Inspección y modelado de palas de aerogeneradores marinos mediante vehículos aéreos no tripulados basados en LiDAR
Autores: Oliveira, Alexandre; Dias, André; Santos, Tiago; Rodrigues, Paulo; Martins, Alfredo; Almeida, José
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Inspección y modelado de palas de aerogeneradores marinos mediante vehículos aéreos no tripulados basados en LiDAR
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Turbinas eólicas marinas
Soluciones autónomas
Vehículos aéreos no tripulados
Inspección y mantenimiento
Detección y medición de luz tridimensional
Entorno de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El despliegue de turbinas eólicas marinas (WTs) ha surgido como una estrategia fundamental en la transición hacia la energía renovable, ofreciendo un potencial significativo para la generación de electricidad limpia. Sin embargo, la operación y el mantenimiento (O&M) de estas estructuras presentan desafíos únicos debido a sus ubicaciones remotas y a los duros entornos marinos. Por estas razones, es fundamental promover el desarrollo de soluciones autónomas para monitorear el estado de salud de las partes de la construcción, previniendo daños estructurales y accidentes. Este documento explora la aplicación de Vehículos Aéreos No Tripulados (UAVs) en la inspección y mantenimiento de turbinas eólicas marinas, introduciendo una nueva estrategia para la inspección autónoma de turbinas eólicas y un entorno de simulación para probar y entrenar técnicas de inspección autónoma en un escenario offshore más realista. En lugar de depender de información visual para detectar las partes de la WT durante la inspección, este método propone un método de detección y medición de luz tridimensional (3D) que estima la pose de la turbina eólica (posición, orientación y configuración de las palas) y controla de manera autónoma el UAV para una maniobra de inspección cercana. Las primeras pruebas se llevaron a cabo principalmente en un marco de simulación, combinando diferentes poses de WT, incluyendo diferentes orientaciones, posiciones de las palas y movimientos de la turbina eólica, y finalmente, una prueba de realidad mixta, donde un vehículo real realizó una inspección completa de una turbina eólica virtual.
Descripción
El despliegue de turbinas eólicas marinas (WTs) ha surgido como una estrategia fundamental en la transición hacia la energía renovable, ofreciendo un potencial significativo para la generación de electricidad limpia. Sin embargo, la operación y el mantenimiento (O&M) de estas estructuras presentan desafíos únicos debido a sus ubicaciones remotas y a los duros entornos marinos. Por estas razones, es fundamental promover el desarrollo de soluciones autónomas para monitorear el estado de salud de las partes de la construcción, previniendo daños estructurales y accidentes. Este documento explora la aplicación de Vehículos Aéreos No Tripulados (UAVs) en la inspección y mantenimiento de turbinas eólicas marinas, introduciendo una nueva estrategia para la inspección autónoma de turbinas eólicas y un entorno de simulación para probar y entrenar técnicas de inspección autónoma en un escenario offshore más realista. En lugar de depender de información visual para detectar las partes de la WT durante la inspección, este método propone un método de detección y medición de luz tridimensional (3D) que estima la pose de la turbina eólica (posición, orientación y configuración de las palas) y controla de manera autónoma el UAV para una maniobra de inspección cercana. Las primeras pruebas se llevaron a cabo principalmente en un marco de simulación, combinando diferentes poses de WT, incluyendo diferentes orientaciones, posiciones de las palas y movimientos de la turbina eólica, y finalmente, una prueba de realidad mixta, donde un vehículo real realizó una inspección completa de una turbina eólica virtual.