Platforma z wieloma-dronami do autonomicznych inspekcji instalacji fotowoltaicznej, tworzenie cyfrowych bliźniaków

Nowe podejście do inspekcji wykorzystującej-drony ma na celu rozwiązanie jednego z rosnących wyzwań związanych z energią słoneczną-na skalę użytkową: sposobu gromadzenia dokładnych danych z coraz większych instalacji fotowoltaicznych w ograniczonych oknach operacyjnych.

 

Izraelska firma technologiczna vHive opracowała platformę oprogramowania, która koordynuje wiele dronów podczas inspekcji oświetlenia słonecznego, łącząc autonomiczne planowanie lotu, obrazowanie termowizyjne, mapowanie RGB (czerwony, zielony i niebieski) oraz możliwości cyfrowego bliźniaka. Według firmy system ma umożliwić operatorom instalacji fotowoltaicznych przeprowadzanie-badań na dużą skalę bez konieczności korzystania z wysoce wyspecjalizowanych pilotów dronów.

 

Technologia ta opiera się na dostępnych na rynku dronach, a nie na samolotach-budowanych na zamówienie. Daniel Tomer, założyciel i dyrektor ds. technologii vHive, wyjaśnił, że firma nie skupiała się na opracowaniu nowego drona, ale na stworzeniu infrastruktury oprogramowania wymaganej do wydajnej obsługi flot dronów.

 

„Zaczęliśmy od początku, przyglądając się cyfryzacji-na dużą skalę” – powiedział magazynowi pv. „To, z punktu widzenia produktu, doprowadziło do decyzji dotyczących produktu, takich jak użycie-gotowych-dronów”.

 

Platforma obsługuje obecnie drony DJI Matrice 4 Thermal, które według firmy stanowią-ekonomiczne rozwiązanie do inspekcji termowizyjnych. Według Tomera każde urządzenie kosztuje około 7500 dolarów i można je łatwo transportować w ramach większego zestawu inspekcyjnego.

 

Koordynacja wielu dronów
Według vHive głównym wyzwaniem technologicznym nie jest sam dron, ale koordynacja wielu statków powietrznych podczas jednej misji inspekcyjnej. „Pojedynczy dron to prosta sprawa. Klikasz przycisk i leci” – powiedział Tomer. „Jeśli chcesz latać dwoma dronami jednocześnie, jeśli robisz to sam, musisz zrobić coś takiego, co jest niemożliwe”.

 

Wyjaśnił, że ręczna koordynacja kilku dronów wymaga ciągłej komunikacji pomiędzy operatorami, obejmującej informacje o lokalizacji, wysokości i trasach lotu. „Jeśli chcesz używać wielu dronów, znowu staje się to niemożliwe” – powiedział. „Koordynacja floty i koordynacja gromadzenia wszystkiego w kompleksowy sposób to coś, czym zajmuje się system”.

 

 

Zamiast latać w szyku, dronom przydzielane są oddzielne obszary w lokalizacji fotowoltaicznej. Oprogramowanie dzieli obszar inspekcji na sekcje za pomocą algorytmów i przypisuje każdemu dronowi własny region. „Stosujemy zaawansowane algorytmy, aby podzielić obszar na różne regiony, a każdy dron pokrywa swój własny region” – powiedział Tomer.

 

Firma podała, że ​​drony zostały celowo oddzielone w celu poprawy bezpieczeństwa. Gdy bateria drona się wyczerpie, operator wymienia ją i wznawia misję. „Operator staje się menedżerem baterii, a nie operatorem lotu” – wyjaśnił Tomer. „Wystarczy wymienić baterie, a dron będzie stale latał w górę i w dół”.

 

Codzienne okno
Duże elektrownie fotowoltaiczne stanowią szczególne wyzwanie dla konwencjonalnych metod inspekcji, zwłaszcza że pomiary termiczne wymagają odpowiednich warunków pogodowych i natężenia promieniowania.

 

Tomer powiedział, że operatorzy często mają ograniczony dzienny czas na inspekcje termiczne. „Masz bardzo krótki okres czasu, w którym możesz naprawdę wykonać skan termowizyjny” – stwierdził. „Gdzieś od czterech do pięciu, sześciu godzin i to wszystko”.

 

Dodał, że przeoczenie tego okna ze względu na zmieniające się warunki pogodowe może skutkować znacznymi opóźnieniami. Możliwość jednoczesnego sterowania kilkoma dronami ma zatem na celu maksymalizację ilości zbieranych danych w odpowiednich warunkach.

 

 

Według Tomera liczba wymaganych dronów zależy od wielkości i układu elektrowni fotowoltaicznej, a także gęstości zainstalowanej mocy.

 

Stwierdził jednak, że operacje równoległe mogą znacznie skrócić czas kontroli. „Jeśli pojedynczy dron zajmie ci godzinę, to z dwoma dronami zajmie ci to 30 minut” – powiedział. „Następnie trzecia z trzema dronami i oczywiście czwarta z czterema dronami”.

 

Dodał, że istnieje praktyczny limit zwiększania liczby dronów obsługiwanych przez jedną osobę. W przypadku bardzo dużych obiektów firma zaleca korzystanie z wielu zespołów obsługujących wiele dronów.

 

Autonomiczna praca
Kluczowym elementem platformy jest obniżenie poziomu wiedzy wymaganej od operatorów terenowych. Naomi Stol, dyrektor ds. marketingu w vHive, stwierdziła, że ​​korzyści ekonomiczne wynikają częściowo z uniknięcia konieczności zatrudniania wysoce wyspecjalizowanych pilotów dronów. „Kiedy mówimy o ekonomii korzystania z jednej załogi dla wszystkich tych dronów, mamy na myśli załogę, która nie składa się z wysoko wykwalifikowanych wyspecjalizowanych pilotów” – powiedziała magazynowi pv.

 

Według niej zezwolenie istniejącym załogom terenowym na przeprowadzanie inspekcji może obniżyć koszty operacyjne i sprawić, że badania dronami na dużą skalę- staną się bardziej praktyczne. Tomer dodał, że platforma wymaga minimalnej interakcji ze strony operatora. Zamiast ręcznie sterować dronem, użytkownicy wybierają obszar, który chcą sprawdzić, za pomocą interfejsu oprogramowania.

 

 

„Wystarczy się zalogować” – powiedział. „System przechowuje informacje. Ponieważ digitalizujemy Twój zasób, wiemy dokładnie, gdzie się on znajduje.”

 

Oprogramowanie zawiera już informacje o układzie witryny, w tym o rzędach, strukturach i modułach. Operatorzy muszą jedynie wybrać odpowiednią sekcję, po czym system automatycznie uruchamia drony. „W tym procesie nie ma żadnych patyczków” – powiedział Tomer. „Kije są dla ekspertów. Nie robimy kijów. Jest autonomiczne.”

 

Obrazowanie termowizyjne i cyfrowe bliźniaki
Proces kontroli łączy obrazowanie termiczne i RGB. Według vHive drony zbierają podczas lotów zarówno dane termowizyjne, jak i konwencjonalne zdjęcia. „Pod koniec procesu inspekcji otrzymujemy właściwie dwie ortofotomapy” – wyjaśnił Tomer. „Ten termiczny z precyzyjnym termicznym odczytem temperatury i ortofotofotomapą RGB”.

 

Obrazy RGB dostarczają informacji wizualnych umożliwiających identyfikację problemów, takich jak pęknięcia modułów, natomiast obrazowanie termowizyjne może pomóc w wykryciu anomalii temperaturowych.

 

Poza kontrolą firma pozycjonuje technologię cyfrowego bliźniaka jako drugi element platformy. Tomer opisał vHive jako posiadający „dwie półkule”: gromadzenie danych w terenie i cyfrowe zrozumienie zasobu.

 

„Druga półkula to cyfrowe zrozumienie pola” – powiedział.

 

Firma stwierdziła, że ​​cyfrowe bliźniaki mogą zapewnić szczegółowe-szczegółowe trójwymiarowe reprezentacje aktywów fotowoltaicznych, pomagając operatorom uniknąć niepotrzebnych wizyt w terenie.

 

„W przypadku energii słonecznej obecnie zapewniamy zaawansowane zrozumienie obiektu” – powiedział Tomer, dodając, że platforma może obsługiwać aplikacje związane z modelami CAD i BIM.

 

Według vHive rosnący rozmiar projektów fotowoltaicznych i rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną powiązane z infrastrukturą sztucznej inteligencji stwarzają zapotrzebowanie na bardziej wydajne metody kontroli.

 

„Zbliża się rewolucja sztucznej inteligencji, a wysokie zapotrzebowanie na energię powoduje skalę wykorzystania energii słonecznej, szczególnie w sektorze energii odnawialnej” – powiedział Tomer, zauważając, że ręczne inspekcje stają się coraz bardziej niepraktyczne w miarę rozwoju farm fotowoltaicznych do setek megawatów. „Kiedy masz tak duże-farmy fotowoltaiczne, ręczne badanie jest na tym etapie po prostu niemożliwe” – powiedział.

 

Firma podała, że ​​jej platforma jest już wykorzystywana-w rzeczywistych projektach, chociaż nie podała numerów klientów.