Drones, Visión Artificial y Algoritmos entrenados Automatización de Inspecciones en Líneas de Transmisión y Distribución Autor: Ing. Percy Cueva Ormeño Gracias a la tecnología de las aeronaves no tripuladas (Dron), existen numerosas aplicaciones en el ámbito militar, servicios de mensajería, campo forense, sector salud, seguridad, en los servicios de sistema de información geográfica, etc. Estas pequeñas aeronaves, sumados al desarrollo de plataformas informáticas, big data y machine learning, ya se pueden hacer cosas maravillosas al servicio de la operación y mantenimiento de redes eléctricas. Veamos de una manera simplificada, una de sus aplicaciones para la automatización de inspección usando drones en líneas de transmisión y visión artificial. Tradicionalmente las empresas eléctricas recogen información semiautomática sobre condición de sus instalaciones: planificación de las inspecciones, emisión de la orden trabajo, ejecución en campo con ayuda de binoculares, recolección en formatos que ingresan en una aplicación, los datos se guardan en servidores, análisis, análisis y toma decisiones de intervención. Si parte del proceso, es realizada por terceros, puede pasar tiempo antes de ejecutar una acción necesaria de mantenimiento. la de se de un 1.- Definiciones Claves: El BI (Business Intelligence): es la habilidad para transformar los datos en información, y la información en conocimiento, de forma que se pueda optimizar el proceso de toma de decisiones en los negocios. Machine Learning: es la rama de la Inteligencia Artificial que tiene como objetivo desarrollar técnicas que permitan a los ordenadores aprender. Los proyectos Machine Learning crean algoritmos capaces de generalizar comportamientos y reconocer patrones a partir de una información suministrada en forma de ejemplo (entrenamiento). WHES CORPORATION SAC RUC 20600138007 Av. Circunvalación del Club Golf Los Incas Nro. 154 – Oficina 501 Santiago de Surco (ex – Av. Javier Prado Este 4990) T 01 6408529 982509902 Algoritmo Entrenado: Es un patrón característico que permite determinar el nivel de condición de una instalación. En sencillo estudia las características de una instalación y los califica como: “dentro de rango” o “fuera de rango” dada una referencia de operación preestablecida. El cerebro del dron inteligente va afinando los rangos en función de la información que va recopilando de la red a lo largo del tiempo. Estos rangos pueden tener una gama propia o recogida de alguna norma técnica de referencia: normal, alerta 1, alerta 2, emergencia para intervención inmediata, etc. Los primeros algoritmos entrenados serán definidos por el usuario. 2.- Paso Inicial Normalmente las empresas eléctricas cuentan con información en base de datos Excel de la línea de transmisión a inspeccionar. El esquema general del software como paso inicial, sería el siguiente: La aplicación debe permitir extraer un Excel customizado que recoja los datos que se consideren más relevantes, además de GENERAR UN MAPA GEOREFERENCIADO TIPO KMZ del recorrido de la inspección donde cada punto de inspección mostrará en un desplegable los formularios completados de la inspección y las fotos realizadas. 3.- Inspección en campo con el uso de drones Es realizado por personal entrenado con el uso de equipos certificados en la DGAC-MTC1 (División General de Aeronáutica Civil). El piloto calificado maneja el dron respetando las distancias mínimas de seguridad. Siendo que esta actividad es nueva, se recomienda una primera reunión pormenorizada y exposición detallada de la inspección, visita previa al lugar por parte del piloto y la gestión de permisos y otros requerimientos que tenga la empresa eléctrica o normativa de cada país. 1 Debe cumplirse con la regulación de cada país. En este caso se especifica la del caso peruano. WHES CORPORATION SAC RUC 20600138007 Av. Circunvalación del Club Golf Los Incas Nro. 154 – Oficina 501 Santiago de Surco (ex – Av. Javier Prado Este 4990) T 01 6408529 982509902 Las inspecciones deben realizarse a todos los componentes de la torre, haciendo un recorrido de 360 grados: 4.- Resultados Como se indicó anteriormente, el sistema debe ser capaz de auto detectar anomalías con un patrón determinado. Con el algoritmo entrenado y su inteligencia artificial, con el tiempo el diagnóstico será más preciso para una intervención más oportuna. Incluso se debe aplicar métodos de detección utilizando tecnología de lentes para realidad inmersa2 los cuales permiten visualizar defectos y anomalías de manera exacta en línea, así como la posibilidad de poder visualizar esta inspección con una transmisión en vivo desde un punto remoto hacia una pc desde las propias oficinas de la empresa eléctrica u otro operador a cargo. 2 Entiéndase realidad inmersa como una realidad aumentada con el uso de la tecnología combinando situaciones reales sumados a la inteligencia artificial de un software (machine learning). WHES CORPORATION SAC RUC 20600138007 Av. Circunvalación del Club Golf Los Incas Nro. 154 – Oficina 501 Santiago de Surco (ex – Av. Javier Prado Este 4990) T 01 6408529 982509902 A través de este sistema inteligente (dron, visión artificial más una plataforma con algoritmos inteligentes) se gana rapidez entre la inspección en campo y la toma de decisiones, además se superan de una forma enrome las limitaciones de una inspección tradicional con binoculares o uso de dron sin un software inteligente al descrito en el presente artículo. WHES CORPORATION SAC RUC 20600138007 Av. Circunvalación del Club Golf Los Incas Nro. 154 – Oficina 501 Santiago de Surco (ex – Av. Javier Prado Este 4990) T 01 6408529 982509902 Posteriormente, una vez obtenida la aplicación o software, el usuario debe acceder a los siguientes reportes que no son limitativos, más bien pueden ser adicionales en función de las necesidades e imaginación infinita del usuario (tales como reporte de incumplimientos de distancias mínimas de seguridad, invasión de franjas de servidumbre, etc.): ✓ Informe de inspección describiendo los puntos inspeccionados y las observaciones relevantes encontradas. ✓ Mapa del recorrido de la inspección que incluye por cada punto inspeccionado un desplegable donde se muestra la información inicial remitida por la empresa eléctrica y la información completada por el inspector, incluyendo las fotografías más importantes tomadas en campo. ✓ Un mapa georreferenciado incorporará LA IDENTIFICACIÓN DE PUNTOS DE INSPECCIÓN CON OBSERVACIONES por medio de un semáforo de CRITICIDAD que permitirá reconocer de manera rápida los puntos que requieren de atención o revisión dentro del recorrido de la línea. ✓ Videos de alta resolución por cada punto de inspección. ✓ Fotogrametría que permita obtener la topografía y el modelo 3D del terreno y objetos levantados pudiendo obtener la topografía con los métodos más avanzados y manteniendo altos grados de precisión . A su vez deber mostrar un plano topográfico con sus curvas de nivel, una ortofoto georreferenciada a esa precisión y calidad píxel, modelos digitales de elevaciones para determinar las alturas de postes, edificios colindantes, árboles y otros objetos que interfieran o colinden en la línea, así como la información base para elaboración de modelados 3D que se pueda requerir. Con ello, conjunto con topografía clásica y levantamiento arquitectónico se podrían obtener modelos 3D en plataformas CAD requeridas para subestaciones, torres o elementos requeridos ✓ Topografía de la línea: Conjuntamente con el levantamiento fotogramétrico con puntos de control georreferenciados y medidos con GPS diferencial de manera estática al IGN o bases enlazadas al mismo, obtenemos una nube de puntos que sirve para todo tipo de planos topográficos, cortes, secciones, perfiles levantados georreferenciados al IGN la mejor precisión. Más información y ejecución de pruebas piloto: [email protected] WHES CORPORATION SAC RUC 20600138007 Av. Circunvalación del Club Golf Los Incas Nro. 154 – Oficina 501 Santiago de Surco (ex – Av. Javier Prado Este 4990) T 01 6408529 982509902
