Solo due anni dopo la fondazione dell'azienda, a Empire Drone è stato chiesto di assumere il compito di integrare un nuovo tipo di sensore su un drone per conto di un cliente.
Il cliente era Exelon, che si definisce "il principale fornitore di energia in America". Con oltre 33.000 dipendenti in tutto il mondo e attività in 48 Stati, Exelon ha registrato nel 2019 un fatturato di 34 miliardi di dollari.
Le ispezioni con i droni delle risorse dei servizi energetici tendono a utilizzare acquisizioni visive termiche o ad alta risoluzione per identificare i problemi. Se cose che non dovrebbero essere calde lo sono, generalmente questo è un problema. Quando le cose sembrano brutte, generalmente è un segno che si sono deteriorate nel tempo e richiedono riparazioni.
Ma il tipo di ispezione più efficiente identifica i potenziali problemi prima che diventino troppo seri. Ed è stata proprio l'idea di eseguire quel tipo di manutenzione preventiva che ha spinto Exelon a contattare Empire per un compito molto specifico.
Una fotocamera "Corona"
Potrebbe non essere il nome migliore durante l'era COVID-19. Ma un tipo speciale di fotocamera può rilevare la firma UV emessa dagli elettroni eccitati che vengono attivati quando l'elettricità "fuoriesce" dalle strutture quando non dovrebbe.
Non è qualcosa che si vede ad occhio nudo, ma questo tipo di dati è inestimabile per chi è sul campo. Aiuta gli ingegneri a individuare le aree problematiche il prima possibile. Questi elettroni frenetici possono corrodere l'isolamento, portando a problemi molto più grandi lungo il tempo.
"La termografia ti dice la natura del problema in tempo reale: c'è un problema", spiega Adam Matteson, un responsabile del supporto per la manutenzione presso Exelon. "Con Corona, invece, ti dice che AVRAI un problema. E, a seconda di ciò che vedi nei dati che raccogli, puoi in qualche modo prevedere fino a che punto avrai bisogno che questo problema venga risolto".
La telecamera OFIL combina lo spettro visivo e UV in un'unica immagine, in modo che quei potenziali punti di disturbo normalmente invisibili siano sovrapposti alle strutture fisiche stesse.
"Le telecamere sono chiamate bi-spettrali, hanno due canali di gamme spettrali", spiega Hannah Barzilay, che aiuta a commercializzare i prodotti OFIL. “Un canale è per l'UV e l'altro è visivo. La combinazione dei due è come fondere i due canali dandoti l'UV sovrapposto al visibile, perché l'UV è invisibile all'occhio umano."
Inoltre, il pilota/operatore può vedere immediatamente se c'è un'area di preoccupazione. Non è necessario scaricare ed elaborare i dati (sebbene, ovviamente, tali dati siano disponibili per gli ingegneri da esaminare successivamente al volo).
"Il vantaggio di utilizzare quella fotocamera è la possibilità di vedere immediatamente se c'è un problema", afferma Barzilay. "Ti dice 'Qui, guarda qui, vieni' - è un faro. Devi solo puntare la telecamera e ottenere immediatamente le informazioni. Non c'è bisogno di guardare grafici o numeri...Ci vuole molto meno tempo per scoprire il problema. "
Ecco un esempio di come appare l'immagine Corona. In questo caso, l'attività che stai vedendo ha il potenziale per distruggere l'isolamento nel tempo, portando potenzialmente a un problema molto più grande:
Source: OFIL Systems
Una potenziale soluzione
Adam sapeva che c'era una fotocamera prodotta da una società chiamata OFIL Systems, specializzata in fotocamere Corona. Molti dei suoi modelli sono fatti per essere trasportati a mano o volati in elicottero. Ma l'azienda ha anche riconosciuto il crescente utilizzo di droni nelle ispezioni dei servizi pubblici e ha prodotto due modelli realizzati per piccoli UAS: il DayCor micROM e il DayCor ROMpact.
Adam sapeva anche che c'era un'azienda di cui si fidava: Empire Drone, di proprietà dei co-fondatori Sean Falconer e John McGraw. Li ha contattati e ha chiesto se potevano integrare la videocamera OFIL da $ 60.000 su un drone. Per Empire Drone tale richiesta non doveva essere fatta due volte.
Missione accettata
Non passò molto tempo prima che il piano fosse in corso.
"Siamo stati contattati da Exelon per trovare un modo per integrare una di queste telecamere OFIL su un drone", spiega Falconer. "(Loro) Essenzialmente ti permettono di guardare l'illuminazione UV che proviene da linee ad alta potenza. Quando si verificano quelle corone, significa che c'è un danno (o un danno potenziale)."
E così è iniziato il processo. La prima è stata la selezione dell'M600 come migliore piattaforma. Per Empire, questo è stato un gioco da ragazzi.
"Avevamo bisogno di un drone per carichi pesanti e l'M600 è stato il nostro "go-to"", afferma Falconer. "È fantastico poter trasportare un carico utile pesante come questo. Ci conosciamo molto bene e sapevamo, in base alle nostre esperienze precedenti, che saremmo stati in grado di integrarvi questa videocamera.
"Abbiamo scelto consapevolmente l'M600 Pro per le sue qualità superiori."
Mission Impossible
La telecamera OFIL è effettivamente prodotta per un'integrazione relativamente perfetta. Ma le cose non erano così semplici quando il team di Empire ha collegato la fotocamera al gimbal Gremsy T3 V2, bilanciato l'operazione per un CoG ottimale, integrato la connessione all'M600 e acceso la macchina.
Non è successo niente.
"Abbiamo scoperto che lo stabilizzatore che avevamo era fritto", dice Falconer. "Abbiamo sostituito il gimbal e ha iniziato a funzionare. Ci sono voluti solo un po 'di tentativi, errori e pazienza."
Una volta avviato il sistema, i due hanno iniziato a condurre i test. Ben presto, stavano acquisendo corone sulle strutture durante il volo. Non è stato effettuato alcun download di dati o elaborazione dei numeri: Si poteva vedere, immediatamente, dove c'erano aree di preoccupazione.
"Quando abbiamo chiesto per la prima volta di esaminarlo, non ne avevo mai sentito parlare prima e sono rimasto francamente stupito che si potesse montarlo su un drone", ricorda McGraw. "C'è un futuro davvero brillante quando si tratta di montare questi carichi utili altamente specializzati sui droni."
Missione compiuta
Una volta completati i test, McGraw ha consegnato la combinazione M600 Pro/DayCor a Exelon. Ha acceso l'M600 e ha mostrato al team Exelon cosa poteva fare questo nuovo strumento.
"L'M600 è una piattaforma molto stabile con il gimbal che abbiamo su di esso", afferma Adam Matteson di Exelon. “La corona cam registrava filmati ottimi e chiarissimi. Siamo stati in grado di ingrandire e localizzare le singole aree".
Exelon in realtà ha una propria compagnia, Clearsight, che gestisce i droni per l'ispezione. Ha creato la divisione dopo aver stabilito che l'outsourcing era un'opzione molto più costosa e scomoda rispetto allo sviluppo di un proprio team.
Ma Exelon sapeva anche che richiedeva l'esperienza di Empire quando si trattava di integrare un sistema che probabilmente era il primo del suo genere in Nord America.
"Questo è uno dei primi di questo modello di OFIL su un M600 Pro che è stato creato finora nel settore, in qualsiasi settore", afferma Matteson.
Perfezione? Quasi...
Il sistema era assolutamente perfetto? No. Matteson dice che una sequenza particolare deve essere eseguita quando si accende il sistema. Se non viene eseguito correttamente, dice, la fotocamera non trasmetterà al monitor a terra o al touchscreen.
"Non si tratta solo di accendere il drone", dice. "C'è un'intera sequenza di potenza che ritengo possa essere semplificata."
Ma, sottolinea, questo è un mondo tutto nuovo. E il problema potrebbe essere probabilmente risolto con una correzione del firmware (o un chiaro SOP per il protocollo di accensione per garantire che diventi routine). Per ora, è lieto di avere un sistema di sorveglianza tempestiva che segnala potenziali problemi molto prima che diventino problematici.
In effetti, i dati di quelle corone consentono a Exelon di pianificare in anticipo in modo che la manutenzione possa richiedere durante le interruzioni programmate. Il tempo di consegna fornito dai dati di scarico a corona può essere così grande che Matteson afferma che i budget di manutenzione possono essere allineati e approvati prima che il lavoro venga eseguito.
E i partner di Exelon in questo progetto?
"I ragazzi di Empire sono molto reattivi e molto bravi", dice Matteson. "Non ci avrebbero mai consegnato il drone finché non fossero stati assolutamente soddisfatti. Li consiglio vivamente."
John McGraw and Sean Falconer of Empire Drone
Lezioni imparate
Per Empire Drone, questo è stato un progetto importante e soddisfacente. Ma ha anche avuto i suoi contrattempi, inclusa la risoluzione dei problemi di quello stabilizzatore difettoso.
"Il più grande ostacolo era l'integrazione dei diversi sistemi", afferma Falconer. “A volte la documentazione è scarsa e devi arrivarci da solo. Avevamo tutto cablato ma niente funzionava. Quindi direi che è stata una delle sfide più grandi".
Ma è stata anche una lezione. I droni sono un'area della tecnologia che sembra saltare continuamente. Con sensori come la fotocamera DayCor, il team di Empire può solo immaginare cosa potrebbe essere il prossimo step.
"Prima di ritirarmi come vigile del fuoco in carriera", dice McGraw, "le fotocamere avevano una risoluzione di due o tre megapixel...Da dove eravamo quattro o cinque anni fa, abbiamo davvero fatto molta strada - e la tecnologia può solo andare avanti."
Proprio come Empire Drone.
