Découvrez comment les drones et l’IA permettent des inspections de PV solaires de bout en bout.
L’énergie est l’ingrédient essentiel de l’évolution humaine. Elle alimente les économies et maintient la vie telle que nous la connaissons. Et pourtant, notre relation avec ce bien précieux est à un tournant.
La nécessité de sortir de la dépendance aux combustibles fossiles est plus importante que jamais. Outre le réchauffement climatique, le retour de la guerre en Europe a mis le sujet de l’indépendance énergétique sur le devant de la scène. Une révolution renouvelable est inévitable.
Le solaire est l’une des sources d’énergie renouvelable les plus prometteuses. Les systèmes photovoltaïques solaires absorbent l’énergie du soleil et la convertissent en électricité. Chaque panneau est composé de modules et de cellules solaires qui doivent fonctionner efficacement pour générer une quantité maximale d’énergie.
C’est ici que les drones sont entrés dans l’équation, en balayant de vastes fermes solaires en une fraction du temps par rapport aux méthodes d’inspection traditionnelles. C’est également ici que les développements de l’IA et de l’analyse des données sont incroyablement prometteurs. Les drones peuvent recueillir d’énormes quantités de données, tandis que les modèles d’apprentissage automatique peuvent rapidement repérer les anomalies et les défauts. Ces deux technologies sont au cœur de la prochaine génération d’inspections d’infrastructures renouvelables, dans lesquelles la collecte automatisée de données permet une maintenance rapide et proactive.
Depuis 2014, la société portugaise de logiciels Aeroprotechnik est à l’avant-garde de cette révolution, en fournissant une plateforme de bout en bout qui donne aux gestionnaires d’actifs les moyens de mener des inspections à l’échelle.
L’utilisation de drones pour des inspections solaires plus intelligentes
Sans charges utiles sophistiquées, l’inspection d’une ferme solaire avec un drone serait incroyablement difficile. Le DJI Mavic 2 Enterprise Advanced et le Matrice 300 RTK ont rendu la thermographie aérienne abordable, portable et accessible aux équipes d’inspection. En combinant les données thermographiques et les données RVB régulières, les problèmes ayant un impact sur les performances des panneaux, tels que les débris et les défauts des modules, peuvent être localisés et rectifiés.
Les inspections aériennes s’appuient à la fois sur les photos thermiques et RVB. Les données thermiques peuvent clairement montrer les défauts et les zones préoccupantes, tandis que les données visuelles peuvent compléter l’analyse et aider les gestionnaires d’actifs à identifier le type de défaut qu’ils observent.
L’IA d’Aeroprotechnik’s identifie les dommages et les problèmes des panneaux en temps réels
Ricardo Regueira, directeur du développement commercial chez Aeroprotechnik, explique que les drones sont désormais un outil éftabli et indispensable pour les gestionnaires d’actifs solaires. “Les drones sont un élément essentiel des inspections photovoltaïques, car ils constituent le point médian entre une inspection réalisée au sol – qui n’est pas extensible – et une inspection de faible qualité / peu dmqétaillée réalisée par avion. Les drones peuvent fournir une qualité à grande échelle, explique-t-il. Aujourd’hui, tous nos clients sont ouverts à la réalisation d’inspections par drones”.
Le processus d’inspection des fermes solaires
Voici à quel point les inspections de fermes solaires peuvent être fluides lorsqu’elles sont réalisées à l’aide de drones et d’analyses d’IA. Les analyses et les rapports sont générés alors que le drone est encore en vol…
1 – Planification de missions
Avant de décoller, vous devez vous assurer que vos paramètres de vol ont été adaptés au site en question. Il faut penser à l’irradiation du site, au choix d’une distance d’échantillonnage au sol (GSD) et d’une altitude de vol optimales, ainsi qu’aux paramètres de chevauchement pour votre collecte de données. Travailler dans une lumière décente à une altitude plus basse permettra d’obtenir des données de plus grande fidélité et de meilleurs résultats, mais la mission sera plus longue à réaliser.
Pour les inspections régulières, ces paramètres de vol peuvent être enregistrés et répétés pour fournir des données comparables dans le temps.
2 – Lancement de la mission
Le drone décolle et entame un vol de cartographie prédéterminé, recueillant et téléchargeant progressivement des données au fur et à mesure de son vol. La collecte des données est autonome et basée sur le cloud du début à la fin. Des images thermiques et RVB sont collectées.
3 – Synchronisation et détection des anomalies en temps réel
L’inventaire des actifs de la ferme solaire est synchronisé et analysé en quelques secondes. Toutes les anomalies et tous les défauts qui nécessitent une attention particulière sont mis en évidence. Les fissures, le délaminage, le jaunissement et les traces d’escargot jusqu’au niveau des cellules PV sont reconnus et signalés par l’IA. Un jumeau numérique du parc photovoltaïque est créé, qui intègre des données 2D et 3D ainsi que des données électriques, des schémas logiques et des numéros de série.
4 – Exploration des données
Les données du drone peuvent être explorées au fur et à mesure qu’elles arrivent. Les panneaux individuels peuvent être sélectionnés pour un examen plus approfondi, avec différentes options de cartes de couleurs disponibles pour permettre une détection facile des défauts.
5 – Rapports d’après-vol automatisés
Des rapports automatisés sont générés d’un simple clic, fournissant des informations claires et des données exploitables pour les équipes de maintenance.
Les avantages d’un flux de travail d’inspection de bout en bout
La combinaison de l’inspection et de l’analyse par IA a fait passer l’efficacité de l’utilisation des drones à un niveau supérieur. Les avantages des inspections par drone sont nombreux : l’énorme gain de temps, la réduction des coûts et la promesse d’une détection des anomalies à l’échelle. La découverte précoce et plus précise des défauts permet aux gestionnaires d’actifs de réaliser des économies encore plus importantes.
Les inspections thermographiques des actifs solaires sont généralement effectuées une fois par an, conformément aux directives de la Commission électrotechnique internationale sur les essais et la maintenance des systèmes photovoltaïques. Mais comme les conditions météorologiques, la dégradation et d’autres types d’interférences ont un impact sur les équipements tout au long de l’année, ces inspections annuelles laissent le temps aux inefficacités de se glisser. La solution d’Aeroprotechnik permet des inspections automatisées qui mettent en évidence les problèmes à temps pour protéger les résultats des opérateurs solaires et minimiser les pertes de production.
“Nous avons une solution autonome de bout en bout appelée Real-Time Inspection qui est une inspection de suivi qui transforme un drone en outil de travail et permet de faire des inspections toutes les semaines ou tous les mois, pour surveiller l’usine en permanence.” – Ricardo Regueira, directeur du développement commercial chez Aeroprotechnik.
Les inspections aériennes classiques génèrent une énorme quantité de données, qui sont ensuite traitées par un flux de travail décousu. Avec Aeroprotechnik, les inspections peuvent être mises à l’échelle sans compromettre la qualité des données ni entraîner des coûts massifs. La solution apporte au secteur un niveau d’automatisation sans précédent pour une optimisation continue des performances.
Le processus commence par la collecte automatisée des données. Les images sont ensuite traitées automatiquement par l’IA avant que des rapports personnalisés ne soient générés – le tout en une fraction du temps qu’il faudrait à une équipe pour travailler sur les données thermiques et visuelles. Le résultat final ? Une boucle fermée qui ne dépend pas de l’intervention humaine pour éliminer les défauts passés inaperçus entre les inspections annuelles.
Construire avec le SDK de DJI
Pour les clients d’Aeroprotechnik, la combinaison d’un matériel de pointe et d’une solution d’inspection de bout en bout permet de réduire de 40 % le temps nécessaire à la collecte de données sur les actifs solaires. Au-delà de la collecte de données, les clients ont fait état d’un retour sur investissement significatif lorsqu’ils ont adopté le flux de travail automatisé de l’entreprise.
Cette révolution dans l’inspection des actifs solaires a été rendue possible en partie grâce au SDK accessible de DJI, qui permet aux développeurs de créer des applications exploitant le logiciel et le matériel des appareils DJI. La planification des combats, les flux vidéo, le suivi des missions, la surveillance des charges utiles – tout est ouvert pour que les utilisateurs professionnels puissent construire par-dessus.
“Notre expérience avec le SDK de DJI a été très positive, explique Regueira. Il nous a permis d’automatiser des éléments du flux de travail et d’intégrer notre vision avec du matériel précis et fiable.”
Si vous souhaitez en savoir plus sur l’exploitation du SDK de DJI, explorez nos outils de développement ici.
Pour en savoir plus sur la solution d’inspection solaire d’Aeroprotechnik, visitez le site Web de la société ici.
Nous espérons que vous avez apprécié notre article de blog.
DroneWay représentant officiel et exclusif de la marque de drone DJI, découvrez notre large gamme de drone Matrice, Mavic, Agras depuis notre boutique store.droneway.ma
Guide étape par étape pour effectuer des inspections de toit avec des drones
Avec l’essor des grands bâtiments commerciaux aux États-Unis, la demande d’inspection sûre et efficace des toits a considérablement augmenté.
Chaque toit est unique et chaque toit a de multiples besoins d’inspection. Les fuites et les trous peuvent coûter des milliers de dollars et causer d’autres problèmes dans le bâtiment, et les grands bâtiments commerciaux peuvent avoir des systèmes CVC et des panneaux solaires installés qui nécessitent tous une inspection de routine.
L’essor des drones au cours de la dernière décennie a changé la façon dont nous inspectons les toits. Il n’est plus nécessaire de sortir les échelles et de faire décoller les bottes du sol. Un simple vol de drone peut recueillir des informations précieuses qui peuvent facilement être partagées avec les parties prenantes et les décideurs.
Dans cet article, nous examinerons de près les étapes à suivre lorsque vous utilisez des drones pour inspecter un toit.
Table des matières
Collecter des données
Comprendre l’actif
Établir le but de la mission
Vérification des paramètres du capteur
Planifier un vol
Capture de données
Inspection manuelle
Données de processus
Ensembles de données thermiques et visuelles
Points de contrôle/points de contrôle au sol
Paramètres DJI Terra
Afficher les données
Fournisseurs d’analyse tiers
Collecter des données.
Comprendre l’actif
Les toits sont de toutes formes et tailles. Certaines inspections sont pour les toits résidentiels, et beaucoup sont commerciales. Il est important d’examiner l’étendue du projet pour comprendre la meilleure façon d’aborder le site.
La taille du toit est un facteur à considérer. S’il s’agit d’un petit toit, des détails supplémentaires peuvent être capturés en quelques minutes (voire quelques secondes). Les grands toits commerciaux peuvent nécessiter des temps de vol prolongés, alors planifiez en conséquence.
La hauteur du bâtiment est un facteur majeur lors de la planification d’une mission. Un vol rapide vers le haut du bâtiment peut vous donner une lecture de la hauteur du bâtiment, afin que vous puissiez mieux planifier la mission.
Un autre facteur important est la compréhension de l’ environnement du bâtiment . Le Mavic 3 Enterprise utilise la transmission O3 Enterprise pour fournir une connexion stable au drone, ainsi que l’évitement d’obstacles omnidirectionnel et APAS 5.0 pour aider à garder le drone en sécurité lorsqu’il vole dans des environnements restreints et à rentrer chez lui en toute sécurité une fois la mission terminée. Nous voulons toujours voler en toute sécurité, donc si l’inspection du toit concerne un bâtiment avec un parking à côté, assurez-vous de suivre les directives de la FAA sur le fonctionnement au-dessus des personnes. Lors de la planification d’une mission, assurez-vous que la ligne de vol verte ne tombe pas trop loin à l’extérieur du périmètre du bâtiment si cela est un facteur.
Établir le but de la mission
Il peut y avoir de nombreux atouts différents sur un toit, il est donc important de comprendre l’objectif du projet. Des objectifs différents peuvent exiger une source de données différente (visuelle, thermique, etc.) ou des exigences de précision/résolution différentes.
Certains des principaux cas d’utilisation des inspections de toiture sont :
Détection de fissures/fuites
Inspections CVC
Contrôle des panneaux solaires
Inspections des gaz d’échappement
Besoins de mesure
Lorsque vous examinez des cas d’utilisation nécessitant un capteur thermique (inspection de panneaux solaires, détection de fuites, inspections de CVC, etc.), le vol doit souvent être effectué juste après le coucher du soleil. Cela garantit l’absence de charge thermique due à la lumière directe du soleil, mais le toit/les panneaux solaires seront toujours chauds de la journée. Évidemment, trouver des fissures dans un toit serait presque impossible avec le capteur visuel au crépuscule, il est donc parfois nécessaire de voler deux fois sur le même toit (avant et après le coucher du soleil).
Pour la détection des fuites , essayez de NE PAS voler directement après la pluie. Il est préférable d’attendre au moins 24 heures après la pluie (jusqu’à une semaine après), pour comprendre le drainage/la fuite. L’analyse thermique sera également un défi si vous volez trop près d’un événement de pluie s’il y a de l’eau stagnante qui cache un problème.
Il est également important de mesurer la taille du bâtiment . N’essayez pas de voler à 20 pieds du haut du toit d’un très grand bâtiment commercial la première fois. Non seulement cela prendrait trop de temps, mais cela pourrait aussi être un vol dangereux pour un pilote inexpérimenté. Avec les 42 minutes de temps de vol du Mavic 3 Enterprise avec le module RTK attaché, de grandes missions sont possibles – il suffit de planifier en conséquence.
Les exigences en matière d’exactitude des données pour l’inspection de votre toiture sont un autre aspect à prendre en compte. Il peut souvent être difficile de mesurer des cibles avec une station de base au sommet du toit, mais avec le module Mavic 3 Enterprise et RTK, vous pouvez générer une précision centimétrique sans avoir besoin de points de contrôle au sol (des points de contrôle sont toujours nécessaires pour valider la précision ). Souvent, la précision des données n’est pas d’une importance primordiale car une grande partie de ce cas d’utilisation est orientée vers l’inspection, mais si les données doivent être alignées avec d’autres données de chantier, RTK est une excellente option. Les technologies RTK, PPK et Cloud PPK peuvent vous aider à obtenir un haut niveau de précision pour votre projet.
Vérification des paramètres du capteur.
Il y a quelques facteurs différents à prendre en compte lors du choix des paramètres de votre caméra/capteur. Le réglage automatique sera généralement suffisant pour recueillir de bonnes données, mais si vous recherchez des directives sur le réglage du capteur visuel, voici nos recommandations :
Vitesse d’obturation de 1/1000 ou plus pendant un vol de jour. Lorsque vous volez la nuit, le flou de mouvement sera un facteur majeur, alors essayez de régler la vitesse d’obturation aussi vite que possible tout en étant capable de voir clairement le toit.
Utilisez ISO pour équilibrer la vitesse d’obturation. Pendant la journée, il est préférable de garder l’ISO sur Auto, mais pendant les vols de nuit, vous pouvez l’utiliser pour « éclaircir » l’image si vous avez besoin d’utiliser des vitesses d’obturation plus rapides.
Format d’image : JPG
Rapport d’image 4:3
Obturateur mécanique : ON
Capteurs à capturer (si capture thermique) : TOUS
S’il s’agit d’une inspection thermique, nous suggérons généralement de régler la palette de couleurs sur rouge de fer car il existe une grande différenciation des couleurs selon les températures dans la vue de la caméra.
Nous vous recommandons également de prendre le temps au début de faire un rapide survol du toit. Cela peut vous aider à trouver les meilleurs réglages de caméra avant le vol. Un toit peut être beaucoup plus lumineux que prévu, et si vous verrouillez manuellement les paramètres de la caméra au-dessus du premier waypoint, les images seront souvent “soufflées”.
Planifier un vol
La méthode la plus courante d’inspection d’un toit consiste à rassembler suffisamment de photos qui se chevauchent pour produire une carte haute résolution et un modèle 3D du toit. Cela peut être accompli avec l’application DJI Pilot 2 si vous utilisez le drone Mavic 3 Enterprise Séries.
Lors de la planification de la mission, la meilleure méthode consiste à choisir l’option Mapping Mission. Voici un guide pour vous aider à démarrer les missions de cartographie.
Et voici quelques réglages que nous recommandons spécifiquement pour les inspections de toiture :
Utilisez les paramètres de chevauchement par défaut de 70 % page de garde et 80 % page de garde. Cela devrait être suffisant pour une reconstruction de modèle 3D de haute qualité pour le capteur visuel.
Si thermique est nécessaire, nous recommandons 80 % de chevauchement latéral et avant.
Lors de la sélection d’une hauteur, vous souhaiterez utiliser à la fois les curseurs Flight Route Altitude et Target Surface to Takeoff Point . La hauteur de vol optimale au-dessus d’un toit pour les bâtiments résidentiels est de 25 à 50 pieds au-dessus du toit. Pour les grands bâtiments commerciaux, cette résolution peut ne pas être réalisable, donc la planification de 50 à 100 pieds au-dessus du toit devrait être suffisante. En utilisant un vol rapide pour vérifier la hauteur du bâtiment, vous pouvez régler l’altitude de la mission en conséquence. Par exemple, si vous vérifiez la hauteur d’un toit résidentiel et que le toit mesure 25 pieds, définissez la surface cible sur le point de décollage à 25 pieds et l’altitude de la mission à 50-75 pieds. Pour le commercial, si vous vérifiez la hauteur d’un toit de 50 pieds, planifiez la surface cible au décollage à 50 pieds et l’altitude de la route de vol à 100-150 pieds.
En utilisant le curseur Target Surface to Takeoff Point, vous pouvez toujours obtenir les paramètres de chevauchement corrects même si le drone a été lancé depuis le sol. Avec le capteur 4/3″ du Mavic 3 Enterprise, vous pouvez capturer des détails incroyables avec une large plage dynamique.
Si la reconstruction 3D est votre objectif, la série Mavic 3 Enterprise peut utiliser la fonction Smart Oblique . Cela aide à prendre le contrôle du cardan pendant le vol pour capturer automatiquement des images obliques au lieu de simplement NADIR.
IMPORTANT : si l’objectif est une inspection solaire sur un toit utilisant le thermique, Smart Oblique n’est PAS RECOMMANDÉ pour des relevés de température précis
La direction et la vitesse de vol sont d’autres aspects à prendre en compte. Le Mavic 3 Enterprise utilise un obturateur mécanique de 4/3″, qui permet une capture rapide tout en maintenant la précision de l’image et en minimisant la distorsion de l’image. Son temps de capture de 0,7 seconde permet au drone de surveiller beaucoup plus rapidement que les versions précédentes. La vitesse de vol n’est pas aussi importante pour le Mavic 3 Enterprise, mais si l’objectif est une inspection thermique avec le M3T, essayez de limiter la vitesse maximale en dessous de 10 mph (~ 4,4 m / s) pour minimiser le flou d’image et les lectures d’image incorrectes de le capteur thermique.
Lors de la planification de la direction de vol et de la capture d’images visuelles uniquement, il est recommandé de voler dans la direction la plus efficace. Pour les inspections de panneaux solaires thermiques sur les toits, il est recommandé de voler parallèlement aux panneaux pour obtenir les meilleurs résultats lors du traitement des données.
Capture de données
Après avoir compris le bâtiment, établi la portée du projet et préparé votre mission de cartographie, vous devriez être prêt à capturer le site.
Assurez-vous toujours que vous pouvez maintenir une ligne de visée visuelle avec votre drone, ce qui peut être difficile lors de la capture de toits de bâtiments. Gardez un œil attentif sur le plan de vol du drone et la caméra FPV pour vous assurer que vous n’opérez pas au-dessus de personnes. Une fois votre mission terminée, le drone rentrera à la maison ou s’assiéra et flânera (selon vos paramètres de fin de mission).
Inspection manuelle
Une fois la mission automatisée terminée, vous pouvez (éventuellement) capturer des données supplémentaires du site. L’écran de capture manuelle illustré ci-dessous comporte de nombreuses fonctionnalités pour vous aider à tirer le meilleur parti de votre inspection manuelle. Le Mavic 3 Enterprise et le Mavic 3 Thermal utilisent tous deux un capteur de télézoom hybride 56x, et en utilisant la molette de défilement droite, vous pouvez régler le niveau de zoom du capteur.
Pour vous aider à mieux comprendre votre cible lors de l’inspection manuelle avec le Mavic 3T, DJI propose une vue côte à côte pour afficher à la fois le zoom et la caméra thermique l’un à côté de l’autre. En cliquant sur le bouton SBS à l’écran, vous pouvez choisir d’afficher les deux vues en même temps.
Si vous utilisez le capteur de zoom avec le M3T, nous vous recommandons également d’utiliser la fonction Link Zoom pour garder le zoom et les capteurs thermiques verrouillés au même niveau de zoom.
Données de processus
Ensembles de données thermiques et visuelles
Une fois le site capturé, il est temps de transformer les données en une orthomosaïque 2D et un modèle 3D de haute qualité. En utilisant DJI Terra, le processus est simple pour obtenir d’excellents ensembles de données. Regardez cette vidéo pour en savoir plus sur les étapes de traitement des données dans DJI Terra.
Les étapes rapides pour traiter les données avec DJI Terra sont :
Importez les photos/dossiers dans DJI Terra
Si vous traitez à la fois des jeux de données visuels et thermiques, nous vous recommandons de traiter les jeux de données séparément
Sélectionnez les types de sortie (carte 2D, modèle 3D) et les extensions de fichier (Tiff, Obj, etc.) que vous recherchez, et définissez le système de coordonnées (si vous utilisez un service NTRIP)
Exécutez l’aérotriangulation
Vous pouvez éventuellement modifier la limite de reconstruction à ce stade, cela peut aider à accélérer les temps de traitement et la taille des données de sortie lorsque vous vous concentrez uniquement sur l’actif à assembler
Étape facultative : importez les données du point de contrôle au sol et sélectionnez le code EPSG correct pour la région. Utilisez ce guide des points de contrôle au sol pour en savoir plus.
Exécutez les étapes de reconstruction de la carte 2D et du modèle 3D.
Veuillez noter que DJI Terra ne garantit pas une sortie radiométrique cousue, juste l’imagerie brute
Une fois terminé, vous pouvez afficher le rapport de précision pour comprendre la précision de la carte. Vos données sont maintenant prêtes à être visualisées et exportées.
Nous vous encourageons à essayer Terra avec un essai d’un mois disponible au bas de la page Web de DJI Terra
Afficher les données
DJI Terra a quelques fonctions pour vous aider à visualiser et analyser vos données. Vous pouvez mesurer les fissures et les fuites avec nos outils d’annotation et, en utilisant la souris, vous pouvez naviguer dans le modèle 3D. En cas d’affichage prolongé, DJI Terra dispose d’un outil pour orbiter indéfiniment le modèle 3D.
Regardons les sorties typiques pour les inspections de toit.
Il est courant d’analyser une orthomosaïque 2D au lieu d’un modèle 3D lors de la recherche de fuites, de fissures et d’irrégularités thermiques. Un modèle 3D aide à donner une perspective au site, mais souvent des outils d’analyse tiers pour les inspections thermiques analysent les images brutes au lieu du modèle 3D. Si un client demande un ensemble de données, voici quelques sorties prises en charge par DJI Terra. Toutes les données exportées sont géoréférencées et peuvent être importées dans un outil d’analyse tiers de votre choix (DroneDeploy, Raptor Maps, etc.)
DJI dispose également d’un outil d’analyse thermique . Dans cette application, vous pouvez analyser des images brutes et des ensembles de données traitées pour bien comprendre les lectures de température. Il existe également un outil publiquement disponible d’Eric Olsen pour convertir vos données thermiques en RJPG afin de vous permettre de les importer dans les outils d’analyse thermique de Flirter.
Fournisseurs d’analyse tiers
Il existe de nombreuses solutions spécialisées pour aider à automatiser l’analyse des inspections. Si vous souhaitez automatiser la détection des fissures, la détection des fuites, les inspections solaires ou plus, consultez ces fournisseurs de solutions qui peuvent vous aider à automatiser le flux de travail.
DroneDeploy est un fournisseur de traitement cloud qui a cartographié et traité plus de 500 millions d’acres dans le monde. Leurs outils couvrent de nombreux secteurs différents (construction, agriculture, pétrole et gaz, solaire, etc.). DroneDeploy dispose de quelques outils et rapports spécialisés spécifiquement sur les inspections de toit.
Le rapport de toit de DroneDeploy permet d’obtenir les dimensions des toits à partir d’un modèle 3D traité. Le cas d’utilisation concerne davantage la planification de l’installation d’un toit solaire et la compréhension de la taille du toit, mais n’a pas de détection automatisée des dommages.
DroneDeploy dispose également d’un outil d’analyse thermique radiométrique qui peut aider à déterminer les problèmes dans une carte thermique. Utilisez simplement l’histogramme sur le côté gauche pour modifier la plage de température. Ils disposent également d’un outil côte à côte pour aider à comprendre les différences entre plusieurs dates de vol.
Si l’objectif se concentre davantage sur la détection des dommages, Loveland Innovations et Eagleview sont deux excellentes options pour la détection automatisée des dommages. Ils disposent d’un certain nombre d’outils qui peuvent détecter non seulement les fissures capillaires, mais également les petits trous / fossettes causés par la grêle et les dommages aux arbres. Jetez un œil ci-dessous à l’outil Web IMGING de Terre d’amour Innovation pour analyser les données, ainsi qu’un exemple de page de rapport d’Eagleview :
Et si le cas d’utilisation se concentre sur le thermique, Raptor Maps est bien connu pour l’analyse d’images thermiques. Avec plus de 50 GW de panneaux solaires analysés à ce jour, leurs outils sont la référence pour l’analyse des panneaux solaires. Voir une capture d’écran de leur outil ci-dessous pour comprendre leurs inspections de panneaux solaires.
Nous espérons que vous avez apprécié notre article de blog.
DroneWay représentant officiel et exclusif de la marque de drone DJI, découvrez notre large gamme de drone Matrice, Mavic, Agras depuis notre boutique store.droneway.ma
Un aperçu rapide de la façon dont la technologie d’imagerie thermique associée à la maniabilité d’un drone peut bénéficier à votre entreprise
La liste des cas d’utilisation des véhicules aériens sans équipage (UAV) ne cesse de s’allonger. Une grande partie de cette croissance est due au développement et au perfectionnement de nouvelles capacités et de chargements de drones précieux. Par exemple, la prévalence de l’imagerie thermique est en hausse.
Les drones qui exploitent l’équipement de caméra thermique pour détecter la chaleur en plus des caméras vidéo conventionnelles sont utilisés dans une variété de scénarios. De la détection d’incendie aux missions de recherche et de sauvetage en passant par les inspections du réseau électrique, le déploiement de drones thermiques pourrait être la réponse à une liste sans cesse croissante d’emplois importants dans tous les secteurs.
Les drones thermiques en action
Malgré la relative nouveauté de la technologie, il existe déjà de nombreux exemples de drones thermiques DJI en action, chacun pouvant inspirer davantage d’utilisateurs à adopter la technologie :
Les pompiers qui ont répondu à un incendie de forêt dans les prairies à Cléburne, au Texas , le 20 mars 2022, ont utilisé des drones thermiques pour fournir une connaissance complète de la situation de l’incendie croissant. Les drones thermiques pouvaient voir à travers l’épaisse fumée et guider les équipes au sol pour répondre en toute sécurité aux points chauds. Ils ont réussi à contenir les flambées et à éloigner le feu des zones résidentielles, et ont maîtrisé le feu en 4 heures.
En 2020, la zone d’exclusion de Tchernobyl en Ukraine a subi d’énormes incendies de forêt. Les drones thermiques ont permis aux pompiers de naviguer vers les zones chaudes malgré les épais panaches de fumée qui limitaient fortement leur visibilité.
Les drones se sont avérés essentiels dans la recherche de personnes disparues lors d’inondations et de glissements de terrain liés à la mousson au Vietnam. Les drones ont joué un triple rôle, capturant des images aériennes de haute qualité, utilisant des capteurs thermiques pour rechercher des signatures thermiques et collectant des données de télémétrie pour les modèles 3D de la zone.
Les raffineries de pétrole en Argentine utilisent des drones d’imagerie thermographique pour détecter l’énergie relative générée dans différentes parties de leur infrastructure d’usine. Cela permet aux inspecteurs d’avoir une image claire de l’état des équipements, sans obliger les employés à se rapprocher des zones potentiellement dangereuses.
Des drones thermiques ont fourni des images de reconnaissance aérienne lors d’une fuite chimique à Sarasota, en Floride. Les drones ont permis aux équipages de localiser la source du problème au milieu d’un nuage d’ammoniac en expansion.
Les drones thermiques ont permis aux pompiers de Bentonville, Arkansas, de suivre attentivement la température d’un réservoir de difluoroéthane inflammable pendant qu’une usine industrielle environnante brûlait. Cela a permis aux équipages de refroidir stratégiquement le char et de l’empêcher d’exploser.
Les drones thermiques aident les agriculteurs à scanner les champs à la recherche de bébés cerfs , qui autrement seraient cachés au milieu des hautes herbes. Les bébés cerfs sont mis en sécurité et les agriculteurs peuvent tondre leurs champs sans mettre en danger la vie du faon.
Ce ne sont là que quelques-unes des applications de la technologie des drones thermiques, et elles démontrent à quel point il peut être important d’avoir la bonne charge utile de drone pour le travail. Les drones équipés de systèmes d’imagerie thermique font déjà la différence, et les équipements évoluent encore.
Imagerie thermique : comment ça marche ?
Lorsque l’on considère le présent et l’avenir de la technologie des drones à imagerie thermique, il vaut la peine de se plonger dans les principes techniques qui font fonctionner les caméras thermiques. Comprendre le fonctionnement des équipements d’imagerie thermique peut inspirer une utilisation plus efficace de la technologie et de nouvelles approches de déploiement des drones thermiques.
Chaleur 101
La chaleur, également connue sous le nom de rayonnement infrarouge (IR), n’est que la vibration des atomes. Les objets dégagent une signature thermique basée sur la quantité de mouvement de leurs atomes – plus il y a de mouvement, plus l’objet est chaud. La thermographie est le processus d’étude de ces signatures thermiques et de mise en pratique de ces connaissances en imagerie thermique.
Les humains sentent la chaleur, mais nous ne pouvons pas voir l’infrarouge. Pourquoi donc? Parce que ce rayonnement se produit sur une longueur d’onde électromagnétique que l’œil ne peut pas détecter. Les caméras thermiques sont conçues pour transformer les signatures infrarouges en quelque chose de visible pour les humains.
Comment fonctionnent les caméras thermiques
Les caméras thermiques utilisent des objectifs spécialisés qui captent les fréquences infrarouges, ainsi que des capteurs thermiques et des processeurs d’image pour restituer les résultats sur un affichage visuel. Lorsqu’une caméra infrarouge est montée sur un drone, l’appareil est généralement placé sur un cardan, ce qui stabilise l’image et permet à l’objectif de tourner à 360 degrés.
Image thermique d’un poteau électrique capturée avec le H20T
Les capteurs thermiques de ces caméras avancées, techniquement connus sous le nom de micro bolomètres, ont reçu des mises à jour notables ces dernières années. Les options d’aujourd’hui ne nécessitent pas les matériaux de refroidissement exotiques utilisés dans le passé, ce qui les rend beaucoup plus abordables.
Schéma de fonctionnement d’une caméra thermique
Schéma d’un capteur thermique (microbolomètre)
Les caméras thermiques des drones peuvent détecter la température de surface de nombreux objets, mais il existe des exceptions. Par exemple, les objets très polis, brillants et réfléchissants n’absorbent pas beaucoup de chaleur – ils ont ce qu’on appelle une faible émissivité. Ceux-ci sont difficiles à détecter sur les caméras thermiques. Les objets à haute émissivité comme le bois, le béton et même les personnes sont faciles à numériser.
Le bois a une émissivité élevée
Lecture et traitement des images thermiques
Une fois que les drones ont capturé des informations thermiques à l’aide de leurs caméras infrarouges, ces données thermiques sont affichées sur un écran sous forme d’image conventionnelle que les opérateurs peuvent examiner.
Logiciel d’imagerie thermique en vol DJI
À l’aide d’un logiciel d’imagerie thermique, les utilisateurs peuvent modifier la palette de couleurs utilisée pour représenter la chaleur de la scène. Chaque vue est utile pour sélectionner divers détails de l’image, et ces options incluent :
Blanc chaud : les objets les plus chauds apparaissent plus clairs et les zones les plus froides sont plus sombres.
Black Hot : L’opposé du blanc chaud, avec des objets plus chauds apparaissant plus sombres.
Arc-en-ciel : La température correspond aux teintes, les couleurs chaudes représentant la chaleur.
Bien sûr, ces trois options ne sont qu’un début. Des caméras thermiques plus avancées offrent une plus grande variété de vues — la Zenmuse H20T propose 12 palettes de couleurs distinctes.
Paramètres courants de la palette de couleurs thermiques
Le type de caméra thermique utilisé détermine également le format dans lequel les images sont capturées et stockées. Alors que les options bas de gamme capturent les images sous forme de simples fichiers image, les solutions avancées contiennent également des données thermographiques et des lectures de température, ainsi que des balises GPS. Les données thermographiques peuvent être inspectées plus en profondeur avec l’ outil d’analyse thermique DJI .
Prendre soin de votre caméra thermique et comment la protéger
Avant de commencer à utiliser votre drone thermique, il est important de connaître certaines façons courantes d’endommager les capteurs thermiques et comment éviter cela. Alors que les produits DJI sont connus pour leur excellente qualité de construction et leur durabilité, les capteurs thermiques, de par leur nature même, sont des instruments extrêmement précis et finement réglés qui exigent soin et prudence lors de leur utilisation. Une mauvaise utilisation peut entraîner des dommages permanents aux capteurs thermiques, laissant des artefacts sur les données que vous collectez.
Voici quelques exemples d’images thermiques capturées par des M30T dont les capteurs thermiques ont été endommagés par une exposition directe au soleil :
Pour éviter que cela n’arrive au capteur de votre drone thermique, N’EXPOSEZ PAS les objectifs de la caméra thermique à de fortes sources d’énergie telles que le soleil, la lave ou un faisceau laser. Sinon, le capteur de la caméra peut être brûlé, entraînant des dommages permanents.
Prendre des mesures thermiques précises
Même les caméras thermiques très efficaces doivent faire face à une variété de facteurs environnementaux qui peuvent rendre difficile la lecture précise de la température de surface. Il s’agit notamment des conditions atmosphériques – trop de chaleur, d’humidité, de nuages, de pluie ou de chutes de neige peuvent entraver la précision de la caméra thermique. Les caméras thermiques ont également du mal avec le verre, car le verre réfléchissant peut capter la chaleur du soleil, du sol ou d’un autre objet.
Le revêtement de surface d’un objet peut également affecter la capacité d’un drone thermique à prendre des mesures de température. La corrosion ou une nouvelle couche de peinture peut modifier la température relative d’un objet. La position relative du soleil peut également faire en sorte que les éléments fabriqués dans le même matériau aient un aspect différent dans une caméra thermique.
Utiliser efficacement une caméra thermique signifie garder à l’esprit les facteurs suivants :
Conditions atmosphériques
La présence de fumée, de poussière et de débris
Emissivité
Transparence
Réflectivité
Moment de la journée
Angle de vue
Peindre sur un objet
Distance de la cible
Quantité d’énergie thermique
Rugosité ou douceur de surface
En gardant ces traits à l’esprit, il est possible de construire une image précise des propriétés thermiques d’un objet ou d’un paysage.
Les lectures de surface par les caméras thermiques peuvent être affectées par un certain nombre de facteurs
Considérations avancées sur la caméra
La haute résolution et davantage d’options d’affichage couleur ne sont que quelques-uns des avantages des systèmes de caméras thermiques de haute technologie. Dans le paysage actuel du développement technologique en évolution rapide, les capacités les plus avant-gardistes iront au-delà de ces mises à niveau incrémentielles.
Les nouvelles fonctionnalités puissantes à prendre en compte incluent :
Options de charge utile de drone à double caméra : Les drones équipés de systèmes d’imagerie thermique modernes peuvent être capables de capturer plusieurs types d’images simultanément. Les charges utiles thermiques hybrides sont deux caméras en une, un système d’imagerie conventionnel et une caméra infrarouge.
Paramètres isothermes personnalisés par l’utilisateur : à l’aide d’un panneau de commande de drone thermique, les utilisateurs peuvent définir des isothermes, qui sont des paramètres de température personnalisés. Par exemple, les utilisateurs à la recherche d’incendies potentiels peuvent demander à la caméra d’afficher automatiquement des images contenant des zones à haute température.
Logiciel d’imagerie thermique de nouvelle génération : Le logiciel utilisé pour interpréter les images IR évolue au fil du temps, offrant de nouvelles capacités telles que le suivi de la température pour des objets spécifiques, des mises à jour de la chaleur en temps réel, une superposition d’images en lumière visible et IR et plus encore. Une option est l’ outil d’analyse thermique DJI .
Grâce à la technologie des drones thermiques en constante évolution, les entreprises peuvent élargir la manière dont elles utilisent ces drones. Les spécifications de mission qui auraient pu être impossibles il y a quelques années à peine méritent d’être revues à mesure que l’imagerie thermique devient plus précise, polyvalente et abordable.
Technologie de caméra thermique : charges utiles à prendre en compte
Le choix d’une charge utile d’imagerie thermique pour un drone consiste à faire correspondre les capacités de l’équipement avec le cas d’utilisation d’une organisation. Il existe quelques facteurs différents qui déterminent les performances d’un système de caméra sur le terrain, ainsi que le montant que vous pouvez vous attendre à payer. Ceux-ci inclus:
Champ de vision (FOV) : Il s’agit d’une mesure de la taille d’une image observable que la caméra peut prendre.
Résistance aux intempéries : Mesurée en indice de protection (IP), elle détermine la résistance d’un boîtier électrique aux éléments, y compris l’humidité de la pluie et du brouillard.
Bande spectrale : La bande spectrale est la plage électromagnétique détectable par le capteur IR de la caméra.
Sensibilité thermique : cette métrique indique le degré auquel un capteur peut mesurer les différences de température relative, et est également appelée température différentielle équivalente au bruit (NEDT).
Résolution d’image : plutôt que la taille d’une zone capturée par la caméra, cela reflète le nombre de pixels entrant dans l’image numérique générée, qui à son tour détermine le niveau de détail.
Selon le type de travail pour lequel vous recherchez un drone et les conditions dans lesquelles vous envisagez d’utiliser le drone thermique, vous pouvez sélectionner une charge utile de caméra thermique pour répondre à vos besoins. Certaines des charges utiles hautement performantes actuellement sur le marché incluent des modèles de la série Zenmuse H20, tels que :
Zenmuse H20T : La Zenmuse H20 standard est une caméra drone à triple capteur composée d’une caméra zoom 20MP, d’une caméra large 12MP et d’un télémètre laser 1200m. La Zenmuse H20T ajoute également une caméra thermique radiométrique de 640×512px. La caméra génère des fichiers R-JPEG avec des informations de température intégrées, permettant une analyse plus approfondie. La caméra thermique enregistre à 30 ips à un degré élevé de sensibilité thermique. Dotée d’une grande variété de palettes de couleurs, d’isothermes personnalisables et d’alarmes de température, la charge utile permet aux utilisateurs de choisir entre les modes à gain élevé et à gain faible, selon qu’ils ont besoin d’une plage de température plus large ou d’une plus grande sensibilité.
Mode partagé avec la Zenmuse H20T
Zenmuse H20N : La charge utile Zenmuse H20N est similaire à la H20T, mais elle arbore des fonctionnalités encore plus avancées, dont beaucoup sont liées à son profil de mission en tant que caméra de vision nocturne. La caméra de vision nocturne Starlight de la charge utile peut effectuer un zoom avant synchronisé avec la caméra thermique, affichant les résultats sur un écran partagé côte à côte. Avec deux caméras thermiques, capables de zoom 2× et 8×, le système est capable d’un zoom 32×. Se déplacer sur une image thermique permet aux utilisateurs d’inspecter soigneusement les points chauds ou autres anomalies de température qu’ils détectent.
L’utilisation de charges utiles de caméra avancées permet aux drones d’intervenir dans une grande variété de situations, qu’il s’agisse de rechercher des personnes disparues la nuit, de rechercher des incendies potentiels, d’effectuer des inspections électriques ou toute autre application potentielle.
Cas d’utilisation des drones thermiques : aujourd’hui et demain
Les drones thermiques peuvent jouer plus de rôles aujourd’hui qu’ils ne le pouvaient dans le passé, avec des capteurs plus précis et des prix plus bas ouvrant de nouvelles possibilités. Ce processus d’expansion et de découverte est en cours, avec de nouveaux cas d’utilisation qui s’ouvrent tout le temps.
L’utilisation des drones thermiques aujourd’hui
Si votre organisation s’engage dans l’une des activités suivantes, un drone thermique peut être la technologie idéale pour vos besoins :
Lutte contre les incendies : L’une des utilisations les plus courantes des drones thermiques est celle d’outils de lutte contre les incendies. La cartographie thermique aérienne permet aux pompiers d’anticiper les facteurs de risque. Lorsque vous travaillez à l’intérieur de structures, il est possible de cartographier les points de défaillance possibles, tandis que dans les scénarios d’incendie de forêt, les drones peuvent aider les équipages à intercepter la progression des incendies à l’air libre.
Recherche et sauvetage : Les incendies ne sont pas les seuls types de catastrophes où les drones thermiques peuvent aider les équipes de secours. À la suite de catastrophes telles que des inondations, des glissements de terrain, des tremblements de terre, des tornades et des ouragans, les drones thermiques peuvent aider les équipages à retrouver les victimes disparues, même la nuit. Ces drones thermiques sont également capables de traquer les individus qui se sont perdus dans la nature.
Inspections aériennes par drone des services publics et des mines : l’inspection des infrastructures de services publics, des usines et des installations de panneaux solaires aux lignes électriques éloignées, est plus facile avec les drones. L’utilisation de caméras thermiques parallèlement à l’imagerie conventionnelle permet aux équipes de surveiller les risques de défaillance potentiels de manière nouvelle, ou même d’inspecter l’état des panneaux thermiques. Quelle que soit la taille d’une usine ou d’une mine, les drones peuvent survoler le site et prendre des mesures.
Agriculture avancée : La surveillance des cultures et des troupeaux de pâturage depuis les airs est une utilisation potentiellement négligée des drones. L’imagerie thermique permet aux agriculteurs de mesurer l’exposition à la chaleur des champs et de suivre les animaux, même la nuit. Les efforts continus pour rendre l’agriculture plus efficace grâce au déploiement de technologies correspondent parfaitement au déploiement de drones.
Extension de cas d’utilisation : toujours en cours
L’expansion de l’utilisation des drones thermiques au-delà des rôles de sécurité publique, et dans sa partie de renforcement de l’efficacité dans les services publics et l’agriculture, est un développement relativement récent. Cela montre que les utilisateurs, professionnels comme consommateurs passionnés, réfléchissent sans cesse à de nouveaux usages pour les drones thermiques.
Si votre entreprise doit effectuer des inspections aériennes minutieuses d’infrastructures difficiles d’accès ou surveiller le personnel ou les biens la nuit ou dans des conditions météorologiques défavorables, un drone thermique peut convenir à votre cas d’utilisation. Alors que les charges utiles des caméras thermiques deviennent plus sophistiquées tout en étant plus abordables, le ciel est la limite.
Options de drone : trouvez le meilleur drone thermique pour vos besoins
Bien que votre choix de charge utile de caméra soit important pour les performances du drone thermique, le châssis de drone commercial que vous choisissez l’est tout autant. Le bon corps de drone fournira la vitesse, la maniabilité, la plage de service, la durée de vie de la batterie et d’autres caractéristiques qui détermineront les types de tâches que votre nouveau drone thermique peut accomplir.
Voici quelques-uns des drones commerciaux leaders du marché parmi lesquels vous pouvez choisir pour votre déploiement thermique.
DJI Mavic 2 Entreprise Avancé
Le M2EA est un châssis de drone extrêmement compact et léger qui contient toujours un large éventail de fonctionnalités puissantes. Il arbore un capteur thermique intégré 640 × 512 capable d’un zoom 16 × et d’une fréquence d’images de 30 Hz. Le module RTK du drone permet un positionnement au centimètre près, et sa capacité à travailler avec jusqu’à 240 points de cheminement le rend parfait pour les missions d’inspection automatisées, même dans des environnements complexes.
DJI Matrice 30T
Le M30T est un châssis de drone robuste conçu pour résister aux éléments et conçu pour être hautement portable malgré sa charge utile de capteur impressionnante. Les spécifications de l’appareil photo s’alignent sur le M2EA – résolution 640 × 152, 30 ips. Le système de contrôle du M30T est particulièrement avancé, avec un écran large de 7 pouces sur le système de contrôle à double manche conçu pour les pilotes de drones d’entreprise.
DJI Matrice 300 RTK
Le M300 RTK est la dernière technologie de drone commercial, avec la possibilité de transporter jusqu’à trois charges utiles simultanément. Au maximum, le drone peut être équipé d’un cardan vers le haut et de deux cardans vers le bas. Le M300 RTK utilise un nouveau système d’affichage, incorporant plus d’informations dans l’écran principal, pour aider un opérateur de drone à naviguer autour de tout obstacle potentiel. Équiper le M300 RTK d’un Zenmuse H20T ou H20N comme l’une de ses charges utiles permet aux utilisateurs de capturer des niveaux sans précédent d’informations thermiques haute résolution.
Responsabiliser les utilisateurs professionnels de drones
Quelle que soit la configuration de drone thermique que vous choisissez, vous pouvez renforcer davantage vos utilisateurs en sélectionnant des options supplémentaires. Par exemple, le programme DJI Care Enterprise , qui comprend toutes sortes de soins et de services pour votre équipement, quel que soit le nombre de drones DJI dans votre flotte. Investir dans le support vous aide à protéger votre investissement et à faire voler vos drones thermiques, peu importe ce qu’ils rencontrent.
Avec une liste sans cesse croissante de cas d’utilisation et un degré élevé de sophistication technologique disponible aujourd’hui, il n’y a jamais eu de meilleur moment pour se plonger dans l’utilisation des drones thermiques. Que vous fournissiez de nouvelles capacités à votre personnel de sécurité publique ou que vous créiez une nouvelle méthode d’inspection efficace dans les services publics, l’agriculture ou tout autre environnement industriel, un drone thermique peut ajouter une nouvelle dimension à vos opérations.
Pour vous aider à décider si un appareil d’imagerie thermique convient à votre situation unique, contactez un représentant DJI dans votre région.
Nous espérons que vous avez apprécié notre article de blog.
DroneWay représentant officiel et exclusif de la marque de drone DJI, découvrez notre large gamme de drone Matrice, Mavic, Agras depuis notre boutique store.droneway.ma
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.
DroneWay représentant officiel et exclusif de la marque de drone DJI, découvrez notre large gamme de drone Matrice, Mavic, Agras depuis notre boutique store.droneway.ma
La ville de Warren dans le Minnesota a été en utilisant thermique des drones à la carte de l’énergie de l’efficacité dans la communauté
Pour la plupart des ménages, les factures d’énergie sont une dépense constante et coûteuse. Ces coûts culminent pendant les mois d’hiver lorsque le froid arrive. L’Energy Information Administration des États-Unis a prédit que l’hiver 2022 connaîtra des sommets pluriannuels des coûts énergétiques des ménages en raison de la hausse des prix de l’énergie au détail.
Il existe deux façons pour les propriétaires de lutter contre cette augmentation : prenez une couche supplémentaire et baissez le thermostat, ou prenez des mesures pour minimiser la perte de chaleur domestique. La deuxième option devient de plus en plus populaire, car les améliorations de l’isolation peuvent entraîner des économies importantes à long terme.
La première étape pour réduire les pertes de chaleur consiste à comprendre d’où elles viennent. L’image change en fonction de l’âge d’une maison et de son emplacement, mais généralement les murs extérieurs, les fenêtres et les toits sont les principaux coupables. Alors, comment pouvez-vous savoir si votre bâtiment perd inutilement de la chaleur et de l’argent dans le monde ?
Une initiative à Warren, dans le Minnesota, a montré que les drones et les inspections thermiques par le haut peuvent constituer une grande partie de la solution.
Thermique de toit inspections Une ville d’économie d’énergie de l’initiative
Warren est une petite ville du nord du Minnesota. Les hivers sont très froids, mais les habitants ont un avantage significatif en termes d’énergie : la ville possède et gère tous ses services publics. Cette dynamique signifie que l’administration locale et la communauté sont incitées à réduire les coûts de chauffage et à rendre chaque maison et chaque structure aussi efficace que possible.
Avec l’aide du Northland Community and Technical College situé à proximité , Warren a lancé une initiative énergétique en 2017. Les étudiants du département aérospatial de Northland qui étudient les systèmes aériens sans pilote et l’analyse d’images ont été chargés de cartographier thermiquement toute la ville. Le partenariat est gagnant-gagnant : les étudiants acquièrent une expérience pratique dans l’industrie émergente des drones, tandis que la ville obtient des données aériennes qui mettent en évidence la façon dont les bâtiments locaux perdent de la chaleur.
Avec chaque bâtiment de Warren cartographié thermiquement, les résidents peuvent se rendre à l’hôtel de ville pour obtenir des informations sur leur perte de chaleur. “De cette façon, ils peuvent prendre une décision qui leur permettrait de réaliser les plus grandes économies d’énergie et de coûts”, a déclaré l’administrateur de la ville de Warren, Shannon Mortenson, au podcast Local Energy Rules .
Les analyses thermiques mettent en évidence les pertes de chaleur et indiquent les zones – généralement les toits , les murs, les fenêtres et les portes – qui nécessitent une isolation supplémentaire ou un remplacement complet. L’intention est de fournir les résultats parallèlement à l’accès à un programme de financement inclusif, qui permettra aux résidents de contracter un prêt auprès de la ville pour effectuer des améliorations énergétiques. Le prêt est progressivement remboursé par le biais de la facture de services publics et, une fois remboursé, le propriétaire peut conserver l’épargne.
Pour Mortenson, le projet a été responsabilisant pour la ville et ses habitants. « Du côté de la ville, nous pouvons déterminer quelle est notre perte d’énergie globale dans la communauté et où cette perte d’énergie se produit. [Cela nous a aidés à apprendre] « comment pouvons-nous être plus efficaces, comment pouvons-nous être de bons intendants, comment nous pouvons atténuer le changement climatique et comment nous pouvons accroître la durabilité dans notre communauté ».
La capture de données thermiques dans le gel des conditions
Zackary Nicklin est l’instructeur de systèmes d’aéronefs sans pilote qui dirige le programme UAS au Northland Community & Technical College. Il explique qu’une partie importante des petits diplômes UAS du collège est une formation pratique. En 2017, l’opportunité s’est présentée aux étudiants de collecter des données thermiques pour la ville de Warren. Faire fonctionner la flotte Northland – qui comprend un certain nombre d’avions et de capteurs DJI Enterprise, notamment les capteurs thermiques Matrice 600 Pro, M210 RTK, Inspire 2 et Zenmuse XT et XTR – a été un mécanisme d’enseignement essentiel.
Comme pour tout projet pilote, il y a eu une courbe d’apprentissage abrupte. Pour recueillir des données thermiques utiles, il a été prévu que les étudiants auraient besoin de voler en hiver lorsque les résidents chauffaient activement leurs maisons et que la différence entre les températures extérieures et intérieures était la plus marquée. Mais il est vite devenu clair qu’il y avait d’autres facteurs en jeu. Les analyses thermiques ont commencé en novembre, mais les basses températures et les vents violents occasionnels ont réduit l’efficacité de leurs batteries de drones . Et immédiatement après le coucher du soleil, la chaleur résiduelle de la journée avait besoin de plus de temps pour se dissiper.
Nicklin a décidé de faire les scans des nuits calmes, parfois jusqu’à 2 heures du matin, dans des conditions bien en dessous de zéro. Les élèves ont continué à voler jusqu’à ce que l’une des deux choses suivantes se produise : ils ont eu trop froid ou la section ciblée a été terminée.
De nombreux processus de cartographie sont familiers. Par exemple, l’équipe a travaillé selon un quadrillage, chaque zone a été repérée avant le décollage pour s’assurer que les objets hauts sont évités, et les vols ont été planifiés et exécutés à l’aide de Pix4D. Il y avait aussi quelques bizarreries en raison des températures hivernales glaciales.
2 heures du matin dans le froid glacial du Minnesota est une fois où vous n’entendrez pas les pilotes de drones se plaindre d’avoir à se déplacer pour maintenir le VLOS .
Des précautions supplémentaires devaient également être prises avec les piles. Ceux qui étaient complètement chargés étaient stockés dans une glacière pour les maintenir à température contrôlée ou laissés dans le camion avec le chauffage allumé. Les appareils sur lesquels l’équipe s’est appuyée ont également été touchés par la météo. Des coussins chauffants ont été collés au dos des tablettes pour les empêcher de ne plus répondre. Une combinaison de chauffe-mains et de gants sans doigts était également nécessaire, afin de manœuvrer délicatement les manettes de commande et les écrans tactiles sans que les mains ne s’engourdissent. Juste après le décollage, les drones ont dû planer pendant quelques minutes pour réchauffer les batteries et permettre au capteur de la caméra de s’adapter à la température ambiante.
La deuxième phase de l’initiative impliquait que les étudiants assemblent les images et les superposent avec une carte SIG. En combinant des photos de chaque structure avec une signature thermique reflétant sa perte de chaleur, ils ont pu découvrir une corrélation entre l’âge du bâtiment et la quantité de fuite thermique.
Le meilleur des drones pour la thermique de toit inspections
Si vous planifiez votre propre initiative de cartographie thermique, vous aurez besoin d’un drone capable, robuste, économe en énergie et compatible avec les charges utiles infrarouges. Nous recommandons trois avions pour capturer des données thermiques à grande échelle.
Mavic 3T
Le Mavic 3T est la plus petite solution de cartographie thermique de DJI, avec des caméras thermiques et visuelles haute résolution. Son capteur infrarouge 640×512 px se combine avec un positionnement RTK centimétrique pour des missions de cartographie thermique précises. Cet avion est rapide à déployer, facile à piloter, léger et offre un temps de vol maximum de 45 minutes.
Matrice 30
Le Matrice 30 est l’équilibre parfait entre puissance et portabilité. Il offre des performances de caméra de niveau phare avec la résistance aux intempéries et l’adaptabilité environnementale que vous attendez d’une Matrice, le tout dans une cellule compacte.
Matrice 300 + H20T
La Matrice 300 RTK est la plate-forme industrielle phare de DJI. Il est capable de fonctionner dans des environnements et des conditions météorologiques extrêmes. Avec 55 minutes de temps de vol, la détection d’obstacles dans six directions et la compatibilité avec les options de charge utile les plus avancées de DJI, cet avion robuste ne vous laissera pas tomber. Le H20T est une charge utile multi-capteurs qui comprend une caméra zoom 20 MP, une caméra large 12 MP, un télémètre laser 1200 m et une caméra thermique 640 × 512 px. Il est idéal pour les missions de cartographie thermique dans des conditions difficiles.
Les drones thermiques et un avenir plus vert
L’initiative de cartographie thermique de Warren est un parfait exemple de la façon dont la technologie des drones peut autonomiser les communautés et éclairer les décisions en matière d’efficacité énergétique. Bien sûr, le projet a été aidé par la présence de services publics appartenant à la ville et d’un collège voisin rempli d’étudiants ayant besoin d’une expérience UAS. Mais cela ne veut pas dire que ses éléments de base ne sont pas reproductibles pour les communautés du monde entier.
En fait, il a été inspiré par la participation de Warren au Climate Smart Cities Partnership . Des missions de cartographie similaires ont été effectuées à Arnsberg, en Allemagne (ville partenaire de Warren) et les deux résultats ont été comparés.
La durabilité énergétique n’a jamais été aussi importante et la cartographie thermique n’est qu’un des moyens par lesquels les drones peuvent soutenir les efforts environnementaux et jeter les bases d’un avenir plus vert. Pour des applications de drones plus inspirantes et environnementales, jetez un œil à Comment les drones sauvent le monde .
Nous espérons que vous avez apprécié notre article de blog.
DroneWay représentant officiel et exclusif de la marque de drone DJI, découvrez notre large gamme de drone Matrice, Mavic, Agras depuis notre boutique store.droneway.ma
