Obnovitelné zdroje frčí a solárních panelů a větrných elektráren je tak
víc a víc. Ale jak je udržovat v dobrém a provozuschopném stavu tak, aby
výroba energie byla co nejefektivnější a nejudržitelnější? No hádáte
správně – na scénu vlétají drony a údržba je najednou jednodušší,
časově méně náročná a hlavně levnější. Mrkněte se s námi, jak vám
mohou v průmyslovém odvětví větrných elektráren pomoci drony DJI a
které modely jsou pro to jako stvořené.
Do roku 2025 bude vítr tvořit 30 % obnovitelné energie
A proto je pro majitele a investory do větrných elektráren důležité, aby mohly běžet na svou maximální kapacitu a aby se pokud možno jejich životnost co nejvíce prodloužila. Proti nim ale stojí vliv podnebí, počasí a postupné opotřebení vlivem vodních srážek, soli z moře nebo prachu. Vliv na opotřebení mohou mít také konstrukční nebo materiálové vady z výroby, které způsobí nerovnoměrné zatížení. Mezi nejčastější poškození patří:
- Věž: praskliny, poškození, odlupování nátěru, koroze
- Listy: praskliny, poškození, odlupování nátěru, deformace, stopy po zásazích bleskem, vniknutí vody
- Opláštění turbíny: stopy po blesku, praskliny, poškození, koroze, olupování nátěru, úniky oleje
- Upevnění listů, hřídel, ložiska: asymetrie, uvolnění součástek, poškození
Bez preventivní údržby a kontinuálního monitorování stavu elektrárny pak oprava nenadálého poškození stojí podle ankety DJI obvykle kolem 650 000 Kč v lidské práci, ceně náhradních dílů a ušlém zisku po dobu odstávky.
Výhody a nevýhody tradičních inspekcí z lana nebo ze země
Doteď se pro hlídání stavu větrných elektráren používala nejčastěji inspekce pomocí lan a pohyblivých platforem nebo inspekce ze země pomocí teleobjektivu. Obě metody mají svoje pro a proti:
| |
Výhody
|
Nevýhody
|
|
Lano a platformy
|
- Můžu se na závadu podívat opravdu zblízka.
- Díky tomu můžu přesněji určit, co s tím.
- Už během inspekce můžu provést opravu nebo drobné opravy.
|
- Na misi je potřeba nasadit minimálně 3 pracovníky.
- Náročné na čas – tým takto zvládne obvykle zkontrolovat jen 1–2 turbíny denně.
- Práce ve výšce je nebezpečná a také si připlatíte za pojištění pracovníků.
|
|
Teleobjektiv
|
- Bezpečnější, protože je fotograf na zemi.
- Není nutné turbínu vypínat.
- Na inspekci stačí 1 člověk.
|
- Data jsou nekvalitní, protože vznikají stíny a pohybující se části turbíny jsou rozmazané.
- Kvůli nastavení foťáku je nafocení ze všech stran časově náročné.
- Nemůžete přesně určit místo poškození kvůli různým úhlům záběrů.
|
Právě kvůli výše zmíněným nevýhodám se staly drony při inspekci větrných elektráren opravdu revolučním pomocníkem. Jak přesně taková inspekce pomocí dronu probíhá? DJI nám to předvede na případu řecké větrné elektrárny EEG s celkovou kapacitou 34,5 MW, která poptala na inspekci firmu Industrial Drone Services (IDS).
Jak probíhá inspekce elektrárny pomocí dronu?
Běžně trvala Řekům inspekce jedné turbíny klasickými metodami mezi 3–6 hodinami, takže stihli pouze 1 denně. Pokud ale povolali do akce DJI drony s RTK modulem, jedna inspekce byla hotová za 45 minut. A to už je pořádný rozdíl! Celý větrný park skládající se z 15 turbín tak stihli nasnímat za necelé 3 dny.
- Věž elektrárny dron obkrouží a nasnímá ze 4 stran.
- Pečlivě prozkoumá veškeré opláštění turbíny a spojovací články – tady je potřeba jít hodně do detailu.
- Listy je pak potřeba zkontrolovat každý zvlášť, a to v jedné ze 3 pozic – na 12 hodinách, na 6 hodinách, nebo v náhodné pozici.
TIP
Jak vidíte níže v tabulce, drony DJI umí nabídnout kromě manuálních misí i zcela automatizované – např. pomocí softwaru DJI Pilot nebo UgCS.
Výhody a nevýhody jednotlivých metod inspekce listů
|
|
12 hodin
|
6 hodin
|
Zafixovaný náhodný úhel
|
|
Výhody
|
Čisté pozadí
Jednoduché sledování obvodu listů
Snadná pilotáž bez komplikovaných manévrů kolem listů
Žádné překážky kolem listů
Mise může probíhat manuálně i automatizovaně.
|
Jednoduchý přístup
Dron operuje v nejnižší možné výšce.
Rychlejší než 12hodinová metoda
Ušetří baterii dronu.
Lepší vizuální kontakt s dronem
Žádné komplikované manévry kolem listů
Mise může probíhat manuálně i automatizovaně.
|
Šetří baterku a na kontrolu obvykle vystačí jedna sada baterií.
Rychlejší i proto, že není potřeba posouvat listy pro nasnímání ze všech stran.
Ideální při bezvětří
|
|
Nevýhody
|
Časově náročné – každý list musíte posunout do dané pozice.
Dron musí vystoupat až do nejvyššího bodu, což žere baterku.
Horší vizuální kontakt s dronem kvůli výšce
|
Časově náročné – každý list musíte posunout do dané pozice.
Věž elektrárny je hned za zadní stranou listu, takže tvoří překážku a vy musíte tuto stranu zkontrolovat z boku.
|
Doporučen automatizovaný let, protože manuální inspekce je poměrně náročná na pilotáž.
Náklon gimbalu se musí přizpůsobit poloze listu, aby na něj mířil zcela kolmo.
Některé strany listů musí být prohlédnuty s vrchním gimbalem.
Misi je potřeba precizně naplánovat, abychom se vyhnuli překážkám.
|
Doporučené drony DJI pro inspekci větrných elektráren
DJI doporučuje drony, které odolají silnějšími větru a disponují RTK modulem pro milimetrově přesnou inspekci. Hodí se létat s dronem v kombinaci se 2 kamerami, nebo duální kamerou, která umí zaznamenat jak optický, tak termální obraz. Oba doporučené drony jsou navíc ready ke vzletu během pár minut
Mavic 2 Enterprise Advanced
RTK modul u dronu Mavic 2 Enterprise Advanced zlepšuje letovou stabilitu a umožňuje mu bezpečně létat i v blízkosti kovových objektů, jako jsou právě součásti větrné elektrárny. Modul RTK zde tedy nezpřesňuje pozici snímků a není určen pro fotogrammetrii do pár cm/px. Dron odolá větru do 10 m/s. Pro automatizované inspekce nabízí Mavic 2 Enterprise Advanced jednoduchý upload a provedení předprogramovaných misí. Nespornou výhodou je duální kamera, která se parametrově téměř shoduje s kamerami Zenmuse XT2, a kombinuje v sobě 48MP optickou kameru s 32násobným digitálním zoomem a termokameru s rozlišením 640x512 px, která ukládá snímky do formátu R-JPEG pro teplotní analýzu.
Matrice 300 RTK
S 55minutovým flight time a odolností proti větru do 15m/s je Matrice 300 RTK spolu s hybridní kamerou H20T (zoomovací a termální kamera v jednom těle) ideálním nástrojem pro kontrolu všech 3 listů najednou, aniž by pilot musel přehazovat baterky. Platforma Matrice 300 RTK se navíc vyhýbá překážkám ze všech stran a s odolností stupně IP45 tak jde o parťáka i do horšího počasí. LiDAR na dronu změří potřebné vzdálenosti pro vaše další kalkulace.
Jak děláme inspekce větrných elektráren v DronPro?
I u nás v DronPro letíme s dobou a přesedlali jsme z původního kostrbatého řešení DJI M210 RTK V2 + kamera XT2 nebo DJI M600 Pro + Roninem-MX na all-in-one řešení DJI Matrice 300 RTK s hybridním senzorem Zenmuse H20T. S jejím 23x optickým zoomem vidíme i ty nejmenší defekty na listech nebo samotné turbíně větrné elektrárny. Zda se turbína nepřehřívá, zjistíme pomocí vestavěné termokamery s rozlišením 640x512. Ze zkušenosti můžeme potvrdit, že s Matrice 300 jde pracovat i za silnějšího větru – inspekce je stabilní a zdokumentované snímky ostré. Skvělou funkcí u větrných elektráren je použití HighRes Grid, kdy můžete s její pomocí této zdokumentovat celou elektrárnu najednou. Podívejte se, jak jsme tuhle dvojku testovali.
Postup inspekce
- Před samotným letem v aplikaci DJI PILOT nastavíme potřebné hodnoty pro bezpečný let a dron zkalibrujeme.
- Během letu si můžeme libovolně nastavovat kameru pro ideální kompozici a nasnímání jednotlivých vad.
- Se 20MP optikou a až 23násobným optickým zoomem (U Mavicu 2 Enterprise Advanced dokonce 48MP a 32nás. zoom) identifikujeme i ty nejdrobnější vady a prozkoumáme už vytipovaná místa, kde by mohl být problém.
- V postprodukci vyhodnotíme nejzávažnější vady a společně s vypracovaným protokolem odesíláme klientovi.
👋✈ #LetuZdar
Tomáš
zdroj: https://enterprise-insights.dji.com/user-stories/wind-turbine-inspection-ids
