Drönare är välkända för sina roller i militära tillämpningar. Men på senare tid har drönare som verktyg för potentiella civila tillämpningar fått stor uppmärksamhet.
Drönare är utrustade med kameror, sensorer och andra intelligenta enheter och används inom områden som jordbruk, skogsbruk, arkeologi, arkitektur och konstruktion, och i olika applikationer, inklusive fotografering, paketleveranser, logistik, säkerhetsövervakning, kartläggning, sökning och räddningsinsatser, visuell inspektion av svåråtkomliga platser.
Användningen av drönare i konstruktioner, särskilt för att övervaka storskalig civil infrastruktur under underhåll eller konstruktion (såsom armaturer med höga mast, dammar, solceller, fasader, hustak, industriella och historiska byggnader, broar), slår igenom.
Inspektionerna i dessa strukturer är komplexa, försvårade av tillträdesproblem och medför höga kostnader och relativt långa intervall mellan bedömningarna. Dessutom är konventionella inspektionsmetoder otillräckliga eftersom de förlitar sig på mänsklig baserad visuell inspektion via ställningar, rep, lyftplattformar eller ett unikt fordon och ofta kräver specialutbildade klättrare för datainsamling.
Enligt studier är byggarbetsplatsen en av de farligaste arbetsplatserna. Drönare är ett stort potentiellt verktyg för att minska skador på byggarbetsplatser och visar sig vara en snabb och kostnadsbesparande lösning.
Här är några av de kritiska termiska mätningarna som utförs av drönare på byggarbetsplatser.
- Spricktjocklek och längd
- Storleker på element
- Långsiktiga avböjningar
- Delaminering av betong
- Typ av material i strukturer (murverk, betong)
- Närvaro av stålarmeringsjärn
- Vattenläckage eller fuktighet
- Utförande av ledningar och pipelines
- Bestämning och placering av hålrum i betong
- Bestämning av färska och hårdaste betongsteg
Praktiska frågor om drönare i konstruktion
I likhet med vilken teknik som helst har drönare sina egna problem. Det vanligaste problemet är noggrannhet. Noggrannheten i drönarmätningarna beror dramatiskt på sensortypen och egenskaperna hos plattformen som drönaren är byggd på. Positionsnoggrannheten kan påverkas av den termiska sensorns egenskaper, såsom sensorupplösningen och färgdjupet. Temperaturnoggrannheten bestäms av färgdjupet såväl som av kalibreringens noggrannhet. Därför är korrekt kalibrering av värmekameran nödvändig för att extrahera vetenskapligt relevant data i alla applikationer.
En annan fråga är den begränsade flygtiden och behovet av att byta batterier. Flygtiden för ett typiskt drönarbatteri är cirka 25 minuter, och det kan vara lägre om det är en blåsig dag. För inspektioner av små strukturer kanske behovet av att byta batterier inte är nödvändigt, men för större är det ett problem. Det innebär att stoppa flugan och mer tid att avsluta inspektionen. Dessutom kan ett mekaniskt fel eller strömavbrott göra att drönaren snabbt faller till marken och krossas.
Miljöfaktorer, vanligtvis väderförhållanden eller väghinder, är några avgörande faktorer som påverkar drönarprestandan på byggarbetsplatser. Till exempel kan väderförhållanden som höghastighetsvind, regn, hög temperatur, skuggor och bländning från den reflekterande ytan inte bara påverka kvaliteten på visuella data utan kan göra drönaren obrukbar.
Vindbyar kan i hög grad påverka drönarstabiliteten, vilket resulterar i turbulens och försämrad datakvalitet, särskilt i små och lätta drönare. Extrema blåsiga förhållanden och överexponering av visuella kameror för sol eller snö är också faktorer som påverkar drönarprestandan. Detta kan resultera i inhämtning av oklara eller suddiga data som leder till svårigheter att upptäcka skador. Lämplig omgivningstemperatur under bildinsamling är avgörande, eftersom extrem kyla kan påverka batteriets prestanda, vilket minskar flygtiden.
Om de inte används på rätt sätt utgör drönare potentiella säkerhetsrisker för byggnadsarbetare, särskilt inomhus. I den slutna inomhusmiljön kan ljudet från en drönare distrahera en arbetare, vilket resulterar i person- eller egendomsskador. Arbetare är också i riskzonen om de kommer i fysisk kontakt med dem eller andra föremål på platsen, såsom byggmaterial, betongpelare eller kablar som hänger i taket och orsakar skada på arbetaren, föremålet och/eller sig själv.
Här är de viktigaste praktiska frågorna om användningen av drönare i konstruktion:
- Utrustningsbegränsningar som batteritid och nyttolastbegränsningar
- Hinder på vägar och ogynnsamma väderförhållanden, inklusive vindbyar och nederbörd
- Nätverksinstabilitet eller GPS-nekas förhållanden.
- Sytebegränsningar
- Skador och egendomsskador
- Arbets- och arbetsdistraktion
- Restriktioner och sekretessproblem
- Kommunikationsbortfall/störningar/bilder av låg kvalitet
- Analyse av omfattande databas med visuella tillgångar