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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:許嘉紜
研究生(外文):HSU,CHIA-YUN
論文名稱:多旋翼無人機應用工業級防爆技術之實現
論文名稱(外文):Realization of Industrial Anti-Explosion Technology Applied for Multi-Rotor UAV
指導教授:張慧蓓張慧蓓引用關係
指導教授(外文):CHANG, HUI-PEI
口試委員:葉泳蘭吳武泰
口試委員(外文):YEH,YUNG-LANWU,WU-TAI
口試日期:2021-06-28
學位類別:碩士
校院名稱:長榮大學
系所名稱:職業安全與衛生學系碩士班
學門:醫藥衛生學門
學類:公共衛生學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2021
畢業學年度:109
語文別:中文
論文頁數:73
中文關鍵詞:石化產業管路巡檢任務防爆技術3D列印
外文關鍵詞:petrochemical plantpipeline inspection tasksanti-explosion technology3D printing
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在過去無人機主要進行簡易的空拍任務,隨著通訊科技不斷發展,人們對資訊接收的需求與日俱增,無人多旋翼機短短幾年間蓬勃發展,應用也更加廣泛,因無人多旋翼機不需起飛跑道、機動性高、可盤旋,可進入環境較為複雜之石化產業進行管路巡檢、大型儲槽巡檢任務,無人機不但可大幅降低人力成本、還可降低人員於高處檢測之墜落風險。
石化廠區環境充滿易燃性/可燃性氣體或高溫環境,當無人機進行任務時有安全之虞慮存在,如電磁感應之電動馬達於飛行過程產生之電弧可能引起燃燒爆炸、無人機裸露線路、鋰電池燃燒皆是無人機可能的危險因子。故本研究將參考CNS 3376-10 工業防爆之標準,研發一套適用於無人多旋翼機使用的防爆裝置,以保障無人機於此類環境下的任務操作風險,防爆裝置以繪圖軟體進行繪製,並以3D列印複合材料製作,本研究之實驗將進行防爆殼密合度測試,另外也會進行鋰離子電池短路防爆測試探討防爆技術於無人機應用的可行性。
In the past, UAV were mainly applied for simple aerial photography missions. With the continuous development of communication technology, the needing of information for human is growing with days. Multi-rotor UAVs had developed vigorously in just a few years and their application also became more extensive. The UAV processes the features of no needing of runway, high mobility, hoverable. It also can fly into a complex environment of petrochemical plant to carry out pipeline or large tank inspection tasks. It not only greatly reduces labor costs, but also effectively reduces the risk of personnel falling from high places who performs tasks.
The environment of petrochemical plant is full of flammable gas or high temperature. Those are all distinct safety concerns when UAV performs mission. Such as arc due to electrical motor, bare wires, battery burning are all the possible risk factors of UAV. Present study references the industrial standard to develop an anti-explosion device which is suitable for multi-rotor UAV. It can protect the mission risks of UAV in such environments. The designed device will be drawn using computer software. The 3D printing and composite material will be applied simultaneously to its manufacture. The fit and battery short circuit tests will be conducted in this study to investigate the feasibility of application of anti-explosion technology for UAV.

誌謝 I
摘要 II
ABSTRACT III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的 3
第三節 研究流程 4
第二章 文獻探討 6
第一節 工業防爆定義 6
一、 區域劃分 6
二、 防爆電氣等級考量 7
第二節 無人機相關文獻探討 13
一、 無人機載重限制探討 13
二、 無人機電力與爆炸 14
第三節 基於3D列印之防爆設計 18
第四節 碳纖維複合材料 23
第五節 SolidWorks軟體介紹 24
第三章 研究方法 26
第一節 密合度測試 27
一、 實驗設備 27
二、 密合度測試實驗流程 34
三、 實驗建置 36
第二節 鋰電池防爆測試 37
一、 實驗設備 37
二、 實驗流程 41
三、 實驗建置 43
第四章 結果與討論 46
第一節 防爆殼密合度測試 46
第二節 防爆電池盒 61
第五章 結論與未來建議 68
第一節 研究結論 68
第二節 未來建議 70
文獻參考 71


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