„Drohneninspektionen sind viel mehr als nur Bilder aufnehmen. Sie minimieren Sicherheitsrisiken beim Personaleinsatz in extremen Umgebungen, was in jeder Branche Priorität haben sollte.“
- Tim Harris, Operations & Compliance Director, RUAS
Stellen Sie sich vor, Sie könnten mitten in einem abgelegenen ländlichen Gebiet eine genaue Inspektion von Sonnenkollektoren oder Windkraftanlagen durchführen, ohne auf Gerüste klettern zu müssen oder sich abzuseilen, und Sie sind auch noch 50-mal schneller und können alles völlig sicher von festem Boden aus erledigen.
So sehen die heutigen visuellen Inspektionen aus, bei denen eine Drohne problemlos um und über die Anlagegüter eines Unternehmens fliegen kann, um eine Vielzahl von Daten zu erfassen: Wärme-, Zoom- und reguläre RGB-Bilder.
Vorbei sind die Zeiten, in denen die Mitarbeiter zeitaufwändige Prozedere durchlaufen mussten, Gerüste über weite Entfernungen zu errichten, um Versorgungsmasten zu inspizieren. Sobald die Drohneninspektion begonnen hat, können Piloten mithilfe von automatischen Prozessen genaue, zuverlässige und vor allem wiederholbare Daten für zukünftige Einsätze erfassen.
Bei Inspektionen von Gebäuden und Versorgungsinfrastruktur, bei denen jede Minute zählt, reduziert eine schnellere Bereitstellung von Drohnen die Ausfallzeiten des Betriebs, sodass Inspektionen häufig sogar ganz ohne Ausfallzeiten durchgeführt werden können. Die damit verbundenen Gewinneinbußen können ebenfalls vermieden werden.
Für diesen Artikel haben sich DJI, Heliguy und RUAS zusammengeschlossen, um die Vorteile von Drohneninspektionen in bestimmten Sektoren zu verdeutlichen. Hier finden Sie auch Anleitungen zur Implementierung eines Drohneninspektionsplans und Ratschläge unserer Kunden auf der Grundlage von tatsächlichen Erfahrungen mit Drohneninspektionen.
Letztes Jahr musste RUAS auf einer Offshore-Plattform in Dänemark Bilder des Plattformrumpfs, der Deckunterseite sowie der Plattformstandbeine und -kabel aufnehmen. „Durch den Start von einem Schiff konnten wir alle erforderlichen Bilder und Daten innerhalb eines Tages ganz bequem erfassen“, sagt Harris. „Die Alternative wäre gewesen, ein Team von der Plattform abzuseilen. Allerdings bestand dabei das Risiko, dass Mitarbeiter den Wellen gefährlich nahe gekommen wären. Da wir nicht wussten in welchem Zustand die Standbeine waren, war es auch fraglich, ob das Abseilen eines Team überhaupt möglich gewesen wäre.“
Der Einsatz einer Drohne zur Inspektion von industriellen Anlagen spart nicht nur wertvolle Zeit und exorbitante Kosten. Er kann auch Leben retten und stellt somit sicher, das gesetzliche Arbeitsschutzmaßnahmen eingehalten werde.
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Die häufigsten Anwendungen von DrohneninspektionenDrohneninspektion für die Landwirtschaft
Drohneninspektion für Architektur, Ingenieur- und Bauwesen
Drohneninspektion für Chemie-, Öl- und Gasindustrie
Drohneninspektion für Energieversorger
Drohneninspektion für den Tagebau
Drohneninspektion für die öffentliche Sicherheit
Vor- und Nachteile von internen und ausgelagerten Drohneninspektion
Datenerfassung mit Drohneninspektionen
Die besten DJI-Drohnen für Inspektionen
Zusätzliche Ressourcen zu Drohneninspektionen
1. Die häufigsten Anwendungen von Drohneninspektionen
Drohneninspektionen kommen in vielen Bereichen bereits zum Einsatz, unter anderem in der Öl- und Gasindustrie Architektur, Landwirtschaft, Ingenieurwesen bis hin zur öffentlichen Sicherheit. Hier sind einige der wichtigsten Sektoren aufgeführt, deren Inspektionsarbeit sich durch den Einsatz von Drohnen dramatisch verändert hat und zu Einsparungen in Millionenhöhe beigetragen hat.
Drohneninspektion für die Landwirtschaft:
Die Integration multispektraler Drohnen liefert Landwirten qualitativ hochwertige Daten, mit denen sie gesunde von erkrankten Pflanzen unterscheiden können. Dies ermöglicht ihnen präzise Eingriffe durchzuführen, wo es nötig ist. Drohnen können auch regelmäßig eine Ernte untersuchen, um Agrarwissenschaftlern dabei zu helfen, bessere Möglichkeiten für das Pflanzenmanagement zu ermitteln. Mit Drohnen, wie der P4 Multispectral, können kundenspezifische Drohneninspektionen durchgeführt werden, um präzise landwirtschaftliche Aktivitäten wie Konturbildung, Tierhaltung, Pflanzenbewertung sowie Versicherungs- und Ertragsschätzung zu ermöglichen.Drohneninspektion für Architektur, Ingenieur- und Bauwesen:
Drohneninspektionen in all diesen Sektoren stellen ähnliche Anforderungen an Genauigkeit und Zeiteffizienz, was aber auch zu ungeplanten Verlusten führen kann.Unabhängig davon, ob es sich bei dem zu inspizierenden Vermögenswert um ein Grundstück oder ein Gebäude handelt: Drohneninspektionen helfen bei der Erkennung möglicher Gefahren aus der Vogelperspektive auf großen Baustellen. Damit können Unternehmen kostspielige Fehler vermeiden und gleichzeitig die Zivilbevölkerung in den umliegenden Gebieten vor Schaden bewahren. Drohneninspektionen sind auch bei der Gebäudedatenmodellierung (Building Information Modeling, BIM) hilfreich, indem sie 3D-Karten erstellen, Materialbestände aufzeichnen und den Projektfortschritt überwachen.
In letzter Zeit haben Drohnen auch die Sicherheit bei Dachinspektionen erheblich erhöht und tragfähige Alternativen für die Bewertung von Immobilien geschaffen, um trotz der Zugangsbeschränkungen durch COVID 19 weiterarbeiten zu können. Ein konkretes Ergebnis von „kontaktlosen“ Drohneninspektionen sind genauere Versicherungsansprüche und intelligentere Geschäftsentscheidungen der Versicherer.
Insbesondere bei großen, staatlich finanzierten Infrastrukturprojekten haben die Inspektion und Vermessung durch Drohnen zu einer bemerkenswerten Beschleunigung und allgemeinen Arbeitseffizienz geführt, wie im Fall des europäischen Autobahnnetzes.
Drohneninspektion für Chemie-, Öl- und Gasindustrie:
Wenn es um Sicherheit geht, ist die Öl- und Gasindustrie einer der Sektoren, der am meisten von Drohneninspektionen profitiert. Eine kürzlich durchgeführte Fallstudie befasste sich mit einer äußerst gefährlichen Arbeitsumgebung: einer Raffinerie- und Chemiefabrik mit einer Fläche von über 9 Quadratkilometern. Dort finden sich z. B. Rohöldestillationsanlagen, katalytische Cracker und andere Anlagen zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen. Drohnen haben hier mittlerweile die gefährlichen Aufgaben übernommen, diese Analgen zu inspizieren. Und in Zusammenarbeit mit dem medizinischen Team vor Ort, wurde festgestellt, dass medizinische Vorfälle und die damit verbunden Kosten deutlich zurückgegangen sind.Drohneninspektionen in Chemieanlagen sind besonders nützlich, um z. B. gefährliche Lecks, die ein ernstes Risiko für Mensch und Umwelt darstellen, zu verhindern und/oder Gegenausnahmen zu beschleunigen. Zu inspizierende Standorte können Raffinerieanlagen, Schornsteine, Pipelines, Lagertanks, Offshore-Bohrinseln, Zufahrtsstraßen und Explorationsstandorte für Vermessungszwecke umfassen.
Drohneninspektion für Energieversorger:
Der vielleicht interessanteste Sektor unserer Zeit, die Solarenergie, ist auch eine der komplexesten zu verwaltenden Ressourcen, wenn man den hohen Wartungsaufwand berücksichtigt, den die Solarmodule angesichts der globalen Nachfrage erfordern. Die Drohneninspektion von Solarmodulen in Kombination mit Wärmebildkameras hat die Geschwindigkeit und den Erfassungsbereiche drastisch erhöht, während herkömmliche manuelle Inspektionen meist Defizite bei der genauen Einschätzung des gesamten Solarparks liefern.In einem anderen Bereich haben Drohneninspektion von Überlandleitungen ein rasantes Wachstum erfahren, da Unternehmen unter einem erhöhtem Druck stehen, gesetzliche Anforderungen und Sicherheitsstandards einzuhalten. Infrastruktur, welche ständig den Elementen ausgesetzt ist, kann anfällig für Korrosion sein und häufige Drohneninspektionen erforderlich machen, um sowohl Früherkennung als auch Schadensbewertung zu erleichtern.
Drohneninspektion für den Tagebau:
Wartungsarbeiten sind wichtig, um die Tagebaustandorte am Laufen zu halten und potenziellen Gefahren für Mitarbeiter zu minimieren. Drohneninspektionen verändern den Tagebau und ermöglichen es, kritische Daten zu erfassen, ohne dass der laufende Betrieb unterbrochen werden muss. Die Vorteile von Drohneninspektionen sind unzählig und reichen von der Möglichkeit, qualitativ hochwertige Volumenberechnungen mit Millionen von Messpunkten zu generieren oder Betriebsoptimierungen über große Flächen durchzuführen ohne Mitarbeiter in Gefahrenbereiche zu entsenden. Auch die automatisierte Flugplanung führt zu weniger menschlichen und betrieblichen Fehlern.
Drohneninspektion für die öffentliche Sicherheit:
Während es selbstverständlich ist, an Such- und Rettungseinsätze zu denken, wenn wir von Drohnen im Einsatz der öffentliche Sicherheit sprechen, sind Drohneninspektionen ein integraler Bestandteil, der teilweise aber auch unterschätzt wird.Bei zahlreichen Einsätzen in der öffentlichen Sicherheit haben sich Drohnen bereits als unersetzlich erwiesen, z. B. bei der Inspektion unzugänglicher Berge, bei der Verhinderung potentieller Gasexplosionen, oder bei der Analyse von Unfällen, da Bilder meist deutlich effizienter als mit einem Leiterwagen gesammelt werden können.
2. Vor- und Nachteile von internen und ausgelagerten Drohneninspektion
Bei der Planung von Drohneninspektionen für Ihr Unternehmen ist eine der ersten Aufgaben, die Vor- und Nachteile eines internen Teams mit denen eines ausgelagerten Drohnenteams zu vergleichen.
Wir haben einen unserer Kunden in Großbritannien und kommerziellen Drohnenbetreiber, RUAS, gebeten, die Vor- und Nachteile dieser Entscheidung anhand ihrer eigenen Erfahrung zu erläutern.
Die kurze Antwort lautet: Ein internes Drohneninspektionsteam hört sich erst mal gut an. Allerdings sollte man auch beachten, dass die Gesetzgebung für Drohnen ständig weiterentwickelt wird. Dies bedeutet, dass interne Mitarbeiter viel Zeit damit verwenden müssen, mit den gesetzlichen Änderungen Schritt zu halten und sich somit nicht voll und ganz auf die auszuführenden Arbeiten konzentrieren können.
Unternehmen müssen darauf vertrauen können, dass alle Abläufe reibungslos verlaufen.
„Das Hauptaugenmerk eines ausgelagerten Drohneninspektionsteams liegt nicht nur auf dem Drohnenbetrieb, sondern auch auf der Berücksichtigung der aktuellen Gesetzgebung und darauf, die Ausrüstung gut zu warten und mit der neuesten Firmware auf dem neuesten Stand zu halten“, sagt Harris. „Sie haben auch Erfahrung in zahlreichen unterschiedlichen Umgebungen, die alle ihre eigenen Herausforderungen darstellen: Wenn Sie beispielsweise mitten in London fliegen wollen, müssen Sie höchst wahrscheinlich eine Genehmigung der Flugsicherung, der Polizei und der Einheit für parlamentarischen diplomatischen Schutz einholen.“ fügt er hinzu.
In der Öl- und Gasindustrie, so Harris, sei fast das gesamte Personal einer bestimmten Plattform oder Anlage zugeordnet. Angesichts der mit der Drohnentechnologie erzielten Effizienz erfordert ein einzelner Vermögenswert keine ständigen Drohneninspektionen, sodass die Mitarbeiter keinen Anreiz haben, sich weiterzubilden.
Die Entscheidung für eine interne Drohnenabteilung bietet jedoch einige wichtige Vorteile, wenn man die zusätzlichen Kosten außer Acht lässt. Ein internes Team kann Fragen oder unvorhergesehene Probleme schneller bearbeiten und gleichzeitig mit anderen Abteilungen in Verbindung treten, wodurch Kommunikation und Arbeitsabläufe effizienter werden, als wenn man sich auf Drittanbieter verlassen muss.
„Um Ihre Betriebsgenehmigung von der Zivilluftfahrtbehörde zu erhalten, muss jedes Unternehmen ein Betriebshandbuch erstellen, in dem detailliert beschrieben wird, wie der Flugbetrieb voraussichtlich durchgeführt wird“, erklärt Harris. „Sobald dies erreicht ist, wird von den Piloten erwartet, dass sie ihr Wissen über die Fluggeräte, die sie betreiben, durch regelmäßiges Fliegen beibehalten, um sicherzustellen, dass ihre motorischen Fähigkeiten aufrecht erhalten bleiben. Letztendlich entwickelt sich die Technologie auch immer weiter, sodass regelmäßige Investitionen in eine Drohnenflotte immer wichtiger werden.“
3.Datenerfassung mit Drohneninspektionen
Die Menge an Daten und Erkenntnissen, die Drohneninspektionen ermöglichen, ist von unschätzbarem Wert. Hinzu kommt, dass dies auch immer schneller und effizienter bereitgestellt werden kann. Im Folgenden finden Sie eine kurze Zusammenfassung aller Daten, die Unternehmen durch Drohneninspektionen erfassen können, sortiert nach Branchen:
Landwirtschaft:
Getreide- und PflanzengesundheitErnteerträge
Anzahl und Größe von Getreide und Pflanzen
Wetterschäden (Überschwemmungen, Stürme)
Boden- und Nährstoffqualität
Erntezyklus
GPS-Karten für die Flächenplanung und Präzisionslandwirtschaft
Architektur, Ingenieur- und Bauwesen:
2D- und 3D-Modelle (kompatibel mit GIS-Software) und Orthomosaikkarten von Baustellen und GebäudenWärmebildaufnahmen zur Identifizierung potenzieller oder bestehender Schäden
Chemie-, Öl- und Gasindustrie:
Visuelle und thermische Abbildung potenzieller Lecks und invasiver Vegetation, auch durch Nutzlasten mit Gasdetektoren2D- und 3D-Modelle von Einrichtungen und vertikalen Strukturen
Energieversorger:
Routinemäßige Inspektionen der Verteilungs- und Übertragungsressourcen2D- und 3D-Modelle in Echtzeit
Visuelle und thermische Daten von Umspannwerken (Wartung, Schadensanalyse)
Heizkesselinspektionen
Echtzeit-Temperaturmessung
Tagebau:
Visuelle und thermische Live-Kartierung zur Erkennung von Schäden und zur Überwachung des InventarsHöhenkarten, Volumenmessungen und 3D-Modellierung
Visuelle Bildgebung zur Überwachung von Förderstrecken
Öffentliche Sicherheit:
3D-Modelle gefährdeter Standorte RGB- und thermische Aufnahmen zur Schadensbewertung und zeitnahen InterventionsplanungKartierung für Dokumentationszwecke
4.Die besten DJI-Drohnen für Inspektionen
Hochauflösenden Wärmebild- und RGB-Kameras, bis zu 32x Digitalzoom und Positionierungsgenauigkeit im Zentimeterbereich mit RTK-Modul.
Eine weitere interessante Ergänzung des Marktes für Drohneninspektionen ist die Mavic 2 Enterprise Advanced. Heliguy fügt hinzu, dass diese Drohne von ihrer geringen Größe profitiert und „ein leichtes, faltbares und tragbares Fluggerät ist“. Dank des Doppelsensors mit RGB- und Wärmebildkamera eignet sie sich für eine Reihe von Inspektionen. Zusätzliche verleiht das RTK-Modul automatisierten Inspektionen mehr Genauigkeit.
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Sie bietet moderne Flugeigenschaften, erweiterte KI-Funktionen, Hindernisvermeidung in 6 Richtungen, UAV-Status- und Managementsystem, sowie eine Flugzeit von 55 Minuten
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In jüngerer Zeit hat RUAS auch eine Matrice 300 RTK erworben, die speziell entwickelt wurde, um die Herausforderungen zu bewältigen, welchen die Branchen in diesem Artikel ausgesetzt sind. Extremes Wetter oder elektromagnetische Störungen sind dank der Schutzart IP45 kein Problem.
„Die Matrice 300 RTK vermeidet diese Probleme aus einer Reihe von Gründen. Die Verbindung mit einer RTK-Basisstation hat beim Umgang mit elektromagnetischen Störungen erheblich geholfen. In solchen Umgebungen möchten Sie sich voll auf Ihre Aufgabe konzentrieren können und sicher sein, dass Ihre Drohne auch in den extremsten Situationen berechenbar bleibt.“
Heliguy empfiehlt die Matrice 300 RTK auch für die Inspektion von Versorgungsunternehmen, um Vermögenswerte wie Telekommunikationsmasten oder Windkraftanlagen zu überprüfen. In Verbindung mit der H20T-Kamera können Piloten von einer 20-Megapixel-Zoomkamera und einer radiometrischen Wärmekamera mit 640x512 Pixel profitieren.
Der Zoom (23x optischer Hybridzoom, max. 200x Zoom) ist in Kombination mit der hohen Auflösung ideal, um kleinere Fehler zu finden und Teile wie kleine Schrauben und Muttern zu inspizieren. Die Wärmebildkamera ist für die Inspektion von Versorgungsunternehmen von großer Bedeutung, da man mit ihr beispielsweise fehlende oder beschädigte Installationen, Wasser unter Dachmembranen oder elektrische Probleme erkennen kann.
Die KI-Stichprobe-Funktion der Kamera ermöglicht die konsistente Aufnahme derselben Struktur bei jedem Flug. Dies ermöglicht automatisierte Einsätze und Piloten können standardisierte Daten vergleichen, um Änderungen oder Fehler zu identifizieren. Dies ist besonders nützlich für Inspektionen, bei denen die gleiche Struktur oder das gleiche Anlagegut wiederholt überprüft werden muss.
Das Hinzufügen eines CSM-Radars für die Matrice 300 RTK erhöht die Flugsicherheit während der Inspektion von Versorgungseinrichtungen und verhindert, dass die Drohne zu nahe an kleine/dünne Hindernisse, wie z. B. Stromleitungen, fliegt.
- Eine Plattform mit integrierter multispektraler Bildgebung, die hauptsächlich für landwirtschaftliche Einsätze und Umweltüberwachung entwickelt wurde.
- Ein integrierter spektraler Sonnenlichtsensor oben auf der Drohne erfasst die Sonneneinstrahlung und gewährleistet die Datenerfassung zu verschiedenen Tageszeiten.
- Wechsel zwischen einer vorläufigen NDVI-Analyse (Normalized Difference Vegetation Index) und dem Live-RGB-Feed ist möglich.
Die kürzlich vorgestellte P4 Multispectral wurde hauptsächlich für die intelligente Landwirtschaft entwickelt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kameradrohnen bietet das Multispektralsystem mit 5 Kameras tiefere Einblicke in die Gesundheit der Pflanzen und optimiert die Analyse direkt vor Ort.
- Flugrouten mit benutzerdefinierten Wegpunkten und Parametern
- 3D-Flugvisualisierung, um Aufgaben in 3D-Modellen zu planen und zu simulieren
- Echtzeit-2D-Kartierung, Orthomosaik- und 3D-Kartierung, 2D- und 3D-Rekonstruktion
DJI Terra ist eine benutzerfreundliche und umfangreiche Kartierungssoftware, die mit P4 RTK und P4P kompatibel ist und Branchenfachleuten wie Vermessungsingenieuren hilft, Luftdaten zu planen, zu visualisieren, zu verarbeiten und zu analysieren. Mit dem neuesten Update vom September 2020 ist die Datenverarbeitung von DJI Terra jetzt 400 % effizienter als zuvor, da jetzt 400 Bilder von einer P4 RTK mit nur 1 GB RAM verarbeitet werden können.
5.Zusätzliche Ressourcen zu Drohneninspektionen
Es gibt zahlreiche Faktoren, die von Unternehmen berücksichtigt werden sollten, bevor sie in Drohneninspektionen investieren. Der wichtigste ist, genau zu definieren, was mit dem Inspektionsprogramm erreicht werden soll.
Handelt es sich um ein einfaches Programm, das eine visuelle Momentaufnahme eines Vermögenswerts in einem ziemlich sterilen Bereich erfordert, oder handelt es sich um einen komplexeren, aufwendigen und branchenspezifischen Vorgang, z. B. die Durchführung von Inspektionen von Fackeltürmen? Dabei sollte man sich auch mit den benötigten Daten auseinandersetzen: werden RGB-Bilder, Wärmebilder oder sogar LiDAR gebraucht?
Diese beiden Überlegungen werden nicht nur die Anforderungen und Auswahlmöglichkeiten der Drohnenhardware und -kamera beeinflussen. Sie wirken sich auch auf die Schulungen aus, welche Piloten oder Organisationen benötigen, um Einsätze legal, sicher und effektiv durchzuführen.
Der Einsatzbereich kann auch die erforderlichen Schulungen und Berechtigungen beeinflussen. Findet die Inspektion z. B. in einem hochfrequentierten Bereich statt, in dem ein sogenannter Operating Safety Case (OSC) erforderlich ist?
Heliguy betreibt eine OSC-Beratung, die sich auf einen ehemaligen britischen CAA-OSC-Experten stützt, um kommerziellen Betreibern dabei zu helfen, ein OSC für komplexe und maßgeschneiderte Aufgaben zu erhalten. Sie starteten auch ein Drohnen-Assistenzprogramm, das in Zusammenarbeit mit mehreren großen Unternehmen durchgeführt wurde. Dabei erhalten Piloten das nötige Fachwissen und Vertrauen, um Inspektionen von teuren und komplexen Vermögenswerten durchzuführen.
Wenn Sie anfangen sich mit Drohneninspektionen zu beschäftigen, ist ein wichtiger Schritt dabei, sich mit den Erfahrungen von anderen Kunden vertraut zu machen und von diesen Anwendungsbeispielen zu lernen, um die richtige Entscheidung für Ihr Unternehmen zu treffen.
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