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SOLARIAN

Ispezione e ingegneria di impianti solari accreditati

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elettroluminescenza

Rilevamento di foto EL difettose con l’apprendimento automatico (ML)

La foto EL di due pannelli può essere identica? No. Ogni foto EL (elettroluminescenza) è diversa. Ogni foto EL (elettroluminescenza) è diversa. Cosa succede se le stesse foto provengono dalla fabbrica per numeri di serie diversi?

Le foto EL che escono dalle linee di fabbrica dei pannelli solari sono molto simili tra loro. Per questo motivo, la possibilità di dire “ho già visto questa foto” è molto bassa. Durante l’ispezione di una fabbrica di pannelli solari, abbiamo notato per caso una foto EL identica. Naturalmente, abbiamo avuto dei dubbi: e se ci fossero altre foto che ci sono sfuggite?

Le immagini EL qui sopra sono identiche. I due pannelli hanno numeri di serie diversi all’interno. E la soluzione? La soluzione è nel software, nell’apprendimento automatico.

Python e Tensorflow sono venuti in nostro soccorso.

Utilizzando la libreria MobileNet, che è pre-addestrata a rilevare foto simili utilizzando le reti neurali convoluzionali (CNN) in Tensorflow, abbiamo eseguito il nostro codice su migliaia di foto EL e abbiamo generato automaticamente dei report. Di seguito un esempio dalla nostra pagina di report; il primo esempio incontrato in alto e altri due file contenenti la stessa immagine in basso.

Come risultato dell’analisi del software, abbiamo riscontrato che alcune foto erano utilizzate in più di un numero di serie. Naturalmente, questo non è qualcosa che le fabbriche fanno intenzionalmente; anche alcuni problemi nel software possono causare tali problemi. L’IT è intervenuto rapidamente e ha eliminato il problema nel giro di una settimana. Dopo questa fase, questo controllo è diventato la nostra procedura standard e abbiamo riscontrato questo problema nel 77% delle fabbriche che abbiamo audito.

È davvero importante che la produzione venga ispezionata nelle fabbriche di pannelli solari. Non esiste la regola che il produttore faccia necessariamente una cattiva produzione, ma perché non dovrebbe acquistare il miglior prodotto che esce dai gruppi? Se sta valutando la fornitura di pannelli, faccia sicuramente ispezionare la linea di produzione. Più una fabbrica è aperta alle ispezioni, più è sicura.

Superare i limiti dei test di elettroluminescenza (EL) nei pannelli solari

Come deve essere eseguito il test della mano? Quanti dettagli sono necessari nella foto EL? Se scattiamo le foto in modo tale da poter vedere quali dettagli possiamo vedere, possiamo capire se è conforme alle linee guida di qualità nella produzione dei pannelli.

Il viaggio del test EL ha portato con sé anche molte prove, errori e processi di apprendimento.

Per scattare fotografie EL, bisogna innanzitutto imparare che cos’è l’EL. L’EL non è solo una fotografia che si può scattare con un’apparecchiatura; è necessario trasformare il pannello solare in una fonte di elettroluminescenza (EL). In altre parole, si dà energia al pannello solare e lo si trasforma in un riscaldatore di UFO. “Cosa intende dire?”, la sento chiedere. Sì, accendiamo il pannello solare come una lampada per scattare questa foto.

Poiché la foto è una lunga esposizione, si applica questa tensione per circa 10 secondi, quindi non succede nulla al pannello, ma se la si applica a lungo durante la fase di prova, si brucia il pannello. Non provi a farlo da solo a casa 🙂

Dopo aver familiarizzato a fondo con la tecnologia, abbiamo allestito la nostra piccola stazione di prova e abbiamo iniziato le nostre prime prove.

Düşük çözünürlüklü ve net olmayan elektrolüminesans EL fotoğrafı
I nostri primi tentativi di EL (prima foto di questa pagina)

Anche se questa foto EL non era chiara e non aveva abbastanza dettagli in pixel, era un’indicazione che eravamo sul passo giusto. Siamo andati immediatamente sul campo e abbiamo fatto il nostro primo test.

Sahada ilk Elektrolüminesans EL testi çalışmalarımız
Primi lavori sul campo

Una sera abbiamo effettuato le prime prove presso la struttura di un’azienda dove svolgiamo regolarmente processi di O&M. L’obiettivo era quello di inviare i file al cloud utilizzando RaspberryPi ed elaborarli lì.

Raspberry Pi ile EL testi cihazı haberleşmesi
Il piacere di creare un hotspot wi-fi su Raspberry Pi e di utilizzarlo su iPad connettendosi con SSH 🙂

In questa fase, le tecnologie di comunicazione e di apprendimento automatico erano pronte per essere utilizzate. L’infrastruttura era presente, ma le immagini non erano di qualità sufficientemente elevata. Quindi, come definiamo la qualità? Quanto deve essere alta la qualità della foto EL?

Abbiamo preso i record di una fabbrica in grado di scattare fotografie EL di alto livello come criterio di confronto.

Örnek bir fabrika EL test cihazının görüntüsü
Immagine di un tester EL di una fabbrica campione

Il nostro obiettivo era quello di catturare almeno questa qualità di immagine sul campo. Per questo motivo, abbiamo iniziato una seria caccia al sensore e all’obiettivo. Quale sensore dovremmo utilizzare con quali impostazioni? Quale caratteristica di quale obiettivo avremmo dovuto utilizzare? Quali filtri erano necessari, abbiamo intrapreso un viaggio molto lungo. Abbiamo cercato il passo successivo in ogni foto EL che abbiamo scattato, e credo che a un certo punto abbiamo raggiunto questa fase. Ma la soluzione non era solo basata sull’hardware.

Oltre alle soluzioni hardware EL facilmente disponibili sul mercato, è necessario anche un processo di post-elaborazione per vedere i valori richiesti nella foto, quindi si tratta di un problema sia hardware che software.

Quindi, da dove siamo arrivati? Buona domanda. Guardi la prima e l’ultima foto dello stesso pannello qui sotto.

İlk EL test fotoğrafımız
Prima foto del pannello di prova nell’ufficio (come la prima foto di questa pagina)
Güneş Panelleri İçin Elektrolüminesans (EL) Testi
Foto recente di EL scattata con il tester EL di Solarian (Cliccare per vedere la versione originale)

La differenza non è enorme? Al punto in cui siamo arrivati oggi, c’è una qualità ottica molto seria e un’ottimizzazione con il software. Abbiamo una tecnica fotografica che ci permette di vedere anche i dettagli più sottili della cella.

Inoltre, il nostro dispositivo Raspberry nel sistema può ricevere questi dati e inviarli al cloud; un codice python nel cloud li analizza e li interpreta. Oggi, abbiamo sviluppato il dispositivo che vede qui sopra, abbiamo scritto i codici necessari per la manipolazione delle foto e stiamo sviluppando applicazioni cloud. Forse 5 anni fa, questi erano sogni. Da dove viene la tecnologia?

Non danneggi il pannello durante il montaggio. Tutto sarà svelato se arriveremo al test EL 🙂

Può compilare il modulo sottostante per ottenere informazioni sui nostri test EL.

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