Multi-droneplatform til autonome solinspektioner, digital tvillingoprettelse

En ny dronebaseret-inspektionstilgang har til formål at løse en af ​​de voksende udfordringer inden for solenergi i brugs-skala: hvordan man indsamler nøjagtige data fra stadig større solcelleanlæg inden for begrænsede driftsvinduer.

 

Det israelske teknologiselskab vHive har udviklet en softwareplatform, der koordinerer flere droner under solinspektioner, der kombinerer autonom flyveplanlægning, termisk billeddannelse, (rød, grøn og blå) RGB-kortlægning og digitale tvillinger. Ifølge virksomheden er systemet designet til at give solcelleoperatører mulighed for at udføre store-undersøgelser uden at være afhængige af højt specialiserede dronepiloter.

 

Teknologien er baseret på kommercielt tilgængelige droner i stedet for specialbyggede-fly. Daniel Tomer, grundlægger og CTO af vHive, forklarede, at virksomhedens fokus ikke var at udvikle en ny drone, men at skabe den softwareinfrastruktur, der kræves for at drive flåder af droner effektivt.

 

"Vi startede fra begyndelsen med at se på stor{0}}digitalisering," sagde han til magasinet pv. "Det førte, set fra et produktperspektiv, til produktbeslutninger som f.eks. brug af--hyldedroner."

 

Platformen understøtter i øjeblikket DJI Matrice 4 Thermal droner, som virksomheden siger giver en omkostningseffektiv løsning til termiske inspektioner. Ifølge Tomer koster hver enhed omkring $7.500 og kan nemt transporteres som en del af et større inspektionsopsætning.

 

Koordinering af flere droner
Den største teknologiske udfordring, ifølge vHive, er ikke selve dronen, men koordineringen af ​​flere fly under en enkelt inspektionsmission. "En enkelt drone er simpel. Du klikker på en knap, og den flyver," sagde Tomer. "Hvis du skal flyve to droner samtidigt, hvis du gør det selv, så skal du gøre sådan noget, hvilket er umuligt."

 

Han forklarede, at manuel koordinering af flere droner kræver kontinuerlig kommunikation mellem operatører, herunder information om placering, højde og flyveveje. "Hvis du vil bruge flere droner, bliver dette igen umuligt," sagde han. "Koordineringen af ​​flåden og orkestreringen af ​​at samle alt på en omfattende måde er noget, systemet gør."

 

 

I stedet for at flyve i formation, er dronerne tildelt separate områder af PV-stedet. Softwaren opdeler inspektionsområdet i sektioner ved hjælp af algoritmer og tildeler hver drone sin egen region. "Vi bruger sofistikerede algoritmer til at segmentere området i forskellige regioner, og hver drone dækker sin egen region," sagde Tomer.

 

Virksomheden sagde, at dronerne er bevidst adskilt for at forbedre sikkerheden. Når en drones batteri er opbrugt, udskifter operatøren det og genoptager missionen. "Operatøren bliver en batterimanager i stedet for en flyoperatør," forklarede Tomer. "De skal bare udskifte batterier, og dronen bliver ved med at gå op og ned løbende."

 

Dagligt vindue
Store solcelleanlæg giver særlige udfordringer for konventionelle inspektionsmetoder, især fordi termiske målinger kræver passende vejr- og bestrålingsforhold.

 

Tomer fortalte, at operatørerne ofte kun har et begrænset dagligt vindue til termiske inspektioner. "Du har et meget lille tidsvindue, hvor du virkelig kan lave en termisk scanning," sagde han. "Et sted mellem fire til fem, seks timer, det er det."

 

At mangle det vindue på grund af skiftende vejrforhold kan resultere i betydelige forsinkelser, tilføjede han. Muligheden for at betjene flere droner samtidigt er derfor beregnet til at maksimere mængden af ​​data indsamlet under passende forhold.

 

 

Ifølge Tomer afhænger antallet af nødvendige droner af størrelsen og indretningen af ​​PV-anlægget samt den installerede kapacitetstæthed.

 

Han sagde dog, at parallelle operationer kan reducere inspektionstiden betydeligt. "Hvis det tager dig en time med en enkelt drone, så vil det tage dig 30 minutter med to droner," sagde han. "Så en tredje med tre droner, og åbenbart en fjerdedel med fire droner."

 

Han tilføjede, at der er en praktisk grænse for at øge antallet af droner, der betjenes af en enkelt person. For meget store websteder anbefaler virksomheden at bruge flere hold, der betjener flere droner.

 

Autonom drift
Et nøgleelement i platformen er at reducere det ekspertiseniveau, der kræves fra feltoperatører. Naomi Stol, marketingdirektør hos vHive, sagde, at den økonomiske fordel til dels kommer fra at undgå behovet for højt specialiserede dronepiloter. "Når vi taler om økonomien ved at bruge en enkelt besætning til alle disse droner, taler vi om en besætning, der ikke er højtuddannede specialiserede piloter," sagde hun til magasinet pv.

 

Ifølge hende kan det reducere driftsomkostninger og gøre store-droneundersøgelser mere praktiske ved at lade eksisterende feltbesætninger udføre inspektioner. Tomer tilføjede, at platformen kræver minimal interaktion fra operatøren. I stedet for manuelt at styre flyet, vælger brugerne det område, de vil inspicere gennem softwaregrænsefladen.

 

 

"Du skal bare logge ind," sagde han. "Systemet indeholder oplysningerne. Da vi digitaliserer dit aktiv, forstår vi præcis, hvor det er."

 

Softwaren indeholder allerede information om webstedets layout, herunder rækker, strukturer og moduler. Operatørerne skal kun vælge den relevante sektion, hvorefter systemet starter dronerne automatisk. "Ingen pinde i processen," sagde Tomer. "Sticks er for eksperter. Vi laver ikke sticks. Det er autonomt."

 

Termisk billeddannelse og digitale tvillinger
Inspektionsprocessen kombinerer termisk og RGB-billeddannelse. Ifølge vHive indsamler dronerne både termiske data og konventionelle billeder under flyvninger. "I slutningen af ​​inspektionsprocessen får vi faktisk to ortofotos," forklarede Tomer. "En, der er termisk med præcis termisk aflæsning af temperatur og et RGB ortofoto."

 

RGB-billederne giver visuel information til at identificere problemer såsom modulrevner, mens termisk billeddannelse kan hjælpe med at opdage temperaturanomalier.

 

Ud over inspektion positionerer virksomheden sin digitale tvillingteknologi som en anden komponent i platformen. Tomer beskrev vHive som havende "to halvkugler": dataindsamling i felten og digital forståelse af aktivet.

 

"Den anden halvkugle er den digitale forståelse af feltet," sagde han.

 

Virksomheden sagde, at digitale tvillinger kan give detaljerede tre-dimensionelle repræsentationer af solenergiaktiver, hvilket hjælper operatører med at undgå unødvendige feltbesøg.

 

"For solenergi er det, vi gør lige nu, at give avanceret forståelse af webstedet," sagde Tomer og tilføjede, at platformen kan understøtte applikationer relateret til CAD- og BIM-modeller.

 

Ifølge vHive skaber den stigende størrelse af solenergiprojekter og stigende efterspørgsel efter elektricitet knyttet til kunstig intelligens-infrastruktur efterspørgsel efter mere effektive inspektionsmetoder.

 

"AI-revolutionen er på vej, og den høje efterspørgsel efter energi driver skalaen til solenergi, især i sektoren for vedvarende energi," sagde Tomer og bemærkede, at manuelle inspektioner bliver mere og mere upraktiske, efterhånden som solfarme udvides til hundredvis af megawatt. "Når du har de store-solfarme, er en manuel undersøgelse bare umulig på nuværende tidspunkt," sagde han.

 

Virksomheden sagde, at dens platform allerede bliver brugt i projekter i den virkelige-verden, selvom den ikke oplyste kundenumre.