美國WSSC水務公司、AECOM使用Flyability Elios 2檢查大口徑下水道
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使用Elios2的優勢：
| 成本效益高
&快速部署 |
飛行穩定性 | 資料定位 |
| 通過使用無人機，只需一天就可以完成多個管段和接入點的檢查工作，同時不再需要繁瑣的事先佈置和事後拆除作業。無人機的部署和回收也不再需要人員進入密閉空間。 | Elios 2在湍急的下水道中飛行時，能夠保持自身飛行的穩定性平穩前進，平均速度約為每秒26英尺（8米）。 | 使用Inspector 3.0，檢查團隊能夠創建3D點雲模型，提供高解析度、高精度的三維資料。這些資料可用於用於對檢測中發現的缺陷進行定位，並且與拍攝到的畫面相配合，製成直觀有效的檢測報告，為設備的維修和維修計畫的制定提供有效的支援。 |
簡介
為了對下水道進行檢查和養護，檢查人員需要獲取整個設施的詳細資料，整個排水系統通常包括一條或若干條管道，還有沙井、拱頂等其他結構等附屬設施。而其中大口徑大流量的下水道的檢測尤為麻煩，高速的水流和隨之帶動的氣流會導致傳統的無人檢測方式在這裡無法正常工作。
傳統上對大口徑下水道系統進行檢查有如下幾種方法。
- 人工進入檢查
- 筏式檢查設備，通常通過設備上的CCTV攝像機來進行觀察
- 機器人檢查，使用CCTV攝像機和/或其他類型的感測器
這些方法各有千秋，通常需要因地制宜的選擇檢查的方式以求得到最佳的資料。
對第一個方法而言。雖然派人進入管道進行檢查的效果是最直觀的，但這也會帶來安全問題。在某些時候例如水流過於湍急時，工人必須繞道前行。因此大大增加檢測的成本。
CCTV檢查也是一種常見方法，但由於攝像機穩定性、檢查速度和控制前進速度等方面都存在問題，通常在水流湍急的下水道區間就無法使用。
而帶有多感測器平臺的機器人解決方案在很多時候由於平臺所搭載的感測器過多，導致整個設備十分笨重。有時甚至需要起重設備才能將其放入管道中。使得整個過程非常之繁瑣。並不適應很多現場工作的需要。
客戶的需求
AECOM是全球最大的工程公司之一，擁有約55000名員工，為各行各業的客戶提供基礎設施諮詢服務，包括WSSC水務公司等水和汙水處理公司。
AECOM不斷與客戶合作，確定和評估新的下水道檢查解決方案和技術，以便更安全、更有效地進行狀況評估。AECOM的客戶之一是WSSC，他們為馬里蘭州華盛頓特區郊區的喬治王子縣和蒙哥馬利縣的大約180萬居民提供水和廢水處理服務。
根據目前的合作協定，WSSC每五年至少要檢查一次直徑15英寸或以上的大型管道。在這個過程中，檢測風險越高，檢測的成本也會隨之提高，在這些管道中，最具挑戰性的是一個直徑為102英寸(2米6)的鋼筋混凝土管，即Anacostia主幹污水管（ATS）。該管道建於1977年，平均每天的旱季流量為4500萬加侖，WSSC所有廢水的大約三分之一都要從這裡經過。
就如同我們剛才所說的那樣，這條主管道的檢查充滿了各種複雜的挑戰。
- 如果使用人工進入的方法，成本會相當高，同時還需要旁路泵站抽水以便清空管道。即使這樣，管道中還是存在大量的對人體有害的硫化氫（H2S）毒氣。
- 而如果使用傳統的CCTV檢查可以顯示出水線以上的視頻和靜態圖像，然而管道的大小以及流量和流速都會帶來拍攝的干擾，導致最終的檢測結果不如人意。
- WSSC也嘗試過多感測器機器人解決方案，通過這種機器人他們可以同時採集CCTV、聲呐資訊，LiDAR 3D掃描以及檢測空氣中的H2S濃度。效果雖然不錯，但是整個系統的工作需要大量的前期準備，並不是一個簡單方便的檢測手段。
為此AECOM開始尋找另一種解決方案，以便用於補充現有的檢測方案。
“檢查像Anacostia主幹下水道這樣的下水道系統永遠是一個艱巨的任務，因此我們總是在尋找新的工具和技術，以幫助更安全和有效地完成任務。“
——– AECOM副總經理Anthony Dowell
解決方案
在過去的幾年裡，WSSC和AECOM一直在合作，利用無人機系統平臺（UAS）和所搭載的感測器來進行檢查和評估。于此同時，AECOM的人員一直在尋找其他的替代檢測方案，最終Elios 2進入了他們的視線，Elios是一種專門為在封閉的危險空間飛行而設計的無人機，對他們來說是一個合適的替代方案。於是他們開始使用Elios並測試其是否符合他們的要求。
“我們我們調查了好多種用於下水道檢查的無人機解決方案，結果事實證明只有Elios 2才能在這些條件下可靠地飛行“。
—— John Delp，DCS北美首席無人機系統（UAS）飛行員，AECOM公司
成果
在Anacostia主幹下水道（ATS）內進行的Elios 2測試是他們首次在美國地區的下水道系統使用無人機的測試。該地點有幾個非常困難的檢查區域，包括虹吸管，高流速的管道以及由於H2S氣體造成的腐蝕環境等。
AECOM和WSSC總共有近20人參加了本次任務。
該任務的目標是對ATS的狀況進行視覺評估和資料收集，檢查管段和相關拱頂及其他結構是否存在缺陷。
為了收集檢查所需的視覺資料，現場的無人機飛行員進行了幾次飛行，在整個飛行過程中進行視頻直播以方便工程師進行觀察。
- 在ATS內對101T和054M*號檢修孔進行一次上游飛行。
- 在ATS內對101T和054M*號檢修孔進行一次下游飛行。
- 在人孔018J進行了額外的飛行，以收集資料，支援三維模型的開發*。
*關於這些無人機進入點的位置，請參見下面的地圖。
“操作飛機靠近如此湍急的水流，是本次飛行最大的難點之一。但實際它的表現非常穩定，甚至超出了我的預期。“
——Flyability美國分公司的銷售副總裁Alexandre Meldem兼飛行員
Elios 2的檢測飛行為檢查員提供了直觀的高解析度資料，方便他們進行更詳細的評估。其中最讓他們關注的是，無人機發現混凝土出現了高強度的腐蝕，鋼筋上也能看到明顯的銹蝕。而這些顯然是管道中的硫化氫氣體所導致的腐蝕。
大家都對使用Elios 2獲得的結果印象深刻，飛機通過靈活的飛行到達了很多之前並不能清晰看到的區域。並且拍攝到了清晰的畫面。
使用E2的優勢
- 在大流量氣流下性能穩定。流經ATS管道的水以每秒26英尺（8米）的速度咆哮流動，水流的力量如此強大，以至於在水和管道之間的空間產生了氣流，在管道中出現了湍流。儘管有這些極端條件干擾飛行的穩定性，Elios 2在空中仍保持穩定，捕捉到了資產的清晰圖像和視頻。
- 清晰的照明。檢查員對Elios 2提供的照明印象深刻，其亮度足以讓他們看到設施內的一切。
- 視頻的解析度。Elios 2在ATS中飛行時提供的圖像和視頻的品質比WSSC團隊習慣於通過CCTV或機器人系統捕捉的品質高得多。據WSSC的一名員工表示，畫面的清晰度讓他們非常滿意，此外無人機還能夠控制攝像機的移動速度並可以旋轉角度，為他們提供檢查所需的確切資訊。
- 安全性。在過去檢查人員曾派人穿著裝有個人防護設備的潛水裝備進入ATS，但使用無人機意味著可以完全避免這種危險的作業模式。
- 飛行通過性。Elios 2由於其小巧的體積，能夠快速的通過人孔和其他小的入口進入ATS，而對大型機器人解決方案來說這種工作模式是不可能實現的。
- 成本效益和效率。由於設施便於部署和調動，與其他方法相比，使用Elios可節省大量成本，每日檢查成本率可減少80%。
Inspector3.0的軟體的資料定位功能
利用Flyability剛剛發佈的Inspector 3.0的建模功能，AECOM的檢查員能夠為被檢查的區域創建一個3D點雲，準確顯示出ATS管道中的缺陷所在位置。快速告知他們的客戶設施中缺陷所在的位置，使業主可以有效地評估缺陷並進行維護。
總結
總的來說，AECOM和WSSC都對在ATS進行的測試中留下了印象深刻的印象。
這次任務證明，ELIOS 2是一種可靠的、具有高成本效益和高效率的污水管道的無人檢查方案。並且即使是要面對像ATS這樣的高檢測難度的管道的時候，他的檢測效果依然可以遠超出客戶的預期。
如今，Elios 2為排水系統內的視覺資料搜集提供了一個優秀的的解決方案，在未來，檢測人員會在更多的日常檢查工作時使用Elios 2來提高檢測效率。
如果您對Elios 2以及地下下水道檢測工作感興趣，請聯繫我們以便獲得更多的詳細資料：service@esentra.com.tw
關於Flyability
Flyability是一家瑞士公司，致力於為室內，人跡罕至和狹窄的空間進行檢查和探索的解決方案。通過在建築物內安全使用無人機，它使工業公司和檢驗員可以減少停機時間，檢驗成本和對工人的風險。 Flyability在50多個國家/地區的發電，石油和天然氣，化工，海事，基礎設施和公共事業以及公共安全領域擁有數百名客戶，Flyability處於業界前沿並繼續引領商業室內無人機領域的創新。
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