باحثون مغاربة يطورون مراقبة الألواح الشمسية عبر الطائرات المسيرة

طور فريق من الباحثين المغاربة تقنية مبتكرة لوسم الألواح الشمسية في محطات الطاقة الكهروضوئية على نطاق واسع، باستخدام صور حرارية ملتقطة بطائرات مسيّرة، في خطوة من شأنها تسريع عمليات الصيانة وتحليل البيانات، مع تقليص الحاجة للتدخل اليدوي.

ووفقا لدراسة حديثة نشرت في مجلة Cleaner Engineering and Technology، تعتمد التقنية الجديدة على خوارزميات متقدمة لمعالجة الصور، مثل أسلوب Niblack لتحديد العتبات، وتقنيات تحسين الحواف والتجميع، بالإضافة إلى بيانات الصور الفوتوغرامترية المُستخرجة من الطائرات بدون طيار، من أجل تحديد وتمييز الألواح الشمسية بدقة عالية دون الحاجة إلى وسم يدوي.

وقد تم اختبار هذه المنهجية على حالتين دراسيتين في المغرب: الأولى في منصة 'غرين إنرجي بارك' التي تضم نظامًا أرضيًا بقدرة 22 كيلوواط مكوّن من ألواح أحادية البلورة بزاوية ميل 31 درجة، والثانية في محطة على سطح مركز بيانات مغربي تضم ألواحا شمسية بقدرة 1 ميغاواط.

وأوضح الفريق البحثي، الذي يضم علماء من معهد الحسن الثاني للزراعة والبيطرة (IAV Hassan II)، ومنصة Green Energy Park، والمدرسة الوطنية للعلوم التطبيقية بوجدة، أن التقنية الجديدة مكّنت من تحقيق دقة استرجاع بنسبة 91% في عملية الوسم التلقائي، مع تقليص كبير في عدد الإشارات الخاطئة بفضل استخدام تقنيات التجميع والتحقق الهندسي.

واستخدمت البيانات الموسومة تلقائيا لتدريب عدد من نماذج التعلم العميق، بما في ذلك SSD ResNet50 V1، SSD MobileNet V2، Faster RCNN، CenterNet، وYOLOv7، حيث أظهرت الأخيرة الأداء الأفضل بدقة وصلت إلى 98.33% ومتوسط وقت استدلال لا يتجاوز 15 ميلي ثانية لكل صورة، ما يجعلها ملائمة لعمليات التفتيش الفوري على الأرض.

وأشار الباحثون إلى أن التقنية تتيح تحديد الموقع الجغرافي بدقة تصل إلى 2.51 متر، وهو ما يُحسن من عمليات الصيانة والتدخل الميداني في محطات الطاقة الشمسية، ويُمهّد الطريق لتوسيع استخدام الذكاء الاصطناعي في إدارة البنية التحتية الطاقية.

وتشكل هذه الدراسة تقدما واعدا في مجال الصيانة الذكية لمحطات الطاقة المتجددة، كما تبرز ريادة المغرب في البحث والتطوير الطاقي على مستوى المنطقة.