Как стать автором
Обновить
113.81
Рейтинг

Воздушный флот СИБУРа. Как мы создали и используем дрон-сервис

Блог компании Цифровой СИБУР Научно-популярное Мультикоптеры Экология
Когда речь заходит о мониторинге происходящего на больших промышленных объектах, часто представляется разветвлённая сеть видеокамер, собранных в единую систему и позволяющая наблюдать за происходящим. Включая самые отдаленные уголки. Камер у нас на самом деле много, но этот пост будет не про них.

Из-за специфики наших объектов наблюдать надо не только за тем, что происходит на земле (с чем могут помочь камеры), но и за различными узлами производства и не только: газопродуктопроводы, водоводы, огромные градирни, дымовые трубы и прочие установки. Здесь камеры уже не так полезны. Во-первых, не каждую камеру получится закрепить на нужную высоту под нужным углом, во-вторых, ряд осмотров нужно проводить в динамике.



Поэтому для мониторинга состояния технологического оборудования мы используем дроны. Они помогают нам ещё и собирать пробы воды, обнаруживать утечки и повреждения, зачищать прилегающую территорию от зловредных клещей, оценивать экологическую обстановку и многое другое. Список задач, которые выполняют беспилотники, стал таким, что теперь в СИБУРе есть штатные должности операторов дронов, которые профильно занимаются выполнением различного вида работ с применением дрона.

Впрочем, давайте с самого начала. Меня зовут Таня Мальцева, я аналитик в направлении Индустрия 4.0.

Зачем нам впервые понадобились дроны


Началась наша дроновая история три года назад в ЗапСибнефтехиме, ещё до запуска завода. Коллеги пришли к нам с идеей, что было бы неплохо перед пусконаладочными работами и вводом в эксплуатацию проверять трубопроводы на герметичность. Проверка — процедура довольно тривиальная. Человек берет в руки течеискатель (который и помогает обнаружить трещины и подобные повреждения) и ходит с ним вдоль трубопровода. Если вы когда-нибудь видели, как проверяют рельсы с дефектоскопом — процесс настолько же увлекателен. И, само собой, летом это делать дико жарко, а зимой — не менее дико холодно. Только зимой ещё и навернуться можно.

И мы подумали, что стоит навесить эти обязанности на дрона. Вместе с течеискателем. Красиво и функционально — летит себе дрон над эстакадой, крутит туда-сюда течеискателем, выявляет дефекты, а сотрудник в тепле чай пьет и выполняет другие свои обязанности.

Как часто бывает в таких случаях, началась история с привлечения подрядчиков. Совместно с подрядчиком мы начали проводить эксперименты, чтобы прикрепить течеискатель к дрону. Смысл в том, что течеискатель на земле работает на ура — ходишь с ним морозным утречком на своих двоих, ищешь течи, думаешь о тепле. А вот как только течеискатель крепили к дрону, всё сразу становилось печальнее. Вибрация во время полета дрона создавала помехи, что драматически сказывалось на показаниях, и получить корректные данные было невозможно.

И мы оказались в занятной ситуации. Контракт с подрядчиком подписан, можем полгода смело делать что-то полезное с дронами, но точно не мониторинг с применением течеискателя. Так что мы пошли к коллегам (по всем службам и производствам на предприятии) и поспрашивали у них, не нужна ли им помощь с воздуха. Идеи и просьбы к нам приходили с разных уголков предприятия:

  • А давайте посмотрим, все ли ОК с линией электропередач на всем участке.
  • Видели ли вы, как красив горящий факел, когда на него сверху смотришь?
  • Посмотрите водопровод на предмет утечек — там в случае чего грязищи будет столько, что точно сверху видно.
  • Сделайте красивый таймлапс сверху, как мы объект строим.
  • И многое, многое другое.

Как итог, после всех этих хотелок и окончания контракта с подрядчиком мы создали целую службу, собственный дрон-сервис внутри Запсибнефтехима. Мы закупили первый дрон, наборы запчастей и оборудования, тепловизор и камеры. Для работы с ним было выбрано несколько сотрудников из разных служб и производств, которые прошли обучение в плане управления дроном и научились правильно обрабатывать полученные фото и создавать ортофотопланы.


Вот так выглядит готовый ортофотоплан территории

Мы попросили ребят налетать добавочных 40-80 часов вне воздушного пространства предприятия, чтобы уж наверняка закрепить навык управления дроном. Ведь в случае нештатной ситуации дрон может нанести непредсказуемый ущерб всему предприятию. И вот уже с января 2020 года мы выполняем все работы с применением дрона своими силами, без участия подрядчиков. За 2019 год (март-декабрь) мы выполнили порядка 650 полетов. В 2020 году это число превысило уже 1560.

Люди и дроны


В том, что такие работы выполняет не подрядчик, а сотрудники предприятия, есть большой плюс. Это экспертиза. Михаил Воротников и Владислав Шевелев уже стали неотъемлемой частью предприятия и командой: с утра пораньше и во время пандемии всегда наготове и выполняют полеты. У них за плечами большой опыт работы на заводе, они прошли путь от обычного аппаратчика до более высоких уровней, пошли в операторы и научились управлять дроном. Отлично знают оборудование, с которым работают: как и с какого угла подлететь к нему, чтобы точно ничего не пропустить, на что надо обратить внимание в первую очередь. Плюс по желанию заказчик может присутствовать во время полета, наблюдать и сразу фиксировать нарушения или дефекты, если это требуется.

Некоторые заявки мы выполняем разово, другие перерастают в регулярные, например, те или иные работы проводятся с применением дрона на еженедельной или даже ежедневной основе. Все зависит от спроса и потребностей на предприятии.

Мы сделали возможность создания заявок для дрон-сервиса на всех коллег. Есть специальный почтовый ящик, на который нужно отправить соответствующую заявку. Это такая специальная форма с указанием даты полёта, места и, собственно, задачи. В идеале — в формате точных координат, в худшем случае это скриншот с карт, Опять же, плюс экспертизы коллег — чаще всего они сразу понимают и по скриншоту, что именно там находится и как это осматривать.

На корпоративном портале мы сделали удобный календарь полетов — можно зайти и посмотреть, как сильно сейчас заняты операторы, и выбрать максимально удобное время для проведения работ. Конечно, если появляется что-то срочное вне этого графика (всё-таки, специфика отрасли), заявке будет отдан соответствующий приоритет, здесь всё в рамках здравого смысла.

Итак, заявка получена, её рассматривают пилоты. Когда мы говорим о о воздушном пространстве, надо понимать, что территория завода и близлежащее пространство закрыто над предприятием, мы можем тут смело летать. Если работа дрон-сервиса требует проведения полетов вне воздушного пространства СИБУРа, то тут мы получаем разрешение у зонального центра ЕС ОрВД, у других организаций, если это требуется. А если полеты проводятся в городе, то получаем разрешения у администрации города.

Как только все необходимые разрешения получены, мы проводим работы, возвращаемся в офис, обрабатываем полученные фото- и видеоматериалы и передаём результат заказчику.

Работы с применением дрона всегда выполняют два оператора. Один из них управляет дроном с пульта управления, наблюдая за картинкой с камеры дрона, второй же смотрит за месторасположением дрона в воздухе. Вдруг какая ворона решит саботировать процесс, или же на трассе возле ЛЭП припаркуется на перекус семья луддитов, у которых как раз на такой случай полный багажник камешков. Так что, благодаря такой парной работе, за полтора года у нас ни одной нештатной ситуации. Безопасность всегда на первом месте.

А теперь давайте конкретно по примерам.

Что делают дроны


Мониторинг за соблюдением правил охраны труда и промбезопасности сотрудниками подрядной организации


Это самый масштабный проект. Представьте ситуацию — идёт капитальный ремонт, где работы выполняют не сотрудники предприятия. Они могут где-то лениться, где-то не очень серьезно относиться к работе, не знать внутренний регламент или подзабыть правила охраны труда и промбезопасности (далее ОТиПБ). В общем, случаи есть разные — закурил там, где курить не стоило (курение на нефтехимических объектах может быть опаснее для здоровья, чем просто курение, оно просто-напросто запрещено), пошёл выполнять высотные работы без использования страховочных привязей, решил, что в каске сегодня жарко, или захотел в тенечке прилечь и отдохнуть в рабочее время. Какие нарушения мы только ни выявили за эти годы.



У нас используется цветовая дифференциация — у сотрудников СИБУРа средства индивидуальной защиты одного цвета, а у подрядчиков другого. Поэтому дрон с высоты может определить, что кто-то из ребят подрядчика зашел на территорию, помеченную как “только для своих”. Оно в целом не так критично, но всё же нежелательно: зачем тебе на территорию, на которую у тебя нет допуска?

В общем, дрон летает, фиксирует все эти нарушения и какие-то спорные ситуации, а операторы потом направляют результаты мониторинга в СБ и в службу ОТиПБ. Далее уже специалисты дают оценку — нарушение это или нет, стоит начинать претензионную работу с подрядчиком, или же все в рамках нормы.


Экологические облеты


Тут у нас сразу несколько сценариев использования дронов.

1. Выявление несанкционированных свалок

Чтобы не было такого, когда во время ремонта бригады сваливают строительный мусор в кучу временно с целью потом разом взять и перенести куда нужно. Такие свалки плохи как с точки зрения репутации, так и с точки зрения возможных штрафных санкций.

Время от времени такой контроль ведется и по заявкам наших внутренних служб и производств: приходят и говорят “У нас вчера воооон там бригада уборку делала, посмотрите, пожалуйста, сверху, все ли ОК”.


Вот это то, чего быть не должно

2. Мониторинг водовода

Водовод — это трубопровод протяжённостью в 22 километра, пролегающий вдоль территории предприятия, его надо проверять на утечки воды. Мы включили это в перечень экологических облетов, потому что некоторые участки водовода проходят через заповедные территории.

3. Мониторинг лесной дороги и близлежащей местности

Такие участки у нас тоже входят в периметр предприятия, и облеты мы выполняем по запросу с целью благоустройства территории. Дрон помогает заметить, если где-то на дорогу или на забор упало дерево после шторма, требуется обновить пешеходные дорожки, газон или участки для релакса сотрудников во время обеденного перерыва или по завершении рабочего дня. Такие полёты обычно выполняются до 5 раз в год, в зависимости от сезона и погодных условий в целом.

4. Мониторинг сухостоя

Кроме поваленных деревьев, которые создают видимость бардака и не очень безопасны, тем же самым занимается и сухостой. И выглядит это очень опасно, и может загореться в жаркую погоду или благодаря слаженным действиям шашлычников. Так что избавляться от сухостоя в таком случае просто необходимо.

5. Обработка территории от клещей

Самый свежий кейс, мы только в том году купили специальный сельхоз-дрон для этих задач. Дрон может поднять до 10 литров жидкости против клещей и благополучно распылить ее.

6. Факельное хозяйство

Территория, на которой расположено факельное хозяйство, покрыта асфальтом, и какие-либо сорняки на ней запрещены регламентом. Сорнякам об этом не сказали, поэтому время от времени всё же прорываются. По тому же регламенту раньше с ними воевали люди — просто ходили, обрабатывали территорию вручную или просто вырывали их. С этого года в пилотном режиме пробуем выполнять обработку территории с применением дрона. И если гипотеза будет подтверждена, то со следующего года процесс будет автоматизирован, а сотрудники службы будут заниматься другими задачами.



7. Забор проб из реки

Этим занимается центральная заводская лаборатория, она же ЦЗЛ. Раньше этот метод был полон романтики — сотрудники доезжали на машине до берега реки, загружались в лодку, доплывали до определенных координат, набирали в пробоотборник воду в размере 1-5 литров (в зависимости от места забора) и плыли назад.

Дрон позволяет исключить из схемы кучу трудозатрат — сотрудников ЦЗЛ, машины, лодки, да и время людей. Так что он просто подлетает к нужному месту реки с пробоотборником, висящим на тросе, опускает его в воду и собирает пробы. После чего возвращается на берег, а сотрудники дрон-сервиса везут пробы коллегам из лаборатории.



Капитальные и остановочные ремонты


Тут всё понятно — мы мониторим не только качество работы подрядчиков, но и сам процесс ремонта или строительных работ. Это позволяет оценить его эффективность и планировать ремонты на следующий период. А также помогает максимально полезно расставлять леса и строительную технику, это кажется мелочью, но это важно.

Динамика ведения строительства фиксируется благодаря уже упомянутым ортофотопланам — можно оценить, на сколько метров в высоту выросло здание, какие ремонты уже были проведены, что еще осталось невыполненным.

Тепловизионный мониторинг за технологическим оборудованием


Итак, у нас есть:

  • факельное хозяйство,
  • башенные градирни,
  • дымовые трубы,
  • ЛЭП,
  • трубопроводы,
  • эстакады,
  • другое оборудование.

За ними ведется визуальный и тепловизионный мониторинг. Раньше сотрудник визуально оценивал состояние ЛЭП с земли с биноклем или во время остановочного ремонта с отключением ЛЭП в люльке лез на опорные столбы для осмотра креплений, изоляторов, громоотводов и прочего. А теперь мы проводим полноценный мониторинг без отключения ЛЭП, не дожидаясь останова по факту путем замены ручного труда сотрудника, еженедельно проводящего мониторинг с земли. Более того, теперь благодаря фото- и видео отчетам можно давать объективную оценку состояния оборудования. Если сотрудник, просматривая материалы, сомневается в наличии или серьезности дефекта, он может посоветоваться с другими коллегами.




Осмотр целостности изолятора


А тут участок ЛЭП ощутимо перегревается

То же самое с факелами — базовый визуальный осмотр мало чего дает. Сотрудник с земли визуально не может определить состояние факельного ствола, оголовка и тд. Для этого нужен остановочный ремонт. Теперь с применением дрона можно визуально увидеть сверху его состояние и спланировать потребности по ремонту.


Факельный оголовок глазами дрона

Дрон же периодически инспектирует факела со всех сторон. Далее фото- и видеоматериалы направляются Заказчику, благодаря которым коллеги понимают, в каком состоянии факел, какие ЗиПы нужно закупить для ремонта и обслуживания. Это всё ощутимо сокращает время, потраченное на ремонт и останов оборудования.

Эстакады мы проверяем с применением тепловизора. Это позволяет увидеть разницу температур трубопроводов и состояние изоляции:



Также с помощью тепловизора мы оцениваем и состояние теплоизоляции зданий и строений, можем посмотреть целостность змеевиков обогрева полов, заметить выпуск газа даже из подземной части трубопровода, потому что тепловая картина будет меняться.


Теплопотери установки


Башенные градирни и дымовые трубы. Оборудования высотой от 40 до 120 метров, которые человеку осмотреть тоже довольно проблематично. Да, есть ряд датчиков, по которым можно понять, что что-то идет не так. Но чтобы узнать, почему, надо уже идти внутрь оборудования. А это, опять же, останов и потеря времени.

Дрон в этом случае может осмотреть градирню снаружи, сверху и частично изнутри благодаря зуму.


Лопасти изнашиваются со временем, дрон проследит за их состоянием

Мониторинг труднодоступных объектов


Кроме труб и градирен есть участки, к которым трудно добраться: например, в болотистой местности. Скажем, часть трубопровода пролегает через труднодоступные территории, и если зимой еще хоть как-то можно до них добраться (благодаря спецтранспорту), то летом уже совсем грустно. С дрона такие объекты можно осматривать в любое время и в разы экономнее без необходимости арендовать спецтехнику без необходимости гонять людей по болотам.

Мониторинг соблюдения ПДД на дорогах СИБУРа


У нас есть три участка дороги на территории СИБУРа, по которым люди ездят на работы и обратно. Дороги двухполосные, поэтому выезд на полосу встречного движения — явление нередкое. Да, там сейчас стоят треноги и патрули, проверяющие скорость, но мы дополнительно используем дрон. Безопасность прежде всего.

Тут уже виден эффект — люди стали реже выезжать на встречную полосу, камера с оптическим зумом позволяет фиксировать госномер автомобиля нарушителя. А далее уже служба безопасности дорожного движения (БДД) Запсибнефтехима ведет претензионную работу совместно с ГИБДД.




Бюджет страны сам себя не пополнит

На будущее


Дрон-сервис очень сильно помогает упростить множество процессов, для которых ранее приходилось использовать людей. Конечно, пока это не панацея, да и у дронов есть ограничения. Самый очевидный — это погодные условия, а именно низкие температуры, дожди и снегопады. Однако сейчас ТТХ многих моделей дронов позволяют нам выполнять полеты и при температурах до -30…-35 градусов по Цельсию. Хотя дожди и снегопады остаются для нас помехой в большей степени из-за того, что они влияют не только на возможности управления дроном, но и на качество фото- и видеоматериалов.

Сейчас у нас на площадке в Тобольске 5 дронов, два из них обладают грузоподъемной силой: один для забора проб воды, второй для обработки территорий. От ТТХ дрона напрямую зависит та задача, которую ему можно поручить. Например, на Matrice 210 мы можем установить камеру с зумом или тепловизор и проводить более углубленную инспекцию. А вот Mavic PRO легко использовать для длительного мониторинга или фотосъемки для дальнейшего создания ортофотопланов.

Более того, ТТХ с каждым годом улучшаются, и ради более эффективного выполнения работ и возможности выполнять новые задачи мы расширяем пул оборудования. Так, например, мы недавно приобрели Mavic 2 Zoom. Благодаря его зуму в 4х и возможности отдаляться от пульта управления до 10 км мы легко проводим мониторинг протяженных объектов (для понимания: все другие наши модели не могут отдаляться более чем на 5 км).

Будем и дальше рассказывать вам о наших дронах и развитии дрон-сервиса. Кстати, если навскидку придумаете ещё полезные применения беспилотников на производстве — пишите в комментариях.
Теги:
Хабы:
Всего голосов 16: ↑16 и ↓0 +16
Просмотры 5K
Комментарии Комментарии 19

Информация

Местоположение
Россия
Сайт
sibur.digital
Численность
1 001–5 000 человек
Дата регистрации