Тепловизионные дроны - ключ к энергетической революции
Тепловизионные дроны - ключ к энергетической революции
В городе Уоррен, штат Миннесота, тепловизионные беспилотники используются для составления карты энергоэффективности. Для большинства владельцев домов счета за электроэнергию являются постоянными и дорогостоящими расходами. Особенно они достигают пика в зимние месяцы, когда наступают холода.
У собственников жилья есть 2 способа борьбы с ростом расходов: одеться теплее и снизить температуру в доме, либо принять меры по уменьшению теплопотерь в доме. Второй вариант становится все более популярным, поскольку улучшение теплоизоляции может привести к значительной экономии в долгосрочной перспективе.
Первый шаг в снижении теплопотерь - понять, из-за чего они происходят. Чаще всего теплопотери возникают в старых домах, а главными виновниками становятся внешние стены, окна и крыши.
Проект в Уоррене, штат Миннесота, показал, что беспилотники и тепловизионные инспекции с воздуха могут стать важной частью решения проблемы.
Тепловые проверки крыш: Проект по энергосбережению в одном из городов
Уоррен - небольшой город в северной части штата Миннесота. Зимы здесь суровые и холодные, но у жителей есть одно существенное преимущество в вопросах энергоснабжения: Все коммунальные системы находятся в собственности города и им же управляются. Это означает, что местная администрация и население заинтересованы в снижении расходов на отопление и в том, чтобы сделать каждый дом и строение как можно более утепленным.
В 2017 году расположенный неподалеку Северный коммунально-технический колледж (Northland Community and Technical College) выступил с инициативой в области энергосбережения. Студентам аэрокосмического отделения Northland, изучающим беспилотные летательные системы, было поручено составить тепловую карту всего города. Партнерство было взаимовыгодным: студенты получают практический опыт в развивающейся индустрии беспилотников, а город получает данные с воздуха, которые показывают, как теряют тепло здания.
После составления тепловой карты каждого здания жители Уоррена могли обратиться в мэрию, чтобы получить информацию о своем доме. "Это позволяет местным жителям принять решение, которое обеспечит им наибольшую экономию энергии и затрат", - сказала представитель администрации города Шеннон Мортенсон в интервью подкасту "Местные энергетические правила".
Тепловое сканирование позволяет выявить потери тепла и указать на те части дома, как правило это крыши, стены, окна и двери, которые требуют дополнительной изоляции или замены.
По мнению Мортенсон, этот проект помог улучшить жизнь города и его жителей. "Теперь мы можем определить, каковы потери энергии в целом по городу и где происходят эти потери. Это позволило нам узнать то, как мы можем смягчить последствия изменения климата, и как можно повысить энергоэффективность нашего города".
Получение тепловизионных данных при низких температурах
Закари Никлин - преподаватель по беспилотным авиационным системам, возглавляющий программу UAS в Northland Community & Technical College. По его мнению, важной частью программы колледжа по БПЛА является практическое обучение. В 2017 году студентам представилась возможность собрать тепловые данные для города Уоррен. Использование парка Northland Fleet, включающего несколько беспилотников и полезных нагрузок DJI Enterprise, в том числе Matrice 600 Pro, M210 RTK, Inspire 2 и тепловизионных датчиков Zenmuse XT и XTR, стало важным этапом обучения.
Как и в любом экспериментальном проекте, был сложный путь обучения. Предполагалось, что для сбора тепловых данных студентам придется летать зимой, когда жители активно отапливают свои дома и разница между температурой на улице и в помещении наиболее ощутима. Однако стало ясно, что есть факторы, которые препятствуют выполнению изначального плана. Работа по тепловому сканированию началась в ноябре, но низкие температуры и периодически возникающие сильные ветра снизили эффективность батарей беспилотников. Кроме того, сразу после захода солнца остаточному дневному теплу требовалось дополнительное время, чтобы рассеяться.
Никлин решил проводить сканирование в безветренное ночное время, работы проходили иногда до 2 часов ночи, при температуре воздуха значительно ниже нуля. Студенты продолжали летать до тех пор, пока не происходило одно из двух: они слишком замерзли или исследуемый участок был завершен.
Многие процессы картографирования были достаточно привычными. Например, команда работала по сетке: каждый участок был изучен перед взлетом, чтобы избежать высоких объектов, а полеты планировались и выполнялись с помощью Pix4D. Но были и некоторые особенности из-за морозов.
С батареями нужно было обращаться особенно аккуратно. Полностью заряженные аккумуляторы хранили в холодильнике для поддержания температуры или оставляли в грузовике с включенным отоплением. Погодные условия оказали влияние и на устройства, используемые командой. На заднюю часть планшетов приклеивали нагревательные подушечки, чтобы они не потеряли работоспособность. Также потребовались грелки для рук и перчатки без пальцев, чтобы аккуратно управлять стиками на пульте и касаться экрана без онемения рук. Сразу после взлета беспилотники должны были зависнуть на несколько минут, чтобы прогреть батареи и дать датчику камеры адаптироваться к температуре окружающей среды.
На втором этапе студенты обрабатывали снимки вместе и накладывали их на карту ГИС. Совместив фотографии каждого строения с тепловыми данными, отражающими его теплопотери, они смогли обнаружить корреляцию между возрастом здания и количеством тепловых потерь.
Лучшие беспилотники для тепловизионного исследования крыш
При планировании проекта по созданию тепловой карты понадобится мощный, надежный беспилотник поддерживающий тепловизионную полезную нагрузку. Рекомендуем три летательных аппарата для масштабной тепловой съемки.
Mavic 3T
Mavic 3T — это самое компактное решение DJI для теплового картирования. M3T оснащен тепловыми и визуальными камерами высокого разрешения. Благодаря инфракрасному датчику с разрешением 640×512 px и модулю RTK с сантиметровым уровнем точности позиционирования обеспечивается точное тепловое картирование. Дрон быстро развертывается, прост в управлении и обеспечивает продолжительность полета не более 45 минут.
Matrice 30T
Matrice 30T — это идеальный баланс между мощностью и портативностью. Он обладает камерой флагманского уровня, устойчив к погодным условиям, и все это в компактном корпусе.
Matrice 300 RTK+ H20T
Matrice 300 RTK - это флагманская промышленная платформа DJI, которая способна работать в экстремальных погодных условиях. Из преимуществ: 55 минут полетного времени, обнаружение препятствий в 6 направлениях и совместимость с самыми передовыми вариантами полезной нагрузки.
H20T - это мультисенсорная полезная нагрузка, объединяющая 20-Мп камеру с зумом, 12-Мп широкоугольную камеру, лазерный дальномер на 1200 м и тепловизионную камеру с разрешением 640×512 Мп.
M300RT с H20T идеально подходят для миссий по тепловому картированию в сложных условиях.
Тепловые дроны и будущее
Проект Уоррена по тепловому картированию является прекрасным примером того, как технологии беспилотных летательных аппаратов могут помочь городу в разработке решений по повышению энергоэффективности. Безусловно, реализации проекта способствовало наличие в городе собственных коммунальных служб и расположенного поблизости колледжа со студентами, которым был нужен опыт работы с беспилотными летательными аппаратами. Это вовсе не означает, что проект не может быть повторен для других городов.
Для приобретения продуктов от DJI просто позвоните нашим менеджерам по телефону +7 (727) 390 70 15 или напишите на почту sales@drone.com.kz.