La inspección periódica de las líneas eléctricas puede eliminar eficazmente los peligros ocultos potenciales o las pérdidas, garantizando así el funcionamiento seguro de la línea. Sin embargo, la inspección manual de líneas eléctricas presenta una alta intensidad laboral y baja eficiencia; además, la inspección de líneas de alta tensión entraña riesgos, y no existe actualmente ninguna solución adecuada para las líneas que atraviesan colinas áridas y profundos valles. En este contexto, el lidar aéreo resultó sumamente útil y demostró su valía. En los últimos años, ha sido gradualmente aceptado y promovido por la industria eléctrica. ¿Qué es el lidar montado en drones? ¿Cuál es el principio de funcionamiento y el proceso de inspección de líneas eléctricas mediante drones equipados con lidar? ¿En qué ámbitos puede desempeñar un papel clave?
¿Qué es un lidar?
Lidar (detección y medición de distancias mediante luz, por sus siglas en inglés: Light Detection and Ranging) combina la detección láser y la medición de distancias, integrando la tecnología láser con la moderna tecnología de detección fotónica. Emplea un láser como fuente emisora y transmite pulsos láser de alta frecuencia hacia el objetivo de detección para obtener su posición espacial. Los sistemas lidar suelen integrar tecnologías de telemetría láser, posicionamiento global (GPS) y medición inercial (IMU), permitiendo capturar directamente, con rapidez, de forma activa y precisa, información tridimensional del objetivo, con elevada densidad y resolución de datos. Gracias a estas ventajas en la adquisición de datos, el lidar, junto con la espectroscopía de imagen y la tecnología de radar de imagen, se considera una de las tres tecnologías punteras en el campo de la observación terrestre.
El lidar puede clasificarse, según la plataforma utilizada, en lidar espacial, aéreo y terrestre.
El lidar espacial se emplea principalmente en aplicaciones aeroespaciales y experimentos científicos. Por ejemplo, la NASA lanzó en 2003 el sistema altimétrico láser para ciencias de la Tierra (GLAS) a bordo del satélite ICESat-1, y en 2007 instaló un altímetro láser en la sonda Chang’e-1.
El lidar terrestre se utiliza principalmente para la modelización tridimensional detallada de elementos, siendo adecuado para aplicaciones a pequeña escala.
El lidar láser aéreo utiliza plataformas como drones o helicópteros. El pulso láser de alta frecuencia posee cierta capacidad de penetración, lo que le permite atravesar densas copas vegetales y obtener información sobre el sotobosque forestal. Es especialmente adecuado para zonas estrechas, áreas con cobertura vegetal y terrenos complejos, brindando un sólido apoyo técnico para la construcción de redes eléctricas digitales y la inspección de seguridad de las líneas. Sus aplicaciones abarcan desde la planificación previa de rutas de red, levantamientos topográficos, diseño y construcción, hasta la gestión digital posterior, operación segura y mantenimiento. .
Veamos cómo el lidar aéreo brinda apoyo técnico a la construcción digital de líneas eléctricas y a la inspección de seguridad de líneas de transmisión.
¿Cuál es el principio de funcionamiento y el proceso del lidar?
Tomando como ejemplo los resultados de investigación de Wang Cheng y su equipo de investigadores del Instituto de Teledetección y Ciencias Digitales de la Tierra de la Academia China de Ciencias, mostramos la aplicación del lidar aéreo en la construcción digital de redes eléctricas y en la inspección de seguridad de líneas de transmisión, e introducimos el primer módulo de inspección eléctrica basado en nube de puntos láser desarrollado por el equipo, integrado en el software de procesamiento de nubes de puntos “Point Cloud Rubik’s Cube”.
- Principio de funcionamiento del LIDAR aéreo
El modo y principio de funcionamiento del LIDAR aéreo (Fig. 1): es decir, el sistema láser de medición de distancias emite activamente pulsos láser de alta frecuencia hacia el objetivo de detección y obtiene directamente la distancia, la pendiente, la rugosidad y la reflectividad de la superficie del objeto terrestre. El procesamiento genera coordenadas espaciales tridimensionales de alta densidad, es decir, nubes de puntos. Cada punto de los datos de nube de puntos láser no solo contiene información de coordenadas planas x e y, sino también información de elevación, es decir, el valor z; además, estas nubes de puntos pueden visualizarse y medirse desde distintas perspectivas, y calcularse las características del objetivo representado por la nube de puntos, como el área superficial, el volumen, etc. Esta capacidad constituye la mayor ventaja del radar láser frente a los datos tradicionales de teledetección óptica y teledetección por microondas. La Figura 2 muestra los datos originales de nube de puntos láser correspondientes a un corredor de líneas de transmisión de alta tensión.
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