Die Drohnentechnologie hat die traditionelle Vorgehensweise bei industriellen Inspektionen grundlegend verändert und sie zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Wartungsverfahren gemacht. Herkömmliche Inspektionsmethoden, wie das Erklimmen von Mobilfunkmasten, Windkraftanlagen oder Gerüsten zur Untersuchung von Industriekesseln, werden zunehmend durch Drohneninspektionen ersetzt. Dienstleister können so alle notwendigen visuellen Daten problemlos erfassen, ohne die Sicherheit der Inspektoren zu gefährden.
Autonome Drohnentechnologie hat diesen Prozess noch einfacher und kostengünstiger gemacht. Mit Hilfe von Drohnen-in-einer-Box-SystemeUnternehmen können nun Inspektionen in schwer zugänglichen Gebieten durchführen, ohne dass spezialisiertes Personal vor Ort benötigt wird. Per Knopfdruck können Energieunternehmen präzise Informationen von entfernten Standorten wie Gasanlagen, Solarparks und anderen Einrichtungen abrufen. abgelegene Ölfelder.
In diesem Blogbeitrag werden wir die Vorteile der Verwendung von autonome Drohne Technologie bei industriellen Inspektionen, anhand von Fallstudien und Erkenntnissen, die von Branchenexperten wie Kevin Toderel auf einer NestGen'23-Sitzung vorgestellt wurden. RMUS Kanada und Grant Hoticka von DJI, Nordamerika.
Phasenweiser Ansatz für autonome Drohnenoperationen
Um die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und die Betriebssicherheit zu gewährleisten, empfiehlt Kevin ein stufenweises Vorgehen bei der Einführung von Drohnen für industrielle Inspektionen. Dieses Vorgehen beinhaltet die schrittweise Reduzierung menschlicher Eingriffe und die zunehmende Automatisierung des Drohnenbetriebs. Das Rahmenkonzept lässt sich an die spezifischen Bedürfnisse jedes Projekts anpassen und hat sich insbesondere in Kanada als effektiv erwiesen. Die vier Phasen dieses Vorgehens sind:
- Lizenzierter Pilot mit Fernsteuerung und Sichtbeobachter (VO): In der ersten Phase des Drohnenbetriebs steuert ein lizenzierter Pilot die Drohne per Fernsteuerung und fungiert gleichzeitig als visueller Beobachter. Hierfür ist keine spezielle Lizenz erforderlich; es handelt sich um einen regulären Flug. Der einzige Unterschied zu einem regulären Flug besteht darin, dass der Pilot die Drohne vom Dock aus steuert, aber im Notfall jederzeit per Fernsteuerung eingreifen kann.
- Dock und Software mit Sprachausgabe und RückkehrfunktionIn der zweiten Phase wird der Pilot aus dem Drohnenbetrieb entfernt, und die Drohne wird ferngesteuert über eine cloudbasierte Software bedient. Der Betrieb findet jedoch weiterhin in Sichtweite statt, da sich ein visueller Beobachter (VO) mit einer Drohne vor Ort befindet. Rückkehr-zum-Startpunkt-Funktion um im Notfall die Kontrolle über die Drohne zu übernehmen.
- Dock und Software mit vollständiger Autonomie innerhalb der Sichtlinie: In der dritten Phase erfolgen die Drohnenoperationen vollständig autonom. Dock und Drohne werden von der Kommandozentrale aus ferngesteuert, ohne dass ein lizenzierter Pilot oder ein Videooperator vor Ort anwesend ist. Diese Operationen finden jedoch innerhalb der Sichtweite statt und dienen der Überprüfung der Fähigkeit der Drohne, selbstständig zu navigieren.
- Dock und Software für vollständig BVLOS-Operationen: In der letzten Phase gehen die Drohneneinsätze über den in Phase 3 festgelegten Bereich hinaus und erfordern daher eine Ausnahmegenehmigung der zuständigen Aufsichtsbehörde des Einsatzgebietes. Diese Einsätze erfordern den Einsatz von Technologien wie beispielsweise … Erkennen und Vermeiden, UTMs und andere.
Anwendungen von Drohnen in der Energiewirtschaft
Werfen wir einen genaueren Blick auf einige Anwendungsbereiche in der Energieerzeugungsindustrie, in denen autonome Drohneneinsätze einen Mehrwert schaffen oder besonders sinnvoll sind:
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Drohneninspektion in Solarparks
Die Solarbranche sucht ständig nach Möglichkeiten zur Optimierung. Wartung von Solaranlagen und den Wartungsaufwand zu reduzieren. Eine mögliche Lösung für dieses Problem ist der Einsatz von Drohnen. Autonome Flüge können den Prozess effizienter gestalten und schnellere sowie präzisere Inspektionen ermöglichen.
„Das Wartungspersonal verbringt immer noch viel zu viel Zeit damit, nach Problemen zu suchen, anstatt die Ausrüstung instand zu halten.“ Kevin weist darauf hin, „Und genau hier werden Autonomie- und KI-Anwendungen das beste Preis-Leistungs-Verhältnis bieten.“
Die Drohnen können so programmiert werden, dass sie zu einem festgelegten Zeitpunkt autonom von ihren Docks starten, bestimmte Flugrouten abfliegen und die Solarpaneele aus verschiedenen Winkeln fotografieren. Die Bilder werden anschließend mithilfe von KI-Algorithmen analysiert, um Fehler oder Probleme wie beschädigte Paneele oder Pflanzenbewuchs zu erkennen. Diese Informationen werden in Echtzeit an die Wartungsteams weitergeleitet, die ihre Arbeiten entsprechend priorisieren können.
Darüber hinaus kann dasselbe System genutzt werden, um den Baufortschritt des Solarparks zu überwachen und Sicherheitskontrollen durchzuführen. Planer können so auftretende Probleme während der Bauphase erkennen und beheben. Zudem lässt sich der Bauprozess durch regelmäßige Statusberichte für alle Beteiligten transparenter gestalten.
Drohnen in Windkraftanlagen
Die Windenergiebranche hat den Wert von UAVs für die Rotorblattinspektion schon lange erkannt.
Selbst wenn man vollautomatische Rotorblattinspektionen außer Acht lässt, gibt es unzählige Anwendungsmöglichkeiten für die Drohnentechnologie in Windparks, insbesondere wenn die Drohne jederzeit einsatzbereit ist.
Einer der größten Vorteile des Einsatzes autonomer Drohnensysteme für die Inspektion von Windkraftanlagen ist die Möglichkeit der vorausschauenden Wartung und Instandhaltung. Durch regelmäßige Inspektionen können Energieunternehmen Schäden und Defekte frühzeitig erkennen, bevor diese sich verschlimmern. Dies reduziert das Risiko von Ausfallzeiten und verlängert die Lebensdauer der Anlagen.
Kevin-Highlights „Die Betreiber müssen Wartungsarbeiten häufig unterbrechen, wenn sie Eis an den Rotorblättern vermuten. Einer der größten Anwendungsfälle für automatisierte Drohneneinsätze wäre der Einsatz von Drohnen zur Überprüfung, ob sich Eis an den Rotorblättern befindet und ob ein sicherer Inspektionsflug für das Team möglich ist.“
Drohnen zur Inspektion von Staudammüberläufen
Der Einsatz autonomer Drohnensysteme zur Erkennung und Überwachung von Staudammüberläufen hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Energieunternehmen können das Verletzungsrisiko für ihre Mitarbeiter verringern, indem sie den Staudammüberlauf aus sicherer Entfernung überwachen und inspizieren.
Kevin erzählt, wie sie ein BVLOS-Ausnahmegenehmigung Nach einem Todesfall infolge einer durch die Wasserabgabe eines Staudamms verursachten Überschwemmung sollen Drohneneinsätze durchgeführt werden. Vor der Wasserabgabe können autonome Drohnen eine schnelle Inspektion des Überlaufs vornehmen.
Er betont, dass jeder Anwendungsfall seine eigenen technischen Anforderungen hat. Im Fall der Staudammüberläufe mussten beispielsweise Überlegungen angestellt werden, ob sich die Drohne unterhalb der Geländeoberfläche befindet oder ob eine LTE- oder Funkverbindung erforderlich ist.
Drohnen zur Überprüfung der Sicherheit vor Ort
Einer der häufigsten Anwendungsfälle für autonome Drohnensysteme ist für Standortsicherheit Auch die Energieerzeugungsbranche bildet hier keine Ausnahme. Kevin erwähnt einen Fall, in dem der Anlagenbetreiber leider Opfer von Vandalismus wurde, der erhebliche Schäden an der Infrastruktur verursachte. Der entstandene Schaden belief sich auf rund vier Millionen Dollar. Würde eine Drohnen-Dockingstation die Infrastruktur regelmäßig überwachen und Schäden eindämmen, würde sich die Investition sofort amortisieren.
Kevin konnte mithilfe von [Name des Tools/der Software] problemlos wiederkehrende Patrouillenmissionen im Umkreis mit hoher Frequenz planen. DJI Dock, Selbst bei Temperaturen zwischen 0 und 6 Grad Celsius funktioniert das System zuverlässig. Darüber hinaus lassen sich mit Softwarelösungen wie FlytBase Bewegungsmelder oder bestehende Sicherheitssysteme problemlos integrieren, um Drohneneinsätze per Alarm auszulösen. Das „Drohnen-in-der-Box“-System für die Objektsicherung trägt zur Risikominderung bei und vermeidet Reparaturen, Ausfallzeiten und Sachschäden - ein entscheidender Anwendungsfall für eine Vielzahl von Anlagen.
Was vor uns liegt
Der Einsatz autonomer Drohnen in Branchen wie der Energieerzeugung kann verschiedene Herausforderungen mit sich bringen, darunter die Bewältigung komplexer regulatorischer Rahmenbedingungen, die technische Entwicklung und Partnerschaften mit Drittanbietern. Kevin betont, dass Branchenakteure zur Bewältigung regulatorischer Hürden mit den Aufsichtsbehörden zusammenarbeiten und schrittweise Vertrauen aufbauen sollten.
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Technische Herausforderungen werden durch Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie durch Kooperationen mit Drittanbietern zur Integration komplementärer Technologien bewältigt. Partnerschaftliche Herausforderungen werden durch die Entwicklung integrierter Lösungen mittels offener APIs und Software Development Kits (SDKs) gelöst. Mit diesen Lösungen lassen sich die Vorteile autonomer Drohneneinsätze realisieren und gleichzeitig Sicherheit und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften gewährleisten.
Er schließt die Sitzung mit dem Hinweis ab, wie wichtig es sei, sich daran zu erinnern, dass es „Es gibt keine Einheitsgröße für alle„Lösung in der Drohnenindustrie. Unterschiedliche Anwendungsfälle erfordern unterschiedliche Sensoren und Fluggeräte, und es wird eine Vielzahl von Hardware- und Softwareoptionen geben, um diesen Anforderungen gerecht zu werden.“
Bei der Auswahl von Partnern für Machbarkeitsstudien ist es wichtig, einen Partner zu finden, der das Projekt ganzheitlich betrachtet und alle Aspekte der Drohnenlösung berücksichtigt - von der Einhaltung regulatorischer Vorgaben bis hin zu Datenhosting und -sicherheit. Mit den richtigen Partnern und Lösungen haben Drohnen-Komplettsysteme das Potenzial, Effizienz, Sicherheit und Schutz in einer Vielzahl von Branchen deutlich zu verbessern.