Her şeyi yapan Drone'lar

Dünya, bugün tıpkı bir damarlar ağı gibi boru hatlarıyla kaplı durumda. Bu hatlar, petrol ve doğal gazdan, amonyak, su ve hatta biraya kadar her şeyi ayağımıza kadar getiriyor. On yıllardır geniş bir yelpazede yer alan maddeleri, karayolu ve demiryolu taşımacılığından çok daha düşük bir maliyete en güvenli ve en verimli yoldan bize ulaştırıyorlar. Ancak bu noktada bir sorun doğuyor: Boru hattı işletmenlerinin bu uçsuz bucaksız ağları ister yeryüzünde ister yerin altına gömülü olsunlar baştan aşağıya takip etmeleri gerekiyor. Gerçekten de çok sayıda kritik boru hattıyla kaplı toprak tabakasının kalınlığı burada ciddi bir güvenlik kaygısı. Örneğin Avrupa’da yer altından giden doğal gaz ve petrol boru hatlarının üzerinin en az bir metre yüksekliğinde toprak ile örtülmesi yasal bir zorunluluk. Dünyanın toplam 2,17 milyon millik (3,5 milyon kilometrelik) boru hatlarının yaklaşık yüzde 65’ine ev sahipliği yapan ABD’de ise boru hatları genellikle toprağın yaklaşık iki metre altına gömülüyor. Havadan takip genellikle boru hatlarının üzerinde her 2 ila 4 haftada bir uçan helikopterlerle yapılıyor. Ancak bu gibi görsel denetlemeler çok pahalıya patlıyor ve sıklıkla da bir boru hattını örten toprak tabakasının yeterince kalın olup olmadığını anlayacak ekipmanlardan yoksun. Hassas ölçümler Ancak Siemens’in teknolojileri sayesinde tüm bunlar yakın bir gelecekte değişim gösterecek. Siemens Kurumsal Teknolojiler’den (CT) Claudia Windisch, “Biz yerdeki katmanın kalınlığının drone’lar ile havadan sistematik ve otomatik bir şekilde ölçülmesini sağlayan yeni ve çok daha etkili bir denetleme sistemi geliştiriyoruz” diyor. “Bunu yapabilmek için mobil, helikopterli sensörleri akıllı görüntü analiziyle birleştiriyoruz.” Renkli ve kızıl ötesine yakın (NIR) kameralarla donatılmış bir drone önceden belirlenmiş bir güzergâhta yer altından giden uzun-mesafeli bir boru hattının üstünden uçuyor ve dünya yüzeyinin fotoğraflarını çekiyor. Gelecekte bu görüntüler bir web arayüzü aracılığıyla Siemens’in boru hattı analizi platformuna gönderilecek ve orada bu verilerden boru hattının üçboyutlu coğrafi referanslı veri modeli yaratılarak var olan güncellenecek. Windisch, “Bu sistemin katman kalınlığı ölçüm kapasitesi yaklaşık sadece 10 santimetreye kadar sapma gösteriyor.
Bu yüzden bizim yöntemimiz son derece yüksek kaliteli ölçümler üretiyor ve hem nesnel hem de tekrarlanabilir analizlere olanak sağlıyor” diyor. Bu veriler analiz edildikten sonra bir Web arayüzü aracılığıyla ya da doğrudan bir SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition-Denetsel Kontrol ve Veri Toplama) sistemindeki boru hattı işletmenine gönderiliyor. Gökyüzündeki sensörler Dünyanın dört bir yanındaki boru hattı işletmecileri sırf borulardaki sızıntılar, hasarlar ve yasa dışı sızdırmalar yüzünden yılda milyonlarca dolar zarar ediyor. Erişilemeyen bölgelerde bir sızıntı baş gösterdiğinde bakım onarım ekibinin yerini tespit etmesi sıklıkla günler alıyor. Siemens Petrol ve Doğal Gaz’da Boru Hattı Çözümleri Başkanı olan Mike Liepe, “Bizim geliştirmekte olduğumuz gibi otomatik bir 3Dgörüntü analizi sistemi müşterilerimizin boru hatlarını çok daha verimli ve maliyet etkin biçimde takip etmelerini sağlayabiliyor. Eğer bu sistem, sapmaları zamanında algılayabilirse, işletmeciler de çok kısa bir süre içinde olası hasarı ve arızaları önlemek için karşı tedbirleri alabilirler” diyor. Uygulama ise şu şekilde çalışıyor: Drone’lar birbirlerinden 30 ila 50 kilometre mesafede konuşlanmış boru hattı vana istasyonları üzerinde konumlanıyorlar. Boru hattının süreç kontrol sistemindeki sensörler anormal bir durum olduğunu bildirirlerse, en yakındaki drone otomatikman hattın işaret edilen bölümü üzerinde uçmaya başlıyor. Drone’dan gelen veriler derhal kontrol sistemine gönderiliyor ve orada durum tespit analizi yapılarak alınacak karşı önlemlere karar veriliyor. Siemens Kurumsal Teknolojiler’de yazılım uzmanı olan Daniel Schall, “Biz bunu başarabilmek için mevcut SCADA sistemini otomatik görüntü analizi ve veri işleme süreçleriyle birleştiriyoruz. Anomaliler ve arızalar gerçek zamanlı bir 3D ortamda ekrana yansıtılıyor. Bu ekstra bilgiler ve SCADA’daki görsel veri bolluğu sayesinde arızaları algılamak ve önlem almak hem çok daha kolay hem de çok daha hızlı oluyor” diyor. Araştırmacılar çalışmaların tamamlanmasının bir yıl daha almasını bekliyor. Ayrıca, farklı sensör sistemlerinin, drone’ların ve hafif uçakların sınanması için Almanya ve Avusturya’da ekstra uçuşlar yapılması planlanıyor. Uğuldayan binalar Siemens’in bu teknolojisi boru hatlarının izlenmesinde kullanılmasının yanı sıra binaların takip edilmesi gibi alanlarda da kullanılabilir. Büyük ticari ve endüstriyel binalar yığınla ısıtma enerjisi tüketirler. Bu ısının binanın içinde kalması ve dış cephelerdeki ya da çatıdaki yeterince yalıtılmamış alanlardan kaçıp gitmemesi gerekir. Oysa bu gibi alanlara insansız hava araçlarıyla kolaylıkla ve güvenli bir şekilde erişilebilir. Binalardan salınan ısının resimleri, kızıl ötesi kameraları olan drone’lar tarafından çekiliyor ve bu görüntüler spektrumun görünebilir kısmındaki fotolarla birleştiriliyor. Ardından bu veriler kaçakların olduğu noktaları belirlemek için 3 boyutlu bir modelin çıkarılmasında kullanılıyor. Hava hattı iletkenlerine keskin bakış Bir diğer olası uygulama alanı da hava hattı iletkenleridir. Bu gibi sistemler sadece trenler ve fünikülerlere değil aynı zamanda Siemens’in “eOtobanlar” olarak adlandırdığı yollarda seyahat eden çevre-dostu elektrikli kamyonlara da enerji taşır. Diğer takip etme uygulamalarında olduğu gibi burada da drone belirli bir güzergah boyunca uçarak mevcut altyapının fotoğraflarını çekebilir. Ardından bu görüntüler, sarkan kablolar, kusurlu direkler ve diğer potansiyel risk kaynaklarını algılayabilecek kapasitede bir yazılım tarafından değerlendirmeye tabi tutulur. Bu yazılım hava hattı iletkenlerinin ne zaman arızaya geçeceğini bile anlayabilir. İşte bu gibi bilgiler sayesinde işletmeciler artık olası arızaları önlemek için tam zamanında harekete geçme kabiliyetine sahip.