استفاده از سیستم هوایی بدون سرنشین (UAV) برای بازرسی ایمنی پروژه ها

معرفی

وسایل نقلیه هوایی (UAVs / Systems) به عنوان هر هواپیمایی که بدون خلبان کار می‌کند، تعریف می‌شود. در ابتدا، هواپیماهای بدون سرنشین در کاربردهای نظامی مورد استفاده قرار گرفتند، اما اخیراً استفاده بالقوه از آن‌ها در محیط‌های مهندسی توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در زمینه مهندسی عمران، UAV در نظارت و نگهداری پیاده‌روها و بزرگراه‌ها بکار رفته است . از کاربردهای دیگر می‌توان به بازرسی ساختمان‌ها، نظارت بر ساختمان‌ها، نظارت بر خسارات بناهای تاریخی و مدل‌سازی سه بعدی برای بازسازی ساختمان‌ها اشاره کرد.

کاربرد UAV برای بازرسی ایمنی و برخی کارهای مدیریتی دیگر در پروژه کانون مطالعات اکتشافی بوده است. محققان مدیریت ایمنی را به عنوان حوزه‌ای شناسایی کردند که نیازمند کاربرد نهان است. چنین شرایطی را می‌توان‌ به کنار گذاشتن اطلاعات مربوط به شرایط ایمنی در محل‌های ساخت‌وساز نسبت داد. شرایط غیر ایمن در مکان‌هایی که کارکنان در آن کار می‌کنند. علل اصلی سانحه در ساخت‌وساز هستند و مستقیماً با نظارت ناکافی در ارتباط هستند. بنابراین رابطه قوی بین وقوع حادثه و نبود اطلاعات در مورد شرایط کاری در سایت‌های ساخت وجود دارد.
به علاوه مکانیسم‌های جدید برای اطمینان از ایمنی کارمندانی که در مناطق پرخطر مانند، ارتفاع بالا و نزدیک به حاشیه ساختمان‌ها کار می‌کنند، مورد نیاز است. محققان  بر اهمیت مجسم کردن مداوم آن فعالیت‌های خطرناک به ویژه در مناطق دسترسی سخت تاکید می‌کنند. این مشکلات می‌تواند امنیت کارگران را به خطر بیندازد، زیرا بسیاری از ابزارها برای ارزیابی این ریسک‌ها در دسترس نیستند. مطالعات در سایر قسمت‌های مهندسی نشان می‌دهد که کاربرد UAV می‌تواند نیاز به اطلاعات دیداری و نظارت سریع را حل کند و ویژگی‌هایی مانند  هزینه‌های پایین، تحرک بالا، پشتیبانی ایمن، کسب دارایی‌های بصری سرعت بالا در انتقال داده را در بردارد.

هدف این پژوهش ارزیابی کاربرد UAV برای بازرسی ایمنی در محل‌های ساخت‌وساز و تمرکز بر شناسایی نیازمندی‌ها می‌باشد که می‌توان‌ آن‌ها را بازرسی نمود و الزامات ایمنی برقرار گردد. همچنین این پژوهش ، روش‌ها و دستورالعمل‌هایی را برای کاربرد فناوری UAV برای بازرسی ایمنی بر اساس دو مطالعه موردی ذکر کرده است.

نظارت و بازرسی شرایط کار ایمنی

برنامه‌ریزی و کنترل فعالیت‌ها برای جلوگیری از حوادث کاری ضروری هستند. بازرسی ایمنی یک عنصر معمولی از سیستم‌های مدیریت ایمنی است که خطرات را با تشخیص و اصلاح اولیه کنترل می‌کند. تعداد تصادفات و بیماری‌های شغلی در شرکت‌هایی که بازرسی‌های ایمنی را انجام می‌دهند، به طور قابل‌توجهی کم‌تر است. از سوی دیگر، فقدان بازرسی‌های ایمنی متناوب می‌تواند میزان تصادفات را تا ۴۰ درصد افزایش دهد
فرآیند بازرسی ایمنی در سازه‌ها سه ویژگی اصلی دارد:

• مکرر بودن
• انجام مشاهده مستقیم
• تعامل با کارگران

 بازرسی‌ها باید با مدیریت ایمنی برای ارزیابی شرایط محیطی و کاری بر اساس الزامات ایمنی ایجادشده توسط مقررات، سازگار باشند با این حال، اندازه، ساختار ساخت‌وساز و مقدار فعالیت‌هایی که باید مشاهده شوند بر روی زمان سپری‌شده برای چنین ارزیابی تأثیر می‌گذارند.

 

در فرآیند سنتی بازرسی ایمنی، مشاهدات انجام‌شده به ندرت بیش از یک‌بار تحلیل می‌شوند، و تعداد کمی از آن‌ها به شاخص‌های عملکرد برای مصارف مدیریتی تبدیل‌شده‌اند، که کارایی فرآیند تصمیم‌گیری را کاهش می‌دهد و نظارت بر عملکرد ایمنی را دشوارتر می‌کند. محققان استدلال می‌کنند که مدیریت ایمنی و آنالیز ریسک معمولاً به عنوان رخدادهای مجزا، به عنوان دلایل ریشه‌ای به کار گرفته می‌شوند. آن‌ها به اهمیت اطلاعات یکپارچه در مورد خطاهای نزدیک به سیستم اطلاعات ایمنی و نیز ترکیب اطلاعات از قبیل گزارش سوانح، اقدامات غیر ایمن و مقررات ایمنی اشاره می‌کنند.
علی‌رغم اهمیت فرآیند بازرسی، برخی مطالعات و شیوه‌های ارزیابی، که کارایی و اثربخشی این ارزیابی‌ها را کاهش می‌دهد، فقدان ارتباط بین پرسنل پروژه، تیم‌های اجرایی و تیم‌های مدیریت و درک اقدامات پیشگیرانه است.
علاوه بر این، علی‌رغم وجود دستورالعمل‌ها و مقررات برای انواع مختلف خطر، بازرس باید به طور شهودی خطر را تشخیص دهد و ارزیابی آن ریسک‌ها را شناسایی کند. محققان تاکید دارند که مسایل ثبت‌شده در طول بازرسی می‌توانند برای هر نوع ماده زمانی که توسط متخصصان مختلف انجام می‌شود، تغییر کند و درک اصولی مشکلات مشاهده‌ شده دشوارتر شود. به این دلایل، استانداردسازی برای کاهش تغییرپذیری نتایج و ایجاد یک اساس که شیوه‌های کاری می‌تواند تأییدشده و به طور مداوم بهبود یابد، ضروری است.
کنترل شرایط ایمنی در یک محل ساخت‌وساز را می‌توان‌ از طریق نظارت و اندازه‌گیری عملکرد انجام داد. سطح ایمنی می‌تواند از طریق مشاهده سیستماتیک شرایط کاری و رفتار ایمنی کارکنان تخمین زده شود. با این حال، هنوز هم فقدان روش‌های استانداردشده برای نظارت بر شرایط کاری و ارزیابی ریسک در محل‌های ساخت‌وساز وجود دارد.
علاوه بر این اطلاعات ایمنی ارائه‌شده توسط دستگاه‌های بصری، امکان شناسایی محدودیت‌ها برای انجام ایمن فعالیت‌ها را فراهم می‌کند. به منظور این امر، نیاز به توسعه روش‌ها برای پردازش دارایی‌های بصری جهت دستیابی به سطحی از دقت وجود دارد که اطلاعات کافی برای تصمیم‌گیری ایمنی مانند رویه‌های ایمنی در مورد تجهیزات سنگین عملیاتی را فراهم می‌کند. مطالعات اخیر کاربردهای فن‌آوری اجازه تجزیه و تحلیل داده‌های برنامه‌ریزی‌شده برای بازرسی ایمنی رانشان می‌دهد،.

مطالعات بر روی سیستم‌های هوایی بدون سرنشین برای وظایف مدیریت ایمنی

محققان یک ارزیابی اولیه از استفاده از UAV به عنوان ابزاری برای کمک به مدیریت ایمنی در سایت‌های ساخت‌وساز انجام دادند. این ارزیابی مبتنی بر تحلیل رابط فن‌آوری (طراحی و سیستم)، و مجموعه‌ای از ادراک کاربر در مورد دارایی‌های بصری هواپیمای بدون سرنشین برای بازرسی ایمنی بود. به طور کلی، ارزیابی‌ها نتایج خوبی در مورد اثربخشی در طول فرآیند تجسم دارد، که نشان می‌دهد پهپاد بدون سرنشین می‌تواند یک ابزار کارآمد برای فرآیند بازرسی باشد.

از طریق مطالعات اکتشافی، کاربردهای بالقوه دارایی‌های بصری (عکس و ویدیو)، که با UAV به دست آمده‌اند، شناسایی شدند. نتایج برخی از مصاحبه‌ها که در آن مطالعه انجام شد، استفاده بالقوه برای نظارت بر پیشرفت پروژه، ارزیابی امکانات لجستیکی، نظارت بر شرایط ایمنی و بازرسی کیفیت خدمات انجام‌شده را نشان می‌دهد.

کاربردهای عملی هواپیماهای بدون سرنشین را در فعالیت‌هایی که می‌توانند به بهبود ایمنی کمک کنند، از جمله در مواردی که  کارگران در مناطق نزدیک به جرثقیل‌ها هستند یا کارگرانی که نزدیک به مناطق حفاظت نشده (بدون حفاظ یا هر گونه حمایت‌های دیگری در برابر افتادن) هستند می توان جست و جو کرد.

استفاده از UAVs در مهندسی، نظارت ساخت‌وساز و بازرسی ایمنی

توسعه مطالعات موردی، از جمله ارزیابی قابلیت کاربرد UAV برای بازرسی ایمنی و آنالیز برای استفاده از پهپاد بدون سرنشین مافوق صوت برای بازرسی ایمنی می باشد.
این مطالعه در دو پروژه مسکونی واقع در برزیل انجام شد. مکان‌های ساخت‌وساز مورد مطالعه بر اساس معیار تعیین‌شده به دست آمد که امکان پرواز با شعاع حداقل فاصله از فرودگاه‌ها را فراهم می‌کند. قبل از شروع مطالعه موردی, مجموعه‌ای از فرم‌های مورد استفاده برای پشتیبانی از کاربرد مسیریابی سکوها برای بازرسی ایمنی توسعه داده شد.

فرم نشست برنامه‌ریزی:

مربوط به اطلاعات در مورد جنبه‌های کلی پروژه، فرآیند مدیریت ایمنی، و برنامه‌های پرواز است.
برگه اطلاعات لاگ فایل مأموریت:
 فرم مورد استفاده برای عملیات قبل از پرواز، در حین پرواز، و عملیات قبل از فرود به منظور دستیابی به یک پرواز کارآمد، با توجه به الزامات ایمنی و استفاده مناسب از تجهیزات.

چک لیست ایمنی:

فرم مورد استفاده برای شناسایی الزامات ایمنی که با استفاده از فن‌آوری UAV و برای ارزیابی با آیتم‌های امنیتی که تصور شده‌اند را ارزیابی می کند. در ابتدا، ۱۸ مورد از الزامات مورد نظر انتخاب شدند که می‌توان‌ آن‌ها را به صورت بصری در خارج از ساختمان‌ها تأیید نمود . الزامات ایمنی در سه نوع هدف دسته‌بندی شدند: یک دید کلی از سایت، تمرکز بر سازمان پروژه ، نصب موقت و زباله؛ و نمای نزدیک که برای فرایندهایی مانند سقف و نشت آب، مصالح بتن و بنایی،  فنداسیون و عملیات تجهیزات و نمای خارجی ایجاد شده است.

چک لیست ایمنی توسط انواع عکس

 شامل یک خلاصه از چک لیست کامل، با مجموع ۲۵ مورد، به منظور هدایت خلبان و ناظر در طول جمع‌آوری داده‌ها با UAV است.

تجهیزات مورد استفاده در این مطالعه پهباد DJI Phantom3  (شکل ۱)، با دوربین Sony ½، 12.76 پیکسل و اندازه تصویر3000*4000  با قابلیت ایجاد تصاویر در فرمت JPEG و DNG و ویدیوهایی در اندازه MP۴ و یک تبلت سامسونگ بود.
نظارت و بازرسی ایمنی با استفاده از UAVs که در مطالعات موردی بکار گرفته شدند به چهار مرحله تقسیم شدند: برنامه ریزی، جمع‌آوری داده با UAV، پردازش داده و آنالیز داده، همان طور که در شکل ۲ نشان‌داده شده است.مرحله برنامه‌ریزی هدف به دنبال تعریف نقاط مورد علاقه برای نظارت و بازرسی پرسنل پروژه بر اساس آنالیز مقدماتی شرایط کاری، و ایجاد نقطه اوج و فرود بر روی پروژه است.

شکل ۱. پهباد DJI Phantom3 و تبلت سامسونگ

برای تمامی پروازها، حداقل سه عضو تیم تحقیقاتی شامل خلبان، ناظر اول که برای بازرسی اطلاعات ایمنی و هدایت می باشد، و یک ناظر دومی که بر ایمنی پرواز (هواپیما و مناطق اطراف، مانند پرندگان و موانع) تمرکز دارد درگیر بودند.

شکل ۲. پروتکل بازرسی ایمنی با UAV

جمع‌آوری داده‌ها باهدف بررسی وضعیت ایمنی از طریق دارایی‌های بصری انجام شد. در این مرحله, برای اطمینان از انطباق رویه ایمنی در حین پرواز و هدایت جمع‌آوری دارایی‌های بصری بر اساس الزامات ایمنی, از چک لیست وارسی مأموریت و چک لیست ایمنی استفاده شد. در مجموع ۲۵ آزمون انجام شد. پس از پرواز, جلسه بازخورد با پرسنل پروژه و مدیران برای ارزیابی فوری سازمان‌دهی شد. تمام دارایی‌های بصری جمع‌آوری شده در طول بازدید از سایت, چند ساعت پس از پرواز, برای پرسنل پروژه در دسترس بودند.
در آزمایشگاه، داده‌های جمع‌آوری شده به طور کامل بر اساس فرم داده ثبت پرواز و چک لیست ایمنی توسط انواع عکس (۶۰ آیتم) پردازش شد. یک پایگاه داده از آیتم‌های بازرسی ایمنی و دارایی‌های بصری ایجاد شده و در مجموع، ۸ بازرسی انجام شد، چهار مورد برای پروژه A و چهار برای پروژه B. با توجه به تعداد زیادی از دارایی‌های بصری جمع‌آوری شده، مجموعه کوچک‌تری‌ از دارایی‌های بصری برای تحلیل ایمنی انتخاب شد، که می‌تواند همه الزامات را تأیید کند. در کل ۶ تا ۸ دارایی‌های بصری در هر بازرسی انتخاب شدند.
دو تجزیه و تحلیل بر اساس دارایی‌های بصری با هدف ارزیابی قابلیت کاربرد پهپاد بدون سرنشین مافوق صوت برای بازرسی ایمنی انتخاب‌شده انجام شد. این مورد شامل بررسی این موضوع است که آیا هر یک از موارد ایمنی نسخه کامل چک لیست می‌تواند با استفاده از هر یک از دارایی‌های بصری جمع‌آوری شده، تجسم شود یا خیر.

تحلیل دوم باهدف ارزیابی عدم انطباق با الزامات ایمنی که  در مرحله اول مشاهده گردید انجام شد که هدف از آن اجرای اقدامات کنترلی و سیستم‌های ایمنی پیشگیرانه است.

نتایج

قابل اجرا بودن برای بازرسی ایمنی

تحلیل نتایج حاصل از ارتباط دارایی‌های بصری جمع‌آوری شده در طول دیدارهای سایت، ۵۷ درصد و ۳۸ درصد موارد کاربردی چک لیست ایمنی را می‌توان‌ به ترتیب در پروژه A و پروژه B در نظر گرفت .درصد بالایی از موارد ایمنی به صورت نا کارآمد رخ داده است زیرا بسیاری از اقلام از دید متوسط و عمدتاً نزدیک به یک فاز ساخت مشخص هستند که در حال حاضر در حال رخ دادن نیست.
در پروژه A، ۸ % موارد بازرسی ایمنی به علت شکست در روند بازرسی نبوده‌اند، به این معنی که با وجود این حقیقت که مورد بازرسی قرارگرفته، اطلاعات مورد نیاز در طول پرواز جمع‌آوری نشده است (بازرسی ناقص). نمونه‌هایی از مواردی که در طول برخی از ۱۴ پرواز به درستی بازرسی نشده‌اند عبارت‌اند از: مونتاژ و جدا کردن اشکال، بلند کردن بارها با جرثقیل و سیگنال دهی و جداسازی منطقه جابجایی کالا. این شکست‌ها به دلیل مساحت وسیعی از محل ساخت‌وساز (۱۵۰۰۰۰ متر مربع) و تعداد زیاد کارهای انجام‌شده به طور همزمان اتفاق افتاد. همچنین برای ۴ % از الزامات ایمنی، دارایی‌های بصری جمع‌آوری شده به اندازه کافی اطلاعات کافی برای بازرسی نداشتند. این دو یافته‌ها نشان‌دهنده نیاز به بازرسی دقیق‌تر در طی پروازها، از جمله آموزش بهتر و آموزش ناظر هستند.
در پروژه B، به دلیل ویژگی عمودی ساختمان و تمرکز بر روی نمای خارجی، ۱۰ % از الزامات بازرسی ایمنی غیر تصویری، مانند منطقه قبل از مونتاژ و میلگردها و رمپ یا باندهای عبوری ، مربوط به محدودیت فن‌آوری بودند. علاوه بر این، ۱۵ درصد از موارد بازرسی ایمنی مربوط به بازرسی ناقص بودند. ارتفاع محدود ۶۰ متر برای UAVs در مناطق شهری مانعی برای بازرسی ارتفاع بالای ۸۰ متر ساختمان بود؛ محل احداث محدود و نیز بادهای قوی در محل، استفاده از فن‌آوری را محدود کردند.
تحلیل نتایج چک لیست ایمنی با عکس فوری و با در نظر گرفتن تنها موارد ایمنی کاربردی، ۹۶ % و ۸۸ % از موارد ایمنی کلی برای پروژه A و پروژه B مجسم شدند. برای آیتم‌های پیشنهادشده برای نمای ارتفاع متوسط، ۹۶ % و ۷۰ % موارد اعمال‌شده برای پروژه A و پروژه B به ترتیب می‌توانند مجسم شوند. با این حال، بازرسی مرتبط با نمای نزدیک یک چالش بود، عمدتاً برای پروژه B، و تنها برای بازرسی ۴۸ درصد از موارد ممکن بود.

شکل 3: تحلیل نتایج حاصل از ارتباط دارایی‌های بصری جمع‌آوری شده در طول دیدارهای سایت

الزامات نمای نزدیک به داربست ها و بلند کردن عملیات بار توسط جرثقیل به طور خاص برای بازرسی در پروژه B دشوار بود. تجسم برخی فعالیت‌ها که در نقاط ویژه‌ای از نمای خارجی اتفاق می‌افتد، با ارتفاع محدود پرواز مختل شده است. عدم تجسم موارد مربوط به جرثقیل به طور عمده توسط: قطع عملیات کالا در طول پرواز پهپاد بدون سرنشین به دلایل امنیتی؛ و منطقه پرواز محدود اطراف جرثقیل در نتیجه مقدار و نزدیکی ساختمان‌های مجاور اطراف آن ایجاد شد.

تحلیل عدم انطباق با الزامات ایمنی;

پروژه A

نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل عدم انطباق الزامات ایمنی، ارزیابی شرایط ایمنی در دو محل ساخت در طول چهار مورد بازرسی در دوره‌های مختلف بررسی شد .برای آیتم‌های ارزیابی‌شده در سطح نمای متوسط، افزایش ۱۷ تا ۳۷ % عدم انطباق با الزامات ایمنی مشاهده شد الزامات اصلی عدم انطباق در پروژه A در طول چهار بازرسی به عدم استفاده از تجهیزات حفاظتی شخصی (PPE) و عدم وجود شرایط نامناسب تجهیزات حفاظتی جمعی (CPE)، به ویژه سکوهای ایمنی مرتبط بود. در این مورد، اگر چه PPE در این پروژه در دسترس بود، بسیاری از کارگران که در این پروژه حضور داشتند از این تجهیزات استفاده نمی کردند.

شکل 4. نمونه‌هایی از عدم رعایت موارد مشاهده‌شده در پروژه A:
زباله حفاظت نشده از باران؛ کارگران بدون کلاه ایمنی و سیستم‌های محافظ سقوط ؛ کارگران بر روی سقف بدون محافظ؛ ایزوله نبودن نواحی برای بارگیری و تخلیه مواد

شکل 4. نمونه‌هایی از عدم رعایت موارد مشاهده‌شده در پروژه A

پروژه B

در پروژه B، همانند پروژه A، تنها آیتم‌های موجود در چک لیست ایمنی کامل برای تحلیل در نظر گرفته شدند. برای این منظور ۲۲ مورد در نظر گرفته شدند، که متناظر با ۳۸ درصد نشان داده‌شده در شکل ۳ است. در میان مشکلات تکراری، تجمع زباله، مواد اضافی دپو شده و مسدود کردن مسیرهای ترافیک درونی را می‌توان‌ برجسته نمود
در طول فرآیند بازرسی، یک تنزل مهم از شرایط ناایمن مشاهده شد که با کمبود نگرانی در مورد این موضوع مورد تاکید قرار گرفت. این رفتار ممکن است مرتبط با پایان ساختار بتن  ریزی و خدمات بنایی خارجی باشد. با این حال، لازم به ذکر است که برخی از موارد ایمنی حتی در اثر پرواز پهپاد بدون سرنشین مافوق صوت به طرز نامطلوبی در شرایط آب و هوایی و قوانین محدودکننده حریم هوایی مشاهده نشد.

شکل 5. مثال‌هایی از عدم رعایت موارد ایمنی مشاهده‌شده در پروژه B
 انبار زباله در مسیرهای ترافیک؛ نگهداری نادرست سنگ دانه‌ها و آجرهای سرامیک؛ سکوی ایمنی آسیب‌دیده با اضافه‌بار(افراد و داربست)؛میله‌های فولادی حفاظت نشده از باران؛ فقدان جداسازی در منطقه جابجایی کالا.

شکل 5. مثال‌هایی از عدم رعایت موارد ایمنی مشاهده‌شده در پروژه B

موانع، مزایا و دستورالعمل‌های کاربرد UAV برای بازرسی ایمنی

در سراسر این مطالعه، مجموعه‌ای از مزایا و موانع برای کاربرد UAV برای بازرسی ایمنی تعیین شدند.
محدودیت‌های اصلی برای موارد ایمنی در اولین آنالیز انجام‌شده به عنوان بازرسی ناقص، محدودیت فناوری و تصاویر بدون جزئیات کافی طبقه‌بندی شد. یک مانع که بر عدم تکمیل بازرسی تأثیر می‌گذارد پیچیدگی مأموریت و ویژگی‌های پروژه از جمله پروژه‌هایی است که در مناطق تراکم جمعیتی بالا یا با اندازه کم پروژه (افقی یا محدود) قرار دارند. عوامل دیگر عبارت‌اند از آموزش و تجربه پرسنل خلبان و مشاهده‌کنندگان و تأثیر شرایط آب و هوایی در طول پرواز (سرعت باد بالا و باران).

از جمله توانایی‌های کاربر برای کنترل پهپاد بدون سرنشین، کفایت منابع برای استفاده از پهپاد بدون سرنشین به عنوان سیستم پایش ایمنی، کارایی روندهای بازرسی و آگاهی قبلی از موارد ایمنی می‌باشد. تمام این عوامل می‌توانند بر فرآیند نظارت در محل با UAV به طور مثبت یا منفی تأثیر بگذارند.
مورد دوم به تحلیل عدم انطباق با الزامات ایمنی, به منظور ارزیابی استفاده بالقوه از دارایی بصری باهدف بازرسی, و همچنین درک چگونگی کمک این بازرسی به سیستم مدیریت ایمنی در محل مورد مطالعه متمرکز شد. سطح پایین عدم انطباق با بازرسی ایمنی در پروژه می‌تواند به سیستم مدیریت ایمنی در پروژه مرتبط باشد. هر پروژه شامل بازرسی‌های روزانه, هفتگی و ماهانه و یک تیم ایمنی از افرادی است که به طور مستقیم با ایمنی در سایت درگیر هستند. نتایج نشان داد که کاربرد پهپاد بدون سرنشین مافوق صوت برای بازرسی ایمنی به خصوص برای افزایش شفافیت شرایط ناامن در این محل مفید بوده است. با این حال, با وجود جلسات بازخورد و در دسترس بودن دارایی‌های بصری, اقدامات اصلاحی اندکی در زمان واقعی اجرا شدند. تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگی از دارایی‌های بصری جمع‌آوری شده در یک بازدید و انتخاب مجموعه‌ای از عکس‌ها و ویدئوها ممکن بود الزامات ایمنی بیشتری را به شیوه‌ای موثرتر نشان دهد.
مزایا و موانع اجرا برای بازرسی ایمنی هنوز هم دیده می‌شود. یکی از موانع این پروژه یک تیم ایمنی بسیار محدود و سیستم ایمنی ساختار یافته ضعیف بود. به خصوص در این نوع شرایط، به نظر می‌رسد که UAV به عنوان ابزاری برای پشتیبانی از سیستم‌های ایمنی مدیریت می‌تواند با اطلاعات باارزش از سطوح مختلف در شرایط کاری پروژه نقش داشته باشد.

برنامه‌ریزی هدف

دانش ویژگی‌های پروژه و تخصص خلبان و ناظر مربوط به استفاده از فن‌آوری و نیز الزامات ایمنی پروژه برای تصمیم‌گیری در مورد نقطه مورد نظر برای بازرسی ایمنی ضروری است. توصیه‌های این مرحله عبارت‌اند از:

• یادگیری در مورد مدیریت ایمنی پروژه، ادغام و ترویج بین فن‌آوری و سیستم ایمنی.
• ایجاد کمپین‌های آموزشی برای کارگران و بیان مزایا و اشکالات مربوط به استفاده از UAV برای بازرسی ایمنی
• استفاده از یک پروتکل (مانند، فرم جلسه برنامه‌ریزی)، برای آشنایی با اطلاعات کلی پروژه و مدیریت ایمنی
• ایجاد ارتباط خوب و تیم ایمنی موثر و تعهد در رابطه با فرآیند بازرسی با هواپیمای بدون سرنشین مافوق صوت
• تضمین آموزش خلبانی و نظارت عملیاتی و معیارهای ایمنی که باید بازرسی شوند.
•  همسویی با تیم ایمنی پروژه، نقاط بحرانی با هواپیمای بدون سرنشین، با توجه به خطرات و شرایط ناامن
• ایجاد توالی نقاط به منظور ارتقا مجموعه داده‌ها به طور موثر
•  شناسایی تداخل احتمالی در طول پرواز و موانع دیگر که می‌تواند امنیت پرواز را به خطر بیندازد، و همچنین تحلیل نکات برخاستن هواپیما و فرود آمدن آن

جمع‌آوری داده‌ها و پردازش با پهپاد بدون سرنشین مافوق صوت

سابقه عدم انطباق و اطلاعات دقیق در مورد شرایط ایمن و غیر ایمن نقش مهمی در بازرسی ایمنی دارد. بنابراین، استفاده از فناوری UAS می‌تواند اجازه ثبت چندین نیازمندی امنیتی را بدهد که می‌توانند از دیدگاه‌های مختلف تحلیل شوند. با این حال، نیاز به توسعه روش‌های پردازش برای ارائه اطلاعات زمان واقعی برای پشتیبانی از تصمیم‌گیری ایمنی مدیریت و تعامل با کارگران وجود دارد. دستورالعمل‌های مربوط به این مرحله عبارت‌اند از:

• استانداردسازی فرآیند جمع‌آوری داده‌ها به منظور ساده‌سازی فرآیند با حذف اطلاعات اضافی جمع‌آوری شده و کاهش زمان بازرسی. این استاندارد می‌تواند با استفاده ازچک لیست‌های بازرسی ایمنی با UAVs به دست آید.
• تعیین فرکانس بازرسی موارد ایمنی، طبق نیاز به اطلاعات.
• ترویج تعامل مستقیم بین ناظر ایمنی، UAS و کارگران.
• پردازش صحیح داده‌ها پس از پروازها، تا مداخله فوری آسان‌تر شود

آنالیز داده و اقدامات بهبود

برای ترویج استفاده موثر از دارایی‌های بصری، نیاز به درگیر کردن افراد دخیل در بازرسی ایمنی به منظور توسعه یک تحلیل انتقادی در رابطه با اطلاعات ارائه‌شده توسط دارایی‌های بصری با در نظر گرفتن قوانین ایمنی در محل وجود دارد. دستورالعمل‌های اصلی این مرحله به شرح زیر ارائه شده است.

• ترویج و تحلیل مجدد دارایی‌های بصری جمع‌آوری شده، برای جلوگیری از ارزیابی ذهنی توسط بازرسان مختلف.
• توسعه سازوکارها برای خودکار کردن تجزیه و تحلیل دارایی‌های بصری.
• تعیین شاخص‌های ایمنی برای اندازه‌گیری اثربخشی مدیریت ایمنی و ارزیابی تاثیرآن بر عملکرد فرآیند بازرسی.
• برگزاری جلسات منظم با کارکنان و تیم مدیریت برای ارائه و بحث در مورد نتایج.
• استفاده از دارایی‌های بصری جمع‌آوری شده برای آموزش ایمنی، مثال از اعمال و شرایط ناامن تجربه‌شده
•  پیشنهاد اقدامات پیشگیرانه و به موقع ، بر اساس افزایش شفافیت ارائه‌شده توسط دارایی‌های بصری، منجر به کاهش نرخ‌های تصادف شد.

نتیجه‌گیری

هدف این پژوهش ارزیابی قابلیت کاربرد فناوری UAV به منظور بازرسی ایمنی در پروژه و تمرکز بر قابلیت شناسایی خطر با دارایی‌های بصری مافوق صوت بدون سرنشین است که می‌تواند تجسم شرایط ناامن را فراهم کند. علاوه بر این، این پژوهش قصد دارد مجموعه‌ای از رهنمودها را برای استفاده از وضعیت پهپاد بدون سرنشین مافوق صوت برای بازرسی ایمنی پیشنهاد کند. نتایج نشان می‌دهد که پهپاد بدون سرنشین مافوق صوت تجسم خوبی از شرایط کاری می‌دهد و می‌تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد سازگاری با مقررات ایمنی در سایت فراهم کند.

سهم اصلی این مطالعه توسعه و اعتبارسنجی یک فرآیند برای بازرسی ایمنی با UAV (برنامه‌ریزی هدف، جمع‌آوری داده‌ها، پردازش داده‌ها و تحلیل داده‌ها)، از جمله روش‌ها و دستورالعمل‌های کاربرد آن است. مجموعه‌ای از اشکال مورد استفاده از قبیل فرم ملاقات برنامه‌ریزی، فرم مأموریت UAS، فرم داده ثبت داده‌ها و چک لیست ایمنی با انواع عکس فوری، با الزامات و رویه‌های ایمنی در برزیل مرتبط بودند.. دو شاخص برای ارزیابی قابلیت کاربرد UAV برای بازرسی ایمنی: تجسم و عدم انطباق با الزامات ایمنی پیشنهاد شد.

عکس‌های گرفته‌شده متفاوت، یک روش جالب را برای جمع‌آوری آیتم‌های بازرسی ایمنی نشان داده‌اند. اطلاعات وضعیت ایمنی را می‌توان‌ در محیط ساخت به دست آورد، که می‌توان‌ آن‌ها را با استفاده از معیارهای "تجسم الزامات ایمنی" و "عدم انطباق با الزامات ایمنی" مشاهده کرد.
با وجود تعداد زیادی از دارایی‌های بصری که می‌تواند در یک پرواز گرفته شود، با مجموعه کوچکی از دارایی‌های بصری، هنوز امکان دارد که تشخیص مهم در مورد شرایط ایمنی محل ساخت‌وساز داشته باشد. به عنوان مثال، در کل ۶ – ۸ دارایی‌های بصری در هر بازرسی برای تحلیل عدم انطباق انتخاب شدند. این نشان می‌دهد که با یک تصویر می‌توان چندین مورد را ارزیابی کرد. علاوه بر این، چک لیست ایمنی را می‌توان‌ برای فازهای خاص ساخت تنظیم کرد، که این بازرسی دقیق‌تر و ارائه بازخورد در مورد اقدامات زمانی واقعی است. یک پرواز موثر برای بازرسی ایمنی به شدت بستگی به دانش خلبان، ناظر و پرسنل پروژه در رابطه با آنچه آن‌ها می‌خواهند و نیاز دارند، دارد. همچنین برخی موانع مربوط به فناوری، مقررات قانون، افراد و سیستم‌های ایمنی وجود دارند که هنوز استفاده از UAV را برای بازرسی ایمنی محدود می‌کنند.
با وجود اعتبارسنجی فرآیندها برای استفاده از UAS و بازرسی ایمنی، هنوز هم مشکل با ترکیب موثر فن‌آوری UAV به برنامه بازرسی ایمنی وجود دارد. مطالعات جدید در حال توسعه به منظور ارزیابی تأثیر بازرسی ایمنی با حمایت پهپاد بدون سرنشین مافوق صوت بدون سرنشین به روش سیستماتیک، تمرکز بر بازخوردهای سریع‌تر، کاهش زمان بازرسی ایمنی و ساده‌سازی فرآیند بازرسی ایمنی هستند. این انتظار وجود دارد که این نتایج می‌تواند به فرآیند تصمیم‌گیری کمک کند و اثربخشی بازرسی‌های ایمنی را افزایش دهد، اگرچه این اثرات تا کنون ارزیابی نشده‌اند.

منابع:

 Seongdeok Bang, Hongjo Kim, Hyoungkwan Kim / UAV-based automatic generation of high-resolution panorama at a construction site with a focus on preprocessing for image stitching.
  Henk Freimuth⁎, Markus König / Planning and executing construction inspections with unmanned aerial vehicles.
   Hongling Guo , Yantao Yu , Martin Skitmore / Visualization technology-based construction safety management: A review.
    Daeho Kim, Meiyin Liu, SangHyun Lee , Vineet R. Kamat / Remote proximity monitoring between mobile construction resources using camera-mounted UAVs.
 Roseneia Rodrigues Santos de Melo , Dayana Bastos Costa , Juliana Sampaio Álvares , Javier Irizarry / Applicability of unmanned aerial system (UAS) for safety inspection on construction sites.