Weekly News

Droner skal bruges til vindmølleinspektion

Inden for få måneder vil den første drone lande på en vindmøllevinge. Det vil bane vejen for forbedret inspektion med droner.

Dronen vil være interessant for et enormt marked med titusinder af vindmøllevinger.

– Fordelen ved at kunne lande på vingen er, at vi frem for en visuel inspektion af overfladen, som vi får ved de overflyvninger, vi allerede i dag foretager, kan foretage en scanning med ultralyd, der afslører eventuelle skaders omfang i dybden. Perspektivet er, at vi med den teknologi ikke blot vil kunne foretage grundigere inspektion, men potentielt også fjernstyret reparation, forklarer divisionsdirektør Ulf Larsen, FORCE Technology.

FORCE Technology har allerede udviklet prototypen på en drone, der kan lande og foretage ultralydsscanningen. Testflyvninger er blevet gennemført, og inden for de nærmeste måneder vil man gennemføre full scale-forsøg med dronen på virkelige vindmøller.

– Prototypen er tung af en drone at være, 22 kg, og det er ganske kompliceret at arbejde trådløst med ultralyd. Så der er stadig meget udviklingsarbejde. Til gengæld vil dronen være interessant for et enormt marked med titusinder af vindmøller verden over med stadig længere vinger og voksende behov for periodisk inspektion, siger Ulf Larsen.

Inspektion med en sådan drone vil være et alternativ til manuel inspektion fra teknikere med rope access; potentielt hurtigere, billigere og uden risiko for personskade. Erfaringen viser, at dronerne kan arbejde under samme vindforhold som teknikerne. De vil endog kunne arbejde i fugtigt vejr, selvom de ikke vil kunne i egentligt regnvejr.

FORCE Technology har mange års erfaring med droneinspektion på boreplatforme offshore, hvor det på grund af de ret stabile vindforhold er forholdsvis let at styre dronerne. Der er en anden turbulens omkring en vindmølle, og at lande under sådanne forhold er kompliceret. Derfor foregår droneudviklingen hos FORCE Technology i tæt samarbejde med Alexandra Instituttet. Deres opgave har været at udvikle en algoritme, der vil gøre det muligt at foretage landingen med autopilot, når dronen først er placeret over vingen ved manuel fjernstyring.

– En manuel landing vil altid foregå pr. øjemål. Autopiloten er langt mere præcis og kan reagere hurtigt på f.eks. sidevind. Ved hjælp af afstandssensorer og kamerainput kan den hele tiden tjekke om landing­en foregår præcist og nænsomt nok, forklarer Computer Vision Specialist Katrine Hommelhoff Jensen, Alexandra Instituttet.

For at foretage landingen svæver dronen først rundt om vingen og skaber ud fra fotos fra forskellige vinkler en 3D-model af vingen, som den herefter kan navigere efter. 3D-modellen genbruges, når dronen er landet og foretager ultralydsscanningerne. De projekteres ind på modellen, så lokationen af eventuelle skader kan synliggøres.

– Udfordringen er, at det er svært at finde kontrastpunkter på et hvidt, blankt objekt som en vindmøllevinge – især på en baggrund, der sædvanligvis er dansk gråvejr. Det skal gå hurtigt, fordi måling, landing, scanning og nedtur skal klares på en begrænset batterikapacitet, fortæller Katrine Hommelhoff Jensen.

Udviklingen af den nye dronetype, der være til stor glæde for offshore­vindmølleindustrien, er kommet i stand med støtte fra en pulje under Uddannelses- og Forskningsministeriet, der blev bevilget sidste år for at støtte den lovende udvikling inden for droneteknologien. Puljen supplerer bevillinger til forskning via Innovationsfonden og en samlet bevilling til dronecentrene på Aarhus Universitet, Aalborg Universitet og Syddansk Universitet.

Blandt flere andre projekter, der har fået glæde af Uddannelses- og Forskningsministeriets pulje, har også Danmarks Nationale Metrologi­institut (DFM) kastet sig over et, der har interesse for off­shoreindustrien: udvikling af udstyr, der fra en drone kan anvendes til at måle korrosion, f.eks. på boreplatforme.

– Foreløbig har vi udviklet en prototype-sensor, der kan foretage nøjagtige og pålidelige målinger i laboratoriet. Den har nogenlunde størrelse som en skotøjsæske, hvilket er større end ønsket til droneanvendelser. Udfordringen i arbejdet med sensoren ligger nu i at bevare evnen til at udføre nøjagtige målinger samtidig med, at vægt og volumen mindskes, så sensoren kan flyve på mellemstore droner. For at gøre sensoren attraktiv, skal prisen desuden reduceres, siger Jan Hald, DFM, og fortsætter:

– Der er allerede stor interesse for prototypen i offshoreindustrien, så nu fortsætter vi udviklingen. Bevillingen fra Uddannelses- og Forskningsministeriet dækker til udgangen af 2018, hvor vi forventer at have løst nogle af udfordringerne. Målet er til den tid at have konstrueret en dronevenlig prototype og gennemført en testflyvning eller to. 

Fakta

En drone (UAV – unmanned aerial vehicle) er et fjernstyret luftfartøj uden en menneskelig person ombord. De kan styres med varierende grader af autonomi. Enten ved en grad af fjernstyring fra en ekstern operatør på jorden, i et andet fartøj eller fuldt autonomt via computere ombord på dronen.

Del

Journalist

Steen Blendstrup

Andre artikler