLIR para aplicações em construção e energia renováveis: www.getflir.com/green-guidebook

O drone é muito eficiente, especialmente se áreas maiores e com muitos módulos precisarem ser inspecionadas. Se, por exemplo, ocorrer um problema em um painel solar no telhado de um celeiro, medir os módulos individualmente com um medidor iria requerer muitos esforços. A termografia é ideal para isso, porque erros em módulos fotovoltaicos normalmente apresentam diferenças de temperatura relativamente altas, de 10-20 °K (=°C).

Câmera termográfica de vanguarda

Para poder efetuar a inspeção a partir de uma determinada distância, Beni Riedi requer uma câmera termográfica de qualidade extremamente alta com uma alta resolução. Portanto, a Emitec escolheu a FLIR T640bx. Seu detector de alta resolução, com 640 x 480 pixels, não apenas fornece imagens nítidas com um alto grau de detalhes. A câmera também conta com um autofoco contínuo permanente que é importante para obter um streaming de vídeo nítido da imagem térmica, uma vez que a altitude do drone muda constantemente. As funções adicionais incluem um visor de câmara, GPS integrado, uma bússola, perfis de linhas energizadas, desenho sobre a imagem (térmica e visual), MPEG4, WLAN, Meterlink, Thermal Fusion, imagem em imagem e a função MSX de aprimoramento de imagem, que permite a geração de imagens termográficas de detalhes anteriormente desconhecidos por meio de combinar as imagens térmicas e visuais.

Pacote completo incluindo drone, câmera, lentes, software e treinamento

O drone de termografia é fornecido em um pacote completo que inclui o dispositivo de voo e a câmera FLIR T640bx. Ele é fornecido não apenas com a lente padrão de 25°, que fornece uma visão geral excelente a partir do ar. A lente grande angular de 45° pode ser utilizada para obter um campo de visão térmico ainda maior. Quando determinadas áreas com problemas tiverem sido identificadas, o drone pode então utilizar a lente de zoom de 15° para efetuar, a partir de altitudes elevadas, gravações detalhadas de pontos com problemas. A lente de zoom também é ótima para inspecionar linhas de transmissão elétrica, uma vez que os problemas nessas frequentemente estão dentro de uma área muito pequena, e o dispositivo de voo precisa manter uma determinada distância.

O software e o treinamento estão incluídos

A solução completa inclui o software de análise, bem como uma sessão de treinamento de 3 dias. Durante os 2 primeiros dias, Marc Baumann, da Helipro, explica a tecnologia e o controle do drone na teoria e na prática para que o usuário possa controlar o dispositivo de voo com segurança, o que é um requisito importante para a cobertura de seguro do drone de termografia, entre outras coisas. No terceiro dia, Beni Riedi, da emitec, explica a câmera e a tecnologia de software aos usuários, que devem ser certificados ou ao menos contar com treinamento suficiente como especialistas em termografia.
Manuseio e o efeito do clima

É claro que o uso do drone apresenta certas limitações. O sistema não pode ser utilizado em caso de neve, chuva ou ventos fortes. “A propósito, vento é desvantajoso para inspeções prediais termográficas em geral”, explica Beni Riedi, “porque o vento resfria a fachada e assim falsifica os resultados.” Além disso, somente deve ser possível virar a câmera com o drone dentro de um determinado limite a fim de impedir que a câmera termográfica seja posicionada diretamente voltada para o Sol, o que pode danificar o detector.

A Helipro recomenda um intervalo de manutenção de 6 meses para garantir o funcionamento correto do drone. As câmeras da FLIR normalmente não requerem manutenção. Porém, Beni Riedi recomenda que sejam verificadas, recalibradas e tenham seu software atualizado pela emitec uma vez ao ano.

Opções de uso universais

No projeto do drone de termografia foi colocada ênfase em ser capaz de utilizar a câmera ao longo do ano e de forma tão flexível quanto o possível. Isso é obtido por meio de sua construção modular: Embora a câmera esteja firmemente presa ao drone para fins de utilização segura e precise ser cabeada com uma solução exclusiva para as funções de controle e de downlink de vídeo HD, ela pode ser removida rapidamente e utilizada como uma câmera termográfica portátil. Mesmo as duas aplicações primárias do drone (sistemas fotovoltaicos e termografia predial) se complementam uma à outra, uma vez que sistemas fotovoltaicos normalmente precisam ser inspecionados durante os meses quentes, enquanto que a perda de calor no setor predial ocorre primariamente durante a estação fria. O investimento nesses drones de termografia se paga rapidamente devido à alta demanda.

Resumo

Com os drones de termografia, a emitec, a FLIR Systems e a Helipro fornecem tecnologia de inspeção eficiente e de alta tecnologia. Operadores de sistemas fotovoltaicos e proprietários de edificações maiores podem se beneficiar muito do uso desses sistemas por meio de prestadores de serviços especializados. As empresas participantes demonstraram seu alto nível de competência neste campo e adicionaram um serviço revolucionário ao mercado.

Para obter mais informações sobre câmeras termográficas e sua aplicação, entre em contato com:
Câmeras termográficas: FLIR Systems GmbH, Berner Straße 81, D-60437 Frankfurt, Alemanha,
Telefone: 069/950090-0, Fax: -40, E-mail: info@flir.de www.flir.de
Treinamento e certificação em termografia (D): www.irtraining.eu

Venda e desenvolvimento de soluções completas, treinamento e certificação em termografia (CH):
emitec Messtechnik AG, Mr. Beni Riedi, Birkenstrasse 47, CH-6343 Rotkreuz, Suíça
Telefone: +41 (0) 41 748 60 10, Fax +41 (0) 41 748 60 11, info@emitec.ch
www.emitec.ch

Tecnologia de drones:
Helipro GmbH, Mettlenstrasse 6, CH-8472 Seuzach, Suíça
Telefone: +41 (0) 52 511 20 00, Fax +41 (0) 52 511 20 01, office@helipro.ch
www.helipro.ch
Helipro Alemanha: Chemnitz
Telefone: +49 (0) 371 /33716980, www.hpluftaufnahmen.de

Serviços termográficos incluindo drone de termografia:
Krüger + Co. AG, Winterhaldenstrasse 11, CH-9113 Degersheim, Suíça
Telefone: +41 (0) 71 372 82 82, Fax +41 (0) 71 372 82 52, info@krueger.ch
www.krueger.ch

Autores:
Thomas Jung, Gerente de Vendas e Distribuição, Europa Central, FLIR Systems GmbH, Frankfurt
Frank Liebelt, jornalista freelancer, Frankfurt