Bagaimana kami menerbangkan dron melalui tapak pelupusan sampah dan mencari kebocoran metana

Bagaimana kami menerbangkan dron melalui tapak pelupusan sampah dan mencari kebocoran metana
Peta penerbangan, titik dengan kepekatan metana melebihi 3 ppm*m ditanda. Dan itu banyak!

Bayangkan anda mempunyai tapak pelupusan sampah yang berasap dan berbau busuk dari semasa ke semasa. Ini disebabkan oleh fakta bahawa apabila bahan organik reput, pelbagai gas terbentuk. Ini menghasilkan bukan sahaja metana, tetapi juga gas toksik sepenuhnya, itulah sebabnya tapak pelupusan sisa pepejal kadang-kadang perlu diperiksa.

Ini biasanya dilakukan dengan berjalan kaki dengan pengesan metana boleh pakai, tetapi dalam praktiknya ia adalah sangat sukar, memakan masa dan secara amnya tidak diperlukan terutamanya untuk pemilik tapak pelupusan.

Tetapi ini diperlukan oleh kerajaan bandar, pihak berkuasa perbandaran, wilayah, dan lain-lain, di mana tapak pelupusan sampah atau tapak pelupusan yang dibenarkan terletak, pencinta alam sekitar dan orang biasa yang ingin menghirup udara bersih.

Perkhidmatan pengukuran aras metana automatik menggunakan dron sangat diminati di Eropah.

Kami, dengan rakan kongsi kami dari syarikat Pergamon, menjalankan kerja bersama ke arah ini dan memperoleh hasil yang menarik.

Apakah ia dikawal oleh?

Rangka kerja pengawalseliaan untuk tapak pelupusan sisa pepejal adalah arahan untuk reka bentuk, operasi dan penambakan tapak pelupusan sisa pepejal isi rumah (diluluskan oleh Kementerian Pembinaan Persekutuan Rusia pada 2 November 1996), peraturan kebersihan SP 2.1.7.1038-01 β€œHygienic keperluan untuk reka bentuk dan penyelenggaraan tapak pelupusan sampah sisa isi rumah pepejal” (diluluskan oleh Resolusi Ketua Doktor Sanitari Negara Persekutuan Rusia bertarikh 30 Mei 2001 No. 16), konsep pengurusan sisa pepejal di Persekutuan Rusia MDS 13-8.2000 (diluluskan oleh Resolusi Lembaga Jawatankuasa Pembinaan Negeri Persekutuan Rusia bertarikh 22 Disember 1999 No. 17) , SanPiN 2.1.6.1032-01. 2.1.6. Udara atmosfera dan udara dalaman, perlindungan udara kebersihan. Keperluan kebersihan untuk memastikan kualiti udara atmosfera di kawasan berpenduduk (diluluskan oleh Ketua Doktor Sanitari Negeri Persekutuan Rusia pada 17.05.2001 Mei XNUMX).

Kepekatan maksimum yang dibenarkan untuk set dokumen ini adalah seperti berikut:

Bahan

MPC, mg/m3

Maksimum sekali

Purata setiap hari

Habuk bukan toksik

0,5

0,15

hidrogen sulfida

0,008

-

Karbon monoksida

5,0

3,0

Nitrik oksida

0,4

0,06

Logam merkuri

-

0,0003

Methane

-

50,0

Ammonia

0,2

0,04

Benzena

1,5

0,1

Triklorometana

-

0,03

4-karbon klorida

4,0

0,7

Klorobenzena

0,1

0,1

Komposisi biasa biogas:

Bahan

%

Metana, CH4

50-75

Karbon dioksida, CO2

25-50

Nitrogen, N2

0-10

Hidrogen, H2

0-1

Hidrogen sulfida, H2S

0-3

Oksigen, O2

0-2

Biogas dibebaskan sehingga 12–15 tahun, dan selepas tahun kedua ia hanya metana atau hanya karbon dioksida (atau campuran kedua-duanya).

Bagaimana untuk mencari kebocoran sekarang

Untuk mencari tapak pelepasan metana di tapak pelupusan sampah, buruh linemen digunakan. Mereka mengambil penganalisis gas genggam (dalam bahasa biasa - "penghidu") dan satu lagi perkara yang kelihatan seperti payung, dan penjaga garisan memilih tempat di tapak ujian. Dia memasang kubah kecil di sana dan menunggu kepekatan gas tertentu terkumpul di bawah kubah. Mengukur tahap kepekatan menggunakan penganalisis gas dan merekodkan bacaan peranti. Selepas ini, dia bergerak ke titik lain untuk pengukuran seterusnya. Dan sebagainya.

Prosesnya agak mudah, tetapi sangat tidak cekap dari segi bilangan ukuran yang diambil setiap unit masa. Mari tambahkan di sini faktor manusia dan keadaan kerja jahat seorang penjaga garisan yang terpaksa berjalan selama berjam-jam di sekitar tapak ujian yang berbau busuk (mungkin masih menggunakan peralatan pelindung diri).

Drone untuk membantu kami

Pada penghujung tahun 2018, di pameran INTERGEO 2018 (Frankfurt), kami berkenalan dengan teknologi Pergam dan pengalaman mereka menerbangkan dron di atas tapak pelupusan sisa pepejal. Mereka mula menggunakan dron dengan pengesan metana laser jauh dipasang padanya untuk mencari kebocoran. Pembalak dipasang di atas dron, yang merekodkan semua bacaan pengesan. Setelah selesai penerbangan, maklumat daripada pembalak dipindahkan ke komputer dalam bentuk data jadual untuk analisis. Jika di suatu tempat terdapat lebihan kepekatan metana, dron dihantar ke titik ini sekali lagi untuk mengambil gambar tapak kebocoran.

Pada masa itu, lelaki dari Pergamon telah membuat beberapa penerbangan melalui tapak pelupusan sisa pepejal, dan mereka menyedari bahawa agak mudah untuk terbang secara sah. Hasilnya adalah proses berikut:

  1. Penerbangan dron sedemikian biasanya diluluskan dua minggu lebih awal selepas mematuhi formaliti undang-undang: mendapatkan kebenaran daripada pemilik wilayah, diluluskan oleh pihak berkuasa penerbangan dan pentadbiran kawasan rancangan penerbangan. Permohonan untuk menubuhkan rejim penerbangan tempatan dihantar ke pusat zon (ZC) tiga hingga lima hari sebelum permulaan kerja, pelan penerbangan dihantar sehari sebelum permulaan kerja. Pada hari kerja bermula, anda mesti menghubungi pusat kawalan dua jam lebih awal; sebelum berlepas, anda mesti menghubungi semua pihak berkuasa yang bertanggungjawab. Pihak berkuasa yang bertanggungjawab ditentukan mengikut peta umum "Ruang Udara Persekutuan Rusia" (RF VP). Nampaknya perubahan akan berlaku tidak lama lagi, dan kemungkinan untuk terbang pada ketinggian sehingga 150 meter dalam jarak penglihatan.
  2. Setiap kali penerbangan bermula dengan mengukur arah dan kelajuan angin, dan tekanan atmosfera. Sekiranya kelajuan angin lebih daripada empat meter sesaat, maka mereka tidak terbang, kerana hasilnya tidak dapat diramalkan: kebocoran boleh dikesan di tempat yang salah (ia secara fizikal akan meniupnya ke arah lain).
  3. Pengendali dron di tapak meminimumkan bilangan pusingan dan mengira masa penerbangan kira-kira 25 minit. Secara umum, adalah mungkin untuk mengurangkan masa penerbangan sebanyak 5 hingga 20%, bergantung pada keadaan cuaca.
  4. Adalah lebih baik untuk memulakan penerbangan di bahagian bawah angin supaya pengimbasan berlaku mengikut arah angin.
  5. Ketinggian penerbangan dron itu mencukupi untuk mencari kebocoran - 15 meter.
  6. Jika anda mempunyai kebenaran untuk fotografi udara, anda boleh mengambil gambar tapak keluaran dengan pengimejan terma dan dalam julat yang boleh dilihat.

Berbanding dengan kerja penjaga garisan - satu kejayaan! Tetapi terdapat kelemahan yang ketara dalam operasi pengesan yang digunakan oleh Pergamon untuk penerbangan: ketiadaan saluran komunikasi antara pengesan dan pengendali semasa penerbangan. Maklumat tentang kebocoran hanya boleh diperolehi selepas dron mendarat.

Pergamon + KROK + SPH

Pada masa kami bertemu dengan Pergam, CROC baru sahaja memperoleh komputer on-board untuk drone DJI Matrice 600, yang juga boleh menyiarkan telemetri melalui DJI LightBridge 2. Pergam segera berminat dengan produk tersebut dan menawarkan untuk membuat penyepaduan pautan ke bawah untuk produk mereka - pengesan metana jauh LMC untuk dron.

Hasilnya ialah pembangunan bersama oleh CROC (Rusia), Pergam-Engineering (Rusia) dan SPH Engineering (Latvia, pengeluar perisian UGCS) - kompleks LMC G2 DL (Laser Methane Copter Generation 2 with Downlink). Ini adalah generasi kedua sistem perkakasan dan perisian untuk mengesan kebocoran metana (CH4).

Penyelesaiannya termasuk dron DJI Matrice 600 dengan berat berlepas 11 kilogram, dilengkapi dengan pengesan metana laser jauh dan komputer di atas kapal. Perisian baharu ini membolehkan anda mendaftarkan laluan penerbangan dengan tepat pada ketinggian tertentu dan pada kelajuan yang diperlukan, bertindak balas serta-merta jika kebocoran metana dikesan, menyetempatkan lokasi dengan tepat dan mengambil langkah tepat pada masanya.

Sekarang prosesnya seperti ini:

1. Untuk tidak terlepas walaupun secebis kecil tempat latihan, pelan penerbangan dibuat dalam perisian UgCS. Ia mengambil masa beberapa minit. Pada masa yang sama, anda boleh melakukannya di pejabat yang hangat dan tidak membekukan tangan anda.

Bagaimana kami menerbangkan dron melalui tapak pelupusan sampah dan mencari kebocoran metana
Pelan penerbangan drone dalam perisian UgCS.

2. Seterusnya, operator menyediakan dron di tempat berlepas di tempat latihan. Dan melalui aplikasi mudah alih UgCS ia melancarkan penerbangan itu.

Bagaimana kami menerbangkan dron melalui tapak pelupusan sampah dan mencari kebocoran metana
Kepekatannya adalah normal.

Bagaimana kami menerbangkan dron melalui tapak pelupusan sampah dan mencari kebocoran metana
Kebocoran dikesan.

3. Seterusnya, terima kasih kepada komputer on-board kami, bacaan pengesan metana dihantar dalam talian ke aplikasi mudah alih. Pada masa yang sama, sekiranya berlaku kehilangan sambungan dengan tanah, komputer atas-papan merekodkan semua bacaan daripada peranti pada kad SD.

4. Semua lebihan tahap kepekatan metana boleh ditanda dengan segera pada peta. Anda tidak lagi membuang masa pada pasca pemprosesan untuk mencari kebocoran.

5. Untung!

Komen daripada ahli ekologi CROC:

Tiada undang-undang bahawa tapak pelupusan mesti merekodkan sebarang kebocoran secara rasmi, tetapi metana adalah gas rumah hijau, dan gas rumah hijau telah diharamkan di negara kita selama 20 tahun. Terdapat Protokol Kyoto, dan dalam rangka kerja projek Udara Bersih, yang tergolong dalam projek nasional Ekologi, kemungkinan besar akan ada undang-undang mengenai kuota. Dan kuota ini akan mula diniagakan. Dan setiap syarikat perlu memahami sama ada mereka mempunyai keupayaan untuk meminimumkan atau mengawal pelepasan.

Pihak berkuasa penyeliaan ialah Rosprirodnadzor. Tapak pelupusan itu sendiri adalah struktur kejuruteraan, iaitu, ia mesti menjalani Glavgosexpertiza. Terdapat pengeluaran dan kawalan alam sekitar. Kekerapan kawalan ini ditetapkan bergantung pada bahaya dan untuk setiap tapak pelupusan sampah tertentu. Katakan setiap tiga bulan makmal datang dan mengukur sesuatu - biasanya air, tanah, udara. Tempat pelupusan sampah yang baik menyusun saluran paip mereka sendiri untuk gas tapak pelupusan dan menggunakan gas ini untuk keperluan mereka sendiri. Biasanya terdapat 40 peratus metana. Jika ia meletup, akan ada komunikasi yang musnah, mungkin korban manusia, pembebasan yang kuat... Dan kemudian kes jenayah akan dibuka terhadap pemiliknya. Dan tiada siapa yang berminat dalam hal ini. Drone di Krasnoyarsk, sebagai contoh, sangat wajar dari segi ekonomi. Dua orang ditambah pengawal dengan pistol (serius - ada beruang di sana), kenderaan semua rupa bumi yang rosak setiap 20-40 km, penginapan, elaun harian utara.

Drone boleh digunakan di banyak tempat. Bakar kekacauan di atas troli, siram ladang, baling rakit kepada lelaki yang lemas, terbang melalui api dan cari semua orang, jejaki pemburu haram atau cari ladang rami, ambil inventori di gudang - sebut saja. Dan secara umum, semua yang imaginasi anda membenarkan. Kami berminat dengan masalah baru, dan kami boleh dan ingin cuba menyelesaikan masalah anda. Nah, jika anda mempunyai tugas untuk mencari kebocoran, saya akan memulakan projek perintis pada projek yang paling menarik. Mel - [e-mel dilindungi].

rujukan

Sumber: www.habr.com

Tambah komen