机器人助力提高太阳能可靠性

这篇文章来源于DevicePlus.com英语网站的翻译稿。

目前,太阳能仍存在难以部署和维护的问题。在解决这些问题之前,太阳能将很难与传统能源抗衡。幸运的是,研究工作者们找到了一种可以使用无人机和机器人进行太阳能发电厂检测的新方法。基于此技术,以后就不再需要让员工来执行太阳能发电厂的检测工作了,无人机可以承担这部分工作,从而减少员工的工作量。

solar farm inspection with drones

vittavat – stock.adobe.com

用于太阳能发电厂检测的senseFly无人机内部硬件

总部位于瑞士的senseFly公司开发了一种新型无人机技术:Solar 360热感无人机解决方案,可以帮助进行太阳能发电厂的检测工作。从理论上来说,任何人都可以操作一台商用无人机,让其飞到太阳能装置的上空去找出存在的问题。那么,senseFly所带来的技术突破是什么?让我们进一步了解其无人机的硬件和软件来找出答案。

传统无人机的飞行时间非常有限,大约只有三十分钟。如果您需要每周进行一次太阳能发电厂检测,那么能量限制将会成为主要问题,而这就是senseFly Solar实现技术突破的第一个方面。该产品的核心是eBee X 固定翼无人机。和大多数用于娱乐用途的无人机不同,eBee X的飞行时间为90分钟,因此能够在400英尺高空检测1235英亩的区域。您可能会有疑问:如果无人机检测可以覆盖这么大的区域,图像质量会不会很差?

摄像头的硬件和功能对于太阳能发电厂的检测过程至关重要。如果所获取的图像质量不一或低下,将无法检测到诸如电缆损坏或电池板破损之类的问题。eBee X固定翼无人机带有多个摄像头选件。例如,senseFly S.O.D.A. 3D测绘相机可以在飞行过程中改变方向。通过捕获三张照片(一张垂直和两张倾斜),可以轻松构建出高质量的3D地图。通过比较随时间变化的3D地图,您可以通过软件对产生的变化进行分析,从而提升太阳能发电厂检测的速度。

传统照片的获取只是太阳能发电厂检测的一个部分。为了能从更多角度进行检测,您可以使用无人机来获取热图像。eBee X还具有热传感器和热辐射传感器。例如,senseFly Duet T摄像头硬件使用双摄像头配置:RGB和热感。热图像以R-JPEG格式保存,以便之后进行分析。

太阳能发电厂检测需要考虑的最后一个问题是是否能够自主飞行。Solar 360热感无人机可以实现自主飞行,而无需让一个驾驶员对着相同的飞行模式进行反复监视。为了让无人机自主飞行,操作人员可以设置所需的地面分辨率,然后定义发电厂区域。输入这些数据后,无人机即可进行飞行和数据捕获,同时提升地面检测的速度。

如何在没有无人机的情况下检测太阳能发电厂

基于无人机技术的太阳能发电厂检测非常有帮助。但是,这种方法确实有其局限性。如果您想要对细节进行分析要怎么办?在这种情况下,其他类型的机器人会更好。例如,小型轮式无人机可以对太阳能发电厂进行更细致的检测。实际上,对于太阳能发电厂而言,损坏可能还不是最严重的问题,比如灰尘有可能会导致效率降低。

BladeRanger开发了专门用于清洁太阳能电池板的清洁机器人。Pleco机器人的电池寿命为4小时,这意味着它可以检测大约11625平方英尺的区域。与无人机不同,这种类型的机器人被直接放置于太阳能电池板上,因此可以进行清洁以及检测。实际上,您可以将BladeRanger和senseFly无人机配合使用。首先使用无人机来检测出太阳能发电厂有哪些部分存在热力学问题或其他方面的变化。然后,使用BladeRanger对该区域进行清洁。

BladeRanger使用了一些关键的硬件组件来执行其太阳能电池板的检测和清洁工作。清洁过程中会使十个以上单独的刷子进行旋转操作。据BladeRanger所说,太阳能电池板上如果积累六个月的灰尘,就会降低40%的电源效率。如果将大型太阳能发电厂的功率损耗加起来计算,使用清洁机器人是可以节约成本的。除了用于大型太阳能发电厂检测的机器人,BladeRanger还具有专为清洁屋顶太阳能而设计的无人机。

DIY太阳能发电厂检测无人机如何?

购买专用无人机或机器人来对太阳能发电厂进行监视并不是唯一的选择。如果您有足够的兴趣并且具备相关资源,可以使用一个3D测绘无人机来自行完成该过程。这种类型的无人机可以帮助您进行检测。使用无人机摄像头和3D制图软件,您可以每天都构建太阳能发电厂的3D地图,并比较随时间发生的变化并以此发现问题。但是,您可能还是需要手动进行维修或其他方面的维护。

太阳能发电厂检测机器人愈加受欢迎的两个原因

随着太阳能发电厂设施范围的扩大和复杂程度的增加,保持其在最大容量状态下运行变得越来越重要。彭博社预测,到2050年,太阳能和风能将成为电网的主要贡献者。为此,太阳能就需要变得更可靠。所以,将需要通过机器人对太阳能发电厂进行系统性的检测,以便及早发现问题并解决问题。如果没有机器人和人类的积极维护和检测,太阳能将会继续被认为是可靠性较低的能源。

除了太阳能的日益普及,我们也将会看到无人机和机器人技术的创新与发展。例如,机器学习和AI技术的发展将会减少对无人机驾驶的需求。因此,我们将有望看到自主飞行无人机对太阳能发电厂进行预设检测。

DevicePlus 编辑团队
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