Droner er fremtidens inspektion: "Storebæltsbroen skal overleve de fleste af os"
Storebæltsbroen har været i brug siden 1998 og skal holde i mindst 100 år. Derfor bliver broen løbende vedligeholdt og undersøgt for revner og slitage.
Hidtil har man vedligeholdt broen for enden af et reb ved rappelling eller på lifte, som kunne transportere én op og ned i Storebæltsbroens enorme højder. Men efterhånden er man begyndt at skifte rebet og liften ud med fremtidens inspektionsværktøj, som er mere klimavenligt og foregår med et joystick i hænderne.
Droner, sensorer og kunstig intelligens kan blive de nye øjne og hænder, når det kommer til at få Storebæltsbroen til at overleve de fleste af os andre.
Indtil nu har man udelukkende brugt droner til at finde revnerne i broen, men nu skal det også være muligt at undersøge, hvor dybe revnerne er, så man på den måde hurtigere ved, om revnerne skal repareres.
Og netop dét er der blevet arbejdet med i et Odense Robotics-samarbejde mellem Sund & Bælt, Teknologisk Institut, Danmarks Tekniske Universitet (DTU), Dansk Drone Netværk og Senseable. Projektet hedder DroneDeploy og har testet muligheden for at supplere reb og lift med ny teknologi.
- Dronerne bliver nu brugt til interaktioner og ikke kun observationer. Før har man blot fotograferet med dronerne og taget billederne med hjem, hvorefter man så alligevel skulle ud for at undersøge, om revnerne var for dybe og skulle repareres. Nu kan man med dronen lægge et tryk på revnen og se, hvor dyb den er, og om det er alvorligt, fortæller Mathias Flindt, der er konsulent ved Teknologisk Institut.
En grønnere vedligeholdelse
Dronerne - og dét, at de nu kan interagere med broen – kan vise sig at lægge tid til Storebæltsbroens levetid.
Finn Bormlund er projektleder og ingeniør ved Sund & Bælt. Han er ikke tvivl om, hvad dronerne kan komme til at betyde for Storebæltsbroens fremtid.
- Man regner med, at broen kommer til at holde omkring 100 år. Men vi går da efter 200 år – og det kan det her måske hjælpe os med at nå, lyder det entusiastisk fra Finn Bormlund.
Men den forlængede levetid sparer ikke kun tid og penge.
- Klimaregnskabet nyder også godt af flere fødselsdage. For at producere og bygge nyt med materialer som stål og beton kan mærkes på CO2-aftrykket. Helt konkret sparer de 100 år ekstra 750.000 tons CO2 på Storebælt, fortæller Finn Bormlund.
Fra fritflyvende til fastmonteret
Dronerne bliver styret til at flyve rundt og tjekke broens tilstand ved at fotografere betonens overflade. På den måde kan man finde revnerne i betonen hurtigere og nemmere end før.
En algoritme fra Senseable analyserer billeddata og identificerer revner i betonoverfladen.
Men det nye er, at man kan få dronen til at ”sætte sig fast” på broens overflade, og på den måde måle, hvor dyb revnen er.
- Allerede dér ved man så, om det er en revne, der skal gøres noget ved, eller om det blot er en kosmetisk revne, der ikke kræver udbedring, fortæller Mathias Flindt.
Matteo Fumagalli, der er lektor i robotteknologi og ubemandede autonome systemer ved DTU, er én af dem, der har udviklet den nye form for drone til fremtidig inspektion af Storebæltsbroen.
- Dronen flyver rundt om brostrukturen på udkig efter revner ved hjælp af indbyggede sensorer. Når en revne er opdaget, vurderer den først, om en revne er kritisk ved hjælp af visuel information fra et indbygget kamera, fortæller han.
Dronen vil derefter sætte sig ”fast” på væggen – altså gå fra at være frit flyvende til at sidde ”fast”.
DTU's software hjælper dronen med at placere manipulatoren korrekt på betonoverfladen, så målingerne udføres de rigtige steder.
- Antennemanipulatoren sidder så på broen og bruger en robotarm til at inspicere revnedybden ved hjælp af ultralydssensorer, fortæller Matteo Fumagalli og fortsætter:
- Droner kan ikke kun bruges til at foretage fjernmålinger med for eksempel kamera, men også til at bruge sensorer og endda værktøjer, der kræver en fysisk interaktion med miljøet. Det er det nye ved det her projekt.
Når revnerne er lokaliseret, hjælper en algoritme fra Senseable med at udregne den rigtige placering og orientering af måleudstyret.
Fanger skaderne tidligere
Hele Storebæltsbroens konstruktioner bliver hvert femte til ottende år tjekket fra hav til himmel under et generaleftersyn, hvilket kræver lifte, kraner og et større mandskab.
- Det kræver store arbejdsmæssige ressourcer at udføre eftersyn med lift eller rappelling, når broen skal tjekkes. Liften skal jo kunne komme op i 254 meters højde, og vi skal blandt andet spærre vognbaner af, have en del personale til det og meget andet. Derfor bliver det hele gjort løbende over flere år, og det er derfor en meget tidskrævende proces, fortæller han og fortsætter:
- Med dronerne kan vi måske fange skaderne tidligere. Ved at inspicere revnerne med en drone vil det måske være muligt at inspicere broen oftere, så revnerne bliver fanget før, de bliver så alvorlige, at der skal en større reparation til.
Projektet er udført i regi af RoboCluster, som nu er blevet en del af Odense Robotics. Projektet er støttet af Uddannelses- og Forskningsministeriet og Region Syddanmark.
Udvikl og afprøv koncepter sammen med Teknologisk Institut
Teknologisk Institut tilbyder uvildig sparring og hands-on erfaring med forskellige droneteknologier - inden I investerer for mange penge og for meget tid.