Дроны на водороде: почему они не опасны и как стартап BM Power использует их в нефтянке и доставке грузов

Почему водород-воздушные топливные элементы не распространены повсеместно?

На первый взгляд может показаться, что водородные топливные элементы и двигатели — просто баловство, очередной бесполезный стартап. Но в BM Power утверждают, что они не занимаются наукой ради науки, сотрудников компании интересует практическая сторона вопроса.

Сегодня существует целый ряд компаний, работающих в этом сегменте, которые имеют многомиллионный долларовый доход. Водород-воздушные технологии уже применяются в электротранспорте и дронах. Водородные топливные элементы имеют ряд преимуществ перед литий-ионными аккумуляторами, но стоят в 20 раз дороже.

Также идут поиски наиболее эффективного способа получения водородного топлива. Сейчас большая часть водорода производится с помощью паровой конверсии метана, который под воздействием высоких температур разлагается на водород и угарный газ. Другой популярный способ — разложение воды под действием электричества на кислород и водород (электролиз).

Роботизированная платформа “ИНТЕГРАЛ”

Гибридная роботизированная дистанционно управляемая платформа – это квадрокоптер повышенной проходимости, который представляет собой вертолёт с четырьмя моторами, помещенный в клетку цилиндрической формы. Работает платформа по тому же принципу, что и обычный дрон, который поднимается в воздух за счет создаваемой встроенными двигателями тяги.

Платформа приводится в действие теми же приводами. Отсутствие дополнительных устройств для конструкции делает её вес и размеры более компактными. Такое решение является наиболее эффективным и экономным в плане энергозатрат способом управления при езде по суше с облетом препятствий (см. предложение и видео).

Платформа повышенной проходимости

Платформа оказывает минимальное давление на грунт, благодаря чему способна перемещаться по заминированной территории, производить съемку местности, составлять карту минных полей и участвовать в обезвреживании территорий.

Тактико-технические характеристики:

  • габариты (длина х ширина х высота мм.) – 1000 х 900 х 900;
  • скорость перемещения – до 60 км/ч;
  • грузоподъемность дополнительного оборудования –до 3 кг;
  • преодоление водных преград шириной до 50 м;
  • движение по водной поверхности;
  • преодоление вертикальных препятствий высотой до 50 м;
  • преодоление лестничных маршей шириной более 1 м;
  • преодоление подъемов не менее 90 градусов и высотой до 50 м;
  • преодоление рыхлого снежного покрова – без ограничений;
  • передвижение внутри зданий и сооружений;
  • масса с установленным оборудованием – 7 кг;
  • передвижение по пересеченной местности.

Применение:

  • геологоразведочные работы (добыча полезных ископаемых)
  • контроль за коммуникациями (нефтепроводы, ЖКХ)
  • ведение инженерной, радиационной и химической разведки (предприятия Росатома)
  • спасение утопающих на воде
  • поиск и спасение пострадавших, как на открытой местности, так и внутри зданий (подразделения МЧС)
  • разведка, составление карт минных полей (давление робота на грунт менее 20 грамм на квадратный сантиметр) подразделениями МО.

Выпускается платформа в различных размерах от 600х600х600 мм. и грузоподъемностью до 1 кг. до 1500х1500х1500 мм. и грузоподъемностью до 10 кг. В зависимости от применения.

Пульт управления платформой

Внедрение беспилотников в различные сферы промышленности набирает обороты: дроны используются в сельском хозяйстве, нефтедобывающей, строительной и прочих отраслях. Применение технологий позволяет значительно снизить количество ошибок на производстве, добиться экономии человеческих ресурсов, а в долгосрочной перспективе приводит к полной финансовой окупаемости и выгоде.

Дрон-инспектор Elios

Дроны на водороде: почему они не опасны и как стартап BM Power использует их в нефтянке и доставке грузов

Квадрокоптер Elios – проект, разработанный швейцарской компанией Flyability совместно с китайским производителем мультикоптеров DJI. Благодаря видеосистеме Lightbridge-2 весом всего 70 граммов, дрон может транслировать видеозаписи в качестве 1080p на расстояние до 5 км. Видеопередача функционирует при температурном диапазоне -10°… 40°С.

Коптер можно использовать в замкнутом пространстве – защитный округлый корпус предотвратит жесткое столкновение и поломку прибора, а главное – даже в случае удара о поверхность дрон не изменит траекторию движения.

Устойчивость к температурным изменениям и прочная конструкция делает Elios идеальным инструментом для использования в местах, труднодоступных для человека – например, внутри паровых котлов для инспектирования их состояния, а также в ходе исследования ледниковых трещин.

Всепогодный беспилотник Matrice 200 от DJI

Дроны на водороде: почему они не опасны и как стартап BM Power использует их в нефтянке и доставке грузов

Компания DJI специализируется на БПЛА для любителей и профессионалов. В 2021 году организация представила новый промышленный летательный аппарат – Matrice 200. Дрон не боится непогоды: двигатели с высокой производительностью и 43-сантиметровые пропеллеры обеспечивают ровный полет даже в потоке сильного ветра, а система с двумя батареями автоматически нагревает аккумулятор, если M200 находится в воздухе при минусовой температуре. Закрытая конструкция устройства защитит механизм от дождя и снега.

Квадрокоптер DJI выдерживает вес одновременно трех камер и нескольких датчиков, благодаря чему съемка и навигация становится более качественной и точной. В корпус дрона встроена камера, также можно разместить два подвеса для других камер, к примеру, одну – для тепловизионной съемки, другую – с мощным увеличивающим объективом. Таким образом легко обнаружить утечки тепла или дефекты на объектах: камера-тепловизор позволит найти проблемный участок, а с помощью зум-объектива можно детально исследовать объект на расстоянии. Производители модели утверждают, что с помощью встроенной камеры в режиме реального времени удается обнаружить миллиметровые дефекты.

Кроме того, Matrice 200 станет отличным помощников в поисково-спасательной деятельности: пропавших можно будет найти по тепловому следу и проложить оптимальный маршрут, оценив особенности обстановки. Модель справляется с полетами длительностью полчаса.

Walkera Voyager 5 – универсальный промышленный коптер

Дроны на водороде: почему они не опасны и как стартап BM Power использует их в нефтянке и доставке грузов

Разработчики Walkera LTD создали дрон Voyager 5. Устройство снабжено 4к-камерой, 30-кратным оптическим зумом, есть режим ночного видения и тепловизор, корпус беспилотника водонепроницаем.

Инженеры позаботились о том, чтобы коптер был готов к эксплуатации в любое время дня и ночи, невзирая на погодные условия.

С помощью пульта дистанционного управления можно отправлять Voyager 5 на дистанции до пяти километров. Благодаря трем аккумуляторам и умной системе энергосбережения, БПЛА выдерживает сорокаминутные полеты – на данный момент это самый высокий показатель среди дронов всего мира. Система ГЛОНАСС и GPS не позволит устройству затеряться.

D-02 – модульный беспилотник от XDynamics

Дроны на водороде: почему они не опасны и как стартап BM Power использует их в нефтянке и доставке грузов

Корпорация XDynamics выпустила модульный промышленный дрон D-02 – предполагается, что новинка будет использоваться в отрасли профессиональной беспилотной кинематографии. Коптер представляет собой авиационную платформу с настраиваемыми параметрами. Особенность модели в том, что из деталей можно собрать конструкцию, подходящую под индивидуальные производственные задачи: клиенту предоставляются на выбор разные вариации с установкой шарниров, сенсоров и прочих деталей конструкции.

Разработчики учли все нюансы: к примеру, перед первым запуском необходимо установить пропеллеры, подходящие для конкретных атмосферных условий. Несмотря на разнообразие деталей, коптер в собранном виде портативен. Благодаря восьми двигателям, беспилотник устойчив в воздухе и без проблем совершает посадку даже после поломки нескольких роторов.

Дроны на водороде: почему они не опасны и как стартап BM Power использует их в нефтянке и доставке грузов

D-02 может быть использован в качестве антенного оборудования для получения профессиональных видеоматериалов высокого качества: технология беспроводного радиовещания обеспечивает съемку в режиме реального времени в качестве 1080p, скоростью кадров 60/сек и ничтожно низкой задержкой. Также можно использовать коптер как инструмент для наблюдения за строительными объектами и инспектирования местности.

Дрон для чистки турбин от Aerones

Дроны на водороде: почему они не опасны и как стартап BM Power использует их в нефтянке и доставке грузов

Латвийские инженеры из организации Aerones создали беспилотник, который выполняет техническое обслуживание ветряных турбин, а именно чистит лопасти посредством шлангов с высоким давлением. Это действие затрачивает немало времени и энергии у работников, и использование на предприятии даже одного дрона позволит существенно оптимизировать процесс и сделать его более эффективным.

В беспилотник встроены механизмы безопасности, термо- и ультра-HD-камеры; система осуществляет бесперебойный мониторинг температуры источника питания и мотора. В корпусе коптера размещены сенсоры для точной навигации, а также радиолокационный алгоритм для избежания столкновений и парашюты – на случай сбоя системы.

Благодаря особой технологии стабилизации, БПЛА очень устойчив в полете даже при высокой скорости воздушных потоков.

К модели присоединен шланг, подключенный к источнику питания – это позволяет дрону парить над поверхностью неограниченное количество времени. На случай если подзарядиться негде, инженеры снабдили летательный аппарат батареей, которая выдерживает до 20 минут полета.

Разработчики заявляют, что коптер способен чистить до десятка турбин за день – в зависимости от размера лопастей и погодных условий. Перед процедурой чистки проводится предварительный осмотр – это позволяет рассчитать время работы, определить тип загрязнения, учесть дефекты и повреждения. В дальнейшем молодая, но перспективная компания планирует разработать больше функций для дрона – таких как тушение пожаров, транспортировка людей в безопасные места в случае ЧС, чистка небольших строений.

Смотрите про коптеры:  Радиоуправление своими руками | Пикабу

Коптер от Intel – Falcon 8

Дроны на водороде: почему они не опасны и как стартап BM Power использует их в нефтянке и доставке грузов

Сотрудники компании Intel анонсировали выпуск нового дрона с восемью моторами, созданного для промышленных инспекций, мониторинга и картографии. Октокоптер умеет разгоняться до 56 км/ч и оснащен роторами, расположенными по запатентованной V-образной схеме. Дрон создан по последнему слову техники: в корпусе есть запасные батареи с горячей заменой, встроенная система коммуникации и сенсоры кругового обзора, имеется GPS-модуль.

Falcon 8 выдерживает до 800 граммов дополнительного веса.

При этом масса беспилотника едва превышает 1 кг. Его удобно использовать для задач в рамках промышленного мониторинга инфраструктуры или съемки местности – производители гарантируют высокое качество и точность отснятого материала. Управление коптеров осуществляется посредством влагозащищенного пульта с встроенным экраном для демонстрации видеороликов качеством 1080p.

Источники: http://www.up-pro.ru/, https://robo-sapiens.ru/

Дрон-инспектор Elios

Квадрокоптер Elios – проект, разработанный швейцарской компанией Flyability совместно с китайским производителем мультикоптеров DJI. Благодаря видеосистеме Lightbridge-2 весом всего 70 граммов, дрон может транслировать видеозаписи в качестве 1080p на расстояние до 5 км. Видеопередача функционирует при температурном диапазоне -10°… 40°С.

Коптер можно использовать в замкнутом пространстве – защитный округлый корпус предотвратит жесткое столкновение и поломку прибора, а главное – даже в случае удара о поверхность дрон не изменит траекторию движения.

Устойчивость к температурным изменениям и прочная конструкция делает Elios идеальным инструментом для использования в местах, труднодоступных для человека – например, внутри паровых котлов для инспектирования их состояния, а также в ходе исследования ледниковых трещин.

Всепогодный беспилотник Matrice 200 от DJI

Компания DJI специализируется на БПЛА для любителей и профессионалов. В 2021 году организация представила новый промышленный летательный аппарат – Matrice 200. Дрон не боится непогоды: двигатели с высокой производительностью и 43-сантиметровые пропеллеры обеспечивают ровный полет даже в потоке сильного ветра, а система с двумя батареями автоматически нагревает аккумулятор, если M200 находится в воздухе при минусовой температуре. Закрытая конструкция устройства защитит механизм от дождя и снега.

Квадрокоптер DJI выдерживает вес одновременно трех камер и нескольких датчиков, благодаря чему съемка и навигация становится более качественной и точной. В корпус дрона встроена камера, также можно разместить два подвеса для других камер, к примеру, одну – для тепловизионной съемки, другую – с мощным увеличивающим объективом.

Таким образом легко обнаружить утечки тепла или дефекты на объектах: камера-тепловизор позволит найти проблемный участок, а с помощью зум-объектива можно детально исследовать объект на расстоянии. Производители модели утверждают, что с помощью встроенной камеры в режиме реального времени удается обнаружить миллиметровые дефекты.

Кроме того, Matrice 200 станет отличным помощников в поисково-спасательной деятельности: пропавших можно будет найти по тепловому следу и проложить оптимальный маршрут, оценив особенности обстановки. Модель справляется с полетами длительностью полчаса.

Walkera Voyager 5 – универсальный промышленный коптер

Разработчики Walkera LTD создали дрон Voyager 5. Устройство снабжено 4к-камерой, 30-кратным оптическим зумом, есть режим ночного видения и тепловизор, корпус беспилотника водонепроницаем.

Инженеры позаботились о том, чтобы коптер был готов к эксплуатации в любое время дня и ночи, невзирая на погодные условия.

С помощью пульта дистанционного управления можно отправлять Voyager 5 на дистанции до пяти километров. Благодаря трем аккумуляторам и умной системе энергосбережения, БПЛА выдерживает сорокаминутные полеты – на данный момент это самый высокий показатель среди дронов всего мира. Система ГЛОНАСС и GPS не позволит устройству затеряться.

D-02 – модульный беспилотник от XDynamics

Корпорация XDynamics выпустила модульный промышленный дрон D-02 – предполагается, что новинка будет использоваться в отрасли профессиональной беспилотной кинематографии. Коптер представляет собой авиационную платформу с настраиваемыми параметрами.

Разработчики учли все нюансы: к примеру, перед первым запуском необходимо установить пропеллеры, подходящие для конкретных атмосферных условий. Несмотря на разнообразие деталей, коптер в собранном виде портативен. Благодаря восьми двигателям, беспилотник устойчив в воздухе и без проблем совершает посадку даже после поломки нескольких роторов.

D-02 может быть использован в качестве антенного оборудования для получения профессиональных видеоматериалов высокого качества: технология беспроводного радиовещания обеспечивает съемку в режиме реального времени в качестве 1080p, скоростью кадров 60/сек и ничтожно низкой задержкой. Также можно использовать коптер как инструмент для наблюдения за строительными объектами и инспектирования местности.

Дрон для чистки турбин от Aerones

Латвийские инженеры из организации Aerones создали беспилотник, который выполняет техническое обслуживание ветряных турбин, а именно чистит лопасти посредством шлангов с высоким давлением. Это действие затрачивает немало времени и энергии у работников, и использование на предприятии даже одного дрона позволит существенно оптимизировать процесс и сделать его более эффективным.

В беспилотник встроены механизмы безопасности, термо- и ультра-HD-камеры; система осуществляет бесперебойный мониторинг температуры источника питания и мотора. В корпусе коптера размещены сенсоры для точной навигации, а также радиолокационный алгоритм для избежания столкновений и парашюты – на случай сбоя системы.

Благодаря особой технологии стабилизации, БПЛА очень устойчив в полете даже при высокой скорости воздушных потоков.

К модели присоединен шланг, подключенный к источнику питания – это позволяет дрону парить над поверхностью неограниченное количество времени. На случай если подзарядиться негде, инженеры снабдили летательный аппарат батареей, которая выдерживает до 20 минут полета.

Разработчики заявляют, что коптер способен чистить до десятка турбин за день – в зависимости от размера лопастей и погодных условий. Перед процедурой чистки проводится предварительный осмотр – это позволяет рассчитать время работы, определить тип загрязнения, учесть дефекты и повреждения.

Коптер от Intel – Falcon 8

Сотрудники компании Intel анонсировали выпуск нового дрона с восемью моторами, созданного для промышленных инспекций, мониторинга и картографии. Октокоптер умеет разгоняться до 56 км/ч и оснащен роторами, расположенными по запатентованной V-образной схеме.

Falcon 8 выдерживает до 800 граммов дополнительного веса.

При этом масса беспилотника едва превышает 1 кг. Его удобно использовать для задач в рамках промышленного мониторинга инфраструктуры или съемки местности – производители гарантируют высокое качество и точность отснятого материала. Управление коптеров осуществляется посредством влагозащищенного пульта с встроенным экраном для демонстрации видеороликов качеством 1080p.

Батареи

Да, снова батареи. Хорошая вещь в батареях это их инфраструктура: их можно заряжать где угодно, в большинстве случаев их можно транспортировать без ограничений, ничего не проливается и не воспламеняется, а «дозаправка» осуществляется легко, путем замены блоков батарей.

Литий-полимерные (Li-Po) и литий-ионные (Li-ion) батареи являются наиболее распространенными источниками энергии для дронов, но это не означает, что путешествие заканчивается здесь. Литий-тионил-хлоридные батареи (Li-SOCl2) обещают в 2 раза более высокую плотность энергии на килограмм по сравнению с литий-полимерными батареями, а плотность энергии литий-оксидных батарей (Li-air) обещает быть почти в 7 раз выше.

Тем не менее, они не являются широко доступными, что связано с определенными расценками. Литий-серные батареи (Li-S) могут заменить литий-ионные элементы по причине их более высокой плотности энергии (коэффициент 1,8) и снижения затрат от использования серы.

Бензин, керосин, метанол, этанол, снг(пропан)

Есть много хорошо зарекомендовавших себя бензиновых решений, и некоторые из них с замечательными летными характеристиками. Беспилотник «Penguin C» от UAV Factory может пролететь более 20 часов на одном полном баке бензина, а «CAMCOPTER S-100» от Siebel — 6 часов.

Еще одним преимуществом, когда речь идет о выносливости, является то, что БПЛА работающие на бензине с течением времени полета теряют вес, делая платформу легче и, следовательно, увеличивая дальность полета.

Смотрите про коптеры:  BEAM роботы

Прелесть этого источника энергии заключается в сочетании высокой удельной энергии на массу [Вт/кг] и высокой удельной энергии на объем [Вт/л]. По сравнению с литий-полимерными батареями, бензин в 48 раз увеличивает массовую плотность и в 13 раз объемную плотность энергии.

Водородные топливные элементы

Эти топливные элементы поразительны: нет прямого загрязнения, нет звука, и они питаются от чрезвычайно мощного источника: H2. Сравнивая жидкий Н2 с плотностью энергии [Вт/кг] Li-Po-батареи, мы видим, что коэффициент между ними составляет 150! Уже одной этой причины достаточно, чтобы вывести на рынок беспилотные летательные аппараты на водородном топливе.

Одной из компаний, стремящихся воспользоваться этими возможностями, является Protonex, дочерняя компания Ballard Power Systems- разработчика топливных элементов, находящегося в Барнаби. Недавно они передали свои топливные элементы с протонообменной мембраной (PEM)

Объединение H3 dynamics и HES Energy Systems, которое является сотрудничеством между ST Aerospace, DSO, HES Energy Systems и FSTD Singapore, привело к техническому прорыву в системах, работающих на твердом водороде. Поэтому компания H3 Dynamics, разработчик робототехнических технологий, объявила о выпуске «Hywings», запускаемого вручную беспилотника, способного выдерживать 10-часовую продолжительность полета и дальность до 500 км.

Hycopter от Horizon Unmanned Systemдостигает четырех часов полета без полезной нагрузки и 2,5 часа полета с полезной нагрузкой весом в 2 фунта. Этот беспилотник использует свою «полую» структуру для хранения энергии в форме водорода вместо воздуха, полностью исключая вес запасов энергии.

MicroMulticopter Aero Technology, Co. Ltd.. (MMC) занимается коммерциализацией водородных топливных элементов для дронов, называемых «топливными элементами H-1». Кроме того, «HyDrone 1550» — это первый в мире беспилотник на водородной основе, разработанный и изготовленный компанией MMC.

Корейская компания Hylium Industries, Inc.разрабатывает беспилотники с 4-часовым временем полета; модель «H2Quad-1000» от находящейся в Монреале EnergyOr достигает 2 часов полета с полезной нагрузкой весом в 1 кг.

Intelligent Energy также продает беспилотники на топливных элементах и ​​заявляет: «Системы топливных элементов с воздушным охлаждением Intelligent Energy работают на водороде и окружающем воздухе, чтобы производить чистый постоянный ток в простом, экономичном, прочном и легком корпусе. Они имеют более высокое отношение энергии к массе, чем системы на батарейках, и могут заправляться за несколько минут ».

Metro skyways Ltd, дочерняя компания Urban Aeronautics, объявила в апреле 2021 года, что компания разрабатывает четырехместную, работающую на водороде, летающую машину VTOL, под названием «CityHawk».

Газоэлектрические гибриды

Яркими примерами являются гибридные газоэлектрические двигатели от Pegasus Aeronautics, базирующейсяся в Ватерлоо, Онтарио, или YEAIR из Берлина, Германия. Оба сочетают в себе быструю реакцию электродвигателя с преимуществами полета на бензине.

Зарубежный опыт применения беспилотников в области энергетики

В 2021 году одно из региональных подразделений энергетической компании в провинции Чжаотун (Китайская Народная Республика) решило взять на вооружение беспилотные летательные аппараты для проведения проверок линий электропередач. Это был пилотный проект, целью которого было снижение рисков для рабочих, выполнявших проверки опор и часто подвергавшихся опасности падения с высоты.

После первого года успешного опыта использования БПЛА в следующем, 2021 году, компания приняла решение о регулярном осуществлении контроля ЛЭП с помощью беспилотников. А с 2021 года такие работы выполняются с помощью БПЛА постоянно и по всей провинции. Помимо обычных проверок состояния ЛЭП беспилотники помогают очищать провода и выполнять другие сложные работы.

Как создают электропитание для беспилотников

Все вроде бы не так сложно. «Но где же здесь наука?» — спрашиваем мы у руководителя лаборатории доктора химических наук Юрия Добровольского. «Наука в том, — отвечает ученый, — что практически каждый из материалов, используемых в МЭБах, представляет собой продукт высоких технологий. Мы не все еще умеем делать сами, но даже те материалы, которые приходится закупать, часто необходимо доводить до требуемых параметров. Возьмем катализатор, который мы производим здесь, в нашей лаборатории. Здесь мы имеем дело с реальной нанотехнологией. Катализатор представляет собой мелкие кластеры платины размером 1-4 нанометра. Он наносится на сажу или оксидный материал. В наших батареях для электродов используется пористая углеродная бумага – увы, но в России ее не делают. На эту бумагу катализатор наносится на специальном роботизированном станке, установленном в нашей лаборатории. В качестве ионообменной мембраны (твердого электролита) также применяется импортный материал — Nafion. Это промышленный стандарт, однако, у материала есть один важный недостаток – при температуре минус 2 градуса он утрачивает проводящие свойства. А все прекрасно знают, каково заводить автомобиль, если в аккумуляторе замерз электролит. Для БПЛА, которые мы оснащаем электропитанием, такие параметры мембраны совершенно невозможны – особенно если учесть, что температура воздуха падает на 6 градусов с каждым километром высоты. При 0 градусов на земле, на высоте 3 км уже 18-градусный мороз. Мы придумали вводить в Nafion специальные добавки, которые позволяют материалу сохранять проводящие свойства при минус 20. Работы продолжаются, и мы надеемся повысить этот порог до минус 40, а в будущем до минус 60 градусов, чтобы БПЛА на наших топливных элементах могли летать в Арктике. Внешние панели МЭБа изготавливаются из углеродной фольги «графлекс». Это материал российского производства, производимой компанией, созданной на базе Московского университета».

Лазер

Компания Laser Motive разработала технологию силовой связи БПЛА, в которой беспилотники оснащены приемником-преобразователем лазерного пучка в энергию. В 2021 году Локхид Мартин при содействии Laser Motive представил беспилотник «Stalker», который непрерывно летал 48 часов с использованием лазерной системы зарядки.

Том Кунс, руководитель программы Stalker, сказал: подобная система подзарядки «земля-воздух» позволяет нам обеспечивать практически неограниченную продолжительность полета, чтобы расширять и расширять профили миссии, которые может выполнять движок Stalker».

Немецкие Ascending Technologies вместе с Laser Motive подтвердили эффективность этой технологии еще в 2021 году на небольшом беспилотном квадрокоптере, полетом в течение 12 часов.

Линии электропередач

Линии электропередач, покрывающие обширные пространства, являются сердечно-сосудистой системой современных энергосистем. Они представляют собой уникальные объекты обслуживания вследствие географической разбросанности, а также высоты. Обычно такие линии проверялись с помощью вертолетов и соответствующих методов.

Теперь же их можно более легко и эффективно проверять с помощью дрона DJI Inspire Pro, на который установлена камера Zenmuse X5 с матрицей Micro 4/3. При таком подходе проверка может начаться практически сразу же после прибытия на место. Эти камеры могут создавать фотографии с разрешением 16 Мп и 4К-видео, благодаря чему получаются детализированные изображения, которые можно эффективно использовать при последующем анализе и увидеть значительные проблемы еще в полете.

Серия DJI M600 представляет собой летающую платформу с большой полезной нагрузкой, что позволяет использовать ее вместе с подвесом DJI Ronin MX. Благодаря этому специалисты смогут использовать при проверке тяжелые большие камеры с соответствующими матрицами, необходимыми для более специализированной работы.

Также можно добавить еще два спутника и системы блоков инерционного измерения, создав в общей сложности 6 уровней резервирования для обеспечения полной надежности пилотирования в любое время. Поддержка DJI SDK позволяет настраивать дрон, чтобы упростить процедуру проверки: от стандартизированных полетных заданий до полностью автономного полета.

Направления в работе компании

Энергонакопители нового поколения выпускаются в трех основных направлениях:

Создаваемые системы питания применяются для беспилотных аппаратов мощностью до 1 кВт и в различных роботизированных комплексах.

Роботизированные технические комплексы, функционирующие от топливных элементов на основе водорода, обладают улучшенными характеристиками эксплуатации, включая длительное время работы. Время эксплуатации беспилотника с размерами и весом, не отличающимися от устройств на литий-ионных аккумуляторах, повышается в пять раз.

Нефть и газ

Безопасность и эффективность — это главные условия для современных энергетических перерабатывающих мощностей, поэтому важным моментом становятся проверки состояния объектов, чтобы можно было продолжать работу в нормальном режиме. Традиционные методы проверок всегда представляли сложность, так как приходится работать на больших площадях с объектами, обладающими сложной конструкцией. Беспилотники помогают быстро проверять с воздуха даже самые большие объекты.

Смотрите про коптеры:  Квадрокоптер большой грузоподъемности

Серия дронов DJI Phantom представляет собой простое, эффективное средство проверки, включая возможность близкого осмотра вертикальных конструкций.

Для более сложных задач можно использовать другие виды продукции DJI, включая камеру Zenmuse XT с тепловизионной матрицей на основе технологий FLIR, камеру Zenmuse X5 с его большой матрицей Micro 4/3, а также высокоэффективные платформы, обладающие увеличенным полетным временем до 30 минут.

Но какие бы технологии не применялись, указанные системы помогают инспекторам быстро выявлять конструктивные недостатки, фиксировать “горячие точки”, определять утечки газа и многое другое, чтобы быстрее принимать решения и более эффективно выполнять ремонтные работы.

Отличия от конкурентов

В компании трудятся ведущие ученые и опытные инженеры инновационного центра «Сколково» и МЭИ, которые занимаются разработкой и проектированием автономных энергетических систем.

«С учеными познакомились на научных конференциях, а также через Сергея Нефедкина. Сейчас в BM Power работают специалисты из США и Южной Африки. Рядовых сотрудников искали на рынке труда», — поясняет Алексей Иваненко.

Вначале определяется область развития будущей технологии, после чего происходит постановка задачи инженерам и ученым. Благодаря интенсивной, слаженной работе коллектива в течение года с момента основания компании был создан и прошел успешные испытания принципиально новый продукт — топливный элемент на основе водорода.

Поиск рынков: проблема и решение

Российский рынок дронов имеет мощнейший потенциал, но реализация пока стоит на месте, поскольку необходима соответствующая поддержка государства. Выполнять почтовую доставку товаров с помощью дронов не представляется возможным, поскольку действует запрет на использование квадрокоптеров и прочих подобных устройств.

Применение водородных технологий

Правительство России, следуя общемировому тренду, старается поддерживать технологические стартапы в области новейших топливных технологий. Проект компании с рабочим названием «Тихий дизель» участвовал в госпроекте и был одобрен в начальной стадии. Цель проекта — разработка метода бесшумной генерации электрической энергии.

Серия m200 — новый инструмент для бизнеса

Серия M200, по мнению ряда специалистов, уже опробовавших новую модель промышленного дрона на практике, удовлетворяет всем требования в области технического обслуживания и проверок объектов энергосистемы за счет своих технических характеристик, позволяющих повысить эффективность работы многих подразделений, обслуживающих энергетические предприятия и инфраструктуру.

Солнечная генерация

Камера DJI Zenmuse XT обладает множеством преимуществ для проверок инспекторами солнечных панелей, которые могут устанавливаться на крупных фермах солнечной генерации. Кроме того, что Zenmuse XT может показывать четкую картину температурных аномалий на четких ТПВ-изображениях, камеру также можно использовать для сканирования установленных солнечных панелей прямо во время их эксплуатации на больших площадях за короткое время.

Это позволяет быстро изолировать проблемные панели чтобы подготовить их к ремонту, не снижая при этом оптимального уровня солнечной генерации. Если установить камеру на платформу DJI M100, то за 30 минут полетного времени инспекторы смогут провести проверку большой площади.

При установке камеры Zenmuse X3 или X5 на дроны серии Inspire обеспечивается высокая скорость проверки рядов солнечных панелей на станции. Вместо проверки каждой панели с земли, когда инспекторы вынуждены передвигаться пешком между рядами, в руки специалистов попадает летающая платформа, которая помогает делать видеозаписи в 4К-формате и получать четкие кадры, которые нужны для выполнения первоначальных проверок.

Солнечная энергия

В последние годы солнечные элементы повысили свою эффективность с 10% до почти 46% и достигли коэффициента мощности около 175 Вт/м2. Для снабжения беспилотника исключительно солнечной энергией требуется большая поверхность, например, верхняя часть крыла. Такие крылья смогут очень хорошо работать в качестве элемента увеличения дальности полета для многороторных дронов.

Солнечные гибриды

Солнечные Гибриды (солнечная батарея обычная батарея) достигают удивительной выносливости. Alta Devices и PowerOasis объявили, что «сотрудничают в целях разработки первого в мире эталонного проекта, использующего интегрированные системм питания от солнечных батарей и литий-ионных батарей для небольших беспилотников».

Привязные системы предоставляют «неограниченное» время полета в небольшом радиусе, что идеально подходит для наблюдения и разведки. Система троса «T1» от MMC
поддерживает большинство дронов, таких как «TDrone 1200» от MMC, «Matrice 600» от DJI, «S1000»от DJI, «Typhoon H» от Yuneec, «Falcon 8 »от Intel, Микродроны «md4-1000» и много других.

Супер/ультра-конденсаторы

Вознесет ли графен на новые высоты SuperCaps? В феврале 2021 года General Electrics
спонсировала исследовательские работы в области суперконденсаторов. Первичные энергоресурсы, такие как двигатели внутреннего сгорания, топливные элементы и батареи, хорошо работают в качестве непрерывного источника малой мощности, но не могут эффективно справляться с пиковыми потребностями в энергии или восстанавливать энергию, поскольку они разряжаются и медленно перезаряжаются.


Кажется, что конденсаторы сильно отстают от батарей в отношении плотности энергии, но они являются отличным средством для улучшения гибких газоэлектрических гибридных конфигураций.

Чем руководствовались создатели проекта

Колоссальные выбросы углерода несут угрозу экологии планеты. В поисках альтернативного источника энергии, ученые пришли к выводу, что водородные электрохимические генераторы в недалеком будущем придут на смену генераторам, работающие на основе принципа внутреннего сгорания.

В результате электрохимического превращения энергии топлива в электричество образуются не вредные для экологии углекислоты, а дистиллированная вода. Кроме того, в отличие от нефти и газа, водород — возобновляемый ресурс, его можно получить с помощью гидролиза воды.

Главное экономическое преимущество водорода как основы топливного элемента состоит в том, что он достаточно энергоемкий (140 МДж/кг), а водородные электрохимические генераторы обладают высоким КПД. Водород — самый распространенный химический элемент, он с легкостью вступает в электрохимическую реакцию.

Ядерная энергетика

Атомные электростанции сегодня представляют один из самых эффективных и доступных источников энергии. Однако чтобы обеспечить безопасность, управлять ядерными установками следует в соответствии с высокими стандартами эксплуатации. Ядерные материалы также представляют серьезный риск для безопасности членов команды инспекторов, что лишь на пользу решений для удаленной проверки.

Использование БПЛА для проверок в подобных ситуациях позволяет выполнять работу быстрее по сравнению с традиционными методами. Дрон DJI Inspire, оборудованный тепловизионной камерой DJI Zenmuse XT, представляет уже готовое термографическое решение для определения потенциальных утечек или структурных проблем, невидимых невооруженным глазом.

Дрон DJI Inspire также можно оснастить камерой высокого разрешения с матрицей Micro 4/3 Zenmuse X5. Таким образом, инспекторы получат в свое распоряжение гибкую платформу, которая способна удовлетворить различные потребности специалистов и работать в разных обстоятельствах.

Подведение итогов

Все источники энергии беспилотных летательных аппаратов имеют свои индивидуальные преимущества, делающие специфической полезность каждой миссии. Гибридные решения (источник энергии двигательный комплекс) соответствуют переходу к более чистым видам энергиям.

Сегодня разумным шагом будет отобрать лучшее из двух миров, поскольку гибриды позволяют компенсировать недостатки каждой технологии. Более того, такое решение позволит увидеть, куда движутся другие отрасли (например, автомобильная), поскольку они являются хорошими «тиражниками», когда речь заходит о будущем снижении затрат благодаря массовому производству и наличию инфраструктуры.


На российском рынке представлены несколько производителей топливных элементов, одна из них компания BMPower (Москва).

Компания стала работать на рынке с 2021 года и реализовала уже более 20 пилотных и коммерческих проектов. Один из них – первый в мире водородный вертолет (30кг взлетная масса, полезная нагрузка до 5кг) с временем полета до трех часов. Отличительной чертой продукта компании BMPowerявляются топливные элементы, способные работать в экстремальных условиях до -40С.

Сейчас у компании широкая сеть технологических партнеров в разных странах мира – Великобритания, Израиль, США, Бразилия. В декабре 2021 BMPower принимала участие в международном конкурсе IPIEC-GLOBAL 2021 и заняла двенадцатое место среди 300 компаний участников и третье место в интернет-голосовании.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector