EverScan vuela LiDAR para cartografiar las reservas de carbón en Ucrania

14 de mayo de 2020

Las nubes de puntos 3D triunfan sobre el método del teodolito en la central térmica

Hasta la adquisición de su YellowScan Vx-15 para la cartografía en 3D, el EverScan utilizó la metodología clásica (GNSS, Estación Total, etc.) que tardaba mucho más tiempo en ser estudiada e impedía a sus ingenieros lograr una alta precisión. Además, los datos que estaban adquiriendo eran extremadamente redundantes en cuanto a proporcionar un análisis y control adicional, que se obtiene con LiDAR los sistemas.

Uno de los principales proyectos de EverScan ha sido estudiar las reservas de carbón de la central térmica de Ladyzhinsky para la ciudad de Ladyzhin, en la región de Vinnitsa, Ucrania, a unos 300 kilómetros al sur de Kiev.

Antes de Vx-15 que aparecieran, se utilizaban métodos de prospección tradicionales, incluido el teodolito, un dispositivo de medición para determinar los niveles y ángulos en la prospección topográfica. El instrumento ha sido utilizado por los topógrafos desde el siglo XIX, y el principio de su trabajo durante dos siglos no ha cambiado significativamente.

Es imposible estimar a ojo cuánto carbón hay en una pila. El volumen debe ser medido con precisión. Anteriormente, esto se hacía con el teodolito. Como un cartógrafo cuando elabora un mapa topográfico, un ingeniero se movía metro a metro con una regla, mientras que su colega, a través de un dispositivo óptico, el teodolito, miraba las marcas, registrando cada cambio de altura. Basándose en estos datos, fue posible calcular con más o menos precisión el volumen de la pila. 

Ahora el inventario se lleva a cabo usando drones yLiDAR... Con el YellowScan Vx-15, el dron escanea el área, creando un mapa tridimensional del almacenamiento de carbón.

Hablando del viejo método, Speney añade: "El proceso era tedioso. La participación tomó varias personas y todo el proceso duró unas tres horas, dependiendo de la cantidad de carbón y el número de chimeneas en el almacén. Moverse alrededor de una pila de carbón es un asunto bastante difícil. Además, si la nieve se derrite, es bastante agua. La altura de la pila puede alcanzar los 12 metros". Speney advirtió que este trabajo puede ser peligroso, con las excavadoras trabajando a veces en las pilas de carbón durante las mediciones. 

El uso de los drones LiDAR aceleró el proceso de medición, aumentó la precisión de las mediciones e hizo que el proceso fuera más seguro para todos los involucrados.

 

Dos colegas de EverScan preparan el Vx-15 vuelo

YellowScan Vx-15 montado en un DJI M600

 

El Director de Desarrollo de Negocios de EverScan, Maxim Sevostyanov, es efusivo sobre el éxito que han tenido con el YellowScan Vx-15 LiDAR. "Esta tecnología puede ser utilizada en la medición de los volúmenes de carbón", dice, "y para la construcción de mapas topográficos, para la inspección de las líneas de energía. También se puede determinar la pendiente o el hundimiento de las líneas eléctricas. Puedes construir un modelo tridimensional de superficie preciso y de alta calidad y estimar la cantidad exacta de carbón.

"La precisión que proporciona YellowScan LiDAR es en centímetros, y a veces en milímetros. No hay tecnologías en el mundo que midan con más precisión los parámetros de volumen y construyan un modelo de superficie. En el momento en que el LiDAR escáner escanea la superficie, envía miles de señales al suelo, y obtenemos la llamada 'nube de puntos', que consiste en muchas dimensiones. Posteriormente, procesando estos datos, podemos simular cualquier superficie "

EverScan se llevó a cabo para estudiar el volumen de las reservas de carbón en un corto período de tiempo y el informe analizando el volumen y la descripción base del trabajo, con MDT, MDS, así como un mosaico ortofotográfico y un mapa topográfico. Los desafíos, señala Sevostyanov, fueron extensos. "En los sitios, se descubrió la elevación errónea de la base del almacén de carbón. Este error podría dar hasta el 20 por ciento del error de volumen."

El objetivo de la misión era proporcionar la forma más rápida, segura y precisa de calcular los volúmenes de las existencias. Esto incluiría el proceso físico de volar un LiDARavión teledirigido alrededor del área con los volúmenes de carbón a granel.

La misión era computar los puntos de las nubes de puntos en la representación digitalizada del área, para crear una forma, tamaño y geometría reales de los elementos sólidos a estructurales. Esto proporcionó el resultado que el cliente buscaba: una forma rápida y eficiente de medir con seguridad los volúmenes para que no haya errores de volumen debido a la elevación incorrecta.

LiDAR nube de puntos de la central térmica

LiDAR nube de puntos de las chimeneas de carbón

Parámetros de la misión

El tamaño de la encuesta fue de hasta 20 hectáreas, que se cartografiaron en menos de una hora, además de la recolección de puntos de control, de cuatro a ocho horas dependiendo de si se utilizó la ortofotogrametría. La velocidad de vuelo fue de S-17km/h convertida en m/s con una altitud de 50m AGL, usando el YellowScan Vx-15 en una Matrice 600 Pro, el GNSS Stonex S900A/DJI y cuatro cámaras.

 

Resultados

Sevostyanov y sus colegas lograron adquirir 50-200 puntos por metro cuadrado/datos de tierra bajo la cubierta 10-30. Él señala que, "La mayor ventaja para nosotros en este proyecto fue la velocidad de recolección y análisis de datos. Para el cliente, fue la precisión del volumen de cálculo de la reserva. Ayudó a ahorrar millones de dólares para el cliente".

Para EverScan usar la LiDAR tecnología es la manera de expandir las herramientas geodésicas estándar y llevar la tecnología al siguiente nivel. "La solución de Yellowscan nos ayuda a proporcionar los mejores servicios para nuestros clientes con una velocidad y precisión insuperables. En Ucrania, somos la primera empresa de servicios que proporciona LiDAR servicios a un nivel muy alto."

-Jordan Robert

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