Pomiar hałd kruszyw dronem, objętość pryzm i inwentaryzacja zapasów

Hałda kruszywa to nieregularna bryła. Zmierzyć ją ręcznie jest trudno, bo nigdzie nie jest to prostopadłościan. Geodeta z tyczką obejdzie pryzmę po obwodzie i zbierze kilkadziesiąt punktów, a resztę kształtu interpoluje. Dron zbiera setki zdjęć z góry i z boku, więc model powierzchni jest gęsty i wierny.

Z modelu liczymy objętość ponad zdefiniowaną podstawą. Potem mnożymy przez gęstość nasypową frakcji i dostajemy tonaż. Najczęściej dzwonią do nas firmy, które robią inwentaryzację na koniec miesiąca albo rozliczają dostawy kruszywa i chcą mieć liczbę niezależną od deklaracji kierowcy.

Dochodzi jeszcze jedno. Lot trwa krótko, więc nie trzeba zatrzymywać pracy ładowarek na pół dnia. Dron lata nad składem, a załadunek idzie dalej.

• Fotogrametria: metoda odtwarzania kształtu obiektu z wielu nakładających się zdjęć. Stąd bierze się model 3D hałdy.
• Numeryczny model terenu: cyfrowa reprezentacja powierzchni gruntu. Służy jako podstawa, od której liczymy objętość pryzmy.
• Ortomozaika: zdjęcie składu pozbawione zniekształceń perspektywy, w jednej skali. Na nim widać rozmieszczenie hałd.
• GCP, punkt kontrolny: oznaczony punkt na ziemi o znanych współrzędnych. Wiąże model z układem odniesienia i podnosi dokładność objętości.
• Gęstość nasypowa: masa materiału w jednostce objętości pryzmy. Przelicza metry sześcienne na tony, różni się dla piasku, żwiru i tłucznia.

• Kopalnie odkrywkowe i żwirownie do inwentaryzacji urobku
• Kruszywnie
• Betoniarnie kontrolujące zapas kruszywa i piasku
• Recyklingi materiałów budowlanych i gruzu
• Generalni wykonawcy do rozliczeń z podwykonawcami robót ziemnych
• Działy controllingu, które chcą niezależnej liczby do bilansu
• Geodeci współpracujący, którym dron przyspiesza pomiar dużych składów

• Inwentaryzacja zapasu kruszywa na koniec okresu
• Rozliczenie dostaw i odbiorów materiału sypkiego
• Kontrola różnic między ewidencją a stanem rzeczywistym
• Dokumentacja objętości urobku w kopalni odkrywkowej
• Pomiar postępu wydobycia albo zwałowania w czasie
• Dane do bilansu i sprawozdań dla controllingu

• Czas: skład, który geodeta mierzy dwa dni, dron oblatuje w pół godziny.
• Bez przestoju: ładowarki pracują dalej, lot odbywa się nad placem.
• Wszystkie hałdy naraz: jeden przelot obejmuje cały skład, nie tylko wybrane pryzmy.
• Powtarzalność: ten sam lot powtarzasz co miesiąc i porównujesz objętości.
• Niezależna liczba: obiektywny pomiar do sporu z podwykonawcą albo do bilansu.

Raport PDF, dokumentacja postępu

• Objętość każdej hałdy osobno w metrach sześciennych
• Tonaż przeliczony po gęstości nasypowej frakcji
• Sumaryczny zapas na całym składzie
• Ortomozaika składu z opisanymi pryzmami
• Metodyka pomiaru i przyjęte założenia (podstawa, GCP, gęstość)
• Porównanie z poprzednim pomiarem, jeśli był wcześniej

Pliki źródłowe

• Tabela objętości i tonażu w CSV, gotowa do Excela albo SAP-a
• Ortomozaika w wysokiej rozdzielczości
• Numeryczny model terenu (na życzenie)

Portal SkySnap

• Podgląd modelu 3D składu w przeglądarce
• Pomiar i porównanie objętości między datami
• Adnotacje na konkretnych hałdach
• Udostępnianie wyniku zespołowi bez przesyłania plików

Według danych GUS o produkcji wyrobów górniczych, Polska wydobywa rocznie kilkaset milionów ton kruszyw naturalnych, a kruszywa to największa wagowo grupa surowców mineralnych w kraju. Standardy pomiarów geodezyjnych reguluje GUGiK. Pomiar fotogrametryczny dronem przy składach powyżej 1 ha bywa kilkukrotnie tańszy od klasycznej geodezji manualnej przy porównywalnej dokładności objętości.

• Punkty referencyjne: rozkładamy GCP i mierzymy je odbiornikiem GNSS, żeby model był osadzony w układzie współrzędnych.
• Sprzęt: DJI Matrice 4E i Matrice 4D z RTK, dobierane do wielkości składu.
• Metodyka: stała definicja podstawy pomiaru i ta sama gęstość nasypowa między pomiarami, żeby porównania były uczciwe.
• Warunki: latamy przy dobrej widoczności, unikamy mokrego kruszywa, które zmienia gęstość i zaniża tonaż.

• GUGiK, standardy pomiarów geodezyjnych: ramy techniczne dla pomiarów sytuacyjno-wysokościowych w Polsce.
• PN-EN ISO 17123: procedury terenowe sprawdzania instrumentów geodezyjnych.
• EASA Specific Category: regulacje lotów dronów komercyjnych, w tym nad obszarami przemysłowymi.
• ULC: polski regulator lotnictwa, wymagane uprawnienia operatorów.

• DJI Matrice 4E: platforma fotogrametryczna z RTK do pomiarów objętości.
• DJI Matrice 4D: uzupełniająca platforma do większych składów.
• Pix4D oraz Agisoft Metashape: oprogramowanie do generacji modelu i obliczeń objętości.
• Portal SkySnap: analiza, pomiar i porównania objętości w przeglądarce.

Mierzymy hałdy kruszyw w całej Polsce. Najczęściej tam, gdzie jest dużo żwirowni i kopalni odkrywkowych: Mazowsze, Małopolska, Dolny Śląsk, Świętokrzyskie, Wielkopolska i Górny Śląsk. Operatorzy mają uprawnienia EASA Specific, więc latamy też nad terenami przemysłowymi z ograniczoną przestrzenią powietrzną.