El creciente uso de drones térmicos.
El uso de vehículos aéreos no tripulados (UAV) está en continuo aumento y expansión. Gran parte de este crecimiento se debe al desarrollo y perfeccionamiento de nuevas funciones para los drones. Por ejemplo, la prevalencia de las imágenes térmicas está aumentando significativamente.
Los drones que utilizan equipos de cámaras termográficas para detectar el calor, además de las cámaras de vídeo convencionales, se están utilizando para una gran variedad de escenarios. Desde la detección de incendios hasta misiones de búsqueda y rescate e inspecciones de redes eléctricas, la introducción de drones térmicos podría ser la respuesta a una lista cada vez mayor de trabajos importantes en todos los sectores.
¿Cuáles son los mejores drones DJI con cámara térmica?
DJI Matrice 30T – El M30T es un dron robusto construido para soportar los elementos y diseñado para ser altamente portátil, a pesar de su impresionante carga útil de sensores. La resolución de la cámara es de 640×152, 30 fps. El sistema de control del M30T es especialmente avanzado, con una pantalla panorámica de 7 pulgadas en el sistema de control de doble palanca diseñado para su uso por pilotos de drones corporativos.
DJI Mavic 3T – La serie DJI Mavic 3 Enterprise redefine el estándar del sector para pequeños drones comerciales. Con un obturador mecánico, sensor 4/3, cámara con zoom de 56× y módulo RTK para una precisión a nivel centimétrico, el Mavic 3E lleva la cartografía y la eficiencia de las misiones a nuevas cotas. Existe una versión térmica para extinción de incendios, búsqueda y rescate, inspección y operaciones nocturnas.
DJI Matrice 300 RTK – El M300 RTK es lo último en tecnología de drones comerciales, con capacidad de adaptación para transportar hasta tres cargas simultáneamente. Como máximo, el dron puede equiparse con un cardán ascendente y dos descendentes. El M300 RTK utiliza un nuevo sistema de visualización, que incorpora más información en la pantalla principal, para ayudar al operador del dron a sortear posibles obstáculos. Equipar el M300 RTK con una Zenmuse H20T o H20N como una de sus cargas útiles permite a los usuarios capturar niveles sin precedentes de información térmica de alta resolución.
DJI Matrice 350 RTK – De construcción robusta, el Matrice 350 RTK cuenta con una potente propulsión, una clasificación IP55 mejorada y un excelente rendimiento de vuelo, una carga útil de hasta 2,7 kg y una altitud máxima de 7000 m, lo que le permite afrontar sin esfuerzo una amplia variedad de retos. El Matrice 350 RTK adopta la transmisión DJI O3 Enterprise, que admite la transmisión en directo HD 1080p con tres canales y una distancia máxima de transmisión de 20 kilómetros.
Termografía: ¿cómo funciona?
Al considerar el presente y el futuro de la tecnología de drones termográficos, merece la pena profundizar en los principios técnicos que hacen funcionar las cámaras termográficas. Comprender cómo funcionan los equipos de termografía puede inspirar un uso más eficaz de la tecnología y nuevos enfoques de despliegue para los drones térmicos.
Calor
El calor, también conocido como radiación infrarroja (IR), es simplemente la vibración de los átomos. Los objetos emiten una señal de calor en función de sus movimientos, es decir, cuanto más movimiento, más caliente está el objeto. La termografía es el proceso de estudiar estas señales de calor y poner en práctica este conocimiento de las imágenes térmicas.
El ser humano puede sentir el calor, pero no puede ver los infrarrojos. Esto se debe a que esta radiación se produce en una longitud de onda electromagnética que el ojo no puede detectar. Las cámaras térmicas están diseñadas para transformar las señales infrarrojas en algo visible para el ser humano.
¿Cómo funcionan las cámaras térmicas?
Las cámaras térmicas utilizan lentes especializadas que captan las frecuencias infrarrojas, junto con sensores térmicos y procesadores de imágenes para mostrar los resultados en una pantalla visual. Cuando se monta una cámara de infrarrojos en un dron, el dispositivo suele colocarse sobre un cardán, que estabiliza la imagen y permite que el objetivo gire 360 grados.
Los sensores térmicos de estas cámaras avanzadas, técnicamente conocidos como microbolómetros, han recibido notables mejoras en los últimos años. Las opciones actuales no requieren los exóticos materiales de refrigeración utilizados en el pasado, lo que las hace mucho más asequibles.
Las cámaras termográficas de los drones pueden detectar la temperatura de la superficie de muchos objetos, pero hay excepciones. Por ejemplo, los objetos muy pulidos, brillantes y reflectantes no absorben mucho calor: tienen lo que se conoce como baja emisividad. Estos objetos son difíciles de detectar con las cámaras térmicas. Los objetos de alta emisividad, como la madera, el hormigón e incluso las personas, son fáciles de analizar.
Lectura y procesamiento de imágenes térmicas
Una vez capturada la información térmica mediante cámaras de infrarrojos, estos datos térmicos se muestran en una pantalla como una imagen convencional para que los examinen los operadores.
Mediante el software de imágenes térmicas, los usuarios pueden cambiar la paleta de colores utilizada para representar el calor de la escena. Cada pantalla sirve para seleccionar diversos detalles de la imagen, y estas opciones incluyen:
Blanco caliente: Los objetos más cálidos aparecen más claros y las zonas más frías más oscuras.
Negro caliente: Lo contrario de blanco caliente, los objetos más cálidos aparecen más oscuros.
Arco iris: La temperatura corresponde a los tonos, y los colores cálidos representan el calor.
Las cámaras térmicas más avanzadas ofrecen una amplia variedad de vistas: la Zenmuse H20T ofrece 12 paletas de colores distintas.
DJI Zenmuse H20T – Aquí tienes todos los sensores que necesitas en uno. Se trata de un modelo de cuatro sensores con cámara gran angular, cámara zoom, telémetro láser y cámara térmica radiométrica. Consta de una cámara con zoom de 20 MP, una cámara gran angular de 12 MP y un telémetro láser de 1200 m. Capture todo, de cerca o de lejos, en color real o térmico. Esta potente carga útil integrada libera capacidades inteligentes avanzadas para las plataformas de drones industriales de DJI. También añade una cámara térmica radiométrica de 640×512px. La cámara genera archivos R-JPEG con información de temperatura incrustada, lo que permite un análisis más profundo.
Cuidados a tener con las cámaras termográficas y cómo protegerlas de posibles daños.
Antes de empezar a utilizar un dron térmico, es importante conocer algunas formas habituales en las que los sensores térmicos se dañan y cómo evitarlo. Aunque los productos DJI son conocidos por tener una excelente calidad de construcción y durabilidad, los sensores térmicos, por su propia naturaleza, son instrumentos extremadamente precisos y bien ajustados que requieren cuidado al usarlos. Un uso inadecuado puede causar daños permanentes a los sensores térmicos, dejando artefactos en los datos recogidos.
No exponga las lentes térmicas de la cámara a fuentes de energía intensas como el sol, la lava o los rayos láser.
Mediciones térmicas precisas.
Incluso las cámaras termográficas más eficaces deben hacer frente a una serie de factores ambientales que pueden dificultar la obtención de una lectura precisa de la temperatura de la superficie. Esto incluye las condiciones atmosféricas: demasiado calor, humedad, nubes, lluvia o nieve pueden impedir la precisión de la cámara termográfica. Las cámaras térmicas también tienen problemas con el cristal, ya que el cristal reflectante puede captar el calor del sol, del suelo o de otro objeto.
El revestimiento de la superficie de un objeto también puede afectar a la capacidad de un dron térmico para tomar lecturas de temperatura. La corrosión o una nueva capa de pintura pueden alterar la lectura de la temperatura relativa de un objeto. La posición relativa del sol también puede hacer que objetos del mismo material se vean diferentes en una cámara termográfica.
Cuando se utiliza una cámara termográfica hay que tener en cuenta los siguientes factores:
- Las condiciones atmosféricas;
- La presencia de humo, polvo y escombros;
- Emisividad;
- Transparencia;
- Reflectividad;
- Hora del día;
- Ángulo de visión;
- Distancia del objetivo;
- Cantidad de energía térmica;
- Rugosidad o suavidad de la superficie.
Teniendo en cuenta estas características, es posible hacerse una idea precisa de las propiedades térmicas de un objeto o paisaje.
Consideraciones sobre cámaras avanzadas
Alta resolución y más opciones de visualización en color son algunas de las ventajas que ofrecen los sistemas de cámaras termográficas de alta tecnología. Entre las nuevas y potentes características a tener en cuenta se incluyen:
Opciones de carga útil para drones con doble cámara: Los drones equipados con modernos sistemas de imágenes térmicas pueden capturar varios tipos de imágenes simultáneamente. Las cargas útiles térmicas híbridas son dos cámaras en una, un sistema de imagen convencional y una cámara de infrarrojos.
Ajustes isotérmicos personalizados por el usuario: A través de un panel de control del dron térmico, los usuarios pueden establecer isotermas, que son ajustes de temperatura personalizados.
Software de imágenes térmicas de última generación: El software utilizado para interpretar las imágenes infrarrojas ofrece nuevas funciones como el seguimiento de la temperatura de objetos específicos, actualizaciones térmicas en tiempo real, superposición de imágenes de luz visible e infrarrojas y mucho más.
Tecnología de cámaras termográficas
La elección de una carga útil de termografía para un dron es una cuestión de adecuar las capacidades del equipo al caso de uso de una organización. Hay varios factores que determinan el rendimiento de un sistema de cámaras sobre el terreno. Entre ellos se incluyen:
Campo de visión (FOV): mide el tamaño de la imagen que puede captar la cámara.
Resistencia a la intemperie: medida en términos de protección contra el ingreso (IP), determina la resistencia a los elementos, incluida la humedad de la lluvia y la niebla.
Banda espectral: la banda espectral es el rango electromagnético detectable por el sensor de infrarrojos de la cámara.
Sensibilidad térmica: esta métrica denota el grado en que un sensor puede medir diferencias de temperatura relativa y también se denomina temperatura diferencial equivalente al ruido (NEDT).
Resolución de imagen: más que el tamaño del área que capta la cámara, refleja cuántos píxeles entran en la imagen digital que se genera, lo que a su vez determina el nivel de detalle.
Casos de uso de los drones térmicos: ahora y en el futuro.
Los drones térmicos pueden cumplir más funciones hoy que en el pasado, con sensores más precisos y precios más bajos, lo que abre nuevas posibilidades.
Uso de drones térmicos
Lucha contra incendios: Uno de los usos más comunes de los drones térmicos es como herramientas de lucha contra incendios. La cartografía térmica desde el aire permite a los bomberos anticiparse a los factores de riesgo. Cuando se trabaja en el interior de estructuras, es posible cartografiar posibles puntos de fallo, mientras que en escenarios de incendios forestales, los drones pueden ayudar a los equipos a interceptar el avance de incendios al aire libre.
Búsqueda y rescate: los incendios no son los únicos tipos de catástrofe en los que los drones térmicos pueden ayudar a los equipos de rescate. Tras catástrofes como inundaciones, corrimientos de tierras, terremotos, tornados y huracanes, los drones térmicos pueden ayudar a los equipos a encontrar víctimas desaparecidas, incluso de noche. Estos vehículos aéreos no tripulados térmicos también son capaces de localizar a personas que se han perdido.
Inspecciones aéreas de servicios públicos y drones mineros: La inspección de infraestructuras de servicios públicos, desde centrales eléctricas e instalaciones de paneles solares hasta líneas eléctricas distantes, es más fácil con drones. El uso de cámaras térmicas junto a las imágenes convencionales permite a los equipos observar posibles riesgos de avería de nuevas formas o incluso inspeccionar el estado de los paneles térmicos. No importa el tamaño de una planta o mina, los drones pueden sobrevolar el lugar y tomar lecturas.
Agricultura avanzada: vigilar los cultivos y los rebaños de pastoreo desde el aire es un uso potencialmente ignorado de los drones. Las imágenes térmicas permiten a los agricultores medir la exposición al calor de los campos y seguir el rastro de los animales, incluso de noche. Los esfuerzos en curso para hacer más eficiente la agricultura mediante el despliegue de tecnología son una combinación perfecta para el despliegue de drones.
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