Effektiv takinspektion med drönare: En steg-för-steg-guide

Guide takinspektioner med drönare

Med uppkomsten av stora kommersiella byggnader över hela världen har efterfrågan på säker och effektiv inspektion av hustak ökat avsevärt. Varje tak är unikt och varje tak har flera olika typer av inspektionsbehov. Läckor och hål kan kosta tusentals kronor och orsaka andra problem inne i byggnaden. Stora kommersiella byggnader kan dessutom ha VVS-system och solpaneler installerade som alla behöver en rutininspektion. Ökningen av drönare under det senaste decenniet har förändrat sättet vi inspekterar hustak på. Det finns inte längre ett behov av att ta ut stegar och låta manskap lämna marken. En enkel drönarflygning kan samla in värdefull information som enkelt kan delas tillbaka till intressenter och beslutsfattare. I den här artikeln kommer vi att ta en närmare titt på de steg du behöver ta när du använder drönare för att inspektera ett tak.

Lär dig mer om termografi och drönare med vår genomgående heldagskurs

Denna kurs är designad för både nybörjare och erfarna drönarpiloter som vill utöka sina färdigheter och tillämpa termografi i olika sammanhang, inklusive bygginspektioner, energiutvärderingar och räddningsinsatser med mer.

Swedron

Att använda värmekamera tillsammans med drönare: Termografikurs

Artikelnummer: UAV-UTB-TERMO

• Heldagskurs i Göteborg
• Grundprinciper för termografi med drönare
• Välja rätt värmekamerautrustning
• Hands-on övningar för datainsamling
• Effektiva analys- och rapporteringstekniker
• Optimering av inspektionsprocesser

Drönarkurs

12 500 kr

Drönarkurs

LÄGG I KUNDVAGN

Innehåll

Datainsamling

• Förstå objektet som skall inspekteras

• Fastställa mål

• Kontrollera sensorinställningar

• Planera flygningen

• Samla in data

• Manuell inspektion

Bearbeta data

• Termiska och visuella datauppsättningar

• Kontrollpunkter/kontrollpunkter på marken

• DJI Terra-inställningar

Presentera data

• Tredjepartsanalysleverantörer

Datainsamling

Förstå objektet som skall inspekteras

Tak finns i alla olika former och storlekar. Vissa inspektioner är för bostadstak medans andra är på kommersiella byggnader. Det är viktigt att ta en titt på projektets omfattning för att förstå hur man bäst hanterar platsen och ytan.

Storleken på taket är en faktor att ta hänsyn till. Om det är ett litet tak kan extra detaljer fångas på några minuter (eller till och med sekunder). Stora kommersiella tak kan kräva utökade flygtider, så planera därefter.

Byggnadens höjd är en viktig faktor när man planerar ett uppdrag. En snabb flygning till toppen av byggnaden kan ge dig en avläsning om byggnadens höjd, så att du bättre kan planera uppdraget.

En annan viktig faktor är att förstå byggnadens omgivning. Mavic 3 Enterprise använder O3 Enterprise Transmission för att ge stabil anslutning till drönaren, tillsammans med Omnidirectional Obstacle Avoidance och APAS 5.0 för att hjälpa till att hålla drönaren säker när den flyger i trånga miljöer och komma tillbaka säkert när uppdraget är slutfört. Man vill alltid flyga på ett säkert sätt. Så om takinspektionen är av en byggnad med en parkeringsplats bredvid se till att du följer EASA:s riktlinjer för flygningar ovanför människor. När du planerar ett uppdrag, se till att den gröna flyglinjen inte faller för långt utanför byggnadens omkrets om detta är en faktor.

Fastställa mål

Det kan finnas många olika tillgångar på ett hustak, så det är viktigt att förstå målet med projektet. Olika mål kan kräva en annan datakälla (visuell, termisk, etc) eller olika krav på noggrannhet/upplösning.

Några av de viktigaste aspekterna med takinspektioner är:

• Sprickor/läckagedetektering

• VVS-inspektioner

• Besiktning av solpaneler

• Inspektion av avgasutsläpp

• Mäta upp ytor/längder

När man tittar på användarfall som kräver en termisk sensor (inspektion av solpaneler, läckagedetektering, VVS-inspektioner, etc), bör flygningen ofta utföras direkt efter solnedgång. Detta säkerställer ingen termisk belastning från direkt solljus, men taket/solpanelerna kommer fortfarande att vara varma från dagen. Uppenbarligen skulle det vara nästan omöjligt att hitta sprickor i ett tak med den visuella sensorn i skymningen, så ibland krävs det att flyga samma tak två gånger (före och efter solnedgången).

För läckagedetektering, försök att INTE flyga direkt efter att det har regnat. Det är bäst att vänta minst 24 timmar efter att det har regnat (upp till en vecka efter), för att förstå dränering/läckage. Termisk analys kommer också att vara en utmaning om man flyger för nära en regnhändelse om det finns stående vatten som döljer ett problem.

Det är också viktigt att bedöma byggnadens storlek. Försök inte flyga 5-6 m från toppen av taket på en superstor kommersiell byggnad första gången. Detta skulle inte bara ta för lång tid, det kan också vara en farlig flygning för en oerfaren pilot. Med Mavic 3 Enterprise 42 minuters flygtid med RTK-modulen ansluten är stora uppdrag möjliga - bara planera därefter.

Datanoggrannhetskrav för din takinspektion är en annan aspekt att ta hänsyn till. Ofta kan det vara svårt att mäta mål med en basstation på toppen av taket, men med Mavic 3 Enterprise och RTK-modulen kan du generera noggrannhet på centimeternivå utan behov av markkontrollpunkter (kontrollpunkter krävs fortfarande för att validera noggrannheten). Ofta är datanoggrannhet inte av primär betydelse eftersom så många behov är inspektionsorienterade, men om data måste anpassas till andra arbetsplatsdata är RTK ett utmärkt alternativ. RTK, PPK och Cloud PPK-teknologier kan hjälpa dig att få en hög noggrannhet för ditt projekt.

Kontrollera sensorinställningar

Det finns ett par olika faktorer att tänka på när du väljer inställningar för kamera/sensor. Automatisk inställning kommer vanligtvis att räcka för att samla in bra data, men om du letar efter några riktlinjer för vad den visuella sensorn ska ställas in på, här är våra rekommendationer:

• Slutartid på 1/1000 eller högre under en dagsflygning. När du flyger på natten kommer rörelseoskärpa att vara en viktig faktor, så försök att ställa in slutartiden så snabbt du kan samtidigt som du kan se taket tydligt.

• Använd ISO för att balansera slutartiden. Under dagen är det bäst att hålla ISO i Auto, men under nattflyg kan du använda den för att "ljusa" bilden om du behöver använda kortare slutartider.

• Bildformat: JPG

• Bildförhållande 4:3

• Mekanisk slutare: PÅ

• Sensorer att spara bild från (om termisk sensor finns): ALLA

• Om det är en termisk inspektion föreslår vi vanligtvis att färgpaletten ställs in på IronRed eftersom det finns en stor skala av färger över temperaturerna i kamerans vy.

Vi rekommenderar också att du tar dig tid i början för att göra en snabb flygning över taket. Detta kan hjälpa dig att hitta de bästa kamerainställningarna före flygningen. Ett tak kan vara mycket ljusare än du förväntar dig, och om du låser kamerainställningarna manuellt över den första waypointen kommer ofta bilderna att "frätas ut".

Planera flygningen

Den vanligaste metoden för att inspektera ett tak är att samla ihop tillräckligt många överlappande foton för att producera en högupplöst karta (ortofoto) och 3D-modell av taket. Detta kan uppnås med DJI Pilot 2-appen om du använder drönaren Mavic 3 Enterprise Series.

När man planerar uppdrag är den bästa metoden att välja alternativet Mapping Mission. Här är en guide som hjälper dig att komma igång med Mapping Missions.

Och här är några inställningar som vi rekommenderar specifikt för takinspektioner:

• Använd standardinställningarna för överlappning 70 % frontlap ​​och 80 % sidelap. Detta bör vara tillräckligt för högkvalitativ 3D-modellrekonstruktion för den visuella sensorn.

• Om termisk data krävs rekommenderar vi 80 % sidlap och frontlap.

• När du väljer en höjd vill du använda reglagen för både Flight Route Altitude och Target Surface to Takeoff Point. Den optimala flyghöjden över ett tak för bostadshus är 7-15 m över taket. För större kommersiella byggnader kanske den lösningen inte går att uppnå, så flygning kring 15-30 m över taket borde vara tillräckligt. Genom att använda en snabb flygning för att kontrollera byggnadens höjd kan du ställa in uppdragshöjden därefter. Till exempel, om du höjdkollar ett bostadstak och taket är 8 m, ställ in målytan till startpunkten som 8 m och uppdragshöjden till 16-25 m. För kommersiellt bruk, om du höjdkollar ett 15 m tak, planera målytan till start vid 15 m och flygvägshöjden till 30-45 m.

• Genom att använda skjutreglaget Target Surface to Takeoff Point kan du fortfarande uppnå rätt överlappningsinställningar även om drönaren startades från marken. Med Mavic 3 Enterprises 4/3”-sensor kan du fånga otroliga detaljer med ett stort dynamiskt omfång. Här är några GSD-uppskattningar med M3E:

• Här är några GSD-uppskattningar med M3T:

• Om ditt mål är 3D-rekonstruktion kan Mavic 3 Enterprise-serien använda Smart Oblique-funktionen. Denna funktion tar automatiskt sneda bilder istället för bara NADIR. VIKTIGT: om målet är en solcellsinspektion på ett tak där du också samlar in termisk data, då rekommenderas vi INTE Smart Oblique för exakta temperaturavläsningar.

• Flygriktning och hastighet är andra aspekter att ta hänsyn till. Mavic 3 Enterprise använder en 4/3-tums mekanisk slutare, som möjliggör snabb tagning samtidigt som bildens noggrannhet bibehålls och bildförvrängningen minimeras. Bildtagingsintervallet på 0,7 gör att drönaren kan samla in data mycket snabbare än tidigare versioner. Flyghastigheten är inte lika viktig för Mavic 3 Enterprise, men om målet är en termisk inspektion med M3T, försök att begränsa topphastigheten under 4.5 m/s för att minimera oskärpa och felaktiga bildavläsningar från den termiska sensorn. När du planerar flygriktning och bara tar visuella bilder rekommenderas det att flyga i den mest effektiva riktningen. För termiska solpanelinspektioner på hustak rekommenderas det att flyga parallellt med panelerna för bästa resultat vid bearbetning av data

Samla in data

Efter att ha förstått byggnaden, fastställt projektets omfattning och förberett ditt kartläggningsuppdrag bör du vara redo att samla in data på platsen. Se alltid till att du kan bibehålla den visuella siktlinjen med din drönare, vilket kan vara svårt när du ska fota hustak. Håll ett öga på drönarens färdplan och kamera-FPV för att se till att du inte flyger över människor. När ditt uppdrag är klart kommer drönaren antingen flyga tillbaka eller förbli hovrande (beroende på dina inställningar för End of Mission).

Manuell inspektion

När det automatiserade uppdraget är klart kan du (valfritt) fånga in extra data från platsen. Den manuella inspelningsskärmen som visas nedan har många funktioner som hjälper dig att få ut det mesta av din manuella inspektion. Mavic 3 Enterprise och Mavic 3 Thermal använder båda en 56x hybrid telezoomsensor, och genom att använda det högra rullhjulet kan du justera sensorns zoomnivå.

För att bättre förstå ditt mål när du inspekterar manuellt med Mavic 3T, erbjuder DJI Side by Side-vy för att visa både zoom- och värmekamera bredvid varandra. Genom att klicka på SBS-knappen på skärmen kan du välja att ha båda vyerna uppe samtidigt.

Om du använder zoomsensorn med M3T rekommenderar vi också att du använder länkzoomfunktionen för att hålla zoom- och värmesensorerna låsta på samma zoomnivå.

Bearbeta data

Termiska och visuella datauppsättningar

När platsen har fotats är det dags att förvandla data till en högkvalitativ 2D-ortomosaisk och 3D-modell. Genom att använda DJI Terra är processen enkel att få bra datauppsättningar. Ta en titt på den här videon för att lära dig mer om stegen för att behandla data med DJI Terra.

Snabba steg för att behandla data med DJI Terra är:

• Importera bilderna/mapparna till DJI Terra - Om du bearbetar både visuella och termiska datauppsättningar rekommenderar vi att datauppsättningarna behandlas separat

• Välj utdatatyper (2D-karta, 3D-modell) och filtillägg (Tiff, Obj, etc.) du letar efter, och definiera koordinatsystemet (om du använder en NTRIP-tjänst) Kör Aerotriangulation Alternativt kan du ändra gränsen för rekonstruktion vid denna tidpunkt, detta kan hjälpa till att snabba upp bearbetningstider och utdatastorlekar när du bara fokuserar på tillgången som ska synas.

• Valfritt steg: Importera markkontrollpunktsdata och välj korrekt EPSG-kod för din region. Använd denna guide för markkontrollpunkter för att lära dig mer.

• Kör stegen för rekonstruktion av 2D-karta och 3D-modell

Observera att DJI Terra inte garanterar en radiometrisk sammanfogad modell, bara de råa bilderna. När du är klar kan du se noggrannhetsrapporten för att förstå modellens noggrannhet. Din data är nu redo att visas och exporteras. Vi uppmuntrar dig att prova Terra med en 1-månaders provperiod tillgänglig längst ned på DJI Terras webbsida.

Presentera data

DJI Terra har ett par funktioner som hjälper dig att se och analysera din data. Du kan mäta sprickor och läckor med våra anteckningsverktyg och genom att använda musen kan du navigera runt i 3D-modellen. Om den visas under en längre tid har DJI Terra ett verktyg för att kretsa runt 3D-modellen på obestämd tid.

Låt oss titta på de typiska utgångarna för takinspektioner.

Det är vanligt att analysera en 2D-ortomosaik istället för en 3D-modell när man letar efter läckor, sprickor och termiska oregelbundenheter. En 3D-modell hjälper till att ge perspektiv till platsen, men ofta analyserar tredjepartsanalysverktyg för termiska inspektioner råbilderna istället för 3D-modellen. Om en klient frågar efter en datauppsättning, här är några utdata som stöds av DJI Terra. All data som exporteras är georefererad och kan importeras till ett valfritt analysverktyg från tredje part (DroneDeploy, Raptor Maps, etc.)

DJI har också ett verktyg för termisk analys. Inom denna applikation kan du analysera råbilder och bearbetade datauppsättningar för att helt förstå temperaturavläsningarna. Det finns också ett allmänt tillgängligt verktyg från Eric Olsen för att konvertera dina termiska data till RJPG så att du kan importera till FLIRs termiska analysverktyg.

Tredjepartsanalysleverantörer

Det finns många specialiserade lösningar där ute för att hjälpa till att automatisera inspektionsanalyser. Om du vill automatisera sprickdetektering, läckagedetektering, solenergiinspektioner med mera, kolla in dessa lösningsleverantörer som kan hjälpa till att automatisera arbetsflödet. DroneDeploy är en molnbearbetningsleverantör som har kartlagt och bearbetat över 500 miljoner hektar över hela världen. Deras verktyg spänner över många olika branscher (byggnad, jordbruk, olja och gas, solenergi, etc). DroneDeploy har några specialiserade verktyg och rapporter specifikt för takinspektioner. DroneDeploys takrapport hjälper till att få dimensioner på tak från en bearbetad 3D-modell. Användningsfallet är mer för planering av solcellsinstallationer och förståelse av takstorlek men har inte automatisk skadedetektering.

DroneDeploy har också ett radiometriskt termisk analysverktyg som kan hjälpa till att fastställa problem inom en termisk karta. Använd bara histogrammet på vänster sida för att ändra temperaturområdet. De har också ett sida-vid-sida-verktyg för att förstå skillnaderna mellan olika flygtillfällen.

Om målet är att fokusera mer på skadedetektering är Loveland Innovations och Eagleview två bra alternativ för automatisk skadedetektering. De har ett antal verktyg som kan upptäcka inte bara små sprickor, utan även små hål/gropar från hagel och trädskador. Ta en titt nedan på LoveLand Innovations webbverktyg IMGING för att analysera data, tillsammans med en exempelrapportsida från Eagleview:

Och om användningsområdet fokuserar på termisk data är Raptor Maps välkänt för termisk bildanalys. Med över 50 GW solpaneler analyserade hittills är deras verktyg det bästa för solpanelsanalys. Se en skärmdump från deras verktyg nedan för att förstå deras solpanelinspektioner.

Tack så mycket!

Tack för att du tog dig tid att läsa denna guide. För att lära dig mer om takinspektioner kan du kolla in andra relaterade artiklar nedan.