Há uma quantidade cada vez maior de infraestrutura sendo construída todos os anos e organizações de infraestrutura ao redor do mundo estão tentando resolver o problema relacionado à inspeção: que ocorre quando a quantidade de ativos aumenta enquanto o número de inspetores qualificados não cresce na mesma proporção, a implementação de Drones pode ser a solução.
Hoje, a pressão para superar esse problema é maior devido ao aumento da velocidade com que trabalhamos e solicitamos informações para realizar as inspeções.
Além de construir mais ativos que precisam ser inspecionados, o governo e as organizações estão reescrevendo as regras sobre quais ativos precisam ser inspecionados, como devem ser inspecionados e como esses dados de inspeção devem ser publicados ou distribuídos. Essas regras estão evoluindo como resultado de exigências de seguros, novas políticas governamentais e até mesmo de tragédias.
Em um mundo movido pela nuvem, os inspetores estão lutando para acompanhar como as informações estão sendo distribuídas.
As organizações estão procurando maneiras de automatizar grande parte do trabalho manual por meio de Machine Learning e visão computacional, além de criar maneiras de coletar os dados digitalizados desde o início.
No Japão, uma empresa que está trabalhando para ajudar a resolver esses problemas é a Japan Infra Waymark (JIW). A JIW foi criada a partir de um grupo da NTT West, com sede em Osaka, para fornecer inspeções de drones não apenas para a NTT West, mas também para outras organizações de infraestrutura na região.
Desafio
Estruturas como pontes, encostas e torres de celular e rádio precisam ser inspecionadas a cada 5 anos. Há falta de pessoal para concluir essas inspeções necessárias a tempo.
As estruturas e relevos que precisam de inspeção abrangente no Japão incluem pontes, torres de celular e de rádio e encostas.
A inspeção deles é importante devido à frequência de deslizamentos de terra e terremotos, que podem afetar a estabilidade.
O Japão é uma nação situada em uma série de ilhas vulcânicas, o que significa que são necessárias pontes para permitir que veículos e trens cheguem a praticamente qualquer lugar. Muitas dessas infraestruturas foram construídas nas décadas seguintes à Segunda Guerra Mundial. Devido à idade das pontes e ao fato de o país estar sujeito a terremotos, as inspeções devem ser realizadas com frequência. Infelizmente, a inspeção das pontes pode ser muito difícil ou perigosa, dependendo do tipo de ponte e especificamente o local que ela cruza. O número e o tamanho físico desses ativos levam a um tempo maior para realmente realizar a inspeção.
Esses desafios levaram a um grande acúmulo de pontes que precisam ser inspecionadas.
Devido ao terreno montanhoso que o Japão possui, são necessárias torres extras de celular e de rádio para fornecer cobertura adequada ao país. Essas torres devem ser inspecionadas para identificar qualquer dano relacionado a terremotos, além de ferrugem nos parafusos e nos componentes da torre.
As empresas que utilizam as torres de rádio são obrigadas a inspecionar e fazer a manutenção das estruturas. Isso difere dos Estados Unidos, onde empresas como a AT&T e a Verizon alugam espaço em torres que pertencem e são mantidas por outras empresas.
No Japão, as inspeções dessas estruturas são exigidas de cinco em cinco anos. São muitas as estruturas que precisam de inspeção, muitas torres devem ser inspecionadas todos os dias úteis. Além do declínio da população de indivíduos em idade produtiva no Japão e do número decrescente de pessoas que se candidatam a inspetores, o descumprimento dos requisitos de inspeção era comum.
Deslizamentos de terra são desastres naturais levados muito a sério devido ao potencial de causar danos graves. A inspeção das encostas do Japão se divide em dois grupos: inspeção de engenharia e reparação pré-desastre e inspeção e avaliação de danos pós-desastre.
Para a engenharia e reparação pré-desastre, os inspetores procuram por quaisquer sinais de deslizamento na terra. Também é importante criar um modelo de encosta para que os engenheiros possam aplicar simulações e determinar o que precisa ser feito para aumentar a segurança da encosta, caso necessário.
O trabalho pós-desastre envolve obter o máximo de informações sobre o desastre, o mais rápido possível. Essas informações quase sempre são usadas para medir a quantidade de danos causados, para saber quanto custará a reconstrução e quais materiais são necessários.
Solução
O Site Scan for ArcGIS da Esri, é o software de mapeamento de drones de ponta a ponta que cuida do planejamento e execução de voos com foco em fotogrametria, além de vídeo e imagens de inspeção. O Site Scan também possui um componente de processamento que transforma imagens, tiradas durante um voo, em produtos de dados 2D e 3D como ortomosaicos, nuvens de pontos e malhas texturizadas 3D.
A JIW implantou o Site Scan por causa do planejamento de voo 3D, da capacidade de compartilhar planos de voo com toda a organização e dos vários veículos suportados pelo aplicativo de planejamento de voo. Essa padronização ajuda não apenas com a confiabilidade e segurança do próprio voo do drone, mas também com a qualidade e precisão dos produtos de dados resultantes.
Tendo sido estabelecida fora da NTT West, a JIW começou a inspecionar torres de celular e rádio, além de ativos como painéis solares, pontes e turbinas eólicas que também são mantidos pela NTT West. Como a NTT West não é seu único cliente, a JIW também trabalha com Serviços públicos locais e agências governamentais para adicionar inspeções de pontes e encostas.
Com a inspeção da ponte, a JIW usa o modo de voo de Varredura vertical para voar em ambos os lados da ponte, capturando imagens oblíquas para fazer o modelo integral da estrutura.
Em alguns casos, eles podem planejar uma área de mapeamento sob a ponte para criar mapas raramente vistos de como é a área sob a ponte. A JIW usa uma combinação de voo automatizado e manual ao redor da ponte.
O voo automatizado permite a captura consistente para fazer o modelo da ponte, enquanto o voo manual permite que o piloto voe e capture ângulos específicos de partes específicas do ativo a ser inspecionado.
Usando a função de acompanhamento do terreno, a JIW pode manter uma altura de voo consistente para realizar a inspeção de encostas. A criação de mapas desta forma, cria um modelo de alta resolução da encosta. Este modelo pode ser usado em software de modelagem para prever áreas de instabilidade e ajudar os engenheiros a ver o que precisa ser executado na encosta para torná-la estável novamente.
Com a avaliação pós-desastre, os voos podem ser realizados com eficiência e é possível fazer o upload dos dados imediatamente para a nuvem para processamento e distribuição.
Medições como a volumetria realizada no material se tornam incrivelmente fáceis de fazer quando os dados estão na nuvem.
Resultados
A JIW tem uma visão clara do que deseja se tornar neste espaço. O foco da empresa desde o início tem sido a automação: automação tanto no voo do drone quanto na inspeção por meio do uso de inteligência artificial (IA).
A equipe está trabalhando para mudar a maneira como as inspeções são distribuídas, concentrando-se em uma estratégia exclusivamente digital. Eliminar os formulários de inspeção em papel e mudar para um fluxo de trabalho digital baseado em nuvem, permite que a JIW compartilhe imediatamente os resultados de uma inspeção com as partes interessadas.
O foco na nuvem e na automação também ajuda na recuperação de desastres, que exige que as informações sejam coletadas e disseminadas o mais rápido possível. Algo importante a ser considerado é que quando uma organização tem que realizar centenas de inspeções por meio de uma equipe de pilotos de drones, consistência e confiabilidade são fundamentais. A padronização em uma única plataforma permite isso.
Os próximos passos
A JIW realizou muito ao criar o programa de drone que possui agora. O próximo passo é expandir os processos.
Uma das coisas que a JIW fez foi a parceria com empresas que fornecem pilotos para realizar as inspeções dos drones. Ter uma equipe de indivíduos que podem realizar inspeções de forma independente em todo o território é fundamental para uma empresa como a JIW, que está trabalhando para mudar a forma como as inspeções são feitas.
Outro conceito que a JIW está trabalhando para implementar é permitir que os inspetores experientes trabalhem no escritório, em uma mesa, em vez de no campo. Se os drones podem obter digitalmente todas as informações que o inspetor precisa, ele pode permanecer no escritório e usar o computador para acessar cada ativo, sem precisar mais se deslocar entre esses ativos. Isso aumenta a produtividade e ajuda a resolver a questão do declínio no número de inspetores qualificados.
A JIW está trabalhando para resolver o problema da inspeção sendo uma das primeiras organizações a expandir as inspeções autônomas de drones para ativos de infraestrutura na região. Os voos de drones eficientes desenvolvidos pelo Site Scan for ArcGIS, combinados com fluxos de trabalho de Machine Learning, resultam em uma solução atraente que pode acompanhar o rápido aumento da carga de trabalho de inspeção no Japão.
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