Мульти-платформа дронів для автономних сонячних інспекцій, створення цифрового близнюка

Новий підхід до перевірки-на основі дронів спрямований на вирішення однієї із зростаючих проблем у-масштабній сонячній енергії: як збирати точні дані з дедалі більших фотоелектричних майданчиків у межах обмежених робочих вікон.

 

Ізраїльська технологічна компанія vHive розробила програмну платформу, яка координує роботу кількох дронів під час сонячних інспекцій, поєднуючи автономне планування польоту, тепловізори, (червоне, зелене та синє) RGB-карти та можливості цифрового близнюка. За словами компанії, система розроблена таким чином, щоб оператори сонячних батарей могли виконувати-великомасштабні дослідження, не покладаючись на вузькоспеціалізованих пілотів безпілотників.

 

Ця технологія базується на комерційно доступних дронах, а не на індивідуальних{0}}літаках. Деніел Томер, засновник і технічний директор vHive, пояснив, що компанія зосереджена не на розробці нового дрона, а на створенні інфраструктури програмного забезпечення, необхідної для ефективної експлуатації парку дронів.

 

«Ми почали з самого початку, дивлячись на-великомасштабну оцифровку», — сказав він журналу pv. «Це, з точки зору продукту, призвело до таких рішень, як використання --стандартних дронів».

 

Платформа наразі підтримує безпілотні літальні апарати DJI Matrice 4 Thermal, які, за словами компанії, забезпечують-рентабельне рішення для теплових перевірок. За словами Томера, кожна одиниця коштує близько 7500 доларів і може бути легко транспортована як частина більшої інспекційної установки.

 

Координація кількох дронів
За словами vHive, головною технологічною проблемою є не сам дрон, а координація кількох літаків під час однієї інспекційної місії. «Один дрон — це просто. Ви натискаєте кнопку, і він летить», — сказав Томер. «Якщо вам потрібно керувати двома дронами одночасно, якщо ви робите це самі, то вам потрібно зробити щось подібне, що неможливо».

 

Він пояснив, що ручна координація кількох безпілотників вимагає постійного зв’язку між операторами, включаючи інформацію про місцезнаходження, висоту та маршрути польоту. «Якщо ви хочете використовувати кілька дронів, це знову стає неможливим», — сказав він. «Координація флоту та оркестровка збору всього комплексним способом — це те, чим займається система».

 

 

Замість того, щоб літати в строю, безпілотникам призначаються окремі ділянки фотоелектричного майданчика. Програмне забезпечення ділить зону перевірки на секції за допомогою алгоритмів і призначає кожному дрону окрему область. «Ми використовуємо складні алгоритми, щоб сегментувати територію на різні регіони, і кожен безпілотник покриває свій регіон», — сказав Томер.

 

У компанії заявили, що дрони навмисно розділені для підвищення безпеки. Коли акумулятор дрона розряджається, оператор замінює його та продовжує місію. «Оператор стає диспетчером батареї, а не бортоператором», – пояснив Томер. «Їм просто потрібно замінити батареї, і дрон безперервно піднімається і опускається».

 

Щоденне вікно
Великі фотоелектричні установки створюють особливі проблеми для звичайних методів перевірки, особливо тому, що для теплових вимірювань потрібні відповідні погодні умови та умови освітлення.

 

Томер сказав, що оператори часто мають лише обмежене щоденне вікно для термічних перевірок. «У вас є дуже маленький проміжок часу, коли ви дійсно можете зробити теплове сканування», — заявив він. «Десь чотири-п’ять, шість годин і все».

 

Пропущення цього вікна через зміну погодних умов може призвести до значних затримок, додав він. Таким чином, можливість керувати декількома дронами одночасно призначена для максимізації обсягу даних, зібраних у відповідних умовах.

 

 

За словами Томера, необхідна кількість дронів залежить від розміру та планування фотоелектричної установки, а також від щільності встановленої потужності.

 

Однак, за його словами, паралельні операції можуть значно скоротити час перевірки. «Якщо з одним безпілотником вам знадобиться одна година, то з двома безпілотниками — 30 хвилин», — сказав він. «Тоді третина з трьома дронами і, очевидно, чверть з чотирма дронами».

 

Він додав, що існує практична межа збільшення кількості дронів, якими керує одна людина. Для дуже великих сайтів компанія рекомендує використовувати кілька команд, які керують декількома дронами.

 

Автономна робота
Ключовим елементом платформи є зниження рівня досвіду, необхідного від польових операторів. Наомі Стол, директор з маркетингу vHive, сказала, що економічна перевага частково походить від уникнення потреби у вузькоспеціалізованих пілотах дронів. «Коли ми говоримо про економічність використання одного екіпажу для всіх цих безпілотників, ми говоримо про екіпаж, який не є висококваліфікованими спеціалізованими пілотами», — сказала вона журналу pv.

 

За її словами, дозволивши існуючим польовим бригадам проводити інспекції, можна зменшити експлуатаційні витрати та зробити широкомасштабні-зйомки безпілотниками більш практичними. Томер додав, що платформа вимагає мінімальної взаємодії з оператором. Замість того, щоб вручну керувати літальним апаратом, користувачі обирають зону, яку бажають оглянути, через програмний інтерфейс.

 

 

«Вам просто потрібно увійти», — сказав він. «Система зберігає інформацію. Оскільки ми оцифровуємо ваш актив, ми точно розуміємо, де він знаходиться».

 

Програмне забезпечення вже містить інформацію про макет сайту, включаючи рядки, структури та модулі. Операторам потрібно лише вибрати відповідний розділ, після чого система автоматично запускає дрони. «Жодних палиць у процесі», — сказав Томер. «Палиці для експертів. Ми не робимо палиці. Це автономно».

 

Тепловізор і цифрові двійники
Процес перевірки поєднує теплові зображення та зображення RGB. За даними vHive, дрони збирають як теплові дані, так і звичайні зображення під час польотів. «Наприкінці процесу перевірки ми фактично отримуємо два ортофото, — пояснив Томер. «Тепловий з точним термозчитуванням температури та ортофото RGB».

 

Зображення RGB надає візуальну інформацію для виявлення таких проблем, як тріщини в модулях, тоді як тепловізори можуть допомогти виявити температурні аномалії.

 

Окрім огляду, компанія позиціонує свою технологію цифрового близнюка як другий компонент платформи. Томер описав vHive як «дві півкулі»: збір даних у полі та цифрове розуміння активу.

 

«Інша півкуля — це цифрове розуміння поля», — сказав він.

 

У компанії заявили, що цифрові близнюки можуть забезпечити детальне три{0}}вимірне представлення сонячних активів, допомагаючи операторам уникнути непотрібних візитів на місце.

 

«Те, що ми зараз робимо для сонячної енергетики, — це розширене розуміння сайту», — сказав Томер, додавши, що платформа може підтримувати програми, пов’язані з моделями CAD і BIM.

 

За даними vHive, зростання масштабів сонячних проектів і зростання попиту на електроенергію, пов’язане з інфраструктурою штучного інтелекту, створюють попит на більш ефективні методи перевірки.

 

«Наближається революція штучного інтелекту, і високий попит на енергію сприяє розширенню сонячної енергії, зокрема в секторі відновлюваної енергетики», — сказав Томер, зазначивши, що ручні перевірки стають дедалі непрактичними, оскільки сонячні електростанції розширюються до сотень мегават. «Коли у вас є такі велико-масштабні сонячні електростанції, ручне обстеження зараз просто неможливо», — сказав він.

 

Компанія заявила, що її платформа вже використовується в реальних-проектах, хоча не надала кількість клієнтів.