Plateforme multi-drones pour les inspections solaires autonomes et création de jumeaux numériques

Une nouvelle approche d'inspection basée sur des drones-vise à relever l'un des défis croissants de l'énergie solaire-à grande échelle : comment collecter des données précises sur des sites photovoltaïques de plus en plus grands dans des fenêtres d'exploitation limitées.

 

La société technologique israélienne vHive a développé une plate-forme logicielle qui coordonne plusieurs drones lors des inspections solaires, combinant planification de vol autonome, imagerie thermique, cartographie RVB (rouge, vert et bleu) et capacités de jumeau numérique. Selon l'entreprise, le système est conçu pour permettre aux opérateurs solaires d'effectuer-des enquêtes à grande échelle sans recourir à des pilotes de drones hautement spécialisés.

 

La technologie est basée sur des drones disponibles dans le commerce plutôt que sur des avions-construits sur mesure. Daniel Tomer, fondateur et directeur technique de vHive, a expliqué que l'objectif de l'entreprise n'était pas de développer un nouveau drone, mais de créer l'infrastructure logicielle nécessaire pour exploiter efficacement des flottes de drones.

 

"Nous avons commencé dès le début en envisageant une numérisation à grande échelle-", a-t-il déclaré au magazine pv. "Cela, du point de vue du produit, a conduit à des décisions de produit telles que l'utilisation de-drones-du commerce."

 

La plate-forme prend actuellement en charge les drones DJI Matrice 4 Thermal, qui, selon la société, constituent une solution rentable-pour les inspections thermiques. Selon Tomer, chaque unité coûte environ 7 500 dollars et peut être facilement transportée dans le cadre d'une installation d'inspection plus vaste.

 

Coordonner plusieurs drones
Le principal défi technologique, selon vHive, n’est pas le drone lui-même mais la coordination de plusieurs avions au cours d’une seule mission d’inspection. "Un seul drone, c'est simple. Vous cliquez sur un bouton et il vole", a déclaré Tomer. "Si vous devez piloter deux drones simultanément, si vous le faites vous-même, alors vous devez faire quelque chose comme ça, ce qui est impossible."

 

Il a expliqué que la coordination manuelle de plusieurs drones nécessite une communication continue entre les opérateurs, notamment des informations sur l'emplacement, l'altitude et les trajectoires de vol. "Si vous souhaitez utiliser plusieurs drones, cela devient à nouveau impossible", a-t-il déclaré. "La coordination de la flotte et l'orchestration de la collecte globale de tout est quelque chose que fait le système."

 

 

Plutôt que de voler en formation, les drones se voient attribuer des zones distinctes du site photovoltaïque. Le logiciel divise la zone d’inspection en sections à l’aide d’algorithmes et attribue à chaque drone sa propre région. "Nous utilisons des algorithmes sophistiqués pour segmenter la zone en différentes régions, et chaque drone couvre sa propre région", a expliqué Tomer.

 

La société a déclaré que les drones étaient intentionnellement séparés pour améliorer la sécurité. Lorsque la batterie d'un drone est épuisée, l'opérateur la remplace et reprend la mission. "L'opérateur devient un gestionnaire de batterie au lieu d'un opérateur de vol", a expliqué Tomer. "Ils ont juste besoin de remplacer les batteries, et le drone monte et descend continuellement."

 

Fenêtre quotidienne
Les grandes installations photovoltaïques présentent des défis particuliers pour les méthodes d'inspection conventionnelles, notamment parce que les mesures thermiques nécessitent des conditions météorologiques et d'ensoleillement appropriées.

 

Tomer a déclaré que les opérateurs ne disposent souvent que d'une fenêtre quotidienne limitée pour les inspections thermiques. "Vous disposez d'une très petite fenêtre de temps pendant laquelle vous pouvez réellement effectuer une analyse thermique", a-t-il déclaré. "Quelque part entre quatre et cinq, six heures, c'est tout."

 

Manquer cette fenêtre en raison de conditions météorologiques changeantes peut entraîner des retards importants, a-t-il ajouté. La possibilité de faire fonctionner plusieurs drones simultanément vise donc à maximiser la quantité de données collectées dans des conditions adaptées.

 

 

Selon Tomer, le nombre de drones requis dépend de la taille et de la configuration de l'installation photovoltaïque, ainsi que de la densité de capacité installée.

 

Cependant, il a déclaré que les opérations parallèles peuvent réduire considérablement le temps d'inspection. "Si cela vous prend une heure avec un seul drone, alors cela vous prendra 30 minutes avec deux drones", a-t-il déclaré. "Puis un tiers avec trois drones, et évidemment un quart avec quatre drones."

 

Il a ajouté qu’il existe une limite pratique à l’augmentation du nombre de drones pilotés par une seule personne. Pour les très grands sites, l’entreprise recommande de faire appel à plusieurs équipes exploitant plusieurs drones.

 

Fonctionnement autonome
Un élément clé de la plateforme est de réduire le niveau d’expertise requis des opérateurs sur le terrain. Naomi Stol, directrice marketing chez vHive, a déclaré que l'avantage économique vient en partie du fait d'éviter le besoin de pilotes de drones hautement spécialisés. "Quand nous parlons de l'aspect économique de l'utilisation d'un seul équipage pour tous ces drones, nous parlons d'un équipage qui n'est pas composé de pilotes spécialisés hautement qualifiés", a-t-elle déclaré au magazine pv.

 

Selon elle, permettre aux équipes de terrain existantes d'effectuer des inspections peut réduire les coûts opérationnels et rendre les enquêtes par drone-à grande échelle plus pratiques. Tomer a ajouté que la plate-forme nécessite une interaction minimale de la part de l'opérateur. Au lieu de contrôler manuellement l'avion, les utilisateurs sélectionnent la zone qu'ils souhaitent inspecter via l'interface du logiciel.

 

 

"Il vous suffit de vous connecter", a-t-il déclaré. "Le système détient les informations. Puisque nous numérisons votre actif, nous comprenons exactement où il se trouve."

 

Le logiciel contient déjà des informations sur la disposition du site, notamment les lignes, les structures et les modules. Il suffit aux opérateurs de sélectionner la section correspondante, après quoi le système lance automatiquement les drones. "Pas de problème dans le processus", a déclaré Tomer. "Les bâtons, c'est pour les experts. On ne fait pas de bâtons. C'est autonome."

 

Imagerie thermique et jumeaux numériques
Le processus d’inspection combine l’imagerie thermique et RVB. Selon vHive, les drones collectent à la fois des données thermiques et des images conventionnelles pendant les vols. "À la fin du processus d'inspection, nous obtenons en réalité deux orthophotos", a expliqué Tomer. "Une solution thermique avec une lecture thermique précise de la température et une orthophoto RVB."

 

L'imagerie RVB fournit des informations visuelles permettant d'identifier des problèmes tels que les fissures des modules, tandis que l'imagerie thermique peut aider à détecter les anomalies de température.

 

Au-delà de l’inspection, l’entreprise positionne sa technologie de jumeau numérique comme deuxième composant de la plateforme. Tomer a décrit vHive comme ayant « deux hémisphères » : l'acquisition de données sur le terrain et la compréhension numérique de l'actif.

 

"L'autre hémisphère est la compréhension numérique du domaine", a-t-il déclaré.

 

L'entreprise a déclaré que les jumeaux numériques peuvent fournir des-représentations tridimensionnelles détaillées des actifs solaires, aidant ainsi les opérateurs à éviter des visites inutiles sur le terrain.

 

"Pour l'énergie solaire, ce que nous faisons actuellement, c'est fournir une compréhension avancée du site", a déclaré Tomer, ajoutant que la plate-forme peut prendre en charge les applications liées aux modèles CAO et BIM.

 

Selon vHive, la taille croissante des projets solaires et la demande croissante d’électricité liée aux infrastructures d’intelligence artificielle créent une demande pour des méthodes d’inspection plus efficaces.

 

« La révolution de l'IA est en marche, et la forte demande d'énergie stimule l'utilisation de l'énergie solaire, en particulier dans le secteur des énergies renouvelables », a déclaré Tomer, soulignant que les inspections manuelles deviennent de plus en plus peu pratiques à mesure que les parcs solaires atteignent des centaines de mégawatts. "Lorsque vous disposez de parcs solaires à grande échelle, une enquête manuelle est tout simplement impossible à ce stade", a-t-il déclaré.

 

L'entreprise a déclaré que sa plate-forme était déjà utilisée dans des projets-du monde réel, même si elle n'a pas fourni de numéro de client.