Migliorare l’efficienza delle ispezioni delle linee elettriche

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Automazione innovativa delle ispezioni della China Southern Power Grid con i droni enterprise di DJI.
 
222.000 chilometri di linee elettriche aeree in 5 province dei ricchi territori meridionali della Cina, che coprono un milione di chilometri quadrati e servono una popolazione di oltre 254 milioni di persone e 87,4 milioni di famiglie. China Southern Power Grid Co., Ltd. (ovvero CSG) gestisce le reti elettriche con una lunghezza totale superiore all’equatore della terra.

Effettuare ispezioni regolari della rete richiede un enorme investimento di risorse, dalla manodopera, alle attrezzature, alla gestione. Nel 2015, l’ispezione di CSG ha coperto 11.000 km, in base ai metodi tradizionali, inclusi gli elicotteri con equipaggio umano. Questo rappresenta poco meno di un quarto della lunghezza totale delle sue reti elettriche.

Come migliorare l’efficienza dell’ispezione e ridimensionare le operazioni? Questa è una domanda risolta da CSG con innovazioni tecnologiche senza precedenti. A partire dal 2018, la flotta d’ispezione è in grado di coprire oltre 241.000 km di linee elettriche, 15 volte la sua capacità nel 2015. Che cosa ha reso l’aumento esponenziale dell’efficienza in 3 brevi anni?

Prima adozione di nuove tecnologie  

CSG è sempre stato alla frontiera dell’esplorazione di nuove tecnologie. Già nel 2009, è stata una delle prime società di reti elettriche ad investire in grandi quantità nell’ispezione con l’elicottero. Le visuali aeree dal cielo non solo hanno permesso di coprire grandi distanze in breve tempo, ma hanno anche tenuto al sicuro i lavoratori dal dover viaggiare in aree remote e pericolose. Ma il costo era elevato, ed era difficile utilizzare gli elicotteri con equipaggio umano perché sono costosi da usare e da mantenere.

Poco dopo, nel 2012, CSG ha iniziato a testare le potenzialità dei veicoli aerei senza pilota, ovvero i droni. Ha schierato droni in 9 città per l’ispezione delle linee elettriche, e presto ha visto il suo valore. Con costi molto minori, i droni hanno ottenuto risultati di alta qualità. I droni erano più facili da utilizzare per gli ispettori e per spostarsi in aree remote, fornendo allo stesso tempo risultati di ispezione dettagliati della stessa qualità degli elicotteri con equipaggio. Il costo molto più basso rispetto agli elicotteri ha permesso a più ispettori di usarlo come strumento regolare.

Il valore dei droni ha presto fatto un grande passo in avanti. Nel 2015, CSG aveva già un team operativo di droni con 387 unità di velivoli e 36 piloti certificati. Un pilota con un drone può eseguire l’ispezione che una persona potrebbe eseguire in 3 giorni con i metodi tradizionali.

Con una tale flotta di droni, arrivò la prossima domanda: come usare questi droni su larga scala?

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La perfetta miscela di diversi droni

Coprire 11.000 km di linee elettriche in un anno è stato un enorme passo avanti rispetto al passato. Tuttavia, era lontano dall’obiettivo del CSG. L’azienda gestisce 45.550 chilometri di linee elettriche nel ricco sud della Cina, dove la sicurezza e la coerenza dell’alimentazione sono fondamentali.

Ridimensionare le operazioni. Questa era la chiamata dal centro di gestione di CSG. La società ha fondato il proprio centro di innovazione tecnologica nel 2018, ricercando e sviluppando modi scalabili e intelligenti per sfruttare la nuova tecnologia con cui hanno familiarizzato negli anni di pratica.

La flotta di droni di CSG aveva sia ali fisse che droni multirotore. I ricercatori hanno rapidamente capito i pro e i contro di entrambi. Le ali fisse avevano un tempo di volo più lungo che mostrava maggiori capacità nel coprire lunghe distanze con un singolo volo, mentre i multi-rotori erano in grado di catturare immagini aeree dettagliate con modalità di volo più flessibili e controllabili. Arrivò la miscela e la combinazione perfetta.

Ali fisse sono state inviate su lunghe missioni di volo in corridoio, riportando dati di nuvole di punti ad alta precisione che sono stati elaborati e trasformati in modelli di percorso. Gli ispettori potrebbero quindi creare punti di interesse sui modelli e inviare i droni multirotore nelle missioni automatiche per ispezionare le aree delle risorse chiave. Questo è stato solo il primo passo delle innovazioni scalabili di CSG.

Macchine intelligenti al lavoro  

Il 2018 è stato un anno esplosivo di intelligence per CSG. Innanzitutto, la pianificazione del percorso è stata resa più accurata con le nuove funzionalità laser dei propri droni, rendendola un’operazione standard per la costruzione di modelli 3D del percorso target. Ciò ha reso possibile per i droni multi-rotore come il DJI Matrice 200 eseguire ispezioni completamente autopilotate lungo il percorso, in grado di ispezionare 36 torri con 3 punti di atterraggio con minima interferenza umana.

Anche l’intelligenza artificiale è stata integrata nelle operazioni. Con algoritmi di riconoscimento visivo intelligenti, i droni sono stati in grado di inviare immagini in tempo reale con l’identificazione dei componenti. Gli ispettori potevano vedere le immagini chiare con i cartellini dei segni di componenti come isolatori di vetro e raccordi di collegamento da diversi chilometri sul loro schermo di controllo.

Il deep machine learning ha anche “insegnato” ai droni a riconoscere i difetti di questi componenti, inviando immediatamente allarmi agli ispettori. Il tasso di riconoscimento per la mancanza di alcuni componenti è del 77%. Il meccanismo di riconoscimento dei difetti estremamente preciso riduce i tempi di risposta di almeno l’80%.

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Identificazione in tempo reale dei componenti
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Riconoscimento intelligente dei difetti

Una nuova generazione di lavoro  

Mentre la ricerca e l’innovazione continuano nel centro di innovazione tecnologica CSG, la società sta attualmente gestendo una delle più avanzate flotte di droni automatiche con capacità intelligenti su vasta scala.

Ad oggi, il team operativo di droni di CSG ha più di 6000 unità di droni DJI Enterprise, 900 piloti certificati con 28 ufficiali operativi dedicati nel proprio centro di distribuzione di droni. Con il nuovo sviluppo della tecnologia dei droni, ad esempio l’integrazione RTK, c’è più potenziale che viene esplorato, sperimentato e sfruttato su larga scala.

DJI continua a collaborare con gli utenti aziendali per trasformare il modo in cui il mondo lavora con l’integrazione della tecnologia drone, ricerca e sviluppo e supporto tecnico. La nostra visione è quella di promuovere un ecosistema di droni commerciali per le aziende di tutti i settori per potenziare le persone, migliorare i posti di lavoro e digitalizzare le operazioni.

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