Инспекция ЛЭП была ранее одной из самых сложных задач, выполняемых БПЛА. Это также один из наиболее выгодных способов применения современных технологий дронов. Из-за коррозии, ослабления болтов, непогоды или гнездования птиц может возникнуть множество неполадок.
В некоторых штатах США компании по передаче и распределению электроэнергии (T&D) имеют право проводить визуальные инспекции. Обнаружение на ранних стадиях позволяет решать проблемы до их непосредственного возникновения, что значительно упрощает дальнейшую работу.
Как ведущий производитель опор T&D, изготавливаемых по индивидуальному заказу, американская компания Valmont Utility считается авторитетным специалистом в области инспекции линий электропередач. Традиционно компания проводила эти проверки вручную — работа была сложной и утомительной, а также дорогостоящей и рискованной. Когда промышленные дроны зарекомендовали себя как эффективная и экономичная альтернатива обычным методам инспекции, Valmont, не теряя времени, освоила эту технологию.
Когда технологии встречаются с талантами
Компания официально запустила свою программу по использованию дронов в 2018 году, после почти годичного тестирования серии DJI Matrice 200. Так, команда собрала достаточно доказательств того, что использование дронов не уступает подъему технических специалистов по неразрушающему контролю (NDT) на кран для ручных проверок.
Хотя риск для безопасности инженеров, работающих на высоте высоковольтных линий электропередач, был достаточным стимулом для Valmont, чтобы начать использовать дроны в своей работе, компания вскоре поняла, что есть и другие преимущества использования БПЛА.
«За последние 2 года мы стали использовать дроны для примерно 70% проверок», — говорит Джейк Лахманн (Jake Lahmann), менеджер по качеству Valmont Utility. «Использование дронов позволило повысить качество и скорость проверок, и теперь мы предоставляем клиентам более точные отчеты о работе. Что еще более впечатляюще, мы сэкономили для наших клиентов крупные суммы, буквально миллионы долларов».
Опоры ЛЭП часто располагаются на пересеченной и удаленной местности — например, на крутых склонах, болотах или даже холмистой местности без дорог. Транспортировка тяжелого оборудования, такого как краны, в такие места может быть очень сложной и дорого стоить. В некоторых случаях Valmont приходилось прибегать к помощи бульдозеров, чтобы поднять кран и поставить его возле опоры.
В условиях использования дронов необходима лишь команда из двух человек — пилота дрона и оператора камеры — для обеспечения оптимальных результатов проверки. Высококвалифицированные и опытные инспекторы по неразрушающему контролю просматривают данные в офисе и предоставляют клиентам стратегический план обслуживания и ремонта активов.
Полеты над важнейшими инфраструктурами
Собрать необходимые данные не так просто, как кажется. БПЛА должен быть защищен от электромагнитных помех (EMI) от высоковольтных линий, а пилот должен контролировать дрон, чтобы он всегда летел на безопасном расстоянии, даже при неблагоприятных погодных условиях.
«Зачастую условия далеки от идеальных. Работать часто приходится в условиях влаги или пыли, и это может утомлять», — отмечает Лахманн. «Территории Западного Техаса, например, грязные и холмистые, в них не редкость сильные ветра».
Дрон, который не предназначен специально для работы в таких условиях, может нанести ущерб имуществу клиента. Лахманн признает, что это вызывало беспокойство руководства и пилотов Valmont перед каждым полетом. «Всего одна ошибка может стоить замены 20 миль оптико-волоконного кабеля, встроенного в грозотрос, проложенного над опорами передачи. Это может стоить до нескольких миллионов».
Стандартные рабочие процедуры Valmont подробно описывают, как обращаться с дроном, если он подвержен воздействию электромагнитных помех, а теперь компания теперь обратилась к массивной машине, сочетающей высокую производительность с непревзойденной надежностью — Matrice 300 RTK с полезной нагрузкой Zenmuse H20 Series.
Безупречное решение для сложных проверок
M300 RTK — платформа DJI для инспекции коммунальных объектов, которая не только обеспечивает защиту от электромагнитных помех, но и оснащена системой предотвращения препятствий нового поколения. Благодаря прочному кейсу для транспортировки и перевернутым пропеллерам, а также степени защиты IP45, дрон обеспечивает беспрецедентную маневренность — даже при сильном ветре и суровых условиях Западного Техаса.
Улучшенная портативная конструкция также означает, что пилоты могут начать использование дрона и достичь целей быстрее, чем когда-либо прежде. «Быстрый доступ к объекту для проверки в реальном времени позволяет спасать жизни во время стихийных бедствий, в ситуации когда на счету каждая секунда», — говорит Лахманн. «Кроме линий электропередач, мы проверяем телекоммуникационные башни, объекты полиции и скорой помощи».
Система передачи OcuSync:
Проверка в реальном времени также выигрывает от новой системы передачи, которым оснащен M300 RTK, OcuSync обеспечивает высокое качество изображения даже с больших расстояний.
Поскольку OcuSync Enterprise обеспечивает пилотам более длительное и быстрое соединение с дроном и его полезной нагрузкой, команда Valmont может оставаться на больших расстояниях во время плановых осмотров конструкций, расположенных в труднопроходимой местности. «Теперь вместо того, чтобы ехать к объекту, мы можем долететь до него», — говорит Лахманн.
Эти изменения конструкции и повышенное внимание к безопасности и передаче данных стали монументальными для персонала Valmont. Но это не единственная причина, по которым Лахманн считает, что каждым новым дроном, приобретаемым компанией, будет M300 RTK с нагрузкой Zenmuse H20 с несколькими датчиками.
Значительная экономия времени:
До 55 минут полета и возможность быстрой замены аккумулятора в M300 RTK значительно сократили количество аккумуляторов и время замены, необходимые в течение дня. Это также сократило время простоя команды.
Команда Valmont теперь экономит не менее 80 минут каждый день. Это означает возможность проверки 1-2 дополнительных конструкций в течение одного дня.
Мощные датчики:
Экономия времени также достигается за счет первого решения с несколькими датчиками от DJI — серии Zenmuse H20. Камера 20 Мп оснащена зумом и гибридным оптическим зумом с 23-кратным увеличением, и инженерам Valmont больше не нужно подлетать так близко к объекту, как раньше, чтобы получить детальные изображения. Установите камеру для съемки в режиме широкоугольного объектива, камера с зумом автоматически получит несколько изображений в разрешении 20 Мп.
«Одна только эта функция экономит около 10 минут на каждую конструкцию», — говорит Лахманн, добавляя, что более высокое разрешение и увеличенное масштабирование позволяют инспекторам выявлять даже малейшие дефекты, что имеет решающее при проверке инженерных сетей и инфраструктур связи.
DJI Zenmuse H20
Алгоритмы с ИИ:
Эффективность значительно повысится, когда команда раскроет все возможности выборочной проверки — новой функции, которая позволяет дрону воспроизвести положение, угол и обрамление областей интереса для будущих задач.
Признавая, что эта функция призвана изменить особенности работы, Лахманн говорит: «Некоторые проверки проводятся раз в год, в то время как другие проекты требуют, чтобы инспекция выполнялась повторно в начале каждого квартала. Выборочная проверка позволит нам принимать взвешенные решения и с максимальной уверенностью сообщать нашим клиентам о существующих неисправностях».
Будущее проверок в Valmont
Valmont Utility планирует и дальше расширять использование бесконтактных методов проверки важных объектов инфраструктуры. Компания вкладывает средства в улучшение методов аналитики данных, но Лахманн отмечает, что это не умаляет важности участия инспекторов неразрушающего контроля. «Мы не хотим полностью избавиться от человеческого фактора, а только стремимся сделать его использование эффективнее».
Valmont также запатентовала четыре разных робота-манипулятора, которые планирует использовать в будущем в сочетании с дронами. Кроме того, как глобальный производитель силовых структур, Valmont также устанавливает умные датчики в вышках передачи и распределения электроэнергии, чтобы предоставлять клиентам постоянную информацию о состоянии объектов. Таким образом, если случается ледяной дождь или датчик сообщает, что автомобиль мог врезаться в вышку, компания может быстро предупредить клиента и провести своевременную проверку при помощи дрона.
«M300 RTK с полезной нагрузкой серии Zenmuse H20 повысил эффективность не менее чем на 30 процентов. Это означает, что этот дрон — не просто покупка, это вложение, которое несомненно окупится», — Джейк Лахманн, менеджер по качеству Valmont Utility
Узнайте больше о том, почему Matrice 300 RTK - инструмент мечты инспектора