Flujo de trabajo de inspección de tejados con Mavic 3E

02 Feb 2023, 09:23
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Flujo de trabajo de inspección de tejados con Mavic 3E

Guía paso a paso para realizar inspecciones de tejados con drones

Con el aumento de los grandes edificios comerciales, la demanda de inspecciones seguras y eficaces de tejados ha crecido considerablemente.

Cada tejado es único, y cada tejado tiene múltiples necesidades de inspección. Las fugas y los agujeros pueden costar miles de euros y causar otros problemas en el edificio, y los grandes edificios comerciales pueden tener instalados sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado y paneles solares que necesitan una inspección rutinaria.

El auge de los drones en la última década ha cambiado la forma de inspeccionar tejados. Ya no es necesario sacar escaleras ni tener que abandonar el suelo. Un simple vuelo con dron puede recopilar información valiosa que puede compartirse fácilmente con las partes interesadas y los responsables de la toma de decisiones.

En este artículo examinaremos detenidamente los pasos que hay que dar cuando se utilizan drones para inspeccionar un tejado.

Índice

Recogida de datos

Comprender el activo
Establecimiento del objetivo de la misión
Comprobación de los ajustes de configuración del sensor
Planificación del vuelo
Captura de datos
Inspección manual

Datos del Procedimiento

Conjuntos de datos térmicos y visuales
Puntos de control terrestre
Ajustes DJI Terra

Visualizacion de datos

Proveedores de análisis de terceros

Recogida de datos

Comprender el activo

Hay tejados de todas las formas y tamaños. Algunas inspecciones son para tejados residenciales, y muchas son comerciales. Es importante echar un vistazo al alcance del proyecto para saber cuál es la mejor manera de abordarlo.

El tamaño del tejado es un factor a tener en cuenta. Si se trata de un tejado pequeño, se pueden captar detalles adicionales en cuestión de minutos (o incluso segundos). Los tejados comerciales grandes pueden requerir tiempos de vuelo prolongados, por lo que hay que planificarlos en consecuencia.

La altura del edificio es un factor importante a la hora de planificar una misión. Un vuelo rápido sobre a la parte superior del edificio puede darle una idea de la altura del edificio, para que pueda planificar mejor la misión.

Otro factor importante es comprender los alrededores del edificio. El Mavic 3 Enterprise utiliza O3 Enterprise Transmission para proporcionar una conexión estable con el dron, junto con Omnidirectional Obstacle Avoidance y APAS 5.0 para ayudar a mantener el dron seguro cuando se vuela en entornos estrechos y volver a casa sano y salvo cuando la misión se ha completado. Siempre queremos volar de forma segura, así que si la inspección del tejado es de un edificio con un aparcamiento al lado, asegúrate de seguir las directrices de la Organización Competente sobre el funcionamiento por encima de las personas.

Establecer el objetivo de la misión

En un tejado puede haber muchos activos diferentes, por lo que es importante comprender el objetivo del proyecto. Diferentes objetivos pueden exigir una fuente de datos diferente (visual, térmica, etc.) o diferentes requisitos de precisión/resolución.

Algunos de los principales casos de uso de las inspecciones de tejados son:

Detección de grietas/fugas
Inspecciones HVAC
Inspecciones de paneles solares
Inspecciones de emisiones de gases de escape
Necesidades de medición

En los casos de uso que requieren un sensor térmico (inspección de paneles solares, detección de fugas, inspecciones de climatización, etc.), el vuelo suele realizarse justo después de la puesta de sol. Esto garantiza que no se produzca carga térmica por la luz solar directa, pero el tejado o los paneles solares aún estarán calientes durante el día. Obviamente, encontrar grietas en un tejado sería casi imposible con el sensor visual al anochecer, por lo que a veces es necesario sobrevolar el mismo tejado dos veces (antes y después de la puesta de sol).

Para la detección de fugas, intente NO volar directamente después de que llueva. Es mejor esperar al menos 24 horas después de que haya llovido (hasta una semana después), para comprender el drenaje/fugas. El análisis térmico también se verá dificultado si se vuela demasiado próximo a un fenómeno de lluvia si hay agua estancada ocultando un problema.

También es importante calibrar el tamaño del edificio. No intente volar a 6 metros de la parte superior del tejado de un edificio comercial muy grande la primera vez. No sólo llevaría demasiado tiempo, sino que también podría ser un vuelo peligroso para un piloto inexperto. Con los 42 minutos de vuelo del Mavic 3 Enterprise con el módulo RTK acoplado, es posible realizar misiones de gran envergadura, sólo hay que planificarlas en consecuencia.

Los requisitos de precisión de los datos para la inspección de tejados son otro aspecto a tener en cuenta. A menudo, la medición de objetivos con una estación base en la parte superior del tejado puede ser difícil, pero con el Mavic 3 Enterprise y el módulo RTK, puede generar precisión a nivel centimétrico sin necesidad de puntos de control en tierra (los puntos de control siguen siendo necesarios para validar la precisión). A menudo, la precisión de los datos no es de importancia primordial porque gran parte de este caso de uso está orientado a la inspección, pero si los datos deben alinearse con otros datos del lugar de trabajo, RTK es una gran opción. Las tecnologías RTK, PPK y Cloud PPK pueden ayudarle a obtener un alto nivel de precisión para su proyecto.

Comprobación de los ajustes de configuración del sensor

Hay que tener en cuenta un par de factores a la hora de elegir la configuración de la cámara y el sensor. La configuración automática suele ser suficiente para obtener buenos datos, pero si buscas algunas directrices sobre la configuración del sensor visual, aquí tienes nuestras recomendaciones:

Velocidad de obturación de 1/1000 o superior durante un vuelo diurno. Cuando vueles de noche, el desenfoque por movimiento será un factor importante, así que intenta ajustar la velocidad de obturación lo más rápido que puedas sin dejar de ver claramente el techo.
Utilice el ISO para compensar la velocidad de obturación. Durante el día es mejor mantener el ISO en Auto, pero durante los vuelos nocturnos puedes utilizarlo para ayudar a "iluminar" la imagen si necesitas utilizar velocidades de obturación más rápidas.
Formato de imagen: JPG
Relación de imagen 4:3
Obturador Mecánico: ON
Sensores a Capturar (si captura térmica): TODOS

Si se trata de una inspección térmica, normalmente sugerimos establecer la paleta de colores en IronRed, ya que hay una gran diferenciación de colores entre las temperaturas en la vista de la cámara.

También recomendamos tomarse un tiempo al principio para hacer un vuelo rápido sobre el tejado. Esto puede ayudarle a encontrar los mejores ajustes de la cámara antes del vuelo. Un tejado puede ser mucho más luminoso de lo que esperas, y si fijas los ajustes de la cámara manualmente en el primer waypoint, a menudo las imágenes saldrán "borrosas".

Planificación del vuelo

El método más común para inspeccionar un tejado es recopilar suficientes fotos superpuestas para producir un mapa de alta resolución y un modelo 3D del tejado. Esto se puede lograr con la aplicación DJI Pilot 2 si estás utilizando el dron Mavic 3 Enterprise Series.

Y he aquí algunos ajustes que recomendamos específicamente para las inspecciones de tejados:

Utilice los ajustes de solapamiento predeterminados de 70% de solapamiento frontal y 80% de solapamiento frontal. Esto debería ser suficiente para la reconstrucción de modelos 3D de alta calidad para el sensor visual.

Si se requiere térmica, recomendamos 80% de solapamiento lateral y frontal.

Cuando seleccione una altura, querrá utilizar ambos deslizadores de Altitud de Ruta de Vuelo y Superficie Objetivo a Punto de Despegue.

La altura óptima de vuelo sobre un tejado para edificios residenciales es de 25-50 pies sobre el tejado. Para edificios comerciales más grandes, esa resolución puede no ser alcanzable, por lo que la planificación de 50-100 pies sobre el techo debería ser suficiente.

Utilizando un vuelo rápido para comprobar la altura del edificio, puede establecer la altitud de la misión en consecuencia. Por ejemplo, si comprueba la altura de un tejado residencial y el tejado mide 25 pies, establezca la superficie objetivo al punto de despegue en 25 pies, y la altitud de la misión en 50-75 pies. Para uso comercial, si comprueba la altura de un tejado de 15 metros, planifique la Superficie objetivo a despegar a 15 metros y la Altitud de ruta de vuelo a 100-150 metros.

Con el sensor 4/3" del Mavic 3 Enterprise puedes capturar detalles increíbles con un gran rango dinámico.

Estimaciones de GSD con M3E

Estimaciones de GSD con M3T

Si su objetivo es la reconstrucción en 3D, la serie Mavic 3 Enterprise puede utilizar la función Smart Oblique. Esto ayuda a tomar el control del cardán durante el vuelo para capturar automáticamente imágenes oblicuas en lugar de solo NADIR.

IMPORTANTE:

Si el objetivo es una inspección solar en un tejado que utiliza térmica, NO SE RECOMIENDA Smart Oblique para obtener lecturas precisas de la temperatura.

La dirección y la velocidad de vuelo son otros aspectos a tener en cuenta. El Mavic 3 Enterprise utiliza un obturador mecánico de 4/3", que permite una captura rápida manteniendo la precisión de la imagen y minimizando la distorsión de la misma. Su tiempo de captura de 0,7 segundos permite al dron inspeccionar mucho más rápido que las versiones anteriores. La velocidad de vuelo no es tan importante para el Mavic 3 Enterprise, pero si el objetivo es una inspección térmica con el M3T, intenta limitar la velocidad máxima por debajo de 10 mph (~4,4 m/s) para minimizar la borrosidad de la imagen y las lecturas de imagen incorrectas del sensor térmico.

Al planificar la dirección de vuelo y capturar sólo imágenes visuales, se recomienda volar en la dirección más eficiente. Para inspecciones de paneles solares térmicos en tejados, se recomienda volar en paralelo a los paneles para obtener los mejores resultados al procesar los datos.

Captura de datos

Después de comprender el edificio, establecer el alcance del proyecto y preparar su misión de cartografía, debería estar listo para recoger las imágenes del lugar.

Asegúrate siempre de que puedes mantener la línea de visión con el dron, lo que puede resultar difícil cuando se capturan tejados de edificios. Vigila de cerca el plan de vuelo del dron y la cámara FPV para asegurarte de que no estás operando sobre personas. Una vez completada la misión, el dron regresará a casa o se quedará parado (dependiendo de la configuración de fin de misión).

Inspección manual

Una vez finalizada la misión automatizada, puede (opcionalmente) capturar datos adicionales del lugar. La pantalla de captura manual que se muestra a continuación tiene muchas características para ayudarle a obtener el máximo provecho de su inspección manual.

Tanto el Mavic 3 Enterprise como el Mavic 3 Thermal utilizan un sensor de telezoom híbrido de 56x, y utilizando la rueda de desplazamiento derecha puedes ajustar el nivel de zoom del sensor.

Para ayudar a entender mejor tu objetivo cuando inspeccionas manualmente con el Mavic 3T, DJI ofrece la vista "Side by Side" para mostrar tanto el zoom como la cámara térmica uno al lado del otro. Al hacer clic en el botón SBS de la pantalla, puedes elegir que se muestren ambas vistas a la vez.

Si está utilizando el sensor de zoom con el M3T, también recomendamos utilizar la función Link Zoom para mantener el Zoom y los sensores térmicos bloqueados en el mismo nivel de zoom.

Procesamiento de datos

Conjuntos de datos térmicos y visuales

Una vez recabadas las imágenes del lugar, es hora de convertir los datos en un ortomosaico 2D y un modelo 3D de alta calidad. Utilizando DJI Terra, el proceso es sencillo para obtener grandes conjuntos de datos.

Los pasos rápidos para procesar datos con DJI Terra son:

Importa las fotos/carpetas a DJI Terra

*Si procesa conjuntos de datos visuales y térmicos, le recomendamos que los procese por separado.

Seleccione los tipos de salida (Mapa 2D, Modelo 3D) y las extensiones de archivo (Tiff, Obj, etc.) que está buscando, y defina el sistema de coordenadas (si utiliza un servicio NTRIP)

*Ejecute la Aerotriangulación
*Opcionalmente, puede cambiar el límite de la reconstrucción en este punto, esto puede ayudar a acelerar los tiempos de procesamiento y el tamaño de los datos de salida cuando se centra sólo en el activo a unir.

Paso opcional: Importe los datos de los Puntos de Control Terrestre y seleccione el código EPSG correcto para la región. Utilice esta guía de Puntos de Control Terrestre para obtener más información.

Ejecute los pasos de reconstrucción del mapa 2D y del modelo 3D

Ten en cuenta que DJI Terra no garantiza un resultado radiométrico, sólo las imágenes en bruto.

Una vez completado, puede ver el Informe de Precisión para comprender la precisión del mapa resultante. Tus datos están listos para ser visualizados y exportados.

Visualización de datos

DJI Terra tiene un par de funciones para ayudarte a ver y analizar tus datos. Puedes medir grietas y fugas con nuestras Herramientas de anotación, y utilizando el ratón puedes navegar por el modelo 3D. Si se va a visualizar durante un largo periodo de tiempo, DJI Terra tiene una herramienta para orbitar el modelo 3D indefinidamente.

Veamos los resultados típicos de las inspecciones de tejados.

Es habitual analizar un ortomosaico 2D en lugar de un modelo 3D cuando se buscan fugas, grietas e irregularidades térmicas. Un modelo 3D ayuda a dar perspectiva al lugar, pero a menudo las herramientas de análisis de terceros para inspecciones térmicas analizan las imágenes sin procesar en lugar del modelo 3D. Si un cliente está pidiendo un conjunto de datos, aquí hay algunas salidas compatibles con DJI Terra. Todos los datos exportados son georeferenciados y pueden ser importados en una herramienta de análisis de terceros de su elección (DroneDeploy, Raptor Maps, etc.)

DJI también tiene una Herramienta de Análisis Térmico. Dentro de esta aplicación, puedes analizar imágenes sin procesar y conjuntos de datos procesados para comprender plenamente las lecturas de temperatura. También hay una herramienta disponible públicamente de Eric Olsen para convertir sus datos térmicos a RJPG para que pueda importarlos a las herramientas de análisis térmico de Flir.