La inspección de tendidos eléctricos llegó a ser una de las operaciones más complejas que se podían hacer con un robot volador. También es una de las aplicaciones más gratificantes de la tecnología de drones moderna. Con la corrosión, el aflojamiento de los tornillos, el clima adverso o incluso los nidos de aves, hay muchas cosas que pueden acabar mal.
En varios ciudades de los Estados Unidos, las empresas de transmisión y distribución de energía tienen la obligación legal de realizar inspecciones visuales. La detección temprana permite resolver los problemas antes de que se presenten, lo que puede ayudar a garantizar que la energía llegue a los clientes.
Como fabricante líder de postes de distribución de electricidad adaptados, la empresa estadounidense Valmont Utility es toda una autoridad en el ámbito de la inspección de calidad de las estructuras del tendido eléctrico. Tradicionalmente, la empresa ha llevado a cabo estas inspecciones a mano, en un proceso tanto exigente y tedioso como costoso y peligroso. Sin embargo, cuando los drones industriales aparecieron como alternativa eficiente y eficaz a los procesos de inspección convencionales, Valmont no tardó ni un segundo en incorporar esta tecnología.
La empresa inició oficialmente su programa de drones en 2018, tras dedicar casi un año a realizar pruebas en la plataforma de DJI Matrice 200 Series. Para entonces, su equipo había recopilado suficientes pruebas fundadas como para demostrar que el uso de drones era al menos tan bueno (si no mejor) como subir a técnicos de pruebas no destructivas (NDT) en grúas para realizar inspecciones manuales.
Aunque eliminar el riesgo para la seguridad de que los ingenieros trabajasen en alturas junto a tendidos eléctricos de alta tensión ya era incentivo suficiente para que Valmont incorporase drones en sus operaciones, la empresa no tardó en darse cuenta de que contar con un "ojo de halcón" suponía otras cuantas ventajas.
"Durante los últimos 2 años, hemos derivado en torno al 70 por ciento de las labores de inspección a los drones", afirma Jake Lahmann, director de Calidad de SANT en Valmont Utility. "Esto ha aumentado tanto la calidad como la velocidad de nuestras inspecciones, y ahora podemos ofrecer a los clientes informes más precisos y útiles. Y lo que es aún más impresionante: hemos ahorrado muchísimo dinero, literalmente millones de dólares, a nuestros clientes"
Los postes de electricidad suelen encontrarse en terrenos escarpados y remotos, como pendientes pronunciadas, zonas pantanosas o incluso extensiones montañosas a las que no llegan las carreteras. Trasladar equipos pesados como grúas a algunas de estas ubicaciones puede resultar extremadamente difícil y, por tanto, caro. En algunos casos, Valmont ha tenido incluso que recurrir a la ayuda de excavadoras para instalar grúas junto a postes eléctricos.
Sin embargo, en el caso de los drones, la empresa solo tiene que enviar a un equipo de dos personas (el piloto del dron y el operador de cámara) para garantizar que en cada inspección se produzcan hallazgos óptimos. Los inspectores de pruebas no destructivas, con un alto nivel de formación y experiencia, analizan los datos en alta resolución desde la oficina y ofrecen a los clientes un plan estratégico de mantenimiento y reparación de sus activos.
Sin embargo, captar los datos adecuados no es tan fácil como parece. El VANT debe estar protegido ante la interferencia electromagnética (EMI) de las líneas de alta tensión y el piloto debe estar formado para garantizar que el dron vuele a una distancia segura en todo momento, incluso cuando las condiciones climáticas son desfavorables.
"Normalmente no trabajamos en las mejores condiciones. Nos enfrentamos al polvo, la humedad e incluso al cansancio físico de los trabajadores", subraya Lahmann. "El oeste de Texas, por ejemplo, es un terreno embarrado y montañoso, y suele hacer mucho viento".
Un dron que no esté diseñado específicamente para funcionar en estas condiciones podría acabar dañando las propiedades de los clientes. Este siempre ha sido un factor preocupante tanto para los directivos como para los pilotos de Valmont antes de cada vuelo, según reconoce Lahmann. "Un único error podría suponer tener que sustituir 32 kilómetros del cable óptico a tierra (OPGW) que se instala sobre las torres de transmisión y puede costar varios millones".
Aunque los procedimientos operativos estándares de Valmont definen en detalle cómo se debe manipular un dron si sucumbe a las interferencias electromagnéticas, la empresa ahora cuenta con una máquina formidable que combina un alto rendimiento con una fiabilidad incomparable: el Matrice 300 RTK y los instrumentos Zenmuse H20 Series.
El M300 RTK es la plataforma de drones más segura de DJI para la inspección de servicios públicos ya que no solo facilita protección ante la EMI, sino que viene equipada con un sistema de prevención de colisiones de próxima generación. Desde su robusto maletín de transporte y sus hélices invertidas hasta su índice de protección IP45, el dron ha sido diseñado para permitir una agilidad y maniobrabilidad sin precedentes, incluso en el entorno ventoso y complicado del oeste de Texas.
El diseño renovado implica también que ahora los pilotos pueden desplegar el dron y alcanzar sus objetivos más rápido que nunca. "Llegar a una torre rápidamente para inspeccionarla en directo podría salvar vidas durante desastres naturales en los que hasta el último segundo cuenta", afirma Lahmann. "Y no olvidemos que no solo inspeccionamos tendidos eléctricos, sino también torres de comunicaciones, policiales y de servicios de emergencias (ambulancias y hospitales)".
Las inspecciones en directo también se aprovechan del nuevo sistema de transmisión del M300 RTK, que proporciona una calidad de imagen sobresaliente incluso a distancia.
Como el sistema OcuSync Enterprise ofrece a los pilotos una conexión más duradera y con mayor capacidad de respuesta con el dron y sus instrumentos, el personal de Valmont puede situarse más lejos durante las inspecciones rutinarias de estructuras en emplazamientos difíciles. "Podemos volar hacia una estructura en lugar de acercarnos en un vehículo", concluye Lahmann.
Estos cambios en el diseño y el mayor énfasis en la seguridad y la transmisión han resultado tremendamente positivos para los inspectores de Valmont. Sin embargo, no son las únicas razones por las que Lahmann cree que todos los nuevos drones que compre la empresa desde ahora serán M300 RTK con instrumentos multisensores Zenmuse H20.
El tiempo de vuelo de hasta 55 minutos y las baterías intercambiables en caliente del M300 RTK han reducido drásticamente la cantidad de cambios de batería necesarios durante el día y el tiempo dedicado a ello. También han reducido el tiempo de inactividad del equipo.
El personal de Valmont ha podido ganar más de 80 minutos al día como consecuencia del ahorro de tiempo en el trabajo. Esto se traduce de forma efectiva en, al menos, la inspección de una estructura adicional al día, y a menudo, de dos.
El ahorro de tiempo también se deriva de la primera solución de sensores híbridos de DJI, la Zenmuse H20 Series. Con una cámara que ofrece una resolución de 20 MP y un zoom óptico híbrido de 23x, los ingenieros de Valmont ya no tienen que acercarse volando a un activo tanto como antes para obtener imágenes detalladas. El equipo puede encuadrar un área específica en la vista de cámara de gran angular, y la cámara con zoom capturará automáticamente un conjunto de imágenes de 20 MP de dicha área.
"Esta funcionalidad, por sí sola, nos ahorra unos 10 minutos por estructura", afirma Lahmann, y añade que la mayor resolución y los niveles de zoom ampliados han permitido a los inspectores NDT identificar hasta el más mínimo defecto, lo que resulta crítico en las inspecciones de infraestructuras de servicios y comunicaciones.
DJI Zenmuse H20
Estas mejoras de eficiencia no harán más que aumentar cuando el equipo libere todo el potencial de la focalización por IA, una nueva función que permite al dron replicar la posición, el ángulo y el encuadre de las zonas de interés en futuras misiones.
Lahmann admite que prevé que esta función será revolucionaria, y añade que: "Aunque algunas inspecciones se realizan anualmente, otros proyectos requieren que volvamos a inspeccionar una estructura cada trimestre. La focalización por IA nos permitirá comparar cosas que sean realmente comparables y comunicar a nuestros clientes si todo está perfecto o no con confianza".
Valmont Utility quiere seguir ampliando el horizonte de las inspecciones sin contacto de infraestructuras críticas. La empresa está invirtiendo intensamente en la mejora del análisis de datos, pero Lahmann no tarda en mencionar que esto no difumina la importancia de los inspectores NDT. "No queremos eliminar el factor humano, solo queremos mejorarlo".
Valmont también ha patentado cuatro brazos robóticos que pretende usar en combinación con los drones en el futuro. Además, al ser un fabricante global de estructuras para el sector energético, Valmont también está instalando pequeños sensores en las torres de transmisión y distribución para ofrecer un nivel constante de información sobre su estado a los clientes. Por tanto, si hay una ventisca o el sensor informa de que un vehículo pesado podría haberse estrellado contra la torre, la empresa puede alertar rápidamente al cliente y llevar a cabo una inspección puntual con un dron.
En general, el M300 RTK con los instrumentos Zenmuse H20 Series ha aumentado nuestra eficiencia en al menos un 30 por ciento. Esto significa que este dron no es una mera adquisición por nuestra parte, sino una inversión que se amortizará sola". Jake Lahmann, director de Calidad de SANT, Valmont Utility
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