LA MÉTHODE POUR LES INSPECTIONS THERMOGRAPHIES

LA MÉTHODE POUR DES INSPECTIONS THERMOGRAPHIQUE

Inspection sur site de panneaux solaires photovoltaïques 

Les champs de panneaux solaires, comme tout autre objet d’infrastructure artificielle, nécessitent des inspections périodiques. En règle générale, l’inspection sur site de panneaux solaires photovoltaïques (PV) nécessite l’utilisation de deux capteurs. – des caméras infrarouges et des caméras de lumière du jour, pour détecter les panneaux défectueux qui chauffent en raison de problèmes de connexion, de dommages physiques ou de débris.

Un drone équipé d’une caméra thermique est le meilleur choix pour l’inspection sur site de panneaux solaires. Car dans la plupart des cas, il permet de réduire les coûts par rapport à l’aviation habitée et de gagner du temps par rapport au contrôle visuel avec une caméra infrarouge portable.
Vous pouvez également utiliser des drones semi-professionnels équipés de caméras changeantes telles que DJI Inspire. Mais cela nécessite deux fois plus de temps: pour permettre le vol de contrôle en premier avec une caméra de lumière du jour, puis répétez le vol après être passé en mode IR. Afin de minimiser le temps nécessaire à l’inspection, les deux capteurs (caméras) sont généralement utilisés simultanément, ce qui nécessite un drone avec une capacité de levage suffisante.

Défauts détectables

Les deux principaux défauts visibles avec la caméra infrarouge sont les problèmes de connexion et les dommages physiques.
Problèmes de connexion – par exemple lorsqu’un panneau ou une série de panneaux ne sont pas connectés au système. – l’alimentation produite à partir du ou des panneaux ne peut pas circuler à travers le système et sur le réseau. De sorte que l’alimentation est convertie en chaleur et l’ensemble du panneau (s) va chauffer légèrement.

panneaux solaires PV prise par une caméra FLIR dans le spectre infrarouge

Figure 1 - panneaux solaires PV prise par une caméra FLIR dans le spectre infrarouge

Par exemple (voir figure 1), le panneau marqué Bx7 présente une température moyenne légèrement supérieure à celle des autres panneaux et doit être vérifié – défauts et problèmes de connexion.

Lorsqu’il y a des dommages physiques sur le panneau sous-jacent. – cela provoque de petites zones de chauffage plus extrême alors que l’électricité circule et se redresse derrière la zone endommagée. De tels défauts peuvent être visibles sur l’échantillon. – le point brillant dans le rectangle marqué Bx3 avec une température maximale de 169,4 ° F (76,3 ° C). Les dommages physiques sont également visibles dans d’autres zones.

Les deux types de défauts sont généralement clairement visibles sur les images dans le spectre infrarouge. Ce qui rend la localisation des défauts relativement facile, même sur une orthophoto cousue.

Inspection par drone thermographie

Dans le spectre visible (avec une caméra de lumière du jour), seuls les débris sur les panneaux peuvent généralement être détectés. Il est utile de déterminer si le point chaud correspond au chauffage du panneau ou aux débris (saletés, fientes d’oiseaux, etc.) en train de chauffer.

Photo d’un panneau solaire photovoltaïque prise avec une caméra de jour avec des débris visibles sur le panneau

 Photo d’un panneau solaire photovoltaïque prise avec une caméra de jour avec des débris visibles sur le panneau.

Les bris de vitre ne sont généralement pas détectables à moins que le drone vole très bas car les fissures sont petites. Ce n’est qu’en cas de dommages graves que des bris de vitre seront visibles sur les photos.

Planification de la mission d’inspection du champ de panneaux solaires 

En général, les missions d’inspection sur site de panneaux solaires avec des drones sont planifiées de la même manière que les missions de photogrammétrie par UAV standard : définition de la zone d’enquête et optimisation des paramètres d’itinéraire et de caméra pour obtenir les meilleurs résultats pour le traitement des données.

Mission d’inspection de panneaux solaires prévue dans l’UgCS

Mission d’inspection de panneaux solaires prévue dans l’UgCS

Sélection GSD

Pour la mission de photogrammétrie, la distance d’échantillonnage au sol (GSD) est définie par le client et constitue la principale caractéristique des données de sortie de l’enquête.

Dans le cas d’une inspection de panneau solaire, le client doit définir quels défauts doivent être détectés. Pour détecter les panneaux avec des problèmes de connexion, GSD pour les images IR doit être réglé sur 25 cm. Pour détecter les dommages physiques ou les points chauds plus petits que l’ensemble du panneau, vous devez régler le GSD entre 5 et 16 cm. Pour les missions d’enquête lorsque les drones portent simultanément des caméras infrarouges et des caméras de lumière du jour, le GSD pour les caméras de lumière du jour n’est pas pertinent, car il produira des images avec un GSD bien supérieur au capteur IR en raison de la faible résolution des caméras thermiques. Par exemple, une caméra optique avec un objectif de 16 mm pour correspondre à l’objectif FLIR de 7,5 mm produira des images avec 1,3 GSD alors que les images FLIR sont à 15,7GSD.

Pour les missions d’étude de panneaux solaires lorsqu’un drone avec des caméras interchangeables sera utilisé, définissez un écart-type supérieur à 2 cm – ceci permettra de détecter même de petits débris sur les panneaux mais ne produira pas des milliers d’images en vol.

Camera position

La plupart du temps, la caméra sera réglée sur la position nadir. Dans les cas où le système de poursuite ne peut pas être positionné selon un angle défini ou pour certains sites de groupe fixes, vous pouvez utiliser une configuration oblique en fonction de l’heure du jour et de la position du soleil.

L’angle optimal des panneaux solaires pour les images thermiques est compris entre 5 et 30 degrés afin d’éviter les reflets et les températures imprécises. Si de telles images ne peuvent pas être acquises avec la position de la caméra nadir, l’angle de la caméra doit être ajusté pour garantir des images de panneaux allant de 5 à 30 degrés.

Traitement de l’information

Des techniques de traitement de données d’image standard peuvent être utilisées pour assembler des photos prises avec des caméras à la lumière du jour et à infrarouge.

Carte orthophotographique du champ de panneaux solaires dans le spectre infrarouge

Les cartes orthophotographiques de champs de panneaux solaires relativement petits peuvent être analysées manuellement avec différents niveaux de zoom.

Figure 7 : détection automatique des défauts sur les panneaux solaires

Nul doute que l’utilisation de drone pour les levés topographiques ou les inspections d’infrastructures permet d’économiser du temps et de l’argent. Les fonctionnalités et les outils de planification de mission de drone permettent aux professionnels du drone de personnaliser chaque mission en fonction des besoins de l’application.