Obliczanie objętości hałd z drona

W tym artykule przedstawimy zalety jakie niesie za sobą obliczanie objętości hałd z drona, przedstawiamy porównanie
Gdy wartość naszych zapasów jest warta miliony, to małe błędy pomiarowe potrafią się sumować, a w efekcie potrafią narazić nas na ogromne straty. Firma wykonująca pomiary musi być godna zaufania i dysponować najnowszymi narzędziami pomiarowymi w tym dronami. W Polsce zdecydowana większość ciepłowni i elektrociepłowni wykorzystuje paliwa stałe w postaci węgla. Precyzyjna wiedzą na temat ilości naszego paliwa w magazynach jest kluczowa przy szacowaniu wartości zapasów dostępnego paliwa. Pomaga zoptymalizować proces produkcji ciepła i prądu, zwłaszcza w okresie zimowym. Pozwala również odpowiednio przygotować się i zaplanować cały łańcuch dostaw paliwa, tak ważny w okresie grzewczym.

Obliczanie objętości hałd węgla z drona
Rysunek 1. Pomiar długości i szerokości hałdy magazynowej – DJI TERRA (źródło: opracowanie własne)

W tym artykule wyjaśniamy, dlaczego drony są rewelacyjnym narzędziem do przeprowadzania pomiarów objętości hałd, a z tych rozwiązań korzystają profesjonalne firmy geodezyjne.

Pomiary hałd z drona
Rysunek 2. Wizualizacja magazynu z paliwem stałym wraz z pozycją drona w momencie pozyskania materiału (źródło: opracowanie własne)

Pełna oferta dronów do geodezji w naszym sklepie

Sprawdź naszą ofertę dronów przeznaczonych do geodezji w naszym sklepie. Modele dronów wyposażone są w moduły RTK.

Oficjalna dystrybucja dronów DJI Enterprise w Polsce.

Oszczędność czasu do przygotowania raportu

Tradycyjne metody pomiaru zapasów paliwa polegały głównie na chodzeniu do magazynach z przysłowiową “miarką” w ręku. Bardzo często mierniczy musieli wręcz chodzić po całych hałdach węgla narażając się na urazy takie jakie zwichnięcia i skręcenia kostek, złamania, itp. Ręczne wykonanie dokładnego pomiaru krawędzi hałdy wiązało się z potencjalnym osunięciem materiału oraz upadkiem pomiarowego. Pomiary metodami tradycyjnymi, w zależności od wielkości magazynów i ilości zgromadzonego paliwa, mogły trwać nawet 2 dni!

Nalot bezzałogowym statkiem powietrznym, zwanym również dronem, doświadczonym zespołom zajmuje zaledwie od 15 do 30 minut w zależności od wielkości obszaru.
Do dostarczania precyzyjnych danych wykorzystujemy modele bezzałogowców wyposażone w system RTK (Real Time Kinematic).
Testowane przez nas modele to Phantom 4 RTK oraz Matrice 210 RTK. Oba drony są produkowane przez lidera na rynku firmę DJI. W połączeniu z odpowiednim oprogramowaniem DJI Terra jesteśmy w stanie właściwie i w 100% wykorzystać możliwości tych modeli. Dodatkowo dane zebrane podczas takiego nalotu mogą zostać opracowane na miejscu, a w przeciągu kilku godzin wiarygodne i precyzyjne obmiary zapasów paliwa są dostarczone i udostępnione zainteresowanym pracownikom ciepłowni i elektrociepłowni. 

Porównanie geodezji tradycyjnej i fotogrametrii z drona

Dane zebrane przez drony cechują się wysoką dokładnością przy liczeniu objętości, a błąd pomiarowy mieści się zwykle w przedziale 0,5%-3%. W porównaniu do tradycyjnej geodezji oznacza to wzrost dokładności nawet o 300%.

Należy zaznaczyć, iż pomiary fotogrametryczne z dronów są nie tylko szybsze, ale również dokładniejsze. Aby to udowodnić przeprowadziliśmy szereg porównań pomiędzy pomiarem fotogrametrycznym z drona, a pomiarem metodami tradycyjnymi.
Wyniki naszych badań można zobaczyć w poniższej tabeli. 

Tabela porównawcza geodezja klasyczna i naloty
Tabela 1. Porównanie metody klasycznej i fotogrametrycznej pomiary objętości hałdy magazynowej

Aby zapewnić największą dokładność wykonanych pomiarów, wykorzystujemy osnowę fotogrametryczną (GCP – Ground Control Point). Po wykonaniu nalotów oraz obrobieniu danych w dedykowanym programie możemy wykonywać liczne pomiary i obliczenia. W łatwy sposób jesteśmy w stanie określić odległość, wysokość czy też objętość hałdy.

Pomiar hałd z drona
Rysunek 3. Pomiar objętości hałdy magazynowej w DJI TERRA (źródło: opracowanie własne)

Mierzenie objętości hałd węglowych w Polsce

W Polsce pomiary hałd z drona nie są mocno popularną dziedziną, chociaż istnieją firmy, które wyspecjalizowały się w przeprowadzaniu tego typu operacji. Aby poprawnie wykonać takie obliczenia nie wystarczy sam sprzęt w postaci drona. Oprócz tego, wymagana jest bardzo szeroka wiedza z kilku dziedzin uzupełniona odpowiednim oprogramowaniem do analizowania i przetwarzania materiałów pozyskanych z powietrza.

Opracowana metodologia pomiarowa jest coraz popularniejsza w przemyśle wydobywczym, gdzie precyzyjna informacja o aktualnym stanie magazynowym surowców jest podstawą działania kopalni odkrywkowych, a zyski płynące z wykorzystania bezzałogowców są dostrzegane przez coraz więcej przedsiębiorstw.

Model 3D wykonany z drona
Rysunek 4. Wizualizacja 3D kopalni odkrywkowej (źródło: opracowanie własne)
Wyliczenia objętości hałd z drona
Rysunek 5. Pomiar objętości hałdy magazynowej w Pix4D (źródło: opracowanie własne)

Podsumowanie obliczania objętości hałd z drona

  • Pomiar objętości hałd magazynowych za pomocą metod fotogrametrycznych jest obarczony błędem pomiarowych rzędu 0,5%-3,0%
  • Obliczanie objętości hałd z drona pozwala na tworzenie cyklicznych bilansów związanych z aktualnym stanem magazynowym
  • Pomiar za pomocą metod fotogrametrycznych jest szybki, a co za tym idzie nie wymaga wstrzymania prac na mierzonym terenie. 
  • Efektem obliczania objętości hałd z drona jest gęsta chmura punktów – nawet do 100 000 pkt / ar
  • Praca drona to bezpieczeństwo pomiarów – pracownik nie musi chodzić po hałdach.

opracowanie: Michał Barankiewicz
redakcja: Konrad Czarnecki

Dystrybucja dronów z RTK

Firma Solectric Polska jest oficjalnym dystrybutorem dronów DJI z systemami RTK.
W celu przedstawienia pełnej oferty sprzętowej zapraszamy do kontaktu.

1 Komentarz. Leave new

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Fill out this field
Fill out this field
Proszę wprowadzić prawidłowy adres email.
You need to agree with the terms to proceed

Menu