Shell Deer Park to w pełni zintegrowany zakład rafineryjno-chemiczny o powierzchni 2300 akrów, 20 mil na wschód od centrum Houston w Teksasie.

Zakłady destylacji ropy naftowej, urządzenia do krakowania katalitycznego, katalityczna rafinacja benzyny i selektywny hydrokraker działają przez całą dobę i produkują benzynę, nafty, olej napędowy i szereg innych węglowodorów, które napędzają amerykański przemysł.

Zakład ma własny zespół ds. Bezpieczeństwa, placówkę medyczną i straży pożarnej, a także linię kolejową, doki wysyłkowe i sieci rurociągów, które łączą jej produkty ze światem zewnętrznym. Kominy i flary dominują na panoramie Deer Park.

Na pierwszy rzut oka to onieśmielające miejsce pracy. Szczególnie dla inżynierów, których zadaniem jest konserwacja całego tego sprzętu przemysłowego.

Od lata 2016 r. Zespół Shell Deer Park używa dronów, aby poprawić bezpieczeństwo i obniżyć koszt kontroli w procesie produkcyjnym.

Inspekcje lotnicze i wdrożenie programu dronów.

Katalizator, cztery lata temu był wysoką poręczą o długości 260 stóp. Tak się złożyło, że tydzień wcześniej ekipa bezpieczeństwa była zaangażowana w pokaz dronów od lokalnego specjalisty UAV.

Zamiast sprowadzić dźwig na miejsce budowy i wysłać ekipę konserwacyjną, poproszono zespół UAV o przyjrzenie się i ocenę sytuacji.

Jak wspomina główny pilot dronów w Shell Deer Park, John McClain: „W ciągu piętnastu minut udało im się przedstawić dobry film nagrany na wysokości konkretnej balustrady.

Jedynym minusem była wartość należności za wykonaną usługę. Było zatem jasne, że najlepszym rozwiązaniem jest wprowadzenie własnego systemu UAV.

Programu Shell dotyczący dronów ma prosty cel: wykorzystanie mobilności i perspektywy zapewnianej przez drony oraz zapobieganie narażaniu personelu na niebezpieczeństwo, dopóki nie będzie to absolutnie konieczne.

„Najważniejsze jest bezpieczeństwo: za każdym razem, gdy można umieścić na wysokości drona a nie osobę, to jest to ogromny plus. Tak, właśnie sformułowaliśmy zasady bezpieczeństwa w naszej firmie. ”- mówi McClain. 

Od 2016 r. Działalność Shell w zakresie dronów w Deer Park rozrosła się z dwuosobowego zespołu do wyspecjalizowanego składu operatorów wykonujących zadania specjalne dla firmy na terenie całego świata. McClain nadzoruje teraz siedmiu wykwalifikowanych pilotów i flotę bezzałogowców DJI. Ściśle współpracuje z działem lotniczym Shell i Adamem Serblowskim- szefem departamentu robotyki, w celu integracji nowego sprzętu i rozszerzania zastosowań.

Jak to często bywa w dynamicznych zakładach przemysłowych wykorzystujących technologię dronów, misje, które podejmuje zespół McClain, to połączenie zaplanowanych inspekcji i skutecznej metodyki działań. Końcówki pochodni i zbiorniki z pływającym dachem to dwa przykłady infrastruktury Deer Park, które wymagają zaplanowanych inspekcji; ich stan i aktywność są trudne do oceny z poziomu gruntu.

Wycieki z rur parowych i inne nietypowe sytuacje wymagają spojrzenia z góry.. Obecna metodyka działania zapewnia  ciągłą gotowość zespołu, gdy zajdzie taka potrzeba.

„Dostaniemy telefon, albo będzie o tym mowa na porannym spotkaniu na miejscu”, wyjaśnia McCain. „Usłyszę z pierwszej ręki, czego potrzebują inżynierowie i szybko przygotujemy plan misji, dokonamy oceny ryzyka i będziemy mieli drona w powietrzu w ciągu 20-30 minut.”

Niezależnie od tego, czy misja jest planowana z wyprzedzeniem, czy nie, inżynierowie Shell są zawsze pod ręką, aby pokierować lotem i ocenić sytuację w czasie rzeczywistym. „Chcę, aby osoba, która wymaga przeprowadzenia inspekcji brała w niej udział” – mówi McClain.

Pierwsze wrażenia z nowego M300 RTK

Wieloczujnikowy DJI M300 RTK i Zenmuse H20 wyznaczyły nowe standardy współpracy i wydajności operacyjnej w Shell Deer Park.

Lokalna flota ewoluowała od konsumenckich dronów takich jak DJI Phantom 4 i Inspire 1 w do modeli korporacyjnych, w tym serii Matrice 200. Jednak wyzwania środowiskowe i operacyjne, przed którymi stoi zespół McClain, nie gwarantowały jednego, wszechstronnego rozwiązania dla większości misji – aż do teraz.

Z wielu powodów prawdopodobnie największym wyzwaniem dla zespołu dronów Deer Park jest potrzeba zobaczenia obiektu z bliska.

Inspekcja konstrukcji i pilotowanie wśród systemu rurociągów parowych jest przypomina pracę na krawędzi. Piloci muszą polecieć wystarczająco blisko, aby mieć dobry widok, zachowując bezpieczną odległość – jest to kluczowe dla ustalonych przez zespół standardowych procedur operacyjnych. Te zasady bliskości minimalizują zakłócenia elektryczne i magnetyczne oraz zmniejszą prawdopodobieństwo, że nastąpi ograniczenie pracy systemów wykrywania przeszkód.

M300 i H20 oferuje trzy rozwiązania ułatwiające te konkretne wyzwanie. Pierwszy to dalmierz laserowy H20, który jest precyzyjny z odległości nawet 1200 m.

„Nie lecimy bliżej niż 50 stóp od obiektu. Zanim zaczęliśmy używać M300 mogliśmy tylko przypuszczać jak blisko danego obiektu jesteśmy. Teraz mamy dalmierz, który daje nam znać, kiedy nie możemy polecieć dalej ”- wyjaśnia McClain.

Drugi to 20-megapikselowy aparat H20 z zoomem optycznym 23x. Ta nowa funkcja pozwala zespołowi uzyskać zbliżenie z dużej odległości bez utraty jakości obrazu.

„Największym plusem M300, który będę polecać jest H20” – mówi McClain.

„Korzystając z pełnego cyfrowego zoomu, wciąż otrzymujesz krystalicznie czysty obraz tego, na co próbujesz spojrzeć. Dostajesz każdy szczegół, jaki tylko zapragniesz ”.

Trzecim rozwiązaniem pomagającym uporać się z  problemem latania zbyt blisko infrastruktury  jest nowy wielokierunkowy system omijania przeszkód w M300. Nowe podwójne czujniki wizyjne i czujniki podczerwieni zapewniają spokój ducha w trudnych warunkach.

McClain wykorzystuje jako przykład inspekcję wsporników rurociągu. „Dron jest w stanie samoczynnie korygować i latać między obiektami, zanim wróci na wysokość, na której powinien lecieć. Nie musimy się już martwić, że dron po prostu zatrzyma się po wykryciu przeszkody i pozostawi pilota w trudnej sytuacji ”.

Szczegóły, które razem tworzą kompleksowe rozwiązanie

Z niezliczonymi godzinami spędzonymi za sterami serii DJI M200, niektóre z ulubionych aspektów nowej platformy McClain to drobne poprawki, które mają duży wpływ na codzienne operacje i płynne działanie programu dronów Deer Park.

Wydłużony czas lotu M300, który wynosi około 45 minut przy użyciu H20, sprawia, że platforma jest idealnym rozwiązaniem nawet do wymagających misji. Dla McClaina i jego zespołu również cenna jest możliwość szybkiej wymiany baterii, co pozwala zaoszczędzić czas w kryzysowych sytuacjach. Eliminuje to również nieoczekiwane  komplikacje przy wgrywaniu aktualizacji oprogramowania.

Kolejnym mile widzianym dodatkiem jest nowy system zarządzania stanem UAV firmy DJI, który upraszcza konserwację floty i na bieżąco śledzi dane lotu każdego drona. Oznacza to, że zespół Shell Deer Park może lepiej zrozumieć wydajność swojej floty i podejmować oparte na danych decyzje dotyczące serwisu.

„M300 wychodzi z pudełka z programem konserwacji i oprogramowaniem, które monitoruje pracę silników oraz inne funkcje urządzenia. “Teraz wiem dokładnie, ile godzin pracuje każdy silnik i wiem, jaka jest jego wydajność ”- mówi McClain.

Inteligentniejsze inspekcje w trudnych warunkach

Zarówno w przypadku regularnych inspekcji, jak i reagowania w sytuacjach awaryjnych, możliwość precyzyjnego powtarzania misji jest nieoceniona. Błąd ludzki, a nawet niewielkie zmiany warunków lotu mogą prowadzić do niespójnych wyników.

Nowe narzędzie AI Spot-Check w M300 RTK zostało stworzone, aby rozwiązać ten problem. Łącząc wizualne algorytmy uczenia maszynowego z centymetrową precyzją wbudowanego systemu kinematycznego czasu rzeczywistego (RTK). Zespoły mogą zautomatyzować rutynowe inspekcje, mając pewność, że za każdym razem będą gromadzone odpowiednie punkty danych.

McClain uważa, że ​​ta funkcja będzie przydatna we wszystkich scenariuszach. „Po huraganie kilka lat temu mieliśmy duży wyciek pary. Jedynym sposobem, w jaki inżynierowie mogli aktualizować informacje o wycieku, było używanie drona, robienie zdjęć co trzydzieści minut. Użyliśmy GPS i próbowaliśmy ręcznie zachować ten sam kąt nachylenia i kąt kamery.

Teraz, dzięki funkcji AI Spot-check, będziemy mogli za każdym razem uzyskać dokładnie takie same dane, jak za pierwszym razem.

Po zmniejszeniu czasu i pieniędzy potrzebnych do przeprowadzenia kontroli manualnej, najnowsze narzędzie AI firmy DJI pozwala zautomatyzować nawet ten proces.

Cotygodniowa kontrola 47 zbiorników z pływającym dachem jest teraz jeszcze prostsza.

„Nie ma więcej zgadywania. Co tydzień możemy uzyskać takie samo zdjęcie tego samego zbiornika, co znacznie ułatwia porównywanie wszelkich problemów i podejmowanie mądrzejszych decyzji konserwacyjnych ”- mówi McClain.

Ostatnia cecha, która jest ważna dla McClain’a jest rzeczą małą, lecz niezwykle ważną. M300 RTK ma stopień ochrony (IP) 45, co oznacza, że może bezpiecznie pracować w lekkim i średnim deszczu.

„Ulepszony stopień ochrony IP pomaga nam w reagowaniu w sytuacjach awaryjnych” – mówi McClain. Świadomość, że możemy ocenić incydent w większości sytuacji pogodowych nas uspokaja. Podczas naszego ostatniego poważnego zdarzenia pogodowego – huraganu Harvey – musieliśmy poczekać, aż deszcz i wiatr prawie ustaną, zanim zaczęliśmy latać. Następnym razem nie będziemy mieć tego samego problemu.”

Przyszłość dronów w inspekcji przemysłowej

Wszystko wskazuje na to, że drony stają się coraz bardziej powszechne w miejscach takich jak Shell Deer Park. Korzyści w zakresie bezpieczeństwa i kosztów są jasne i bardzo przekonujące. Jakość gromadzonych danych staje się coraz bardziej przekonująca wraz z wprowadzeniem platform takich jak M300.

To tylko kwestia czasu, zanim te latające roboty będą działać bardziej niezależnie, poza obszarem widzenia (BVLOS) i bez konieczności bezpośredniego nadzoru.