Как инспекциите с термални дронове са ключа към енергийната революция в градовете

Градът Уорън, Минесота, използва термални дронове за картиране на енергийната ефективност в общността
За повечето домакинства, разходите за енергия са постоянен и скъп излишък. Тези разходи нарастват през зимните месеци, когато идва студеното време. Администрацията за енергийна информация в САЩ прогнозира, че през зимата на 2022 г. ще има многогодишни върхове в енергийните разходи на домакинствата поради нарастващите цени на енергията на дребно.
Има два начина за собствениците на домовете да се борят с това нарастване: Да намалят термостата, или да предприемат стъпки за минимизиране на загубата на домашната топлина. Вторият вариант става все по-популярен, тъй като подобренията в изолацията могат да доведат до значителни спестявания в дългосрочен план.
Първата стъпка за намаляване на загубата на топлина е да се разбере от къде идва. Ситуацията се променя в зависимост от възрастта на сградата и местоположението и, но общо казано външните стени, прозорците и покривите са основните виновници. И така, как можете да разберете дали вашата сграда ненужно пропуска топлина?
Инициатива в Уорън, Минесота, показва, че дроновете и термалните инспекции от височина могат да бъдат важна част от решението.
Термални инспекции на покриви: Инициатива за спестяване на енергия в един град
Уорън е малък град в северна Минесота. Зимите са много студени, но жителите имат едно значително предимство когато става въпрос за енергия: Градът притежава и управлява всичките си комунални услуги. Това означава, че местното управление и общността имат стимул да намалят разходите за отопление и да направят всеки дом и структура възможно най-ефективни.
С помощта на колежа за техника и технологии "Нортланд", Уорън стартира енергийна инициатива през 2017 година. Студенти от отделението по авиационни технологии на "Нортланд", които изучават безпилотни въздушни системи и анализ на изображения, получават задачата да направят термално картиране на целия град. Партньорството е взаимно изгодно: студентите получават практически опит в развиващата се индустрия на дроновете, докато градът получава въздушни данни, които откриват как местните сгради губят топлина.
С термално картиране на всяка сграда в Уорън, жителите могат да се отправят към градската зала, за да получат информация за загубата на топлина в техните домове. "По този начин могат да вземат решения, които да им донесат най-голяма икономия на енергия и разходи", казва градският администратор на Уорън, Шанън Мортенсън в подкаста "Local Energy Rules".
Термалните сканирания показват загубата на топлина и насочват към съответните области - обикновено покриви, стени, прозорци и врати - които изискват допълнителна изолация или пълна подмяна. Целта е да се предоставят резултатите заедно с достъп до програма за приобщаващо финансиране, която ще позволи на жителите да получат заем от града за направа на подобрения в енергийната ефективност. Заемът се връща постепенно чрез редовната сметка за комунални услуги, а след като бъде платен, собственикът на дома запазва печалбата от икономията на енергията.
За Мортенсън проектът подсилва града и неговите жители. "От страна на града, ние можем да определим каква е загубата на енергия в цялата общност и къде тази загуба на енергия се случва. [Това ни помага да научим] "как можем да бъдем по-ефективни, как можем да бъдем добри стопани, как можем да намалим изменението на климата и как можем да увеличим устойчивостта в нашата общност".
Събиране на термални данни при смразяващи условия
Закари Никлин е инструктор по системи за безпилотни летателни апарати, който води програмата в Northland Community and Technical College. Той обяснява, че важна част от малките степени за UAS в колежа е практическото обучение. През 2017 година се появи възможността за студентите да събират термални данни за града на Уорън. Използването на Northland Fleet - която включва няколко модела на DJI Enterprise и сензори, включително Matrice 600 Pro, M210 RTK, Inspire 2 и Zenmuse XT и XTR термални сензори - беше от жизненоважно значение за обучението.
Както при всеки пилотен проект, имаше известна крива на учене. За да се съберат полезни термални данни, се очакваше студентите да летят през зимата, когато жителите отопляват домовете, когато разликата между външните и вътрешните температури е най-забележима. Но бързо стана ясно, че има и други фактори, които играят роля. Термалните сканирания започнаха през ноември, но ниските температури и временните силни ветрове намалиха ефективността на дроновите батерии. И след залеза на слънцето, останалият топлинен поток от деня изискваше допълнително време, за да се разсее.
Никлин реши да прави сканировките през спокойните нощи, понякога дори до 2 часа сутринта, при условия, които са далеч под нулата. Студентите продължаваха да летят докато не стане едно от две неща: ставаше им твърде студено или секцията, към която се насочваха да сканират, беше завършена.
Мнозина от процесите на картографиране са познати. Например, екипът работеше в решетъчна система, всяка зона беше обхождана преди излитане, за да се избягват високи обекти, а полетите бяха планирани и изпълнявани с помощта на Pix4D. Има и някои хитрини за ниските зимни температури.
В 2 ч. през горчивият Минесотски студ е единственото време, когато няма да чуете оплакванията на дроновите пилоти, че трябва да се движат, за да поддържат VLOS.
Трябваше да се обърне допълнително внимание на батериите. Тези с пълно зареждане бяха съхранявани в хладилник, за да се поддържа контролирана температура или оставяни в камиона с включено отопление. Устройствата, от които отборът зависеше, бяха също засегнати от времето. Отоплителни плочи бяха залепени на гърба на таблетите, за да се предотврати потенциалният проблем да станат неизползваеми. Необходима беше комбинация от ръкавици с отворени пръсти, за да се работи с джойстиците за управление и да се докосват екраните, без да им измръзнат ръцете. Веднага след излитане, дроновете трябваше да се реят няколко минути на едно място, за да се загреят батериите и за да се позволи на камерния сензор да се приспособи към околната температура.
Втората фаза на инициативата включваше учениците да съединят изображенията и да ги наслагват върху GIS карта. Чрез комбиниране на снимки на всяка структура с топлинна сигнатура, отразяваща нейните топлинни загуби, те успяха да открият връзка между възрастта на сградата и количеството термично изтичане.
Най-добрите дронове за термални инспекции на покриви
Ако планирате своя собствена инициатива за термално картографиране, ще Ви трябва дрон, който е способен, здрав, енергийно ефективен и съвместим с инфрачервени товари. Препоръчваме три дрона за събиране на термални данни на голяма скала.
Mavic 3T
Mavic 3T е най-малкото решение за термално картографиране на DJI, с висококачествени термални и визуални камери. Неговият инфрачервен сензор с резолюция 640 × 512 пиксела се съчетава с RTK позициониране с точност до сантиметър за точни мисии за термално картографиране. Този дрон е бърз за пускане, лесен за управление, лек и предлага максимално 45 минути време на полет.
Matrice 30
Matrice 30 е перфектният баланс между мощност и преносимост. Той има изключително високо ниво на камерна производителност, съчетано с устойчивост на времето и адаптивност на околната среда, което очаквате от Matrice, всичко това в компактен корпус.
Matrice 300 + H20T
Matrice 300 RTK е флагман при индустриалните дронове на DJI. Той е способен да работи в екстремни среди и условия на времето. С 55 минути време за полет, сензор за пречки в шест посоки и съвместимост с най-напредналите опции, предлагани от DJI, този здрав дрон няма да Ви разочарова. H20T е мулти-сензорно допълнение, което включва камера за увеличаване на изображението с резолюция 20 MP, широкоъгълен апарат с резолюция 12 MP, лазерен далекомер с обхват от 1200м и термална камера с резолюция 640x512 px. Той е идеален за термални картографски мисии в предизвикателни условия.
Термални дронове и по-зелено бъдеще
Термалната картографска инициатива на Уорън е перфектен пример за това как дроновата технология може да подобри общности и да предостави инфорирани решенията в областта на енергийната ефективност. Разбира се, проектът е подмогнат от наличието на общински усилия за енергийна ефективност и близостта на колеж, пълен със студенти, които се нуждаят от опит с
Наистина, той е вдъхновен от участието на Уорън в Партньорството за климатично устойчиви градове. Подобни мисии за картиране бяха извършени в Арнсберг, Германия (партньорският град на Уорън), и двата града сравняваха резултатите.
Енергийната устойчивост никога не е била толкова важна, а термичното картиране е само един от начините, по които дроновете могат да подкрепят екологичните усилия и да положат основите за по-зеленото бъдеще. За още вдъхновяващи приложения на дроновете за околната среда.