Om de UAS- en hernieuwbare-industrie vooruit te helpen, heeft een DJI-eindgebruiker en multinationale fabrikant en distributeur van elektriciteit en gas die al lange tijd actief is, belanghebbenden uit de industrie samengebracht om het vermogen van een drone-in-the-box-systeem te valideren om uitgebreide inspecties van een Texas te voltooien 181 MWDC zonnepark. Dit was de eerste inspectie van een zonnepark met DJI Dock in Noord-Amerika.
Belanghebbenden ter plaatse waren onder meer DJI, een leider op het gebied van drone-innovaties voor ondernemingen en de fabrikant van DJI Dock, UVT, die organisaties in het hele land uitrust met de meest geavanceerde drone- en robottechnologie via een gevarieerde catalogus van doorgelichte bedrijfsoplossingen, en Raptor Maps, die de geïntegreerde zonne-industrie bouwt. besturingssysteem, waardoor zonne-energie kan worden opgeschaald en de wereldwijde klimaatdoelstellingen kunnen worden gehaald.
Inhoudsopgave
Mogelijkheden en instellingsoverwegingen
Het DJI Dock biedt de mogelijkheid om op afstand een Matrice 30T Dock Version-drone te bedienen om voorgeprogrammeerde inspectieroutes te vliegen of live vluchtbesturingen te gebruiken, waarbij tegelijkertijd visuele en radiometrische 640×512 warmtebeelden worden vastgelegd met ingebouwde mogelijkheden voor opladen, data-offload, weerdetectie, RTK , en redundantie.
Locatie selectie
UVT werkte rechtstreeks met de klant om een optimale locatie te bepalen voor de inzet van het DJI Dock. Belangrijke overwegingen waren onder meer stroom, internet en een over het algemeen vrij gebied direct rondom het systeem. De top van het Connex-gebouw werd bepaald als de optimale plek voor de test, aangezien het aan alle vereisten voldeed en een veilige en duidelijke locatie bood.
Na aankomst op locatie leidde het UVT-team de installatie en implementatie van het DJI Dock volgens de specificaties van de fabrikant, inclusief configuratie, verbindingen en aarding, met de hulp van de klant en DJI-teams ter plaatse.
Om de vliegtijd en het batterijgebruik naar inverterblokken aan de rand van de array te verminderen, zou installatie op een meer centrale locatie kunnen worden overwogen voor toekomstige drone-in-the-box-implementaties. Het is ook belangrijk om routinematig onderhoud van het systeem te overwegen.
Missie plannen
Missieplanning is gebouwd rond de standaardvereisten voor gegevensverzameling van Raptor Maps, ideaal voor preventief onderhoud. Deze normen vereisten een thermische resolutie van 5,5 cm/px, een vlieghoogte van 40 meter, een overlapping aan de voorzijde van 70%, een overlapping aan de zijkant van 20% en een cardanische pitch die samenviel met de kanteling van het paneel. De drone kon vliegen met een vliegsnelheid van 5,5 m/s tijdens het vastleggen van gegevens op basis van een foto-intervalopname van 2 seconden.
Raptor Maps creëerde een aangepaste softwaretool om waypoint-missies te genereren volgens de bovenstaande normen voor het DJI-systeem op basis van de elektrische lay-out van verschillende inverterblokken. Op basis van de missieplanning kon de drone opstijgen naar een veilige hoogte voor vluchten van en naar de inverterblokken, die kunnen worden gevlogen met een snelheid tot 15 m/s. De waypoint-missies zijn geïmporteerd in de FlightHub 2 systeem voor automatische uitvoering. Het DJI Dock kan worden bestuurd en bewaakt via DJI’s FlightHub 2-software of een aangepaste private/publieke software-implementatie.
Hoewel het Dock de mogelijkheid toonde om volledig op afstand te werken en het hele zonnepark te bestrijken, observeerde een piloot met een afstandsbediening en de mogelijkheid om de drone op elk moment te besturen alle missies, op basis van de FAA-voorschriften. Het indienen van een afgeschermde ontheffingsaanvraag wordt geëvalueerd, waardoor drone-in-the-box-operaties mogelijk zijn zonder dat een piloot de drone ter plaatse observeert.
Gegevens vastleggen
De vlucht- en oplaadtijd van de batterij zijn belangrijke overwegingen voor het vastleggen van gegevens. De Matrice 30T-drone heeft een maximale vliegtijd van 41 minuten en kan in 20 minuten van 20-90% worden opgeladen. De batterij van de drone laadt standaard op tot 90% om de levensduur van de batterij te verlengen om te voldoen aan de 400 oplaadcycli waarvoor deze is geclassificeerd; geplande missies kunnen echter 100% batterijlading gebruiken. Het Dock-systeem berekent automatisch of terugkeer naar huis nodig is tijdens een missie op basis van de wind en de locatie van de drone, en zorgt ervoor dat de drone ten minste 15% batterij heeft wanneer hij in de Dock landt.
De vluchten werden uitgevoerd in een windsnelheid van 10 m/s, wat iets lager is dan de maximale windsnelheid waarbij de drone kan opstijgen en landen vanaf het Dock (12 m/s). De anemometer op het Dock leverde live gegevens over de windsnelheid en er was een alternatief landingspunt beschikbaar voor het geval er een noodsituatie was waarbij de drone niet in het Dock kon landen.
Hoewel inverterblokken verschillende soorten en maten hadden, werd de gemiddelde dataverzameltijd conservatief berekend op ongeveer 5 minuten per megawatt. De vliegtijd heen en terug van en naar een inverterblok was afhankelijk van de locatie en de windsnelheid, variërend van in totaal 3 tot 9 minuten, waarbij ongeveer 10-30% van de batterij werd gebruikt. De mogelijkheid om 2,5 km (5 km retour) naar een blok te vliegen en een inspectie uit te voeren, werd aangetoond.
DJI Dock-besturingsinterface via FlightHub 2
Data-offload en -analyse
Gegevens worden van de drone naar het Dock overgebracht, vervolgens vanuit het Dock naar de cloudopslag gepusht en automatisch van apparaten verwijderd. In onze tests ontdekten we dat bij het uitvoeren van herhaalde missies waarbij constant meer dan 4 GB aan visuele en thermische foto’s per blok werd vastgelegd, het offload- en uploadproces een beetje achterbleef bij het opladen/gegevens vastleggen. Omdat de drone echter missies kan blijven vliegen, zelfs als de data-offload nog niet is voltooid, was het maximaliseren van de data-opname in tijden van goede bestraling en het voltooien van de data-upload ’s nachts of tijdens downtime een acceptabele workflow gezien de bedrade internetverbinding van het dock. biedt voldoende uploadsnelheid.
Naast de benodigde software voor missieplanning, neemt Raptor Maps de gegevens op die naar cloudopslag zijn gepusht. De beelden en de bijbehorende metadata van het vliegpad worden gebruikt om apparatuurafwijkingen op ernst te identificeren en te categoriseren. Dit omvat ook het berekenen van temperatuurdelta’s van de radiometrische thermische camera van de M30T, die vervolgens geogerefereerd worden naar een digitale tweeling in het Raptor Maps-platform. De combinatie van de digitale tweeling en geo-gerefereerde analyses stelt eigenaren van zonne-activa in staat om eenvoudig apparatuurproblemen te vinden en aan te pakken, waardoor de stroomproductie wordt gemaximaliseerd en het giswerk dat nodig is voor correct herstel tot een minimum wordt beperkt. Dit type end-to-end-oplossing is vereist om het Dock in te schakelen voor zonne-inspecties.
Zie jij het defecte paneel?
Hint: zoek in de IR-afbeelding naar het lichter gekleurde paneel in de 3e rij van boven.
Aanvullende inspecties
Er zijn ook aanvullende tests uitgevoerd op de locatie van andere infrastructuur, waaronder het onderstation en de bovenleidingen. Het team kon aantonen dat een vlucht één keer kon worden uitgevoerd door de interne dronepiloot van het klantbedrijf om de benodigde gegevens te verzamelen en vervolgens op verzoek door het Dock-systeem kon worden herhaald, samen met de mogelijkheid om een puntenwolk te genereren en deze binnen het bedrijf te gebruiken. FlightHub 2 voor missieplanning. Het systeem kan ook de vegetatie beoordelen, de voortgang van de bouw en het bewaken van andere infrastructuur op het terrein, zoals omheiningen, samen met routinematige of on-demand beveiligingspatrouilles.
Onderstation Puntenwolk RGB & Puntenwolk Hoogte
Met het oog op de toekomst ziet het team ook mogelijkheden voor de mogelijkheid om een aanvullende inspectie uit te voeren op basis van het Raptor Maps-inspectierapport, waarbij een missie automatisch wordt geüpload naar het dok, waardoor de drone wordt gevraagd terug te keren naar het probleemgebied en meer gedetailleerde beelden en panelen te verzamelen. informatie. Hoewel er interesse was om SN op het paneel af te lezen, was de locatie van de SN een beperkende factor in deze test.
Managementsamenvatting
Met een gezamenlijke inspanning die niet mogelijk zou zijn geweest zonder alle betrokken teams, konden belanghebbenden samenwerken om de mogelijkheden van het Dock-systeem voor zonne-inspecties te begrijpen volgens het adagium kruipen, lopen en dan rennen.
Crawlen (pre-project)
De crawl komt vóór de drone-in-the-box met variabelen zoals het opzetten van een intern UAS-programma met beleid en standaard operationele procedures, training van piloten op afstand met een luchtvaartmentaliteit, begrijpen hoe gegevens moeten worden vastgelegd en de resultaten integreren in de pijplijn van dagelijkse operaties die besluitvormers kunnen gebruiken. Het opbouwen van relaties binnen de branche op het gebied van software, hardware, inkoop en ondersteuning was ook waardevol voor deze samenwerking.
Lopen (Project)
Het bepalen van een testlocatie en implementatiestrategie op basis van de systeemmogelijkheden en -vereisten was de sleutel tot een succesvolle implementatie. Op basis van voltooide vluchten en oplaadtijd schat het team dat gegevens conservatief kunnen worden verzameld met het dok met een snelheid van 5 MW per uur volgens de Raptor Standard-richtlijnen (operaties ter plaatse bereikten ~ 7 MW per uur). Met 6 uur vliegtijd per dag op basis van instraling, zou dit ertoe leiden dat het verzamelen van gegevens voor het gehele park van 181 MW in ongeveer 6 werkdagen zou worden voltooid.
Zelfs zonder een visuele afstandsverklaring in de huidige fase, zagen belanghebbenden de waarde in het kunnen plannen, opslaan en herhalen van missies op aanvraag op afstand, samen met de eliminatie van talloze on-site taken voor een piloot, waaronder opladen, updates, vluchtplanning en data offload/upload. De mogelijkheid om bijna identieke vervolgbeelden te verzamelen en andere belangrijke taken met de drone uit te voeren nadat de inspectie ter plaatse is voltooid, biedt extra waarde en helpt het operationele team om de output aan het einde van de dag te optimaliseren.
Rennen (toekomst)
Bij het denken aan het tegenkomen van toekomstige variabelen, waaronder docklocatie, opnamesnelheid en geautomatiseerde vluchtplanning op basis van gevonden problemen en paneelhoek, kan het proces worden gestroomlijnd. Een BVLOS-vrijstelling voor de locatie zou kostenbesparingen mogelijk maken op jaarlijkse of tweejaarlijkse standaardinspecties die in prijs variëren, samen met het verlagen van de arbeidskosten die naar schatting $ 12.000 per jaar bedragen bij het verzamelen van aanvullende gegevens door een on-site piloot en het ondersteunend personeel.
We hopen dat dit document u nuttige informatie heeft kunnen bieden, aangezien we allemaal samen werken om de industrie vooruit te helpen.
Over Raptor-kaarten
Raptor Maps bouwt het geïntegreerde besturingssysteem van zonne-energie, waardoor de industrie kan opschalen en de wereldwijde klimaatdoelstellingen kan halen. Ons platform voor het beheer van de levenscyclus van zonne-energie (Raptor Solar) biedt informatie voor de hele zonne-energie-industrie en biedt de tools en het registratiesysteem dat eigenaren van activa, managers, O&M, ontwikkelaars en EPC’s nodig hebben om hun zonne-installaties te bouwen, te onderhouden en uit te breiden. De kern van het platform wordt gevormd door voortdurend evoluerende digitale tweelingen met geo-referenties van uw zonne-activa, die integreren met de gegevensbronnen die u nodig hebt om bruikbare inzichten te verkrijgen. Raptor Solar overbrugt de kloof tussen inzicht en actie, verbetert de gezondheid van activa en energieproductie, vermindert risico’s en verhoogt uiteindelijk het rendement van zonne-activa. Neem contact met ons op via raptormaps.com/contact voor meer informatie over Raptor Maps of om een demo te plannen.
Over UVT
UVT rust organisaties in het hele land uit met het nieuwste op het gebied van drone- en roboticatechnologie, training en ondersteuning. We werken met u samen om end-to-end kant-en-klare oplossingen te bieden die op maat zijn gemaakt voor uw missie. Onze uitgebreide services omvatten een gevarieerde catalogus van doorgelichte zakelijke hardware- en softwareoplossingen, advies, site-onderzoeken, installatie en opleiding voor naadloze implementaties. Dit alles ondersteund door een reeks technische en operationele wagenparkondersteuningsdiensten om uw organisatie te helpen de voordelen van onze technologie te maximaliseren. Voor meer informatie, bezoek onze website op www.uvt.us.