Ipari diagnosztika a VEIKI-VNL Villamos Nagylaboratóriumokban [Első Rész]

Júniusban egy hetet töltöttünk el a VEIKI-VNL Villamos Nagylaboratóriumok üzemi területén, és érdekesebbnél érdekesebb szerkezeteket mértünk fel, a tőlünk megszokott fotogrammetriai eljárással.

A drónokat mi a FURAY-nál általánosságban fotogrammetriai felmérésekre használjuk. Mértünk már fel területeket, épületeket, de persze tudjuk hogy a drónok kamerája arra is alkalmas, hogy biztonságosan lehessen velük vizuális információt gyűjteni.

Mit jelent ez a gyakorlatban?

Ha mindenképpen szeretnénk egy hivatalos elnevezéssel illetni a fentebb említett alkalmazást, akkor ez az ipari diagnosztika. Ipari diagnosztikáról beszélünk, amikor ipari szerkezeteket, objektumokat vizsgálunk, és következtetéseket vonunk le az állapotukról.

Néhány példa ipari objektumokra:

• Kémények, hűtőtornyok
• Antenna tornyok
• Villamos szerkezetek, tartószerkezetek
• Távközlési, villamos logisztikai pilonok
• Kiégők, olajfúró tornyok
• Megújuló energiaforrások szerkezetei, mint szélerőművek, gátak

A drónok egy teljesen új színt vittek az ipari diagnosztikai folyamatokba, mivel az emberre veszélyes, vagy megközelíthetetlen szerkezeteket is lehet már velük vizsgálni, ráadásul működés közben.

Igen fontos szó itt a Biztonság. Hogy miért lettek kiemelt fontosságúak a drónok ipari diagnosztikai területen, azt remekül megválaszolja ez a klasszikus, de örökzöld videó:

Igaz, hogy ezen videó esetében konkrét javítás is történt, amit drónokkal még nem tudunk elvégezni, de a drónok diagnosztikai célú használata előtt, még a vizuális vizsgálatokhoz, ellenőrzésekhez is fel kellett mászni a tornyokra.

Pix4Dinspect, avagy az ipari diagnosztika és a fotogrammetria egyesülése

Mielőtt belemennénk az esettanulmány részleteibe, még tisztázni kell, hogy miért is kezdtünk bele ebbe a projektbe amellett, hogy segítsük a VEIKI-VNL Villamos Nagylaboratórium Kft. tervezési munkáit felmérési anyagainkkal.

Az év elején lettünk figyelmesek arra hogy a Pix4D, egy általunk prefereált és kedvelt fotogrammetriai szoftvereket fejlesztő cég, egy új fejlesztést dob hamarosan a piacra, Pix4Dinspect néven.

A Pix4Dinspect fogja a fotogrammetriai eljárás által elkészíthető pontfelhőket, és megerősíti vele az ipari diagnosztikai felméréseket a következők szerint:

• Drónnal elkészítünk mérőképeket, egy adott metódus szerint, egy ipari objektumról.
• Feltöltjük egy felhő alapú feldolgozó szerverre a képeket
• A szerver kiértékeli a képeket és értesítést küld, amint elkészült a pontfelhő (és 3D modell).
• Továbbra is böngészőben a pontfelhő és 3D modell által, térben tájékozódva tudjuk vizsgálni a szerkezeteket és feljegyzéseket helyezni a képekre, vagy magára a modellre.
• Végül egy jelentést készíthetünk, amely összefoglalja a vizsgálat közben talált problémákat.
• Közben az egyes objektumokhoz időközi vizsgálati anyagokat rendelhetünk, melyet a kliensek egy platformon láthatnak, logikusan, és térben rendezve.

A megoldás egyből elnyerte a tetszésünket és megkerestük a céget, hogy tesztelnénk a szoftverület, melyre rövid úton pozitív választ és zöld lámpát kaptunk.

A Pix4D biztosított számunkra egy 30 napos, minden funkcióra kiterjedő próbaverziót, melynek ideje alatt akárhány objektumot feltölthettünk a szervereikre feldolgozásra.

VEIKI-VNL Villamos Nagylaboratóriumok

Megvolt a tervünk, a Pix4D biztosította hozzá a szoftvert, már csak egy ipari területre volt szükségünk, ahol szabadon repülhetünk és mérhetünk.

A VEIKI-VNL Kft.-vel már ismertük „egymást”. 2019 Nyarán dolgoztunk együtt egy klasszikus ipari diagnosztikai munkán, ahol az egyik fejlesztés és tesztelés alatt álló szerkezetük kritikus pontjairól készítettünk felvételeket későbbi vizsgálatokhoz.

(FURAY ipari diagnosztikai szolgáltatás: https://furaysolutions.com/objektumvizsgalat-ipari-diagnosztika/)

Így egy évvel később ismét megkerestük őket és rögtön támogatták az elképzelésünket. Hamar leegyeztettük június második hetét a felmérésekre és kaptunk a cégtől egy teljes, több számunkra alkalmas objektumot felsorakoztató területet, ahol a méréseket végezhetjük.

A VEIKI-VNL Kft. 1996- ban alapult, de a vizsgáló laboratóriumban már az 1950-es években végeztek teszteket. A VEIKI-VNL Kft. ma már a DEKRA csoport tagja, amely egy 60 országban jelenlévő, nagyjából 46.000 főt foglalkoztató vállalati csoport.

További információ: http://www.vnl.hu/www/bemutatkozas

Win-Win-Win szituáció (Pix4Dinspect / VEIKI-VNL / FURAY)

Így jött létre egy három tagból álló együttműködés, amiben megvalósítottunk egy win-win-win felállást.

• A Pix4D számára a FURAY egy potenciális vevő az új fejlesztésükre, de emellett a felmérési anyagainkból ők is részesülnek, melyeket promóciós célokra fognak felhasználni.
• A VEIKI-VNL számára, az egyik szerkezetükről egy teljes felmérési anyagot készítünk, melyet tervezési feladatokra tudnak felhasználni.
• A FURAY számára pedig adott egy izgalmas új technológia (és mint tudjátok mi folyamatosan az új megoldásokat keressük), melyet a Pix4D jóvoltából ingyen kipróbálhatunk 30 napig, valamint a VEIKI-VNL által, egy terület, ahol kedvünkre gyűjthetünk felmérési anyagot. Mindez több mint elég anyagot biztosít számunkra, amiből mi is promóció, és marketing anyagokat készíthetünk, a szolgáltatás piacra helyezéséhez.

A felmérési terület

A VEIKI-VNL üzemi területének azon részén tevékenykedhettünk, ahol a nagy felszültségű, nagyáramú teszteket végzik. Itt a következő eszközök felmérését terveztük (fentebbi képen balról jobbra).

• Nagyfeszültségű áramszabályozók (fentebbi képen, bal fölül, a tetőn lévő tekercsek)
• Szigetelés teszt tartószerkezet (fentebbi képen a kamerához közeli szerkezet)
• Indelve transzformátor (fentebbi kép közepén és jobbra látható tartályok)
• Nagyfeszültségű transzformátor páros (fentebbi kép jobb oldalán látható kisebb szerkezetek)

A felmérési anyagok nagy részét drónokkal készítjük el, légi felvételek formájában. Az adott terület pilóta szemmel igencsak izgalmasnak ígérkezett. Mivel a minőségi felmérési anyagok elkészítéséhet igen közel kellett repülnünk az objektumokhoz, és ezáltal az őket körülvevő kábelekhez, így nagyon komolyan vettük a repülés előkészítő lépéseit.

• A felszállás előtt a drónban lévő iránytű kalibrációját, a vasszerkezetektől távol kellett elvégezni, mert a szerkezetek közelsége, könnyen hibát okozhat a kalibárció során, ezzel veszélyeztetve a későbbi navigációt.
• A felszállás előtt figyelni a távirányítóra kötött képernyőn lévő információkat, hogy semmiképp sincs interferencia, amely már akár közvetlenül a felszállás után eltérítheti a gépet.
• Felszállás után figyelni egy rövid ideig a gépet, hogy valóban nincsennek ravaró jelek, melyek megzavarhatnák a távirányítást.
• Egy nagyon fontos alapszabály repüléskor, hogy sosem tájékozódunk csak és kizárólag a drón kamerája által látott kép alapján, amit a távirányítóra kötött képernyőn látunk. Itt most ez hatványozottan igaz volt, folyamatosan kell figyelni a gépet és csak a fényképek pozícionálása céljából a képernyőre tekinteni.
• Ki kell kapcsolni az akadály elkerülő (Obstacle Avoidance) modult. Ez furának tűnhet, de az a helyzet, hogy egy ilyen környezetben többet árt egy ilyen automatizmus mint használ. Sajnos előfordulhat, hogy a gép túl közelinek érzékel valamit és elkezd kompenzálni a másik irányba, ahol ismét találkozik valamilyen akadállyal, amit nem fog tudni lereagálni.
• Nem Cinema / Tripod módban repülünk. Ez a két mód azt teszi lehetővé hogy ha a távirányító karokat teljesen kihúzzuk akkor is nagyon lassan, finoman mozdul a gép. Ismét furcsa, hogy akkor miért ajánlom, hogy Ne ezt a módot használjuk, amikor pont hogy nagyon finom mozdulatokra van szükségünk a navigáció során. Erre az a válasz, hogy ha baj van az irányítással az általában kétféle képpen szokott bekövetkezni:

1. Teljes irányítás vesztés és a gép elrepül egy véletlenszerű irányba… Ezzel nem lehet mit tenni.

2. Amikor a gép elindul egy nem várt irányba, de reagál még a távirányító jeleire is.

Nos ebben az esetben nagyon hirtelen kell cselekedni, hogy megmentsük a gépet, és erre a Tripod mód sajnos alkalmatlan. Általában ilyenkor ha nyitott tér van a gép fölött azonnal tőgázt kell adni az emelkedésnek, és az megmentheti még a gépünket az ütközéstől.

Nagyfeszültségű áramszabályozók felmérése

Az áramszabályozók felmérése több dolog miatt sem volt egy egyszerű feladat. Egyrészt a tekercsek egy födém szerkezeten foglaltak helyet, ahol két oldalon megközelíthetetlenek voltak, valamint a szerkezet geometriai kompozíciója sem a leg előnyösebb, ha a fotogrammetriai szoftverek képességeit nézzük.

De amint említettük tesztelni, tapasztalni jöttünk ide így a mérés a következők szerint alakult:

• A felmérést egy DJI Mavic Mini drónnal végeztük el,
• amivel 500 fotót készítettünk.
• A fényképezés 40 percet vett igénybe,
• amely alatt semmiféle problémát nem tapasztaltunk.

Általános tapasztalatként elmondható ennél a felmérésnél, hogy nem voltam 100%-ig meggyőződve arról, hogy a Mavic Mini bírni fogja ezt a terepet (zavarni fogja a sok vas, vagy valamilyen elektromos jel), de a kis gép tökéletesen szerepelt. Nem volt gond az irányítással, és az éppen akkor fújó kisebb szelet is bírta.

Szigetelés teszt tartószerkezet

Ezt a szerkezetet azért választottuk egy felmérési célpontnak, mert kifejezetten problémás szokott lenni a feldolgozásuk geometriájuk miatt. A Pix4Dinspect ígérete szerint nem fog gondot okozni a szoftvernek az ilyen és hasonló szerkezetekről készült fotók kiértékelése. Nos ezzel a szerkezettel ki fogjuk ezt próbálni.

A mérés:

• A felmérést DJI Mavic Air 2 géppel készítettük,
• mellyel két különböző felbontású mérési anyagot rögzítettünk. Egy 12, és egy 48 megapixeleset.
• A 12 megapixeles szettben 1700 fotót készítettünk
• A 48 megapixeles szettben 350 fotót készítettünk
• A fényképezések összesen 100 percet vettek igénybe.

A felmérések kifejezetten könnyen mentek, mert a Mavic Air 2 egy nagyon stabil, professzionális drón. Igaz 1700 fotót elkészíteni, közben figyelni hogy ne akadjon fel a gép semmiben igencsak embert próbáló feladat, de ez a drón remek partner az ilyen munkákban.

Indelve transzformátor

Az Indelve transzformátor egy igen különleges darab. Összesen nagyjából 20 darab van belőle a világon, és ebből a VEIKI-VNL kéttővel is rendelkezik.

Felmérésével az volt a célunk, hogy biztosítsunk egy méretarányos, centi pontos 3D anyagot (pontfelhő, 3D modell) a VEIKI-VNL számára, mellyel CAD alkalmazásokban kiegészítőket tudnak tervezni a transzformátorra.

Amérés:

• A felmérést DJI Mavic Air 2 géppel készítettük,
• mellyel két 48 megapixeles szettet készítettünk.
• A szettek 150 és 200 fotóból álltak.
• A mérés összesen 60 percet vett igénybe.

A pontosság amit a felméréssel teljesíteni szeretnénk 1 centiméter. Ahhoz hogy ez megvalósuljon igen közel kellett mennünk a szerkezethez. Előfordult hogy bizonyos kábelektől, szerkezeti elemektől mindössze 20-30 centire volt a gép propellere.

Az sem könnyítette meg a dolgunkat hogy a transzformátor egyik oldala teljesen fedett volt egy lapos tartószerkezeti résszel, így a képek összekapcsolását nem tudtuk maradéktalanul megoldani a két oldal között.

Ennek ellenére a Mavic Air 2 ismét remekül teljesített, és nem tapasztaltunk semmiféle problémát a mérés közben.

Nagyfeszültségű transzformátor páros

Ezt az objektumot csak azért mértük fel, hogy legyen egy olyan példánk is, melyet szabadon körül tudtunk repülni és körül tudtunk járni a földön egyaránt.

A mérés:

• A felmérést DJI Mavic Air 2 géppel készítettük,
• mellyel egy 12 megapixeles szettet készítettünk.
• Összesen 350 kép készült el,
• mely 20 percet vett igénybe.

Ez a mérés már csak egy levezetés volt a többihez viszonyítva. Ahogy fentebb írtam, szabadon körül járható, és körül repülhető volt a transzformátor páros, így gyorsan és gond nélkül végeztünk a felmérési anyag rögzítésével.

A VEIKI-VNL felmérés általános tapasztalatai

Számomra ez a terep volt az első igazi megpróbáltatás, mint drón pilóta. Nem most kezdtem drónozni, van már pár száz óra repülés mögöttem és sikeresen elhárítottam már több vészhelyzetet is, de egy ilyen ipari környezet, a koncentráció egy magasabb szintjét kívánja meg.

Már fentebb írtam, hogy nagyon fontos figyelni a gépet a levegőben, viszont egy ilyen terepen is egy új megközelítést kíván. Nem csak hogy figyelni kell a gépet a levegőben, folyamatosan mozognunk kell a gép körül, hogy lássuk térben azokat az akadályok térbeli pozícióját, melyekben potenciálisan felakadhat a gép. Ez elsőre triviálisnak hathat, de gyakorlatban megélve látja csak az ember, hogy ha lát egy kábelt egy adott pozícióból, igazából fogalma sincs, hogy a drónhoz képest az hol van a térben, csak akkor ha látta már másik 2-3 pozícióból is.

Bevallom őszintén nagyon meglepődtem, hogy mennyire jól bírják a DJI drónok ezt a környezetet. Sok sok tonna vas és elektromos hullámok a szálrózsa minden irányában. Nem hülyült meg az iránytűjük, egy alkalomra sem emlékszem 30 lemerített akkumulátor ideje alatt, amikor valami olyan mozdulatot tett volna bármelyik gép is amit nem én kértem tőlük.

A VEIKI-VNL Kft.-nek hatalmas köszönet és tisztelet, amilyen rugalmasan és együttműködően megoldották a ki be járásomat a területen. A laboratórium üzemi területe nem az a hely, ahol csak úgy ki be lehet mászkálni. Példának okáért, mert mondjuk életveszélyes. Minden körülmény ellenére várakozások nélkül tudtam egy hétig, szinte bármikor mérni a laboratórium területén, pedig az esőzések miatt sokat kellett egyeztetnünk az időpontokat.

Hogyan tovább?

A következő lépés az anyagok feldolgozása, melyeket a következő szoftverekben végezzük:

• Agisoft Metashape
• Reality Capture
• Pix4Dinspect

Őszintén nagyon kíváncsiak vagyunk az eredményekre, melyekről egy hét múlva a második részben fogunk beszámolni.

Rész eredményeket folyamatosan megosztunk a Facebook oldalunkon.

Köszönöm, hogy itt voltál és elolvastad a cikket!

Ha bármi kérdésed felmerül az olvasottakkal kapcsolatban, vagy csak lírnád a véleményed, látogass el a Facebook oldalunkra, csatlakozz a csoportunkhoz és írj nekünk!