Dron zvyšuje bezpečnosť a efektivitu inšpekčných prác

Podobne ako to bolo v minulosti s internetom alebo so systémami GPS, aj v prípade dronov sa pôvodne vojenská technológia začala presadzovať aj v komerčnej sfére a stal sa z nej výkonný nástroj podnikania. O aktuálnom stave v oblasti legislatívy, výzvach, prínosoch a obmedzeniach v súvislosti s využívaním dronov najmä v priemysle sme sa porozprávali s Ing. Marekom Mrváňom, manažérom predaja, a Ľubomírom Sládekom, technikom a pilotom dronov zo spoločnosti UAVONIC, s. r. o.
Dron zvyšuje bezpečnosť a efektivitu inšpekčných prác

V odbornej aj populárnej literatúre sa často stretávame s rôznymi názvami – dron, bezpilotné vzdušné vozidlo (UAV) a pod. Hovoríme však stále o tom istom?

Ľ. Sládek: Hovoríme o tom istom, ale je pravda, že tých názvov je hneď niekoľko – dron, UAV, RPAS a pod. Často to závisí od toho, či sa o tejto téme rozprávajú laici, odborníci, legislatívci. No použitie výrazu dron je ok.

Zostaňme teda pri výraze dron. Aký je rozdiel medzi dronmi na komerčné a priemyselné použitie?

Ľ. Sládek: Nie som si istý, či sa to dá nejako definovať, lebo v prípade našej spoločnosti využívame komerčne dostupné drony na použitie v priemyselných aplikáciách. Veľkí výrobcovia však majú aj špeciálne modely pre priemyselné aplikácie. Využili totiž ich doterajšie skúsenosti s jednoduchšími dronmi, napr. na filmovanie, pridali sa k nim rôzne typy snímačov, prípadne sa vyvíjajú modely odolné rôznym vonkajším vplyvom, ako je zvýšené elektromagnetické rušenie a pod.

M. Mrváň: V súčasnosti je trend taký, že pod komerčne dostupné drony možno pripevniť rôzne druhy snímačov a iných zariadení, ktoré sú potrebné pre konkrétny typ aplikácie.

Sú na to tieto drony stavané, keďže majú svoje limity z hľadiska nosnosti, doletu a pod.?

Ľ. Sládek: Áno, je to možné. Snímače v kvalite strednej triedy sú dostatočne miniatúrne na to, aby ich dron bez problémov odniesol. Tieto snímače majú možnosť logovania zbieraných údajov, my k nim dokážeme navyše priradiť aj GPS súradnice, vďaka čomu získavame hodnotné informácie. V mnohých priemyselných podnikoch stále nie sú investície na to, aby si mohli kúpiť špeciálny dron vybavený takými technológiami, ktoré sú potrebné pre ich aplikáciu. Ceny sa v tomto prípade pohybujú nad stotisíc eur. Náš model je preto založený na tom, že sa pýtame na konkrétne potreby firiem a podľa toho aj vyvíjame potrebný hardvér a softvér tak, aby sme splnili očakávania koncových používateľov. Často sa takéto veci začínajú pilotným projektom, kde musíme zákazníkovi dokázať opodstatnenosť a prínosy napr. v oblasti zberu rôznych údajov pomocou dronov. Až po úspešnom pilotnom projekte sa zväčša dostávame k realizácii komerčného kontraktu s danou firmou alebo priemyselným podnikom.

Ľubomír Sládek Marek Mrváň

Z akých súčastí sa skladá dron, aké sú jeho kľúčové parametre a na čo treba dávať pozor pri ich výbere?

Ľ. Sládek: Dnes je už dôležité, aby bol dron vybavený autopilotom. Dôležitou vecou je aj schopnosť prenášania údajov. Obzvlášť je to náročné v už spomínaných priemyselných aplikáciách s výskytom rôznych rušivých vplyvov, kde to však tiež vieme zvládnuť. Pri zbere vizuálnych údajov je dôležité mať možnosť prispôsobiť si kameru inštalovanú na drone konkrétnej aplikácii. Ak by náročné priemyselné prostredie neumožňovalo priletieť blízko k miestu, o ktorom alebo z ktorého chceme zbierať nejaké údaje, potrebujeme mať možnosť kvalitného optického priblíženia. Pracovali sme napríklad na zbere vizuálnych údajov, kde sme boli vzdialení okolo 300 m od snímaného miesta a práve tu sme využili možnosť priblíženia pomocou kamery. Pri letoch v interiéri je dôležitá aj samotná veľkosť a výkon drona. Tu nemožno využiť dron s rozpätím 1,5 m a výkonom 2 kW, lebo hneď okrem iného zistíme, kde a koľko prachu sa v danom priestore nachádza. V prípade mapovania rozsiahlejších priestorov je dôležitým parametrom aj letový čas. Vhodné je nezabúdať ani na celkovú bezpečnosť a na to, že ak sa s dronom lieta nad nejakými kritickými oblasťami (rôzne technológie, príp. možnosť výskytu ľudí), je dobré mať dron vybavený padákovým systémom.

Aký je aktuálny stav v oblasti slovenskej legislatívy z hľadiska možnosti používania dronov?

M. Mrváň: Asi najdôležitejšie je, že každá firma, ktorá vlastní dron, musí mať vybavené príslušné oprávnenia na poskytovanie služieb v tejto oblasti. Navyše každý pilot ovládajúci dron by mal mať svoj pilotný preukaz.

Ľ. Sládek: Problematiku zastrešuje Divízia civilného letectva Dopravného úradu. Ten vydal rozhodnutie č. 1/2015, ktorým sa určujú podmienky vykonania letu lietadlom spôsobilým lietať bez pilota (tzv. drony) vo vzdušnom priestore Slovenskej republiky. Dokument aj ďalšie spresnenia v tejto oblasti nájdu záujemcovia na stránke Dopravného úradu. Z legislatívneho hľadiska je tam relevantných hneď niekoľko dokumentov, ako napr. zákony č. 143/1998 Z. z. (letecký zákon) a 355/2007 Z. z. o ochrane, podpore a rozvoji verejného zdravia či viaceré predpisy Ministerstva dopravy, pôšt a telekomunikácií Slovenskej republiky, napr. predpis L 2 Pravidlá lietania, L 1 Spôsobilosť leteckého personálu, L 6 Prevádzka lietadiel, L 8/A Letová spôsobilosť lietadiel a pod. Spoločnosť, ktorá má záujem vykonávať služby spojené s nasadením dronov, musí byť držiteľom osvedčenia leteckého prevádzkovateľa, ktorý vydáva Dopravný úrad, musí mať drony registrované na tomto úrade a zároveň musí mať uzatvorené poistenie pre prípadné škody spôsobené prevádzkou dronov.

Je slovenská legislatíva nastavená prajne, čo sa týka podpory rozvoja využívania dronov, alebo naopak tam vidíte skôr komplikácie a byrokraciu prekážajúcu napredovať v tejto oblasti?

M. Mrváň: Ešte donedávna bolo možné, že sa na rôznych spoločenských podujatiach pohybovali nad hlavami ľudí drony. Z toho hľadiska je teda pozitívne, že sa povýšila bezpečnosť nad marketingové či senzáciechtivé záujmy. Naopak sú tam veci, ktoré by sa oplatilo lepšie špecifikovať, najmä čo sa týka zákona č. 215/1995 Z. z. o geodézii a kartografii. Okrem toho dnešná legislatíva neumožňuje lietanie bez ovládania, avšak tieto trendy sú nezastaviteľné a aj tu bude potrebné prijať nejaké úpravy. Dnes už totiž existujú pilotné projekty, keď sa autonómne lietajúce drony používajú na presun zdravotníckeho alebo farmaceutického materiálu z miesta A na miesto B, pričom tento spôsob sa javí ako najrýchlejší a najefektívnejší. Práve do tejto oblasti išla zatiaľ najväčšia investícia, ktorá sa týkala nasadenia niekoľkých autonómne lietajúcich dronov v Afrike, keďže do mnohých miest nie sú vybudované vhodné prístupové komunikácie.

Ľ. Sládek: Legislatívne by sa malo upraviť aj lietanie s dronom za hranicu viditeľnosti. Dnes to je možné len do vzdialenosti, keď pilot dron vidí, resp. maximálne na vzdialenosť jeden kilometer. Okrem toho sú podľa platnej legislatívy zakázané aj nočné lety, pričom aj tu predpokladáme nejaké úpravy. Celá legislatíva týkajúca sa tejto oblasti sa aktuálne zjednocuje na úrovni EÚ. Tá by už mala obsahovať jednotné podmienky, za akých možno lety s dronmi vykonávať, zohľadnené budú aj bezpečnostné riziká, ako hmotnosť dronu či prítomnosť zabezpečovacích prvkov. Cieľom je zmenšiť vzdialenosť letiaceho dronu od osôb, obývaných oblastí, ciest a pod.

V ktorých odvetviach priemyslu vidíte potenciál využitia dronov?

Ľ. Sládek: Začal by som stavebníctvom, meraním kubatúr či vytváraním tzv. digitálneho elevačného modelu, inými slovami získanie reálnej situácie stavu nejakého povrchu. Predstavme si, že investor má záujem postaviť výrobnú halu na zelenej lúke alebo inak nevyužívanom priestore. Pomocou dronu sa priestor nasníma, zdigitalizuje a na základe vytvoreného modelu možno napr. veľmi presne objednať výkopové práce či množstvo betónu potrebného na vytvorenie nejakých základov. Veľkou pridanou hodnotou je v tomto prípade presnosť získaných informácií.

M. Mrváň: V oblasti stavebníctva robíme kombináciu geodetických a dronových meraní. Okrem už spomínaného merania kubatúr sa začína vo väčšej miere využívať aj tvorba 3D modelov líniových stavieb, ako sú vodné hrádze, mosty či cesty. Celý proces sa nazýva fotogrametria, t. j. získané snímky sa transformujú do digitálneho 3D modelu. Zaujímavé je využitie dronov aj pri získavaní termovíznych snímok objektov, ktoré dokážu napr. odhaliť trhliny. Drony sme nasadzovali už aj pri kontrole vnútorných stien potrubí vzduchotechniky. Pod dron možno zavesiť napr. klasickú aj termálnu kameru súčasne a na jeden vzlet tak vykonať vizuálnu a termálnu inšpekciu.

Ľ. Sládek: Výhodou využitia dronov v priemyselných aplikáciách je, že človek nemusí vstupovať do nebezpečných zón, prekonávať veľké výškové rozdiely a celkovo zvýšiť bezpečnosť rôznych inšpekčných prác. Veľmi efektívne je aj využitie laserového skenera pripevneného na drone. Ten sa využíva napr. pri kontrole prostredia pod stožiarmi elektrizačnej rozvodnej sústavy, keď pri rýchlosti desať metrov za sekundu možno pomerne v krátkom čase veľmi podrobne nasnímať dlhé úseky. Ďalšou aplikáciou nasadenia laserových skenerov na dronoch je napr. monitorovanie rozstupu koľajníc. Prácu, ktorú v minulosti vykonávalo niekoľko ľudí celý mesiac, zvládne takto vybavený dron za pár hodín. Ešte donedávna to bolo len víziou, ale dnes je už realitou aj meranie kubatúr uskladneného dreva u výrobcov z oblasti celulózovo-papierenského priemyslu. Sami sme pre jedného významného klienta takúto aplikáciu vyvinuli a po úspechu v slovenskej fabrike plánuje tento nadnárodný výrobca využiť takúto službu aj v iných svojich závodoch v celej Európe.

Možno vykonávať inšpekcie aj vnútri budov, kde sa nachádzajú napr. rôzne potrubné systémy, kotly a pod., ktoré sú aj z hľadiska výšky pre pracovníkov údržby ťažko dostupné?

Ľ. Sládek: Áno, je to možné. Buď je to aplikácia vhodná na použitie komerčne dostupných dronov, alebo sú k dispozícii drony zavreté akoby v klietke, cez ktorú sa na kontakt dokážu o niečo oprieť alebo kotúľať. Takýto kontaktný dron bol použitý napr. na kontrolu strechy vnútri jednej z výrobných hál známeho českého pivovaru. Práca trvala dva týždne, ale v porovnaní s predchádzajúcim riešením, ktoré trvalo šesť týždňov a bolo pri ňom nutné postaviť lešenie, ochranné siete a pod., bolo nasadenie drona podstatne efektívnejšie.

Ako je to s potenciálom využitia dronov v oblasti kontroly fotovoltických elektrární?

M. Mrváň: Naša pobočka, ktorú máme v Anglicku, je práve v tejto krajine lídrom v tejto službe. Za cenu porovnateľnú s inšpekciou vykonávanou odbornými pracovníkmi, ktorí skontrolujú často len malú časť celej plochy fotovoltickej elektrárne, dokážeme zo vzduchu pomocou drona skontrolovať sto percent plochy, pričom výsledky kontroly sú prehľadne ukladané na server vrátane histórie údajov.

Existujú aj verzie dronov, ktoré možno použiť napr. v prostredí s potenciálne výbušnou atmosférou, tzv. prostredí ex?

M. Mrváň: Použijem príklad úniku plynu na ventile. Aktuálne platné normy definujú konkrétne postupy, ako treba takéto situácie riešiť, vrátane počtu osôb, ktoré musia byť v prípade takejto udalosti prítomné na mieste úniku. Pri použití drona možno celé miesto monitorovať z bezpečnej vzdialenosti a s vhodnými snímačmi a kamerami aj vzdialene identifikovať vzniknutý problém.

Primárnym cieľom nasadenia drona je získavanie informácií, údajov a pod. Akým spôsobom prebieha ich zber, spracovanie a vyhodnocovanie? Dokáže aj samotný dron získané údaje spracovať a vyhodnotiť, alebo je len „bránou“ na prenos údajov do iného systému?

Ľ. Sládek: Aby sa podarilo skrátiť spracovanie údajov a aby sa dala zabezpečiť verifikácia zbieraných údajov, trendy smerujú k tomu, aby to dokázali robiť drony. Tie sa už dnes osádzajú zabudovanými počítačmi s procesormi Intel 5, 7 a pod. Stávalo sa totiž, že dron vyletel, fotil a keďže sme nemali žiadnu spätnú väzbu, až po stiahnutí údajov sme zistili, že na objektíve zostala krytka a mali sme 10 GB čiernych fotiek. Niektoré drony majú možnosť priebežného posielania údajov do počítača alebo tabletu a za letu možno generovať aj približný 3D model snímaného priestoru.

Snímače inštalované v nejakej technológii sú cez rôzne oddeľovacie bariéry a vzdialené V/V systémy zvyčajne pripojené do riadiaceho systému, kde posielajú snímané údaje. Ako je to v prípade snímačov zavesených na dron – kde a ako sú tieto údaje posielané, ukladané?

Ľ. Sládek: Operátor drona má k dispozícii riadiacu stanicu, cez ktorú ho ovláda, zároveň do nej prostredníctvom proprietárnych bezdrôtových komunikačných technológií prijíma nejaké redukované nasnímané údaje z drona, ukladá ich do databázy alebo prostredníctvom displeja, tabletu alebo počítača dokáže vizualizovať scény snímané dronom.

Sú dnes dostupné aj nejaké podporné služby v súvislosti s využitím dronov v priemyselných aplikáciách?

Ľ. Sládek: Jednou z nich je napríklad nami vytvorená Pilot Academy. Jej cieľom je vychovávať ľudí schopných obsluhovať tieto nastupujúce technológie. Kurz v rámci akadémie sa skladá z teoretickej a praktickej časti, ktoré korešpondujú s požiadavkami Dopravného úradu na vydanie osvedčenia pre pilotov dronov. V rámci teoretickej časti sa účastníci dozvedia, ako a kde možno lietať s dronom, vplyvy počasia na prevádzku drona, čo je to vzdušný priestor, z akých technologických častí sa dron skladá a pod. Je to v podstate taká „autoškola“ pre drony. Praktická časť sa skladá z ovládania či už vlastného drona účastníka kurzu, alebo drona, ktorý zabezpečíme my v prítomnosti certifikovaného školiteľa. Ten má zvyčajne aj svoj vlastný tablet, ktorým môže počas tréningu prevziať kontrolu nad dronom, ak by nad ním stratil kontrolu účastník školenia. Praktická časť je nielen o zvládnutí riadenia letu drona, ale aj o preukázaní znalostí účastníka o mape ICAO, kde sú vyznačené riadené priestory (letiská a pod.), zóny citlivé na hluk, národné parky či areály jadrových elektrární. Následne po našom kurze absolvuje záujemca skúšku na Dopravnom úrade, a to jej teoretickú časť, praktickú časť zvyčajne na letisku v Trnave.

M. Mrváň: Pre podniky, ktoré by mali záujem o nákup vlastného drona, poskytujeme aj ďalšie služby a poradenstvo, napr. spracovanie prevádzkovej príručky, výber vhodného drona, príp. ďalších prvkov podľa potrieb zákazníka. Poskytujeme podporu od zaškolenia personálu až po vybavenie povolenia na Dopravnom úrade.

Skúsme pomenovať stav v oblasti výskumu a vývoja a trendy v oblasti využitia dronov v priemysle.

Ľ. Sládek: V súčasnosti sa celý vývoj zameriava hlavne na dopracovanie legislatívy a noriem, do ktorého sa aktívne zapájajú takmer všetci významní výrobcovia dronov. Najväčšie očakávania sú práve v oblasti prípravy pravidiel pre autonómne lety a s tým súvisiace napr. kontroly diaľkovodov, doručovanie zásielok, príp. aj osôb. Na úrovni Európskej únie sa chystá zavedenie „ŠPZ“ pre drony. Už nebude možné kúpiť si ich ako rožok v obchode, ale dron bude musieť byť registrovaný a schopný poslať na požiadanie údaje o majiteľovi a pod. Vývoj ide dopredu aj z hľadiska používaných technológií. Tie drony, ktoré sme používali ešte pred tromi, štyrmi rokmi, dnes už ukazujeme len ako výstavné kusy z histórie. Čoraz viac sa bude meniť dolet drona, jeho schopnosť uniesť ťažší náklad, príp. nejaké vybavenie. Zároveň sa pracuje na zvládnutí robotického roja dronov, ktoré sú schopné na základe vzájomnej koordinácie pracovať na jednej úlohe – stavba steny, natiahnutie kábla na elektrický stožiar a pod. Keď sa napríklad dnes bežne robí inšpekcia vysokonapäťových vedení alebo už spomínaných fotovoltických elektrární pomocou drona, je to mierne odlišné, ako keď to vykonávajú revízni technici pochôdzkovo. Je to iný uhol pohľadu, dostávame informácie v inom, napr. podstatne podrobnejšom tvare – a na tieto zmeny si budú musieť zvyknúť všetci, ktorí to doteraz robili nejakým štandardným spôsobom.

Ďakujeme za rozhovor.