Platform Multi-drone Untuk Inspeksi Tenaga Surya Otonom, Penciptaan Kembar Digital

Pendekatan inspeksi berbasis drone-yang baru bertujuan untuk mengatasi salah satu tantangan yang semakin besar dalam pembangkit listrik tenaga surya-skala utilitas: cara mengumpulkan data akurat dari lokasi PV yang semakin besar dalam jangka waktu pengoperasian yang terbatas.

 

Perusahaan teknologi Israel vHive telah mengembangkan platform perangkat lunak yang mengoordinasikan beberapa drone selama inspeksi matahari, menggabungkan perencanaan penerbangan otonom, pencitraan termal, pemetaan RGB (Merah, Hijau, dan Biru) dan kemampuan digital twin. Menurut perusahaan tersebut, sistem ini dirancang untuk memungkinkan operator tenaga surya melakukan-survei skala besar tanpa bergantung pada pilot drone yang sangat terspesialisasi.

 

Teknologi ini didasarkan pada drone yang tersedia secara komersial, bukan-pesawat yang dibuat khusus. Daniel Tomer, pendiri dan CTO vHive, menjelaskan bahwa fokus perusahaan bukanlah mengembangkan drone baru, namun menciptakan infrastruktur perangkat lunak yang diperlukan untuk mengoperasikan armada drone secara efisien.

 

"Kami memulai dari awal dengan melihat{0}digitalisasi skala besar," katanya kepada majalah pv. "Hal ini, dari sudut pandang produk, mengarah pada keputusan produk seperti penggunaan-drone-yang siap pakai."

 

Platform tersebut saat ini mendukung drone DJI Matrice 4 Thermal, yang menurut perusahaan memberikan solusi-efektif biaya untuk inspeksi termal. Menurut Tomer, setiap unit berharga sekitar $7.500 dan dapat diangkut dengan mudah sebagai bagian dari pengaturan inspeksi yang lebih besar.

 

Mengkoordinasikan beberapa drone
Tantangan teknologi utama, menurut vHive, bukanlah drone itu sendiri, melainkan koordinasi beberapa pesawat dalam satu misi inspeksi. “Satu drone itu sederhana. Anda mengklik sebuah tombol, dan drone itu terbang,” kata Tomer. “Jika Anda perlu menerbangkan dua drone secara bersamaan, jika Anda melakukannya sendiri, maka Anda perlu melakukan hal seperti itu, dan itu tidak mungkin.”

 

Ia menjelaskan, mengoordinasikan beberapa drone secara manual memerlukan komunikasi antar operator yang berkesinambungan, termasuk informasi lokasi, ketinggian, dan jalur penerbangan. “Jika Anda ingin menggunakan banyak drone, sekali lagi hal ini menjadi tidak mungkin,” katanya. “Koordinasi armada dan orkestrasi pengumpulan segala sesuatu secara komprehensif adalah sesuatu yang dilakukan sistem ini.”

 

 

Daripada terbang dalam formasi, drone ditempatkan di area terpisah di lokasi PV. Perangkat lunak ini membagi area inspeksi menjadi beberapa bagian menggunakan algoritma dan menetapkan wilayah masing-masing drone. “Kami menggunakan algoritma canggih untuk mengelompokkan wilayah tersebut ke dalam wilayah yang berbeda, dan setiap drone mencakup wilayahnya sendiri,” kata Tomer.

 

Perusahaan mengatakan bahwa drone tersebut sengaja dipisahkan untuk meningkatkan keselamatan. Ketika baterai drone habis, operator menggantinya dan melanjutkan misinya. “Operator menjadi manajer baterai, bukan operator penerbangan,” jelas Tomer. “Mereka hanya perlu mengganti baterainya, dan drone terus naik turun.”

 

Jendela harian
Pembangkit listrik PV berukuran besar menghadirkan tantangan khusus untuk metode inspeksi konvensional, terutama karena pengukuran termal memerlukan kondisi cuaca dan radiasi yang sesuai.

 

Tomer mengatakan bahwa operator seringkali hanya memiliki waktu terbatas setiap hari untuk pemeriksaan termal. “Anda memiliki waktu yang sangat kecil untuk benar-benar melakukan pemindaian termal,” katanya. "Antara empat sampai lima, enam jam, itu saja."

 

Melewatkan waktu tersebut karena perubahan kondisi cuaca dapat mengakibatkan penundaan yang signifikan, tambahnya. Oleh karena itu, kemampuan untuk mengoperasikan beberapa drone secara bersamaan dimaksudkan untuk memaksimalkan jumlah data yang dikumpulkan selama kondisi yang sesuai.

 

 

Menurut Tomer, jumlah drone yang dibutuhkan bergantung pada ukuran dan tata letak pembangkit listrik PV, serta kepadatan kapasitas terpasang.

 

Namun, dia mengatakan operasi paralel dapat mengurangi waktu inspeksi secara signifikan. “Jika Anda membutuhkan waktu satu jam dengan satu drone, maka Anda membutuhkan waktu 30 menit dengan dua drone,” ujarnya. “Kemudian yang ketiga dilengkapi dengan tiga drone, dan tentu saja seperempatnya dilengkapi dengan empat drone.”

 

Dia menambahkan bahwa ada batasan praktis untuk meningkatkan jumlah drone yang dioperasikan oleh satu orang. Untuk lokasi yang sangat besar, perusahaan merekomendasikan penggunaan beberapa tim yang mengoperasikan beberapa drone.

 

Operasi otonom
Elemen kunci dari platform ini adalah mengurangi tingkat keahlian yang dibutuhkan dari operator lapangan. Naomi Stol, direktur pemasaran di vHive, mengatakan bahwa keuntungan ekonomi sebagian disebabkan oleh tidak adanya kebutuhan akan pilot drone yang sangat terspesialisasi. “Ketika kita berbicara tentang manfaat ekonomi dari penggunaan satu awak untuk semua drone ini, kita berbicara tentang awak yang bukan pilot khusus yang berketerampilan tinggi,” katanya kepada majalah pv.

 

Menurutnya, mengizinkan kru lapangan yang ada untuk melakukan inspeksi dapat mengurangi biaya operasional dan membuat-survei drone skala besar menjadi lebih praktis. Tomer menambahkan, platform tersebut memerlukan interaksi minimal dari operator. Daripada mengendalikan pesawat secara manual, pengguna memilih area yang ingin mereka periksa melalui antarmuka perangkat lunak.

 

 

"Kamu hanya perlu login saja," katanya. "Sistem menyimpan informasinya. Karena kami mendigitalkan aset Anda, kami memahami dengan tepat di mana aset tersebut berada."

 

Perangkat lunak ini sudah berisi informasi tentang tata letak situs, termasuk baris, struktur, dan modul. Operator hanya perlu memilih bagian yang relevan, setelah itu sistem meluncurkan drone secara otomatis. "Tidak ada hambatan dalam prosesnya," kata Tomer. "Tongkat diperuntukkan bagi para ahli. Kami tidak membuat tongkat. Ini bersifat otonom."

 

Pencitraan termal dan kembar digital
Proses inspeksi menggabungkan pencitraan termal dan RGB. Menurut vHive, drone mengumpulkan data termal dan citra konvensional selama penerbangan. “Di akhir proses pemeriksaan, sebenarnya kami mendapatkan dua ortofoto,” jelas Tomer. "Yang bersifat termal dengan pembacaan suhu termal yang presisi, dan ortofoto RGB."

 

Citra RGB memberikan informasi visual untuk mengidentifikasi masalah seperti retakan modul, sementara pencitraan termal dapat membantu mendeteksi anomali suhu.

 

Selain inspeksi, perusahaan memposisikan teknologi kembaran digitalnya sebagai komponen kedua dari platform. Tomer menggambarkan vHive memiliki "dua belahan": akuisisi data di lapangan dan pemahaman digital atas aset tersebut.

 

Belahan bumi lainnya adalah pemahaman digital terhadap bidang tersebut, katanya.

 

Perusahaan tersebut mengatakan bahwa digital twins dapat memberikan representasi tiga-dimensi aset tenaga surya secara mendetail, sehingga membantu operator menghindari kunjungan lapangan yang tidak diperlukan.

 

“Untuk tenaga surya, apa yang kami lakukan saat ini adalah memberikan pemahaman tingkat lanjut tentang situs ini,” kata Tomer, seraya menambahkan bahwa platform tersebut dapat mendukung aplikasi yang terkait dengan model CAD dan BIM.

 

Menurut vHive, meningkatnya ukuran proyek tenaga surya dan meningkatnya permintaan listrik terkait dengan infrastruktur kecerdasan buatan menciptakan permintaan akan metode inspeksi yang lebih efisien.

 

“Revolusi AI akan segera terjadi, dan tingginya permintaan energi mendorong penggunaan tenaga surya khususnya di sektor energi terbarukan,” kata Tomer, seraya mencatat bahwa inspeksi manual menjadi semakin tidak praktis karena pembangkit listrik tenaga surya berkembang hingga ratusan megawatt. "Jika Anda memiliki pembangkit listrik tenaga surya-berskala besar, survei manual tidak mungkin dilakukan pada saat ini," katanya.

 

Perusahaan tersebut mengatakan bahwa platformnya telah digunakan dalam-proyek dunia nyata, meskipun tidak memberikan nomor pelanggannya.