Inspeção de manifestações patológicas em reservatórios elevados de água com veículo aéreo não tripulado (VANT)

Resumo

Em obras de engenharia, o uso de reservatórios para armazenamento de líquidos é bastante comum (Arruda et al., 2023). Os reservatórios de acumulação servem para suprir o consumo quando a vazão do curso de água é insuficiente; enquanto, os reservatórios de distribuição são usados pelas comunidades e são construídos para garantir a quantidade necessária de água, melhorar a pressão da rede de distribuição e servir como reserva contra incêndio. Esse tipo de edificação é essencial para o funcionamento da sociedade (Mahmud et al., 2021). As propriedades físicas e químicas do concreto armado sofrem alterações com o passar do tempo devido às características e interações de seus componentes e suas reações aos fatores externos ocasionando manifestações patológicas que, se não tratadas, podem comprometer o desempenho da edificação (Souza; Ripper, 1998). Gaboardi (2019) informa que as edificações de concreto detêm inúmeros agentes deletérios advindos de fatores diversos, como: fatores físicos, químicos, biológicos, antrópicos e naturais. De acordo com o Instituto Brasileiro de Avaliações e Pericias de Engenharia (IBAPE, 2021), a inspeção predial é um procedimento técnico eficaz e crucial para reduzir os acidentes de construção; seus processos principais baseiam-se na análise sistêmica e principalmente sensorial das condições técnicas, de uso, operação, manutenção e funcionalidade da edificação e de seus sistemas e subsistemas construtivos. As inspeções das manifestações patológicas em reservatórios elevados de água são realizadas através de profissional de alpinismo industrial certificado, conforme NBR – 15475, realizando descidas em torno da edificação, equipado por equipamentos de proteção individuais - EPI’s (cinto de segurança do tipo paraquedista, luvas, botas, óculos de proteção e capacete) e equipamentos de proteção coletiva - EPC’s (fita para isolamento da área, caixa de primeiros socorros e placas indicativas, incluindo a utilização de tripé de ancoragem móvel e antiqueda com guincho de resgate, quando necessário,  visando assegurar a redução do risco de queda em altura) (Magalhães, 2018). Com a demanda presente de tecnologia em todos os processos relacionados à indústria, a urgência por desenvolvimento tecnológico na construção civil se torna ainda mais importante, principalmente para a oportunidade competitiva do tempo. Portanto, os VANT’s, conhecidos também como drones, tornam-se cada vez mais significativos para a inspeção visual e a coleta de dados mais ágil e seguro. O objetivo do presente trabalho é apresentar o estudo experimental da utilização do VANT como uma ferramenta visual de inspeção para detectar manifestações patológicas em reservatórios elevados de água. Como metodologia, realizou-se o estudo de caso do reservatório elevado de água (REL) Indaiá, contemplando o planejamento, captura de imagens e processamento dos dados coletados. Para tanto, utilizou-se o VANT de classe 3, de acordo com a ANAC (2023), DJI Mavic 3 Thermal para a captura de imagens aerofotogramétricas, o que permitiu posterior processamento e construção de recursos visuais tridimensionais e ortomosaicos através dos softwares de fotogrametria digital AGISOFT Metashape e Pix4D Cloud. Para a geração dos ortomosaicos segmentou-se o reservatório em 5 partes, com base na orientação cardeal da localização do reservatório (norte, sul, leste e oeste), além da tampa. Como resultado, a pesquisa experimental mostrou a viabilidade técnica e eficácia da inspeção com o uso do VANT para detecção de manifestações patológicas, demonstrando que, entre os recursos visuais criados e coletados, as imagens digitais produzidas pela aeronave foram mais eficazes na detecção de manifestações patológicas quando comparadas aos recursos criados pelo software AGISOFT Metashape e Pix4D Cloud. Através da análise dos recursos visuais foi possível detectar um total de 79 manifestações patológicas, por meio das fotografias digitais, 44 manifestações patológicas através do modelo 3D e 67 manifestações patológicas detectadas através dos ortomosaicos dos segmentos norte, sul, leste, oeste e da tampa do reservatório estudado. Este trabalho possibilitou estruturar o arcabouço de nomenclatura na área de estudo relativo aos temas: manifestações patológicas em reservatórios elevados de concreto armado, utilização de VANT em obras de saneamento, processamento de imagens; investigar os equipamentos (tipos de VANT, tecnologias embarcadas e aplicativos) e softwares (para modelagem 3D, medição de distâncias, áreas e volumes) necessários para a inspeção de reservatórios elevados; determinar os parâmetros de coleta e processamento dos dados, definindo os protocolos das atividades a realizar: checklist planejamento (levanta os dados necessários para elaborar o plano de voo), checklist missão (cadastro de dados técnicos do voo, verificação de todos os procedimentos necessários para operação do VANT em condições adequadas de segurança) e checklist Flight Book (relação dos dados físicos dos voos e procedimentos para o processamento dos dados coletados); realizar pesquisa de campo no  reservatório elevado visando a inspeção com VANT, buscando avaliar os ativos visuais gerados, a aplicação dos protocolos desenvolvidos, o processamento de dados/imagens e as dificuldades encontradas; analisar e comparar os resultados obtidos com a experiência prática, buscando estabelecer diretrizes para obtenção de êxito no processo de implantação da tecnologia, conferindo redução do tempo e custos, além de promover o incremento de segurança para os envolvidos na atividade.