Räjäytyskaasujen reaaliaikainen määritys miehittämättömällä lennokilla
Sääski, Soile (2019)
Sääski, Soile
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904044372
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904044372
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli tutkia käyttökelpoisuutta lennätettävälle kaasumittaukselle, jonka mittaustulos saadaan reaaliajassa räjäytystyön aikana työskentelevälle henkilöstölle. Menetelmän eduiksi ajateltiin räjäytyksen jälkeen saavutettavaa aikasäästöä kaasupitoisuuksien arvioinnissa ja saadun tiedon käyttämistä työskentelyturvallisuuden arviointiin avolouhoksessa.
Työn käytännön osuudessa suoritettiin koelennätyksiä miehittämättömällä nelikopterilla, johon oli kiinnitetty 3G-yhteydellä mittaustietoa siirtävä kaasumittari. Kaasumittariksi valittiin nelikaasumittarilla varustettu henkilökohtainen suojalaite. Lennätysten aikaisia kaasupitoisuuksia tarkkailtiin tabletilla selainsovelluksesta. Kaasumittauksen onnistumista arvioitiin kertyneen mittaustiedon jälkianalyysilla.
Kaasumittaus toimi lennätysten aikana hyvin ja tieto pitoisuuksista saatiin päätelaitteelle seurattavaksi lennätettäessä. Kaasumittaria kuljettanut lennokki oli mittarin koon vuoksi suorituskykynsä äärirajoilla, jonka vuoksi onnistuneita lennätyskertoja kertyi liian vähän. Lennättämisestä kertyneiden kokemusten perusteella menetelmän haasteita päästiin selvittämään kattavasti.
Kaasumittaus oli laadultaan luotettavaa räjäytystyöskentelyn jälkeisiin vaatimuksiin, vaikka käytetty mittari ei ollut analytiikkaan tarkoitettu. Pienikokoisen nelikopterin käyttö havaittiin ongelmalliseksi itseensä nähden varsin raskasta mittalaitetta kantamaan. Suuri osa lennätyksistä jouduttiin keskeyttämään lennokin hallinnan menettämisen vuoksi. Myös käytännön osuuden sijoittuminen osittain syksyn ja alkutalven ajalle vähensivät osaltaan onnistuneita lennätyskertoja. Vähäisten lennätyskertojen vuoksi ei voitu kerätä kokemuksia räjäytystyönvalvojilta etäluettavan kaasumittauksen hyödyntämisestä.
Opinnäytetyön jäi alkuperäiseen tavoiteasetteluunsa nähden vaillinaiseksi, koska aineistoa ei saatu kerättyä riittävästi menetelmän arviointiin. Kaasumittauksen laatu lennätettäessä pystyttiin toteamaan, mutta menetelmän käyttöä räjäytystyötä tehostavana työkaluna ei päästy arvioimaan. The aim of this thesis was to examine the viability of an aerial gas measurement method, the results of which are gained in real time to be used by blast personnel. The benefits of this method were assumed to be seen as time savings in gathering information of blast gas concentrations after a blast, and to utilise the information in evaluating work safety conditions in an open pit mine.
The practical part of thesis consists of test flights with an unmanned quadcopter, on which a quad gas monitor transmitting data via 3G connection was attached. The gas concentrations during the flights were examined real-time on a browser application with a tablet. The validation of the gas measurement was determined by post-analytics of the measurement data.
The gas measurement was successfully obtained in real-time onto a tablet during flights. The weight of the gas monitor compared to the capability of the quadcopter resulted to inadequate flight performance to gather decent amount of flight sessions. The experience gained from aerial gas measurements al-lowed to explore the practical challenges of the method examined in this thesis.
Despite the unanalytical nature of the gas monitor used, the gas measurement was found to be valid for use in immediate post-blast working. Several flight sessions had to be aborted because of the loss of manoeuvrability of the quadcopter, which was caused by the excess load. The conditions of late autumn and early winter also impaired the performance of the quadcopter. Therefore, the blast operators were not able to evaluate the usability of this method and no information on this was gained.
Considering the original set of aims, this thesis was left unfinished in evaluating the utilisability of the method examined. Not enough of practical experience of the method was gained, although the validity of the gas measurement could be stated.
Työn käytännön osuudessa suoritettiin koelennätyksiä miehittämättömällä nelikopterilla, johon oli kiinnitetty 3G-yhteydellä mittaustietoa siirtävä kaasumittari. Kaasumittariksi valittiin nelikaasumittarilla varustettu henkilökohtainen suojalaite. Lennätysten aikaisia kaasupitoisuuksia tarkkailtiin tabletilla selainsovelluksesta. Kaasumittauksen onnistumista arvioitiin kertyneen mittaustiedon jälkianalyysilla.
Kaasumittaus toimi lennätysten aikana hyvin ja tieto pitoisuuksista saatiin päätelaitteelle seurattavaksi lennätettäessä. Kaasumittaria kuljettanut lennokki oli mittarin koon vuoksi suorituskykynsä äärirajoilla, jonka vuoksi onnistuneita lennätyskertoja kertyi liian vähän. Lennättämisestä kertyneiden kokemusten perusteella menetelmän haasteita päästiin selvittämään kattavasti.
Kaasumittaus oli laadultaan luotettavaa räjäytystyöskentelyn jälkeisiin vaatimuksiin, vaikka käytetty mittari ei ollut analytiikkaan tarkoitettu. Pienikokoisen nelikopterin käyttö havaittiin ongelmalliseksi itseensä nähden varsin raskasta mittalaitetta kantamaan. Suuri osa lennätyksistä jouduttiin keskeyttämään lennokin hallinnan menettämisen vuoksi. Myös käytännön osuuden sijoittuminen osittain syksyn ja alkutalven ajalle vähensivät osaltaan onnistuneita lennätyskertoja. Vähäisten lennätyskertojen vuoksi ei voitu kerätä kokemuksia räjäytystyönvalvojilta etäluettavan kaasumittauksen hyödyntämisestä.
Opinnäytetyön jäi alkuperäiseen tavoiteasetteluunsa nähden vaillinaiseksi, koska aineistoa ei saatu kerättyä riittävästi menetelmän arviointiin. Kaasumittauksen laatu lennätettäessä pystyttiin toteamaan, mutta menetelmän käyttöä räjäytystyötä tehostavana työkaluna ei päästy arvioimaan.
The practical part of thesis consists of test flights with an unmanned quadcopter, on which a quad gas monitor transmitting data via 3G connection was attached. The gas concentrations during the flights were examined real-time on a browser application with a tablet. The validation of the gas measurement was determined by post-analytics of the measurement data.
The gas measurement was successfully obtained in real-time onto a tablet during flights. The weight of the gas monitor compared to the capability of the quadcopter resulted to inadequate flight performance to gather decent amount of flight sessions. The experience gained from aerial gas measurements al-lowed to explore the practical challenges of the method examined in this thesis.
Despite the unanalytical nature of the gas monitor used, the gas measurement was found to be valid for use in immediate post-blast working. Several flight sessions had to be aborted because of the loss of manoeuvrability of the quadcopter, which was caused by the excess load. The conditions of late autumn and early winter also impaired the performance of the quadcopter. Therefore, the blast operators were not able to evaluate the usability of this method and no information on this was gained.
Considering the original set of aims, this thesis was left unfinished in evaluating the utilisability of the method examined. Not enough of practical experience of the method was gained, although the validity of the gas measurement could be stated.