Разработка роботизированного комплекса обследования конструкций нефтяных вышек

Визуальная фиксация дефектов с помощью камер без применения технологии трёхмерного моделирования
Трудозатратность проведения повторного анализа
Сложность визуального осмотра труднодоступных участков конструкций
НЕДОСТАТКИ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ

КОМПЛЕКС «SCANFRAME» ПОЗВОЛЯЕТ:
1. Уменьшить временные затраты на обследование конструкций за счёт обработки данных с помощью нейронных сетей и подсказок участков с возможными повреждениями специалисту по дефектоскопии.
2. Создать трёхмерную цифровую модель объекта, что позволит специалисту при обработке результатов повернуть объект под нужным углом, а также рассмотреть необходимые ему участки без повторного выезда на объект.

Робот-дрон
Дефекты
Камера высокого разрешения
СХЕМА СЕНСОРНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Мониторинг и обнаружение дефектов, находящихся в зоне действия повышенного внимания, проводится посредством создания трёхмерной цифровой модели и обработке полученных данных нейросетью и человеком

ВЫЯВЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКИХ ДЕФЕКТОВ
Благодаря работе специальных алгоритмов возможно воссоздание трёхмерной модели объекта используя множество его фотографий. Это позволяет визуально обследовать труднодоступные области.
D1
D3
D2
D4
Контролируемая зона
Изображение дефекта
Зона чувствительности датчиков
Разные точки обнаружения

КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Обследование позволит охватить всю исследуемую территорию и не иметь «мертвых» зон. А цифровая модель объекта позволит вести мониторинг технического состояния конструкций и сравнивать полученные результаты в течении многих лет.
Выбор наилучшей когерентной структуры зависит
от вида вогнутой функции Шура Φ.
В алгоритме используется энтропия вида:
Для комплексирования применяется функция Шура
Учет всех причин
развития дефекта
на факторном круге
C(ßι)=
, ι=1,…,L

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ ЯДРО
ОЦЕНКИ ДЕФЕКТА НА БАЗЕ SAAS:
Признаковые пространства описываются с помощью нечетких переменных и формируются обучающие выборки
Поиск неявного дефекта
по шаблону из базы данных
с помощью
Active Appearance Models, AAM

АРХИТЕКТУРА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА SCANFRAME
Подсистема пользовательского интерфейса ScanFrame
Система поддержки принятия решений для обнаружения и локации опасных дефектов на базе saas
Система управления
базами данных
Подсистема
балансирования
вычислительной нагрузки
Подсистема
контроля
технического состояния
узлов БСМС
Подсистема
взаимодействия
с АСДУ (SDCADA)
Навигационная
подсистема
Подсистема
вычисления
пороговых значений
Подсистема
обнаружений
и локации опасных
дефектов
с помощью
многоканального
метода и AAM
Подсистема
обнаружений
и локации опасных
дефектов
с помощью
одноканального
метода
База данных
событий системы
База данных
состояний системы
База
экспертных знаний
Оборудование РОБОТА-ДРОНА
Подсистема синтеза
координирующего
управления

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ СКАНИРОВАНИЯ
Создание цифровой трёхмерной полигональной модели РТУ МИРЭА

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ СКАНИРОВАНИЯ
Обнаружение дефектов водонапорной башни с помощью цифровой трёхмерной модели

СОСТАВ КОМПЛЕКСА:
БПЛА с камерой высокого разрешения
Программное обеспечение для автоматизации процесса аэросъёмки, создания 3Д моделей и обнаружении дефектов на основе нейронных сетей

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТ

Конкуренты:
В конце 2020 года у компании Pix4D появился комплекс по автоматизации обследования вышек сотовой связи с помощью БПЛА и трёхмерного моделирования, однако без использования подсказок специалистам по дефектоскопии о возможных дефектах как в проекте ScanFrame. В дальнейшем Pix4D планируют расширить список обследуемых конструкций.
https://www.pix4d.com/product/pix4dinspect-inspection-asset-management-software

ПЛАН КОММЕРЦИАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА