AUSE-V1 Simulatore di volo di ricerca e soccorso

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AUSE-V1 Simulatore di volo di ricerca e soccorso


Il petrolio è una risorsa molto importante nella società odierna e la stabilità delle grandi apparecchiature negli impianti petrolchimici e negli oleodotti e gasdotti è molto importante. Le attrezzature e le strutture dell'impianto chimico sono enormi e complesse, funzionano in condizioni di alta temperatura e alta pressione. Sono esposti all'aria per lungo tempo e soffrono la pioggia e il vento, il che è facile da avere gravi incidenti di perdite a causa dell'invecchiamento, della corrosione e di altri problemi. Al fine di garantire il normale funzionamento dell'impianto chimico, è necessario condurre le ispezioni di routine dell'impianto chimico e delle strutture delle tubazioni per eliminare in tempo i pericoli nascosti delle apparecchiature e delle tubazioni. L'ispezione di pattuglia UAV è la nuova tecnologia di ispezione che utilizza i droni per trasportare altre apparecchiature ausiliarie per ispezionare gli impianti chimici. Può integrare efficacemente le aree di ispezione della pattuglia che l'ispezione manuale della pattuglia è difficile o difficile da raggiungere con l'ispezione manuale. Migliora notevolmente l'efficienza di ispezione e garantisce il normale funzionamento delle apparecchiature di installazione.



AUSE-V1 Simulatore di volo di ricerca e soccorso

1、Scopo e significato 


Il petrolio è una risorsa molto importante nella società odierna e la stabilità delle grandi apparecchiature negli impianti petrolchimici e negli oleodotti e gasdotti è molto importante. Le attrezzature e le strutture dell'impianto chimico sono enormi e complesse, funzionano in condizioni di alta temperatura e alta pressione. Sono esposti all'aria per lungo tempo e soffrono la pioggia e il vento, il che è facile da avere gravi incidenti di perdite a causa dell'invecchiamento, della corrosione e di altri problemi. Al fine di garantire il normale funzionamento dell'impianto chimico, è necessario condurre le ispezioni di routine dell'impianto chimico e delle strutture delle tubazioni per eliminare in tempo i pericoli nascosti delle apparecchiature e delle tubazioni. L'ispezione di pattuglia UAV è la nuova tecnologia di ispezione che utilizza i droni per trasportare altre apparecchiature ausiliarie per ispezionare gli impianti chimici. Può integrare efficacemente le aree di ispezione della pattuglia che l'ispezione manuale della pattuglia è difficile o difficile da raggiungere con l'ispezione manuale. Migliora notevolmente l'efficienza di ispezione e garantisce il normale funzionamento delle apparecchiature di installazione.

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   UAV operators need to undergo a lot of flight skills training before they start to work, and only after passing the certification exam can they be employed with certificates. However, it will take some time for the members with certificates to master the patrol inspection flight requirements and the response skills in emergency. The chemical plant is an important area, and the UAV crashes during the flight may cause damage to personnel and equipment in the plant. Therefore, the requirements for the flight skills of the operators are extremely high. In order to strengthen the operational skills of operators to prevent flight accidents, it is necessary to develop a high-tech multi-rotor UAV simulating training system, which can further reproduce the process of multi-rotor UAV patrol inspection and control, so that the staff can be familiar with multi-rotor UAV operation and chemical plant patrol inspection skills. At the same time, the staff can have the opportunity to carry out targeted repeated skill exercises to improve the business skills of themselves.
 

2、Caso di ricerca


Abbiamo condotto un'indagine approfondita sul "progetto da 300.000 tonnellate all'anno di carbone in glicole etilenico" di Guiyang Qianxi Coal Chemical Investment Co., Ltd., che ha già investito nell'ispezione di pattuglia UAV. L'impianto chimico a carbone di Qianxi copre un'area di 66,7 ettari (666667 m2). I principali dispositivi di reazione sono suddivisi in: dispositivo di stoccaggio e trasporto del carbone, dispositivo di gassificazione del carbone, dispositivo di separazione dell'aria, dispositivo di conversione, dispositivo di lavaggio del metanolo a bassa temperatura, recupero dello zolfo, dispositivo di glicole etilenico, ecc.

Attrezzatura di ispezione della pattuglia: UAV antideflagrante, luce visibile e PTZ a infrarossi, strumento di rilevamento delle esplosioni (strumento di rilevamento del gas), megafono. Focus sull'ispezione di pattuglia: ispezione di sicurezza dell'impianto, apparecchiature di reazione a grattacieli, ispezione dell'alimentazione dell'impianto, ispezione di pattuglia di apparecchiature di reazione ad alta temperatura come torce, ecc. Funzione di ispezione: UAV dotato di apparecchiature di rilevamento delle esplosioni per condurre l'ispezione di pattuglia delle perdite di gas nell'impianto, l'ispezione di pattuglia di sicurezza dell'impianto, l'UAV dotato di ispezione di pattuglia di apparecchiature a infrarossi e la posizione della fonte di perdita, il distacco del rivestimento superficiale per il dispositivo di reazione dei grattacieli, l'ispezione di pattuglia delle linee elettriche aeree per l'uso dell'impianto, ecc.
 

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3、Contenuto di sviluppo del progetto e piano di implementazione

3.1 Modellazione di scene 3D di impianti petrolchimici

1) Modellazione obliqua della fotografia di scena dell'impianto chimico 

Analyze and use the data of UAV application scene in the real chemical plant, and use the oblique photography technology to perform 3D modeling of the whole plant area to truly restore the full picture of the chemical equipment and layout of the large petrochemical plant. Import the constructed 3D modeling into the 3D engine UE.
 
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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2)Modellazione raffinata delle apparecchiature chiave

Patrol inspection UAV and mission equipment will perform refined modeling of reaction devices and key inspection devices and parts of chemical plants based on drawings, and adopt 3dsMax tools according to design drawings of devices to complete the detailed modeling of conventional typical oil refining equipment patrol inspection: torch, storage tank field, atmospheric and vacuum distillation unit, catalytic cracking unit, catalytic reforming unit, hydrogenation unit, delayed coking unit, sulfur recovery unit, etc. Complete the detailed modeling of conventional typical chemical equipment patrol inspection: ethylene unit, propylene unit, separation unit, conversion unit, etc.
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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3.2 UAV e modellazione di apparecchiature di ispezione di pattuglia 

1) Modellazione della piattaforma di volo 

The platform supports many mainstream UAV models. At the same time, in cooperation with UAV manufacturers and by using the UAV sizes, CAD drawings, and prototype photo method with 3dMax tools provided by them, the platform can conduct real modeling and make equal-scale 3D models for special-purpose UAV such as explosion-proof UAV in chemical plants to realize the details restoration of the UAV.

2) Modellazione dell'attrezzatura di ispezione della pattuglia

Really restore the UAV equipped with mission equipment: infrared thermal imaging camera, telephoto zoom camera, megaphone, explosion test instrument (gas leak test), equipped with mold (mission equipment expansion module). Realize the real restoration of mission equipment details and application methods.
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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3.3 Processo di ispezione della pattuglia UAV petrolchimica e sviluppo del soggetto

1)Ispezione di pattuglia del dispositivo di reazione del grattacielo 

The system conducts refined modeling of important high-rise reaction devices, such as simulating faults and defects of high-rise equipment and the corrosion and shedding of building exterior coatings; simulating UAV to patrol key equipment of torch facilities above 80 meters, such as torch high-altitude igniters and permanent light thermocouples. And the system correspondingly sets the faults and defects of related equipment.
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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2) Rilevamento delle perdite di petrolio e gas e posizione delle perdite

Conduct leak detection of important equipment and facilities in the plant area  by simulating visible light day and night and infrared scenes. Restore the leak patrol inspection of UAV daily inspection equipped with a gas detector in the plant area. Under emergency conditions, it is equipped with visible light and infrared equipment to quickly confirm and locate the leak source of devices.
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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3) Ispezione della pattuglia di potenza dell'impianto

Conduct refined modeling of power supply line facilities and parts in the plant area, and develop power supply inspection module in the UAV plant area. The UAV conducts simulated patrol inspections on the overhead power supply lines and equipment in the plant area, and develops corresponding defect modules. Train the ability of fast recognition and handling of operators to ensure the safety of power usage in the plant area.

4) Addestramento di base alle abilità di volo

Design basic flight skills training for UAV such as take off, landing, hovering, figure eight flight and four-sided flight route according to relevant forensics and flight operation requirements of key skill points for flight operations to exercise basic flight skills of operators. 

3.4 Ricerca sui fattori di impatto ambientale e sviluppo della risposta a situazioni impreviste

Research and develop the impact of unexpected accidents such as electromagnetic interference, meteorological change, and sudden change in wind direction between high-rise buildings in the chemical plant area on UAV and the response strategies and skills of operators. Add the influencing factors (icing, cloudy, sunny, temperature, wind, cloud, rain, snow, fog, GPS failure, collision, etc.) to the patrol inspection scene. Train the response ability of operators in emergency. Study the procedures and elements of chemical plant patrol inspection. Formulate a quality evaluation plan of simulating operation shooting data. So that the staff can master the UAV patrol inspection skills in the training, and comprehensively train the operators from the three aspects of patrol inspection business logic, safety awareness and operation skills to allow them to improve the accident handling ability and business level through practice and ensure the stable and safe operation of chemical plants.
 

3.5 Tecnologia chiave

1) Simulazione in tempo reale delle caratteristiche di volo dell'UAV basata su Airsim + pixhawk

In view of the complex environment characteristics during the flight of real UAV patrol inspection, study the flight characteristics of different types of common UAV under different environmental conditions and the effects of these factors on the flight characteristics and handling of the UAV. Use Pixhawk+Airsim to realize the simulation of aircraft characteristics. Build an aircraft driving environment in a real scene based on Microsoft AirSim to provide a realistic environment and simulate the power and sensing of the UAV and give users the most realistic operating experience.
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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2) Modellazione di scene 3D ad alta precisione

Use data from real chemical plant patrol inspection scenes to construct 3D models of UAV, equipment modules, scenes, chemical equipment and pipelines in the simulation system, and perform refined modeling based on the drawing data, and import the constructed 3D modules into the 3D engine UE. The three-dimensional scene has the friendly visual interface, complete model base effects, clear model details, high-quality particles and realistic effects.

3) Integrazione interattiva di VR e simulazione

Develop head-mounted devices as the main input tool to enable learners to be completely surrounded by virtual scenes and synchronize real-time spatial positioning. It no longer uses traditional input methods such as button handles and consoles, and integrates real UAV handles and flight control to achieve the same operation mode as the actual UAV operation.
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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4) Simulazione dei fattori di influenza naturali

Study the impact of complex factors (icing, cloudy, sunny, temperature, wind, cloud, rain, snow, fog, GPS failure, collision, etc.) on the performance and handling of UAV. In view of the complex terrain and environment characteristics of chemical plants, study the flight characteristics of different types of common UAV in  chemical plant reaction devices and complex terrain environment conditions between high-rise buildings and the effects of these unfavorable factors on the flight characteristics and handling of the UAV. Integrate these factors into the simulation system to restore the UAV line patrol operation in the real and complex environment, and train the response ability of operators in emergency.