Leçons tirées de la première inspection solaire en Amérique du Nord avec un Dock

En travaillant pour faire avancer l’UAS et l’industrie des énergies renouvelables, un utilisateur final DJI à long terme et un fabricant et distributeur multinational d’électricité et de gaz ont réuni les parties prenantes de l’industrie pour valider la capacité d’un drone dans le système de boîte à effectuer des inspections complètes d’un Texas Ferme solaire de 181 MWDC. Il s’agissait de la première inspection d’un parc solaire avec DJI Dock en Amérique du Nord .

Les parties prenantes sur place comprenaient DJI, un leader dans les innovations de drones d’entreprise et le fabricant de DJI Dock, UVT qui équipe les organisations à l’échelle nationale avec la technologie de drone et de robotique la plus avancée grâce à un catalogue diversifié de solutions d’entreprise approuvées, et Raptor Maps qui construit le système intégré de l’industrie solaire système d’exploitation, permettant à l’énergie solaire d’évoluer et d’atteindre les objectifs climatiques mondiaux.

Capacités et considérations de configuration

Le DJI Dock offre la possibilité d’utiliser à distance un drone Matrice 30T Dock Version pour effectuer des itinéraires d’inspection préprogrammés ou utiliser des commandes de vol en direct, capturant simultanément des images thermiques visuelles et radiométriques 640×512 avec des capacités intégrées pour le chargement, le déchargement des données, la détection météorologique, RTK , et la redondance.

Sélection du site

UVT a travaillé directement avec le client pour déterminer un emplacement optimal pour le déploiement du DJI Dock. Les principales considérations comprenaient l’alimentation, Internet et une zone généralement dégagée entourant directement le système. Le sommet du bâtiment Connex a été déterminé comme étant l’endroit optimal pour le test car il répondait à toutes les exigences et offrait un emplacement sûr et dégagé.

Après son arrivée sur site, l’équipe UVT a dirigé la configuration et le déploiement du DJI Dock en suivant les spécifications du fabricant, y compris la configuration, les connexions et la mise à la terre avec l’aide du client et des équipes DJI sur site.

Pour réduire le temps de vol et l’utilisation de la batterie aux blocs onduleurs au bord du réseau, une installation dans un emplacement plus central serait envisagée pour les futurs déploiements de drones dans la boîte. Il est également important de tenir compte de l’entretien de routine du système.

Planification des missions

La planification de la mission a été construite autour des exigences de capture de données standard de Raptor Maps, idéales pour la maintenance préventive. Ces normes exigeaient une résolution thermique de 5,5 cm/px, une hauteur de vol de 40 mètres, un chevauchement frontal de 70 %, un chevauchement latéral de 20 % et un pas de cardan coïncidant avec l’inclinaison du panneau. Le drone a pu voler à une vitesse de vol de 5,5 m/s lors de la capture de données basée sur la capture d’un intervalle de photo de 2 secondes.

Raptor Maps a créé un outil logiciel personnalisé pour générer des missions de points de cheminement en suivant les normes ci-dessus pour le système DJI en fonction de la disposition électrique des différents blocs onduleurs. Sur la base de la planification de la mission, le drone a pu monter à une altitude de sécurité pour le vol vers et depuis les blocs onduleurs, qui peuvent voler jusqu’à 15 m/s. Les missions de waypoint ont été importées dans le système FlightHub 2 pour une exécution automatique. Le DJI Dock peut être contrôlé et surveillé via le logiciel FlightHub 2 de DJI ou une implémentation logicielle privée/publique personnalisée.

Bien que le Dock ait démontré sa capacité à fonctionner complètement à distance et à couvrir l’ensemble du parc solaire, sur la base des réglementations de la FAA, un pilote avec une télécommande et la capacité de prendre le contrôle du drone à tout moment a observé toutes les missions. La soumission d’une demande de dérogation blindée est en cours d’évaluation, ce qui permettrait des opérations de drone dans la boîte sans l’exigence d’un pilote observant le drone sur place.

Capture de données

Le temps de vol et de charge de la batterie sont des considérations importantes pour la capture de données. Le drone Matrice 30T a un temps de vol maximum de 41 minutes et peut charger de 20 à 90 % en 20 minutes. La batterie du drone se charge à 90 % par défaut pour aider à prolonger la durée de vie de la batterie pour répondre aux 400 cycles de charge pour lesquels elle est conçue ; cependant, les missions programmées peuvent utiliser une charge de batterie à 100 %. Le système Dock calcule automatiquement si le retour à la maison est nécessaire pendant une mission en fonction du vent et de l’emplacement du drone en s’assurant que le drone a au moins 15 % de batterie lors de l’atterrissage dans le Dock.

Les vols ont été effectués avec un vent de 10 m/s, ce qui est légèrement inférieur à la vitesse maximale du vent permettant au drone de décoller et d’atterrir depuis le Dock (12 m/s). L’anémomètre sur le quai a fourni des données en direct sur la vitesse du vent et un autre point d’atterrissage était disponible en cas de situation d’urgence où le drone ne pouvait pas atterrir dans le quai.

Bien que les blocs onduleurs aient une variété de formes et de tailles, le temps moyen de capture des données a été calculé de manière prudente à environ 5 minutes par mégawatt. Le temps de vol aller-retour vers et depuis un bloc onduleur dépendait de l’emplacement et de la vitesse du vent, allant d’un total de 3 à 9 minutes en utilisant environ 10 à 30 % de la batterie. La capacité de parcourir 2,5 km (5 km aller-retour) jusqu’à un pâté de maisons et d’effectuer une inspection a été démontrée.

Interface de contrôle DJI Dock via FlightHub 2

Déchargement et analyse des données

Les données sont déchargées du drone vers le Dock, puis poussées vers le stockage en nuage depuis le Dock, et automatiquement supprimées des appareils. Lors de nos tests, nous avons constaté qu’en exécutant des missions répétées capturant constamment plus de 4 Go de photos visuelles et thermiques par bloc, le processus de déchargement et de téléchargement était un peu en retard par rapport à la capture de charge/données. Cependant, comme le drone est capable de continuer à voler des missions même si le déchargement des données n’est pas terminé, maximiser la capture des données en période de bonne irradiance et terminer le téléchargement des données la nuit ou pendant les temps morts était un flux de travail acceptable compte tenu de la connexion Internet filaire du quai. fournit une vitesse de téléchargement suffisante.

En plus du logiciel de planification de mission nécessaire, Raptor Maps ingère les données qui ont été poussées vers le stockage en nuage. Les images et les métadonnées de trajectoire de vol associées sont utilisées pour identifier et classer les anomalies d’équipement par gravité. Cela inclut également le calcul des deltas de température à partir de la caméra thermique radiométrique du M30T, qui sont ensuite géo-référencées à un jumeau numérique dans la plate-forme Raptor Maps. La combinaison du jumeau numérique et des analyses géoréférencées permet aux propriétaires d’actifs solaires de trouver et de résoudre facilement les problèmes d’équipement, en maximisant la production d’électricité et en minimisant les conjectures nécessaires à une correction appropriée. Ce type de solution de bout en bout est nécessaire pour que le Dock soit activé pour les inspections solaires.

Pouvez -vous repérer le panneau défectueux?
Astuce : dans l’image IR, recherchez le panneau de couleur plus claire dans la 3e rangée à partir du haut.

Contrôles supplémentaires

Des tests supplémentaires ont également été effectués sur le site d’autres infrastructures, notamment la sous-station et les lignes aériennes. L’équipe a pu démontrer la capacité d’un vol à être effectué une fois par le pilote de drone interne de l’entreprise cliente pour collecter les données nécessaires, puis répété par le système Dock à la demande, ainsi que la possibilité de générer un nuage de points et de l’utiliser dans FlightHub 2 pour la planification de mission. L’évaluation de la végétation, l’avancement de la construction et la surveillance d’autres infrastructures sur le site telles que les clôtures ainsi que des patrouilles de sécurité de routine ou à la demande pourraient également être réalisées par le système.

Sous-station Nuage de points RVB et altitude du nuage de points

En regardant vers l’avenir, l’équipe voit également la possibilité de réaliser une inspection supplémentaire basée sur le rapport d’inspection Raptor Maps où une mission serait automatiquement téléchargée sur le Dock, incitant le drone à retourner dans la zone problématique et à collecter des images et un panneau plus détaillés. information. Bien qu’il y ait eu un intérêt à lire le SN sur le panneau, l’emplacement du SN était un facteur limitant dans ce test.

Résumé

Grâce à un effort de collaboration qui n’aurait pas été possible sans toutes les équipes impliquées, les parties prenantes ont pu travailler ensemble pour comprendre la capacité du système Dock pour les inspections solaires suivant l’adage ramper, marcher, puis courir.

Crawl (avant-projet)

L’exploration vient avant le drone dans la boîte avec des variables telles que l’établissement d’un programme UAS interne avec des politiques et des procédures d’exploitation standard, la formation de pilotes à distance avec un état d’esprit aéronautique, la compréhension de la capture de données et l’intégration des résultats dans le pipeline de opérations quotidiennes que les décideurs peuvent utiliser. L’établissement de relations au sein de l’industrie à travers les logiciels, le matériel, l’approvisionnement et le support a également été précieux pour cette collaboration.

Marche (Projet)

La détermination d’un site de test et d’une stratégie de déploiement en fonction des capacités et des exigences du système était la clé d’un déploiement réussi. Sur la base des vols effectués et du temps de charge, l’équipe estime que les données peuvent être collectées de manière prudente avec le quai à un débit de 5 MW par heure conformément aux directives de la norme Raptor (les opérations sur site ont atteint environ 7 MW par heure). Avec 6 heures de vol par jour basées sur l’irradiance, cela conduirait à la saisie des données pour l’ensemble du parc de 181 MW en environ 6 jours ouvrables.

Même sans une renonciation au-delà de la ligne de vue visuelle à l’étape actuelle, les parties prenantes ont vu l’intérêt de pouvoir planifier, enregistrer et répéter des missions à distance à la demande, ainsi que l’élimination de nombreuses tâches sur site pour un pilote, notamment la recharge, les mises à jour, planification de vol et déchargement/téléchargement de données. La possibilité de collecter des images de suivi presque identiques et d’accomplir d’autres tâches importantes avec le drone une fois l’inspection terminée sur site offre une valeur supplémentaire et aide l’équipe des opérations à optimiser le rendement en fin de journée.

Courir (futur)

Lorsque vous envisagez de vous lancer dans l’avenir, des variables telles que l’emplacement du quai, la vitesse de capture et la planification de vol automatisée en fonction des problèmes détectés et de l’angle du panneau peuvent aider à rationaliser le processus. Une dérogation BVLOS pour le site permettrait de réaliser des économies sur les inspections standard annuelles ou semestrielles dont le prix varie tout en réduisant les coûts de main-d’œuvre qui atteignent environ 12 000 $ par an sur la saisie de données auxiliaires par un pilote sur site et le personnel de soutien.

Nous espérons que ce document a pu vous fournir des informations utiles alors que nous travaillons tous ensemble pour faire avancer l’industrie.

À propos des cartes Raptor

Raptor Maps construit le système d’exploitation intégré de l’énergie solaire, permettant à l’industrie d’évoluer et d’atteindre les objectifs climatiques mondiaux. Avec une intelligence pour l’ensemble de l’industrie solaire, notre plateforme de gestion du cycle de vie solaire (Raptor Solar) fournit les outils et le système d’enregistrement dont les propriétaires d’actifs, les gestionnaires, l’O&M, les développeurs et les EPC ont besoin pour construire, entretenir et développer leurs centrales solaires. Au cœur de la plate-forme se trouvent des jumeaux numériques géoréférencés en constante évolution de vos actifs solaires, qui s’intègrent aux sources de données dont vous avez besoin pour obtenir des informations exploitables. Raptor Solar comble le fossé entre la perspicacité et l’action, améliore la santé des actifs et la production d’électricité, réduit les risques et augmente finalement le taux de rendement des actifs solaires. Pour en savoir plus sur Raptor Maps ou pour planifier une démonstration, contactez-nous sur raptormaps.com/contact.

À propos de l’UVT

UVT équipe les organisations à l’échelle nationale avec les dernières technologies, formations et assistance en matière de drones et de robotique. Nous nous associons à vous pour fournir des solutions clés en main de bout en bout adaptées à votre mission. Nos services complets comprennent un catalogue diversifié de solutions matérielles et logicielles d’entreprise approuvées, des consultations, des études de site, l’installation et la formation pour des déploiements transparents. Tout cela soutenu par une suite de services de support technique et opérationnel de flotte pour aider votre organisation à maximiser les avantages de notre technologie.

Nous espérons que vous avez apprécié notre article de blog.

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