Спустя всего два года после появления компанию Empire Drone попросили выполнить задачу по интеграции нового типа сенсора в дрон для клиента.
Заказчиком стала компания Exelon, называющая себя «ведущим поставщиком энергии в Америке». С более чем 33 000 сотрудниками по всему миру и работой в 48 штатах, выручка Exelon в 2019 году составила 34 миллиарда долларов.
При инспекции объектов энергоснабжения с помощью дронов обычно используются тепловые снимки или изображения с высоким разрешением для выявления проблем. Если температура объекта высокая, это обычно является проблемой. Когда что-то выглядит плохо, это, как правило, признак того, что со временем оно износилось и требует ремонта.
Наиболее эффективный вид инспекции позволяет выявить потенциальные проблемы до того, как они станут слишком серьезными. И именно идея проведения такого рода проверок побудила Exelon связаться с Empire для выполнения одной конкретной задачи.
Камера «Corona»
Возможно, это не самое удачное имя в эпоху COVID-19. Эта камера может обнаруживать ультрафиолетовую сигнатуру, создаваемую возбужденными электронами, которые активируются, когда электричество «утекает» из структур, когда этого не должно происходить.
Это нельзя увидеть невооруженным глазом, но такой тип данных имеет неоценимое значение для тех, кто работает в этой области. Это помогает инженерам определить проблемные области на ранних стадиях. Эти бешеные электроны разъедают изоляцию, что может привести к большим проблемам в будущем.
«Термография показывает, что у вас прямо сейчас есть проблема», — объясняет Адам Маттесон (Adam Matteson), менеджер службы поддержки Exelon. «С этой камерой вы заранее можете выявить проблему. И в зависимости от полученных данных вы можете спланировать свои дальнейшие действия».
Камера OFIL объединяет визуальный и УФ-спектр в одно изображение, и «невидимые» потенциальные проблемы накладываются на сами физические структуры.
«Камеры называются двухспектральными, они оснащены двумя спектральными каналами», — объясняет Ханна Барзилай Hannah Barzilay), занимаюшаяся продвижением продукции OFIL. «Один канал ультрафиолетовый, а другой — визуальный. Эта комбинация подобна слиянию двух каналов, в результате чего ультрафиолетовое излучение накладывается на визуальное, так как ультрафиолетовое излучение невидимо для человеческого глаза ».
Более того, пилот может сразу обнаружить проблему, если она присутствует. Нет необходимости загружать и обрабатывать данные (впрочем, эти данные доступны инженерам для изучения после полета).
«Преимущество использования этой камеры — возможность сразу обнаружить проблему, если она есть», — говорит Барзилай. «Вы словно слышите: «Смотри сюда, я здесь» — так работают сигнальные огни. Вы наводите камеру и сразу получаете необходимую информацию. Вам не придется изучать графики или числа. На обнаружение проблемы уходит гораздо меньше времени».
Так выглядит изображение, сделанное на эту камеру. В этом случае наблюдаемое вами явление может со временем разрушить изоляцию, что может привести к более серьезным проблемам.
Потенциальное решение
Адам знал, что существует камера, созданная компанией OFIL Systems, которая специализируется на камерах «Corona». Многие из этих моделей предназначены для ручной переноски или использования в вертолете. Однако компания также признала растущее использование дронов в коммунальных проверках и выпустила две модели, предназначенные для небольших БПЛА: DayCor micROM и DayCor ROMpact.
Адам также знал, что есть компания, которой можно довериться: Empire Drone, принадлежащая Шону Фальконеру (Sean Falconer) и Джону Макгроу (John McGraw). Он спросил их, возможно ли установить камеру OFIL в дрон за $60 000. Empire Drone не пришлось спрашивать дважды.
Вызов принят
Вскоре задача была выполнена.
«Компания Exelon связалась с нами, чтобы попробовать встроить одну из камер OFIL в дрон», — рассказывает Фальконер. «(Они) позволяют вам увидеть ультрафиолетовое излучение, исходящее от линий электропередач. Свечение означает, что есть повреждение (или возможность повреждения)».
Так началась работа. Сначала в качестве лучшей платформы был выбран M600. Для Empire выбор не был сложным.
«Нам нужен был тяжелый дрон, и M600 — первое устройство, о котором мы подумали», — говорит Фальконер. «Он отлично выдерживает тяжелые нагрузки. Мы хорошо знаем этот дрон и, исходя из предыдущего опыта, знали, что сможем встроить в него эту камеру.
«Мы сознательно выбрали M600 Pro из-за его превосходных характеристик».
Миссия невыполнима
Камера OFIL создана для относительно легкой интеграции. Однако все оказалось не так просто, когда команда Empire подключила камеру к стабилизатору Gremsy T3 V2, настроила CoG, подключилась к M600 и включила питание.
Никакого результата.
«Оказалось, что наш стабилизатор сгорел», — говорит Фальконер. «Мы заменили стабилизатор, и он начал работать. Мы запаслись терпением и много экспериментировали».
Когда система заработала, мы начали ее тестировать. Вскоре был обнаружен ряд проблем с объектами, над которыми мы летали. Не было ни загрузки данных, ни длительных подсчетов. Проблемные зоны было видно с первого взгляда.
«До того, как мы впервые попросили разобраться с этим, я и не слышал об этом и был откровенно удивлен, что такую камеру можно установить на дрон», — вспоминает МакГроу. «Дроны с такими специализированными полезными нагрузками — действительно перспективный инструмент».
Миссия выполнена
После завершения тестов МакГроу доставил Exelon комплект M600 Pro / DayCor. Он включил M600 и показал Exelon, на что способен этот инструмент.
«M600 — стабильная платформа со стабилизатором», — говорит Адам Маттесон из Exelon. «Камера «Corona» показала очень хорошие четкие кадры. Мы смогли увеличивать масштаб и установить местоположение зон».
Clearsight, компания, принадлежащая Exelon, также использует дроны для проверок. Компания создала подразделение, осознав, что аутсорсинг — гораздо более дорогой и неудобный способ по сравнению с созданием собственной команды.
Exelon также знала, что для интеграции системы, которая, вероятно, стала бы первой в своем роде в Америке, поэтому требовался опыт Empire.
«Это одна из первых моделей OFIL, установленных на M600 Pro, используемая в отрасли», — говорит Маттесон.
Идеальный инструмент? Это недалеко от правды.
Стала ли система абсолютно идеальной? Нет. Маттесон отмечает, что при включении системы необходимо соблюдать определенный алгоритм. По его словам, если не сделать это должным образом, камера не сможет передать данные на монитор или сенсорный экран.
«Дело не только в том, чтобы включить дрон», — говорит он. «Существует целая последовательность действий, которую, как мне кажется, можно упростить».
Маттесон отмечает, что все это ново. Проблема, вероятно, может быть решена в будущем с помощью обновления прошивки (или четкой инструкции для протокола включения, которая бы гарантировала четкое выполнение последовательности). В настоящий момент Маттесон рад, что существует система раннего предупреждения, которая сообщает о потенциальных проблемах заранее.
Так, эти данные позволяют Exelon заранее спланировать работу и проводить техническое обслуживание во время плановых отключений. Время выполнения, обеспечиваемое системой, может быть настолько большим, что, по словам Маттесона, бюджет на техническое обслуживание может быть согласован и утвержден до непосредственного выполнения работы.
Партнеры Exelon по этому проекту
«Ребята из Empire очень отзывчивы, с ними приятно работать», — говорит Маттесон. «Они не отдавали нам дрон, пока не были полностью удовлетворены результатом. Очень рекомендую их услуги».
John McGraw and Sean Falconer of Empire Drone
Урок усвоен
Для Empire Drone это стало крупным и успешным проектом. Однако возникли и некоторые проблемы, в том числе устранение неисправностей стабилизатора.
«Самым большим препятствием стала интеграция различных систем», — говорит Фальконер. «Иногда документации недостаточно, и приходится разбираться самому. Все было подключено, но ничего не работало. Так что, пожалуй, это стало одной из самых больших проблем».
Это тоже было уроком. Дроны — область технологий, которая, стремительно развивается. С такими датчиками, как камера DayCor, сложно представить, что будет дальше.
«Я начал еще до того, как вышел на пенсию после работы в качестве профессионального пожарного», — говорит МакГроу. «Разрешение камер тогда составляло два-три мегапикселя… По сравнению с уровнем развития технологий четыре или пять лет назад, мы действительно прошли огромный путь вперед».