AUSE-V1 Simulador de vuelo de búsqueda y rescate

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AUSE-V1 Simulador de vuelo de búsqueda y rescate


El petróleo es un recurso muy importante en la sociedad actual, y la estabilidad de los grandes equipos en las plantas petroquímicas y los oleoductos y gasoductos es muy importante. Los equipos e instalaciones de la planta química son enormes y complejos, trabajando en condiciones de alta temperatura y alta presión. Están expuestos al aire durante mucho tiempo y sufren la lluvia y el viento, por lo que es fácil tener graves accidentes por fugas debido al envejecimiento, la corrosión y otros problemas. Para garantizar el funcionamiento normal de la planta química, es necesario realizar las inspecciones de rutina de la planta química y las instalaciones de tuberías para eliminar a tiempo los peligros ocultos de los equipos y las tuberías. La inspección de patrulla UAV es la nueva tecnología de inspección que utiliza drones para transportar otros equipos auxiliares para inspeccionar plantas químicas. Puede complementar eficazmente las áreas de inspección de patrulla que la inspección manual de patrulla es difícil o difícil de alcanzar mediante inspección manual. Mejora en gran medida la eficiencia de la inspección y garantiza el funcionamiento normal del equipo de instalación.



AUSE-V1 Simulador de vuelo de búsqueda y rescate

1、Propósito y significado 


El petróleo es un recurso muy importante en la sociedad actual, y la estabilidad de los grandes equipos en las plantas petroquímicas y los oleoductos y gasoductos es muy importante. Los equipos e instalaciones de la planta química son enormes y complejos, trabajando en condiciones de alta temperatura y alta presión. Están expuestos al aire durante mucho tiempo y sufren la lluvia y el viento, por lo que es fácil tener graves accidentes por fugas debido al envejecimiento, la corrosión y otros problemas. Para garantizar el funcionamiento normal de la planta química, es necesario realizar las inspecciones de rutina de la planta química y las instalaciones de tuberías para eliminar a tiempo los peligros ocultos de los equipos y las tuberías. La inspección de patrulla UAV es la nueva tecnología de inspección que utiliza drones para transportar otros equipos auxiliares para inspeccionar plantas químicas. Puede complementar eficazmente las áreas de inspección de patrulla que la inspección manual de patrulla es difícil o difícil de alcanzar mediante inspección manual. Mejora en gran medida la eficiencia de la inspección y garantiza el funcionamiento normal del equipo de instalación.

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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 de investigación


Hemos llevado a cabo una investigación en profundidad sobre el "proyecto de carbón a etilenglicol de 300.000 toneladas / año" de Guiyang Qianxi Coal Chemical Investment Co., Ltd., que ya ha invertido en la inspección de patrullas de vehículos aéreos no tripulados. La planta química de carbón de Qianxi cubre un área de 66,7 hectáreas (666667 m2). Los principales dispositivos de reacción se dividen en: dispositivo de almacenamiento y transporte de carbón, dispositivo de gasificación de carbón, dispositivo de separación de aire, dispositivo de conversión, dispositivo de lavado de metanol a baja temperatura, recuperación de azufre, dispositivo de etilenglicol, etc.

Equipo de inspección de patrulla: UAV a prueba de explosiones, luz visible e infrarroja PTZ, instrumento de detección de explosiones (instrumento de detección de gas), megáfono. Enfoque de inspección de patrulla: inspección de seguridad de la planta, equipo de reacción de gran altura, inspección de energía de la planta, inspección de patrulla de equipos de reacción de alta temperatura como antorchas, etc. Función de inspección: UAV equipado con equipo de detección de explosiones para realizar la inspección de patrulla de fugas de gas en la planta, inspección de patrulla de seguridad de la planta, UAV equipado con inspección de patrulla de equipos infrarrojos y la ubicación de la fuente de fuga, el despegado del revestimiento de la superficie para el dispositivo de reacción de gran altura, la inspección de patrulla de líneas eléctricas aéreas para uso en la planta, etc.
 

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3、Contenido de desarrollo del proyecto y plan de implementación

3.1 Modelado de escena 3D de planta petroquímica

1) Modelado de fotografía oblicua de la escena de la planta química 

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) Modelado refinado de equipos clave

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 y modelización de equipos de inspección de patrullas 

1) Modelado de la plataforma de vuelo 

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) Modelado del equipo de inspección de patrulla

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 Proceso de inspección de patrullas de UAV petroquímicos y desarrollo de sujetos

1) Inspección de patrulla del dispositivo de reacción de gran altura 

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) Detección de fugas de petróleo y gas y localización de fugas

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) Inspección de la patrulla de energía de la planta

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) Entrenamiento Básico de Habilidades de Vuelo

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 Investigación de Factores de Impacto Ambiental y Desarrollo de Respuesta a Situaciones Inesperadas

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 Tecnología clave

1) Simulación en tiempo real de las características de vuelo de los UAV basada en 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) Modelado de escenas 3D de alta precisión

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) Integración interactiva de VR y simulación

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) Simulación de factores de influencia natural

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.