Drone da Geoscan para mapeamento do meio ambiente.

Como os drones auxiliam o controle ambiental

Quando a maioria das pessoas pensa em drones, provavelmente associa a uma diversão, ou para fazer boas imagens aéreas. Mas tem muita gente usando eles para aplicações mais refinadas que demandam tecnologia avançada. Esses pequenos brinquedos na verdade podem ser grandes aliados no agronegócio, cinema, aplicações industriais, mas também para a engenharia civil e ambiental. Neste artigo quero explorar um pouco o tema ao usar os drones para realizar mapeamentos que sirvam como base para o controle ambiental. Inclusive esse controle pode incluir parâmetros como térmicos e acústicos.

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Criei um interesse especial sobre esse tema depois de participar o maior Forum de aviação do mundo, o AIAA Aviation Forum, realizado em Denver, onde apresentei um trabalho sobre medição acústica para materiais acústicos em aeronaves no congresso de aeroacústica, o AIAA/CEAS. E esse gosto me levou a estudar mais o tema que compartilho aqui com vocês.

Pablo no congresso AIAA

Pablo Serrano no congresso AIAA/CEAS (Não reparem o penteado…)

Uso de drones em engenharia

Uma empresa russa chamada Geoscan desenvolveu um software chamado Photoscan, que permite coletar diversas imagens aéreas de um drone, referenciar elas através de satélites e com isso gerar mapas tridimensionais de qualidade. Veja o video abaixo.

Imagine agora poder utilizar tais imagens para fazer a gestão de obras em andamento. Uma possibilidade é a entrada neste mapa virtual ultra realístico para realizar inspeções usando realidade virtual, o que não é nada do outro mundo hoje em dia.

Existem diversas aplicações dos drones, e vou listar algumas aplicáveis à engenharia ambiental, mecânica, elétrica e civil abaixo:

  • Mapeamento térmico para inspeção de tubulações utilizando câmeras térmicas
  • Elaboração de modelos 3D para museus e arquivo
  • Controle e gestão de obras
  • Monitoramento de desmatamento
  • Monitoramento de dispersão de gases poluentes
  • Monitoramento de vazamentos de poluentes em águas
  • Inspeção de parques eólicos
  • Inspeção de linhas de transmissão de energia
  • Fiscalização do plano diretor por invasão de áreas
  • Acompanhamento de ocupação do solo

Enfim, o que gostaríamos de salientar, é que os modelos tridimensionais podem ser utilizados como arquivos de alta fidelidade, com precisão de cerca de 5 cm dependendo da tecnologia, para elaboração de modelos de engenharia. Quando digo modelos, podemos pensar em um cálculo matemático usando parâmetros físicos para descrever o comportamento de um fenômeno. Por exemplo a dispersão de um gás em uma cidade, de acordo com a direção do vento, densidade e relevo. Outro parâmetro que depende fortemente do relevo e da absorção dos materiais é o som.

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Modelos de propagação sonora

A propagação sonora em ambientes abertos, por vezes é realizada em softwares, como o iNoise, que simplificam ao máximo o relevo e as propriedades acústicas de absorção dos materiais, e permitem realizar cálculos rápidos dos níveis de pressão sonora. Entretanto, se realizamos algumas medições em pontos específicos e criarmos um modelo, esse será praticamente estático.

Para se ter mais qualidade de detalhes do relevo, os drones permitem realizar medições em intervalos regulares de tempo. E com isso ter mapas atualizados e com alta qualidade, que permitem atualizar o mapa de ruído periodicamente. Se aliarmos a posição de cada medidor de nível de pressão sonora que está realizando uma medição contínua, com as coordenadas de GPS das ortofotos geradas pelas imagens do drone, podemos ter um mapa acústico em tempo real! Isso é incrível e praticamente inconcebível para muitas pessoas, visto o custo computacional. Entretanto, essa pode ser uma solução muito interessante para monitoramento de explosões, de eventos esportivos ou culturais com duração reduzida e que causam um impacto ambiental considerável.

Como fazer isso

Primeiramente é necessário dispor de um drone que tenha capacidade de carregar uma câmera adequada à aplicação. Por exemplo, se o objetivo é determinar a periculosidade em uma chaminé, pode-se utilizar uma câmera térmica que inclusive pode ser colocada em um drone durante a noite para verificar a temperatura e inspecionar rachaduras nas paredes da chaminé.

Depois é necessário um software de processamento de imagens para geração das ortofotos. O Photoscan é uma das alternativas, e o Drone Deploy é outra. Depois de possuir as ortophotos é necessário um software de modelagem acústica, por exemplo o iNoise, que importa os arquivos do relevo e realiza os cálculos de propagação ao inserir as fontes sonoras. Os dados das fontes sonoras podem ser adquiridos em tempo real de uma estação de monitoramento ambiental, ou ainda podem vir de medições realizadas por um profissional que foi à campo.

O site Ambiência Acústica apresenta mais detalhes em termos de legislação e de como isso é realizado considerando fatores importantes como a insalubridade. Essa questão de segurança do trabalho é de extrema importância visto a enorme quantidade de processos trabalhistas advindos da falta de projeto, controle e manutenção de infra-estruturas que abrigam diversos funcionários, os quais estão expostos a agentes de risco.

Outra referência interessante é o projeto BlueAeroVision que trás mais detalhes sobre as diversas aplicações do uso de drones na engenharia. Vale a pena conferir, portanto veja o video abaixo.

 

Se você se interessou e quer saber mais. Nós do Portal Acústica vamos fazer um webinar, neste dia 10/01/2018 às 20h de Brasília, entrevistando o MEng. Rogério Regazzi, que é especialista no tema. Vamos abordar as tecnologias e aplicações, explorando a questão de saúde ocupacional e de controle ambiental.

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About the author: Pablo Serrano

Engenheiro Mecânico mestre em Acústica e Vibrações pela UFSC com experiência em materiais de tratamento acústico, gerenciamento de projetos, acompanhamento de obras, medições, projetos, especificação de materiais e negociação. Atualmente cursando o doutorado no Institute of Sound and Vibration Research (ISVR) na Universidade de Southampton, Reino Unido. Entretanto, está disponível para atuar em consultorias e projetos.

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