نظرة عامة على المشروع

يمتد ممر النقل الذي يغطيه هذا المشروع لمسافة 520 كيلومترًا تقريبًا ، ويعبر مجموعة واسعة من التضاريس المعقدة، بما في ذلك الجبال والتلال والأنهار.

كانت أساليب التفتيش التقليدية تعتمد بشكل كبير على الدوريات اليدوية. وكان على موظفي التفتيش قضاء حوالي 20 يومًا شهريًا في السير على طول ممر الإرسال ، بينما استغرقت كل عملية تفتيش للبرج حوالي 15 دقيقة.

وقد أدى نموذج التفتيش هذا إلى ظهور العديد من التحديات، بما في ذلك متطلبات السفر الكبيرة، ومخاطر العمل على ارتفاعات عالية، والذاتية القوية في بيانات التفتيش اليدوي.

لتحسين كفاءة عمليات التفتيش وتقليل تعرض الموظفين للتضاريس الصعبة والعمل على ارتفاعات عالية، قدمت شركة الطاقة نموذج تفتيش "التعاون بين الطائرات بدون طيار المتعددة + التحليل الذكي" في عام 2024.

قام المشروع بنشر ست طائرات بدون طيار صناعية مجهزة بكاميرات عالية الدقة تعمل بالضوء المرئي، وأجهزة تصوير حراري بالأشعة تحت الحمراء، وأجهزة استشعار LiDAR.

وقد مكّنت هذه الأنظمة مجتمعة من إجراء عمليات فحص ذاتية عبر ممر النقل، ووفرت بيانات متعددة الأبعاد للتحليل الذكي وصيانة خطوط الطاقة.

التحديات

ممر نقل طويل للغاية

يمتد خط النقل لمسافة 520 كيلومترًا تقريبًا ، مما يجعل الفحص اليدوي الشامل عملية كثيفة العمالة للغاية.

يتعين على فرق التفتيش قطع مسافات طويلة بين الأبراج ومواقع التفتيش.

التضاريس المعقدة

يتقاطع الممر مع:

• الجبال
• التلال
• الأنهار

تُصعّب هذه الظروف التضاريسية عمليات التفتيش الأرضية وتزيد من الوقت اللازم للوصول إلى الأبراج البعيدة.

مخاطر العمل على ارتفاعات عالية

تتطلب عمليات التفتيش التقليدية من الموظفين الاقتراب من أبراج نقل الطاقة وتسلقها.

إن العمل على ارتفاعات عالية يخلق مخاطر سلامة إضافية، لا سيما عند إجراء عمليات التفتيش بشكل متكرر عبر ممر نقل كبير.

دورات تفتيش طويلة

في ظل نموذج التفتيش التقليدي، كان الموظفون يحتاجون إلى حوالي 20 يومًا من المشي لمسافات طويلة شهريًا لإنجاز مهام التفتيش. وكان كل تفتيش للبرج يستغرق حوالي 15 دقيقة ، مما يجعل عمليات التفتيش واسعة النطاق تستغرق وقتًا طويلاً.

بيانات الفحص الذاتي

يعتمد الفحص اليدوي بشكل كبير على الملاحظة والتقدير الشخصي. وقد تؤدي الاختلافات بين المفتشين إلى تباينات في سجلات الفحص، مما يجعل تقييم الحالة الموحد أكثر صعوبة.

حلول التفتيش متعددة الطائرات بدون طيار

ولمواجهة هذه التحديات، قامت شركة الكهرباء بإدخال نظام تعاون وتحليل ذكي متعدد الطائرات بدون طيار في عام 2024.

تم نشر ست طائرات بدون طيار صناعية لدعم عمليات التفتيش الذاتي عبر ممر النقل. وقد زُودت كل طائرة بدون طيار بتقنيات استشعار متعددة:

• كاميرات عالية الدقة تعمل بالضوء المرئي
• أجهزة التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء
• مجسات LiDAR

إن الجمع بين هذه التقنيات يسمح لنظام الفحص بجمع المعلومات المرئية والحرارية والمكانية من البنية التحتية لنقل الطاقة.

بدلاً من الاعتماد على طريقة فحص واحدة، يوفر نظام الطائرات بدون طيار المتعددة رؤية أكثر شمولاً لحالة خطوط النقل.

كيف يعمل نظام الفحص الذكي

1. تخطيط منطقة التفتيش

ينقسم ممر نقل الطاقة البالغ طوله 520 كيلومتراً إلى مناطق تفتيش وفقاً لتوزيع الأبراج وظروف التضاريس. وتُخطط رحلات الطيران بناءً على مسار خط النقل ومتطلبات التفتيش.

2. نشر عدة طائرات صناعية بدون طيار

تم نشر ست طائرات مسيّرة صناعية لتنفيذ مهام تفتيش في مختلف أقسام ممر النقل. ويتيح التعاون بين عدة طائرات مسيّرة توزيع موارد التفتيش على مساحة جغرافية واسعة.

3. جمع صور الضوء المرئي

تلتقط كاميرات الضوء المرئي عالية الدقة صورًا تفصيلية لأبراج نقل الطاقة، والموصلات، والعوازل، والمكونات المرئية الأخرى. وتوفر هذه الصور البيانات المرئية الأساسية لتقييم حالة المعدات.

4. إجراء فحص حراري بالأشعة تحت الحمراء

تجمع كاميرات التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء معلومات حرارية من المكونات الرئيسية. ويمكن أن توفر الشذوذات الحرارية مؤشرات إضافية لتحديد المشكلات المحتملة في المعدات والتي قد لا تكون واضحة من خلال صور الضوء المرئي وحدها.

5. بناء البيانات المكانية باستخدام تقنية LiDAR

تجمع مستشعرات LiDAR معلومات مكانية ثلاثية الأبعاد حول ممر النقل والبيئة المحيطة به. وهذا يوفر معلومات هندسية وهيكلية إضافية للفحص والتحليل.

6. إجراء تحليل ذكي

تتم معالجة البيانات التي تم جمعها من الضوء المرئي والحراري وبيانات LiDAR من خلال نظام الفحص الذكي.

توفر بيانات الفحص متعددة الأبعاد لفرق الصيانة أساسًا أكثر شمولاً لتحديد الحالات الشاذة المحتملة وتقييم حالة البنية التحتية لنقل الطاقة.

7. دعم قرارات الصيانة

يمكن استخدام نتائج الفحص التي تم تحليلها لتحديد المناطق التي تتطلب مزيدًا من التحقيق أو الصيانة، مما يساعد شركات الطاقة على تحديد أولويات موارد الفحص والصيانة.

تقنيات الفحص الرئيسية

التصوير عالي الوضوح بالضوء المرئي

تلتقط الكاميرات عالية الدقة معلومات بصرية مفصلة عن أبراج الإرسال ومكوناتها. وهذا يدعم تحديد العيوب المرئية ويوفر سجلات فحص لتحليلها لاحقاً.

التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء

يكشف التصوير الحراري عن اختلافات درجات الحرارة في المعدات والمكونات، مما يوفر بُعدًا إضافيًا للفحص لتحديد أي خلل حراري محتمل.

تقنية الاستشعار ثلاثي الأبعاد LiDAR

تلتقط تقنية LiDAR معلومات مكانية ثلاثية الأبعاد وتساعد في بناء تمثيل أكثر تفصيلاً لبيئة الإرسال. وهذا ذو قيمة خاصة عند فحص التضاريس والبنية التحتية المعقدة.

التعاون بين عدة طائرات بدون طيار

يُتيح نشر ست طائرات صناعية بدون طيار توزيع مهام التفتيش على مختلف أقسام ممر النقل الطويل. وهذا يُنشئ نموذج تفتيش قابل للتطوير للبنية التحتية للطاقة على نطاق واسع.

تحليل البيانات الذكي

إن الجمع بين بيانات الضوء المرئي والبيانات الحرارية والمكانية يوفر مجموعة بيانات أكثر شمولاً لإجراء عمليات فحص ذكية وتقييم الحالة.

نتائج المشروع

أدى تطبيق نموذج فحص الطائرات بدون طيار الذكية إلى تغيير نهج الفحص التقليدي عبر ممر النقل الذي يبلغ طوله 520 كيلومترًا.

تفتيش ذاتي عبر ممر بطول 520 كم

مكّن نظام الطائرات المسيرة المتعددة من إجراء عمليات تفتيش ذاتية عبر ممر نقل يمتد لمسافة 520 كيلومترًا تقريبًا.

تقليل الاعتماد على الدوريات اليدوية

من خلال استخدام الطائرات بدون طيار لتنفيذ مهام التفتيش الجوي، قللت شركة الكهرباء من اعتمادها على الموظفين الذين يقطعون مسافات طويلة سيراً على الأقدام على طول ممر النقل.

تقليل التعرض للعمل على ارتفاعات

يقلل التفتيش باستخدام الطائرات بدون طيار من حاجة الأفراد إلى تسلق أبراج نقل الطاقة فعليًا أثناء عمليات التفتيش الروتينية، مما يساعد على تحسين سلامة التفتيش.

بيانات الفحص متعددة الأبعاد

توفر صور الضوء المرئي، وبيانات الأشعة تحت الحمراء الحرارية، ومعلومات LiDAR وجهات نظر مختلفة حول ظروف البنية التحتية لنقل الطاقة.

مزيد من عمليات التفتيش الموحدة

تقلل بيانات الفحص الرقمي من الاعتماد على الملاحظة اليدوية الذاتية وتوفر أساسًا أكثر اتساقًا للتحليل اللاحق وقرارات الصيانة.

من الدوريات اليدوية إلى التفتيش الذكي

غالباً ما تتطلب عمليات فحص خطوط النقل التقليدية من الموظفين السفر لمسافات طويلة، والتنقل في تضاريس وعرة، والعمل على ارتفاعات عالية.

يؤدي إدخال التعاون بين الطائرات المسيرة المتعددة إلى تغيير هذا النموذج.

بدلاً من الاعتماد بشكل أساسي على الأفراد الذين يسيرون في ممر الإرسال ويراقبون كل برج يدويًا، يجمع نظام التفتيش بين ما يلي:

التعاون بين عدة طائرات بدون طيار
↓
التصوير بالضوء المرئي
↓
الفحص الحراري بالأشعة تحت الحمراء
↓
تقنية الاستشعار ثلاثي الأبعاد LiDAR
↓
تحليل البيانات الذكي
↓
تقييم حالة العقار وصيانته

يؤدي هذا إلى إنشاء سير عمل فحص أكثر قابلية للتوسع ويعتمد على البيانات للبنية التحتية لنقل البيانات لمسافات طويلة.