Aplicación de ingeniería inversa mediante fotogrametría con drones para mejorar el cálculo de torsión, verticalidad y asentamientos en estructuras de líneas de transmisión eléctrica

Abstract

Las líneas de transmisión eléctricas aéreas se encargan de transportar el suministro eléctrico mediante conductores “cables” soportados por torres que son susceptibles a perturbaciones del entorno que vulneran su estabilidad estructural pudiendo ocasionar desplazamientos o deformaciones mayores a los límites esperados, lo cual hace obligatorio inspecciones periódicas para el correcto monitoreo de las estructuras. Existen métodos convencionales para el registro de desplazamientos en las componentes de la estructura mediante el uso de estación total. Sin embargo, estos métodos resultan deficientes ofreciendo datos inconsistentes que dificultan la gestión de acciones correctivas. Ante este problema, la presente investigación tiene como objetivo mejorar el cálculo de desviaciones mediante el desarrollo de una metodología que permita acceder a los resultados utilizando información extraída del modelo digital de las torres generado por fotogrametría aérea. Para este propósito se han ejecutado vuelos fotogramétricos en torres de celosía ubicadas en la costa peruana siendo contrastadas con datos topográficos registrados mediante métodos de topometría industrial. El análisis de resultados demuestra que el grado de sensibilidad del método propuesto es de ± 5 cm en coordenadas espaciales, siendo información valiosa para para estructuras mayores a 30 metros de altura. Por otro lado, el método propuesto ofrece optimización de recursos en términos de tiempo y costo además de mitigar riesgos asociados a la actividad debido a la naturaleza de estas estructuras y a su ubicación muchas veces inaccesible.

Powerlines are responsible for transporting the electricity supply through conductors (cable) supported by towers that are susceptible to disturbances of the environment that violate their structural stability and may cause displacements or deformations greater than the expected limits, which makes periodic inspections mandatory for the correct monitoring of the structures. There are conventional methods for the recording of displacements in the components of the structure using total station. However, these methods are deficient offering inconsistent results that hinder the management of corrective actions. Faced with this problem, the present research aims to improve the calculation of deviations by developing a methodology that allows access to the results using information extracted from the digital model of the towers generated by aerial photogrammetry. For this purpose, photogrammetric flights have been carried out in lattice towers located on the Peruvian coast, being contrasted with information from assembly plans and topographic data recorded using industrial topometric methods. The analysis of results shows that the degree of sensitivity of the proposed method is ± 4 cm in spatial coordinates, being valuable information for structures greater than 30 meters in height. On the other hand, the proposed method offers optimization of resources in terms of time and cost in addition to mitigating risks associated with the activity due to the nature of these structures and their often inaccessible location.