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SISTEMA DE CAPTURA DE IMAGENS DIGITAIS ACOPLADA
A BRAÇO ROBÓTICO PARA INSPEÇÃO EM LINHAS DE
TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
Rejane C. Sá, Daniel H. da Silva, Andre T. de Aquino, Paulo. Honorio , Andre L. C. Araújo, Antonio T. Varela e Patricia C. T. Lucena
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Sumário
• Introdução– Problemática – Justificativa
• Projeto• Objetivos• Desenvolvimento da pesquisa
– Dispositivo de captura de imagens– Comunicação e Tratamento de Dados– Braço robótico– Módulo de Visualização– Monitoramento do Sistema– Acesso a máquina fotográfica– Controle da inspeção– Interface da base de dados
• Testes e resultados• Conclusões
– Benefícios
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Introdução
• Problemática
– Atualmente inspeções nas linhas de transmissão aérea são realizadas de forma visual. Técnicos percorrem as linhas de transmissão e através de uma avaliação visual constatam possíveis problemas.
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Introdução
• Justificativa
– Alguns problemas não conseguem ser identificados.• Fora do campo visual • Segurança do trabalho
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Projeto
– A COSERN (Companhia Energética do Rio Grande do Norte), por meio de seu programa de Pesquisa e Desenvolvimento coordenado pela ANEEL, aprovou em 2007 um projeto para solucionar o problema descrito.
– Este trabalho apresenta a solução desenvolvida para o projeto, relacionando o controle e comunicação do sistema de captura de imagens digitais e a movimentação de um braço robótico.
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Objetivos
– Este trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema de inspeção visual utilizando dispositivo robótico de controle para câmera de vídeo, acoplado a uma vara de manobras.
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Objetivos
• Como objetivos específicos podem-se destacar:– Controlar remotamente um dispositivo de captura de
imagens e um braço robótico;– Transmitir comandos e imagens entre os dois
dispositivos que compõe o sistema de forma eletricamente isolada;
– Verificar a eficiência da comunicação estabelecida através de um link de rádio em ambientes ruidosos;
– Estabelecer processo para inspeção de linhas de transmissão.
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• Visão geral do sistema
Figura 1. Sistema
Desenvolvimento da pesquisa
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• Dispositivo de captura de imagens
Figura 2. (a) Máquina fotográfica sem a capa plástica, (b) Detalhe das ligações feitas nos botões da máquina
Figura 3. CI 4066, usado para chavear os botões da máquina fotográfica
(a) (b)
Desenvolvimento da pesquisa
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Desenvolvimento da pesquisa
• Comunicação e Tratamento de Dados
Figura 5. Esquema de tratamento de dadosFigura 4. EasyRadio ER400TRS
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Desenvolvimento da pesquisa
• Braço robótico– A estrutura mecânica foi desenvolvida no IFRN, toda
feita de alumínio, a fim de buscar uma boa sustentação da máquina e para que a mesma tivesse uma visão mais ampla dos pontos ao seu redor.
Figura 6. Esquema dos eixos de rotação
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• Braço robótico
Figura 7. Vista frontal da estrutura robótica
Desenvolvimento da pesquisa
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• Módulo de Visualização
Figura 8. Módulo
Desenvolvimento da pesquisa
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• Monitoramento do Sistema– Um display de cristal líquido (LCD) 16x2, onde é possível
mostras o menu da máquina fotográfica e mostrar os dados referentes a inspeção
– Dois botões para alternância de funções da interface e um terceiro botão para ativar a função a ser enviada a máquina fotográfica
– Um teclado alfanumérico, usado para escrever os dados da inspeção.
– Quatro botões para a movimentação do braço robótico– Um receptor de vídeo e um monitor de 6” usados com a
finalidade de mostrar as imagens da máquina.
Desenvolvimento da pesquisa
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• Acesso a máquina fotográfica
Ligar e desligar Liga e desliga a máquina fotográfica
Bater foto Bate foto, abre menu para inserção dos dados do poste e da última foto
Zoom mais Aproxima o foco da máquina na imagem
Zoom menos Afasta o foco da máquina na imagem
Ver foto Visualiza a última foto
Opções de flash Habilita ou desabilita flash
Função Macro Aciona a função macro
Nível da bateria Indica a carga da bateria
Tabela 1. Funções do Menu
Desenvolvimento da pesquisa
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• Controle da inspeção
– No inicio de cada inspeção é gravado no cartão de memória SD o número do poste mais próximo e o nome da primeira foto referente a esta. Este processo é feito com finalidade de analise das fotos em um PC. Após a conclusão da inspeção é retirado o cartão de memória SD do sistema de controle e o cartão de memória SONY da máquina fotográfica, estes cartões são colocados em um leitor de cartão genérico conectado ao PC onde um software relaciona cada foto ao seu respectivo poste.
Desenvolvimento da pesquisa
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• Interface da base de dados
Figura 9. Modelo da Base de Dados
Desenvolvimento da pesquisa
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• Interface da base de dados
Figura 10. Estrutura do Sistema Figura 11. Interface do sistema de alto nível.
Desenvolvimento da pesquisa
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Testes e resultados
Figura 12. Inicio dos testes em laboratório
Figura 13. Testes em Campo
Figura 14. Testes feito nas instalações da COSERN
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Conclusões
– O sistema foi montado e testado com sucesso em laboratório.
– O protocolo de comunicação implementado estabeleceu segurança no envio de comandos, evitando possíveis falhas de comunicação e sinais ruidosos externos.
– O isolamento é seguro, uma vez que os rádios estão funcionando perfeitamente e os principais botões da máquina fotográfica estão sendo manipulados remotamente.
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Benefícios
– A diminuição de interrupções para manutenção corretiva devido à identificação de problemas previamente encontrados,
– A diminuição de custos de reparo devido a inspeções mais detalhadas,
– O aumento de receita devido à diminuição de paradas por motivos de falhas, por falta de manutenção preventiva, entre outros.