Skycatch開發(fā)無人機(jī)，從空中監(jiān)控太陽能電池

美國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的主要運(yùn)營(yíng)商——美國第一太陽能公司和SolarCity公司相繼開始利用無人機(jī)(UAV：Unmanned Aerial Vehicle)開展業(yè)務(wù)。UAV及相關(guān)軟件由2013年成立的新興企業(yè)美國Skycatch(加利福尼亞州舊金山)開發(fā)，該公司在創(chuàng)業(yè)種子期曾得到美國谷歌等的出資。

　　還可用于動(dòng)植物保護(hù)

　　Skycatch公司主要提供總承包服務(wù)，成套提供可航拍高精度圖像的小型UAV，以及對(duì)收集的圖像進(jìn)行處理和分析的軟件。主要客戶是建筑、礦山、農(nóng)業(yè)、光伏發(fā)電等行業(yè)的大型企業(yè)。

　　UAV在光伏發(fā)電領(lǐng)域的用途是，利用配備的紅外相機(jī)，從幾萬或幾百萬張的大量太陽能電池模塊中檢測(cè)熱點(diǎn)(異常發(fā)熱)。與工作人員利用測(cè)量器逐一檢查模塊相比，可大幅削減人工費(fèi)。

　　另外，UAV還可用來保護(hù)大規(guī)模光伏電站里的野生動(dòng)植物。在美國，建設(shè)大規(guī)模光伏電站時(shí)必須要保護(hù)和管理野生動(dòng)植物的棲息地。在建設(shè)規(guī)劃階段利用UAV在地面附近巡航，可確認(rèn)規(guī)劃區(qū)域生長(zhǎng)的野生動(dòng)植物，以采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)。而且在發(fā)電站建成后，還可以用UAV轉(zhuǎn)移周圍的野生動(dòng)物。

　　第一太陽能公司是全球最大的EPC運(yùn)營(yíng)商(EPC的意思是Engineering(設(shè)計(jì))、Procurement(采購)、Construction(施工))，也是CdTe型太陽能電池廠商。美國SolarCity公司的董事會(huì)長(zhǎng)是美國特斯拉汽車的CEO伊隆·馬斯克。第一太陽能和SolarCity就利用UAV的服務(wù)與Skycatch簽訂了合同，不過沒有公開具體的服務(wù)內(nèi)容。

　　第一太陽能公司將在全球最大規(guī)模的290MW光伏電站“Agua Caliente”中，利用Skycatch公司的UAV服務(wù)。Agua Caliente在16km的土地上設(shè)置了520萬張?zhí)柲茈姵啬K。在如此寬闊的場(chǎng)所，UAV應(yīng)該能充分發(fā)揮其效果。

　　自動(dòng)更換電池

　　Skycatch公司自主開發(fā)的UAV是利用4個(gè)旋翼產(chǎn)生升力的四旋翼直升機(jī)。重量約為2.3kg，根據(jù)用途為UAV配備不同的傳感器和攝像頭等。雖然還受傳感器和攝像頭的重量、飛行高度及風(fēng)況等影響，不過平均來說一次可飛行約30分鐘，收集15GB的數(shù)據(jù)。能獲得分辨率在1cm/像素以下的“超高畫質(zhì)”。UAV無需從地面遠(yuǎn)程操控，而是沿著程序設(shè)定的路徑自主飛行。

　　結(jié)束一次飛行后，UAV會(huì)自動(dòng)返回稱為“地面站”(Ground Station)的61cm見方、約45kg重的黑箱子中。利用配備的攝像頭、GPS和超聲波傳感器識(shí)別地面站的位置，同時(shí)利用地面站發(fā)來的無線信號(hào)支援UAV著陸。

　　UAV著陸后，機(jī)器人手臂會(huì)從箱子中伸出，把UAV用過的電池?fù)Q成新電池。電池上配備了保存航拍圖像的存儲(chǔ)卡，保存的圖像經(jīng)由無線LAN上傳至Skycatch公司的服務(wù)器。

　　地面站的內(nèi)部構(gòu)造像旋轉(zhuǎn)木馬一樣，存放有多塊電池。能一直為電池充電，因此不會(huì)出現(xiàn)充滿電的電池不夠用的情況。也就是說，在大規(guī)模發(fā)電站項(xiàng)目中，UAV可以飛行幾十次。

　　UAV飛行一次的時(shí)間在30分鐘以內(nèi)，每次結(jié)束飛行都會(huì)上傳數(shù)據(jù)，因此Skycatch的客戶幾乎可以實(shí)時(shí)獲得最新數(shù)據(jù)。Skycatch會(huì)根據(jù)客戶端的需求對(duì)收集的航拍數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

　　用途多樣化

　　通過定期收集航拍數(shù)據(jù)，可管理和記錄大規(guī)模、大范圍的土木工程及建筑施工現(xiàn)場(chǎng)等的進(jìn)展情況。建筑公司能夠更加高效地施工。Skycatch還以航拍數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，提供建筑物和地形的3D制圖。

　　從空中利用LIDAR (Light Detection And Ranging)系統(tǒng)的話，能在廣大范圍內(nèi)確定物體的位置、距離和形狀，獲得地上空間的數(shù)據(jù)，或用于地形和礦山的勘測(cè)。在礦山開采中，為開采難以到達(dá)的煤層，有時(shí)要使用炸藥。利用UAV能從上空確認(rèn)是否所有的炸藥都已經(jīng)爆炸，以保證安全。

　　另外，還可利用航拍數(shù)據(jù)計(jì)算“歸一化植被指數(shù)(NDVI：normalized difference vegetation index)”，用于報(bào)告植物的生長(zhǎng)勢(shì)和密度監(jiān)控、干旱及收割生產(chǎn)、森林采伐等情況。

　　Skycatch計(jì)劃除美國外，還在歐洲、中東及包含日本在內(nèi)的亞洲開展業(yè)務(wù)。