Können Drohnen, IoT-Analysen und KI das Kudzu-Rätsel überwinden?

Niemand möchte unter einem Stromausfall leiden, vielleicht am allerwenigsten die Stromversorger, die ihren Ruf darauf setzen, ihren Kunden einen sicheren und zuverlässigen Service zu bieten. Wenn eine Leitung ausfällt, bedeutet dies kostspielige Reparaturen, Frustration der Kunden, Schäden an Menschenleben und behördliche Untersuchungen, wenn das Problem weiterhin besteht.

Glücklicherweise ist die Stromversorgung in den Industrieländern im Allgemeinen so zuverlässig, dass die Menschen ihre Verfügbarkeit als selbstverständlich ansehen. Aber bei der enormen Größe des US-Stromnetzes passiert immer noch etwas. Das Netz besteht aus mehr als 200.000 Meilen Hochspannungsübertragungsleitungen und mehr als 5,5 Millionen Meilen lokaler Verteilungsleitungen. Das macht das Stromnetz zur größten vernetzten Maschine der Erde.

Vegetation setzt Versorgungsunternehmen mit unglaublichen Verwaltungskosten im Würgegriff

Die Risiken in einem so ausgedehnten System sind zahlreich, aber eine Hauptbedrohung könnte Sie überraschen:die Vegetation. Die Instandhaltung der Stromübertragungsinfrastruktur ist ein gigantischer Aufwand, da Betrieb und Wartung bis zu 35 % des gesamten Betriebsbudgets eines Energieversorgers ausmachen. Kaliforniens unabhängige Betreiber geben beispielsweise allein für Hochspannungsleitungen mehr als 250 Millionen US-Dollar pro Jahr für das Vegetationsmanagement aus.

Warum ist Vegetationsmanagement so teuer? Faktoren wie Variabilität, Wetter, Wachstumsraten und Topologie tragen zu dem hohen Preis bei. Wie können also neue Technologien wie künstliche Intelligenz (KI), maschinelles Lernen und Computer Vision zur Lösung dieses komplexen und scheinbar unlösbaren Problems beitragen?

Versorgungsunternehmen arbeiten heute typischerweise nach einem zeitbasierten Ansatz für das Vegetationsmanagement. Dies ist größtenteils ein manueller Prozess, bei dem visuelle Inspektionen die Position und Häufigkeit des Trimmens und Schneidens bestimmen. Der Prozess hat sich im letzten Jahrhundert nicht viel geändert. Als solches ist es ein großes Ziel für die Modernisierung. Der bestehende Geschäftsprozess ist nicht effizient und vor allem nicht nachhaltig.

Auf die Gefahr hin, eine Baumpfleger-Schulung anzubieten, sprechen wir über Kudzu. Die Leute im Südosten der USA sind mit dieser Pflanze gut vertraut – dem Erzfeind des Utility-Vegetation-Managements. Unter perfekten Bedingungen kann es mit seinen Kletterpflanzen, die 7,5 Millionen Morgen bedecken, einen Fuß pro Tag wachsen. Millionen von Dollar werden jährlich für Schäden durch Kudzu an der Versorgungsinfrastruktur wie Strommasten und Kabeln ausgegeben. Wie handhabt man ein solches Risiko mit traditionellen Methoden? Nicht sehr effektiv.

Bäume, eine weitere vegetative Bedrohung, sind anfällig dafür, von Fahrzeugen umgeworfen, bei Stürmen entwurzelt oder einfach aufgrund ihres schlechten Gesundheitszustands umzufallen. Das ist ein häufiges Problem für nahegelegene elektrische Infrastruktur.

Eichen sind eine vegetative Bedrohung, aber sie sind leicht zu planen. Eichen werden etwa 80 Fuß hoch, aber sie wachsen langsam mit etwa 12 Zoll pro Jahr. In diesem Fall könnte die alte Art des Vegetationsmanagements erträglich sein – schneiden Sie die Eichen einfach alle drei Jahre zurück.

Die Wachstumsrate der Kiefer beträgt wie bei der Eiche ein bis zwei Fuß pro Jahr. Es sollte kein Managementproblem sein. Der Südliche Kiefernkäfer frisst jedoch gerne Kiefern. Der Befall kann sich mit einer Geschwindigkeit von 50 Fuß pro Tag ausbreiten und einen Baum innerhalb von Wochen töten. In diesem Szenario machen sich die Versorgungsunternehmen keine Sorgen mehr über die Wachstumsraten, aber jetzt kann der gesamte Baum in die Linien oder in die Vorfahrt fallen.

Fazit:Versorgungsunternehmen haben es mit einem weitläufigen Outdoor-Netzwerk, variablen Risiken und massiven Kosten für einen manuellen Prozess zu tun. Diese Komplexität wird durch den Betrieb in einem stark regulierten Umfeld noch verstärkt. Entscheidungen verlangen Maßnahmen, bieten jedoch keinen Fahrplan für eine effektive Umsetzung. Was also soll ein Versorgungsunternehmen tun und wie kann es Mittel für die Modernisierung des Netzes freisetzen?

Drohnen, IoT-Analyse und KI reduzieren die Kosten für das Vegetationsmanagement auf den Punkt

Branchenführer bieten jetzt Dienstleistungen an, die innovative Edge-Computing-, Streaming-Analyse-, KI- und Drohnen-Technologien kombinieren, um Versorgungsunternehmen effiziente, kostengünstige und skalierbare Optimierungsalternativen zur manuellen Inspektion zu bieten. Edge-Computing und Streaming-Daten sind das Rückgrat der jüngsten Technologiebereitstellungen, die als Internet der Dinge (IoT) bekannt sind. KI ist in letzter Zeit kostengünstiger geworden, was einen breiten Einsatz ermöglicht. Und Inspektionsdrohnen sind günstiger denn je.

Mit diesen Lösungen können Versorgungsunternehmen direkt in den Entscheidungsprozess des Vegetationsmanagements eingreifen. Sie können strenge Analysemethoden anwenden, um Vegetationsrisiken zu bewerten und, was noch wichtiger ist, Minderungsmaßnahmen vorzuschlagen und die Leistung zu optimieren. Das resultierende Verfahren ist wesentlich kostengünstiger.

Es ist spannend zu sehen, wie sich dieser neue Ansatz durchsetzt. Dabei geht es nicht nur darum, zu identifizieren, wo gekürzt werden muss, sondern auch darum, Routen basierend auf Ressourcenbeschränkungen, Zeitbeschränkungen, Luftraum und anderen Faktoren zu optimieren. Mit Computer Vision zur Objekterkennung und Objektidentifikation können ewige Informationen wie Pflanzenwachstumsraten und Wettermuster integriert werden. Klare Ansätze können zu punktuellen Kürzungen geändert werden, was die Planung der Minderungsmaßnahmen optimiert. Diese Verlagerung reduziert Kosten und Risiken für Versorgungsunternehmen erheblich und setzt Mittel frei, die in die Netzmodernisierung fließen könnten.

Der Schlüssel zu diesem neuen Ansatz ist nachhaltiger Wert auf Unternehmensebene. Durch den Einsatz einer leistungsstarken, skalierbaren Kombination fortschrittlicher Techniken, einschließlich KI und IoT-Analyse, können Versorgungsunternehmen jetzt:

• Erhebliche Verbesserung der Effizienz und Effektivität bei der Identifizierung gefährlicher Vegetationseingriffe.
• Unterstützung bei der prädiktiven Modellierung von Vegetationswachstumsmustern.
• Stellen Sie umfassende Vorfahrtsinventare bereit.
• Unterstützen Sie bei der Identifizierung von feuergefährdeten Bereichen.
• Treffen Sie intelligentere und fundiertere Entscheidungen.

Bäume werden trotzdem umfallen. Kudzu wird ein invasives Unkraut bleiben. Und die Stromversorger werden weiterhin mit diesen bedrohlichen Anlagen fertig werden. Aber mit der richtigen Technologie müssen sie nicht so viel Zeit und Geld aufwenden, um die Leitungen klar und betriebsbereit zu halten. Bei gemeinsamer Anwendung helfen diese Technologien den Versorgungsunternehmen, die Betriebskonsistenz aufrechtzuerhalten, sodass Kunden nicht zweimal überlegen müssen, wenn sie den Lichtschalter jede Nacht beim Betreten der Tür umlegen.

Jason Mann ist Vice President of IoT bei SAS. Folge ihm auf Twitter @ jmann245 und auf LinkedIn. Folgen Sie SAS auf Twitter @SASsoftware und auf LinkedIn.