매립지를 통해 드론을 날리고 메탄 누출을 찾는 방법

비행 지도, 메탄 농도가 3ppm*m 이상인 지점이 표시됩니다. 그리고 그것은 많이!

때때로 담배를 피우고 악취가 나는 매립지가 있다고 상상해보십시오. 이것은 유기물이 분해되는 동안 다양한 가스가 형성되기 때문입니다. 이 경우 메탄뿐만 아니라 완전 독성 가스도 형성되므로 때때로 고형 폐기물 매립지를 조사해야 합니다.

이것은 일반적으로 착용 가능한 메탄 감지기를 사용하여 도보로 수행되지만 실제로는 매우 어렵고 시간이 많이 걸리며 일반적으로 매립지 소유자에게 실제로 필요하지 않습니다.

다만, 매립지나 인가매립지가 위치한 시 정부, 지자체, 지역 등 깨끗한 공기를 마시고 싶은 환경운동가와 일반인들에게는 필요하다.

드론을 사용하여 메탄 수준을 자동으로 측정하는 서비스는 유럽에서 큰 수요가 있습니다.

우리는 회사의 파트너와 함께 페르가몬,이 방향으로 공동 작업을 수행하여 흥미로운 결과를 얻었습니다.

무엇을 규제합니까?

고형 폐기물 매립지에 대한 규제 체계 - 도시 고형 폐기물 매립지의 설계, 운영 및 매립 지침(2년 1996월 2.1.7.1038일 러시아 연방 건설부 승인), 위생 규칙 SP 01-30 "위생 고체 생활 폐기물을 위한 매립지의 건설 및 유지 관리에 대한 요구 사항"(2001년 16월 13일자 러시아 연방 수석 위생 의사 법령 8.2000호에 의해 승인됨), 러시아 연방 MDS의 고체 생활 폐기물 관리 개념 22-1999 (17년 2.1.6.1032월 01일 No. 2.1.6 러시아 연방 이사회 법령에 의해 승인됨) , SanPiN 17.05.2001-XNUMX. XNUMX. 대기 및 실내 공기, 위생적인 ​​공기 보호. 인구 밀집 지역의 대기 질을 보장하기 위한 위생 요건(XNUMX년 XNUMX월 XNUMX일 러시아 연방 위생국장이 승인함).

이 문서 세트에 허용되는 최대 농도는 다음과 같습니다.

물질

MAC, mg/m3

최대 일회성

일일 평균

먼지 무독성

0,5

0,15

황화수소

0,008

-

일산화탄소

5,0

3,0

산화질소

0,4

0,06

수은 금속

-

0,0003

메탄

-

50,0

암모니아

0,2

0,04

벤젠

1,5

0,1

삼염화메탄

-

0,03

4-염화탄소

4,0

0,7

클로로벤젠

0,1

0,1

일반적인 바이오가스 구성:

물질

%

메탄, CH4

50-75

이산화탄소, CO2

25-50

질소, N2

0-10

수소, H2

0-1

황화수소, H2S

0-3

산소, O2

0-2

바이오가스는 최대 12-15년까지 방출되며, XNUMX년차 이후에는 주로 메탄 또는 이산화탄소만(또는 둘의 혼합물) 방출됩니다.

지금 누출을 찾는 방법

매립지에서 메탄 방출 장소를 찾기 위해 크롤러 작업이 사용됩니다. 그들은 휴대용 가스 분석기 (일반인의 경우- "스니퍼")와 우산처럼 보이는 또 다른 것을 가지고 크롤러가 매립지에서 장소를 선택합니다. 그는 거기에 작은 돔을 설치하고 일정 농도의 가스가 돔 아래에 축적되기를 기다립니다. 가스 분석기를 사용하여 농도 수준을 측정하고 장치의 판독값을 기록합니다. 그 후 그는 다음 측정을 위해 다른 지점으로 이동합니다. 등등.

프로세스는 매우 간단하지만 단위 시간당 측정 횟수 측면에서 매우 비효율적입니다. 여기에 몇 시간 동안 악취가 나는 훈련장을 돌아다녀야 하는(아마도 여전히 개인 보호 장비를 사용하고 있을 것임) 전위의 인적 요소와 지옥 같은 근무 조건을 추가해 봅시다.

우리를 도와줄 드론

2018년 말, INTERGEO 2018 전시회(프랑크푸르트)에서 우리는 Pergamum 기술과 매립지 위로 드론을 날린 경험에 대해 알게 되었습니다. 사람들은 누출을 찾기 위해 원격 레이저 메탄 감지기가 설치된 드론을 사용하기 시작했습니다. 모든 검출기 판독 값을 기록하는 로거가 드론에 설치되었습니다. 비행이 완료되면 로거의 정보는 분석을 위해 표 데이터 형식으로 컴퓨터로 전송됩니다. 어딘가에 메탄 농도가 초과되면 드론을 이 지점으로 다시 보내 누출 지점을 촬영합니다.

그때까지 Pergamum의 사람들은 이미 고체 폐기물 매립지를 여러 번 비행했으며 합법적으로 비행하는 것이 매우 간단하다는 것을 깨달았습니다. 그 결과 다음과 같은 과정을 거쳤습니다.

1. 드론에 의한 이러한 상공 비행은 일반적으로 법적 절차를 준수한 후 150주 이내에 합의됩니다. 현지 비행 체제 수립 신청서는 작업 시작 XNUMX ~ XNUMX 일 전에 구역 센터 (AC)로 전송되고 비행 계획은 작업 시작 전날 전송됩니다. 작업 시작일에는 XNUMX 시간 전에 SC에 전화해야하며 이륙하기 전에 모든 담당 기관에 전화해야합니다. 책임 당국은 일반지도 "러시아 연방 영공"(VP RF)에 따라 결정됩니다. 곧 변화가 나올 것 같고, 시야에서 최대 XNUMX미터 고도까지 비행이 가능할 것 같습니다.
2. 비행이 시작될 때마다 바람의 방향과 속도, 기압을 측정하는 것으로 시작합니다. 풍속이 초당 XNUMX미터 이상이면 결과를 예측할 수 없기 때문에 비행하지 않습니다. 잘못된 위치에서 누출을 감지할 수 있습니다(물리적으로 반대쪽으로 날려버릴 것입니다).
3. 현장의 드론 운영자는 회전 수를 최소화하고 약 25분의 비행 시간을 계산합니다. 일반적으로 기상 조건에 따라 비행 시간을 5~20% 단축할 수 있습니다.
4. 스캐닝이 바람이 부는 쪽에서 이루어지도록 바람이 불어오는 쪽에서 비행을 시작하는 것이 좋습니다.
5. 누수를 찾기에 충분한 드론의 비행 높이는 15미터다.
6. 항공 사진 촬영 허가가 있는 경우 열화상 카메라를 사용하여 가시 범위 내에서 릴리스 장소를 촬영할 수 있습니다.

크롤러 작업에 비해 획기적인 것입니다! 그러나 상공 비행을 위해 Pergamum에서 사용하는 감지기의 작동에는 상당한 단점이 있었습니다. 즉, 비행 중 감지기와 운영자 사이에 통신 채널이 없다는 것입니다. 누출에 대한 정보는 드론이 착륙한 후에야 얻을 수 있었습니다.

버가모 + CROC + SPH

그들이 Pergamum을 알게 되었을 때 CROC는 DJI LightBridge 600를 통해 원격 측정을 브로드캐스트할 수 있는 DJI Matrice 2 드론용 온보드 컴퓨터를 방금 받았습니다. Pergamum은 즉시 제품에 관심을 보였고 다음을 위한 다운링크 통합을 제안했습니다. 그들의 제품은 드론용 LMC 원격 메탄 탐지기입니다.

그 결과 CROC(러시아), Pergam-Engineering(러시아) 및 SPH Engineering(라트비아, UGCS 소프트웨어 제조업체)의 공동 개발인 LMC G2 DL(다운링크가 있는 레이저 메탄 헬리콥터 2세대) 단지가 등장했습니다. 이것은 메탄(CH4) 누출 감지를 위한 XNUMX세대 하드웨어 및 소프트웨어 시스템입니다.

이 솔루션에는 원격 레이저 메탄 탐지기와 온보드 컴퓨터가 장착된 이륙 중량이 600kg인 DJI Matrice 11 드론이 포함됩니다. 새로운 소프트웨어를 사용하면 주어진 높이와 필요한 속도에서 비행 경로를 정확하게 등록하고 메탄 누출 감지 시 즉시 대응하며 장소를 정확하게 파악하고 적시에 조치를 취할 수 있습니다.

이제 프로세스는 다음과 같습니다.

1. 폴리곤의 작은 부분도 놓치지 않기 위해 UgCS 소프트웨어에서 비행 계획이 생성됩니다. 몇 분이 걸립니다. 동시에 따뜻한 사무실에서 할 수 있고 얼지 않을 수 있습니다 ... 손.

UgCS 소프트웨어의 드론 비행 계획.

2. 다음으로 운영자는 훈련장 이륙 지점에서 드론을 준비합니다. 그리고 모바일 애플리케이션 UgCS를 통해 비행을 시작합니다.

농도는 정상입니다.

누출이 감지되었습니다.

3. 또한 온보드 컴퓨터 덕분에 메탄 감지기의 판독 값이 온라인으로 모바일 애플리케이션으로 전송됩니다. 동시에 온보드 컴퓨터는 지상과의 통신이 끊긴 경우 장치의 모든 판독값을 SD 카드에 기록합니다.

4. 메탄 농도 수준의 모든 초과는 지도에 즉시 표시될 수 있습니다. 누출 위치 파악을 위한 후처리에 더 이상 시간을 낭비하지 않아도 됩니다.

5. 이익!

CROC 생태학자의 의견:

매립지가 누출을 공식적으로 기록해야 한다는 법은 없지만 메탄은 온실 가스이며 우리는 20년 동안 온실 가스를 금지했습니다. 교토 의정서가 있으며 생태 국가 프로젝트에 속하는 Clean Air 프로젝트의 틀 내에서 할당량에 관한 법률이 있을 가능성이 큽니다. 그리고 이 할당량은 거래될 것입니다. 그리고 모든 회사는 배출량을 최소화하거나 제어할 수 있는 능력이 있는지 이해해야 합니다.

감독 기관은 Rosprirodnadzor입니다. 매립지 자체는 엔지니어링 구조입니다. 즉, Glavgosexpertiza를 통과해야 합니다. 생산 및 환경 제어가 있습니다. 이 제어의 빈도는 위험 요소와 각 특정 매립지에 따라 설정됩니다. 실험실이 40개월마다 와서 무엇인가를 측정한다고 가정해 봅시다. 일반적으로 물, 토양, 공기입니다. 좋은 매립지는 자체적으로 매립 가스용 파이프라인을 마련하고 필요에 따라 이 가스를 사용합니다. 일반적으로 20%의 메탄이 있습니다. 폭발하면 통신이 파괴되고 인명 피해가 발생할 수 있으며 강력한 릴리스가 발생합니다. 그러면 소유자에 대한 형사 사건이 시작됩니다. 그리고 아무도 그것에 관심이 없습니다. 예를 들어 같은 크라스노야르스크에 있는 드론은 경제적으로 매우 타당합니다. 두 사람과 총을 든 경비원 (진지하게-곰이 있음), 40-XNUMXkm마다 고장 나는 전 지형 차량, 숙박 시설, 북부 일일 수당.

드론은 많은 곳에서 사용될 수 있습니다. 트롤리에서 정전기를 태우고, 들판을 관개하고, 익사하는 사람에게 뗏목을 떨어뜨리고, 불 속을 날아가서 모든 사람을 찾고, 밀렵꾼을 추적하거나 대마 농장을 찾고, 창고에서 재고를 조사하십시오. 원하는 모든 것입니다. 그리고 일반적으로 당신의 상상력이 허용하는 모든 것. 우리는 새로운 도전에 관심이 있으며 귀하의 문제를 해결하기 위해 노력할 수 있고 또 원합니다. 음, 누수를 찾는 임무가 있다면 가장 흥미로운 파일럿 프로젝트가 있습니다. 메일 - [이메일 보호].

참조

• 드론쇼.
• 해당 지역의 전문적인 측지 항공 사진 촬영을 위해 톱질한 민간 드론 사용.
• 내 메일 - [이메일 보호].

출처 : habr.com