Drohnen­inspektionen – Pra­xis­wis­sen aktu­ell

Wand­di­cken­mes­sung: Now we´re in the THICK of it…

Wand­di­cken­mes­sung — End­lich für den Ein­satz mit Droh­nen mög­lich

Bei der Wand­di­cken­mes­sung han­delt es sich um ein Ver­fah­ren der zer­stö­rungs­frei­en Mate­ri­al­prü­fung, wel­ches schon seit Jahr­zehn­ten eta­bliert ist. Mit­tels eines Ultra­schall­mess­kop­fes, der auf einem Werk­stück ange­dockt wird, wer­den akus­ti­sche RE-RE (Rück­wand­echo — Rück­wand­echo) Mes­sun­gen durch­ge­führt. Dadurch wer­den Feh­ler durch Beschich­tun­gen oder Ver­schmut­zun­gen qua­si voll­stän­dig eli­mi­niert.
Der Droh­nen­her­stel­ler Flya­bi­li­ty hat nun ein Modul für genau die­se Art der Mes­sung ent­wi­ckelt, wel­ches zusam­men mit den Eli­os 3 Droh­nen, die wir von Inspec­Drone schon seit Jah­ren ver­wen­den, ein­ge­setzt wer­den kann.

Bewähr­te Tech­nik — neue Mög­lich­kei­ten

Damit eröff­nen sich ganz neue Mög­lich­kei­ten für unse­re Kun­den: Wir sind nun im Stan­de, Wand­di­cken­mes­sun­gen an nahe­zu jeder Stel­le einer Anla­ge ohne zeit­auf­wen­di­ges Ein­rüs­ten durch­zu­füh­ren, die Ergeb­nis­se live auf­zu­zei­gen und so selbst kur­ze Still­stän­de effek­tiv zu nut­zen. Kri­ti­sche Stel­len, die star­ker Abra­si­on aus­ge­lie­fert sind, kön­nen nun auch regel­mä­ßig mit mini­ma­lem Zeit­auf­wand ver­mes­sen wer­den. Dadurch, dass Inspec­Drone in enger Zusam­men­ar­beit mit dem Droh­nen­her­stel­ler bereits die ers­ten — durch­ge­hend erfolg­rei­chen — Test­flü­ge durch­füh­ren konn­te, sind wir auch die ers­ten Dienst­leis­ter am Markt mit Erfah­rung auf dem Gebiet der Wand­stär­ken­mes­sung mit­tels Droh­nen.

Take me to CHURCH…

Als die evan­ge­li­sche Kir­che in Stutt­gart Son­nen­berg 1966 fer­tig gestellt wur­de, staun­ten die Bewoh­ner des Stadt­teils nicht schlecht: Die puris­ti­sche, fast schon kar­ge Kir­che des Archi­tek­ten Ernst Gisel ver­sagt sich jedem Prunk und lässt Licht und Gemein­de leben. Der über­all ver­bau­te Sicht­be­ton und die Kon­struk­ti­on des Zelt­dachs machen die Kir­che noch heu­te zu einem archi­tek­to­ni­schen Meis­ter­werk.

Und da wir von Inspec­Drone unse­re Zen­tra­le eben hier im Stadt­teil haben, bot sich eine Inspek­ti­on mit all unse­ren tech­ni­schen Werk­zeu­gen im Inne­ren und Äuße­ren der Kir­che an.

Um die genau­en Koor­di­na­ten der Kir­che und des Kirch­turms zu ver­mes­sen, haben wir drei Punk­te kar­to­gra­phiert. Die­se dür­fen nicht direkt auf einer Linie lie­gen und müs­sen ein klein wenig Abstand zum Sicht­be­ton des Kirch­turms haben. Die (Un-)Genauigkeit beträgt dankt RTK-Kor­rek­tur nur ca. 1,7 cm in der Hori­zon­ta­len und 2,5 cm in der Ver­ti­ka­len Rich­tung — ver­gli­chen mit der tat­säch­li­chen Posi­ti­on eines Punkts.

Für unse­re Kun­den ist das rele­vant: Schließ­lich muss ein gemes­se­ne Posi­ti­on abso­lut kor­rekt sein, damit man sie spä­ter wie­der fin­den kann.

Zum Bei­spiel: Ein Tun­nel soll von der Ober­flä­che aus anbohrt wer­den (oder im Umkehr­schluss genau da soll nicht gebohrt wer­den). Die ermit­tel­te Posi­ti­on aus dem Laser­scan des Tun­nels auf der Ober­flä­che mit dem GPS-Modul kann auf weni­ge Zen­ti­me­ter genau wie­der gefun­den wer­den. Und das bes­te dar­an ist, dass das auch nach Tagen oder Jah­ren mög­lich ist.

Um unser Port­fo­lio zu erwei­tern und die viel­fach ange­frag­ten Außen­auf­nah­men anbie­ten zu kön­nen, haben wir seit die­sem Jahr auch zwei Außen­droh­nen im Ein­satz. Dank der EVO Max kön­nen wir hoch­auf­lö­sen­de Bil­der (50 Mega­pi­xel) im Flug erstel­len, ther­mo­gra­fi­sche Auf­nah­men machen und auf eine Distanz von bis zu 1200 Metern Ent­fer­nungs- und Posi­ti­ons­be­stim­mun­gen dank ein­ge­bau­tem Laser­di­stanz­mes­ser durch­füh­ren. So ent­stan­den auch die ung­aub­lich detail­ge­treu­en Bil­der von unse­rer Kir­che und dem dazu­ge­hö­ri­gen Gemein­de­zen­trum

Für unse­re Kun­den bedeu­tet das zum Bei­spiel, Inspek­tio­nen von Fackel­köp­fen oder Schorn­stei­nen im Betrieb — aus siche­rer Ent­fer­nung.

Let´s talk about EVOLUTION

Kla­re Sicht in den dun­kes­ten Ecken

Im Jahr 2016 leg­te die Eli­os 1 den Grund­stein für die Inspek­tio­nen in dunk­len, schwer zugäng­li­chen Umge­bun­gen, indem sie mit inte­grier­ter Beleuch­tung aus­ge­stat­tet wur­de. Mit der Eli­os 2 erreich­te die Aus­leuch­tung eine neue Stu­fe der Effi­zi­enz und Fle­xi­bi­li­tät. Das indi­rek­te Licht der ver­stell­ba­ren LED-Leuch­ten ermög­lich­te es unsern Pilo­ten, den Beleuch­tungs­win­kel wäh­rend des Flugs anzu­pas­sen und so noch bes­se­re Sicht in den engs­ten Spal­ten und Schäch­ten zu gewähr­leis­ten. Doch die Ent­wick­lung stopp­te hier nicht — die Eli­os 3 brach­te eine noch leis­tungs­fä­hi­ge­re Beleuch­tung mit fort­schritt­li­chen Leucht­mit­teln, die eine her­vor­ra­gen­de Hel­lig­keit und gleich­mä­ßi­ge Aus­leuch­tung in schwie­ri­gen Umge­bun­gen bie­ten. Dank der Ver­bes­se­rung der Beleuch­tung kön­nen unse­re Pilo­ten jetzt selbst in den dun­kels­ten Ecken kla­re Bil­der und Vide­os erfas­sen, um Auf­fäl­lig­kei­ten oder Schä­den sicht­bar zu machen.

360-Grad-Rund­um­sicht

Die Eli­os-Droh­nen boten im Ein­satz bei Inspec­Drone durch ihren kugel­för­mi­gen Auf­bau von Anfang an einen ent­schei­den­den Vor­teil — die Fähig­keit, einen 360-Grad-Blick­win­kel zu ermög­li­chen. Mit der Eli­os 1 haben wir bereits beein­dru­cken­de Ergeb­nis­se erzielt, aber die Nach­fol­ge­rin brach­te eine ver­bes­ser­te Sta­bi­li­tät und einen erwei­ter­ten Kipp­win­kel, der eine noch umfas­sen­de­re Inspek­ti­on ermög­lich­te. Die Eli­os 3 hat das Gan­ze auf ein neu­es Level gebracht, indem sie die Beweg­lich­keit der Kame­ra wei­ter erhöh­te und so die Erkun­dung selbst kom­ple­xes­ter Umge­bun­gen opti­mier­te. Mit der 360-Grad Rund­um­sicht der Eli­os-Droh­nen bei Inspec­Drone kön­nen unse­re Pilo­ten prä­zi­se und effi­zi­en­te Inspek­ti­ons­da­ten erfas­sen, ohne die Droh­ne phy­sisch in jeder Rich­tung manu­ell aus­rich­ten zu müs­sen.

Hoch­auf­lö­sen­de Bil­der und gesto­chen schar­fe Vide­os

Die Kame­ra­ent­wick­lung war ein ent­schei­den­der Schritt für die Eli­os-Droh­nen, um den Inspek­ti­ons­an­for­de­run­gen von Inspec­Drone gerecht zu wer­den. Die Eli­os 1 begann mit einer hoch­wer­ti­gen Kame­ra, die qua­li­ta­tiv hoch­wer­ti­ge Bil­der lie­fer­te, aber mit der Eli­os 2 wur­de die Kame­ra­auf­lö­sung wei­ter ver­bes­sert, um gesto­chen schar­fe Vide­os auf­zu­zeich­nen. Die Eli­os 3 greift schließ­lich einen hoch­auf­lö­sen­den 4K-Kame­ra­sen­sor zurück, der eine bis­her uner­reich­te Bild­qua­li­tät bie­tet. Aus­ser­dem kön­nen Live-Bil­der in Full HD gewon­nen wer­den. Mit die­ser hoch­mo­der­nen Kame­ra­tech­no­lo­gie kön­nen wir nun bei Inspec­Drone viel detail­lier­te­re Inspek­ti­ons­da­ten sam­meln und unse­ren Kun­den umfas­sen­de­re Berich­te und Ana­ly­sen zu Auf­fäl­lig­kei­ten oder Schä­den lie­fern.

Prä­szi­si­on und Sicher­heit dank Flug­sta­bi­li­sie­rung

Die kon­ti­nu­ier­li­che Ver­bes­se­rung der Flug­sta­bi­li­sie­rung war für die Eli­os-Droh­nen von ent­schei­den­der Bedeu­tung, um in den anspruchs­volls­ten Umge­bun­gen zuver­läs­sig und sicher zu ope­rie­ren. Die Eli­os 1 leg­te einen soli­den Grund­stein, aber die Eli­os 2 brach­te fort­schritt­li­che Sen­sor­tech­no­lo­gie und Flug­steue­rungs­al­go­rith­men, die eine ver­bes­ser­te Sta­bi­li­tät und prä­zi­se Flug­ma­nö­ver ermög­lich­ten.

All we are is DUST in the wind…

Jeder ist schon mal in Kon­takt mit Staub gekom­men. In der Regel han­delt es sich dabei um den gemei­nen Haus­staub – ei- ner Mischung aus orga­ni­schem und anor­ga­ni­schem Mate­ri­al, wel­cher sich auf Ober­flä­chen abla­gert oder auch als Schwe­be- staub durch die Luft fliegt und in der Regel völ­lig unge­fähr­lich ist. Staub ent­steht durch ver­schie­de­ne Pro­zes­se: Mecha­ni­sche Bear­bei­tung von Fest­stof­fen, phy­si­ka­li­sche Ein­flüs­se oder auch durch Auf­wir­be­lung von Par­ti­keln.

In Indus­trie­an­la­gen hin­ge­gen gibt es eine Viel­zahl von Stäu­ben — die Plu­ral­form wird im Übri­gen immer dann ver­wen- det, wenn es sich um ver­schie­de­ne unter­schied­li­che Arten von Staub han­delt – die im schlimms­ten Fal­le sogar irri­ta­tiv oder toxisch und damit gesund­heits­schäd­lich sein kön­nen. Unter- teilt wer­den sie grob erklärt in drei Kate­go­rien: ein­a­tem­ba­re Stäu­be wie zum Bei­spiel Sand- oder Zement­staub, aveo­len- gän­gi­ge Stäu­be und Stof­fe, die in die fei­nen Lun­gen­bläs­chen vor­drin­gen kön­nen, wie zum Bei­spiel Rau­che- oder Quarz- stäu­be. Hier­zu zäh­len auch Fasern, da auch sie ein­a­tem­bar sind. Und zuletzt die soge­nann­ten U‑Stäube. Das sind ultra­fei- ne Nano­par­ti­kel mit einem Durch­mes­ser der klei­ner ist als 100 Nano­me­ter. Bei Industrie­inspektionen kön­nen sol­che U‑Stäu- be zum Bei­spiel in Form von Ruß und Asche auf­tre­ten.

Will­kom­men in der Zukunft der Inspek­ti­ons­tech­nik

Ab sofort set­zen wir auch die Schwei­zer Droh­ne Eli­os 3 ein. Das inno­va­ti­ve und modu­la­re Sys­tem ermög­licht den Ein­satz ver­schie­de­ner Zusatz­ge­rä­te wie bspw. einen Lidar-Scan­ner wäh­rend der visu­el­len Inspek­ti­on. Wäh­rend des Flugs erfasst und ver­misst der Laser­scan­ner sei­ne Umge­bung mit einer Genau­ig­keit von bis zu 19 mm. Der Pilot erhält wäh­rend des Ein­sat­zes eine Live-3D-Map zur Posi­tio­nie­rung der Droh­ne und Dar­stel­lung des inspi­zier­ten Anla­gen­be­reichs.

Was ist neu?

• Laser­scan­ner
• Exak­te Ver­mes­sungs­da­ten
• 3D-Map­ping live

Indus­trie 5.0 – Digi­ta­li­sie­rung Ihrer Anla­ge anhand revo­lu­tio­nä­rer Tech­nik

Schluss mit ver­al­te­ten und unvoll­stän­di­gen Anla­gen­do­ku­men­ta­tio­nen! Mit dem Ein­satz der Eli­os 3 erhal­ten Sie schnell und unkom­pli­ziert voll­stän­di­ge Ver­mes­sungs­da­ten Ihrer Anla­ge. Außer­dem sor­gen wir für mehr Sicher­heit: Die Droh­ne „betritt“ die Anla­ge, der Pilot bleibt sicher drau­ßen ste­hen.

Alles im Blick – der 3D Laser­scan­ner mit Rund­um­sicht

Der Laser­scan­ner an der Innen­raum­droh­ne erreicht jeden Win­kel Ihrer Anla­ge. Die Live-Map gibt bereits wäh­rend des Flugs eine ers­te Ori­en­tie­rung in dem beflo­ge­nen Bereich. Die aus­ge­wer­te­ten 3D-Punkt­wol­ken ermög­li­chen anschlie­ßend exak­te Ver­mes­sun­gen und ein voll­stän­di­ges Abbild Ihrer Anla­ge.

Pre­dic­ti­ve Main­ten­an­ce – Bes­se­re Plan­bar­keit durch genaue­re Mess­da­ten

Erhal­ten Sie genau die Infor­ma­tio­nen, die Ihnen eine ver­läss­li­che Pla­nung ermög­li­chen. Wir geben detail­lier­te Aus­künf­te zum Anla­gen­zu­stand und lie­fern gleich­zei­tig Ver­mes­sungs­da­ten für eine vor­aus­schau­en­de Instand­hal­tungs­pla­nung.

Zukunft: Droh­ne

Das „House of Switz­er­land“ hat im Okto­ber 4 Exper­ten zum The­ma „Droh­nen in der Zukunft“ auf ein Panel nach Stutt­gart ein­ge­la­den. Gemein­sam dis­ku­tier­te Simon Kumm (Inha­ber und Pilot bei Inspec­Drone) mit den Panel­teil­neh­mern über aktu­el­le Ent­wick­lun­gen in der Droh­nen­tech­nik, die unter­schied­li­che Akzep­tanz von Droh­nen in der For­schung im Ver­gleich zur Wirt­schaft oder auch den Anfor­de­run­gen und Her­aus­for­de­run­gen im Regu­lie­rungs­ma­nage­ment.

• Prof. Dario Flo­re­a­no, EPFL (Lau­sanne), Direk­tor des Labors für intel­li­gen­te Sys­te­me
• Fran­ci­ne Zim­mer­mann, Bun­des­amt für Zivil­luft­fahrt Schweiz (Bern), Lei­te­rin
• Prof. Davi­de Sca­ra­muz­za, ETH Zürich / Uni­ver­si­tät Zür­ch, Lei­ter Robo­tik und Wahr­neh­mung