DJI M600 Pro per la manutenzione degli impianti nucleari

Catturare l’invisibile con Exelon e Empire Drone utilizzando un DJI M600 Pro personalizzato

Solo due anni dopo la fondazione dell’azienda, a Empire Drone è stato chiesto di assumere il compito di integrare un nuovo tipo di sensore su un drone per un cliente.

Il cliente era Exelon, che si definisce il principale fornitore di energia competitivo in America. Con oltre 33.000 dipendenti in tutto il mondo e attività commerciali in 48 stati, Exelon ha registrato nel 2019 un fatturato di 34 miliardi di dollari.

Le ispezioni con i droni delle risorse energetiche tendono a utilizzare acquisizioni visive termiche o ad alta risoluzione per identificare i problemi. Se le cose sono calde, poiché non dovrebbero esserlo, generalmente questo è un problema. Quando le cose hanno un brutto aspetto, generalmente è un segno che si sono deteriorate nel tempo e richiedono riparazioni.

Ma il tipo di ispezione più efficiente identifica i potenziali problemi prima che diventino troppo seri. Ed è stata l’idea di eseguire quel tipo di manutenzione preventiva che ha spinto Exelon a contattare Empire per un compito molto specifico.

Una fotocamera “Corona”

Potrebbe non essere il nome migliore durante l’era COVID-19, ma si tratta di un tipo speciale di fotocamera che può rilevare la firma UV emessa dagli elettroni eccitati che vengono attivati ​​quando l’elettricità “fuoriesce” dalle strutture mentre non dovrebbe.

Non è qualcosa che puoi vedere ad occhio nudo, ma questo tipo di dati è inestimabile per chi è sul campo. Aiuta gli ingegneri a individuare le aree problematiche il prima possibile. Quegli elettroni frenetici possono corrodere l’isolamento, portando a problemi molto più grandi lungo la strada.

“La termografia ti dice che hai il problema in questo momento: c’è un problema”, spiega Adam Matteson, un responsabile del supporto per la manutenzione presso Exelon. “Corona ti dice che avrai un problema. E, a seconda di ciò che vedi nei dati che raccogli, puoi in qualche modo prevedere fino a che punto lungo la strada avrai bisogno che venga riparato”.

La telecamera OFIL combina lo spettro visivo e UV in un’unica immagine, in modo che quei potenziali punti di disturbo normalmente invisibili siano sovrapposti alle strutture fisiche stesse.

“Le telecamere sono chiamate bi-spettrali, hanno due canali di gamme spettrali”, spiega Hannah Barzilay, che aiuta a commercializzare i prodotti OFIL. “Un canale è per l’UV e l’altro è visivo. La combinazione dei due è come fondere i due canali dandoti l’UV sovrapposto al visibile, perché l’UV è invisibile all’occhio umano”.

Inoltre, il pilota/operatore può vedere immediatamente se c’è un’area che desta preoccupazione. Non è necessario scaricare ed elaborare i dati (sebbene, ovviamente, tali dati siano disponibili per gli ingegneri che possono esaminarli attentamente dopo un volo).

“Il vantaggio di utilizzare quella fotocamera è la possibilità di vedere immediatamente se c’è un problema”, afferma Barzilay. “Ti dice ‘Qui, guarda qui, vieni’ – è un faro. Devi solo puntare la telecamera e ottieni immediatamente le informazioni. Non c’è bisogno di guardare grafici o numeri… Ci vuole meno tempo per scoprire il problema”.

Ecco un esempio di come appare l’immagine Corona. In questo caso, l’attività che stai vedendo ha il potenziale per distruggere l’isolamento nel tempo, portando potenzialmente a un problema molto più grande:

Una potenziale soluzione

Adam sapeva che c’era una fotocamera prodotta da una società chiamata OFIL Systems, specializzata in fotocamere Corona. Molti dei suoi modelli sono fatti per essere trasportati a mano o in elicottero. Ma l’azienda ha anche riconosciuto il crescente utilizzo di droni nelle ispezioni dei servizi pubblici e ha prodotto due modelli realizzati per piccoli UAS: il DayCor micROM e il DayCor ROMpact.

Adam sapeva anche che c’era un’azienda di cui si fidava: Empire Drone, di proprietà dei co-fondatori Sean Falconer e John McGraw. Li ha contattati e ha chiesto se potevano integrare la videocamera OFIL da 60.000 dollari su un drone. A Empire Drone non bisognava chiedere due volte.

Missione accettata

Non passò molto tempo prima che un piano fosse in corso.

“Siamo stati contattati da Exelon per trovare un modo per integrare una di queste telecamere OFIL in un drone”, spiega Falconer. “Essenzialmente ti permettono di guardare l’illuminazione UV che proviene da linee ad alta potenza. Quando si verificano quelle corone, significa che c’è un danno (o il potenziale di un danno)”.

E così è iniziato il processo. La prima è stata la selezione dell’M600 come migliore piattaforma. Per Empire, questo è stato un gioco da ragazzi.

“Avevamo bisogno di un drone per carichi pesanti e l’M600 è il nostro migliore candidato”, afferma Falconer. “È fantastico trasportare un carico utile pesante come questo. Ci conosciamo molto bene e sapevamo, sulla base di precedenti esperienze, che saremmo stati in grado di integrarvi questa videocamera.

“Abbiamo scelto consapevolmente l’M600 Pro per le sue qualità superiori”.

Missione compiuta

Una volta completati i test, McGraw ha consegnato la combinazione M600 Pro/DayCor a Exelon. Ha acceso l’M600 e ha mostrato al team Exelon cosa poteva fare questo nuovo strumento.

“L’M600 è una piattaforma molto stabile con il gimbal che abbiamo su di esso”, afferma Adam Matteson di Exelon. “La corona cam produceva un filmato molto buono, molto chiaro. Siamo stati in grado di ingrandire e di localizzare le aree problematiche”.

Exelon ha in realtà una propria società, Clearsight, che gestisce i droni per l’ispezione. Ha creato la divisione dopo aver stabilito che affidarsi a società esterne era un’opzione notevolmente più costosa e scomoda rispetto allo sviluppo di un proprio team.

Ma Exelon sapeva anche che richiedeva l’esperienza di Empire quando si trattava di integrare un sistema che probabilmente era il primo del suo genere in Nord America.

“Questo è uno dei primi modelli di OFIL su un M600 Pro che sia stato realizzato finora nel settore, in qualsiasi settore”, afferma Matteson.

Perfezione? Quasi…

Il sistema era assolutamente perfetto? No. Matteson dice che una sequenza particolare deve essere seguita quando si accende il sistema. Se non viene eseguito correttamente, dice, la fotocamera non trasmetterà al monitor a terra o al touchscreen.

“Non si tratta solo di accendere il drone”, dice. “C’è un’intera sequenza di accensione che ritengo possa essere semplificata”.

Ma, sottolinea, questo è tutto nuovo. E il problema potrebbe essere probabilmente risolto con una correzione del firmware lungo la strada (o un chiaro SOP per il protocollo di accensione per garantire che diventi routine). Per ora, è lieto di avere un sistema di sorveglianza tempestiva che segnala potenziali problemi molto prima che diventino seri.

In effetti, i dati di quelle corone consentono a Exelon di pianificare in anticipo in modo che la manutenzione possa avvenire durante le interruzioni programmate.

E i partner di Exelon in questo progetto?

“I ragazzi di Empire sono molto reattivi e molto bravi con cui lavorare”, dice Matteson. “Non ci avrebbero dato il drone fino a quando non fossero stati assolutamente soddisfatti. Li consiglio vivamente”.

Lezioni imparate

Per Empire Drone, questo è stato un progetto importante e soddisfacente. Ma ha anche avuto i suoi ostacoli, inclusa la risoluzione dei problemi di un primo gimbal difettoso.

“L’ostacolo maggiore era l’integrazione dei diversi sistemi”, afferma Falconer. “A volte la documentazione è scarsa e devi capirlo da solo. Avevamo tutto cablato e niente funzionava. Quindi direi che è stata una delle sfide più grandi”.

Ma è stata anche una lezione. I droni sono un’area della tecnologia che sembra avanzare continuamente. Con sensori come la fotocamera DayCor, il team di Empire può solo immaginare cosa potrebbe essere il prossimo.

“Ho iniziato prima di ritirarmi come vigile del fuoco in carriera”, dice McGraw, “e le fotocamere avevano una risoluzione di due o tre megapixel… Da dove eravamo quattro o cinque anni fa, abbiamo davvero fatto molta strada – e la tecnologia sta solo andando avanti”.