Drony są dobrze znane ze swojej roli w zastosowaniach wojskowych. Jednak ostatnio wiele uwagi zyskały drony jako narzędzia do potencjalnych zastosowań cywilnych.
Wyposażone w kamery, czujniki i inne inteligentne urządzenia drony są wykorzystywane w takich dziedzinach jak rolnictwo, leśnictwo, archeologia, architektura i budownictwo oraz w różnych zastosowaniach, w tym w fotografii, dostawach przesyłek, logistyce, nadzorze bezpieczeństwa, mapowaniu, wyszukiwaniu i akcje ratownicze, inspekcja wizualna trudno dostępnych miejsc.
Zastosowanie dronów w konstrukcjach, zwłaszcza do monitorowania wielkoskalowej infrastruktury cywilnej w trakcie konserwacji lub budowy (takiej jak wysokie maszty oświetleniowe, zapory, fotowoltaika, fasady, dachy budynków, budynki przemysłowe i historyczne, mosty) zyskuje na popularności.
Inspekcje w tych strukturach są złożone, utrudnione przez problemy z dostępem, wiążą się z wysokimi kosztami i stosunkowo długimi przerwami między ocenami. Ponadto konwencjonalne praktyki kontrolne są niewystarczające, ponieważ opierają się na kontroli wizualnej opartej na ludziach za pomocą rusztowania, liny, platform podnośnych lub unikalnego pojazdu i często wymagają specjalnie przeszkolonych wspinaczy do zbierania danych.
Według badań plac budowy to jedno z najniebezpieczniejszych miejsc pracy. Drony są doskonałym potencjalnym narzędziem zmniejszania obrażeń na budowach i okazują się być szybkim i oszczędnym rozwiązaniem.
Oto niektóre z krytycznych pomiarów termicznych wykonywanych przez drony na placach budowy.
- Grubość i długość pęknięć
- Rozmiary elementów
- Długotrwałe ugięcia
- Rozwarstwienie betonu
- Rodzaj materiału konstrukcji (mur, beton)
- Obecność stalowych prętów zbrojeniowych
- Wycieki wody lub wilgoć
- Wydajność przewodów i rurociągów
- Określanie i lokalizacja pustek w betonie
- Oznaczanie świeżych i najtwardszych etapów betonu
Praktyczne problemy z dronami w budownictwie
Podobnie jak każda technologia, drony mają swoje własne problemy. Najczęściej wspominaną kwestią jest dokładność. Dokładność pomiarów drona dramatycznie zależy od rodzaju czujnika i charakterystyki platformy, na której dron jest zbudowany. Dokładność pozycji może zależeć od charakterystyki czujnika termicznego, takiej jak rozdzielczość czujnika i głębia kolorów. Dokładność temperatury zależy od głębi kolorów, a także od dokładności kalibracji. Dlatego właściwa kalibracja kamery termowizyjnej jest konieczna, aby uzyskać naukowo istotne dane we wszystkich zastosowaniach.
Kolejną kwestią jest ograniczony czas lotu i konieczność wymiany baterii. Czas lotu typowej baterii drona wynosi około 25 minut i może być krótszy w przypadku wietrznego dnia. W przypadku inspekcji małych konstrukcji konieczność wymiany baterii może nie być konieczna, ale w przypadku większych stanowi to problem. Oznacza to zatrzymanie muchy i więcej czasu na dokończenie inspekcji. Co więcej, awaria mechaniczna lub utrata mocy może spowodować gwałtowny upadek drona na ziemię i zmiażdżenie.
Czynniki środowiskowe, zazwyczaj warunki pogodowe lub przeszkody na ścieżce, to niektóre z kluczowych czynników wpływających na wydajność dronów na placach budowy. Na przykład warunki pogodowe, takie jak szybki wiatr, deszcz, wysoka temperatura, cienie i odblaski od odbijającej powierzchni, mogą nie tylko wpłynąć na jakość danych wizualnych, ale także uniemożliwić działanie drona.
Porywy wiatru mogą mieć duży wpływ na stabilność drona, powodując turbulencje i pogorszenie jakości danych, zwłaszcza w przypadku małych i lekkich dronów. Ekstremalnie wietrzne warunki i nadmierna ekspozycja kamer wizualnych na słońce lub śnieg to również czynniki wpływające na wydajność drona. Może to skutkować pozyskiwaniem niejasnych lub niejasnych danych, co prowadzi do trudności w wykrywaniu uszkodzeń. Odpowiednia temperatura otoczenia podczas akwizycji obrazu ma kluczowe znaczenie, ponieważ ekstremalne zimno może wpłynąć na wydajność baterii, skracając czas lotu.
Niewłaściwie obsługiwane drony stanowią potencjalne zagrożenie bezpieczeństwa dla pracowników budowlanych, zwłaszcza w pomieszczeniach. W zamkniętym pomieszczeniu budowlanym dźwięk drona może rozpraszać pracownika, powodując obrażenia lub uszkodzenie mienia. Pracownicy są również narażeni na ryzyko, jeśli wejdą w kontakt fizyczny z nimi lub innymi przedmiotami w miejscu pracy, takimi jak materiały budowlane, betonowe kolumny lub kable zwisające z sufitu, powodując uszkodzenie pracownika, obiektu i/lub samego siebie.
Oto kluczowe kwestie praktyczne dotyczące wykorzystania dronów w budownictwie:
- Ograniczenia sprzętowe, takie jak żywotność baterii i ograniczenia ładunku
- Przeszkody na drodze i niekorzystne warunki pogodowe, w tym podmuchy wiatru i opady
- Niestabilność sieci lub brak sygnału GPS.
- Ograniczenia linii wzroku
- Urazy i szkody majątkowe
- Zatrudnienie i rozpraszanie się w pracy
- Ograniczenia prawne i kwestie dotyczące prywatności
- Utrata komunikacji/zakłócenia/obrazy niskiej jakości
- Analiza obszernej bazy danych zasobów wizualnych