Kuinka lensimme droneja kaatopaikkojen läpi ja etsimme metaanivuotoja

Kuinka lensimme droneja kaatopaikkojen läpi ja etsimme metaanivuotoja
Lentokartta, kohdat, joissa metaanipitoisuus on yli 3 ppm*m, on merkitty. Ja se on paljon!

Kuvittele, että sinulla on kaatopaikka, joka savuaa ja haisee aika ajoin. Tämä johtuu siitä, että orgaanisen aineen mätäneessä muodostuu erilaisia ​​kaasuja. Tämä ei tuota vain metaania, vaan myös täysin myrkyllisiä kaasuja, minkä vuoksi kiinteän jätteen kaatopaikat on joskus tarkastettava.

Tämä tehdään yleensä kävellen puettavan metaaniilmaisimen avulla, mutta käytännössä se on erittäin vaikeaa, aikaa vievää eikä yleensä kaatopaikan omistajille erityisen tarpeellista.

Mutta tätä tarvitsevat kaupunginhallitus, kunnat, alue jne., jossa kaatopaikka tai valtuutettu kaatopaikka sijaitsee, ympäristönsuojelijat ja tavalliset ihmiset, jotka haluavat hengittää puhdasta ilmaa.

Automaattisen metaanin tason mittauspalvelulla droneilla on suuri kysyntä Euroopassa.

Me, kumppaneidemme kanssa yhtiöstä Pergamon, teki yhteistä työtä tähän suuntaan ja sai mielenkiintoisen tuloksen.

Millä sitä säännellään?

Kiinteiden jätteiden kaatopaikkojen sääntelykehys on kiinteän kotitalousjätteen kaatopaikkojen suunnittelua, käyttöä ja hyödyntämistä koskevat ohjeet (hyväksytty Venäjän federaation rakennusministeriön 2. marraskuuta 1996), terveyssäännöt SP 2.1.7.1038-01 “Hygieeninen kiinteiden kotitalousjätteiden kaatopaikkojen suunnittelua ja ylläpitoa koskevat vaatimukset" (hyväksytty Venäjän federaation pääterveyslääkärin 30. toukokuuta 2001 antamalla päätöslauselmalla nro 16), käsite kiinteän jätteen käsittelystä Venäjän federaatiossa MDS 13-8.2000 (hyväksytty Venäjän federaation valtion rakennuskomitean 22. joulukuuta 1999 päivätyllä päätöksellä nro 17), SanPiN 2.1.6.1032-01. 2.1.6. Ilma- ja sisäilma, saniteettiilman suojaus. Hygieniavaatimukset ilmanlaadun varmistamiseksi asutuilla alueilla (hyväksytty Venäjän federaation valtion ylilääkärin toimesta 17.05.2001).

Tämän asiakirjasarjan suurimmat sallitut pitoisuudet ovat seuraavat:

aine

MPC, mg/m3

Korkeintaan kertaluonteinen

Keskimääräinen päivittäin

Pöly on myrkytöntä

0,5

0,15

Rikkivety

0,008

-

Hiilimonoksidi

5,0

3,0

Typpioksidi

0,4

0,06

Elohopea metalli

-

0,0003

metaani

-

50,0

ammoniakki

0,2

0,04

Bentseeni

1,5

0,1

trikloorimetaani

-

0,03

4-hiilikloridi

4,0

0,7

Klooribentseeniä

0,1

0,1

Biokaasun tyypillinen koostumus:

aine

%

Metaani, CH4

50-75

Hiilidioksidi, CO2

25-50

Typpi, N2

0-10

Vety, H2

0-1

Rikkivety, H2S

0-3

Happi, O2

0-2

Biokaasua vapautuu 12–15 vuoteen asti, ja toisen vuoden jälkeen se on pääosin vain metaania tai vain hiilidioksidia (tai molempien seosta).

Kuinka etsiä vuotoja nyt

Metaanin vapautumispaikkojen löytämiseen kaatopaikoilla käytetään linjamiesten työtä. He ottavat kädessä pidettävän kaasuanalysaattorin (yleisellä kielellä - "haistelija") ja toisen sateenvarjolta näyttävän asian, ja linjamies valitsee paikan testipaikalta. Hän asentaa sinne pienen kupolin ja odottaa, että kupolin alle kerääntyy tietty kaasupitoisuus. Mittaa pitoisuustasoa kaasuanalysaattorilla ja tallentaa laitteen lukemat. Tämän jälkeen hän siirtyy toiseen pisteeseen seuraavaa mittausta varten. Ja niin edelleen.

Prosessi on melko yksinkertainen, mutta erittäin tehoton aikayksikköä kohti tehtyjen mittausten lukumäärän kannalta. Lisätään tähän vielä inhimillinen tekijä ja linjamiehen helvetinmoiset työolot, joka joutuu kävelemään tuntikausia haisevalla testialueella (todennäköisesti vielä henkilösuojaimia käyttäen).

Drone auttamaan meitä

Vuoden 2018 lopussa INTERGEO 2018 -messuilla (Frankfurt) tutustuimme Pergam-teknologiaan ja heidän kokemuksiinsa droonien lentämisestä kiinteän jätteen kaatopaikkojen yli. Kaverit alkoivat etsiä vuotojen etsimiseen dronea, johon oli asennettu metaanilaser-ilmaisin. Drooniin asennettiin loggeri, joka tallentaa kaikki ilmaisimen lukemat. Lennon päätyttyä tiedot loggerista siirretään tietokoneelle taulukkotietojen muodossa analysoitavaksi. Jos jossain on ylimääräinen metaanipitoisuus, drone lähetetään uudelleen tähän pisteeseen kuvaamaan vuotokohta.

Siihen mennessä Pergamonin kaverit olivat jo tehneet useita lentoja kiinteän jätteen kaatopaikkojen yli, ja he ymmärsivät, että oli melko helppoa lentää laillisesti. Tuloksena oli seuraava prosessi:

  1. Tällaiset drone-lennot hyväksytään yleensä kaksi viikkoa etukäteen lakisääteisten muodollisuuksien täyttämisen jälkeen: luvan saaminen alueen omistajalta, ilmailuviranomaisten hyväksyntä ja lentosuunnitelma-alueen hallinto. Hakemus paikallisen lentojärjestelmän perustamisesta lähetetään vyöhykekeskukseen (ZC) kolmesta viiteen päivää ennen työn alkamista, lentosuunnitelma lähetetään päivää ennen töiden alkamista. Työn alkamispäivänä sinun tulee soittaa lennonjohtoon kaksi tuntia etukäteen, ennen lentoonlähtöä kaikkiin vastuullisiin viranomaisiin. Vastuuviranomaiset määritellään yleisen Venäjän federaation ilmatilakartan (RF VP) mukaan. Vaikuttaa siltä, ​​että muutoksia tulee pian, ja näkökentän sisällä on mahdollista lentää jopa 150 metrin korkeudessa.
  2. Joka kerta lento alkaa tuulen suunnan ja nopeuden sekä ilmanpaineen mittauksella. Jos tuulen nopeus on yli neljä metriä sekunnissa, ne eivät lennä, koska tulos on arvaamaton: vuoto voidaan havaita väärästä paikasta (se puhaltaa sen fyysisesti toiseen suuntaan).
  3. Drone-operaattori paikan päällä minimoi kierrosten määrän ja laskee lentoajaksi noin 25 minuuttia. Yleisesti ottaen lentoaikaa on mahdollista lyhentää 5-20 % sääolosuhteista riippuen.
  4. Lennot on parempi aloittaa suojapuolen puolelta, jotta skannaus tapahtuu myötätuulessa.
  5. Dronin lentokorkeus riittää vuotojen etsimiseen - 15 metriä.
  6. Jos sinulla on lupa ilmakuvaukseen, voit kuvata julkaisupaikan lämpökameralla ja näkyvällä alueella.

Verrattuna linjamiesten työhön - läpimurto! Mutta Pergamonin lennoille käyttämän ilmaisimen toiminnassa oli merkittävä haittapuoli: ilmaisimen ja operaattorin välisen viestintäkanavan puuttuminen lennon aikana. Tietoa vuodoista saatiin vasta droonin laskeuduttua.

Pergamon + KROK + SPH

Kun tapasimme Pergamin, CROC oli juuri hankkinut DJI Matrice 600 -droonille ajotietokoneen, joka pystyi myös lähettämään telemetriaa DJI LightBridge 2:n kautta. Pergam kiinnostui tuotteesta välittömästi ja tarjoutui tekemään tuotteelleen downlink-integroinnin. - LMC-etämetaaniilmaisin dronille.

Tuloksena oli CROC:n (Venäjä), Pergam-Engineeringin (Venäjä) ja SPH Engineeringin (Latvia, UGCS-ohjelmistojen valmistaja) yhteinen kehitys LMC G2 DL (Laser Methane Copter Generation 2 with Downlink) -kompleksi. Tämä on toisen sukupolven laitteisto- ja ohjelmistojärjestelmä metaanin (CH4) vuotojen havaitsemiseen.

Ratkaisu sisältää 600 kiloa lentoonlähtöpainoisen DJI Matrice 11 -droonin, joka on varustettu etälasermetaaniilmaisimella ja ajotietokoneella. Uuden ohjelmiston avulla voit rekisteröidä lentoradan tarkasti tietyllä korkeudella ja vaaditulla nopeudella, reagoida välittömästi, jos metaanivuodon havaitaan, paikantaa sijainti tarkasti ja ryhtyä oikea-aikaisiin toimenpiteisiin.

Nyt prosessi on seuraavanlainen:

1. Jotta et menetä edes pientä osaa harjoituskentästä, lentosuunnitelma luodaan UgCS-ohjelmistossa. Se kestää minuutteja. Samalla voit tehdä sen lämpimässä toimistossa etkä jäädytä käsiäsi.

Kuinka lensimme droneja kaatopaikkojen läpi ja etsimme metaanivuotoja
Dronen lentosuunnitelma UgCS-ohjelmistossa.

2. Seuraavaksi kuljettaja valmistelee dronin harjoituskentän lentoonlähtökohdassa. Ja UgCS-mobiilisovelluksen kautta se käynnistää lennon.

Kuinka lensimme droneja kaatopaikkojen läpi ja etsimme metaanivuotoja
Konsentraatio on normaali.

Kuinka lensimme droneja kaatopaikkojen läpi ja etsimme metaanivuotoja
Vuoto havaittu.

3. Seuraavaksi ajotietokoneemme ansiosta metaaniilmaisimen lukemat lähetetään verkossa mobiilisovellukseen. Samanaikaisesti, jos yhteys maahan katkeaa, ajotietokone tallentaa kaikki laitteen lukemat SD-kortille.

4. Kaikki metaanipitoisuuden ylitykset voidaan merkitä heti karttaan. Et enää tuhlaa aikaa jälkikäsittelyyn vuodon paikallistamiseksi.

5. Voitto!

Kommentti CROC-ekologilta:

Ei ole olemassa lakia, jonka mukaan kaatopaikan pitäisi virallisesti kirjata vuodot, mutta metaani on kasvihuonekaasu, ja kasvihuonekaasut ovat olleet maassamme kiellettyjä 20 vuotta. On Kioton pöytäkirja, ja Ecology-kansalliseen hankkeeseen kuuluvan Clean Air -hankkeen puitteissa tulee todennäköisesti laki kiintiöistä. Ja näillä kiintiöillä aletaan käydä kauppaa. Ja jokaisen yrityksen on ymmärrettävä, pystyykö he minimoimaan tai hallitsemaan päästöjä.

Valvontaviranomainen on Rosprirodnadzor. Kaatopaikka itsessään on tekninen rakenne, eli sille on suoritettava Glavgosexpertisa. Siellä on tuotanto- ja ympäristövalvonta. Tämän valvonnan taajuus asetetaan vaaran ja kunkin kaatopaikan mukaan. Oletetaan, että kolmen kuukauden välein tulee laboratorio ja mittaa jotain - yleensä vettä, maaperää, ilmaa. Hyvät kaatopaikat järjestävät omat putkistonsa kaatopaikkakaasulle ja käyttävät tätä kaasua omiin tarpeisiinsa. Yleensä metaania on 40 prosenttia. Jos se räjähtää, viestintä tuhoutuu, mahdollisesti ihmisuhreja, voimakas vapautus... Ja sitten rikosasia nostetaan omistajaa vastaan. Eikä tämä ketään kiinnosta. Esimerkiksi Krasnojarskin drone on taloudellisesti erittäin perusteltu. Kaksi henkilöä plus vartija aseella (vakavasti - siellä on karhuja), 20-40 km välein hajoava mönkijä, majoitus, pohjoisen päiväraha.

Droneja voidaan käyttää monessa paikassa. Polta sotkua vaunussa, kastele peltoa, heitä lautalla hukkuvalle miehelle, lennä tulen läpi ja löydä kaikki ihmiset, jäljitä salametsästäjiä tai etsi hamppuviljelmiä, inventoi varastoa - voit nimetä sen. Ja yleensä kaikki, mitä mielikuvituksesi sallii. Olemme kiinnostuneita uusista ongelmista, ja voimme ja haluamme yrittää ratkaista ongelmasi. No, jos sinulla on tehtävä löytää vuotoja, aloitan pilottiprojektin mielenkiintoisimmalta. Posti - [sähköposti suojattu].

viittaukset

Lähde: will.com

Lisää kommentti