طائرة مسيّرة (درون) لفحص حقول الألواح الشمسية

المشكلة

اتسعت حقول الطاقة الشمسية في الأردن، بينما لا يزال فحصها يدويًا، إذ يتنقّل الفني بين الصفوف ويفحص الألواح بالعين المجردة. وتكمن المشكلة في أن اللوح المغطى بالغبار أو المتشقق لا يتوقف عن العمل، بل يستمر بإنتاج أقل، فلا يظهر عطل واضح يلفت الانتباه، وتكون النتيجة خسارة تراكمية غير ملحوظة. وتستطيع الطائرة المسيّرة تغطية مساحة تحتاج إلى يوم كامل من الفحص سيرًا على الأقدام خلال ساعة واحدة، كما يمكنها رصد أنماط لا تلتقطها العين المجردة.

كيف يعمل

1. التخطيطتُحدَّد حدود الحقل على الخريطة، ويولّد النظام مسار طيران يغطي الحقل بالكامل.
2. الطيرانتتبع الطائرة المسار المحدد على ارتفاع ثابت باستخدام حساس الضغط ونظام GPS.
3. التصويرتصوّر الكاميرا كل صف من الألواح مع تسجيل إحداثيات كل صورة.
4. التحليليحلل النظام الصور ويصنّف كل لوح إلى: نظيف، أو مغطى بالغبار، أو مظلّل، أو مكسور.
5. الربطتُربط كل ملاحظة بإحداثياتها، مما يتيح تحديد اللوح المعني بدقة.
6. التقريرتعرض لوحة المتابعة خريطة للحقل ملوّنة وفق حالة الألواح، مع قائمة بأولويات الصيانة.

مميزات المشروع

• يوفّر وقتًا فعليًا في عملية الفحص، ويمكن قياس هذا التوفير بالساعات وبالدنانير.
• يجمع بين الطيران المبرمج وتحليل الصور وتحديد المواقع الجغرافية.
• ينتمي إلى قطاع نامٍ في الأردن، وللفكرة تطبيق فعلي في السوق يتجاوز الإطار الأكاديمي.
• تكون المخرجات تقريرًا بصريًا واضحًا يسهل عرضه على لجنة المناقشة.
• قابل للتطوير بإضافة كاميرا حرارية لكشف النقاط الساخنة.

التحديات المتوقعة

فيما يلي أبرز العقبات المتوقعة في أثناء التنفيذ، نعرضها بوضوح لتكون على بيّنة منها قبل البدء.

• الحفاظ على ثبات الارتفاع والمسار في ظل الرياح فوق الحقول المكشوفة.
• يؤدي انعكاس أشعة الشمس على سطح اللوح إلى إشباع الصورة وإخفاء التفاصيل.
• يُعدّ تمييز الغبار من الظل ومن الكسر في الصورة الجزء الأصعب تقنيًا.
• الموازنة بين زمن الطيران الذي تتيحه البطارية ومساحة الحقل.
• ربط كل صورة بإحداثيات دقيقة بما يكفي لتحديد لوح بعينه.

نقدّم لك حلًا لكل منها ضمن الاستشارة.

أسئلة اللجنة المتوقعة

يُستحسن إعداد إجاباتك عنها مسبقًا، إذ تتكرر هذه الأسئلة لدى لجان المناقشة في المشاريع المماثلة.

1. كيف دُرّب النموذج على كشف الألواح المغطاة بالغبار والمكسورة؟ وما مصدر الصور المستخدمة في التدريب؟
2. كيف تُربط كل صورة برقم اللوح الصحيح في الحقل؟
3. ما أثر زاوية الشمس والانعكاس في دقة التحليل؟
4. ما الدقة التي حققها النموذج؟ وكيف قيست؟

تدرّب على المناقشة سؤالًا سؤالًا