Témata
Reklama

Inspekce elektrického vedení pomocí dronů s umělou inteligencí

Pokud silná bouřka způsobí výpadky elektřiny, z dobíjecích stanic umístěných na stožárech vysokého napětí vylétne skupina dronů, která proletí určenou trasu a kamery nasnímají vybrané prvky elektrického vedení. Získané záběry jsou již během letu analyzovány s využitím strojového učení a zaslány pro finální vyhodnocení pracovníkům inspekce. Ti tak mohou okamžitě identifikovat místo poruchy a zahájit opravu v mnohem kratším čase, než je dnešní běžná praxe.

Tato vize má velmi blízko k tomu, aby se v dohledné době stala skutečností. Díky vědcům z Fakulty elektrotechnické ČVUT, kteří ve spolupráci se společností ČEPS v rámci evropského projektu Aerial-Core ověřují praktické možnosti inspekce elektrického vedení s pomocí létajících robotů. Stávající výsledky výzkumu demonstrovala skupina Multirobotických systémů (MRS) z FEL ČVUT na úseku elektrického vedení na Berounsku.

Fakulta elektrotechnická ČVUT a společnost ČEPS představily roje dronů s umělou inteligencí schopné provádět inspekci elektrického vedení. (Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT)

Kromě řešení nenadálých poruch se oba partneři soustředí na robotizaci preventivních kontrol celé rozsáhlé přenosové soustavy v ČR. V současné době inspekci elektrického vedení zajišťuje pilotovaná helikoptéra, která letí od jednoho stožáru ke druhému a posádka pořizuje dokumentaci. Dron nebo dokonce koordinovaný tým dronů tyto úkoly dokáže zvládnout mnohem rychleji a také levněji. ČEPS chce v budoucnosti nahradit pilotované inspekce bezpilotními prostředky, které mohou mít různou míru autonomie.

Reklama
Reklama
Reklama

Právě různá míra autonomie je vlastnost, která od sebe jednotlivé systémy dronů výrazně odlišuje. Základní úroveň představují drony, které po vymezené trase řídí operátor. Pokročilejší systémy navádějí dron samostatně podle předem naprogramovaných GPS bodů. Vědci z FEL ČVUT ale posouvají úroveň autonomie ještě mnohem dál.

Software, který s využitím palubní umělé inteligence vyvíjíme ve skupině Multirobotických systémů, je ojedinělý v tom, že je schopen vytvořit tým samostatně uvažujících spolupracujících dronů, přesnější by bylo říci autonomních vzdušných robotů. Plně autonomní drony s využitím palubních senzorů upřesňují svůj let a přizpůsobují své chování změnám v okolním prostředí. To zvyšuje spolehlivost, přesnost a kvalitu získaných dat. Naše drony tak mohou reagovat na nenadálé situace a nezaskočí je ani překážky v cestě či popadané větve,“ vysvětluje doc. Martin Saska, vedoucí skupiny působící na katedře kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT.

Doc. Martin Saska, vedoucí skupiny působící na katedře kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT. (Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT)

Cílem spolupráce s firmou ČEPS je integrovat skupinu vzájemně ve vzduchu spolupracujících dronů tak, aby byly schopny kontrolovat infrastrukturu v dosahu několika kilometrů a snímat přitom klíčové prvky, jako jsou izolátory, s velkou přesností a opakovatelností. To je nezbytné pro pořízení záběru vždy ze stejného místa a z požadovaného úhlu, což je klíčové pro automatickou inspekci a sledování vývoje stavu jednotlivých komponent vedení v čase.

Jedním ze záměrů naší společnosti je nahrazení leteckých kontrol prováděných helikoptérou bezpilotními letouny. Budoucnost kontrol vedení pak spočívá v dronech létajících plně automaticky bez přímého řízení pilotem po přesně vytyčených a automaticky generovaných letových drahách. To by mělo přinést snížení nákladů na údržbu přenosové soustavy, zvýšení bezpečnosti kontrol a ve výsledku i jejich větší standardizaci,“ říká Milan Sedláček, ředitel sekce Řízení údržby společnosti ČEPS.

Vzniká abeceda gest pro ovládání dronu člověkem

Součástí demonstrace na Berounsku byla také kooperace člověka a dronu při konstrukční práci na vedení, při kterém je pohyb robotů ve vzduchu ovládán gesty člověka. Drony jsou vybaveny kamerou a jsou schopny vnímat gesta svého operátora. V univerzitních laboratořích skupiny Multirobotických systémů v Praze na Karlově náměstí pracují na vývoji „abecedy“, která bude jednoznačně definovat manipulační pokyny.

Spolupracujeme při tom s Univerzitou v Soluni. Systém bude možné v budoucnu využít pro instalaci rozměrnějších částí vedení případně autonomní zavážení kabelů pomocných lan v člověkem obtížně dostupných místech. To je další schopnost, kterou operátoři ocení, protože nahrazuje lidskou práci v obtížných a nebezpečných podmínkách,“ dodává doc. Martin Saska.

Součástí demonstrace na Berounsku byla také kooperace člověka a dronu při konstrukční práci na vedení, při kterém je pohyb robotů ve vzduchu ovládán gesty člověka. Drony jsou vybaveny kamerou a jsou schopny vnímat gesta svého operátora. V univerzitních laboratořích skupiny Multirobotických systémů v Praze na Karlově náměstí pracují na vývoji „abecedy“, která bude jednoznačně definovat manipulační pokyny. (Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT)

Zapojení robotů do oblasti rozvodných služeb tak, aby současně splňovaly požadavky na bezpečnou a efektivní spolupráci s pracovníky inspekce a údržby, je žhavé téma a řeší je operátoři v celé Evropě. Drony mají potenciál zásadně změnit stávající způsob inspekce a údržby liniových infrastruktur typu elektrického vedení, ale nabízí se využití i v oblasti dalších veřejných služeb či dopravy. Systém, který skupina MRS vyvíjí, je součástí evropského projektu Aerial-Core, který koordinuje univerzita ve španělské Seville. ČVUT na něm participuje jako jeden z klíčových partnerů a ČEPS je členem průmyslového poradního orgánu.


Zpracováno redakcí dle tiskové zprávy společnosti ČVUT v Praze, FEL.

Související články
Digitální dvojče v tabákovém průmyslu

Projekt monitoringu procesů a efektivního využití manipulační techniky a personálu připravuje firma PST CLC ve společnosti Philip Morris ČR. Digitální dvojče od externího dodavatele bude na vybraných pracovištích v Kutné Hoře aplikováno na sklad hotové výroby a na sklad přímého materiálu. Projekt bude zahájen v průběhu léta.

Továrna budoucnosti musí být variabilní a efektivní

Společnost Bosch na veletrhu Hannover Messe představila, jak si představuje továrnu budoucnosti. Tato modelová továrna, ve které poptávka určuje takt a produkt určuje proces, pak bude od léta 2021 přístupná v novém zákaznickém a inovačním centru společnosti v Ulmu. Následující zpráva popisuje, jak bude vypadat.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Robot pro vozíčkáře

Elektrotechnická olympiáda má za sebou již svůj devátý ročník, který tentokráte přinesl značný nárůst zájmu soutěžících. Více než 300 registrovaných středoškoláků absolvovalo vědomostní test z oblasti elektrotechniky. Dokonalé vědomosti prokázalo 19 účastníků, kteří test zvládli na plný počet bodů. V navazující fázi soutěže porota vyhodnotila 25 technicky orientovaných prezentací, které účastníci vypracovali s podporou svých středních škol z celé České republiky. Deset nejlépe hodnocených projektů následně postoupilo do finále, které proběhlo online.

Implementace inovací napříč obory

Tradiční způsoby práce se mění zejména kvůli stále většímu zapojení moderních technologií a inovačních řešení. Mnoho odvětví se v současnosti nachází na prahu nové éry – dokazují to i nejnovější průzkumy. Podle těch se v Česku chystá v dalších letech investovat do digitalizace 53 % firem a do inovací až 65 %, nejvíce těch průmyslových. Slibují si od toho nejen jejich další růst a udržení kroku s dobou, ale také zvýšení efektivity a produktivity ve spojení se snížením nákladů. Budoucnost českých firem tedy spočívá v inovacích, níže uvádíme několik z nich z různých oblastí podnikání, které se nebály využít příležitosti a nabízí zajímavá řešení.

Chytré domácnosti pro úspory energií

Jedním z nejrychleji rostoucích trhů je trh s chytrými domácnostmi. Podle analýzy GlobalData se dokonce do roku 2025 hodnota chytrých domácností zdvojnásobí na 75 miliard dolarů oproti roku 2020. Kromě toho, že by se investice do chytrých technologií měla uživatelům vrátit v podobě 

Hannover Messe již příští týden

Od 30. května do 2. června 2022 se na hannoverském výstavišti představí 2 500 firem z přibližně 60 zemí se svými inovacemi pro firmy a energetické systémy budoucnosti. V rámci hlavního tématu Průmyslová transformace ukáží, jak mohou síťově propojené výrobní závody pracovat efektivněji a šetřit zdroje nebo jak lze udržitelně vyrábět a přenášet energii. 

Znal je již Napoleon a dá se s nimi i hnojit

Před více než dvěma staletími spatřil tento vynález světlo světa a dodnes hraje nezastupitelnou roli v naší každodennosti. Řeč je o bateriích. Jejich objevitelem je italský fyzik Alessandro Volta, na jehož počest slavíme 18. února, v den vynálezcových narozenin, Mezinárodní den baterií. Jaká tajemství se skrývají pod jejich tvrdou „slupkou“ a které interesantní příběhy jsou s vývojem baterií spojeny? 

Digitalizace ropného průmyslu z Čech

Pojmy jako digitalizace a automatizace nejsou v průmyslu žádnou novinkou. Dávno víme, že zavádění nových moderních technologií do vnitřních procesů firem je mimo jiné klíčem k efektivnosti, úspoře nákladů, a tím i větší konkurenceschopnosti a uplatnění na trhu. A nezáleží na tom, v jakém oboru se firma pohybuje. 

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit