Flyability ELIOS 3 用於繪製 DOE 現場輻照儲存庫的 3D 地圖

簡而言之，好處

適合工作的最佳工具

經過詳盡的研究，IEC 與 DOE 簽訂了合同，確定 Elios 3 是滿足他們對 20 世紀 60 年代建造的用於儲存核廢料的地下金庫內部進行 3D 繪製需求的最佳選擇。

詳細的 3D 映射

Elios 3 產生了高品質的金庫 3D 地圖，提供了核廢料提取規劃所需的詳細程度。

速度

在第一次七分鐘的飛行中，IEC 能夠收集到足夠的 LiDAR 數據，用於繪製金庫內部的 3D 地圖，這是一年多研究和準備工作的頂峰。

介紹

1950 年代，美國能源部與愛達荷州簽訂合同，將 4,400 立方米（14,436 立方英尺）的核廢料儲存在一個名為 “愛達荷核技術與工程中心 “的安全設施中。

這些核廢料被稱為 “煅燒”，是一種由乏核燃料製成的高放射性顆粒狀固體。

2015 年，能源部與愛達荷州的合約到期續約，該州決定將這些廢棄物移走。這意味著 DOE 必須找到一個地方來儲存這些廢料，並找到一種安全的方法將其取出。

客戶的需求

愛達荷州環境聯盟（IEC）是負責規劃愛達荷州核子技術與工程中心煅燒物清除和轉移工作的組織。

IEC 規劃工作的第一個重要里程碑是製定清除廢料的方法。他們創造的方法是在儲藏室頂部鑽孔，然後用機器人將管道焊接到每個垃圾桶的頂部，然後用等離子切割機切割每個垃圾桶。

這些管道將以氣動方式吸出鈣化物，為清除鈣化物提供了一種安全的遠端方法，大大降低了作業人員受到輻射的風險。

唯一的問題是，貯藏室的藍圖沒有提供定位孔和抽取管道所需的細節，因此 IEC 不知道每個貯藏室內部的確切佈局，也就無法規劃在哪裡為抽取管道鑽孔。

為了滿足這一需求，IEC 將一個手持式光達感測器放在一個可降低的三腳架上放入其中一個儲藏室，以繪製該區域的三維地圖，但由於感測器只能定位在一個地方，因此繪製出的地圖在數據上有空白。

部分 3D 地圖

使用手持式 LiDAR 資料製作的 3D 地圖不完整

解決方案

為了找到一種方法來創建儲存庫內部的完整 3D 地圖，IEC 系統地研究了潛在的解決方案。

總的來說，它研究了五種可能的方法來獲取所需的數據，包括使用鉸接臂、充滿氦氣的飛艇、在拱頂上鑽孔以及使用 Flyability 的室內無人機。

每種方法均根據六個標準進行排名：

可用的 CRP 專案數據
技術風險
程序複雜性
供應商輸入
專案進度
預算限制

經過這項詳盡的研究，IEC 團隊確定 Flyability 的 Elios 2 是獲取創建儲存庫內部 3D 地圖所需資料的最佳工具。

IEC 最初的計劃是使用 Elios 2 的視覺數據創建 3D 攝影測量 3D 模型。

然而，在 Flyability 向 IEC 告知即將推出配備 LiDAR 感測器的 Elios 3 後，它決定使用 Elios 3 和 LiDAR 資料來繪製儲存庫的 3D 地圖，而不是使用 Elios 2 和視覺資料。

IEC 建造了一個真人大小的儲存庫複製品來測試氣動回收設備。該複製品對於培訓 IEC 的無人機飛行員也很有用，他們用它來訓練 LiDAR 資料收集任務。除了培訓飛行員之外，IEC 還花了幾個月的時間與專案中的其他利害關係人一起規劃任務的細節。

觀看此影片以了解培訓亮點：

結果

經過一年多的研究、規劃和準備，資料收集任務的日子終於到來了。

那天風很大，而且很冷。規劃這次任務的人知道，儲存庫內部會很溫暖，儲存庫內的溫度會從攝氏 -11 度（12 度）到遠超 38 攝氏度（100 華氏度）的溫度波動。

美國能源部煅燒回收項目

這些波動可能會影響 Elios 3 的電池壽命和性能，這些事實讓飛行員和支援人員在準備在儲存庫內飛行時感到擔憂。

[相關閱讀：Elios 3 可以承受多少輻射？]

當天，共有約 50 人支持了這項任務。為了確保無人機始終按照美國聯邦航空局（FAA）的規定和能源部的要求在室內飛行，我們在保險庫入口處搭建了一個大帳篷，並使用起重機將沉重的混凝土蓋子從儲存庫上吊起，然後打開艙門直接進入儲存庫。

最後，儲存庫為飛行做好了準備。飛行員在飛入儲存庫時非常緊張，因為無人機一旦丟失就無法找回。

儘管有這些顧慮，飛行還是取得了成功，IEC 團隊只用了 7 分鐘就收集到了繪製儲存庫內部地圖所需的全部雷射雷達數據。考慮到準備拱頂所花費的時間，我們進行了第二次飛行，以收集更多的雷射雷達數據，這次飛行也很成功。

Vault-3D-模型-DOE

使用儲存庫中收集的 LiDAR 資料製作的 3D 模型的螢幕截圖

由於儲存庫已經打開，研究小組決定進行第二次飛行，收集更多數據。

每次飛行任務結束後，都會立即使用 Flyability 的 Inspector 4.0 軟體和 GeoSLAM 的 GeoSLAM Connect 對雷射雷達資料進行處理。

最終產生的三維模型足夠詳細和精確，能夠滿足 IEC 的需求，使他們能夠繼續規劃從儲藏室中提取核廢料的工作。

經過一年多的規劃和準備，IEC 團隊在第一次七分鐘的飛行中就獲得了所需的一切。

以下是 IEC 團隊透過使用 Elios 3 實現的所有優勢：

適合這項工作的最佳工具。經過詳盡的研究，與 DOE 簽訂合約的 IEC 確定 Elios 3 是滿足其對用於儲存核廢料的地下儲存庫內部進行 3D 繪製需求的最佳選擇。
詳細的 3D 映射。Elios 3 產生了高品質的儲存庫 3D 地圖，提供了核廢料提取規劃所需的詳細程度。
速度。在第一次七分鐘的飛行中，IEC 能夠收集繪製儲存庫內部 3D 地圖所需的所有 LiDAR 數據，這是一年多研究和準備工作的頂峰。
進入。Elios 3 能夠穿過艙門並飛入儲存庫，獲得進入儲存庫進行遠端資料收集的重要存取權。
使用方便。儘管條件惡劣，Elios 3 仍按預期飛行，表現出色，僅在兩次 7 分鐘的飛行中就收集了所需的所有 LiDAR 數據。

輻射庫-doe-elios-3

在儲存庫內與 Elios 3 的 3D 即時地圖一起拍攝的影像

在兩次成功的光達數據收集飛行之後，IEC 進行了第三次實驗飛行，無人機上安裝了自己的一個劑量計，使其重量增加了很多。由於尚不完全清楚的原因，無人機進入本次飛行的金庫後，無法產生足夠的升力來維持高度。它緩慢下降到一個儲物箱的頂部，並被一塊角鐵卡住。

所有營救無人機的嘗試都失敗了。在電池耗盡之前，無人機能夠在垃圾箱頂部傳輸 7 Gy/h（700 rad/h）的最大輻射讀數。ICP 主題專家完成了全面分析，得出的結論是，將無人機放在儲物箱頂部不會對人類安全或儲物箱的完整性造成危害。

結論

現在，IEC 團隊已成功繪製了儲存庫的地圖，他們將繼續計劃使用上述氣動管道方法清除煅燒物。

所有六個儲存庫最終都需要清空核廢料，這是一項艱鉅的工作，還需要幾個月的規劃。這項工作預計將於 2023 年中期開始。

鑑於 Elios 3 在拱頂測繪方面取得的成功，IEC 和 DOE 計劃再次使用它，因為密閉空間工作中出現了其他遠端 3D 測繪需求。

您如果想了解更多關於Elios無人機的信息可以查詢Flyability的官網 www.flyability.com 或發送郵件到 service@esentra.com.tw 進行諮詢。

台灣總代理先創國際

關於先創國際

產業解決方案
先創國際提供的產業解決方案,包含航拍無人機、STEAM教育、遠端會議與客服中心設備、以及AR/VR影像等商務/行業應用領域,以客戶為中心、高品質產品為基礎、專業知能與服務為後盾,服務對象包含政府機關、公司企業、學校單位,擁有優良口碑與實績。

無人機行業檢測服務
對於密閉狹窄空間(例如:鍋爐儲槽設備、工業煙囪、橋樑箱涵、下水道、輸送管路…等)非破壞性檢查,空拍攝影、影像3D建圖、我們有專業的檢測服務團隊,提供更安全且有效率的檢測方式。

無人機考照及操作訓練
因應民航法規新制實施,規劃考照訓練課程,提供個人考照及企業建置專業飛手的客製課程,並由經驗豐富的講師群進行教學輔導。