Kaip mes skraidinome dronus per sąvartynus ir ieškojome metano nuotėkio

Kaip mes skraidinome dronus per sąvartynus ir ieškojome metano nuotėkio
Skrydžio žemėlapyje pažymėti taškai, kuriuose metano koncentracija viršija 3 ppm*m. Ir tai yra daug!

Įsivaizduokite, kad turite sąvartyną, kuris retkarčiais rūksta ir dvokia. Taip yra dėl to, kad organinėms medžiagoms pūstant susidaro įvairios dujos. Taip susidaro ne tik metanas, bet ir visiškai nuodingos dujos, todėl kietųjų atliekų sąvartynus kartais reikia tikrinti.

Dažniausiai tai daroma pėsčiomis su nešiojamu metano detektoriumi, tačiau praktiškai tai labai sunku, atima daug laiko ir apskritai ne itin reikalinga sąvartynų savininkams.

Bet to reikia miesto valdžiai, savivaldybės institucijoms, regionui ir pan., kuriame yra sąvartynas ar įgaliotas sąvartynas, aplinkosaugininkams ir paprastiems žmonėms, norintiems kvėpuoti švariu oru.

Automatizuoto metano lygio matavimo bepiločiais orlaiviais paslauga Europoje yra labai paklausi.

Mes su savo partneriais iš įmonės Pergamonas, atliko bendrą darbą šia kryptimi ir gavo įdomų rezultatą.

Kuo tai reguliuojama?

Kietųjų atliekų sąvartynų norminė bazė yra kietųjų buitinių atliekų sąvartynų projektavimo, eksploatavimo ir rekultivavimo instrukcijos (patvirtintos Rusijos Federacijos Statybos ministerijos 2 m. lapkričio 1996 d.), sanitarinės taisyklės SP 2.1.7.1038-01 „Higienos kietųjų buitinių atliekų sąvartynų projektavimo ir priežiūros reikalavimai“ (patvirtinta Rusijos Federacijos vyriausiojo valstybinio sanitaro gydytojo 30 m. gegužės 2001 d. nutarimu Nr. 16), kietųjų atliekų tvarkymo Rusijos Federacijoje koncepcija. MDS 13-8.2000 (patvirtintas Rusijos Federacijos valstybinio statybos komiteto valdybos 22 m. gruodžio 1999 d. nutarimu Nr. 17) , SanPiN 2.1.6.1032-01. 2.1.6. Atmosferos oras ir patalpų oras, sanitarinė oro apsauga. Higieniniai reikalavimai atmosferos oro kokybei užtikrinti gyvenamose vietose (patvirtinti Rusijos Federacijos vyriausiojo valstybinio sanitaro gydytojo 17.05.2001 m. gegužės XNUMX d.).

Didžiausios leistinos šio dokumentų rinkinio koncentracijos yra šios:

Medžiaga

MPC, mg/m3

Maksimalus vienkartinis

Vidutiniškai kasdien

Dulkės netoksiškos

0,5

0,15

Vandenilio sulfidas

0,008

-

Anglies monoksidas

5,0

3,0

Azoto oksidas

0,4

0,06

Gyvsidabrio metalas

-

0,0003

Metanas

-

50,0

Amoniakas

0,2

0,04

Benzenas

1,5

0,1

trichlormetanas

-

0,03

4 anglies chloridas

4,0

0,7

Chlorobenzenas

0,1

0,1

Tipinė biodujų sudėtis:

Medžiaga

%

Metanas, CH4

50-75

Anglies dioksidas, CO2

25-50

Azotas, N2

0-10

Vandenilis, H2

0-1

Vandenilio sulfidas, H2S

0-3

Deguonis, O2

0-2

Biodujos išsiskiria iki 12–15 metų, o po antrų metų daugiausia tik metanas arba tik anglies dioksidas (arba jų mišinys).

Kaip dabar ieškoti nuotėkio

Norint rasti metano išleidimo vietas sąvartynuose, pasitelkiamas linijininkų darbas. Jie paima rankinį dujų analizatorių (bendrinėje kalboje - „uostytoją“) ir kitą daiktą, kuris atrodo kaip skėtis, o linijos darbuotojas pasirenka vietą bandymų aikštelėje. Jis ten įrengia nedidelį kupolą ir laukia, kol po kupolu susikaups tam tikra dujų koncentracija. Dujų analizatoriumi matuoja koncentracijos lygį ir registruoja prietaiso rodmenis. Po to jis pereina į kitą tašką kitam matavimui. Ir taip toliau.

Procesas yra gana paprastas, tačiau labai neefektyvus matavimų, atliekamų per laiko vienetą, atžvilgiu. Pridėkime čia žmogiškąjį faktorių ir pragariškas darbuotojo, kuris yra priverstas valandų valandas vaikščioti po dvokiančią bandymų aikštelę (turbūt vis dar naudodamas asmenines apsaugos priemones), darbo sąlygas.

Dronas mums padėti

2018 metų pabaigoje parodoje INTERGEO 2018 (Frankfurte) susipažinome su Pergam technologija ir jų patirtimi skraidant bepiločius orlaivius virš kietųjų atliekų sąvartynų. Vaikinai pradėjo naudoti droną su nuotoliniu lazeriniu metano detektoriumi, norėdami ieškoti nuotėkio. Drone buvo sumontuotas registratorius, kuris fiksuoja visus detektoriaus rodmenis. Pasibaigus skrydžiui, informacija iš registratoriaus perkeliama į kompiuterį lentelių pavidalu analizei. Jei kur nors yra metano koncentracijos perteklius, dronas vėl siunčiamas į šį tašką nufotografuoti nuotėkio vietą.

Iki to laiko vaikinai iš Pergamono jau buvo atlikę ne vieną skrydį virš kietųjų atliekų sąvartynų ir suprato, kad legaliai skristi gana paprasta. Rezultatas buvo toks procesas:

  1. Tokie skrydžiai bepiločiais skrydžiais paprastai tvirtinami prieš dvi savaites po teisinių formalumų atlikimo: gavus teritorijos savininko leidimą, patvirtintą aviacijos institucijų ir skrydžio plano zonos administracijos. Prašymas dėl vietinio skrydžių režimo nustatymo į zonos centrą (ZC) išsiunčiamas likus trims iki penkioms dienoms iki darbo pradžios, skrydžio planas – dieną prieš darbo pradžią. Darbo pradžios dieną reikia skambinti į valdymo centrą prieš dvi valandas, prieš kilimą – visas atsakingas institucijas. Atsakingos institucijos nustatomos pagal bendrąjį žemėlapį „Rusijos Federacijos oro erdvė“ (RF VP). Panašu, kad netrukus pasirodys pokyčiai, o matymo ribose bus galima skristi net iki 150 metrų aukštyje.
  2. Kiekvieną kartą skrydis prasideda matuojant vėjo kryptį ir greitį bei atmosferos slėgį. Jei vėjo greitis didesnis nei keturi metrai per sekundę, tai jie neskrenda, nes rezultatas nenuspėjamas: gali būti aptiktas nuotėkis ne toje vietoje (fiziškai išpūs į kitą pusę).
  3. Drono operatorius vietoje sumažina apsisukimų skaičių ir skaičiuoja, kad skrydžio laikas būtų maždaug 25 minutės. Apskritai, priklausomai nuo oro sąlygų, skrydžio laiką galima sutrumpinti nuo 5 iki 20%.
  4. Geriau pradėti skrydžius pavėjuje, kad skenavimas vyktų pavėjui.
  5. Drono skrydžio aukščio pakanka ieškoti nesandarių vietų – 15 metrų.
  6. Jei turite leidimą fotografuoti iš oro, išleidimo vietą galite fotografuoti termovizoriumi ir matomame diapazone.

Lyginant su linijininkų darbu – proveržis! Tačiau Pergamon skrydžiams naudojamo detektoriaus veikimo trūkumas: skrydžio metu nebuvo ryšio kanalo tarp detektoriaus ir operatoriaus. Informaciją apie nuotėkius pavyko gauti tik dronui nusileidus.

Pergamon + KROK + SPH

Tuo metu, kai susipažinome su Pergamu, CROC ką tik įsigijo borto kompiuterį, skirtą DJI Matrice 600 dronui, kuris taip pat galėjo transliuoti telemetriją per DJI LightBridge 2. Pergam iš karto susidomėjo produktu ir pasiūlė savo gaminiui integruoti žemyn nukreiptą ryšį. - nuotolinis LMC metano detektorius dronui.

Rezultatas buvo bendras CROC (Rusija), Pergam-Engineering (Rusija) ir SPH Engineering (Latvija, UGCS programinės įrangos gamintojas) sukurtas LMC G2 DL (Laser Methane Copter Generation 2 with Downlink) kompleksas. Tai antros kartos aparatinės ir programinės įrangos sistema, skirta metano (CH4) nuotėkiams aptikti.

Sprendimas apima 600 kilogramų kilimo svorio droną DJI Matrice 11, aprūpintą nuotoliniu lazeriniu metano detektoriumi ir borto kompiuteriu. Naujoji programinė įranga leidžia tiksliai registruoti skrydžio trajektoriją tam tikrame aukštyje ir reikiamu greičiu, akimirksniu reaguoti aptikus metano nuotėkį, tiksliai lokalizuoti vietą ir laiku imtis priemonių.

Dabar procesas yra toks:

1. Kad nepraleistumėte net mažos dalelės treniruočių aikštelės, skrydžio planas sudaromas UgCS programinėje įrangoje. Tai trunka minutes. Tuo pačiu galite tai padaryti šiltame biure ir nesušalti rankų.

Kaip mes skraidinome dronus per sąvartynus ir ieškojome metano nuotėkio
Drono skrydžio planas UgCS programinėje įrangoje.

2. Toliau operatorius paruošia droną treniruočių aikštelėje esančioje pakilimo vietoje. Ir per UgCS mobiliąją programą jis pradeda skrydį.

Kaip mes skraidinome dronus per sąvartynus ir ieškojome metano nuotėkio
Koncentracija normali.

Kaip mes skraidinome dronus per sąvartynus ir ieškojome metano nuotėkio
Aptiktas nuotėkis.

3. Toliau mūsų borto kompiuterio dėka metano detektoriaus rodmenys siunčiami internetu į mobiliąją aplikaciją. Tuo pačiu metu, jei nutrūksta ryšys su žeme, borto kompiuteris įrašo visus įrenginio rodmenis į SD kortelę.

4. Visus metano koncentracijos lygių perviršius galima iš karto pažymėti žemėlapyje. Nebegaišite laiko tolesniam apdorojimui, kad nustatytumėte nuotėkį.

5. Pelnas!

CROC ekologo komentaras:

Įstatymo, kad sąvartynas privalo oficialiai fiksuoti bet kokius nuotėkius, nėra, tačiau metanas yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos, o šiltnamio efektą sukeliančios dujos mūsų šalyje uždraustos jau 20 metų. Yra Kioto protokolas, o „Švaraus oro“ projekto, kuris priklauso nacionaliniam projektui „Ekologija“, rėmuose greičiausiai bus ir kvotų įstatymas. Ir šiomis kvotomis bus pradėta prekiauti. Ir kiekviena įmonė turi suprasti, ar ji turi galimybę sumažinti arba kontroliuoti emisijas.

Priežiūros institucija yra Rosprirodnadzor. Pats sąvartynas yra inžinerinis statinys, tai yra, jam turi būti atlikta Glavgosexpertize. Yra gamybos ir aplinkos kontrolė. Šios kontrolės dažnis nustatomas atsižvelgiant į pavojų ir kiekvienam konkrečiam sąvartynui. Tarkime, kas tris mėnesius ateina laboratorija ir kažką pamatuoja – dažniausiai vandenį, dirvą, orą. Geri sąvartynai patys susitvarko dujotiekius sąvartyno dujoms ir šias dujas naudoja savo reikmėms. Paprastai yra 40 procentų metano. Jei sprogs, bus sunaikintos komunikacijos, galbūt žmonių aukų, galingas paleidimas... Ir tada savininkui bus iškelta baudžiamoji byla. Ir niekam tai neįdomu. Pavyzdžiui, dronas Krasnojarske yra ekonomiškai labai pagrįstas. Du žmonės plius sargybinis su ginklu (rimtai - ten yra meškų), visureigis, kuris genda kas 20-40 km, nakvynė, šiauriniai dienpinigiai.

Dronai gali būti naudojami daugelyje vietų. Deginkite netvarką vežimėlyje, laistykite lauką, meskite plaustą skęstančiajam, skriskite per laužą ir suraskite visus žmones, sekite brakonierius ar ieškokite kanapių plantacijų, inventorizuokite sandėlyje – jūs žinote. Ir apskritai viskas, ką leidžia jūsų vaizduotė. Mus domina naujos problemos, galime ir norime pabandyti išspręsti jūsų problemą. Na, o jei turite užduotį surasti nuotėkį, pradėsiu bandomąjį projektą dėl įdomiausio. Paštas - [apsaugotas el. paštu].

Nuorodos

Šaltinis: www.habr.com

Добавить комментарий