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La Technologie des Drones Révolutionne L’inspection des Lignes Électriques

China Southern Power Grid innove en automatisant l'automatisation de ses lignes à l’aide de drones

By Hailey Peng Hailey Peng
décembre 13, 2020

Les 5 riches provinces du sud de la Chine sont traversées de 222 000 kilomètres de lignes électriques, couvrant un million de kilomètres carrés et desservant en électricité 87,4 millions de foyers et plus de 254 millions de personnes. China Southern Power Grid Co., Ltd. (CSG) exploite et gère un réseau de lignes électriques dont la longueur totale dépasse celle de l’équateur*.

*La longueur de l'équateur est de 40 075,02 km.

Les inspections régulières du réseau nécessitent d’énormes investissements en gestion, en ressources humaines et en personnel. En 2015, CSG inspectait 11 000 km de lignes par an et dépendait largement de méthodes traditionnelles, notamment des hélicoptères avec équipage. Cela lui permettait d’inspecter environ le quart de la longueur totale de ses réseaux électriques.

 Dès lors, comment améliorer l'efficacité des inspections et des opérations ? CSG a résolu ce problème grâce à des innovations technologiques sans précédent. À partir de 2018, l’entreprise inspectera plus de 241 000 km de lignes électriques par an, soit 15 fois plus qu’en 2015. Comment expliquer une telle augmentation en l'efficacité en à peine trois ans ?

Drones Speed up Power Line Inspection

Adoption rapide de nouvelles technologies

CSG a toujours été à la pointe de l'exploration de nouvelles technologies. En 2009, l’entreprise était l'une des premières du secteur à effectuer d'importants investissements dans les inspections par hélicoptères. L'observation depuis le ciel a non seulement permis de parcourir de plus grandes distances en moins de temps, mais a également évité aux travailleurs d’avoir à se déplacer dans des zones dangereuses et éloignées. Le coût de ces opérations était néanmoins élevé et il était difficile de faire évoluer les installations, car les hélicoptères sont des appareils coûteux à utiliser et à entretenir.

 Peu de temps après, en 2012, CSG a commencé à tester le potentiel des véhicules aériens sans pilote, également appelés drones. L’entreprise a déployé des drones dans 9 villes à des fins d’inspection des lignes électriques et a rapidement compris l’intérêt de cette nouvelle technologie. Avec des coûts bien moindres, les drones sont capables de produire des résultats d’excellente qualité. Les drones sont plus faciles à manœuvrer et à transporter par les inspecteurs dans des zones reculées, tout en fournissant des résultats d'inspection détaillés de qualité équivalente à celle obtenue par hélicoptère. Le coût bien plus faible des drones par rapport aux hélicoptères a permis à un plus grand nombre d'inspecteurs de l'utiliser comme un outil régulier.

 La valeur des drones a rapidement fait un grand pas en avant. En 2015, CSG disposait déjà d’une équipe d’opérations de drones composée de 387 unités et de 36 pilotes certifiés. Un drone piloté à distance peut effectuer en une journée la même inspection qu'une personne le ferait en 3 jours avec des méthodes traditionnelles.

 Avec une telle flotte de drones, la difficulté suivante était : comment utiliser ces drones à grande échelle ?

Drone Inspection in Lowlight Conditions

L’utilisation de différents drones complémentaires

Réussir à inspecter 11 000 km de lignes électriques par an constituait en soi un énorme pas en avant. Cependant, l'objectif du CSG allait encore plus loin. La société gère 45 550 kilomètres de lignes électriques dans le sud de la Chine, où la sécurité et la cohérence de l’alimentation sont essentielles.

 Mise à l’échelle des opérations. Étendre les opérations a toujours été l’objectif final du centre de gestion de CSG. La société a fondé son propre centre d’innovation technologique en 2018, dans le but de rechercher et de développer des moyens intelligents et évolutifs d’exploiter les nouvelles technologies avec lesquelles ils se sont familiarisés au fil des années.

 La flotte de drones de CSG comprend à la fois des modèles à voilure fixe et des drones à rotors multiples. Les chercheurs ont rapidement compris les avantages et les inconvénients des deux modèles. Les drones à voilure fixe ont un temps de vol plus long, ce qui leur permet de couvrir de plus longues distances en un seul vol, tandis que les modèles à rotors multiples sont capables de capturer des images aériennes plus détaillées avec des modes de vol plus flexibles et modulables. Leur association a permis de créer la combinaison de services ultime.

 Des drones à voilure fixe ont été envoyés sur des missions longue distance dans des corridors électriques pour collecter des données en nuages de points de haute précision, qui ont ensuite été traitées et intégrées dans des modèles d'itinéraire. Les inspecteurs ont ensuite pu définir des points d’intérêt sur les modèles et envoyer des drones multi-rotors en mission automatique pour inspecter les zones des principaux actifs. Ce n’était que la première étape des innovations évolutives du CSG.

Les machines intelligentes au travail

2018 fut l’année ou le volume de données collectées par CSG explosa. Premièrement, la planification des routes fut rendue plus précise grâce aux nouvelles capacités laser des drones, ce qui permit la construction de modèles 3D des routes cibles. Les drones à rotors multiples tels que le DJI Matrice 200 purent ainsi effectuer des opérations d’inspection entièrement automatisées le long des lignes. Ils peuvent désormais inspecter 36 pylônes avec 3 points d’atterrissage et un minimum d’intervention humaine.

 L'intelligence artificielle fut également intégrée aux opérations. Grâce aux algorithmes de reconnaissance visuelle intelligents, les drones ont pu renvoyer des images en temps réel avec identification des composants. Les inspecteurs ont ainsi pu avoir accès à des images claires des étiquettes signalétiques ou des composants tels que les isolateurs en verre et les raccords de liaison, le tout confortablement assis derrière leurs écrans d’ordinateur.

 L’apprentissage machine profond a également « appris » aux drones à reconnaître les défauts de ces composants, envoyant instantanément des alertes aux inspecteurs. Le taux de reconnaissance de l’absence de broche de serrage d’armure a ainsi atteint 77 %. Le mécanisme de reconnaissance des défauts de haute précision a réduit le temps de réponse d'au moins 80 %.

 

Real-time identification of components

Identification en temps réel des composants

Intelligent defects recognition

Reconnaissance intelligente des défauts

Une nouvelle génération d’emploi

Tandis que les opérations de recherche et d’innovation se poursuivent au centre d’innovation technologique de CSG, la société gère l’une des flottes de drones automatiques les plus avancées au monde, dotée de capacités intelligentes à grande échelle.

 À ce jour, l’équipe des opérations de drones de CSG compte plus de 6 000 unités de drones DJI, 900 pilotes certifiés et 28 officiers d’exploitation dédiés dans son centre de déploiement de drones. Grâce au nouveau développement de nouvelles technologies de drones, telles que l'intégration RTK, de nouvelles fonctionnalités et pistes d’explorations sont découvertes, testées et à exploitées à grande échelle chaque jour.

 DJI continue de travailler avec les entreprises du secteur pour transformer le monde via l'intégration de la technologie des drones, la R&D et le support technique. Notre mission est de créer un écosystème de drones commerciaux pour les entreprises de tous les secteurs afin de donner aux individus les moyens d’agir, de créer de meilleurs emplois et de numériser les opérations.

The China Southern Grid Team

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Tags: Energy, Electricity

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