Biokuro inventorizacija dronu ir LiDAR: praktinis projektas dviejuose Kauno regiono objektuose

Biokuro atsargų apskaita dažnai atliekama periodiškai, todėl svarbu turėti ne tik greitą, bet ir objektyvų būdą nustatyti sandėliuojamos medžiagos kiekius.

Viename iš mūsų projektų teko išmėginti du skirtingus tūrių matavimo metodus dviejuose Kauno regiono objektuose:

• dronų fotogrametriją lauko kaupuose;

• mobilų LiDAR SLAM skenavimą mišrioje aplinkoje, kur dalis biokuro buvo laikoma po stogu.

Projektas leido praktiškai palyginti abiejų technologijų stipriąsias puses ir apribojimus.

Objektas Nr. 1 – biokuro kaupai atviroje teritorijoje

Pirmasis objektas buvo idealus dronų fotogrametrijai. Visa matuojama medžiaga buvo laikoma lauke, todėl nereikėjo spręsti GPS signalo ar uždarų patalpų problemų. Matavimams naudotas dronas su RTK pozicionavimu.

Skrydis atliktas maždaug 33 metrų aukštyje, naudojant 80 × 80 % nuotraukų persidengimą. Pasiektas mažesnis nei 1 cm/px GSD, todėl buvo galima sukurti itin detalų teritorijos modelį. Per vos kelias minutes buvo surinkta apie 200 nuotraukų. Iš jų sugeneruotas beveik 5 milijonų taškų 3D modelis, kurį vėliau naudojome tūrių apskaičiavimui kompiuteryje.

Kadangi matavimai atlikti žiemos pabaigoje, sniego sluoksnis nebuvo storas, todėl papildomos taškų debesies korekcijos buvo minimalios.

Kodėl dronas tokiuose objektuose praktiškai nepakeičiamas?

Dažnai kalbant apie dronus akcentuojamas greitis, tačiau šio tipo objektuose dar svarbesnis saugumas. Norint atlikti tradicinį matavimą:

• reikia lipti ant kaupų;

• vaikščioti nestabiliu paviršiumi;

• dirbti šalia krautuvų ir kitos technikos.

Naudojant droną visa informacija surenkama nuotoliniu būdu. Operatoriui nereikia lipti ant kelių tūkstančių kubinių metrų biokuro kaupų.

Rezultatai

Po duomenų apdorojimo buvo apskaičiuoti du pagrindiniai biokuro kaupai:

Krūva Nr. 1

• Tūris: 2542 m³

• 2D plotas: 861 m²

• 3D paviršiaus plotas: 1140 m²

Krūva Nr. 2

• Tūris: 847 m³

• 2D plotas: 299 m²

• 3D paviršiaus plotas: 383 m²

Bendras inventorizuotas tūris siekė beveik 3400 m³.

Objektas Nr. 2 – biokuras lauke ir po stogu

Antrasis objektas buvo gerokai sudėtingesnis.Dalį atsargų buvo galima matuoti lauke, tačiau reikšminga biokuro dalis buvo sandėliuojama po stogu. Tokiose situacijose drono galimybės tampa ribotos, todėl pasirinktas mobilus LiDAR SLAM skeneris.

Matavimas prasidėjo lauke, esant RTK Fixed statusui. Vėliau sklandžiai judėta į sandėlį, kuriame buvo išmatuotos keturios atskiros biokuro krūvos. Siekiant išlaikyti maksimalų tikslumą buvo atliekamos uždaros trajektorijos kilpos, o vėliau operatorius užlipo ant kai kurių kaupų viršūnių. Tai svarbu todėl, kad biokuro kaupų viršus retai būna lygus.

Jame susidaro:

• įdubos;

• kalneliai;

• technikos palikti nelygumai.

Jeigu jų nenuskenuoji, tūrio skaičiavimai gali prarasti dalį detalumo.

130 milijonų taškų modelis

Pats skenavimas užtruko tik keliolika minučių. Objekto veiklos praktiškai stabdyti nereikėjo. Pakako trumpos technikos operatoriaus pertraukos.

LiDAR skeneris fiksuoja apie 200 000 taškų per sekundę, todėl projekto metu buvo surinkta daugiau nei 130 milijonų taškų. Palyginimui, atliekant matavimus geodeziniu GNSS imtuvu dažnai surenkami tik keliolika ar keliasdešimt pavienių taškų. Šiuo atveju buvo sukurtas detalus viso objekto ir kaupų 3D modelis.

Gauti rezultatai

Objekte apskaičiuotas:

Lauko kaupas

• 2198 m³ tūris

• 771 m² 2D plotas

• 950 m² 3D paviršiaus plotas

Vidaus kaupai

• 254 m³

• 248 m³

• 240 m³

• 239 m³

Bendras inventorizuotų vidaus kaupų tūris viršijo 980 m³.

Dronas ar LiDAR?

Dronas geriausiai tinka kai:

✅ medžiagos laikomos lauke

✅ reikia greitai apimti didelį plotą

✅ svarbus darbo saugumas

✅ reikalinga greita inventorizacija

LiDAR skeneris pranašesnis kai:

✅ medžiagos laikomos po stogu

✅ yra sienos ir konstrukcijos

✅ svarbu užfiksuoti sudėtingą geometriją

✅ objektą reikia skenuoti iš arti

Didžiausias darbas prasideda po matavimo

Nors lauko objekto skrydis truko vos kelias minutes, o LiDAR skenavimas keliolika minučių, didžiausia projekto dalis vyksta biure. Po duomenų surinkimo:

• generuojami taškų debesys;

• kuriami 3D modeliai;

• nustatomi baziniai paviršiai;

• atskiriamos sienos ir konstrukcijos;

• skaičiuojami tūriai;

• rengiamos inventorizacijos ataskaitos.

Galutinės ataskaitos klientui buvo pateiktos po kelių dienų.

Išvada

Šis projektas parodė, kad nėra vieno universalaus sprendimo.

Atvirose aikštelėse dronų fotogrametrija leidžia labai greitai surinkti duomenis ir saugiai išmatuoti net kelių tūkstančių kubinių metrų kaupų tūrius.

Tuo tarpu mišriuose objektuose, kur biokuras laikomas tiek lauke, tiek po stogu, didžiausią vertę suteikia mobilus LiDAR SLAM skenavimas.

Svarbiausia, kad abiem atvejais gaunamas detalus 3D modelis, leidžiantis inventorizaciją atlikti remiantis objektyviais duomenimis, o ne vizualiais vertinimais.

Reikia biokuro ar birių medžiagų inventorizacijos?

Atliekame:

• biokuro tūrių matavimus;

• skiedrų inventorizaciją;

• žvyro ir smėlio kaupų matavimus;

• grunto tūrių skaičiavimus;

• 3D skenavimą ir fotogrametriją.

👉 Tūrių matavimai dronu ir LiDAR skeneriu

Kontaktai

info@aerodetect.lt
+37068424660