سير عمل فحص الجسور باستخدام (DJI Matrice 300 RTK + L1)

الوقت التقديري للقراءة: 8 دقائق

الجسور هياكل ضرورية لنقل الناس والبضائع، ولهذا تعتبر عمليات التفتيش الدورية مفيدة وضرورية لضمان التشغيل المستمر والآمن واطالة صلاحية الجسر، وهو امر مهم جدا للجسور المعرضة للتدهور الهيكلي، اثار زمن واضرار ميكانيكية بسبب الضغط والاجهاد، تمدد حراري او انكماش، وتصدع، ويعتبر احد اهم المعايير لرصد وتقييم الصحة الهيكلية.



هناك العديد من الجسور المختلفة لكن تنقسم عادة الى 3 اقسام رئيسية:

1- أساس، 2- بنية تحتية، 3- بنية فوقية

الطريقة التي نفحص بها الجسور تتغير بسبب الطائرة بدون طيار (الدرون) قرر الكثير من المهندسين استخدام طائرات الدرون بدلا من التقنيات التقليدية مثل السلالم، الحبال، الشاحنات، ومنصات العمل الجوية. وهذا واضح. بتكلفة بسيطة يمكن للدرون اكتشاف التآكل والشقوق وغيرها من المشكلات المتعلقة بالجسور بسرعة. بشكل عام، تفوقت الدرون في الاداء على تقنيات فحص الجسور التقليدية من حيث السرعة، والسلامة، والدقة.



استخدام الدرون لفحص الجسور يعد تطور كبير في مجال صلاحية الجسور. نلاحظ ازدياد في السلامة، وعمليات فحص اسرع، وجمع بيانات اكثر دقة، واقل تكلفة.

طائرة (Matrice 300 RTK)

تجمع الطائرات بدون طيار الحديثة مثل (Matrice 300 RTK) بين الزمن الحقيقي بالحركة الدقيقة والذكاء الاصطناعي المتطور. من خلال مزامنة لقطات الدرون مع بيانات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). ويمكن لنظام (RTK) تحقيق تحديد دقيق أثناء الطيران، ويتمتع هذا بميزة كبيرة نظرا لأنه يزيل الحاجة الى نقاط التحكم لتحقيق نفس مستوى الدقة. لا يمكن إنشاء نقاط مشتركة بسبب الطرق و الوديان والمياه تحت الجسور.

من خلال تخزين المواقع والزوايا والإطارات، يمكن لميزة التحقق التلقائي في الدرون تحديد نقاط (AI Spot Check) بالذكاء الاصطناعي. من خلال التقاط نفس الصورة في فترات متعددة، يمكنك اجراء تفتيشات روتينية تلقائية بهذه الطريقة.

فيما يتعلق بالتجهيزات تشمل الماتريس (Matrice 300 RTK) 3 من أداة (gimbals) و 6 حساسات اتجاهية، بما في ذلك واحدة توجه لأعلى تعتبر مثالية للزوايا الصعبة الوصول على الجسور.



أيضا توفر لك (Matrice 300 RTK) وقتا كافيا لإنهاء تفتيش كامل للجسر مرة واحدة بفضل عمر بطاريتها الاستثنائي البالغ 55 دقيقة. بالإضافة الى ذلك، يمكن للطائرة العمل في درجات حرارة تتراوح بين -4 و 122 فهرنهايت (-20 إلى 50 مئوية) والطيران بسرعات تصل إلى 51 ميل في الساعة (82 كيلومتر في الساعة) و 33.5 ميل في الساعة (54 كيلومتر في الساعة) على التوالي.

نظام إدارة الصحة على الماتريس (Matrice 300 RTK) يوفر حالة النظام الحالية، وسجلات الاشعارات، وحتى إجراءات استكشاف الأخطاء الأولية. نقترح الماتريس (Matrice 300 RTK) كطائرة بدون طيار (الدرون) قوية وموثوقة ومتعددة الاستخدامات لتفتيش الجسور.

كيفية تنفيذ فحص الجسور باستخدام الطائرات بدون طيار

لايدار (LiDAR) الطائرات بدون طيار – (Zenmuse L1)

تقنية الليدار يمكنها انتاج بيانات ثلاثية الأبعاد ذات دقة عالية حتى في حالات المسح الصعبة، مثل سوء الإضاءة، حيث تكون الأجهزة البصرية غير فعالة بشكل أقل. يمكن استخدام هذه التقنية، بالاشتراك مع حساسات أخرى، على مركبات جوية لتوفير قياسات ثلاثية الأبعاد. لايزال الاستخدام المشترك لتقنية الطائرات بدون طيار (الدرون) مزودة بتقنية الليدار غير مدروس بشكل كامل، ولا سيما فيما يتعلق بتفتيش الجسور. علاوة على ذلك، تتضمن هذه الأنواع من البنية التحتية وتصاميمها قضايا تكنولوجية يجب ان تدرس، وكذلك مزايا مثل طرق اقل تكلفة ووقت لجمع البيانات ومعالجتها.

حل كامل متكامل لجمع البيانات ثلاثية الأبعاد والذي يتضمن طائرة (DJI Matrice 300) وبرنامج (DJI Terra) الخاص. يتم تركيب جهاز استشعار (L1) عل مثبت ثلاثي المحاور ويتضمن نظام (RTK GNSS) و (IMU) لتحديد مواقع دقيقة لسحب النقاط السحابية ثلاثية الأبعاد. كما يحتوي على جهاز استشعار (RGB)مدمج لتلوين السحاب السحابية بدقة 20 ميجا بكسل بوصة واحدة وجهاز استشعار (CMOS) وبعد بؤري قدره 8.8 مم.



يتمتع نظام الليدار بدقة عالمية تبلغ 10 سم في الاستواء و 5 سم في الارتفاع عند الطيران على ارتفاع 50 مترا فوق سطع الأرض وسرعة ثابتة للطيران تبلغ 10متر/ثانية. يتم جمع البيانات الأولية بتنسيق خاص بشركة دي جي آي (DJI) ويمكن تحليلها وتحويلها الى تنسيقات بيانات ثلاثية الأبعاد تقليدية فقط باستخدام برنامج دي جي آي تيرا (DJI Terra). معالجة البيانات الأولية سهلة وخطية، مما يمنح المحلل حرية قليلة. يمكن تعريف مصطلحات مثل كثافة إعادة الإنشاء (منخفضة، متوسطة، عالية)، وتحسين الدقة (نعم/لا)، وتنسيق الإخراج، ونظام الإشارات المرجعية.

مزايا فحص الجسور باستخدام الطائرات بدون طيار:

1. جمع معلومات شاملة حول الجسور:

بالمقارنة مع التفتيش التقليدي على الجسور، يكون التفتيش بواسطة طائرات الدرون عادة أكثر صعوبة ومخاطرة وتكلفة واستغراقا للوقت. وعادة ما توفر الدرون جودة صور أفضل وأكثر دقة. مجهزة بكاميرات عالية الدقة وحساسات الاقتراب وكاميرات الأشعة تحت الحمراء، تساعد الدرون المهندسين بعدة طرق. وهذا يتيح لها توفير صور عالية الجودة ومفصلة بمكن للمتخصصين استخدامها لتحديد العيوب والتآكل والضرر ونقاط السخونة. بالإضافة الى ذلك، فإن دمج الطائرات بدون طيار مع برامج فحص لتحليلات الذكاء الاصطناعي وتصوير ثلاثي الأبعاد وأدوات أخرى يعزز القدرة على الحصول على مجموعة أوسع من المعلومات. وتحديد العيوب مثل التشققات والتآكل والتفكك والصدأ.

2.تسهيل تفتيش الجسور بأقل التكاليف:

بشكل عام توفر الطائرات بدون طيار بديلا أسرع وأكثر امانا وأرخص لتفتيش مختلف هياكل الجسور. فهي توفر حلا فعالا من حيث التكلفة لتحليل هياكل الجسور، بما في ذلك المواقع الصعبة الوصول، مع القضاء على معدات الوصول الخطرة والمكلفة، مثلا السلالم وغيرها من معدات التفتيش المتخصصة. يجعل هذا التجهيز من الأمر سهولة ويضمن سلامة تفتيش حالة الجسور من الأسفل، ممل يقلل بشكل كبير من وقت الفحص والتكاليف. الطائرات بدون طيار لا تقلل فقط من المخاطر المرتبطة بالأساليب التقليدية، بل تحل أيضا حاجة إغلاق الجسور أمام حركة المرور، مما يوفر المال ويقلل من وقت السائقين المهدر. بشكل عام، تتسبب الدرون في تعطيل ضئيل، مما يقلل من حاجة للتحكم في حركة المرور مقارنة بالأساليب التقليدية.

3.تحسين السلامة للعمال والعامة:

يمكن للطائرات بدون طيار إنجاز معظم المهام الخطيرة بشكل أسرع وبتكلفة جزء بسيط من الأساليب التقليدية. تقضي على معظم المخاطر وتعمل في مجموعة واسعة من ظروف الطقس. وهذا يتيح لك التحقق بسرعة وبشكل موثوق من الجسور للكشف عن العيوب بعد الكوارث الطبيعية مثل العواصف والبرد الشديد.



لأساليب التقليدية لفحص الجسور خطيرة ليس فقط على العمال، ولكن أيضًا على الجمهور العام والمستخدمين. غالبًا ما يتدلّون العمال من جوانب وأسفل الجسور لتقييم المكونات الرئيسية. تختلف التعقيد والمخاطر والتحذيرات أثناء التفتيش تبعًا لحجم وتصميم الجسر. الجسور الكبيرة فوق المسطحات المائية الكبيرة أو الأنهار ذات السرعة العالية هي أكثر خطورة، خاصةً في ظل وجود حركة مرور كثيفة.



في بعض الحالات، يجب إغلاق الجسور للحد من التعطيل والمخاطر على المستخدمين. ومع ذلك، قد لا يكون ذلك ضروريًا بالنسبة للطائرات بدون طيار، ولا يحتاج الموظفون إلى الوصول المادي إلى المكونات المفحوصة. وبذلك يتم القضاء على الحاجة إلى تعليق العمال تحت الجسور ويتم تقليل المخاطر الأمنية المرتبطة بها مثل السقوط، الغرق وحوادث السيارات.

4.نمذجة الجسور ثلاثية الأبعاد:

تساعد الدرون في إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد للجسور. تساعد في تحديد العيوب وتكون مفيدة للمشاريع المستقبلية. بشكل عام، تتمتع طائرات الاستطلاع بقدرة أفضل على الوصول إلى جميع أجزاء الجسور تقريبًا، بما في ذلك الجوانب والأعلى والأسفل، بشكل أفضل من العمال البشر. تشمل قدراتها الوصول إلى المناطق الصعبة الوصول، والمساحات المحصورة، وغيرها من المناطق التي يصعب على البشر تقييمها بشكل كاف. بسبب ذلك، تلتقط الطائرة بدون طيار صورًا وقياسات أفضل وأكثر دقة، وعند استخدامها بالاشتراك مع حلول برمجيات الطائرات بدون طيار، تساعد في إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد للهيكل. تكون النماذج مفيدة لأغراض المقارنة، وتحديد الأخطاء، والتطوير والمشاريع المستقبلية.

5.تحديد العيوب بسهولة وسرعة:

تقدم الدرون طريقة أسرع وأسهل لتحديد الاضطرابات الحالية والمستقبلية. يتيح ذلك للمهندسين والمحترفين في مجال البناء تنفيذ التدابير اللازمة، مثل الإصلاحات، لضمان تشغيل آمن للجسر. توفر طائرات الاستطلاع بدون طيار تكنولوجيا تمكّن المهندسين من إجراء تحاليل شاملة للجسور، وتحديد العيوب التركيبية والمناطق ذات التآكل العالي. لا تجعل طائرات الدرون الفحص أكثر أمانًا وسرعة فحسب، بل تبسط أيضًا وثائق تقارير التحليل. وهذا صحيح بشكل خاص عند استخدام برمجيات فحص الدرون، التي تبسط أيضًا سير العمل وتسجيل العيوب.

الخلاصة:

هناك العديد من المزايا في استخدام الطائرات بدون طيار في فحص الجسور. فهي تحسن كفاءة التفتيش بشكل كبير وتخفف العديد من المشاكل المرتبطة بالفحص التقليدي. ستحدد خبرتك وأوراق اعتمادك ما إذا كنت ستشتري طائرة الدرون أم ستستعين بطيار محترف للقيام بذلك.



فحص الجسور باستخدام الطائرات بدون طيار ليس عملًا مناسبًا للطيارين غير المتمرسين. إنها عملية متطورة للغاية تتطلب استخدام طيارين مدربين وذوي خبرة.

الأسئلة الشائعة حول فحص الجسور بالطائرات بدون طيار

• المسح الجوي: مزايا رسم الخرائط باستخدام الطائرات بدون طيار (الدرون)
• تأثير تكنولوجيا الطائرات بدون طيار (الدرون) على عمليات التعدين
• كيف يتم صيانة نظام تكنولوجيا الطاقة الشمسية المستندة الى الطائرات بدون طيار (الدرون)