Simulateur de vol de recherche et de sauvetage AUSE-V1

  • AUSE-V1 Search and Rescue Flight Simulator
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Simulateur de vol de recherche et de sauvetage AUSE-V1


Le pétrole est une ressource très importante dans la société d’aujourd’hui, et la stabilité des gros équipements dans les usines pétrochimiques et les oléoducs et gazoducs est très importante. L’équipement et les installations de l’usine chimique sont énormes et complexes, fonctionnant dans des conditions de haute température et de haute pression. Ils sont exposés à l’air pendant une longue période et souffrent de la pluie et du vent, ce qui est facile d’avoir de graves accidents de fuite dus au vieillissement, à la corrosion et à d’autres problèmes. Afin d’assurer le fonctionnement normal de l’usine chimique, il est nécessaire d’effectuer les inspections de routine de l’usine chimique et des installations de pipeline afin d’éliminer à temps les dangers cachés de l’équipement et des pipelines. L’inspection de patrouille par drone est la nouvelle technologie d’inspection qui utilise des drones pour transporter d’autres équipements auxiliaires afin d’inspecter les usines chimiques. Il peut compléter efficacement les zones d’inspection de patrouille que l’inspection de patrouille manuelle est difficile ou difficile à atteindre par inspection manuelle. Il améliore considérablement l’efficacité de l’inspection et assure le fonctionnement normal de l’équipement d’installation.



Simulateur de vol de recherche et de sauvetage AUSE-V1

1、But et signification 


Le pétrole est une ressource très importante dans la société d’aujourd’hui, et la stabilité des gros équipements dans les usines pétrochimiques et les oléoducs et gazoducs est très importante. L’équipement et les installations de l’usine chimique sont énormes et complexes, fonctionnant dans des conditions de haute température et de haute pression. Ils sont exposés à l’air pendant une longue période et souffrent de la pluie et du vent, ce qui est facile d’avoir de graves accidents de fuite dus au vieillissement, à la corrosion et à d’autres problèmes. Afin d’assurer le fonctionnement normal de l’usine chimique, il est nécessaire d’effectuer les inspections de routine de l’usine chimique et des installations de pipeline afin d’éliminer à temps les dangers cachés de l’équipement et des pipelines. L’inspection de patrouille par drone est la nouvelle technologie d’inspection qui utilise des drones pour transporter d’autres équipements auxiliaires afin d’inspecter les usines chimiques. Il peut compléter efficacement les zones d’inspection de patrouille que l’inspection de patrouille manuelle est difficile ou difficile à atteindre par inspection manuelle. Il améliore considérablement l’efficacité de l’inspection et assure le fonctionnement normal de l’équipement d’installation.

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   UAV operators need to undergo a lot of flight skills training before they start to work, and only after passing the certification exam can they be employed with certificates. However, it will take some time for the members with certificates to master the patrol inspection flight requirements and the response skills in emergency. The chemical plant is an important area, and the UAV crashes during the flight may cause damage to personnel and equipment in the plant. Therefore, the requirements for the flight skills of the operators are extremely high. In order to strengthen the operational skills of operators to prevent flight accidents, it is necessary to develop a high-tech multi-rotor UAV simulating training system, which can further reproduce the process of multi-rotor UAV patrol inspection and control, so that the staff can be familiar with multi-rotor UAV operation and chemical plant patrol inspection skills. At the same time, the staff can have the opportunity to carry out targeted repeated skill exercises to improve the business skills of themselves.
 

2、Cas de recherche


Nous avons mené une enquête approfondie sur le « projet de conversion du charbon en éthylène glycol de 300 000 tonnes par an » de Guiyang Qianxi Coal Chemical Investment Co., Ltd., qui a déjà investi dans l’inspection des patrouilles par drones. L’usine chimique de charbon de Qianxi couvre une superficie de 66,7 hectares (666667 m2). Les principaux dispositifs de réaction sont divisés en : dispositif de stockage et de transport du charbon, dispositif de gazéification du charbon, dispositif de séparation de l’air, dispositif de conversion, dispositif de lavage au méthanol à basse température, récupération du soufre, dispositif d’éthylène glycol, etc.

Équipement d’inspection de patrouille : drone antidéflagrant, lumière visible et infrarouge PTZ, instrument de détection d’explosion (instrument de détection de gaz), mégaphone. Objectif d’inspection de patrouille : inspection de sécurité de l’usine, de l’équipement de réaction de grande hauteur, inspection de l’alimentation de l’usine, inspection de patrouille de l’équipement de réaction à haute température tel que les torches, etc. Fonction d’inspection : UAV équipé d’un équipement de détection d’explosion pour effectuer une inspection de patrouille de fuite de gaz dans l’usine, une inspection de patrouille de sécurité de l’usine, un UAV équipé d’une inspection de patrouille d’équipement infrarouge et l’emplacement de la source de fuite, le décollement du revêtement de surface pour le dispositif de réaction de grande hauteur, l’inspection de patrouille des lignes électriques aériennes pour l’utilisation de l’usine, etc.
 

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3、Contenu de développement du projet et plan de mise en œuvre

3.1 Modélisation de scène 3D d’une usine pétrochimique

1) Modélisation de la photographie oblique de scène de l’usine chimique 

Analyze and use the data of UAV application scene in the real chemical plant, and use the oblique photography technology to perform 3D modeling of the whole plant area to truly restore the full picture of the chemical equipment and layout of the large petrochemical plant. Import the constructed 3D modeling into the 3D engine UE.
 
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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2) Modélisation affinée de l’équipement clé

Patrol inspection UAV and mission equipment will perform refined modeling of reaction devices and key inspection devices and parts of chemical plants based on drawings, and adopt 3dsMax tools according to design drawings of devices to complete the detailed modeling of conventional typical oil refining equipment patrol inspection: torch, storage tank field, atmospheric and vacuum distillation unit, catalytic cracking unit, catalytic reforming unit, hydrogenation unit, delayed coking unit, sulfur recovery unit, etc. Complete the detailed modeling of conventional typical chemical equipment patrol inspection: ethylene unit, propylene unit, separation unit, conversion unit, etc.
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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3.2 UAV et modélisation de l’équipement d’inspection de patrouille 

1) Modélisation de la plate-forme de vol 

The platform supports many mainstream UAV models. At the same time, in cooperation with UAV manufacturers and by using the UAV sizes, CAD drawings, and prototype photo method with 3dMax tools provided by them, the platform can conduct real modeling and make equal-scale 3D models for special-purpose UAV such as explosion-proof UAV in chemical plants to realize the details restoration of the UAV.

2) Modélisation de l’équipement d’inspection de patrouille

Really restore the UAV equipped with mission equipment: infrared thermal imaging camera, telephoto zoom camera, megaphone, explosion test instrument (gas leak test), equipped with mold (mission equipment expansion module). Realize the real restoration of mission equipment details and application methods.
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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3.3 Processus d’inspection des patrouilles d’UAV pétrochimiques et développement des sujets

1) Inspection de patrouille du dispositif de réaction de grande hauteur 

The system conducts refined modeling of important high-rise reaction devices, such as simulating faults and defects of high-rise equipment and the corrosion and shedding of building exterior coatings; simulating UAV to patrol key equipment of torch facilities above 80 meters, such as torch high-altitude igniters and permanent light thermocouples. And the system correspondingly sets the faults and defects of related equipment.
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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2) Détection des fuites de pétrole et de gaz et localisation des fuites

Conduct leak detection of important equipment and facilities in the plant area  by simulating visible light day and night and infrared scenes. Restore the leak patrol inspection of UAV daily inspection equipped with a gas detector in the plant area. Under emergency conditions, it is equipped with visible light and infrared equipment to quickly confirm and locate the leak source of devices.
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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3) Inspection de patrouille de puissance de l’usine

Conduct refined modeling of power supply line facilities and parts in the plant area, and develop power supply inspection module in the UAV plant area. The UAV conducts simulated patrol inspections on the overhead power supply lines and equipment in the plant area, and develops corresponding defect modules. Train the ability of fast recognition and handling of operators to ensure the safety of power usage in the plant area.

4) Formation de base sur les techniques de pilotage

Design basic flight skills training for UAV such as take off, landing, hovering, figure eight flight and four-sided flight route according to relevant forensics and flight operation requirements of key skill points for flight operations to exercise basic flight skills of operators. 

3.4 Recherche sur les facteurs d’impact sur l’environnement et élaboration d’interventions en cas de situation imprévue

Research and develop the impact of unexpected accidents such as electromagnetic interference, meteorological change, and sudden change in wind direction between high-rise buildings in the chemical plant area on UAV and the response strategies and skills of operators. Add the influencing factors (icing, cloudy, sunny, temperature, wind, cloud, rain, snow, fog, GPS failure, collision, etc.) to the patrol inspection scene. Train the response ability of operators in emergency. Study the procedures and elements of chemical plant patrol inspection. Formulate a quality evaluation plan of simulating operation shooting data. So that the staff can master the UAV patrol inspection skills in the training, and comprehensively train the operators from the three aspects of patrol inspection business logic, safety awareness and operation skills to allow them to improve the accident handling ability and business level through practice and ensure the stable and safe operation of chemical plants.
 

3.5 Technologie clé

1) Simulation en temps réel des caractéristiques de vol des drones basée sur Airsim+pixhawk

In view of the complex environment characteristics during the flight of real UAV patrol inspection, study the flight characteristics of different types of common UAV under different environmental conditions and the effects of these factors on the flight characteristics and handling of the UAV. Use Pixhawk+Airsim to realize the simulation of aircraft characteristics. Build an aircraft driving environment in a real scene based on Microsoft AirSim to provide a realistic environment and simulate the power and sensing of the UAV and give users the most realistic operating experience.
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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2) Modélisation de scène 3D de haute précision

Use data from real chemical plant patrol inspection scenes to construct 3D models of UAV, equipment modules, scenes, chemical equipment and pipelines in the simulation system, and perform refined modeling based on the drawing data, and import the constructed 3D modules into the 3D engine UE. The three-dimensional scene has the friendly visual interface, complete model base effects, clear model details, high-quality particles and realistic effects.

3) Intégration interactive de la RV et de la simulation

Develop head-mounted devices as the main input tool to enable learners to be completely surrounded by virtual scenes and synchronize real-time spatial positioning. It no longer uses traditional input methods such as button handles and consoles, and integrates real UAV handles and flight control to achieve the same operation mode as the actual UAV operation.
UAV Inspection Simulating System for Chemical Plant
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4)Simulation des facteurs d’influence naturels

Study the impact of complex factors (icing, cloudy, sunny, temperature, wind, cloud, rain, snow, fog, GPS failure, collision, etc.) on the performance and handling of UAV. In view of the complex terrain and environment characteristics of chemical plants, study the flight characteristics of different types of common UAV in  chemical plant reaction devices and complex terrain environment conditions between high-rise buildings and the effects of these unfavorable factors on the flight characteristics and handling of the UAV. Integrate these factors into the simulation system to restore the UAV line patrol operation in the real and complex environment, and train the response ability of operators in emergency.