Inspekcja wewnętrzna dronem ELIOS 3 – technologia, zastosowania i ograniczenia

Lot bez GPS w zbiornikach, kotłach i kominach – jak nawigacja SLAM i osłona ochronna umożliwiają inspekcję wewnętrzną. Kopterflug wykorzystuje ELIOS 3 w przestrzeniach zamkniętych od 2017 roku.

Dlaczego standardowe drony zawodzą we wnętrzach przemysłowych

Dostępne na rynku drony są przeznaczone do użytku na zewnątrz: sygnał GPS do stabilizacji pozycji, otwarta przestrzeń powietrzna bez ryzyka kolizji, wystarczająca widoczność dla pilota. We wnętrzach przemysłowych – zbiornikach, kotłach, kominach, silosach, galeriach rurociągów – wszystkie te podstawowe warunki całkowicie zawodzą.

Rezultat: drony bez specjalistycznej technologii wewnętrznej są niezdolne do lotu w przestrzeniach zamkniętych. Dryfują w sposób niekontrolowany, zderzają się ze ścianami i są bezużyteczne do precyzyjnych prac inspekcyjnych. Tę lukę wypełnia Flyability ELIOS 3 – wiodący na świecie przemysłowy dron wewnętrzny z pakietem technologicznym opracowanym specjalnie dla środowisk bez GPS.

Trzy kluczowe technologie ELIOS 3

• Nawigacja SLAM (Simultaneous Localization and Mapping): Bez sygnału GPS dron ELIOS 3 orientuje się za pomocą wieloczujnikowego systemu SLAM. Czujniki głębokości, przepływ optyczny (kamera skierowana w dół), 6-osiowy IMU i zintegrowany skaner LiDAR tworzą w czasie rzeczywistym mapę 3D otoczenia – i precyzyjnie lokalizują w niej drona.
• Odporna na uderzenia osłona ochronna (Cage Protection): Sferyczna osłona z włókna węglowego absorbujekolizje ze ścianami, wyposażeniem i konstrukcjami. Dron odbija się i kontynuuje lot – bez awarii, bez uszkodzenia kamery. W wąskim kominie lub między rurami kotła kontakt jest nieunikniony; osłona czyni go nieistotnym.
• Zintegrowane mapowanie LiDAR: Skaner LiDAR Ouster OS0-32 generuje podczas każdego lotu georeferencyjną chmurę punktów 3D kontrolowanej struktury. Dane te trafiają bezpośrednio do Flyability Inspector 4.0 i umożliwiają precyzyjne pomiary geometrii, szacunki objętości oraz skany porównawcze w czasie.

Połączenie tych trzech technologii czyni ELIOS 3 jedynym dronem, który może niezawodnie operować w przestrzeniach przemysłowych o ograniczonych warunkach, trudnym oświetleniu i bez sygnału GPS.

System kamer i jakość obrazu: 4K w ciemności

W środowisku wewnętrznym jakość obrazu jest kwestią systemową: słabe oświetlenie, złożone geometrie i cząsteczki kurzu w powietrzu stawiają przed systemami kamer wyzwania, które są nierozwiązywalne dla zwykłych kamer dronowych.

Konfiguracja kamery ELIOS 3

• Kamera główna: Sensor Sony 1/2” CMOS, 4K przy 60fps, zmienna przysłona f/1.8–f/8, Dual Native ISO dla ekstremalnej wydajności w słabym oświetleniu
• Oświetlenie: Reflektor LED o mocy 16 000 lumenów – w pełni oświetla ciemne zbiorniki. Dla kotłów o średnicy 10 m oświetlenie jest wystarczające do szczegółowych nagrań w 4K.
• Opcjonalna kamera termowizyjna: Zintegrowany FLIR Lepton lub kompatybilna kamera radiometryczna do inspekcji termograficznych. Ustalenia takie jak gorące punkty w wymurówkach, aktywne wycieki lub obszary bez izolacji stają się widoczne bezpośrednio podczas lotu.
• Stabilizacja gimbala: 3-osiowy gimbal kompensuje drgania drona – ostre obrazy nawet podczas turbulentnego lotu w ciasnych przestrzeniach.

Typowa jakość obrazu w praktyce

Kamera 4K-60fps dostarcza materiał filmowy, który wspiera badanie wizualne wg DIN EN ISO 9712 VT Level 2. Pęknięcia od ok. 0,5 mm szerokości, korozja wgłębna (pitting) od ok. 1 mm głębokości i uszkodzenia powłok od kilku centymetrów kwadratowych są rozpoznawalne na nagraniach – pod warunkiem, że odległość od powierzchni wynosi mniej niż 1 metr. Do zbliżeń pojedynczych ustaleń dron może być manewrowany w pobliże ściany.

Raport z inspekcji jest opracowywany na podstawie materiału wideo i danych LiDAR. Flyability Inspector 4.0 umożliwia przeglądanie nagrań klatka po klatce w modelu 3D – każde ustalenie jest trójwymiarowo zlokalizowane i mierzalne.

Typowe obiekty inspekcji wewnętrznej: od DN 600 do wielkiego pieca

ELIOS 3 mieści się przez otwory od DN 600 (60 cm średnicy) i może być wprowadzony do wszystkich zamkniętych przestrzeni posiadających włazy, króćce inspekcyjne lub klapy dostępowe. Zakres zastosowań jest szeroki:

Zbiorniki i aparaty

• Zbiorniki magazynowe (AST, PST): Korozja ścian wewnętrznych, korozja dna, struktura dachu, stan powłoki – bez opróżniania przy odpowiedniej zawartości resztkowej lub w pełni po opróżnieniu
• Zbiorniki ciśnieniowe (PED): Inspekcja spoin wewnętrznych, stan wykładziny, wyposażenie wewnętrzne, powierzchnie wewnętrzne króćców
• Kotły i wytwornice pary: Powierzchnie grzewcze, korozja po stronie spalin, uszkodzenia wymurówki, elementy przegrzewacza
• Kolumny i reaktory: Dna, wypełnienia, dystrybutory, stan ścian wewnętrznych bez demontażu elementów wewnętrznych

Kanały, kominy i silosy

• Kanały spalinowe i ciągi spalin: Korozja, uszkodzenia erozyjne, pęknięcia wykładzin, gniazda kondensatu
• Kominy stalowe: Od podstawy do szczytu od wewnątrz bez urządzeń do jazdy – typowe dla kominów o wysokości 30–120 m
• Silosy i bunkry: Korozja ścian i dna, inspekcja elementów wewnętrznych, ocena dachu silosu

Infrastruktura i rurociągi

• Galerie rurociągów i tunele: Integralność strukturalna, korozja rurociągów, punkty podparcia
• Wieże chłodnicze: Elementy wewnętrzne, eliminatory kropel, płaszcz betonowy, dna dystrybucyjne wody
• Kanalizacja i budowle ściekowe: Korozja betonu, wykrywanie pęknięć, obszary wlotowe

Przygotowanie, realizacja i ograniczenia zastosowania

Udana inspekcja wewnętrzna dronem wymaga starannego przygotowania. Przed każdym wdrożeniem należy wyjaśnić następujące kwestie:

Przed wdrożeniem

• Geometria i punkty dostępu: Średnica włazu, położenie otworu (góra/bok/dół), przeszkody wewnętrzne (elementy wbudowane, wały mieszadeł, mieszadła). Idealnie dostępne są rysunki izometryczne lub P&ID.
• Bezpieczeństwo atmosferyczne: Analiza gazów wybuchowych wg TRGS 722, zawartość tlenu (>18 obj.%), gazy toksyczne (H₂S, CO, NH₃). Wdrożenie rozpoczyna się dopiero po zwolnieniu przez inspektora BHP.
• Temperatura: Temperatura pracy ELIOS 3: −10°C do +45°C otoczenia. Przy wyższych temperaturach resztkowych w zbiorniku należy zaplanować czas chłodzenia.
• Warunki oświetleniowe: Z reguły własne oświetlenie drona jest wystarczające. Przy bardzo dużych objętościach (zbiorniki >15 m średnicy) dodatkowe przenośne oświetlenie może być korzystne.

Ograniczenia inspekcji wewnętrznej

Mimo swoich możliwości ELIOS 3 nie jest narzędziem uniwersalnym. Następujące sytuacje leżą poza optymalnym zakresem jego działania:

• Bardzo wąskie rurociągi: Poniżej DN 600 osłona jest zbyt duża – stosuje się tu ROV lub specjalne kamery do inspekcji rur.
• Silne przepływy powietrza: Przepływy gazu pod ciśnieniem powyżej ok. 2 m/s mogą destabilizować drona.
• Strefy wysokotemperaturowe: Powyżej 45°C temperatury powietrza akumulatory i elektronika znajdują się poza specyfikacją.
• Atmosfery wybuchowe (ATEX Strefa 0/1): ELIOS 3 nie posiada certyfikatu ATEX. W atmosferze zdolnej do zapłonu lot jest niemożliwy – obiekt musi zostać oczyszczony i dopuszczony do atmosfery wolnej od wybuchów.

Tam, gdzie dron osiąga swoje granice, uzupełniamy go klasycznymi metodami – nasza inspekcja hybrydowa łączy zalety obu podejść dla optymalnych rezultatów.

Powiązane usługi inspekcyjne

Inspekcja przestrzeni zamkniętychBezpieczna inspekcja ciasnych przestrzeni bez wejścia personelu za pomocą drona wewnętrznego

Inspekcja zbiornikówProfesjonalna inspekcja zbiorników dronem – wewnątrz i na zewnątrz bez rusztowania

Inspekcja kotłówBezpieczna inspekcja kotłów wodnorurkowych i wytwornic pary za pomocą drona

Inspekcja kominówInspekcja kominów wewnątrz i na zewnątrz – możliwa nawet bez pełnego postoju

Inspekcja instalacji chemicznychInspekcja dronem instalacji chemicznych, kolumn i reaktorów

Flyability ELIOS 3 – szczegóły techniczneSzczegóły techniczne i specyfikacje drona wewnętrznego ELIOS 3

Często zadawane pytania

Zamów inspekcję ELIOS 3

Bezpłatnie ocenimy, czy i jak ELIOS 3 nadaje się do Twoich przestrzeni zamkniętych – wymiary otworów, atmosfera, temperatura. Opisz swoją instalację, a my się odezwiemy.