AKTUALNOŚCI

Zautomatyzowane inspekcje mostów za pomocą dronów

Matrice 300 RTK usprawnia inspekcje wiszących mostów rurociągowych

automatyczna inspekcja mostów za pomocą drona dji matrice 300 rtk

PipeChina, znana formalnie jako China Oil and Gas Pipeline Network, jest największym koncernem rafineryjnym, gazowym i petrochemicznym na świecie. Aby dostarczyć nieprzetworzoną ropę do swoich rafinerii, firma stworzyła skomplikowaną sieć rurociągów, jak również wiszących mostów, które utrzymują przepływ nierafinowanej ropy 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. Aby zapewnić integralność systemu, PipeChina zatrudnia zastęp inżynierów, których zadaniem jest regularne sprawdzanie tej skomplikowanej sieci rurociągów i wiszących mostów.

Jednym z tych inżynierów jest Li Wei, starszy menedżer ds. kontroli rurociągów w PipeChina Southern. W przeszłości on i jego zespół sprawdzali każdą konstrukcję wchodząc na mosty wiszące, aby wizualnie poszukać usterek. Oprócz tego używał zaawansowanego sprzętu naziemnego do kontroli rur, spawów, złączy, zacisków, nitów, dźwigarów, kratownic, betonowych wsporników, kabli podtrzymujących most i innych elementów. Proces ten, choć niezwykle czasochłonny i pracochłonny, jest konieczny, ponieważ mosty narażone są na korozję, pęknięcia, wykruszenia, zgięcia, złamania, przecieki, rozwarstwienia, kurczenie się, a także na działanie mrozu i odwilży.

Przy tak wielu potencjalnych zagrożeniach, które mogą mieć wpływ na mosty wiszące, kontrola tych często trudnodostępnych konstrukcji jest wyzwaniem, delikatnie mówiąc. Jest to nie tylko pracochłonne i czasochłonne zadanie, ale także niebezpieczne, kosztowne i wymagające użycia specjalistycznego sprzętu. Co ważniejsze, ręczna inspekcja znacząco ogranicza możliwości inspekcyjne.

wiszący most rurociągowy pipechina w luizhou, chiny
Wiszący most rurociągowy PipeChina w Luizhou, Chiny

Co gorsza, dostęp do odległych mostów wiszących nie zawsze jest tak komfortowy jak spacer po parku. W porze deszczowej drogi mogą być podmyte lub teren może być zablokowany przez gruz. Ponadto mogą wystąpić osuwiska ziemi, mosty mogą zostać uszkodzone przez wzbierające wody powodziowe, a na ich terenie mogą pojawić się dzikie zwierzęta. To nie tylko utrudnia pracę inżynierom, ale także naraża cały system na ryzyko, jeśli mosty i rurociągi nie mogą być odpowiednio kontrolowane.

Grupa zadaniowa do inspekcji mostów przy użyciu dronów

W 2020 r. firma PipeChina nawiązała współpracę z DJI w celu stworzenia wspólnej grupy zadaniowej, której celem było zbadanie możliwości wykorzystana dronów do kontroli sieci mostów wiszących rurociągu PipeChina. Po utworzeniu laboratorium badawczego, przeprowadzeniu testów i użyciu dronów do inspekcji mostów rurociągowych w Chinach, zespół PipeChina zdobył kilka nowych informacji na temat inspekcji mostów wiszących za pomocą dronów. Przede wszystkim stwierdzono, że używanie dronów do kontroli mostów wiszących jest niezwykle wydajne i opłacalne. Drony są nie tylko bezpieczniejsze i dokładniejsze, ale inżynierowie mogą również wykorzystywać je do częstszych kontroli infrastruktury naftowej i gazowej, co może wydłużyć żywotność tych kosztownych aktywów.

manualna inspekcja wiszącego mostu rurociągowego
Ręczna kontrola wiszącego mostu rurociągowego.

Jak PipeChina wykorzystuje drony DJI do zautomatyzowanych inspekcji mostów

Zespół PipeChina i DJI wykorzystał Matrice 300 RTK i Phantom 4 RTK (P4 RTK) do przetestowania efektywności bezzałogowych statków powietrznych w terenie. Jedna z udanych misji odbyła się nad mostem wiszącym w Luizhou, mieście położonym w prowincji Guangxi na południu Chin.

Po wstępnym zmapowaniu mostu z lotu ptaka za pomocą P4 RTK i oprogramowania WayPoint Master, pierwszym zadaniem zespołu było podjęcie decyzji, które poszczególne części mostu powinny zostać skontrolowane przez drona. Jak można sobie wyobrazić, mosty wiszące mają wiele części, które są krytyczne dla ogólnej ciągłości konstrukcji.

automatyczna inspekcja mostów za pomocą drona dji phantom 4 rtk

Następnie zespół określił najbardziej optymalną trasę, którą dron powinien pokonać podczas lotu wokół mostu. Używając oprogramowania DJI Terra, inżynierowie PipeChina załadowali obrazy zebrane podczas pierwszego lotu P4 RTK i stworzyli model 3D mostu wiszącego rurociągu Luizhou. Podczas przeglądania modelu na swoich komputerach, zespół dostosował trasę lotu, punkty orientacyjne, pozycje gimbala i ustawienia zoomu kamery, aby upewnić się, że każdy ważny szczegół mostu został uwzględniony. Dodatkowo, oprogramowanie DJI Terra posiada funkcję, która pozwoliła inżynierom na uruchomienie symulowanej ścieżki lotu na ich komputerach, aby sprawdzić, czy żaden szczegół nie został pominięty. Inżynierowie mogą dostosować toru lotu jeszcze przed rozpoczęciem misji w powietrzu, co znacznie poprawiło wydajność pracy.

punkty orientacyjne dji terra wybrane dla  wiszącego mostu rurociągowego
190 punktów orientacyjnych wybranych dla wiszącego mostu rurociągowego Luizhou

Na miejscu, operator drona początkowo latał wokół mostu, aby przetestować tor lotu i dostosować punkty orientacyjne. Po dokładnym ustawieniu punktów orientacyjnych wzdłuż kluczowych obszarów mostu, inżynierowie z bardzo niewielkim przeszkoleniem w zakresie użytkowania dronów mogli z łatwością latać dronem po wstępnie zaplanowanej ścieżce lotu. Po wybraniu tej wstępnie ustalonej ścieżki inżynierowie mogli usiąść wygodnie, podczas gdy dron sam leciał do każdego punktu orientacyjnego i automatycznie wykonywał precyzyjne zdjęcia mostu.

automatyczna inspekcja wiszącego postu rurociągowego za pomocą drona dji matrice 300 rtk

Ze względu na złożoną konstrukcję mostów wiszących z kablami, drutami, dźwigarami i innymi ciasnymi miejscami, ważne jest, aby używany dron miał wbudowane czujniki unikania przeszkód, takie jak dronie Matrice 300 RTK. Co ważniejsze, po zainstalowaniu kamery z zoomem, takiej jak Zenmuse H20, dron rzadko kiedy musi latać w pobliżu jakichkolwiek przeszkód.

Po zarejestrowaniu danych lotu, inżynierowie wykorzystali wysokiej rozdzielczości obrazy wykonane przez drona do analizy i porównania zdjęć w oparciu o pomiary liniowe, powierzchniowe i objętościowe. Podczas szczegółowej inspekcji każdego zdjęcia, aby wskazać i podkreślić obszary problemowe, inżynierowie dodali adnotacje i etykiety do map i pomiarów, co usprawniło raportowanie i komunikację.

Aby upewnić się, że nic nie zostało pominięte, przeprowadzono kolejne symulacje lotu i jeszcze dokładniej dostosowano ustawienia toru lotu i punktów orientacyjnych. Po uzyskaniu zadowalających wyników zespół pozwolił algorytmowi sztucznej inteligencji drona na automatyczne porównywanie obrazów rejestrowanych w czasie rzeczywistym podczas lotu i kalibrowanie najlepszych kątów fotografowania. Gdy tylko wszystko zostało potwierdzone, dron mógł automatycznie wykonać swoją misję i zrobić najlepsze możliwe zdjęcia bez konieczności angażowania eksperta. Dodatkowo dron może powtarzać tę samą trasę lotu w nieskończoność.

punkty inspekcyjne wiszącego mostu rurociągowego
Najważniejsze punkty inspekcji wiszącego mostu rurociągowego w Luizhou

Potwierdzenie wyników zautomatyzowanej kontroli mostów

Po przeanalizowaniu zarejestrowanych danych i ponownym dostosowaniu toru lotu, inżynierowie wrócili na wiszący most , uruchomili drona M300 RTK i wykonali zaprogramowany tor lotu, który obejmował 190 punktów orientacyjnych oraz liczne ustawienia kamery i gimbala. Aby mieć pewność poprawności wyników, dron wykonał zaprogramowaną ścieżkę lotu wiele razy, aby przetestować niezawodność, dokładność i powtarzalność.

Gdy wszystkie dane o wysokiej rozdzielczości zostały zarejestrowane na miejscu, zespół wrócił do swojego biura, aby porównać i przeanalizować dane. W rezultacie inżynierowie inspekcji PipeChina stwierdzili, że obrazy zebrane przez Matrice 300 RTK i Zenmuse H20 są bardzo dokładne i stwierdzili, że użycie dronów do inspekcji wiszących mostów rurociągowych nie tylko oszczędza czas, ale jest również opłacalne i znacznie bezpieczniejsze.

„Drony firmy DJI zostały z powodzeniem wykorzystane do inspekcji kilku naszych wiszących mostów. Dzięki zastosowaniu tych dronów, byliśmy w stanie zmaksymalizować bezpieczeństwo naszych inspektorów i zoptymalizować nasz ogólny proces inspekcji. Co więcej, DJI oferuje niezwykle inteligentne rozwiązanie, które jest bardzo korzystne dla skomplikowanych inspekcji mostów.”

Zhang Yu, Dyrektor Prowincji Guangxi, PipeChina South

Ponieważ testy dronów były tak udane, Zhang powiedział, że spodziewa się, iż jego inżynierowie zwiększą częstotliwość kontroli mostów wiszących z raz w roku do raz na kwartał lub nawet raz w miesiącu. Taka zwiększona częstotliwość kontroli może prowadzić do dokładniejszych pomiarów i pomóc inżynierom szybciej znaleźć usterki w ich rozległym systemie rurociągów naftowych, przedłużając w ten sposób żywotność sieci i utrzymując przepływ ropy.

Aby uzyskać więcej informacji na temat tego, jak drony mogą być bardzo skutecznym narzędziem do przeprowadzania inspekcji, kliknij tutaj.

przybliżanie punktów inspekcyjnych podczas kontroli wiszących mostów

Jak działa zautomatyzowana inspekcja z inteligentnym trybem lotu i punktami orientacyjnymi

Gdy M300 RTK jest już w powietrzu, operator może nagrać swoją ścieżkę lotu za pomocą funkcji nagrywania misji na żywo, gdy dron jest w trybie inteligentnego lotu. To wysoce skuteczne narzędzie pozwala operatorom rejestrować drobne szczegóły ich lotu, a także ustawiać kąty kamery, ustawienia zoomu i orientacje gimbala w każdym wyznaczonym punkcie trasy, a następnie przechowywać te dane na karcie pamięci drona. Ponadto, operatorzy mogą łatwo korzystać z ekranu dotykowego kontrolera, aby szybko zaznaczać wybrane elementy w celu ustawienia punktów trasy, dostosować ustawienia punktów trasy lub wskazać interesujące obszary.

W rezultacie dron zapewnia spójne kadrowanie zdjęć i osiąga lepsze wyniki. Co więcej, po ustaleniu trasy lotu inspektor musi jedynie uruchomić zapisany wcześniej plan lotu, a dron automatycznie wykona dokładnie te same zarejestrowane manewry raz za razem. Dzięki temu most może być za każdym razem kontrolowany dokładnie w ten sam sposób, co pozwala inżynierom łatwo porównywać i zestawiać bieżące obrazy z tymi z poprzednich misji. To skutecznie uwidacznia potencjalne problemy i tworzy historyczną bibliotekę obrazów każdego krytycznego elementu wszystkich mostów w systemie.

Po zakończeniu inspekcji mostów za pomocą dronów inżynierowie mogą bez wysiłku zbadać wysokiej rozdzielczości obrazy z drona i poszukać uszkodzeń lub innych problemów związanych z mostami wiszącymi. Dzięki użyciu dronów inżynierowie mogą znacznie szybciej przeprowadzać inspekcje mostów i unikać niebezpieczeństw związanych z pieszymi inspekcjami mostów, a także mogą wykonywać misje w bezpiecznej odległości od trudno dostępnych miejsc.

Dodatkowe funkcje usprawniające inspekcje dronem Matrice 300 RTK

Matrice 300 RTK z Zenmuse H20 posiada szereg zaawansowanych funkcji, które sprawiają, że inspekcje mostów za pomocą drona stają się jeszcze łatwiejsze.

  • Samonagrzewające się akumulatory z funkcją szybkiej wymiany (Hot-swap) ze stacją szybkiego ładowania akumulatorów, aby utrzymać zasilanie podczas całej misji.
  • Trzy gniazda na ładunek użytkowy, dzięki czemu operator może przymocować do drona dodatkowe akcesoria (do 2,7 kg dodatkowej wagi), takie jak reflektor, głośnik, LiDAR lub ładunki innych firm.
  • Aparatura z przyjaznym interfejsem użytkownika i multifunkcyjnym ekranem, funkcja AI spot-check, wysokiej jakości zdjęcia, funkcja pinpoint i smart track oraz możliwość sprawdzenia temperatury obiektu za pomocą jednego dotknięcia ekranu.
  • Stabilizujący w 3-osiach gimbal, autofokus, kompensacja temperatury i automatyczna ekspozycja, aby zapewnić wyraźne, spójne obrazy.
  • Wbudowany moduł kinematyki czasu rzeczywistego (RTK) umożliwia pozycjonowanie punktów orientacyjnych z dokładnością do centymetra, a funkcja Smart Oblique Capture redukuje liczbę zdjęć potrzebnych do pomiaru danego obszaru.
  • Symuluje trajektorie lotu na istniejących modelach 2D i 3D oraz umożliwia dodawanie adnotacji i etykiet do obrazów, dzięki czemu można precyzyjnie określić obszary problematyczne.
  • Wyposażony w zaawansowany system wizyjny z 6 czujnikami kierunku i położenia dla efektywnego unikania przeszkód.
zautomatyzowana inspekcja wiszących mostów za pomocą dronów

Pozostałe zastosowania dronów

Aby uzyskać więcej informacji na temat tego, jak drony DJI mogą zwiększyć możliwości wykonywanych przez Ciebie inspekcji, skontaktuj się ze naszymi specjalistami klikając tutaj.

Newsletter DJI Enterprise

Bądź na bieżąco z informacjami i nowościami DJI.

[FM_form id="3"]

Dopasuj rozwiązanie DJI

DO SWOICH POTRZEB

Przetestuj produkty DJI w Twojej firmie, umów się na spotkanie ze specjalistami Enterprise i zobacz na żywo, jak DJI może usprawnić Twoją pracę.