Dron termográfico para grabaciones desde el aire con la cámara termográfica FLIR T640bx

La termografía ha ganado importancia en los sectores industriales y de la construcción durante las últimas décadas. Un nuevo desarrollo introducido es la inspección termográfica desde el aire. Combinadas con drones, las cámaras termográficas pueden resultar particularmente útiles en la inspección de sistemas fotovoltaicos. Estos drones con cámara termográfica se utilizan también para realizar inspecciones termográficas de edificios inaccesibles o de cables del tendido eléctrico, así como para extinguir incendios y en trabajos realizados por las fuerzas de seguridad. La tecnología podría aplicarse también a otras aplicaciones industriales, a la investigación y el desarrollo, a la arqueología aérea de vanguardia o a la observación de la flora y la fauna.

Antes del uso de los drones, los grandes sistemas fotovoltaicos únicamente podían examinarse de forma termográfica desde localizaciones y edificios de gran altura mediante grúas o trípodes fotográficos elevados, los cuales requerían grandes esfuerzos y eran muy poco flexibles. Beni Riedi, de la firma suiza emitec Messtechnik AG, estaba muy insatisfecho con estos métodos y desarrolló la idea de un dron con cámara termográfica que sirviera para inspeccionar sistemas fotovoltaicos y grandes edificios.

Soluciones para mediciones y pruebas de emitec

Formada por tres divisiones (emitec datacom, dedicada a la medición, el registro, el análisis, la optimización, la prueba y la gestión de redes y aplicaciones; emitec industrial, encargada de la tecnología de medición para EMC, HF, termografía, salida, análisis de señal, registro de datos y laboratorios; y mesomatic fiberoptics, especializada en tecnología de unión y medición de fibra óptica, componentes ópticos y CATV), emitec proporciona soluciones comerciales para la realización de pruebas con un único proveedor. La empresa representa a más de 50 fabricantes de renombre internacional, entre los que se encuentran las soluciones termográficas del líder mundial en cámaras termográficas FLIR Systems.

De la idea a los prototipos

En lo que respecta a la termografía, Beni Riedi tenía, por lo tanto, acceso a toda la variedad de cámaras termográficas de alta gama. «Debido a las grandes distancias, nos dimos cuenta de que debíamos utilizar una cámara de gama alta con altas resoluciones térmicas», explica Beni Riedi. «Las soluciones aéreas tenían que ser igual de fiables». Por ello, necesitaba contar con un socio competente en materia de drones, y encontró a Helipro GmbH, especialista en sencillas y rápidas grabaciones aéreas. «Nuestro dron planea mediante motores electrónicos y tiene las mismas propiedades de vuelo que un colibrí, dada su ligereza», explica Mac Baumann, de Helipro. «Así, es posible conseguir grabar en el aire desde nuevos ángulos y a una altura de hasta 150 metros».

Enlace descendente de vídeo HD

El dron utiliza un enlace descendente de vídeo HD para enviar la imagen térmica en vivo a uno o más monitores (por ejemplo, a un monitor del termógrafo y, al mismo tiempo, a la tableta de la persona que está controlando el dron). Para ello, la solución general de Emitec y Helipro utiliza el puerto HDMI de la cámara y su propia solución de enlace descendente HD para transmitir el vídeo térmico no radiométrico continuo en calidad HD de todo el vuelo, con imagen MSX en caso de ser necesario. Tenía más que motivos para estar orgulloso: «Con esta calidad no existe en otro lugar nada más que aquí. La solución de emitec y Helipro también utiliza una solución de desarrollo propio para controlar la cámara que incluye la toma de una imagen térmica radiométrica mientras se realiza la grabación visual.

Servicios de termografía desde el aire

El primer cliente en hacer uso del dron termográfico desarrollado por emitec y Helipro es Rolf Rutger, de la empresa Krüger + Co. AG, en Suiza, cuyo propósito es posicionarse como precursor tecnológico y ampliar sus opciones de servicios. Krüger + Co. AG, que inicialmente cuenta con una plantilla de más de 250 empleados, se creó inicialmente como una pequeña firma de ingeniería. El fabricante y proveedor de servicios está especializado, entre otras cosas, en calentamiento y secado de construcciones, daños causados por el agua, detección de fugas, física de edificios y aire acondicionado. «Con el dron termográfico podemos ofrecer a nuestros clientes servicios de inspección para grandes edificios y sistemas fotovoltaicos, cosa que antes resultaba imposible», explica Rolf Rutzer. «El dron termográfico permite obtener valiosos resultados en cuanto a control de la calidad, pruebas de mantenimiento y eventos elementales que permiten ampliar la cadena de valor del consumidor con un elemento importante al mismo tiempo que incrementar la sostenibilidad tanto ecológica como económica».

El mantenimiento nunca debe descuidarse

Todos los sistemas fotovoltaicos de mediano o gran tamaño deben inspeccionarse al menos una vez al año. Así se puede detectar durante la instalación cualquier módulo que pueda haber defectuoso y aplicarse la garantía a tiempo. Entre estos defectos se pueden incluir defectos de fabricación o daños causados durante el transporte. Además, también es importante garantizar la eficiencia de todo el sistema durante su funcionamiento, así como sustituir cualquier módulo defectuoso. Así, es posible solucionar rápidamente cualquier defecto o incluso daño provocado por las condiciones climatológicas. Puede consultar una lista de los posibles problemas que pueden originarse en la guía gratuita de FLIR para aplicaciones de la construcción y las energías renovables: www.getflir.com/green-guidebook

El dron resulta muy útil sobre todo en zonas de grandes dimensiones en las que hay muchos módulos para inspeccionar. Si por ejemplo surge un problema en un panel solar en el tejado de un establo, sería mucho más difícil medir los módulos de forma individual con un metro. Para este caso la termografía es ideal, pues normalmente los errores en los módulos fotovoltaicos tienen diferencias de temperatura relativamente altas de 10-20 ºK (= ºC).

Cámara termográfica de alta gama

Para realizar inspecciones desde cierta distancia, Beni Riedi necesita contar con una cámara termográfica de excelente calidad y con alta resolución. Por ello, emitec optó por la FLIR T640bx, cuyo detector de alta resolución de 640 x 480 píxeles no solo ofrece imágenes claras con un alto nivel de detalle, sino que además cuenta con un enfoque automático continuo, que resulta importante para obtener una retransmisión de vídeo clara de la imagen térmica, ya que la altura de vuelo del dron va cambiando continuamente. Entre otras funciones se incluye un visor de cámara, GPS integrado, una brújula, perfiles de línea en vivo, creación de bocetos en la imagen (térmica y visual), MPEG4, WLAN, Meterlink, fusión térmica, imagen a imagen y función de mejora de imagen MSX, la cual permite crear imágenes térmicas de los detalles desconocidos previamente mediante la combinación de imágenes térmicas y visuales.

El paquete completo incluye dron, cámara, lentes, software y material de formación

El dron termográfico se ofrece en un paquete que incluye el dispositivo de vuelo y la cámara FLIR T640bx. No solo se suministra con la lente estándar de 25°, que ofrece una excelente vista desde el aire, sino que también incluye una lente gran angular de 45° que puede utilizarse para conseguir un campo de visión térmico todavía mayor. Una vez identificadas las zonas que presentan problemas, el dron puede hacer uso de la lente con zoom de 15° para realizar grabaciones detalladas de puntos problemáticos desde grandes altitudes. Esta lente con zoom es también ideal para inspeccionar cables del tendido eléctrico, pues en este caso los problemas suelen darse en un área muy pequeña y el dispositivo de vuelo debe mantenerse a una cierta distancia.

Se incluye software y material de formación

La solución incluye el software de análisis y una sesión de formación de tres días. Durante los dos primeros días, Marc Baumann, de Helipro, explica la tecnología y el control de drones, tanto de forma teórica como práctica, para que el usuario se capaz de controlar con seguridad el dispositivo de vuelo, importante requisito para, entre otras cosas, la cobertura del seguro del dron termográfico. En la tercera jornada, Beni Riedi explica el funcionamiento del software y la cámara a los usuarios, quienes deben contar con certificación o al menos la formación suficiente para que sean considerados especialistas en termografía.
Manejo y efecto de las condiciones climatológicas

Sin duda el uso del dron tiene ciertas limitaciones. El sistema no puede utilizarse en condiciones de nieve, lluvia o fuertes vientos. «El viento supone, en general, un gran inconveniente para las inspecciones termográficas de edificios, pues enfría la fachada y hace que los resultados no muestren la realidad», explica Beni Riedi. Además, solo es posible girar la cámara con el dron dentro de un rango determinado a fin de evitar que la cámara termográfica se posicione directamente de frente al sol, lo que puede dañar el detector.

Helipro recomienda realizar labores de mantenimiento cada seis meses para garantizar el correcto funcionamiento del dron. Por lo general, las cámaras FLIR no requieren ningún mantenimiento, si bien Beni Riedi recomienda siempre revisarlas y recalibrarlas y que emitec les realice una actualización de software una vez al año.

Opciones de uso universales

En el diseño del dron termográfico se ha hecho especial hincapié en que el dispositivo permita el uso de la cámara durante todo el año y de la forma más flexible posible. Esto se consigue gracias a su construcción modular: pese a que la cámara está fuertemente sujeta al dron para un uso seguro y debe conectarse con una solución exclusiva para las funciones de control y de enlace descendente de vídeo HD, puede separarse rápidamente para utilizarla como cámara termográfica portátil. Aunque las dos aplicaciones principales del dron (termografía de edificios y de sistemas fotovoltaicos) se complementan la una con la otra, pues la inspección de estos normalmente debe realizarse durante los meses cálidos, mientras que la pérdida de calor en el sector de la construcción sobre todo se produce durante los meses más fríos. La inversión realizada en los drones termográficos se amortiza rápidamente debido a su gran demanda.

Resumen

Con los drones termográficos, emitec, FLIR Systems y Helipro ofrecen una tecnología eficaz y de alta gama para la realización de inspecciones. Tanto los operadores de sistemas fotovoltaicos como los propietarios de grandes edificios pueden beneficiarse en gran medida del uso de estos sistemas gracias a los proveedores de servicio especializados. Las empresas participantes han demostrado su alto nivel de competencia en este campo, además de añadir al mercado un revolucionario servicio.

Para obtener más información acerca de las cámaras termográficas, así como de esta aplicación, póngase en contacto con:
Cámaras termográficas: FLIR Systems GmbH, Berner Straße 81, D-60437 Fráncfort, Alemania,
teléfono: 069/950090-0, fax: -40, correo electrónico: info@flir.de www.flir.de
Formación y certificación en termografía (D): www.irtraining.eu

Venta y desarrollo de soluciones, formación y certificación en termografía (CH):
emitec Messtechnik AG, Beni Riedi, Birkenstrasse 47, CH-6343 Rotkreuz, Suiza
Teléfono: +41 (0) 41 748 60 10, fax +41 (0) 41 748 60 11, info@emitec.ch
www.emitec.ch

Tecnología de drones:
Helipro GmbH, Mettlenstrasse 6, CH-8472 Seuzach, Suiza
Teléfono: +41 (0) 52 511 20 00, fax +41 (0) 52 511 20 01, office@helipro.ch
www.helipro.ch
Helipro Alemania: Chemnitz
Teléfono: +49 (0) 371 /33716980, www.hpluftaufnahmen.de

Servicios termográficos, incluido el dron:
Krüger + Co. AG, Winterhaldenstrasse 11, CH-9113 Degersheim, Suiza
Teléfono: +41 (0) 71 372 82 82, fax +41 (0) 71 372 82 52, info@krueger.ch
www.krueger.ch

Autores:
Thomas Jung, gerente de ventas de la distribución de Europa central, FLIR Systems GmbH, Fráncfort
Frank Liebelt, periodista independiente, Fráncfort