Сравнение дронов и спутников для проверки коммунальных сетей
По материалам Кейтлина Альбертоли, генерального директора и соучредитель Buzz Solutions
Те, кто работает в секторе коммунальных услуг, похоже, обладают уникальным пониманием риска – в конце концов, это заложено в их природе. От наводнений, метелей, ураганов, лесных пожаров и волн жары до птиц, грызунов, гнили и ржавчины. По оценкам Accenture , коммунальные предприятия тратят «около 6–8 миллиардов долларов в год на очистку воздушных линий электропередач от растительности».
Чтобы отразить эти неослабевающие угрозы, коммунальным предприятиям требуется тщательная проверка энергосистемы, чтобы гарантировать безопасность/работоспособность своих жизненно важных (и дорогостоящих) активов. Этот процесс значительно улучшился за последние годы: от наземного и вертолетного наблюдения, осуществляемого людьми, к дистанционному/автономному контролю с помощью передовых технологий, таких как спутники и летательные аппараты (дроны, самолеты, вертолеты и т. д.). А теперь, благодаря еще более мощным инструментам искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО), анализ, который раньше занимал месяцы, теперь можно выполнить за считанные часы или дни.
По мере стремительного роста инноваций в течение последнего десятилетия росли и затраты на электроэнергию, выросли также угрозы кибербезопасности и общая нагрузка на наши энергосистемы. Коммунальные предприятия сталкиваются с пристальным вниманием со стороны потребителей и регулирующих органов. Любое улучшение или оцифровка операций коммунального предприятия приносит чистую пользу отрасли и обществу, но у компаний нет неограниченных средств для осуществления этих операционных улучшений. Когда дело доходит до проверок электросетей, коммунальные предприятия теперь имеют возможность использовать спутники или летательные аппараты для мониторинга своей инфраструктуры, поэтому многим коммунальным предприятиям приходится решать, в какой тип метода сбора данных инвестировать, исходя из результатов.
И спутники, и летательные аппараты имеют уникальные применения и ценность в зависимости от обстоятельств и бюджета коммунального предприятия, и каждый из них улучшает общий рабочий процесс и производительность технического персонала, а также снижение затрат на страхование и рисков безопасности. Чтобы понять, где лучше всего применять спутники, а не дроны, давайте рассмотрим некоторые дополнительные преимущества и ограничения спутников и летательных аппаратов.
Спутники: преимущества и ограничения
Электросети – это большая территория, которую нужно охватить, и отраслевые эксперты обнаружили, что «спутниковые снимки дают точные и подробные сведения о состоянии данного участка земли, включая текущее биоразнообразие и секвестрацию углерода на земле растениями, которые в противном случае были бы чрезвычайно трудно измерить».
Учитывая их способность отображать огромные территории и предоставлять полный обзор сети линий электропередачи коммунального предприятия, спутники имеют некоторые ключевые преимущества перед другими популярными летательными аппаратами, такими как дроны, в том числе:
- Спутники часто могут мгновенно собирать и предоставлять данные, поскольку даже существующие карты уже доступны в открытом доступе.
- Нет необходимости в какой-либо сертификации пилотов или федеральном/государственном надзоре (что экономит время и деньги по сравнению с нормативными препятствиями, связанными с дронами).
- Надежные возможности картографирования (которые можно применять для управления растительностью или проверок линий электропередач и «сэкономить недели работы в полевых условиях за счет исключения частых съемок земли, которые в настоящее время выполняются вручную»)
Но у спутников также есть некоторые ключевые ограничения, которые могут быть неочевидны для коммунальных предприятий, в том числе:
- Плохое качество/разрешение фотографий, которые могут не соответствовать стандартам проверки (дроны имеют более высокую точность, разрешение намного выше, а коммунальные предприятия могут приблизиться к реальным объектам, которые они проверяют)
- Значительная задержка при получении изображений (постановка задач спутникам может занять от нескольких месяцев до года, что означает, что коммунальным предприятиям приходится ждать, чтобы получить результаты, которые они смогут проанализировать, в течение этого времени условия на земле могли измениться)
- Ограниченный солнечный свет и сокращенный период времени, когда на деревьях появляются все листья (спутники совершают один оборот вокруг Земли и ограничены ночной темнотой, а также важно отслеживать, когда деревья полностью покрыты листвой, поскольку спутниковые данные чаще всего используются для управления растительностью).
- Облака закрывают вид на землю из космоса (а районы, где идет много дождя, могут повлиять на качество изображения)
- Менее ориентированные на будущее, настраиваемые технологии (по мере развития инноваций на Земле спутники не могут быть модернизированы в режиме реального времени, что затрудняет предоставление каких-либо индивидуальных возможностей коммунальным предприятиям, поскольку они ищут более точные данные)
Воздушные транспортные средства: преимущества и ограничения
В то время как спутники чаще всего используются для UVM, летательные аппараты, такие как дроны, оснащены более высокой точностью и разрешением, что делает их более полезными для таких вещей, как управление активами и контроль за линиями электропередач, трансформаторами, подстанциями, генераторами и другим оборудованием. Отраслевые эксперты высоко оценили способность дронов «на порядок повысить производительность и расширить диапазон инспекционных бригад, увеличивая охват, объем и качество сбора данных». Ожидается , что к 2026 году использование дронов в энергетической отрасли во всем мире достигнет 6 миллиардов долларов.
Самый большой ажиотаж вокруг дронов в настоящее время вызывает их естественное сочетание с мощными возможностями искусственного интеллекта, которые могут обеспечить эффективный анализ данных, быстрое обнаружение неисправностей и приоритетное профилактическое обслуживание, чтобы максимизировать экономию времени и средств коммунальных предприятий. Другие преимущества летательных аппаратов перед спутниками включают в себя:
- Меньшая задержка для получения важных результатов изображения (например, сухие деревья могут создать опасность пожара, которую необходимо устранять немедленно, а не тогда, когда наконец откроется очередь спутниковой компании. Время имеет решающее значение в условиях восстановления электроснабжения после урагана, и дроны служат в качестве идеальный инструмент для сбора данных.)
- Больше контроля над операциями (когда коммунальное предприятие создает собственную программу дронов, они сохраняют полную автономию при сборе данных и масштабировании своей программы проверок)
- Долгосрочная устойчивость (дроны можно производить и развертывать быстро, предоставляя коммунальным предприятиям более дешевую и гибкую альтернативу, чем спутники)
- Более широкий спектр возможностей и более высокая рентабельность инвестиций (дроны могут делать все, что могут делать спутники, включая точный контроль растительности с помощью новых датчиков LIDAR, а вертолеты обеспечивают возможность перемещения на большие расстояния в удаленные или недоступные места, а также возможность поднимать, позиционировать и устанавливать тяжелая техника)
- Более длительная история эксплуатации (дроны, вертолеты и самолеты используются в коммунальной отрасли дольше, чем спутники, что приводит к меньшим затратам времени на обучение для команд)
- Снижение затрат (спутники могут в среднем составлять около 60–90 долларов за линейную милю, в то время как летательные аппараты предлагают гораздо большую экономическую эффективность и маневренность)
Хотя преимущества летательных аппаратов очевидны, существуют некоторые ограничения, обратные преимуществам спутников, в том числе:
- Стоимость/время обучения пилотов, нормативные стандарты и надзор (существуют правила для операторов коммерческих дронов, требующие от них получения лицензии дистанционного пилота, соблюдения ограничений по высоте и воздушному пространству и выполнения полетов в пределах прямой видимости, среди прочего)
- Ограниченное время автономной работы (в среднем дроны работают около 60-90 минут, в то время как спутники работают постоянно. Однако новая технология «дрон в коробке» решает эту проблему)
- Ограниченный масштаб (хотя летательные аппараты могут картировать большие территории, спутники более эффективны при съемке всего спектра коммунальных активов, а также биоразнообразия территории)
Хотя ответственность за поддержание обширных электросетей может вызывать стресс, это также невероятно захватывающее время для коммунальных предприятий. Появляющиеся системы «дроны в коробке», которые позволяют дронам автономно развертываться из центрального пункта, выполнять заранее запрограммированный список команд, а затем возвращаться на свою базу для загрузки данных и зарядки, смягчают ограничения программ дронов.
Продолжающаяся волна инноваций, несомненно, принесет отрасли больше возможностей и эффективности, что облегчит часть давления на коммунальные предприятия по мере того, как они продолжают свой путь к цифровизации. Технологии, в том числе «дроны в коробке» и разрешения за пределами прямой видимости (BVLOS), позволят проводить более экономичные, быстрые и масштабируемые программы инспекций.
Когда лица, принимающие решения в сфере коммунальных услуг, оценивают свои варианты, важно помнить о взаимодополняющей взаимосвязи между спутниками и летательными аппаратами. Оставаясь в курсе и проявляя интерес к достижениям в обеих областях, коммунальные предприятия будут уверены, что у них есть правильные решения для обеспечения долгосрочной жизнеспособности их активов.