O crescimento da utilização de drones térmicos.
O uso de veículos aéreos não tripulados (UAVs) está em contínua ascensão e expansão. Grande parte deste crescimento deve-se ao desenvolvimento e refinamento de novos recursos para os drones. Por exemplo, a prevalência de imagens térmicas está a aumentar significativamente.
Os drones que utilizam equipamentos de câmeras termográficas para detetar calor, além de câmeras de vídeo convencionais, estão a ser utilizados para uma variedade de cenários. Da deteção de incêndio a missões de busca e resgate e inspeções de rede elétrica, a inserção de drones térmicos pode ser a resposta para uma lista cada vez maior de trabalhos importantes em todos os setores.
Quais são os melhores drones DJI com câmara térmica?
DJI Matrice 30T – O M30T é um drone robusto construído para resistir aos elementos e projetado para ser altamente portátil, apesar do seu sensor impressionante de carga útil. Resolução da câmara de 640×152, 30 fps. O sistema de controlo do M30T é especialmente avançado, com uma tela widescreen de 7 polegadas no sistema de controlo dual-stick projetado para uso de pilotos de drones corporativos.
DJI Mavic 3T – O DJI Mavic 3 Enterprise Series redefine o padrão da indústria para pequenos drones comerciais. Com um obturador mecânico, sensor 4/3, câmara zoom de 56× e módulo RTK para precisão a nível centimétrico, o Mavic 3E leva o mapeamento e a eficiência da missão a novos patamares. Está disponível uma versão térmica para o combate a incêndios, busca e salvamento, inspeção e operações noturnas.
DJI Matrice 300 RTK – O M300 RTK é o que há de mais moderno em tecnologia de drones comerciais, com capacidade de adaptação para transportar até três cargas simultaneamente. No máximo, o drone pode ser equipado com um gimbal ascendente e dois gimbals descendentes. O M300 RTK usa um novo sistema de exibição, incorporando mais informações na tela principal, para ajudar o operador do drone a contornar possíveis obstáculos. Equipar o M300 RTK com um Zenmuse H20T ou H20N como uma de suas cargas permite que os usuários capturem níveis sem precedentes de informações térmicas de alta resolução.
DJI Matrice 350 RTK – De construção robusta, o Matrice 350 RTK possui uma propulsão potente, uma classificação IP55 melhorada e um excelente desempenho de voo, uma carga útil até 2,7 kg e uma altitude máxima de 7000 m, o que lhe permite enfrentar sem esforço uma grande variedade de desafios. O Matrice 350 RTK adopta o DJI O3 Enterprise Transmission, que suporta transmissão em directo HD de 1080p com três canais e uma distância máxima de transmissão de 20 km.
Termografia: como funciona?
Ao considerar o presente e o futuro da tecnologia de drones de imagens térmicas, vale a pena aprofundar os princípios técnicos que fazem as câmeras termográficas funcionarem. Entender como o equipamento de imagem térmica funciona pode inspirar o uso mais eficaz da tecnologia e novas abordagens de implantação para drones térmicos.
Calor
O calor, também conhecido como radiação infravermelha (IR), é apenas a vibração dos átomos. Os objetos emitem um sinal de calor com base nos movimentos, isto é, quanto mais movimento, mais quente o objeto. A termografia é o processo de estudar esses sinais de calor e colocar esse conhecimento de imagens térmicas em uso prático.
Os humanos sentem o calor, mas não podem ver o infravermelho. Isto porque essa radiação ocorre num comprimento de onda eletromagnético que o olho não consegue detetar. As câmeras térmicas são projetadas para transformar os sinais infravermelhos em algo visível para os seres humanos.
Como funcionam as câmeras térmicas?
As câmeras térmicas usam lentes especializadas que capturam frequências de infravermelho, juntamente com sensores térmicos e processadores de imagem para renderizar os resultados numa exibição visual. Quando uma câmera infravermelha é montada num drone, o dispositivo é normalmente colocado numa gimbal, que estabiliza a imagem e permite que a lente gire a 360 graus.
Os sensores térmicos dessas câmeras avançadas, tecnicamente conhecidos como microbolômetros, receberam atualizações notáveis nos últimos anos. As opções de hoje não requerem os materiais de resfriamento exóticos usados no passado, tornando-os muito mais acessíveis.
As câmeras termográficas dos drones podem detetar a temperatura da superfície de muitos objetos, mas há exceções. Por exemplo, objetos altamente polidos, brilhantes e reflexivos não absorvem muito calor – eles têm o que é conhecido como baixa emissividade. Estes são difíceis de detetar em câmaras térmicas. Objetos de alta emissividade como madeira, concreto — e até mesmo pessoas — são fáceis de analisar.
Leitura e processamento de imagens térmicas
Depois da captura de informações térmicas recorrendo às câmaras de infravermelho, esses dados térmicos são exibidos numa tela como uma imagem convencional para os operadores examinarem.
Através do uso do software de imagem térmica, os usuários podem alterar a paleta de cores usada para representar o calor do cenário. Cada exibição é útil para selecionar vários detalhes da imagem, e essas opções incluem:
- Branco Quente (White Hot): Os objetos mais quentes parecem mais claros e as áreas mais frias são mais escuras.
- Preto Quente (Black Hot): O oposto do branco quente, com objetos mais quentes parecendo mais escuros.
- Arco-íris (Rainbow): A temperatura corresponde aos tons, com cores quentes representando o calor.
As câmeras térmicas mais avançadas oferecem uma ampla variedade de visualizações – o Zenmuse H20T oferece 12 paletas de cores separadas.
DJI Zenmuse H20T – Aqui tem todos os sensores que precisa num só. Este é um modelo de quatro sensores com câmara grande angular, câmara de zoom, laser rangefinder e câmara térmica radiométrica. Consiste em uma câmera com zoom de 20MP, uma câmera de 12MP de largura e um telêmetro a laser de 1200m. Capture tudo, perto ou longe, em cores reais ou térmicas. Esta poderosa carga integrada liberta capacidades inteligentes avançadas para as plataformas industriais de drones da DJI. Também adiciona uma câmera térmica radiométrica de 640 × 512px. A câmera gera arquivos R-JPEG com informações de temperatura incorporadas, permitindo uma análise mais aprofundada.
Cuidados a ter com câmaras termográficas e como protegê-las de possíveis danos.
Antes de começar a usar um drone térmico, é importante conhecer algumas maneiras comuns pelas quais os sensores térmicos são danificados e como evitar isso. Embora os produtos DJI sejam conhecidos por terem excelente qualidade de construção e durabilidade, os sensores térmicos, por sua própria natureza, são instrumentos extremamente precisos e bem ajustados que exigem cuidado aquando a utilização. O uso inadequado pode causar danos permanentes aos sensores térmicos, deixando artefatos nos dados coletados.
Não exponha as lentes térmicas da câmera a fontes fortes de energia, como sol, lava ou raio laser.
Medições térmicas precisas.
Mesmo as câmeras termográficas altamente eficazes necessitam de lidar com uma variedade de fatores ambientais que podem dificultar a obtenção de uma leitura precisa da temperatura da superfície. Isso inclui condições atmosféricas — muito calor, humidade, nuvens, chuva ou neve podem impedir a precisão da câmera térmica. As câmeras térmicas também lutam com o vidro, pois o vidro refletivo pode capturar o calor do sol, do solo ou de outro objeto.
O revestimento da superfície de um objeto também pode afetar a capacidade de um drone térmico fazer leituras de temperatura. A corrosão ou uma nova camada de tinta pode alterar a leitura da temperatura relativa de um objeto. A posição relativa do sol também pode fazer com que objetos do mesmo material pareçam diferentes numa câmara termográfica.
Ao utilizar uma câmera termográfica significa manter os seguintes fatores em mente:
- Condições atmosféricas;
- A presença de fumo, poeira e detritos;
- Emissividade;
- Transparência;
- Refletividade;
- Hora do dia;
- Ângulo de visão;
- Distância do alvo;
- Quantidade de energia térmica;
- Rugosidade ou suavidade da superfície.
Tendo essas características em mente, é possível construir uma imagem precisa das propriedades térmicas de um objeto ou paisagem.
Considerações avançadas sobre câmeras
Alta resolução e mais opções de exibição de cores são algumas das vantagens que acompanham os sistemas de câmeras termográficas de alta tecnologia. Novos recursos poderosos a serem considerados incluem:
- Opções de carga útil de drone de câmera dupla: Drones equipados com sistemas modernos de imagens térmicas podem capturar vários tipos de imagens simultaneamente. As cargas térmicas híbridas são duas câmeras em uma, um sistema de imagem convencional e uma câmera IR.
- Configurações isotérmicas personalizadas pelo usuário: Através de um painel de controlo de drone térmico, os usuários podem definir isotérmicas, que são configurações de temperatura personalizadas.
- Software de imagem térmica de última geração: O software usado para interpretar imagens de infravermelho oferece novos recursos, como rastreamento de temperatura para objetos específicos, atualizações de calor em tempo real, sobreposição de imagens de luz visível e infravermelho e muito mais.
Tecnologia de câmera termográfica
Escolher uma carga útil de imagem térmica para um drone é uma questão de combinar os recursos do equipamento com o caso de uso de uma organização. Existem alguns fatores diferentes que determinam o desempenho de um sistema de câmera em campo. Esses incluem:
- Campo de visão (FOV): Esta é uma medida de quão grande uma imagem observável pode ser capturada pela câmara.
- Resistência a intempéries: Medido em proteção de entrada (IP), isso determina a resistência aos elementos – incluindo humidade de chuva e neblina.
- Banda espectral: A banda espectral é a faixa eletromagnética detectável pelo sensor IR da câmera.
- Sensibilidade térmica: Esta métrica denota o grau em que um sensor pode medir diferenças na temperatura relativa e também é chamada de temperatura diferencial equivalente ao ruído (NEDT).
- Resolução da imagem: Em vez do tamanho da área que a câmara captura, isso reflete quantos píxeis entram na imagem digital que é gerada, o que, por sua vez, determina o nível de detalhe.
Casos de uso para drones térmicos: agora e no futuro.
Os drones térmicos podem servir em mais funções hoje do que no passado, com sensores mais precisos e preços mais reduzidos, abrindo novas possibilidades.
Recurso aos drones térmicos
Combate a incêndios: Um dos usos mais comuns dos drones térmicos é como ferramentas de combate a incêndios. O mapeamento de calor do ar permite que os bombeiros se antecipem aos fatores de risco. Ao trabalhar dentro de estruturas, é possível mapear possíveis pontos de falha, enquanto que em cenários de incêndio florestal, os drones podem ajudar as equipas a intercetar o progresso dos incêndios a céu aberto.
Busca e resgate: Os incêndios não são os únicos tipos de desastres em que os drones térmicos podem ajudar as equipas de resgate. Após catástrofes como inundações, deslizamentos de terra, terremotos, tornados e furacões, os drones térmicos podem ajudar as equipas a encontrar vítimas desaparecidas, mesmo à noite. Esses UAVs térmicos também são capazes de rastrear indivíduos que se perderam.
Inspeções aéreas de utilidades e drones de minas: A inspeção de infraestruturas de utilidades, desde usinas e instalações de painéis solares até linhas de energia distantes, é mais fácil com drones. O uso de câmeras térmicas juntamente com imagens convencionais permite que as equipas observem possíveis riscos de falha de novas maneiras ou até mesmo inspecionem o estado dos painéis térmicos. Não importa o tamanho de uma usina ou mina, os drones podem sobrevoar o local e fazer leituras.
Agricultura avançada: Monitorar plantações e rebanhos de pasto do ar é um uso potencialmente negligenciado para drones. As imagens térmicas permitem que os agricultores meçam a exposição ao calor dos campos e rastreiem os animais, mesmo à noite. Os esforços contínuos para tornar a agricultura mais eficiente por meio da implantação de tecnologia são uma combinação perfeita para a implantação de drones.
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