أثر خطوط الكهرباء على كفاءة التفتيش والصيانة

الاستجابة السريعة لحالات الطوارئ

وعندما تلحق العواصف أو النار البرية أو الزلازل أضراراً بخطوط الطاقة، فإن إعادة الخدمة بسرعة أمر بالغ الأهمية، ويمكن نشر الطائرات العمودية في غضون دقائق، حيث تطير في الليل أو في مكان منخفض لتقييم الضرر، وبعد إعصار إيان في عام 2022، استخدمت شركة فلوريدا للطاقة والخفيفة طائرات بدون طيار لمسح أكثر من 000 1 ميل من خطوطها في الساعات الـ 48 الأولى، حيث يمكن أن تساعد هذه السرعة في إصلاح المناطق التي لا تصل إليها.

عمليات التفتيش والصيانة

من الاسترجاع إلى الصيانة الافتراضية

فالتفتيش التقليدي - الذي يمتد مرة واحدة في السنة لخطوط النقل - يعني أن التدهور لا يلاحظ حتى يصبح مسألة حرجة، فالأجهزة المحمولة تتيح إجراء عمليات تفتيش شهرية أو حتى أسبوعية للممرات العالية المخاطر بتكلفة إضافية هامشية، وتظهر استمرار نماذج التنبؤات التي تستخدمها مجموعات البيانات التي تقدر مدى الحياة المفيدة للمكونات، مثلاً، أن الصور الحرارية للبثورات والوصلات يمكن أن تتجه بمرور الوقت:

إدارة النباتات ورصد حق المياه

فالتعدي على الغطاء النباتي هو السبب الرئيسي في انقطاع الكهرباء في مناطق كثيرة، إذ يمكن للطائرات التي تجهز بجهاز ليدار أن تقيس بسرعة المسافات بين أطراف الأشجار وموصلات، وتنتج خرائط تطهير ذات دقة سنتيمتر، وتحل هذه البيانات محل عمليات المسح الأرضية البطيئة والموضوعية، وتُحدد أجهزة الإنذار الآلي التي تنتهك معايير الفائدة (مثلا، أقل من 10 أقدام من مواقع التخليص عن إطلاق النار).

تقييمات النزاهة الهيكلية

وقد تعثرت برج التمرينات الصلبة والأعمدة الخشبية والخرسانية على جميع المستويات، ويمكن للطائرات أن تفتش كل هيكل من زوايا متعددة، وتلتقط صوراً تكشف عن الصدأ، أو الشقوق، أو الصمامات السائبة، أو الأسلاك المفقودة، وتستخدم برامجيات قياس الصور الفوتوغرافية، وتولد هذه الطيارات نموذجاً للارتفاع غير المتوقع في غضون بضعة سنتيمترات.

التغلب على تحديات التبني عن طريق الطائرات العمودية

القيود التنظيمية والتشغيلية

أما أهم حاجز أمام استخدام الطائرات بدون طيار على نطاق واسع في مرافق الطاقة فهو تنظيمي، إذ أن قانون المنافسة الزراعية يتطلب من المتعهدين التجاريين أن يُجريوا شهادة تجريبية عن بعد (الجزء 107) ويحظروا تجاوز عمليات المعالم البصرية دون إعفاء أو إعفاء محدد، وبما أن خطوط الاتصال التي تستخدمها شركات الاتصالات ذات الظروف المستقرة والمتمثلة في استخدام المسافات المتعددة في المناطق النائية، فإن نظام " BVLOS " يُعدّة إلى عمليات التفتيش على نحو فعال.

حدود المعدات: البطارية، والذر، والحمولة

وتستغرق معظم الطائرات بدون طيار فترة طيران تتراوح بين 20 و 40 دقيقة، مما يحد من طول فترة التفتيش المستمر، وقد يتطلب خط انتقال نموذجي طوله 10 أميال مبادلات متعددة بطارية أو طائرات متعددة لتغطية ذلك في دورة واحدة، كما أن الحمولات الثقيلة (مثل البطاريات العالية الترددات أو الكاميرات المتعددة الأطياف) تزيد من تقليص وقت الطيران، وبالإضافة إلى ذلك، لا يمكن للطائرات بدون طيار أن تطير في شكل مركب من الأمطار أو الرياح الثقيلة (ما بين 20 و25 ميلا) أو درجات الحرارة تحت التجميد.

اختصارات المشغلين المهرة والتدريب

ويقتضي تشغيل طائرة بدون طيار لتفتيش خط الطاقة أكثر من المهارات الأساسية في الطيران، ويجب على الطيارين فهم سلامة نظام الطاقة، وتخطيط الرحلات الجوية على الأصول المتوازية، وبروتوكولات جمع البيانات، كما أن الصناعة تواجه نقصا في الطيارين المدربين ذوي الخبرة في مجال المرافق العامة، وتقدم شركات مثل سكاديو و DJI برامج تدريبية في المؤسسة، وأنشأت العديد من المرافق أفرقة داخلية بدون طيار ذات طرق مُحكمة.

إدارة البيانات وأمن الفضاء الحاسوبي

ويمكن أن يولد تحليقا واحدا من طائرات بدون طيار من طراز SN (SB) يتراوح بين 50 و200 من البيانات الخام (البصرية، الحرارية، LiDAR) ويواجه تخزين وتجهيز وتحليل هذه البيانات على نطاق واسع تحديا.

مستقبل خطوط الكهرباء

أجهزة السواحل ذاتية الصنع ومراكز التدوير

The next evolution is fully autonomous drone networks. several companies (American Robotics, Percepto, Skydio) offer drone-in-a-box systems where the UAV lives in a weatherproof docking station at a substation or along the right-of-way. Pre-programmed flight paths are executed daily or in response to alarms. After each flight, the drone returns to dock

AI-Powered Defect Detection and Digital Twins

وتستخدم المعلومات الاستخبارية الاصطناعية بالفعل لاكتشاف عيوب مشتركة مثل الموصلات المكسورة أو التآكل، ولكن الخوارزميات تتحسن بسرعة، ويمكن أن تحدد النماذج الجديدة أنماطاً فرعية - ثكنات صغيرة، أو شذوذ حراري، أو مواد لبث العصفور - تتجاوز بدقة 90 في المائة.

5 زاي - القدرة على الاتصال والانتعاش في الوقت الحقيقي

وكثيرا ما تتطلب عمليات التفتيش الجارية على الطائرات بدون طيار الهبوط، وتبادل بطاقات الذاكرة، وتحميل البيانات يدويا، حيث يمكن للطائرات بدون طيار أن تبث بيانات الفيديو والمجس ذات التعريفات العالية في الوقت الحقيقي إلى مركز قيادة، مما يتيح للشريك الذي يُجري اختبارات عن بعد أن يُجرى على بعد مئات الأميال، وتحليل النتائج الهامة مباشرة خلال الرحلة، مثلا، إذا تم اكتشاف وجود ورم في منتصف الرحلة.

التقدم التنظيمي وتوسيع نطاق قانون العقوبات

ويتوقف مستقبل العمليات التي تقوم بها الطائرات بدون طيار على التطور التنظيمي، إذ يمكن لبرنامج " بيوند " التابع لوكالة الطيران الاتحادية، الذي حل محل البرنامج التجريبي السابق للإدماج في الولايات المتحدة، أن يشمل عدة مشاريع تقودها المرافق العامة تختبر رحلات BVLOS على خطوط الكهرباء، وتشير النتائج الأولية إلى أن تكنولوجيا الكشف والتجنب (يستخدم على متن الرادار أو الكاميرات مع شركة AI) يمكن أن تلبي ما يعادل الأمان الذي يتمتع به مراقب بشري.

الخلاصة: الطائرات العمودية كعنصر من نماذج تحديث الجريم

وقد تجاوزت الطائرات بدون طيار خط السلطة مرحلة النشر التجريبي في العمليات الرئيسية، وتؤثر على كفاءة التفتيش والصيانة، وهي تحمي العمال، وتخفض التكاليف، وتورد بيانات أكثر ثراء، وتسمح بفلسفة الصيانة الاستباقية التي تحافظ على الأضواء، وفي حين أن التحديات القائمة حول الأنظمة، والقيود المفروضة على البطاريات، وأمن شبكات البيانات ستظل واضحة، فإن المسار سيكون أكثر استقلالية وأذكاء، ويدمج في نسيج إدارة الشبكات.