Renu 机器人公司利用自动割草机帮助太阳能设施改善植被管理

雷努机器人公司
"Digi XBee-PRO 900HP 是我们解决方案中通信组件的绝佳解决方案。我们对它的网状网络功能、易于集成和支持的频率范围尤其满意。

首席技术官 Michael Blanton

Digi 绿色科技奖利用人工智能、无线通信、传感器、GPS 导航和集中管理,总部位于圣安东尼奥的 雷努机器人公司 正在彻底改变太阳能设施进行植被管理的方式。该公司利用先进的自主电动割草机器人,帮助公用事业规模的太阳能发电厂控制杂草和其他植被的生长,防止它们遮挡太阳能电池板。其结果是:成本更低,安全性更高。

植被管理的挑战

有植被的太阳能场

在占地数百英亩的公用事业级太阳能设施中,有无数问题必须加以管理,以降低成本,改善光伏系统和储能系统的运营和维护,确保最高性能,并最大限度地产生无碳电力。这些问题包括环境、健康和安全法规、安全数据管理、人员培训、维护和零部件库存等。但是,有一个简单但令人头疼的问题,即使是最好的太阳能发电设施也会受到影响:植被失控。

这是因为,即使在阳光明媚的日子里,如果光伏太阳能电池板被草丛、杂草和其他野生植物遮挡,也无法产生环保电力。根据 Renu Robotics 公司首席技术官迈克尔-布兰顿(Michael Blanton)的说法,化学除草剂和杂草杀虫剂并不能解决问题。"他解释说:"虽然这些除草剂能杀死不需要的植物,但它们会破坏植物的根系。"这会导致土壤侵蚀,破坏太阳能电池板支架的稳定性--更不用说它们对环境的影响和对工人的潜在危害了。

这就导致许多太阳能发电运营商每周或每月都要派遣园艺人员来改善植被管理和修剪杂草,从而导致高昂的成本和不受欢迎的安全问题。"布兰顿说:"一个太阳能设施每天可能有几十个人外出,只是简单地修剪杂草丛生的碍事植被和杂草,以确保太阳能电池板能够不受阻碍地获得阳光。"但这意味着非常高的成本,以及对现场基础设施和这些人员的巨大风险。       

植被管理的智能自主解决方案

雷诺博特自动割草机有机会帮助太阳能运营商控制失控的植物、草和杂草 为降低成本和安全考虑,Renu Robotics 公司创造了 Renubot。这款自动全电动割草机/拖拉机与充电舱和任务控制中心配合使用,采用了人工智能技术、 Velodyne 激光雷达传感器通过实时动态 GPS 定位导航、大功率电池、无线通信和远程管理,可在一排排光电传感器之间进行定期、精确的除草,并将植被保持在可接受的长度。

Renubot解决方案的关键之一:来自Digi XBee® PRO 900HP的集成无线通信,这是一种嵌入式模块,可为设备提供一流的无线连接。XBee PRO 900HP 充分利用了DigiMesh®网络协议的优势,具有高密度网络运行和支持睡眠路由器的特点。这些模块支持长达 28 英里的射频视距(使用高增益天线)和高达 200 Kbps 的数据传输速率,是需要提高数据吞吐量的远距离应用的理想之选。

Digi XBee 900HP PRO 以网状网络的形式部署在数英亩的太阳能电池板上,将导航修正数据从基站传输到雷诺博割草机车队。当这些割草机回到充电舱时,也会收到最新的调度信息和路线。

"Digi XBee 900HP PRO 是我们解决方案中通信部分的出色解决方案,"Blanton 说。"我们对它的网状网络功能、易于集成和支持的频率范围尤其满意。由于我们的实施范围可达数百英亩,因此我们希望有多种无线电频率可供选择,以支持更长的距离。

据高级电气工程师 Jason Beans 介绍,Renu Robotics 的集成工作分两个阶段进行。"最初,我们使用透明模式下的 XBee 无线电模拟基站与机器人割草机之间的串行电缆连接,"他说。他说:"这种配置很容易部署,只需很少的开发工作,就能让我们快速运行系统。接下来,我们利用 API 模式和网状网络来开发嵌入式软件,以便在系统中操作 XBee 节点。   

省钱--还有地球

雷诺博特植被管理除 Digi 调制解调器连接外,用于植被管理的 Renubot 解决方案还利用人工智能进行自主指挥和控制,同时利用机器学习控制能源使用优化、自我诊断,并利用传感器/算法学习和评估地形。导航以存储的路径图为基础,传感器检测路径上的意外物体。Renubot 拥有 200 多万行软件代码,使用业界领先的机器人操作系统,可智能监控割草机,并通过笔记本电脑、平板电脑或智能手机向操作员无线传输有关性能、位置和维护的信息。  

"与目前的成本相比,Renubot 系统通常能为太阳能和能源设施节省 30%-50%的成本,"Blanton 解释道。"我们的自动拖拉机向资产所有者和太阳能供应商展示了它们在削减成本、时间和碳排放方面所能做出的宝贵贡献,同时还能维护场地,使设施发挥最大性能。

"有了我们的解决方案,运营商无需再雇佣和管理修剪人员。这样可以避免事故,优化日程安排,包括在白天以外的时间对设施进行修剪,"Blanton 说。

"我们开发 Renubot 的目的是利用完全电动的自动驾驶汽车,支持客户实现清洁、可再生能源的愿景。据估计,一个典型的 100 千瓦发电站每年要产生 16 万磅二氧化碳。但有了 Renubot,我们就能让太阳能发电变得更清洁、更经济,从而加强太阳能产业的未来发展。

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