AUSE-V1 Simulador de vuelo de búsqueda y rescate

AUSE-V1 Simulador de vuelo de búsqueda y rescate

1, Propósito y significado

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El petróleo es un recurso muy importante en la sociedad actual, y la estabilidad de grandes equipos en plantas petroquímicas y oleoductos y gasoductos es muy importante. Los equipos e instalaciones en la planta química son enormes y complejos, trabajando bajo 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 accidentes graves 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.

3, Contenido de desarrollo del proyecto y plan de implementación

3.1 Modelado de escenas 3D de plantas petroquímicas

1) Modelado de fotografía oblicua de escena de planta química

Analice y utilice los datos de la escena de aplicación de UAV en la planta química real, y use la tecnología de fotografía oblicua para realizar el modelado 3D de toda el área de la planta para restaurar realmente la imagen completa del equipo químico y el diseño de la gran planta petroquímica. Importe el modelado 3D construido en el motor 3D UE.

3.2 UAV y modelado de equipos de inspección de patrullas

1)Modelado de la plataforma de vuelo

La plataforma es compatible con muchos modelos UAV convencionales. Al mismo tiempo, en cooperación con los fabricantes de UAV y mediante el uso de los tamaños de UAV, dibujos CAD y método de foto prototipo con herramientas 3dMax proporcionadas por ellos, la plataforma puede realizar modelos reales y hacer modelos 3D a escala igual para UAV de propósito especial, como UAV a prueba de explosiones en plantas químicas para realizar la restauración de detalles del UAV.

2) Modelado de equipos de inspección de patrullas

Realmente restaurar el UAV equipado con equipo de misión: cámara de imagen térmica infrarroja, cámara de zoom de teleobjetivo, megáfono, instrumento de prueba de explosión (prueba de fuga de gas), equipado con molde (módulo de expansión del equipo de misión). Realizar la restauración real de los detalles del equipo de misión y los métodos de aplicación.

3.3 Proceso de inspección de patrulla de UAV petroquímicos y desarrollo de temas

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

El sistema lleva a cabo un modelado refinado de importantes dispositivos de reacción de gran altura, como la simulación de fallas y defectos de equipos de gran altura y la corrosión y el desprendimiento de los revestimientos exteriores del edificio; simular UAV para patrullar equipos clave de instalaciones de antorchas de más de 80 metros, como encendedores de antorcha a gran altitud y termopares de luz permanente. Y el sistema establece correspondientemente las fallas y defectos del equipo relacionado.

2) Detección de fugas de petróleo y gas y ubicación de fugas

Llevar a cabo la detección de fugas de equipos e instalaciones importantes en el área de la planta simulando luz visible diurna y nocturna y escenas infrarrojas. Restaurar la inspección de patrulla de fugas de la inspección diaria de UAV equipada con un detector de gas en el área de la planta. En condiciones de emergencia, está equipado con luz visible y equipo infrarrojo para confirmar y localizar rápidamente la fuente de fuga de los dispositivos.

3) Inspección de patrulla de energía de la planta

Llevar a cabo un modelado refinado de las instalaciones y piezas de la línea de suministro de energía en el área de la planta, y desarrollar el módulo de inspección de la fuente de alimentación en el área de la planta de UAV. El UAV realiza inspecciones de patrulla simuladas en las líneas aéreas de suministro de energía y equipos en el área de la planta, y desarrolla los módulos defectuosos correspondientes. Capacitar la capacidad de reconocimiento y manejo rápido de los operadores para garantizar la seguridad del uso de energía en el área de la planta.

4) Entrenamiento básico de habilidades de vuelo

Diseñar el entrenamiento básico de habilidades de vuelo para UAV, como despegue, aterrizaje, vuelo estacionario, vuelo en forma de ocho y ruta de vuelo de cuatro lados de acuerdo con los requisitos forenses y de operación de vuelo relevantes de los puntos de habilidad clave para las operaciones de vuelo para ejercitar las habilidades básicas de vuelo de los operadores.

3.4 Investigación de factores de impacto ambiental y desarrollo de respuestas a situaciones inesperadas

Investigar y desarrollar el impacto de accidentes inesperados como interferencias electromagnéticas, cambios meteorológicos y cambios repentinos en la dirección del viento entre edificios de gran altura en el área de la planta química en UAV y las estrategias de respuesta y habilidades de los operadores. Agregue los factores influyentes (hielo, nublado, soleado, temperatura, viento, nube, lluvia, nieve, niebla, falla de GPS, colisión, etc.) a la escena de inspección de la patrulla. Capacitar la capacidad de respuesta de los operadores en caso de emergencia. Estudiar los procedimientos y elementos de la inspección de patrullas de plantas químicas. Formular un plan de evaluación de calidad para simular datos de disparo de operación. Para que el personal pueda dominar las habilidades de inspección de patrulla UAV en la capacitación, y capacitar integralmente a los operadores de los tres aspectos de la lógica comercial de inspección de patrulla, conciencia de seguridad y habilidades de operación para permitirles mejorar la capacidad de manejo de accidentes y el nivel comercial a través de la práctica y garantizar la operación estable y segura de las plantas químicas.
 

3.5 Tecnología clave

1) Simulación en tiempo real de las características de vuelo del UAV basado en Airsim + pixhawk

En vista de las complejas características del entorno durante el vuelo de la inspección real de patrulla de UAV, estudiar las características de vuelo de diferentes tipos de UAV comunes en diferentes condiciones ambientales y los efectos de estos factores en las características de vuelo y manejo del UAV. Utilice Pixhawk + Airsim para realizar la simulación de las características de la aeronave. Cree un entorno de conducción de aeronaves en una escena real basada en Microsoft AirSim para proporcionar un entorno realista y simular la potencia y la detección del UAV y ofrecer a los usuarios la experiencia operativa más realista.

2) Modelado de escenas 3D de alta precisión

Utilice datos de escenas reales de inspección de patrullas de plantas químicas para construir modelos 3D de UAV, módulos de equipos, escenas, equipos químicos y tuberías en el sistema de simulación, y realice un modelado refinado basado en los datos de dibujo, e importe los módulos 3D construidos en el motor 3D UE. La escena tridimensional tiene una interfaz visual amigable, efectos base completos del modelo, detalles claros del modelo, partículas de alta calidad y efectos realistas.

3) Integración interactiva de VR y simulación

Desarrollar dispositivos montados en la cabeza como la principal herramienta de entrada para permitir que los alumnos estén completamente rodeados de escenas virtuales y sincronicen el posicionamiento espacial en tiempo real. Ya no utiliza métodos de entrada tradicionales, como manijas de botones y consolas, e integra manijas reales de UAV y control de vuelo para lograr el mismo modo de operación que la operación real de UAV.

4)Simulación de factores de influencia naturales

Estudiar el impacto de factores complejos (hielo, nublado, soleado, temperatura, viento, nube, lluvia, nieve, niebla, fallo GPS, colisión, etc.) en el rendimiento y manejo de UAV. En vista de la complejidad del terreno y las características ambientales de las plantas químicas, estudiar las características de vuelo de los diferentes tipos de UAV comunes en dispositivos de reacción de plantas químicas y las condiciones ambientales complejas del terreno entre edificios de gran altura y los efectos de estos factores desfavorables en las características de vuelo y manejo del UAV. Integrar estos factores en el sistema de simulación para restaurar la operación de patrulla de línea UAV en el entorno real y complejo, y entrenar la capacidad de respuesta de los operadores en caso de emergencia.