Multi-droneplatform voor autonome zonne-inspecties en creatie van digitale tweelingen

Een nieuwe op drones-gebaseerde inspectiebenadering heeft tot doel een van de groeiende uitdagingen op het gebied van zonne-energie op utiliteits-schaal aan te pakken: hoe nauwkeurige gegevens kunnen worden verzameld van steeds grotere PV-locaties binnen beperkte operationele vensters.

 

Het Israëlische technologiebedrijf vHive heeft een softwareplatform ontwikkeld dat meerdere drones coördineert tijdens zonne-inspecties, waarbij autonome vluchtplanning, thermische beeldvorming, (rood, groen en blauw) RGB-kaarten en digital twin-mogelijkheden worden gecombineerd. Volgens het bedrijf is het systeem ontworpen om exploitanten van zonne-energie in staat te stellen grootschalige onderzoeken uit te voeren- zonder afhankelijk te zijn van zeer gespecialiseerde dronepiloten.

 

De technologie is gebaseerd op commercieel verkrijgbare drones in plaats van op maat-gebouwde vliegtuigen. Daniel Tomer, oprichter en CTO van vHive, legde uit dat de focus van het bedrijf niet lag op het ontwikkelen van een nieuwe drone, maar op het creëren van de software-infrastructuur die nodig is om dronevloten efficiënt te besturen.

 

"We zijn vanaf het begin begonnen met het kijken naar grootschalige- digitalisering", vertelde hij aan pv magazine. "Dat leidde, vanuit productperspectief, tot productbeslissingen zoals het gebruik van kant-en-klare drones."

 

Het platform ondersteunt momenteel DJI Matrice 4 thermische drones, die volgens het bedrijf een kosteneffectieve oplossing bieden voor thermische inspecties. Volgens Tomer kost elke eenheid ongeveer $ 7.500 en kan deze gemakkelijk worden vervoerd als onderdeel van een grotere inspectieopstelling.

 

Coördineren van meerdere drones
De belangrijkste technologische uitdaging is volgens vHive niet de drone zelf, maar de coördinatie van meerdere vliegtuigen tijdens één inspectiemissie. "Een enkele drone is eenvoudig. Je klikt op een knop en hij vliegt", zei Tomer. "Als je met twee drones tegelijk moet vliegen, als je het zelf doet, dan moet je zoiets doen, wat onmogelijk is."

 

Hij legde uit dat het handmatig coördineren van verschillende drones continue communicatie tussen operators vereist, inclusief informatie over locatie, hoogte en vliegroutes. "Als je meerdere drones wilt gebruiken, wordt dit opnieuw onmogelijk", zei hij. "De coördinatie van de vloot en de orkestratie van het verzamelen van alles op een alomvattende manier is iets dat het systeem doet."

 

 

In plaats van in formatie te vliegen, krijgen de drones afzonderlijke delen van het PV-terrein toegewezen. De software verdeelt het inspectiegebied met behulp van algoritmen in secties en wijst elke drone een eigen regio toe. "We gebruiken geavanceerde algoritmen om het gebied in verschillende regio's te segmenteren, en elke drone bestrijkt zijn eigen regio", aldus Tomer.

 

Het bedrijf zei dat de drones opzettelijk zijn gescheiden om de veiligheid te verbeteren. Wanneer de batterij van een drone leeg is, vervangt de operator deze en hervat hij de missie. "De operator wordt batterijbeheerder in plaats van vluchtoperator", legt Tomer uit. "Ze hoeven alleen maar de batterijen te vervangen, en de drone blijft continu op en neer gaan."

 

Dagelijks venster
Grote PV-installaties vormen bijzondere uitdagingen voor conventionele inspectiemethoden, vooral omdat thermische metingen geschikte weers- en instralingsomstandigheden vereisen.

 

Tomer zei dat operators vaak slechts een beperkt dagelijks venster hebben voor thermische inspecties. "Je hebt een heel klein tijdsbestek waarin je echt een thermische scan kunt maken", zei hij. 'Ergens tussen de vier en vijf, zes uur, dat is alles.'

 

Het missen van dat venster vanwege veranderende weersomstandigheden kan tot aanzienlijke vertragingen leiden, voegde hij eraan toe. De mogelijkheid om meerdere drones tegelijk te besturen is daarom bedoeld om de hoeveelheid verzamelde gegevens onder geschikte omstandigheden te maximaliseren.

 

 

Volgens Tomer hangt het aantal benodigde drones af van de grootte en indeling van de PV-installatie, evenals van de geïnstalleerde capaciteitsdichtheid.

 

Hij zei echter dat parallelle operaties de inspectietijd aanzienlijk kunnen verkorten. “Als je met één drone een uur nodig hebt, dan duurt het met twee drones 30 minuten”, zei hij. “Dan een derde met drie drones, en uiteraard een kwart met vier drones.”

 

Hij voegde eraan toe dat er een praktische limiet is aan het vergroten van het aantal drones dat door één persoon wordt bestuurd. Voor zeer grote locaties raadt het bedrijf aan meerdere teams in te zetten die meerdere drones besturen.

 

Autonome werking
Een belangrijk onderdeel van het platform is het terugdringen van het expertiseniveau dat van veldoperators wordt verlangd. Naomi Stol, marketingdirecteur bij vHive, zei dat het economische voordeel deels voortkomt uit het vermijden van de behoefte aan zeer gespecialiseerde dronepiloten. “Als we het hebben over de economische aspecten van het gebruik van één bemanning voor al deze drones, hebben we het over een bemanning die geen hooggekwalificeerde, gespecialiseerde piloten zijn”, vertelde ze aan pv magazine.

 

Volgens haar kan het toestaan ​​van bestaande veldploegen om inspecties uit te voeren de operationele kosten verlagen en grootschalige drone-onderzoeken op grote schaal- praktischer maken. Tomer voegde eraan toe dat het platform minimale interactie van de operator vereist. In plaats van het vliegtuig handmatig te besturen, selecteren gebruikers via de software-interface het gebied dat ze willen inspecteren.

 

 

‘Je hoeft alleen maar in te loggen,’ zei hij. "Het systeem bewaart de informatie. Omdat we uw asset digitaliseren, begrijpen we precies waar het zich bevindt."

 

De software bevat al informatie over de site-indeling, inclusief rijen, structuren en modules. Operators hoeven alleen de betreffende sectie te selecteren, waarna het systeem de drones automatisch lanceert. "Er zitten geen stokken in het proces", zei Tomer. "Sticks zijn voor experts. Wij doen niet aan sticks. Het is autonoom."

 

Thermische beeldvorming en digitale tweelingen
Het inspectieproces combineert thermische en RGB-beeldvorming. Volgens vHive verzamelen de drones tijdens vluchten zowel thermische gegevens als conventionele beelden. "Aan het einde van het inspectieproces krijgen we eigenlijk twee orthofoto's", legt Tomer uit. "Eén die thermisch is met nauwkeurige thermische aflezing van de temperatuur en een RGB-orthofoto."

 

De RGB-beelden bieden visuele informatie voor het identificeren van problemen zoals modulescheuren, terwijl thermische beeldvorming kan helpen temperatuurafwijkingen te detecteren.

 

Naast inspectie positioneert het bedrijf zijn digitale tweelingtechnologie als een tweede component van het platform. Tomer beschreef vHive als "twee hersenhelften": data-acquisitie in het veld en digitaal begrip van de asset.

 

"Het andere halfrond is het digitale begrip van het veld", zei hij.

 

Het bedrijf zegt dat digitale tweelingen gedetailleerde drie-dimensionale weergaven van zonne-energie kunnen bieden, waardoor operators onnodige veldbezoeken kunnen vermijden.

 

"Wat we nu doen op het gebied van zonne-energie is het bieden van geavanceerd inzicht in de site", zei Tomer, eraan toevoegend dat het platform applicaties kan ondersteunen die verband houden met CAD- en BIM-modellen.

 

Volgens vHive creëren de toenemende omvang van zonne-energieprojecten en de stijgende vraag naar elektriciteit gekoppeld aan de infrastructuur voor kunstmatige intelligentie de vraag naar efficiëntere inspectiemethoden.

 

"De AI-revolutie komt eraan, en de grote vraag naar energie zorgt voor schaalvergroting van zonne-energie, vooral in de duurzame energiesector", zei Tomer, waarbij hij opmerkte dat handmatige inspecties steeds onpraktischer worden naarmate zonneparken uitbreiden tot honderden megawatts. "Als je van die grootschalige zonneparken- hebt, is een handmatig onderzoek op dit moment gewoon onmogelijk", zei hij.

 

Het bedrijf zei dat zijn platform al wordt gebruikt in echte- projecten, hoewel het geen klantnummers heeft verstrekt.