Apenas dos años después de la fundación de la empresa, se le pidió a Empire Drone que se encargara de integrar un nuevo tipo de sensor en un dron para un cliente.
El cliente era Exelon, que se describe a sí mismo como el "principal proveedor de energía competitiva de América". Con más de 33 000 empleados en todo el mundo y con negocios en 48 estados, Exelon tuvo en 2019 ingresos de 34 mil millones de dólares.
Las inspecciones con drones de los activos de las empresas de servicios energéticos tienden a utilizar capturas térmicas o visuales de alta resolución para identificar los problemas. Si hay lugares que presentan una temperatura elevada cuando no deberían, esto suele significar un problema. Cuando las cosas no pintan bien, suele ser una señal de deterioración e indicar la necesidad de reparación.
Pero el tipo de inspección más eficiente identifica los problemas potenciales antes de que se vuelvan demasiado graves. Y este mantenimiento preventivo fue lo que hizo que Exelon contactara con Empire para una tarea muy específica.
Una cámara “Corona”
Puede que no sea el mejor nombre de la era COVID-19. Pero un tipo especial de cámara puede detectar la firma UV emitida por los electrones excitados que se activan cuando la electricidad "se filtra" por estructuras cuando no debería.
No es algo que se pueda ver a simple vista, pero este tipo de datos es inestimable para aquellos que trabajan sobre el terreno. Ayuda a los ingenieros a identificar las áreas de interés lo antes posible. Esos electrones frenéticos pueden corroer el aislamiento, provocando problemas mayores a largo plazo.
"La termografía te ayuda a identificar un problema", explica Adam Matteson, gerente de soporte de mantenimiento de Exelon. "Sin embargo, Corona te avisa de que vas a tener un problema. Y, dependiendo de lo que veas en los datos recogidos, puedes predecir el alcance de la reparación necesaria”.
La cámara OFIL combina el espectro visual y el ultravioleta en una sola imagen, de modo que esos potenciales puntos conflictivos normalmente invisibles se superponen a las propias estructuras físicas.
"Las cámaras se llaman biespectrales, tienen dos canales de rangos espectrales", explica Hannah Barzilay, que ayuda a comercializar los productos OFIL. "Un canal es para UV y el otro es visual. La combinación de los dos es como fusionar dos canales y obtener rayos UV superpuestos a los visible; ya que los rayos UV son invisibles para el ojo humano."
Además, el piloto/operador puede ver inmediatamente si hay un área de preocupación. No hay necesidad de descargar y procesar datos (aunque, por supuesto, esos datos están disponibles para que los ingenieros los analicen después volar).
"La ventaja de usar esa cámara es la capacidad de ver inmediatamente si hay un problema", dice Barzilay. "Te indica donde está el problema. Solo tienes que apuntar la cámara e inmediatamente obtienes la información. No hay necesidad de mirar gráficos o números... Es una forma muy rápida de descubrir problemas".
Este es un ejemplo de cómo se ve la imagen de Corona. En este caso, la actividad que se refleja puede llegar a destruir el aislamiento con el tiempo, lo que potencialmente genera a un problema mucho mayor:
Source: OFIL Systems
Una posible solución
Adam sabía que había una cámara hecha por una empresa llamada OFIL Systems, que se especializa en cámaras Corona. Muchos de sus modelos están hechos para usarse manualmente o volarse en un helicóptero. Pero la empresa también reconoció el creciente uso de los drones en las inspecciones de servicios públicos y creó dos modelos para VANT más pequeños: DayCor micROM y DayCor ROMpact.
Adam también confiaba en una empresa: Empire Drone, propiedad de los cofundadores Sean Falconer y John McGraw. Se acercó a ellos y les preguntó si podían integrar la cámara de 60 000 dólares de OFIL en un dron. Empire Drone no dudo ni un segundo.
Misión aceptada
No pasó mucho tiempo antes de que el plan estuviera en marcha.
"Exelon nos contactó para encontrar una manera de integrar una de estas cámaras OFIL en un dron", explica Falconer. "Esencialmente permiten ver la radiación UV que sale de las líneas de tensión. Cuando esas coronas se producen significa que hay daño (o un futuro daño)".
Y así comenzó el proceso. Primero se seleccionó el M600 como la mejor plataforma. Para Empire, esto era algo obvio.
"Necesitábamos un dron para objetos pesados y el M600 era la mejor opción”, afirma Falconer. "Es ideal para llevar una carga pesada como esta. Estamos súper familiarizados con él y, por experiencia propia, sabíamos que seríamos capaces de integrar esta cámara en él.
"Seleccionamos conscientemente el M600 Pro por sus cualidades superiores".
Misión imposible
La cámara OFIL está fabricada para una integración relativamente perfecta. Pero las cosas no fueron tan sencillas cuando el equipo de Empire conectó la cámara al estabilizador Gremsy T3 V2, equilibró la operación para un centro de gravedad óptimo, integró la conexión al M600, y encendió el dispositivo.
No pasó nada.
"Resulta que el estabilizador estaba frito", dice Falconer. "Al reemplazarlo, empezó a funcionar. Solo se necesitó un poco de prueba y error, y paciencia".
Una vez que el sistema estuvo funcionando, el dúo comenzó a realizar pruebas. Pronto estaban capturando coronas en las estructuras mientras volaban. No hubo descarga de datos ni cálculos numéricos: se podían ver inmediatamente las zonas que necesitaban atención.
"Cuando nos encomendaron esta tarea, nunca había oído hablar de ello y estaba francamente sorprendido de que se pudiera montar una herramienta así en un dron", recuerda McGraw. "Hay un futuro muy brillante cuando se trata de montar este tipo de cargas útiles altamente especializadas en los drones."
Misión completada
Una vez que las pruebas se completaron, McGraw entregó el combo M600 Pro/DayCor a Exelon. Encendió el M600 y mostró al equipo de Exelon lo que esta nueva herramienta podía hacer.
"El M600 es una plataforma muy estable con el estabilizador con el que cuenta", dice Adam Matteson de Exelon. "La cámara Corona ofrece muy buenas imágenes, muy claras. Al hacer zoom, pudimos localizar áreas".
Exelon tiene su propia empresa, Clearsight, que opera los drones para inspección. Creó la división después de determinar que la subcontratación era una opción mucho más cara e incómoda en comparación con el desarrollo de un equipo propio.
Pero Exelon también sabía que requería la experiencia de Empire para integrar un sistema que era probablemente el primero de su tipo en América del Norte.
"Este es uno de los primeros modelos de OFIL que se instala en un M600 Pro en la industria", dice Matteson.
¿Perfecto? Casi…
¿Era el sistema perfecto? No. Matteson dice que hay que seguir una secuencia particular al encender el sistema. Si no se hace correctamente, explica, la cámara no transmitirá al monitor de tierra o a la pantalla táctil.
"No es solo encender el dron", dice. "Hay toda una secuencia de encendido que creo que podría simplificarse".
Pero, señala, todo esto es nuevo. El problema podría resolverse con un arreglo de firmware en el futuro (o un claro procedimiento de encendido para asegurar que se convierta en rutina). Por ahora, le complace tener un sistema de vigilancia de alerta temprana que señala los problemas potenciales mucho antes de que se vuelvan problemáticos.
De hecho, los datos de esas coronas permiten a Exelon planificar con antelación el mantenimiento para llevarlo a cabo durante las interrupciones programadas. El plazo que proporcionan los datos de Corona puede ser tan amplio que Matteson afirma que los presupuestos de mantenimiento pueden alinearse y aprobarse antes de que el trabajo se lleve a cabo.
¿Y los socios de Exelon en este proyecto?
"Los chicos de Empire son muy receptivos y nos encanta trabajar con ellos", afirma Matteson. "Sabemos que no nos darían el dron hasta que estuvieran completamente satisfechos. Los recomiendo totalmente".
John McGraw y Sean Falconer de Empire Drone
Conclusiones
Para Empire Drone, este fue un proyecto importante y satisfactorio. Pero también tuvo sus inconvenientes, incluyendo la solución de un estabilizador defectuoso.
"El mayor obstáculo fue la integración de los diferentes sistemas", dice Falconer. "A veces la documentación es escasa y tienes que resolverlo tú mismo. Lo teníamos todo conectado, y nada funcionaba. Así que diría que ese fue uno de los mayores desafíos.”
Pero también fue una lección. Los drones son un área de la tecnología que no deja de avanzar. Con sensores como la cámara DayCor, el equipo del Empire solo puede imaginar lo que está por venir.
"Empecé al retirarme como bombero", dice McGraw, "Y las cámaras tenían 2 y 3 megapíxeles de resolución... Desde donde estábamos hace 4 o 5 años, hemos avanzado mucho, y la tecnología no deja de sorprendernos".
Al igual que Empire Drone.
