Як мы лёталі на дронах па смеццевых палігонах і шукалі ўцечкі метану.
Карта палёту, адзначаны кропкі з канцэнтрацыяй метану звыш 3 ppm*m. І гэта шмат!
Уявіце сабе, што ў вас ёсць смеццевы палігон, які час ад часу дыміць і смярдзіць. Звязана гэта з тым, што пры гніенні арганікі ўтвараюцца розныя газы. Пры гэтым утворыцца не толькі метан, але і зусім атрутныя газы, таму палігоны ТБО часам трэба абследаваць.
Звычайна гэта робіцца пешым абыходам з носімым дэтэктарам метану, але на практыцы гэта вельмі складана, доўга і наогул не асоба трэба ўладальнікам смеццевага палігона.
Затое гэта трэба ўраду горада, муніцыпальным уладам, вобласці і т. д., дзе знаходзіцца палігон або санкцыянаваная звалка, эколагам і простым людзям, якія жадаюць дыхаць чыстым паветрам.
Паслуга аўтаматызаванага замеру ўзроўню метану з дапамогай Дронов вельмі запатрабавана ў Еўропе.
Мы, з нашымі партнёрамі з кампаніі Пергам, правялі сумесную работу ў гэтым напрамку і атрымалі цікавы вынік.
Чым рэгулюецца?
Нарматыўная база па палігонах ТБО - інструкцыя па праектаванні, эксплуатацыі і рэкультывацыі палігонаў для цвёрдых бытавых адходаў (утв. Міністэрствам будаўніцтва РФ 2 лістапада 1996 г.), санітарныя правілы СП 2.1.7.1038-01 «Гігіенічныя патрабаванні да прылады і зместу адходаў »(утв. пастановай Галоўнага дзяржаўнага санітарнага лекара РФ ад 30 мая 2001 г. № 16), канцэпцыя абыходжання з цвёрдымі бытавымі адходамі ў Расійскай Федэрацыі МДС 13-8.2000 (утв. Пастановай Калегіі Дзяржбуда РФ ад 22 снежня 1999 г.). , СанПіН 17-2.1.6.1032. 01. Атмасфернае паветра і паветра закрытых памяшканняў, санітарная ахова паветра. Гігіенічныя патрабаванні да забеспячэння якасці атмасфернага паветра населеных месцаў (утв. Галоўным дзяржаўным санітарным лекарам РФ 2.1.6).
Лімітава дапушчальныя канцэнтрацыі па гэтым наборы дакументаў такія:
рэчыва
ГДК, мг/м3
Максімальна разавая
Сярэднясутачная
Пыл нетаксічны
0,5
0,15
Серавадарод
0,008
-
Вокіс вугляроду
5,0
3,0
Вокіс азоту
0,4
0,06
Ртуць металічная
-
0,0003
метан
-
50,0
аміяк
0,2
0,04
Бензол
1,5
0,1
Трыхлорметан
-
0,03
4-хлорысты вуглярод
4,0
0,7
Хлорбензол
0,1
0,1
Тыповы склад біягазу:
рэчыва
%
Метан, CH4
50-75
Вуглякіслы газ, CO2
25-50
Азот, N2
0-10
Вадарод, H2
0-1
Серавадарод, H2S
0-3
Кісларод, O2
0-2
Вылучаецца біягаз да 12-15 гадоў, прычым пасля другога года - у асноўным толькі метан або толькі вуглекіслата (або іх сумесь).
Як шукаюць уцечкі зараз
Каб знайсці месцы выхаду метану на смеццевых палігонах, выкарыстоўваецца праца абходчыкаў. Бяруць ручны газааналізатар (у просты люд — "нюхач") і яшчэ адну штуку, падобную на парасон, абходчык выбірае месца на палігоне. Усталёўвае там невялікі купал і чакае, пакуль пад купалам назапасіцца нейкая канцэнтрацыя газу. Вымярае ўзровень канцэнтрацыі з дапамогай газааналізатара і фіксуе паказанні прыбора. Пасля гэтага ён перасоўваецца ў іншую кропку для наступнага замеру. І гэтак далей.
Працэс даволі просты, але вельмі неэфектыўны з пункту гледжання колькасці зробленых замераў у адзінку часу. Дададзім сюды чалавечы фактар і пякельныя ўмовы працы абходчыка, які змушаны гадзінамі хадзіць па смярдзючым палігоне (напэўна, усё-ткі выкарыстоўваючы сродкі індывідуальнай абароны).
Дрон нам у дапамогу
У канцы 2018 года на выставе INTERGEO 2018 (Франкфурт) мы пазнаёміліся з тэхналогіяй Пергам і іх досведам палётаў на Дрон над палігонамі ТБО. Рабяты сталі выкарыстоўваць для пошуку ўцечак робат з усталяваным на ім дыстанцыйным лазерным дэтэктарам метану. На борце робата са сваёй нагі паставілі логер, які піша ўсе паказанні дэтэктара. Па завяршэнні аблёту інфармацыя з логгера пераносіцца на кампутар у выглядзе таблічных дадзеных для аналізу. Калі дзесьці ёсць перавышэнне канцэнтрацыі метану, робат адпраўляюць на гэтую кропку яшчэ раз для фотаздымкі месца ўцечкі.
Да таго часу хлопцы з Пергам ужо здзейснілі шэраг аблётаў палігонаў ТБО, прычым зразумелі, што лётаць легальна даволі проста. Атрымаўся наступны працэс:
Такія аблёты дранамі звычайна ўзгадняюцца за два тыдні пасля захавання юрыдычных фармальнасцяў: атрымання дазволу ўласніка тэрыторыі, зацверджанага авіяцыйнымі ўладамі і адміністрацыяй вобласці плана палёту. Заяўку на ўстаноўку мясцовага рэжыму палётаў адпраўляюць у занальны цэнтр (ЗЦ) за тры-пяць дзён да пачатку прац, план палётаў адпраўляюць за дзень да пачатку прац. У дзень пачатку прац неабходна патэлефанаваць за дзве гадзіны ў ЗЦ, перад узлётам трэба патэлефанаваць ва ўсе адказныя органы. Адказныя органы вызначаюцца па агульнай карце "Паветранае прастору Расійскай Федэрацыі" (УП РФ). Накшталт хутка выйдуць змены, і можна будзе лятаць на вышынях да 150 метраў у межах прамой бачнасці.
Кожны раз палёт пачынаецца з замеру напрамку і хуткасці ветру, атмасфернага ціску. Калі хуткасць ветру больш за чатыры метры ў секунду, то не лятаюць, таму што вынік атрымліваецца непрадказальным: выявіць уцечку можна не ў тым месцы (фізічна знясе ў іншы бок).
Аператар робата са сваёй нагі сам мінімізуе колькасць паваротаў і разлічвае час палёту прыкладна на 25 хвілін. У цэлым можна скараціць час палёту ад 5 да 20% у залежнасці ад метэаўмоў.
Пачынаць палёты лепш з зацішнага боку для таго, каб сканіраванне адбывалася па ветры.
Дастатковая для пошуку ўцечак вышыня палёту робата са сваёй нагі — 15 метраў.
Калі ёсць дазвол на аэрафотаздымку, то можна фатаграфаваць месца выкіду цеплавізарам і ў бачным дыяпазоне.
У параўнанні з працай абходчыкаў - прарыў! Але ў працы дэтэктара, ужытага Пергамам для аблётаў, быў істотны недахоп: адсутнасць канала сувязі паміж дэтэктарам і аператарам падчас палёту. Інфармацыю аб уцечках можна было атрымаць толькі пасля прызямлення робата са сваёй нагі.
Пяргам + КРОК + SPH
Да моманту знаёмства з Пергам у КРОК як раз з'явіўся бартавы вылічальнік для робата са сваёй нагі DJI Matrice 600, які да таго ж мог трансляваць тэлеметрыю праз DJI LightBridge 2. Пергам адразу зацікавіўся прадуктам і прапанаваў зрабіць інтэграцыю downlink для іх прадукта – дыстанцыйнага дэтэктара метану LMC.
У выніку з'явілася сумесная распрацоўка КРОК (Расія), Пергам-Інжынірынг (Расія) і SPH Engineering (Латвія, вытворца софту UGCS) – комплекс LMC G2 DL (Laser Methane Copter Generation 2 with Downlink). Гэта другое пакаленне праграмна-апаратнага комплексу для выяўлення ўцечак метану (CH4).
У складзе рашэння – робат DJI Matrice 600 узлётнай масай 11 кілаграм, абсталяваны дыстанцыйным лазерным дэтэктарам метану і бартавым кампутарам. Новае ПЗ дазваляе дакладна прапісаць траекторыю палёту на зададзенай вышыні і з неабходнай хуткасцю, маментальна зрэагаваць у выпадку выяўлення ўцечкі метану, сапраўды лакалізаваць месца і своечасова прыняць меры.
Цяпер працэс такі:
1. Каб не прапусціць і маленькага кавалачка палігона, палётны план ствараецца ў софце UgCS. Гэта займае хвіліны. Пры гэтым рабіць можна ў цёплым офісе і не марозіць сабе... рукі.
Палётны план робата са сваёй нагі ў праграмным забеспячэнні UgCS.
2. Далей аператар рыхтуе робат на кропцы ўзлёту на палігоне. І праз мабільнае прыкладанне UgCS запускае палёт.
Канцэнтрацыя ў норме.
Выяўлена ўцечка.
3. Далей дзякуючы нашаму бартавога кампутара паказанні дэтэктара метану ў рэжыме онлайн адпраўляюцца ў мабільнае прыкладанне. Пры гэтым бартавы кампутар на выпадак страты сувязі з зямлёй усе паказанні з прыбора фіксуе на SD-карце.
4. Усе перавышэнні ўзроўню канцэнтрацыі метану можна адразу адмаркіраваць на карце. Ты больш не марнуеш час на постпрацэсінгу для лакалізацыі месца ўцечкі.
5. Профіт!
Каментар эколага КРОК:
Закона аб тым, што звалка павінна афіцыйна фіксаваць нейкія ўцечкі, - не, але метан - гэта парніковы газ, а парніковыя газы ў нас ужо гадоў 20 забароненыя. Ёсць Кіёцкі пратакол, і ў рамках праекта "Чыстае паветра", які адносіцца да нацпраекта "Экалогія", хутчэй за ўсё, будзе закон аб кватавання. І гэтымі квотамі пачнуць гандляваць. І кожная кампанія павінна разумець, ці ёсць у іх магчымасць мінімізаваць ці кантраляваць выкіды.
Наглядны орган - Росприроднадзор. Сам па сабе палігон - гэта інжынернае збудаванне, гэта значыць павінен праходзіць Галоўдзяржэкспертызу. Там вытворча-экалагічны кантроль. Частата гэтага кантролю ўстанаўліваецца ў залежнасці ад небяспекі і ў кожнага канкрэтнага палігона. Дапушчальны, кожныя тры месяцы прыязджае лабараторыя і нешта мерае - звычайна ваду, глебу, паветра. Добрыя палігоны самі ўладкоўваюць сабе трубаправоды для звалачнага газу і гэты газ выкарыстоўваюць для сваіх патрэб. Звычайна там ад 40 працэнтаў метану. Калі ўзарвецца, будуць і разбураныя камунікацыі, магчыма, чалавечыя ахвяры, магутны выкід… І тады ў адносінах да ўладальніка распачаць крымінальную справу. І ніхто ў гэтым не зацікаўлены. Дрон у тым жа Краснаярску, напрыклад, вельмі абгрунтаваны эканамічна. Два чалавекі плюс ахоўнік са стрэльбай (сур'ёзна - там мядзведзі), усюдыход, які ламаецца раз у 20-40 км, пражыванне, паўночныя сутачныя.
Дроны могуць выкарыстоўвацца шмат дзе. Спаліць перашкоды на тролеі, арошыць поле, скінуць плыт тапельцу, праляцець праз пажар і знайсці ўсіх людзей, адсочваць браканьераў ці шукаць плантацыі канопляў, рабіць інвентарызацыю на складзе - гэта колькі заўгодна. І ўвогуле, усё тое, што дазволіць ваша фантазія. Нам цікавыя новыя задачы, і мы можам і жадаем паспрабаваць вырашыць вашу задачу. Ну і калі ў вас ёсць задача па пошуку уцечак, з мяне пілотны праект па самай цікавай. Пошта - [электронная пошта абаронена].