2.2.2018

Geoblogi: Dronet mahdollistavat vesinäytteet ja -mittaukset hankalista paikoista

Teksti:
Hannu Panttila, geologi

Monet kaivos- ja teollisuusympäristöjen vesinäytteiden ottopaikat ovat hankalissa tai jopa vaarallisissa paikoissa. Tätä ongelmaa ryhtyivät ratkaisemaan GTK, Suomen ympäristökeskus ja Oulun yliopiston Mittaustekniikan yksikkö (MITY) keväällä 2017 käynnistyneessä DROMINÄ-projektissa (Dronet mittauksessa ja näytteenotossa).

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoituksella toteutettavassa projektissa näytteenotto ja veden ominaisuuksien mittaus tehdään käyttämällä miehittämättömiä multikoptereita, droneja. Dronen tekemä näytteenotto yhdistettynä anturimittauksiin avaa luonnonvesissä täysin uusia mahdollisuuksia erityisesti esimerkiksi öljy- ja pato-onnettomuuksissa, joissa tarvitaan nopeaa ja laaja-alaista toimintaa.

Projektissa suunnitellaan kaksi hieman erilaista kopterijärjestelmää – ensimmäinen ammattikäyttöön ja toinen niin kutsuttu kansalaismalli.

MITY:n suunnitteleman isomman ammattilaismallin kopteriksi valikoitui DJI Matrice 600 -multikopteri ja kansalaismallin kopteriksi DJI Phantom 4 Pro. Phantom 4 Pro hankittiin projektin kautta viime kesänä myös Geologian tutkimuskeskukselle. MITY on kehittänyt koptereita varten näytteenotinta ja vinssisysteemiä, jolla näytteenotin ja anturi voidaan laskea halutulle syvyydelle.

Syksyn aikana on suoritettu erilaisia koelentoja niin Kuopion toimitalon pihalla kuin tutkimuskohteillakin. Koptereiden käytännön suorituskyky pitää selvittää, kuten esimerkiksi kuinka alas kopterin akun jännite voi laskea, että se yhä pääsee takaisin lähtöpaikalle ja laskeutumaan hallitusti. Sekä myös kuinka realistinen on valmistajan lupaama lentoaika eri sääolosuhteissa hyötykuorman kera.

Multikopterit ovat alun perin suunniteltu lentämään ilman tässä projektissa käytettäviä hyötykuormia, joten antureiden tai näytteenottimien kanssa lentäminen poikkeaa normaalista lennättämisestä. Testilennoilla onkin tullut vastaan yllättäviä tilanteita, joista on toistaiseksi selvitty ilman suurempia vahinkoja. Siltä varalta, että kopterit tulevat joskus hallitsemattomasti veteen on pienempiin koptereihin lisätty uimahalleista tuttu lötköpötkö kellukkeeksi ja MITY:n isoon kopteriin niin kutsuttu paukkuliivi.

Ensi kevään ja kesän aikana koptereita tullaan kokeilemaan oikeissa tutkimuskohteissa antureiden ja näytteenottimien kera. Phantom 4 Pro -multikopterissa on kiinteä kamera, jolla voidaan ottaa ilmakuvia tai videota. Ilmakuvista voidaan muodostaa pistepilviä ja niistä edelleen pintamalleja ja laskea esimerkiksi erilaisten kasojen tilavuuksia. Kopteria voidaankin käyttää myös muiden projektien ja tutkimusten apuna.

Lisätietoa hankkeesta projektin julisteesta.

MITY:n Phantom 4 Pro -multikopteri mittauslennolla.

 

MITY:n DJI Matrice 600 -multikopteri vesiäytteenotossa.

 

 

Hannu Panttila

Teksti: Hannu Panttila

Hannu Panttila toimii geologina Tuotantoympäristöt ja kierrätys -tulosyksikössä Geologian tutkimuskeskuksessa Rovaniemellä.