Slechts twee jaar na de oprichting van het bedrijf werd Empire Drone gevraagd om voor een klant een nieuw type sensor op een drone te integreren.
De klant was Exelon, dat zichzelf omschrijft als Amerika’s ‘leidende concurrerende energieleverancier’. Met meer dan 33.000 werknemers wereldwijd en zakendoen in 48 staten, had Exelon in 2019 een omzet van $34 miljard.
Bij drone-inspecties van bedrijfsmiddelen van energiebedrijven wordt meestal gebruik gemaakt van thermische of visuele opnames met een hoge resolutie om problemen te identificeren. Als dingen heet zijn, zou dat niet zo moeten zijn – dat is over het algemeen een probleem. wanneer dingen kijk slecht is, is het over het algemeen een teken dat ze in de loop van de tijd zijn verslechterd en gerepareerd moeten worden.
Maar het meest efficiënte type inspectie identificeert potentiële problemen voordat ze worden te serieus. En het was het idee om dat soort preventief onderhoud uit te voeren, dat Exelon ertoe aanzette om voor een heel specifieke taak contact op te nemen met Empire.
Inhoudsopgave
Een ‘Corona’-camera
Het is misschien niet de beste naam tijdens het COVID-19-tijdperk. Maar een speciaal type camera kan de UV-signatuur detecteren die wordt weggegooid door opgewonden elektronen die worden geactiveerd wanneer elektriciteit uit structuren ‘lekt’, terwijl dat niet de bedoeling is.
Het is niet iets dat je met het blote oog kunt zien, maar dit soort gegevens is van onschatbare waarde voor degenen in het veld. Het helpt ingenieurs om problemen zo vroeg mogelijk op te sporen. Die waanzinnige elektronen kunnen de isolatie aantasten, wat op den duur tot veel grotere problemen leidt.
“Thermografie vertelt je dat je het probleem nu hebt – er is een probleem”, legt Adam Matteson, een onderhoudsondersteuningsmanager bij Exelon, uit. “Met corona vertelt het je dat je een probleem gaat krijgen. En afhankelijk van wat je ziet in de gegevens die je verzamelt, kun je een soort voorspelling doen over hoe ver je het nog nodig hebt om gerepareerd te worden.”
De OFIL-camera combineert zowel het visuele als het UV-spectrum in een enkel beeld, zodat die normaal onzichtbare potentiële probleempunten over de fysieke structuren zelf worden gelegd.
“De camera’s worden bi-spectraal genoemd, ze hebben twee kanalen met spectrale bereiken”, legt Hannah Barzilay uit, die helpt bij het op de markt brengen van de OFIL-producten. “Het ene kanaal is voor de UV en het andere is visueel. De combinatie van de twee is als het samenvoegen van de twee kanalen waardoor je de UV bovenop het zichtbare krijgt, omdat de UV onzichtbaar is voor het menselijk oog.”
Bovendien kan de piloot/operator zien direct als er een punt van zorg is. Het is niet nodig om gegevens te downloaden en te verwerken (hoewel die gegevens natuurlijk beschikbaar zijn voor ingenieurs om zich na een vlucht over te buigen).
“Het voordeel van het gebruik van die camera is dat je meteen kunt zien of er een probleem is”, zegt Barzilay. “Het vertelt je ‘Hier, kijk hier, kom’ – het is een baken. Je richt gewoon de camera en je krijgt meteen de informatie. Je hoeft niet naar grafieken of getallen te kijken… Het kost minder tijd om het probleem te ontdekken.”
Hier is een voorbeeld van hoe Corona-beeldvorming eruitziet. In dit geval heeft de activiteit die u ziet het potentieel om de isolatie na verloop van tijd te vernietigen, wat mogelijk tot een veel groter probleem kan leiden:
Bron: OFIL-systemen
Een mogelijke oplossing
Adam wist dat er een camera was gemaakt door een bedrijf genaamd OFIL Systems, dat gespecialiseerd is in Corona-camera’s. Veel van zijn modellen zijn gemaakt om met de hand te worden gedragen of in een helikopter te worden gevlogen. Maar het bedrijf heeft ook het toenemende gebruik van drones bij inspecties van nutsvoorzieningen erkend en heeft twee modellen gemaakt voor kleine UAS: De DayCor micROM en de DayCor ROMpact.
Adam wist ook dat er een bedrijf was dat hij vertrouwde: Empire Drone, eigendom van mede-oprichters Sean Falconer en John McGraw. Hij benaderde hen en vroeg of ze de OFIL-camera van $ 60.000 op een drone konden integreren. Empire Drone hoefde niet twee keer te worden gevraagd.
Missie geaccepteerd
Het duurde niet lang voordat er een plan in de maak was.
“Exelon nam contact met ons op om een manier te vinden om een van deze OFIL-camera’s in een drone te integreren”, legt Falconer uit. “(Ze) laten je in wezen kijken naar de UV-verlichting die van hoogspanningslijnen komt. Wanneer die corona’s zich voordoen, betekent dit dat er schade is (of het potentieel voor schade).”
En zo begon het proces. Eerst was de selectie van de M600 als het beste platform. Voor Empire was dit een no-brainer.
“We hadden een heavy-lift drone nodig en de M600 is onze ‘Go-To'”, zegt Falconer. “Het is geweldig om zo’n zware lading te vervoeren. We zijn er super vertrouwd mee en we wisten op basis van eerdere ervaringen dat we deze camera erin zouden kunnen integreren.
“We hebben bewust voor de M600 Pro gekozen vanwege zijn superieure kwaliteiten.”
Mission Impossible
De OFIL-camera is eigenlijk vervaardigd voor een relatief naadloze integratie. Maar de dingen waren niet zo eenvoudig toen het Empire-team de camera op de Gremsy T3 V2-gimbal aansloot, de bediening voor optimale CoG uitbalanceerde, de verbinding met de M600 integreerde en de stroom startte.
Er is niks gebeurd.
“Blijkt dat de cardanische ophanging die we hadden gebakken was”, zegt Falconer. “We hebben de gimbal vervangen en hij begon te werken. Het kostte alleen wat vallen en opstaan en geduld.”
Toen ze het systeem eenmaal hadden draaiend, begon het duo tests uit te voeren. Al snel legden ze tijdens het vliegen corona’s vast op constructies. Er werden geen gegevens gedownload of er werd niet geknoeid: je kon meteen zien waar er punten van zorg waren.
“Toen we voor het eerst vroegen om dit te onderzoeken, had ik er nog nooit van gehoord en was eerlijk gezegd verbaasd dat je dit op een drone kon monteren”, herinnert McGraw zich. “Er is echt een mooie toekomst als het gaat om het monteren van deze zeer gespecialiseerde ladingen op drones.”
Missie volbracht
Nadat de tests waren voltooid, leverde McGraw de M600 Pro/DayCor-combo aan Exelon. Hij startte de M600 en liet het Exelon-team zien wat deze nieuwe tool kon doen.
“De M600 is een zeer stabiel platform met de cardanische ophanging die we erop hebben”, zegt Adam Matteson van Exelon. “De corona cam had heel goed beeldmateriaal, heel duidelijk. We konden inzoomen en gebieden lokaliseren.”
Exelon heeft eigenlijk een eigen bedrijf, Helder zicht, die de drones voor inspectie bedient. Het creëerde de divisie nadat het had vastgesteld dat outsourcing een veel duurdere en ongemakkelijkere optie was in vergelijking met het ontwikkelen van een eigen team.
Maar Exelon wist ook dat het de expertise van Empire vereiste om een systeem te integreren dat waarschijnlijk het eerste in zijn soort in Noord-Amerika was.
“Dit is een van de eerste van dit OFIL-model dat op een M600 Pro wordt gebruikt die tot nu toe in de branche is gebruikt – in elke branche”, zegt Matteson.
Perfectie? Dichtbij…
Was het systeem absoluut perfect? Nee. Matteson zegt dat een bepaalde volgorde moet worden gevolgd bij het opstarten van het systeem. Als het niet goed wordt gedaan, zegt hij, stuurt de camera niet naar de grondmonitor of het aanraakscherm.
“Het is niet alleen het inschakelen van de drone”, zegt hij. “Er is een hele krachtige reeks die naar mijn mening kan worden vereenvoudigd.”
Maar, benadrukt hij, dit is allemaal nieuw. En het probleem kan waarschijnlijk worden opgelost met een firmware-fix onderweg (of een duidelijke SOP voor het opstartprotocol om ervoor te zorgen dat het routine wordt). Voor nu is hij blij met een bewakingssysteem voor vroegtijdige waarschuwing dat mogelijke problemen signaleert lang voordat ze problematisch worden.
Sterker nog, de data van die corona’s stellen Exelon in staat om vooraf te plannen, zodat onderhoud kan plaatsvinden tijdens geplande storingen. De doorlooptijd van corona-ontladingsgegevens kan zo groot zijn dat Matteson zegt dat onderhoudsbudgetten kunnen worden opgesteld en goedgekeurd voordat het werk wordt uitgevoerd.
En de partners van Exelon in dit project?
“De jongens van Empire zijn zeer responsief en zeer goed om mee samen te werken”, zegt Matteson. “Ze wilden ons de drone pas geven als ze absoluut tevreden waren. Ik raad ze ten zeerste aan.”
John McGraw en Sean Falconer van Empire Drone
Les geleerd
Voor Empire Drone was dit zowel een groot – als bevredigend – project. Maar het had ook zijn problemen, waaronder het oplossen van problemen met die defecte gimbal.
“De grootste hindernis was de integratie van de verschillende systemen”, zegt Falconer. “Soms is de documentatie schaars en moet je er zelf achter komen. We hadden alles aangesloten – en niets werkte. Dus ik zou zeggen dat dat een van de grootste uitdagingen was.”
Maar het was ook een les. Drones zijn een gebied van technologie dat voortdurend lijkt te springen. Met sensoren zoals de DayCor-camera kan het team van Empire zich alleen maar voorstellen wat de toekomst zou kunnen zijn.
“Ik begon voordat ik met pensioen ging als beroepsbrandweerman,” zegt McGraw, “En camera’s hadden een resolutie van twee en drie megapixels… Van waar we vier of vijf jaar geleden waren, hebben we echt een lange weg afgelegd – en de technologie is alleen vooruit.”
Net als Empire Drone.
