Integração entre modelos matemáticos e redes neurais permite prever riscos e reduzir custos de manutenção
Foto: Glenio Campregher | Cemig Divulgação
A erosão do solo é um dos fenômenos naturais mais impactantes e silenciosos do planeta, representando um risco à infraestrutura de energia elétrica. Atenta a esse desafio, a Cemig, em parceria com os Institutos Senai de Inovação em Energias Renováveis e de Sistemas Embarcados, desenvolveu uma solução pioneira que une modelagem matemática e inteligência artificial para mapear e prever riscos de erosão próximos às torres de transmissão. O projeto integra o modelo Equação Universal de Perdas do Solo (USLE) a técnicas de visão computacional baseadas em redes neurais convolucionais (Mask R-CNN), utilizando imagens de satélite de alta resolução.
A inovação é resultado do projeto de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PDI) regulado pela Aneel, que buscou desenvolver soluções para aprimorar a gestão de ativos e reduzir custos de manutenção preventiva em larga escala. Segundo os pesquisadores, a combinação entre os modelos permite detectar erosões já existentes e prever as áreas mais suscetíveis, oferecendo um suporte estratégico para a tomada de decisão e a priorização de investimentos em infraestrutura elétrica.
As linhas de transmissão têm papel estratégico no Sistema Interligado Nacional (SIN), já que são responsáveis por transportar a energia gerada nas usinas até as subestações de alta tensão, onde ocorre a adequação dos níveis de tensão para posterior distribuição aos centros urbanos e regiões consumidoras. Em Minas Gerais, a Cemig opera cerca de 5 mil quilômetros de linhas de transmissão, que são fundamentais para garantir a integração do SIN.
Monitoramento preventivo e precisão tecnológica
O modelo USLE foi aplicado para gerar mapas de suscetibilidade à erosão em todo o estado de Minas Gerais, considerando fatores como topografia, precipitação, uso e cobertura do solo e características do relevo. Já a Mask R-CNN, alimentada por imagens da constelação de satélites PlanetScope, foi treinada para reconhecer automaticamente áreas afetadas pela erosão, com alta precisão na segmentação de regiões críticas próximas às linhas de transmissão.
“As torres de transmissão estão expostas a condições extremas e, muitas vezes, em áreas de difícil acesso. Antecipar os riscos associados à erosão é essencial para garantir o fornecimento de energia à população e a segurança operacional do sistema”, explica Carlos do Nascimento, engenheiro de Transmissão da Cemig.
O cruzamento dos dados revelou o potencial da tecnologia para reduzir custos de manutenção corretiva, já que intervenções preventivas custam até 70% menos do que reparos emergenciais após rompimentos ou instabilidades estruturais. Além do setor elétrico, a solução tem aplicação direta em projetos de engenharia civil, mineração, agricultura e planejamento urbano, com impacto positivo na sustentabilidade ambiental e na segurança das comunidades.
“A iniciativa reforça o compromisso da Cemig com a inovação, a segurança e a sustentabilidade e que são pilares do seu plano de investimento voltado à modernização e digitalização da rede elétrica mineira. O projeto também demonstra o potencial de soluções desenvolvidas no âmbito do PDI da Aneel para fortalecer a resiliência do sistema elétrico nacional frente às mudanças climáticas e à degradação do solo”, analisa o engenheiro.
Mapas de risco e inteligência artificial a serviço da infraestrutura
O estudo produziu um mapa de suscetibilidade à erosão de Minas Gerais com resolução espacial de 30 metros, indicando que 27,4% da área do estado apresenta risco leve e 21,5% praticamente nulo. Além disso, o trabalho apontou risco alto em 9,2% e risco muito alto em 2,24% das regiões analisadas. Esses dados orientam futuras ações de monitoramento e mitigação em regiões estratégicas.
“Trata-se de um avanço significativo no uso de inteligência artificial aplicada à gestão de riscos ambientais e à infraestrutura crítica. Essa integração de dados físicos e digitais posiciona o setor elétrico brasileiro na vanguarda da inovação tecnológica mundial”, destaca Carlos do Nascimento.
Recentemente, o projeto foi apresentado no evento internacional do CIGRÉ Canadá, realizado em Montreal sob o título “Development and Use of Artificial Intelligence in the Maintenance of Overhead Lines”. A participação destacou a vanguarda tecnológica da Cemig e do SENAI na aplicação de inteligência artificial para a manutenção preditiva de linhas aéreas, reforçando o reconhecimento internacional das instituições brasileiras em pesquisa e inovação no setor elétrico.
Cemig
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