Utilização de Aeronave Remotamente Pilotada na Execução e ... Contudo, de acordo com Anac...
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Utilização de Aeronave Remotamente Pilotada na Execução e Controle de Projetos
Julho/2018
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - Ano 9, Edição nº 15 Vol. 01 julho/2018
Utilização de Aeronave Remotamente Pilotada na Execução e Controle
de Projetos
Diogo Lucena – [email protected]
MBA em Projeto, Execução e Controle de Engenharia Elétrica
Instituto de Pós-Graduação - IPOG
Porto Alegre, RS, 03 de Outubro de 2017
Resumo
Não é novidade que execução e controle constituem atividades fundamentais para a garantia
da vida útil de qualquer empreendimento, produto ou projeto. Mas como realizar estas
tarefas de forma eficiente, segura e com baixo custo? É fato que o controle, por exemplo,
deve existir, seja de forma periódica ou na forma de ação corretiva, mobilizando um razoável
esforço de planejamento e gestão de pessoas. Surge, então, o objeto desta pequisa, que traz
um elemento tecnológico adicional no intuito de potencializar este processo, com foco nestes
três direcionamentos: eficiência, segurança e custo. Assim sendo, de encontro a estas
expectativas, temos a tecnologia como aliada e uma das mais recentes opções, o
popularmente conhecido “drone”, cujo conceito vai muito além desta simples e informal
denominação, a qual será devidamente explorada ao longo deste artigo. As referências
tiveram embasamento em trabalhos, pesquisas e documentos oficiais de domínio público,
uma vez que o interesse na utilização das Aeronaves Remotamente Pilotadas (ARP, ou o
termo em inglês RPA - Remotely-Piloted Aircraft) propiciaram o surgimento de muitos
registros de pesquisa. Tal interesse foi tamanho que a legislação de aviação civil brasileira
adequou-se de forma a contemplar esta nova atividade, ou seja, já existe regulamentação
para fiscalizar a operação de RPA. No Brasil, agora, além de linhas de fomento à pesquisa e
desenvolvimento de RPA, temos também já definidas as regras que balizam a operação das
unidades operacionais deste mercado, como cadastro de aeronave e utilização do espaço
aéreo. Assim, estima-se que os mais diversos segmentos, tais como construção civil, geração,
transmissão e distribuição de energia, manutenção de instalações elétricas, fachadas e
plantas industriais, agricultura, entre outros que exigem exposição humana em tarefas longas
e monótonas, deverão ter o auxílio de RPA nas operações de execução e controle, gerando
benefícios ambientais, de tempo, de segurança e financeiros.
Palavras-chave: Drone. Tecnologia. Regulamentação. Segurança. RPA.
1. Introdução
A evolução tecnológica sempre fez parte da história humana, seja voltada para o
entretenimento, praticidade, conforto ou segurança. O objeto de estudo aqui apresentado
possui estes quatro pilares de atuação, ou seja, surge em um primeiro momento para o
entretenimento, mostra-se extremamente prático em suas atividades, possui conforto em sua
operação (por ser guiado remotamente ou de forma autônoma) e proporciona elevado grau de
segurança e usabilidade, uma vez que reduz quase em sua totalidade a exposição humana à
execução da tarefa.
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Sempre despertou, principalmente na área de engenharia, o interesse no emprego de “drones”
nos mais diversos segmentos. Por estar inserido em um meio onde o avanço tecnológico e o
desenvolvimento fazem parte de minha profissão como Engenheiro Eletricista, bem como
estar atuando em projetos de eletrônica aviônica embarcada, associava as notícias e
informações pertinentes a “drones” aos módulos específicos da Especialização que estou
realizando: MBA em Projeto, Execução e Controle de Engenharia Elétrica. A grande
popularização dos “drones” se deve principalmente à sua facilidade de uso, aquisição e custo
relativamente baixo. Contando com diversos modelos (asas fixas, asas rotativas, dirigíveis,
etc.), tamanhos, performances e aplicações, a regulamentação para o emprego de uma
Aeronave Não Tripulada vinha se mostrando complexa, devido às recentes implicações que
esta nova modalidade estava impondo, mas principalmente pelo fato de não haver piloto a
bordo. Obviamente, “drones” mais sofisticados e com mais recursos terão um valor agregado
mais elevado, da mesma forma para aqueles com desenvolvimento dedicado para tarefas
específicas. Porém, tal popularização ocorreu de forma tão intensa que a regulamentação foi
formulada de maneira provisória, tendo como base as regras até então vigentes, voltadas para
aeromodelos, restringindo, de certo modo, a utilização da capacidade total desta inovação
tecnológica. Contudo, em 2 de maio de 2017, finalmente entre em vigor o RBAC-E nº 94 –
REGULAMENTO DE AVIAÇÃO CIVIL ESPECIAL, onde Anac (2017:4-10) define todos
os requisitos necessários para a utilização de aeronaves remotamente pilotadas, incluindo
classificação das mesmas, qualificações e documentação necessária para a execução das
atividades.
Exposto isto, a proposta deste trabalho consiste em analisar a possível utilização de “drones”,
ou Aeronaves Remotamente Pilotadas, nas atividades de execução e controle de projetos,
relacionando isto a alguns módulos ministrados durante o curso. Dessa forma, temos um
objeto de estudo que promove uma cobertura de vários assuntos, tornando a análise mais
abrangente, e não limitada a um ou poucos assuntos estudados no MBA. Podemos observar
que em grande parte dos módulos, com exceção daqueles com conteúdos de gestão ou
administrativos, é possível atribuir pelo menos alguma atividade que poderia ser realizada por
“drone” ou Aeronave Remotamente Pilotada, seja na fase de execução ou controle de projeto.
O tipo de pesquisa adotada foi basicamente qualitativo, com coleta bibliográfica e documental
acerca do assunto abordado, levando em conta os aspectos mais recentes, dados históricos e
evolutivos. Dentre as tarefas de maior visibilidade executadas por “drones”, podemos citar:
a) Inspeção visual aérea em linhas de transmissão de energia, geradores eólicos, plataformas
de petróleo, oleodutos;
b) Obtenção de imagens aéreas em obras civis;
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Figura 1 – Imagem aérea de uma obra civil
Fonte: Adaptado de FORTES (2015)
c) Obtenção de imagens termográficas em subestações e/ou linhas de transmissão de
energia;
d) Aplicações operacionais na agricultura: semeadura, pulverização de inseticidas,
mapeamento de terreno, dimensionamento de safra, etc.;
e) Combate e monitoração de incêndios;
Figura 2 - "Drones” adaptados para combate a incêndios
Fonte: Adaptado de SANTOS (2014)
f) Vigilância: costeira, marítima, portuária, de multidões, de grandes eventos;
g) Controle: de atividade ilegal, de patrimônio;
h) Mapeamento e monitoramento: de desastres naturais, de acidentes;
i) Operações de socorro/resgate;
j) Ajuda humanitária;
k) Avaliação de risco;
l) Gerenciamento de estoque.
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Figura 3 - "Drone" em atividade de gerenciamento de estoque
Fonte: Adaptado de PECHARROMÁN (2017)
Por exemplo, há certos acidentes de trânsito que podem gerar impactos maiores, como os que
envolvem derramamento de produtos perigosos. Longhitano (2010) descreve papéis que uma
RPA pode desempenhar na captação de imagens aéreas e sensoriamento remoto nesses locais.
Uma Aeronave Não Tripulada é essencial nos casos em que ainda não se tenha informações
sobre a carga derramada envolvida, com possibilidade de exposição a gases tóxicos pelas
pessoas ao redor, ou até mesmo em risco de explosões.
Nota-se uma abrangência substancial em diversas atividades até então não executadas,
executadas de maneira ineficiente ou realizadas com segurança comprometida. O avanço de
tecnologias na área óptica, envolvendo imagens, sejam estas termográficas, de visão noturna
ou visão diurna, e também os dispositivos que as controlam, como câmeras e sensores, vão
sendo simultaneamente embarcados nos “drones”, dada a sua popular utilização, de forma a
absorver todas estas novidades com facilidade.
2. Mas afinal de contas, o que é um “drone”?
O termo “drone” foi originado nos Estados Unidos da América (EUA), significando
“zangão”, em uma tradução direta e literal para o português, designando mundialmente todo e
qualquer objeto voador não tripulado, seja para propósito militar, profissional, recreativo ou
comercial. Trata-se de um termo genérico, sem embasamento técnico, comumente utilizado
para as plataformas de pequeno porte utilizadas para fins de lazer e filmagens aéreas.
Em uma análise superficial, “drones” são objetos voadores que foram sofrendo modificações
ao longo do tempo com o objetivo de ficarem mais seguros e mais estáveis. Essas melhorias
foram alcançadas principalmente com a utilização de GPS (Global Positioning System) e
utilização de múltiplos motores – alguns deles possuem até oito, cada um movimentando uma
hélice. Alguns fabricantes denominam seus “drones” de quadricópteros, naturalmente, quando
tem quatro motores.
Figura 4 - Exemplo de "drone" quadricóptero
Fonte: Adaptado de SANTOS (2014)
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Contudo, de acordo com Anac (2017), ficam válidas as seguintes definições:
(1) aeromodelo significa toda aeronave não tripulada com finalidade de recreação;
(2) Aeronave Remotamente Pilotada (Remotely-Piloted Aircraft - RPA) significa a
aeronave não tripulada pilotada a partir de uma estação de pilotagem remota
com finalidade diversa da recreação;
[...]
(4) Estação de Pilotagem Remota (Remote Pilot Station - RPS) significa o
componente do RPAS contendo os equipamentos necessários à pilotagem da
RPA;
[...]
(14) Sistema de Aeronave Remotamente Pilotada (Remoted-Piloted Aircraft System
– RPAS) significa a RPA, sua(s) RPS, o enlace de pilotagem e qualquer outro
componente, como especificado no seu projeto (ANAC, 2017:4-5).
Ainda segundo Anac (2017), o RPAS e a RPA são classificados de acordo com o Peso
Máximo de Decolagem (PMD) da RPA da seguinte maneira:
(1) Classe 1: RPA com peso máximo de decolagem maior que 150 kg;
(2) Classe 2: RPA com peso máximo de decolagem maior que 25 kg e menor ou
igual a 150 kg; e
(3) Classe 3: RPA com peso máximo de decolagem menor ou igual a 25 kg
(ANAC, 2017:5).
Portanto, como já mencionado anteriormente, a partir de 2 de maio de 2017, a legislação
brasileira passou a ter amparo técnico, definindo equipamentos para fins profissionais e para
fins recreativos.
Desde então, a regulamentação estabelece diretivas a serem seguidas para cada classificação,
de forma a enquadrar-se adequadamente no “trânsito aéreo” brasileiro. Assim, fica
estabelecida de uma vez por todas, após grande espera e incertezas de mercado, os termos de
uso e requisitos técnicos para as aeronaves, para os sistemas e para os pilotos.
Outra denominação bastante divulgada é a de Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT),
nomenclatura oriunda do termo Unmanned Aerial Vehicle (UAV), porém, de acordo com
Ministério da Defesa (2017:5), é considerada obsoleta na comunidade aeronáutica
internacional, no entanto ainda muito utilizada.
Dito isto, daqui em diante utilizaremos as expressões “drone” e RPA, considerando a primeira
uma denominação popular e a segunda uma denominação técnica, de acordo com a legislação.
3. Referencial Histórico
A primeira utilização conhecida de RPA ocorreu em 22 de agosto de 1849 quando o exército
austríaco atacou a cidade de Veneza, utilizando balões com cargas explosivas. Desde então,
por questões de custo e complexidade, até poucos anos atrás essas plataformas eram
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tradicionalmente desenvolvidas e adquiridas para emprego militar. As bombas “voadoras”
V1, utilizadas pelos alemães na II Guerra Mundial para atacar alvos a grandes distâncias sem
colocar em risco seus pilotos, foram as RPAs de sucesso, embora ainda não fossem
conhecidas por essa denominação. Continuaram a ser utilizadas em diversos outros conflitos
que se sucederam.
Figura 5 – Bomba “V1” alemã
Fonte: Adaptado de BISPO (2013)
Porém, foi na II Guerra do Golfo, iniciada em 2003, que se tornaram mais conhecidas pelo
público em geral ao serem usadas em grande escala pelas forças norte-americanas para o
monitoramento de inimigos, designação de alvos e até lançamento de armamentos guiados. A
partir desse conflito, diversas nações passaram a ter interesse em adquirir e desenvolver
plataformas desse tipo para emprego militar.
No Brasil, o primeiro registro de desenvolvimento de uma RPA ocorreu em 1982. Em um
projeto conjunto entre o Centro Técnico Aeroespacial e a Companhia Brasileira de Tratores,
um veículo aéreo não tripulado a jato foi produzido, mas o projeto acabou sendo encerrado
antes do seu primeiro voo. Posteriormente, outras empresas investiram nessa tecnologia para
atender às necessidades da Marinha, do Exército e da Aeronáutica. Assim como em vários
outros países, o principal interesse em veículos aéreos não tripulados se resumia no emprego
como “alvos voadores” para treinamento de tiro real de suas unidades antiaéreas.
O mercado civil de RPA surge no Brasil na última década impulsionado por empresas criadas
por pesquisadores universitários, que uniram suas paixões por aeromodelos aos avanços dos
sensores ópticos digitais, eletrônica de controle e sistemas de comunicação, que permitiram
agregar às suas pequenas plataformas capacidades suficientes para o seu emprego comercial.
Inicialmente, apenas as plataformas de asas fixas foram exploradas e ganharam melhorias,
passando de unidades com utilização de câmeras simples para unidades de análise de espectro
e calor nos modelos mais completos, empregados na agropecuária e mineração.
Posteriormente, as unidades de asas rotativas incorporaram todas estas funcionalidades e
ganharam grande espaço de mercado.
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4. Utilização moral e ética dos “drones”
Com a finalidade de complementar o estudo aqui proposto, tendo em vista a análise crítica
responsável e o levantamento equilibrado dos aspectos relativos aos “drones”, é preciso levar
em conta os riscos e criticidades que envolvem a utilização de RPAs. Em termos técnicos,
pode-se dizer que o Brasil agora possui legislação que cobre os elementos técnicos da
aeronave, sistema, piloto e utilização de espaço aéreo. Entretanto, não existe uma tratativa de
aspecto jurídico relacionado com a privacidade e proteção dos dados do cidadão.
Temos que ressaltar aqui que é natural os “drones” estarem equipados com câmeras de vídeo
que permitem que os pilotos as comandem. Podem facilmente gravar e armazenar imagens, e
divulgar via Internet por exemplo. Existe a possibilidade de capturar imagens de pessoas em
suas casas, bem como números de identificação em geral, interferindo na privacidade da
propriedade e da vida privada, constituindo uma violação desses direitos. Além disso, como
vimos, “drones” são capazes de transportar e recolher cargas, configurando uma porta aberta
para potenciais atividades ilegais. O ambiente de cunho jurídico para assegurar uma
integração segura no sistema de aviação civil está aparentemente em fase de discussão e
desenvolvimento. Ainda não existem sistemas atuantes por zonas de exclusão (delimitação
geográfica) ou que detectem interceptação. Atividades ilícitas ou invasão de privacidade com
uso de “drones” serão naturalmente tratadas pelas autoridades de segurança pública
competentes, com as regras vigentes.
O que temos de mais específico em termos jurídicos, está em Anac (2017:8-10), e já é um
bom avanço. Na Subparte B – Regras de Voo, item E94.103 – Regras Gerais para a operação
de aeronaves não tripuladas, são estabelecidas regras principalmente relacionadas à carga dos
“drones”, referindo-se a artigos perigosos ou ilícitos.
Vejo com naturalidade o surgimento de dúvidas pertinentes às atividades até então pouco ou
não realizadas. É perfeitamente normal virem à tona aspectos positivos e aspectos negativos
em um primeiro momento. Em meio às críticas, discussões, dados levantados, sugestões e
estudos, esta nova aplicação tende a convergir para o “ideal”.
O desenvolvimento exponencial e a proliferação dos “drones” desafiam os gestores públicos a
criarem regulamentação para todos os quesitos, gerando um equilíbrio entre a vontade de
apoiar o seu potencial positivo a nível econômico e comercial e a necessidade de prevenir,
minimizar e dar respostas aos aspectos negativos e aos riscos já referidos. O panorama dos
“drones” mostra-se bastante otimista diante de suas inúmeras possibilidades.
5. Atuação da pesquisa
Como mencionado anteriormente, o objetivo deste trabalho consiste em identificar a
utilização de RPA nas áreas de atuação referentes aos módulos ministrados durante o MBA.
A ideia também é mostrar o quão pertinente é este assunto, diante da abrangência do seu uso,
portanto fazendo parte da vida profissional, direta ou indiretamente, de todos envolvidos em
projetos de Engenharia Elétrica. Isto exposto, foram elencados os módulos do MBA os quais
podem ter o auxílio de RPA, tendo como principal critério sua afinidade de aplicação, mas
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não significa que não existiria relação de utilização de RPA com os módulos não elencados.
Os módulos escolhidos são:
a) Viabilidade Econômica de Projetos;
b) Motores e Geradores;
c) NR 10 – Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade;
d) Energia Solar, Energia Eólica e Cogeração;
e) Estratégias Projetuais de Iluminação Natural e Artificial;
f) Manutenções Preditivas, Corretivas e Emergenciais em Linhas Energizadas e
Desenergizadas;
g) Sistemas de Segurança – Prediais e Condomínios.
6. Viabilidade Econômica de Projetos
Este módulo do curso de MBA teve como foco principal o planejamento financeiro de um
projeto visando sua viabilidade e tempo de retorno de investimento (“payback”). Mas onde
que uma RPA entraria nesse processo?
Pois bem, um dos principais parâmetros para a análise de viabilidade econômica de um
projeto consiste na estimativa. E quanto mais próximo da realidade, mais assertivo,
obviamente. Para esta finalidade, a RPA pode auxiliar e muito nas estimativas, diminuindo
consideravelmente a margem de erro.
A título de exemplo, poderíamos citar reformas de combate a patologias em estruturas viárias.
A crescente necessidade de vistoria em pontes e viadutos torna necessário o desenvolvimento
de técnicas e procedimentos que permitam aumentar a agilidade na realização desses serviços.
Ao mesmo tempo é necessário realizar esse processo com o mínimo de interferência no
tráfego viário normal e, de preferência, sem necessidade de interdições totais ou mesmo
parciais.
Para tal, a RPA executa a tarefa com rapidez, precisão e baixo custo, gerando as estimativas
necessárias após a análise das patologias.
Figura 6 – Sequência de voo de varredura em uma ponte
Fonte: Adaptado de SARKIS (2016)
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Outro exemplo, também na área civil, é a estimativa de gastos em obras de infraestrutura
rodoviária. Tais obras são essenciais para o desenvolvimento social e econômico, pelo fato de
servirem como base para impulsionar e alavancar a realização de outras atividades. As obras
de infraestrutura rodoviária são, em sua maioria, horizontais ou lineares, possuindo uma
grande extensão, sendo difícil sua visualização global em campo, apenas em parte dela.
Figura 7 – Imagem aérea da etapa de imprimação da camada de base da estrutura do pavimento
Fonte: Adaptado de JESUS (2016)
Assim, as RPAs assumem um papel importantíssimo no auxílio e prospecção de projetos
rodoviários, garantindo precisão e assertividade nas estimativas e gastos. A utilização de RPA
está diretamente associada à “otimização” de recursos, o melhor gerenciamento das etapas,
uma nova “visão” sobre a obra, podendo gerar visualização em sua totalidade ou, próximo a
isso, gerar modelos digitais de superfície e do terreno, apresentar curvas de nível, realizar
mapeamento de grandes áreas, e principalmente poder transparecer o andamento das obras de
infraestrutura dos cidadãos, que são os “stakeholders secundários”, uma das partes
interessadas e envolvidas, de todas as obras de infraestrutura.
7. Motores e Geradores
A utilização de RPAs relativa ao módulo “Motores e Geradores” está associada
principalmente à inspeção de grandes estruturas, como turbinas eólicas, por exemplo.
Figura 8 – Inspeção aérea de um aerogerador executada por “drone”
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Fonte: Adaptado de DOCTOR DRONE (2015)
A perspectiva de um serviço em expansão de inspeção de turbinas eólicas por RPAs é
promissora. Cada parque eólico é composto por fileiras e mais fileiras de geradores eólicos. A
intervenção das RPAs na inspeção pode economizar custos e tempo bastante elevados. Neste
caso, a inspeção alcança pontos que, do modo convencional, seriam de acesso muito
complicado e com planejamento significativo de segurança. Estamos aqui falando não
somente do gerador em si, mas também das pás, onde existe uma preocupação constante com
fissuras, e toda a estrutura que envolve o aerogerador.
Até pouco tempo, um técnico teria que escalar o suporte, onde os mais altos podem chegar a
600 pés, para realizar uma inspeção de alto risco, podendo ocasionar fatalidades. Certamente
será necessária intervenção humana em algum momento, porém o técnico terá a informação
prévia precisa do local a ser reparado, devido às imagens feitas pela RPA. Caso contrário,
seria necessário um período de “exploração” em altura até achar o local a sofrer manutenção,
potencializando estatisticamente a probabilidade de acidentes, devido a um maior tempo de
exposição humana.
Figura 9 – Inspeção “usual” em um aerogerador (intervenção humana direta)
Fonte: Adaptado de SYSE (2016)
A deterioração em estágios iniciais pode causar diminuição da produção de energia e, em
casos extremos, colapso catastrófico das pás girantes. Com as RPAs é possível realizar
inspeções com mais frequência, devido aos baixos custos operacionais e segurança
intrínsecos. Para esta tarefa, já existem RPAs multirrotor, baterias de vida longa e equipadas
com câmera de alta resolução, para garantir a qualidade do serviço principalmente sobre
ventos fortes e intensos, que, aliás, é a característica onde existem estes parques eólicos. A
previsão de aumento de infraestrutura para energias limpas encoraja o setor a investir na
tecnologia de RPA.
Dessa forma, podemos utilizar RPAs para inspeção de motores e geradores. Os geradores
eólicos são os elementos mais representativos para esta tarefa, porém podemos utilizar
também na inspeção de geradores ou motores em solo ou em plataformas, cujo acesso seja
difícil ou com elevado risco.
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8. NR 10 – Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade
Neste módulo do curso foram expostos requisitos e condições mínimas de modo a estabelecer,
por meio de controle e métodos preventivos, a segurança e saúde dos trabalhadores que
interagem com eletricidade direta ou indiretamente.
Certamente foi apresentado o conteúdo da Norma Regulamentadora NR10, que, obviamente,
não faz nenhuma menção a RPAs. Venho aqui, então, deter-me basicamente em um dos
principais objetivos do módulo, que é diminuir os riscos e acidentes com eletricidade,
utilizando técnicas de controle e prevenção. Neste contexto, entra a possível utilização de
RPA, uma vez que é propiciada a, praticamente total, remoção do fator humano em algumas
atividades.
Embora o módulo tenha um foco na intervenção direta e métodos preventivos como utilização
de EPIs, responsabilidade técnica, sinalização, proteções isolantes, etc., a RPA tem atuação no
que tange a segurança na construção, montagem, operação e manutenção. No trabalho e nas
atividades referidas devem ser adotadas medidas preventivas destinadas ao controle dos riscos
adicionais, especialmente quanto à altura, confinamento, campos elétricos e magnéticos,
explosividade, umidade, poeira, fauna, flora e outros agravantes.
Em todas as situações acima citadas, as RPAs, principalmente as de asas rotativas
multirrotores, podem prestar grande auxílio à tarefa e à segurança dos trabalhadores, seja
inspecionando, visualizando, fotografando, identificando riscos e em algumas situações até
atuando, embora seja uma atividade mais complexa e ainda em fase inicial de aplicação.
9. Energia Solar, Energia Eólica e Cogeração
Neste módulo em especial foi apresentado o contexto atual da geração de Energia Solar,
Eólica e Cogeração. Embora a grande parte ainda seja geração de energia através das
hidrelétricas, as formas alternativas estão crescendo vertiginosamente.
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Figura 10 – Fontes de Energia Elétrica no Brasil
Fonte: Adaptado de ANEEL (2016)
Uma vez que já fazem parte da matriz energética brasileira, merecem preocupação especial de
gestão. Dentre estas preocupações, está o custo, seja de projeto, execução, controle e
manutenção.
Figura 11 – Empregabilidade com as Energias Renováveis
Fonte: Adaptado de WILLIAMSON (2015)
E, mais uma vez, as RPAs oferecerão um grande auxílio nas inspeções visuais e, por vezes,
inspeções termográficas das instalações. Dependendo da instalação, os painéis fotovoltaicos
podem ficar a vários metros de altura, em telhados e edificações. Nestes casos, a inspeção
visual através das RPAs oferece não somente ótima qualidade no resultado como também
diminuição de custo e elevada segurança.
Figura 12 – Instalação de painéis solares
Fonte: Adaptado de NEARSAY (2016)
Na temática de energia eólica, tivemos sua associação com RPA já abordada no módulo
“Motores e Geradores”, onde sua ampla utilização cresce a cada ano, juntamente com o
crescimento do setor.
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10. Estratégias Projetuais de Iluminação Natural e Artificial
Neste módulo foi apresentado e estimulado o uso eficiente da luz natural no projeto de
iluminação, por meio do entendimento de estratégias, sistemas, técnicas e dispositivos para
seu controle e distribuição. A RPA poderia, neste contexto, atuar no planejamento de projeto,
visando o uso “otimizado” da luz natural, conforto luminoso e sustentabilidade, juntamente
com o uso de componentes arquitetônicos e softwares dedicados.
A aquisição de imagens aéreas pode ser fundamental na análise preliminar do projeto de
iluminação, pois assim é possível ter uma visão ampla de posicionamento geográfico e de
obstáculos e elementos no entorno da envoltória da edificação.
Conforme Romero (1988), a qualidade ambiental é alcançada através dos padrões de conforto
ambiental (térmico, luminoso e sonoro) contidos nas normas e legislações, assim como nas
análises dos aspectos detalhados da edificação, nas variáveis que influenciam as condições de
conforto e nas variáveis relacionadas à edificação: sua forma, a maneira com a qual foi
implantada no terreno, os materiais que a constituem, as aberturas, as proteções solares, etc.
Figura 13 – Imagem aérea para projeto de iluminação na edificação destacada
Fonte: Adaptado de FERNANDES (2013)
Já a preocupação com a eficiência energética nos edifícios, tema que surgiu na primeira crise
energética na década de 1970, vem permanecendo em razão do aumento do consumo
crescente das reservas de energia, pela aplicação de ferramentas legais utilizadas e da
evolução das tecnologias aplicadas. Por isso, no conceito de Roméro (2012), as edificações
estão sendo cada vez mais solicitadas a serem projetadas para consumir menos energia.
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Figura 14 – Medição da Carga Térmica em uma fachada
Fonte: Adaptado de SALSATECAS (Acesso: 2017)
Nessa contextualização, a RPA pode possuir um papel diferenciado no projeto de iluminação,
seja na fase inicial, execução e verificação final, com imagens aéreas noturnas, por exemplo,
fazendo um comparativo com as informações fornecidas via software, validando, assim, com
fidelidade, o resultado final.
11. Manutenções Preditivas, Corretivas e Emergenciais em Linhas Energizadas e
Desenergizadas
A própria nomenclatura deste módulo traz à tona uma preocupação pertinente dos dias atuais.
Trata-se do processo de manutenção e gestão de ativos. Ainda é muito comum grandes
empreendimentos diminuírem substancialmente ou até paralisarem totalmente sua
produtividade devido a falhas e panes.
Nesse contexto entram importantes plantas industriais essenciais, que são engrenagens
econômicas para o país, como geração elétrica, abastecimento de água e infraestrutura de
telecomunicações. Como elucidação deste último item, relativo às telecomunicações, a RPA
pode ser utilizada nas manutenções preventivas, a fim de assegurar ao menos a integridade
visual das torres de celular, por exemplo.
Figura 15 – Inspeção visual em uma torre de telecomunicações
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Fonte: Adaptado de WIRELESS ESTIMATOR (2017)
Antenas de rádio, torres de celular e energia são, naturalmente, estruturas muito altas. Elas
podem variar de 40 a 500m de altura. A utilização de RPA na manutenção desses ativos está
melhorando a segurança não só do setor de telecomunicações, mas de muitos outros, como já
mencionado neste trabalho. RPAs com sensores termais são capazes de identificar pequenos
problemas e mostrar falhas na estrutura das torres, alertando a equipe que não é seguro
escalar. Essa situação só poderia acontecer depois que os engenheiros subissem.
Além disso, a aeronave pode enviar dados importantes como a localização exata e o tipo de
problema detectado. Assim, o engenheiro só sobe com as ferramentas necessárias e vai direto
ao lugar certo, evitando gastar horas localizando o problema. Em situações curiosas, as RPAs
podem inclusive evitar acidentes, como, por exemplo, visualizar um ninho de abelhas
próximo ao local de manutenção através das imagens; caso o técnico ou engenheiro subisse
diretamente, a situação se tornaria muito complicada, principalmente devido à mobilidade
limitada para sair rapidamente do local, permitindo um ataque repentino das abelhas.
11.1. Reduzindo o impacto ambiental
Pássaros são um grande problema quando se trata de estruturas grandes e altas. Os pequenos
postes, as torres de telefonia e até mesmo os parques de energia elétrica, solar e eólica, são
excelentes locais para construção de ninhos e de repouso de aves. Esse hábito causa diversos
empecilhos para as empresas que precisam manter o bom funcionamento de seu parque
industrial, realizando reparos periódicos e atualizando constantemente as tecnologias usadas
em cada torre.
Dependendo da legislação vigente em cada país, os trabalhos de construção e instalação das
torres não podem ser realizados se houverem ninhos ou aves instaladas no entorno.
Anteriormente, os técnicos e ornitólogos aguardavam dias ou até semanas, para identificar os
pássaros e determinar a situação de cada um. Com as RPAs é possível observar à distância
sem perturbar as aves e em poucos minutos definir a situação de cada espécie. Essa estratégia
evita o estresse dos pássaros aninhados e afasta predadores maiores que podem atacar os
técnicos durante o trabalho.
Nesta ótica, podemos afirmar que a utilização de RPAs associada ao módulo de
“Manutenções Preditivas, Corretivas e Emergenciais em Linhas Energizadas e
Desenergizadas” vai de encontro ao aspecto conceitual de manutenção, que é o conjunto de
atividades direcionadas para garantir, ao menor custo possível, com segurança e sem impacto
ao meio ambiente, ao negócio e à imagem da empresa, a máxima disponibilidade do
equipamento para produção na sua capacidade máxima.
11.2. Inspecionando Linhas de Transmissão
No Brasil, há uma quantidade considerável de linhas de transmissão que já ultrapassou os 40
anos de idade. Com o envelhecimento das linhas de transmissão, a manutenção preventiva é
um fator de extrema relevância para garantir o perfeito funcionamento dos sistemas.
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Em muitos casos, o método atual de inspeção dessas linhas é de extrema periculosidade para
as pessoas que o executam, pois a forma utilizada é baseada no sobrevoo por aeronaves
tripuladas que operam em baixas altitudes e muito próximas às estruturas das linhas de
transmissão. Uma falha que ocorra na aeronave pode resultar em um trágico acidente.
Figura 16 – Inspeção de linhas de transmissão feita por aeronaves tripuladas
Fonte: Adaptado de BRANDÃO (2009)
Além dos helicópteros, que muitas vezes operam dentro do chamado diagrama do “homem-
morto” (Brandão, 1995), uma forma alternativa de inspeção pode ser feita através de veículos
terrestres. Porém, essa forma é muito limitada, pois boa parte das linhas de transmissão está
localizada em áreas de difícil acesso terrestre, muitas vezes restritas pelas características
geográficas da região.
De um modo geral, as inspeções nas linhas de transmissão de alta voltagem são feitas de
forma preventiva, regularmente e de forma visual. As inspeções buscam verificar a
integridade física dos componentes das linhas, em termos de fissuras, corrosão e eventuais
danos que venham a prejudicar o fornecimento de energia elétrica. Essas inspeções envolvem
a integridade estrutural das torres, a condição dos isoladores, as conexões das linhas de
transmissão, a fim de verificar um eventual ponto de ruptura. Em alguns casos, através de
uma câmera térmica, buscam-se futuros pontos de ruptura potencializados pelo aumento da
resistência elétrica na linha, que resulta no aumento de temperatura pontual (Weischedel,
1985). Outros pontos a serem inspecionados envolvem as condições do terreno local onde as
torres são instaladas, pois a vegetação deverá ser mantida numa distância mínima, tal que não
ocorra nenhum contato entre a vegetação e as torres ou cabos de transmissão, evitando assim
interferências no funcionamento da linha de transmissão.
11.3. Operação do Sistema
Para o monitoramento de linhas de transmissão de energia de alta potência, o processo
utilizando RPAs é muito parecido com o processo de inspeção utilizando helicópteros ou
outro tipo de aeronave tripulada. Todos partem da condição inicial de sobrevoar as linhas de
transmissão em baixas altitudes, em baixa velocidade, e muito próximo das estruturas das
linhas de transmissão.
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Figura 17 – RPAs utilizadas como plataforma de testes
Fonte: Adaptado de BRANDÃO (2009)
Um ponto de extrema relevância na utilização das RPAs é a interferência eletromagnética que
a rede elétrica pode provocar no seu correto funcionamento.
Segundo Paul (2006), os campos eletromagnéticos causadores de interferência podem ser
classificados em campos próximos e campos distantes. São denominados de campos próximos
os casos onde a fonte está a uma distância menor que o comprimento de onda dividido por 2π.
Caso contrário, os campos são denominados de campos distantes.
Embora a RPA possua o seu próprio sistema de blindagem eletromagnética (Ficchi, 1971), em
alguns casos será necessária a utilização do sistema de controle via rádio. Com isso, é
mandatório que a RPA esteja sobrevoando as linhas de transmissão de energia num dado raio
de ação, tal que a interferência eletromagnética não venha a prejudicar o correto
funcionamento da aeronave.
Para que a aeronave sobrevoe as linhas de transmissão fora do alcance das interferências
eletromagnéticas, o planejamento da missão é fundamental, conforme demonstrado na Figura
18. Ao planejar a missão, o engenheiro deverá conhecer o campo máximo envoltório da linha
de transmissão na região a ser inspecionada, assim como os dados geográficos das linhas, em
termos de latitude, longitude e altitude, distância máxima operacional da RPA, relativos à
obtenção do controle da aeronave por controle via rádio em caso de emergência.
Figura 18 – Campo eletromagnético envoltório (“vermelho”) e janela para elaboração da missão (“verde”)
Fonte: Adaptado de BRANDÃO (2009)
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A figura acima mostra uma janela de missão, considerando a distância a ser inspecionada e o
posicionamento da aeronave em relação à estrutura das linhas de transmissão, considerando o
campo eletromagnético e alguns fatores geográficos da região, como, por exemplo,
edificações e vegetação.
Figura 19 – Planejamento da missão
Fonte: Adaptado de BRANDÃO (2009)
Durante as pesquisas na inspeção em linhas de transmissão de energia utilizando Aeronaves
Não Tripuladas, foi constatado que aeronaves desta modalidade não substituem na plenitude
aeronaves tripuladas, pois existem limitações quanto ao raio de operação das RPAs, com
relação à proximidade operacional das linhas de transmissão, para que esses veículos não
venham a sofrer com interferências eletromagnéticas. Além disso, não é possível o transporte
de um operador até o topo da torre ou linha de transmissão para que seja efetuada uma
manutenção corretiva.
Um fator adicional de extrema importância para a aquisição de imagens é a resolução e tipo
de equipamento para esta tarefa. Quanto maior a resolução destes equipamentos, melhor a
qualidade das imagens e mais distante poderá ser a operação da RPA.
Sem dúvida alguma, a inspeção das linhas de transmissão de energia utilizando uma RPA é
possível, quando feita em etapas e respeitando os limites operacionais das Aeronaves Não
Tripuladas. Esta inspeção presta-se fundamentalmente para a identificação e diagnóstico de
problemas. Com isso, esse tipo de inspeção, em alguns casos, poderá substituir o trabalho
atualmente feito por aeronaves tripuladas e, consequentemente, a exposição de vidas humanas
a situações de perigo.
12. Sistemas de Segurança – Prediais e Condomínios
Podemos dizer que este módulo possui uma relação direta e intuitiva relacionada às RPAs.
Sistemas de segurança remetem à vigilância, captura de imagens relacionadas a ações furtivas
e fora das condições habituais.
Nos últimos dez anos, o mercado de segurança movimentou cerca de R$3,4
bilhões, em 2015, somente em SP. O índice de crescimento ultrapassou em
11%, se comparado ao ano de 2014 e registra um crescimento médio anual de
mais de 10%. A expectativa para 2016 é um crescimento de 12% no Estado. Até
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2017, espera-se um crescimento de 20,6%, atingindo R$3,7 bilhões
(ICSBRASIL, 2016).
Sistemas de segurança se tornaram uma das áreas mais promissoras do mercado em função do
triste fato da crescente criminalidade por todas as partes. Nesse sentido, a cada ano, novas
empresas, produtos e funcionalidades surgem nesta área.
12.1. Emprego das aeronaves na segurança pública
Embora este tópico não trate diretamente de sistemas de segurança em prédios e condomínios,
possui uma relação próxima de utilização, onde esta é a melhor localização, dentro deste
trabalho, a ser desenvolvido o assunto: Segurança Pública.
A proposta de inserção de RPAs na instituição Polícia Militar é uma inovação no que se refere
a novas tecnologias e conceitos. De fato, historicamente falando, as RPAs foram muito
utilizados por forças militares de defesa no mundo todo, entretanto, por algum motivo, as
organizações de Segurança Pública e defesa social vem iniciando uma discussão sobre o tema
recentemente, algo em torno de poucos anos atrás.
De qualquer forma, sua utilização é indispensável em certas missões, cujo perfil básico é
composto basicamente da chamada regra dos três D’s (Dirt, Dull and Dangerous) como
forma de rápida análise de seu emprego, de acordo com Bispo (2013:60). Esta regra remove
do ser humano a execução de atividades que possam conter materiais ou substâncias
perigosas, atividades monótonas e atividades de elevada periculosidade.
13. Conclusão
Assim, foi possível verificar, através da compilação dos mais variados registros e
experimentos apresentados, que a evolução tecnológica das RPAs caminha a passos largos,
em todo mundo e em especial no Brasil, local do objeto de estudo. Sua utilização promoveu
um aumento muito grande com relação à segurança intrínseca, envolvendo as mais diversas
tarefas.
A exposição humana direta desnecessária trouxe esta relevância. Durante a pesquisa, cujo
objetivo foi justamente fazer a associação de alguns módulos do MBA em questão com a
utilização de RPAs, vimos o fator “segurança” como um dos principais argumentos de seu
emprego, juntamente com a qualidade e eficiência do serviço realizado, obviamente. Todavia,
não podemos deixar de ressaltar as limitações e implicações que as RPAs trouxeram, como
dificuldades em operar com certas intempéries ou até mesmo a questão de invasão de
privacidade. Contudo, vimos ações normativas muito interessantes, que tiveram o intuito de
favorecer o mercado de aeronaves não tripuladas, como por exemplo, a criação de uma
legislação adequada à operação e utilização.
É de grande valia ressaltar o fato que, de forma alguma, as RPAs surgiram na intenção de
substituir a atividade humana. A tecnologia proposta, e já amplamente empregada, veio para
inserir a máquina em funções nas quais esta possa ter um desempenho tão bom quanto o do
homem, além de preservá-lo de situações perigosas.
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Diante do objeto de pesquisa exposto, ficou a certeza que a formação neste MBA, juntamente
com conhecimentos sobre RPAs na área de atuação profissional, traz muitos benefícios, sejam
eles de resultado, segurança, eficácia e consequentemente econômicos. A quem interessar,
fica aqui o convite de continuar a exploração deste assunto, tendo como sugestão o assunto de
atividade robótica das RPAs, participando de forma ativa nas manutenções e execuções, e não
somente nas atividades passivas abordadas, como coleta de dados e imagens.
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