Skydio – Elektrische Infrastrukturinspektion mit Drohnen – sUAS Information


Versorgungsinspektionen sind absolut entscheidend für die Gewährleistung der Betriebszeit und Sicherheit unseres Stromnetzes, aber diese Inspektionen bergen oft ernsthafte Sicherheitsrisiken für den Inspekteur. Inspektoren müssen oft mit Hubschraubern tief über Kraftwerke, Sendemasten und Verteilermasten fliegen oder in Hochspannungsumgebungen in große Höhen steigen. In einigen Fällen erfordert die Sicherheit so viel Aufmerksamkeit des Inspektors, dass die Datenqualität der Inspektion leidet.

Die Lösung? Drohnen. Der Einsatz von Drohnen für Inspektionsanwendungsfälle kann dem Inspektor dabei helfen, vollständig umfassende Inspektionsdatensätze zu generieren, während ihre Bediener sicher am Boden bleiben.

Allerdings sind nicht alle Drohnen gleich. Manuelle Drohnen der letzten Era sind schwierig zu fliegen und können nicht in der Nähe von Versorgungsstrukturen geflogen werden, ohne ein hohes Absturzrisiko einzuführen. Daher haben sich die Hersteller bemüht, größere und teurere Kameranutzlasten hinzuzufügen, um die Infrastruktur aus der Ferne zu fotografieren. Autonome Skydio-Drohnen können mit kleineren Kameras bessere Inspektionen durchführen, indem sie einfach näher an das Objekt heranfliegen können, wodurch die Notwendigkeit, teure Kameranutzlasten zu tragen und zu riskieren, reduziert wird. Skydio-Drohnen erfordern aufgrund der unübertroffenen Vermeidung von Hindernissen weitaus weniger Coaching und vollautonome Missionen die eine robotergestützte Präzisionsdatenerfassung komplexer Strukturen ermöglichen.

Stromversorgungsumgebungen werden normalerweise von elektrischen Hochspannungsfeldern und starken elektromagnetischen Feldern begleitet, die durch fließenden Strom induziert werden. Eine Drohne und ihre Onboard-Sensoren müssen diesen Feldern standhalten können, weshalb Skydio eine Partnerschaft eingegangen ist EPRI (Electrical Energy Analysis Institute) – die weltweit führende unabhängige, gemeinnützige Energieforschungs- und -entwicklungsorganisation mit Niederlassungen auf der ganzen Welt –, um die Drohnen von Skydio in diesen energiereichen Umgebungen zu testen. Nach strengen Feldtests EPRI bestätigte, dass unsere Drohnen wie erwartet funktionierten, ohne dass elektrische oder magnetische Felder das Flugverhalten, Kollisionsvermeidungssysteme oder Befehls- und Kontrollsysteme des Flugzeugs beeinflussten.

Das elektrische Verteilungs- und Übertragungsnetz

Wenn man sich die Landschaft der Inspektionen von Stromversorgungsunternehmen ansieht, konzentrieren sich viele der kritischsten Inspektionen auf Verteilungs- und Übertragungsnetze. Übertragungsnetze bewegen große Mengen an Elektrizität und verwenden größere Strukturen, um die elektrischen Leitungen zu unterstützen. Verteilungsnetze haben eine kleinere Struktur und werden verwendet, um Strom von den Hauptübertragungsknoten zu einzelnen Haushalten oder Unternehmen zu bringen. Der Hauptunterschied zwischen Übertragung und Verteilung besteht in der Energiemenge, die diese verschiedenen Netze bewegen. Eine Analogie, um darüber nachzudenken, ist, dass Übertragungsnetze die Arterien und die Verteilungsnetze die Adern des Stromnetzes sind.

Der Bedarf an zuverlässiger Elektrizität

Die Anlagen, die zur Stromversorgung von Menschen verwendet werden, befinden sich oft in einigen der rauesten Umgebungen der Welt. Die Wartungsaufgabe ist immens und sehr anspruchsvoll. Wetterbedingungen, Vegetation und Wildtiere können die Integrität dieser Stützstruktur beeinträchtigen oder gefährliche Bedingungen schaffen, die zu Bränden und Stromausfällen führen können. Stromausfälle können wirtschaftliche Verluste in Millionenhöhe verursachen und die Gesundheit und Sicherheit von Gemeinden gefährden.

Wiederkehrende Sichtkontrollen sind notwendig, um den Zustand von Verteilnetzkomponenten zu beurteilen. Drohnen sind ein großartiges Werkzeug zur Inspektion diese Vertriebsstrukturen, da diese Inspektionen teuer und gefährlich für bemannte Inspektionen sind. Die Automatisierung mit Drohnen ermöglicht sichere, schnelle, kostengünstige und qualitativ hochwertige Inspektionen, die der Schlüssel zu zuverlässiger Stromversorgung sind.

Fliegen in energiegeladenen und elektromagnetischen Umgebungen

Unter Spannung stehende Stromversorgungs- und Übertragungsumgebungen werden normalerweise von elektrischen Hochspannungsfeldern und starken elektromagnetischen Feldern begleitet, die durch fließenden Strom induziert werden und Elektronik- und GPS-Signale stören können. Eine Drohne und ihre Onboard-Sensoren müssen in der Lage sein, diesen Feldern standzuhalten und unter GPS-verweigerten Bedingungen zu arbeiten EPRI testete Skydio-Drohnen in diesen energiegeladenen Umgebungen und stellte fest, dass Skydio-Drohnen tatsächlich mit elektrifizierten Umgebungen umgehen können und intestine dafür geeignet sind, selbst in unmittelbarer Nähe.

x2-Drohne, die in der Nähe von Versorgungsgeräten fliegt

Unten sehen Sie eine Skydio X2-Drohne, die in einem elektrischen Hochspannungsfeld mit einer 230.000-Volt-Quelle direkt darunter fliegt. Der X2 funktioniert wie gewohnt, ohne dass sich der Betrieb aufgrund von Änderungen der Umgebungsbedingungen unterscheidet.

Fliegen in hindernisreichen Umgebungen

Eine Drohne zu haben, die in einer Umgebung mit Energie fliegen kann, ist notwendig, aber nur die Hälfte der Gleichung. Um in der Versorgungsumgebung erfolgreich zu sein, müssen Drohnen in der Lage sein, Drähten, Stangen, Vegetation und vielen anderen Hindernissen auszuweichen. Daher ist eine zuverlässige omnidirektionale Kollisionsvermeidung entscheidend.

Drohnenhindernisvermeidung

Der Ansatz von Skydio zur Flugnavigation und Hindernisvermeidung unterscheidet sich grundlegend von dem der übrigen Branche. Unsere Flugzeuge kommen mit KI- und Computer-Vision-Software die Videobilder von sechs integrierten Fisheye-4K-Navigationskameras verarbeiten und in Echtzeit und ohne vorherige Ortskenntnis eine 360-Grad-Ansicht der Umgebung um die Drohne rekonstruieren. Die KI an Bord arbeitet als Co-Pilot und unterstützt den menschlichen Bediener beim sicheren Manövrieren um Hindernisse, auch außerhalb des Sichtfelds der Nutzlast der Hauptkamera. Unsere kontextsensitiven KI-Algorithmen können Schlussfolgerungen aus dem ziehen, was sie sehen – zum Beispiel den Schluss ziehen, dass ein Kabel, das die Kameras in der Luft schwebend zeigen, sich wahrscheinlich in beide Richtungen erstreckt. Das lässt sie Hindernissen ausweichen, die ihre menschlichen Piloten übersehen, und ist entscheidend für den Betrieb in solchen Umgebungen.

Autonome Datenerfassung in hindernisreichen und energiegeladenen Umgebungen

Skydio 3D-Scan baut auf dem Skydio Autonomy-Flugmotor auf und bietet die Möglichkeit, vollständig autonome Flugmuster durchzuführen, um vollständige und genaue Fotosets von jeder Oberfläche und jedem Winkel von Energieversorgungsstrukturen zu erfassen. Dies bedeutet, dass professionelle Drohnenbetreiber aller Qualifikationsstufen jetzt in Rekordzeit und mit minimalem Schulungsaufwand qualitativ hochwertigere Gebietskartierungen und Inspektionen von Sachanlagen durchführen können.

Skydio 3D Scan Strommast

Mit 3D-Scan definierte der Bediener ein einfaches Betriebsvolumen (Boden, Decke und Säulen) um den Strommast herum. Sobald die 3D-Scan-Software program mit dem Volumen programmiert warfare, definierte der Bediener den Bodenmusterabstand und die Drohne begann, alle erforderlichen Bilder des Mastes ohne zusätzliche Eingaben des menschlichen Bedieners autonom aufzunehmen. Die Drohne flog anderthalb Minuten lang und machte 48 Fotos. Anhand dieser Fotos kann der Inspektor potenzielle Probleme, die behoben werden müssen, überprüfen/identifizieren.

Sehen Sie sich die vollständige „Autonomous Drones for Vitality Utilities An EPRI Analysis Research“ an

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