Hvordan vi fløj droner gennem lossepladser og ledte efter metanlækager

Hvordan vi fløj droner gennem lossepladser og ledte efter metanlækager
Flyvekort, punkter med metankoncentrationer over 3 ppm*m er markeret. Og det er meget!

Forestil dig, at du har en losseplads, der ryger og stinker fra tid til anden. Dette skyldes, at der dannes forskellige gasser under nedbrydningen af ​​organisk stof. I dette tilfælde dannes ikke kun metan, men også helt giftige gasser, derfor skal deponeringsanlæg for fast affald nogle gange undersøges.

Dette gøres normalt til fods med en bærbar metan-detektor, men i praksis er det meget svært, tidskrævende og generelt ikke rigtigt nødvendigt af lossepladsejere.

Men det er nødvendigt for bystyret, kommunale myndigheder, regioner osv., hvor lossepladsen eller autoriserede losseplads er placeret, miljøforkæmpere og almindelige mennesker, der ønsker at indånde ren luft.

Tjenesten med automatiseret måling af niveauet af metan ved hjælp af droner er meget efterspurgt i Europa.

Vi, med vores partnere fra virksomheden Pergamon, udførte fælles arbejde i denne retning og opnåede et interessant resultat.

Hvad er reguleret?

Lovgivningsrammen for lossepladser for fast affald - instruktioner til design, drift og genvinding af lossepladser til kommunalt fast affald (godkendt af Ministeriet for Byggeri i Den Russiske Føderation den 2. november 1996), sanitære regler SP 2.1.7.1038-01 "Hygiejnisk krav til konstruktion og vedligeholdelse af lossepladser til fast husholdningsaffald” (godkendt af dekret fra den russiske føderations chefstatslæge af 30. maj 2001 nr. 16), konceptet med håndtering af fast husholdningsaffald i Den Russiske Føderation MDS 13-8.2000 (godkendt ved dekret fra bestyrelsen for Gosstroy i Den Russiske Føderation af 22. december 1999 nr. 17), SanPiN 2.1.6.1032-01. 2.1.6. Atmosfærisk luft og indeluft, sanitær luftbeskyttelse. Hygiejniske krav til sikring af kvaliteten af ​​atmosfærisk luft i befolkede områder (godkendt af Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation den 17.05.2001. maj XNUMX).

De maksimalt tilladte koncentrationer for dette sæt dokumenter er som følger:

stof

MAC, mg/m3

Maksimalt én gang

Gennemsnit dagligt

Støv ugiftigt

0,5

0,15

svovlbrinte

0,008

Carbonmonoxid

5,0

3,0

Nitrogenoxid

0,4

0,06

Kviksølv metal

0,0003

metan

50,0

ammoniak

0,2

0,04

Benzen

1,5

0,1

Trichlormethan

0,03

4-carbonchlorid

4,0

0,7

Klorbenzen

0,1

0,1

Typisk biogassammensætning:

stof

%

Methan, CH4

50-75

Kuldioxid, CO2

25-50

Nitrogen, N2

0-10

Brint, H2

0-1

Svovlbrinte, H2S

0-3

Ilt, O2

0-2

Biogas frigives op til 12-15 år, og efter andet år - hovedsageligt kun metan eller kun kuldioxid (eller en blanding af begge).

Sådan ser du efter lækager nu

For at finde steder for udledning af metan på lossepladser bruges crawlers arbejde. De tager en håndholdt gasanalysator (i almindelige mennesker - "sniffer") og en anden ting, der ligner en paraply, crawleren vælger et sted på lossepladsen. Han installerer en lille kuppel der og venter på, at en vis koncentration af gas samler sig under kuppelen. Måler koncentrationsniveauet ved hjælp af en gasanalysator og registrerer enhedens aflæsninger. Derefter flytter han til et andet punkt for den næste måling. Og så videre.

Processen er ret enkel, men meget ineffektiv i forhold til antallet af målinger pr. tidsenhed. Lad os her tilføje den menneskelige faktor og de helvedes arbejdsforhold for linjemanden, som er tvunget til at gå rundt på den stinkende træningsbane i timevis (sandsynligvis stadig med personlige værnemidler).

Drone til at hjælpe os

I slutningen af ​​2018, på INTERGEO 2018-udstillingen (Frankfurt), stiftede vi bekendtskab med Pergamum-teknologien og deres erfaring med at flyve droner over lossepladser. Fyrene begyndte at bruge en drone med en ekstern lasermethan-detektor installeret på den til at søge efter lækager. En logger var installeret om bord på dronen, som registrerer alle detektoraflæsninger. Efter afslutning af flyvningen overføres informationen fra loggeren til computeren i form af tabeldata til analyse. Hvis der et eller andet sted er en overskydende metankoncentration, sendes dronen til dette punkt igen for at fotografere lækagestedet.

På det tidspunkt havde fyrene fra Pergamum allerede foretaget en række overflyvninger af lossepladser for fast affald, og de indså, at det var ret simpelt at flyve lovligt. Dette resulterede i følgende proces:

  1. Sådanne overflyvninger med droner aftales normalt inden for to uger efter overholdelse af juridiske formaliteter: indhentning af tilladelse fra ejeren af ​​territoriet, godkendt af luftfartsmyndighederne og administrationen af ​​flyveplanområdet. Ansøgning om etablering af lokalt flyveregime sendes til zonecentret (AC) tre til fem dage før arbejdets start, flyveplanen sendes dagen før arbejdets start. På dagen for arbejdets start skal du ringe til SC to timer i forvejen, før start skal du ringe til alle de ansvarlige myndigheder. Ansvarlige myndigheder bestemmes i henhold til det generelle kort "Den Russiske Føderations luftrum" (VP RF). Det ser ud til, at ændringer snart vil komme ud, og det vil være muligt at flyve i højder op til 150 meter inden for synsvidde.
  2. Hver gang flyvningen begynder med måling af vindens retning og hastighed, atmosfærisk tryk. Hvis vindhastigheden er mere end fire meter i sekundet, så flyver de ikke, fordi resultatet er uforudsigeligt: ​​du kan opdage en lækage det forkerte sted (det vil fysisk blæse det til den anden side).
  3. Droneoperatøren på stedet minimerer antallet af drejninger og beregner en flyvetid på cirka 25 minutter. Generelt er det muligt at reducere flyvetiden fra 5 til 20 % afhængig af vejrforholdene.
  4. Det er bedre at starte flyvninger fra læsiden, så scanningen foregår i modvind.
  5. Flyvehøjden på dronen, der er tilstrækkelig til at søge efter lækager, er 15 meter.
  6. Hvis der er tilladelse til luftfotografering, så kan du fotografere udgivelsesstedet med et termisk kamera og i det synlige område.

Sammenlignet med crawlers arbejde - et gennembrud! Men der var en betydelig ulempe ved driften af ​​detektoren, der blev brugt af Pergamum til overflyvninger: fraværet af en kommunikationskanal mellem detektoren og operatøren under flyvningen. Oplysninger om lækager kunne først indhentes, efter at dronen landede.

Pergamum + CROC + SPH

Da de lærte Pergamum at kende, havde CROC netop modtaget en indbygget computer til DJI Matrice 600-dronen, som også kunne udsende telemetri via DJI LightBridge 2. Pergamum var straks interesseret i produktet og tilbød at lave en downlink-integration for deres produkt, LMC-fjernmethan-detektoren til dronen.

Som et resultat dukkede en fælles udvikling af CROC (Rusland), Pergam-Engineering (Rusland) og SPH Engineering (Letland, UGCS-softwareproducent) op - komplekset LMC G2 DL (Laser Methane Copter Generation 2 med Downlink). Dette er anden generation af hardware- og softwaresystemet til detektering af metan (CH4)-lækager.

Løsningen omfatter en DJI Matrice 600-drone med en startvægt på 11 kilo, udstyret med en ekstern lasermethan-detektor og en indbygget computer. Den nye software giver dig mulighed for nøjagtigt at registrere flyvevejen i en given højde og ved den nødvendige hastighed, øjeblikkeligt reagere i tilfælde af detektering af en metanlækage, nøjagtigt lokalisere stedet og træffe rettidig handling.

Nu er processen sådan:

1. For ikke at gå glip af selv et lille stykke af polygonen, oprettes flyveplanen i UgCS-softwaren. Det tager minutter. Samtidig kan du gøre det på et varmt kontor og ikke fryse dig selv ... hænder.

Hvordan vi fløj droner gennem lossepladser og ledte efter metanlækager
Drone flyveplan i UgCS software.

2. Derefter forbereder operatøren dronen ved startpunktet på træningsbanen. Og gennem mobilapplikationen lancerer UgCS flyvningen.

Hvordan vi fløj droner gennem lossepladser og ledte efter metanlækager
Koncentrationen er normal.

Hvordan vi fløj droner gennem lossepladser og ledte efter metanlækager
Lækage opdaget.

3. Ydermere, takket være vores indbyggede computer, sendes aflæsningerne af metandetektoren online til mobilapplikationen. Samtidig registrerer den indbyggede computer alle aflæsninger fra enheden på SD-kortet i tilfælde af tab af kommunikation med jorden.

4. Alle overskridelser af metankoncentrationsniveauet kan straks markeres på kortet. Du spilder ikke længere tid på efterbehandling for at lokalisere lækagen.

5. Fortjeneste!

CROC økologs kommentar:

Der er ingen lov om, at en losseplads officielt skal registrere eventuelle lækager, men metan er en drivhusgas, og vi har forbudt drivhusgasser i 20 år. Der er Kyoto-protokollen, og inden for rammerne af Ren Luft-projektet, som hører under det nationale projekt Økologi, kommer der højst sandsynligt en lov om kvoter. Og disse kvoter vil blive handlet. Og enhver virksomhed skal forstå, om de har evnen til at minimere eller kontrollere emissioner.

Tilsynsmyndigheden er Rosprirodnadzor. Selve lossepladsen er en ingeniørstruktur, det vil sige, den skal passere Glavgosexpertiza. Der er produktions- og miljøkontrol. Hyppigheden af ​​denne kontrol indstilles afhængigt af faren og for hver specifik losseplads. Antag, at et laboratorium kommer hver tredje måned og måler noget - normalt vand, jord, luft. Gode ​​lossepladser arrangerer selv rørledninger til lossepladsgas og bruger denne gas til deres egne behov. Normalt er der fra 40 procent af metan. Hvis det eksploderer, vil der være ødelagt kommunikation, muligvis menneskelige ofre, en kraftig frigivelse ... Og så vil der blive åbnet en straffesag mod ejeren. Og ingen er interesseret i det. En drone i samme Krasnoyarsk er for eksempel meget økonomisk berettiget. To personer plus en vagt med en pistol (seriøst - der er bjørne), et terrængående køretøj, der går i stykker hver 20-40 km, overnatning, nordlige dagpenge.

Droner kan bruges mange steder. Brænd statisk på en trolley, overris en mark, smid en tømmerflåde til en druknende mand, flyv gennem et bål og find alle mennesker, spor krybskytter eller led efter hampeplantager, tag inventar i et lager – det er alt, hvad du vil have. Og generelt alt, hvad din fantasi vil tillade. Vi er interesserede i nye udfordringer, og vi kan og vil gerne forsøge at løse dit problem. Nå, hvis du har til opgave at finde lækager, har jeg et pilotprojekt for det mest interessante. Mail - [e-mail beskyttet].

RЎSЃS <P "RєRё

Kilde: www.habr.com

Tilføj en kommentar