Shell Deer Park — полностью интегрированный нефтехимический комбинат площадью 930 гектаров, расположенный в 30 километрах к востоку от центра города Хьюстона штата Техас.
Установки первичной переработки нефти и каталитического крекинга, гидроочистители каталитического бензина и некоторые установки для гидрокрекинга комбината круглосуточно производят бензин, керосин, дизельное топливо и горючие материалы для снабжения энергией американской промышленности.
На комбинате есть собственная служба безопасности, медицинское учреждение и пожарная служба, а также железная дорога, загрузочные доки и сети трубопроводов для поставок продукции по всему миру. Линия горизонта Deer Park представлена дымовыми трубами и факельными установками.
На первый взгляд такое место работы кажется устрашающим. Особенно для инженеров, обслуживающих все это промышленное оборудование.
Бригада Shell Deer Park с лета 2016 года использует дроны для снижения необходимости в опасных подъемах, увеличения уровня безопасности и снижения затрат на инспекции.
Инспекции с воздуха и рождение программы дронов
Главной причиной появления программы дронов стало ослабленное крепление поручней на 80-метровой вышке четыре года назад. Как раз за неделю до этого представители службы безопасности присутствовали на презентации местного специалиста по БПЛА о возможностях дронов.
Вместо того чтобы отправлять на объект кран и ремонтную бригаду, руководство комбината пригласило команду пилотов БПЛА для оказания помощи в реальной ситуации.
Главный пилот дронов Shell Deer Park Джон МакКлейн (John McClain) вспоминает: «За пятнадцать минут мы смогли получить хорошее видео этого поручня. Инженер постоянно находился рядом с пилотами, чтобы вносить корректировки в инспекцию».
Единственным недостатком стал счет, который компания получила на следующий день. Руководству стало ясно, что организация собственной службы дронов на предприятии станет лучшим выбором.
Цель программы дронов Shell проста: достичь гибкости и хорошего обзора с помощью дронов, не подвергая при этом сотрудников опасности.
«Самое важное — это безопасность: всегда использовать оборудование, а не людей на высоте, если есть такая возможность. Мы руководствовались этим принципом при создании правил для нашего завода», — сообщает МакКлейн.
С 2016 года команда пилотов дронов Shell Deer Park выросла из всего двух человек, которые разработали СОП по БПЛА для заводов компании по всему миру. МакКлейн теперь руководит семью квалифицированными пилотами и флотом дронов DJI, вплотную работая с авиационными подразделениями Shell и главой отдела робототехники Адамом Сербловски (Adam Serblowski) над интеграцией нового оборудования и применений.
Как и в любой другой динамично развивающейся промышленной компании, использующей беспилотные технологии, задачи, которыми занимается команда МакКлейна, — смесь запланированных инспекций с аварийным реагированием. Факельные наконечники и резервуары с плавающей крышей — два примера инфраструктуры Deer Park, требующие плановых инспекций; их состояние и работу сложно проверить с земли.
Протечки в паровой системе и другие аварийные ситуации требуют обзора с воздуха. В компании разработали процедуры по оповещению команды пилотов дронов в случае возникновения подобных ситуаций.
«Мы созваниваемся с пилотами или сообщаем им о произошедшем на утренней планерке, — поясняет МакКейн. — Я первым узнаю о том, что требуется инженерам, после чего мы быстро планируем ход действий, производим оценку рисков и отправляем дрон в воздух уже через 20–30 минут».
Вне зависимости от того, запланирована ли была задача заранее, инженеры Shell всегда доступны для оказания помощи в полете и оценки ситуации в реальном времени. «Желательно, чтобы человек, запрашивающий инспекцию, всегда принимал в ней участие», — отмечает МакКлейн.
Первые впечатления от нового M300 RTK
M300 RTK и камера с несколькими датчиками Zenmuse H20 DJI задают новые стандарты сотрудничества и показателей эффективности в Shell Deer Park.
Флот нашего комбината изменился: с дронов DJI любительского класса Phantom 4s и Inspire 1s в 2016 году мы перешли на промышленные модели, такие как серия Matrice 200. Однако сложности, связанные с окружающей средой и хозяйственной деятельностью, с которыми сталкивается команда МакКлейна, означают, что универсального решения для большинства задач пока нет.
Пожалуй, самая большая сложность для пилотов дронов в Deer Park — расстояние.
Как правило, инспекции объектов и паровых труб требуют компромиссных решений. Пилотам требуется направить дрон близко к объекту для получения хорошего обзора, но в то же время аппарат должен оставаться на безопасном расстоянии. Это важный момент, отмеченный командой в СОП. Установленные стандарты расстояния сокращают электрические и магнетические помехи и снижают вероятность прерывания полета системами распознавания препятствий дрона.
M300 и камера H20 предлагают три варианта решения этой задачи. Первый — лазерный дальномер H20, обеспечивающий точность на расстоянии до 1200 м.
«Наши дроны не приближаются к любому оборудованию более, чем на 15 метров. До использования M300 это расстояние было приблизительным. Теперь благодаря дальномеру мы знаем, когда остановить дрон», — объясняет МакКлейн.
Второе решение — камера H20 с зумом 20 Мп и 23-кратным оптическим зумом. Эта новая возможность позволяет команде получить вид крупным планом на расстоянии без снижения качества изображения.
«H20 — основное преимущество M300, благодаря которому я всегда буду им пользоваться, — утверждает МакКлейн. —
При использовании полностью цифрового зума мы получаем невероятно качественное изображение объекта, которое отражает мельчайшие детали».
DJI Zenmuse H20
Третье решение проблемы с расстоянием — новая система обнаружения препятствий в нескольких направлениях M300. Благодаря новой камере с оптическим датчиком и TOF за полет можно не беспокоиться даже в самых сложных условиях.
МакКлейн приводит пример инспекций мостков для труб: «Дрон способен исправлять сам себя и пролетать между объектами перед снижением на ранее заданную высоту. Нам больше не нужно беспокоиться об остановке дрона после обнаружения препятствия, что может поставить пилота в затруднительное положение».
Высокотехнологичные добавления формируют универсальное решение
Проведя много часов, управляя дронами серии M200 DJI, МакКлейн рассказывает, что некоторые из его любимых аспектов новой платформы — небольшие обновления, которые значительно изменили ежедневные процессы и работу программы дронов Deer Park.
Увеличенное время в полете M300, составляющее 45 минут при работе с H20, идеально подходит для сложных задач. Для МакКлейна и его команды функция быстрой замены аккумуляторов TB60 без прерывания полета имеет большое значение. Она также устраняет риск неожиданного появления обновлений программного обеспечения, появляющихся в неудобное время.
Еще одно приятное обновление — новая система управления состоянием БПЛА DJI, которая упрощает техобслуживание флота и ведет учет полетных данных каждого дрона в течение длительного времени. Это означает, что команда Shell Deer Park может получить полное представление о работе флота и принимать решения о необходимости техобслуживания, основываясь на этих данных.
«При покупке M300 вы становитесь участником программы техобслуживания и получаете программное обеспечение, следящее за работой моторов и различными функциями дрона. Теперь я точно знаю, сколько часов проработал каждый мотор и в каком он состоянии», — отмечает МакКлейн.
Интеллектуальное проведение инспекций в сложных условиях
Точное повторение задач необходимо как для плановых инспекций, так и для аварийных ситуаций. Человеческий фактор и даже небольшие изменения полетных условий могут привести к несоответствию результатов.
Новый инструмент M300 RTK — выборочная проверка с помощью ИИ — был разработан для решения этой проблемы. Совместив алгоритмы визуального машинного обучения с сантиметровой точностью встроенной системы кинематики в реальном времени (RTK), команды могут автоматизировать плановые инспекции, с уверенностью зная, что они каждый раз получат верные значения точек.
МакКлейн считает, что эта функция полезна во всех ситуациях. «Несколько лет назад после урагана у нас была крупная утечка пара. Инженеры получали обновления по этой утечке только с помощью дрона, производя съемку каждые тридцать минут. Мы также использовали GPS и попытались вручную сохранять один и тот же наклон и угол камеры.
Теперь, благодаря выборочной проверке с помощью ИИ, мы сможем произвести съемку один раз, а затем нажать кнопку и отправить дрон обратно для самостоятельного и точного сбора тех же данных».
Последний инструмент с ИИ от DJI уже сэкономил нам время и деньги, затрачиваемые на проведение инспекций вручную, а теперь он помогает нам устранить лишние элементы работы из этого процесса.
Проведение инспекций 47 резервуаров с плавающей крышей теперь сводится лишь к заданию необходимого значения угла для каждого резервуара.
«Нам больше не нужно работать на глаз». Мы можем получать снимки одного и того резервуара один раз в неделю, благодаря чему сравнивать возникшие неполадки и принимать более обдуманные решения о техобслуживании намного проще», — утверждает МакКлейн.
Последняя функция, отмеченная МакКлейном, — еще одно небольшое, но важное изменение. Степень защиты (IP) корпуса M300 RTK составляет 45, это означает, что дрон может безопасно работать во время небольшого или умеренного дождя. Нажмите здесь, чтобы ознакомиться с более подробной информацией о M300 RTK.
«Улучшенная степень защиты помогает нам в аварийных ситуациях, — говорит МакКлейн. — Становится намного спокойнее, когда знаешь, что дрон может прибыть на место практически при любых погодных условиях. В последний раз во время стихийного бедствия — урагана Харви — чтобы начать полет, нам пришлось дожидаться, пока дождь и ветер прекратятся почти полностью. В следующий раз такая проблема не возникнет».
Будущее дронов в промышленных инспекциях
Несомненно, дроны становятся все популярнее на таких предприятиях, как Shell Deer Park. Преимущества с точки зрения безопасности очевидны и убедительны. При запуске таких платформ, как M300, вы получаете намного более качественные данные.
Более независимая работа этих летательных аппаратов и полеты за пределами поля зрения (BVLOS) без необходимости прямого наблюдения — лишь вопрос времени.
