Drones de longo alcance para detecção precoce de incêndios florestais

O Projeto Evolonic é uma iniciativa interdisciplinar que reúne cerca de 20 estudantes de diferentes cursos e faculdades da Universidade Friedrich-Alexander de Erlangen-Nuremberg (FAU). O trabalho acontece em cooperação com as cátedras LEE (Cátedra de Sistemas Elétricos de Energia) e LEB (Cátedra de Componentes e Sistemas Eletrónicos) da FAU, além do Fraunhofer IISB. Desde 2017, os participantes do projeto desenvolvem robôs aéreos de longo alcance; a partir da primavera de 2022, o foco passou a ser a detecção precoce de incêndios florestais. A iniciativa começou em parceria com o Corpo de Bombeiros de Erlangen, dentro da disciplina Innolab.

Como o sistema do Projeto Evolonic faz a detecção precoce de incêndios florestais com drone

O princípio de funcionamento do sistema criado baseia-se em uma drone que sobrevoa, com alta frequência, uma área de floresta previamente definida. A operação totalmente autónoma é viabilizada por uma estação de recarga automatizada. Além disso, a aeronave conta com mecanismos para evitar colisões com outras aeronaves.

Para identificar possíveis incêndios florestais, a drone monitora o ambiente com uma câmara e processa as imagens localmente, por meio de uma unidade de computação embarcada. Ao reconhecer fumaça, a drone dispara um alerta por meio de um site. Nesse portal, o operador responsável na central de despacho pode visualizar as imagens captadas. No desenho do site, foi adotada uma lógica semelhante à do aplicativo de emergência nora.

Triagem de alarmes: reduzir falsos positivos e apontar coordenadas

Com as informações recebidas, o despachante consegue avaliar se se trata de um incêndio florestal e de vegetação não intencional ou se a fumaça tem origem, por exemplo, em atividades agrícolas - como o cultivo/preparo de campos - ou na queima de resíduos vegetais. O objetivo é manter o número de falsos alarmes o mais baixo possível.

Quando o evento detetado é um incêndio não intencional, o sistema exibe ao despachante as coordenadas do local provável do foco. Essa localização é estimada com base no formato da pluma de fumaça e em dados de topologia (forma, tamanho e posição).

Mapa, Navlog e imagens ao vivo para apoiar a decisão operacional

Na visualização cartográfica, o despachante também encontra uma representação do relevo e possíveis objetivos de proteção na área afetada. Com o apoio de mapas Navlog, é possível ainda verificar a trafegabilidade de caminhos e acessos.

A combinação entre informações locais já tratadas e imagens ao vivo permite uma avaliação de situação mais bem fundamentada e apoia a definição do contingente de recursos necessário. Esses dados ficam igualmente disponíveis para a chefia da operação, que pode familiarizar-se com as informações recolhidas ainda durante o deslocamento até o local.

Dados meteorológicos e permanência no local após o alerta

A drone também fornece informações meteorológicas apuradas localmente, como vento, humidade do ar e temperatura. Com isso, a liderança no terreno consegue planear a atuação durante a aproximação e estimar a dinâmica do fogo. A proposta é que a drone consiga permanecer no local por pelo menos 30 minutos após o acionamento do alerta, fornecendo, na fase inicial da ocorrência, uma visão aérea geral da área de intervenção.

Objetivo do piloto em Erlangen: robustez de longo prazo e qualidade da comunicação

No projeto-piloto em Erlangen, a meta principal é testar a durabilidade do sistema ao longo do tempo. O foco está em acumular experiência para observar, em período prolongado, o comportamento dos diferentes componentes em condições reais de uso. Pretende-se entender como humidade, calor e outros fatores climáticos afetam a prontidão operacional da drone.

Além disso, a equipa de pesquisa analisa com que frequência ocorrem falsos alarmes e quão bem funcionam os sistemas de comunicação da drone. Outro objetivo é avaliar o desempenho do streaming ao vivo e testar a cooperação com a central de despacho e com as equipas de resposta.

Na edição 7/2024 da revista especializada em bombeiros, encontra-se uma visão geral do mercado com modelos atuais de drones adequados ao uso em operações de bombeiros.