Mobilna platforma monitoringu wybranych parametrów niskiej emisji z wykorzystaniem dronów

• Autorzy: Szade A. , Hamerla A. , Kadlewicz K. , Głodniok M.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/81648

Warianty tytułu

EN

Mobile flying platform for monitoring of households smoke emission selected parameters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W Głównym Instytucie Górnictwa w Katowicach opracowano platformę będąca odpowiedzią na rosnącą potrzebę szybkiego określania zmiennych parametrów fizyko-chemicznych niskiej emisji z budynków jednorodzinnych, a także niewielkich lokalnych kotłowni i zakładów produkcyjnych. Kluczowe znaczenie odgrywa tu zastosowanie drona jako mobilnego nośnika platformy pomiarowej, która zapewnia jednoczesny pomiar „in situ” podstawowych parametrów niskiej emisji uzupełniony o obraz z kamery i dane telemetryczne GPS. Zaprezentowano platformy pomiarowe wybranych parametrów niskiej emisji montowane na dronie. Na platformie z autonomicznym zasilaniem znajduje się pyłomierz laserowy dla analizy udziału frakcji PM10, PM2,5 i PM1 pyłów zawieszonych oraz aspirator grawimetryczny z membraną filtracyjną dla pomiaru stężenia pyłu całkowitego (jako referencyjny). Aspirator stosowany może być również do poboru próbek gazowych poprzez rurki sorpcyjne bądź do specjalnych worków. Umożliwia to badania stężeń pyłów, składu ziarnowego pyłów, składu chemicznego pyłów i gazów pobranych ze strugi spalin nad badanym emitorem w laboratoriach instytutu. Pyłomierze najkorzystniej uzupełniane są czujnikiem stężenia tlenku węgla jako sygnalizatora złego spalania węgla. Opracowano również platformę do szybkiej inwentaryzacji stężenia i rozkładu ziarnowego pyłów oraz stężenia CO i CO₂ w postaci jednego laserowego modułu pomiarowego. Przedstawiono przykład pomiaru niskiej emisji w godzinach porannych w jednej z dzielnic miasta Bytom.

EN

The Central Mining Institute in Katowice has developed a measuring platform in response to the growing need for rapid determination of variable physicochemical, smoke emission from of single-family buildings, as well as from small local heating and production plants. The key role here is the application of a drone as a mobile media for measuring devices, which provides simultaneous in situ measurement of basic parameters of household smoke emission supplemented by images from cameras and GPS telemetry data. The presented Platform Measurement parameters were mounted on a drone. The platform is supported with self-powered laser for dust meter analysis of PM10, PM2.5 and PM1 particulate matter share fractions and the gravimetric aspirator with membrane filter for measuring the concentration of total dust (as a baseline measurement). The used aspirator can also provide gas sampling by the gas sorption tube or special bags. It allows to study the concentrations of dust, grain dust composition, the chemical composition of dust and gas collected exhaust gas over the test emitter in the laboratories. Dust monitors, most preferably, are supplemented by carbon monoxide sensor as an indicator of improper coal burning. The developed platform also allows to conduct quick inventory of the concentration and size of dust and the concentrations of CO and CO₂ in the form of single laser measurement module. An example of measuring household emissions in the morning in one of the districts of the City of Bytom was described in the paper.

Słowa kluczowe

PL

środowisko; niska emisja; dron; platforma pomiarowa

EN

environment; emission from households; drone; measuring platform

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 19, nr 1
• Strony: 1--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Szade A.

• Główny Instytut Górnictwa, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice

autor

Hamerla A.

• Górnośląska Agencja Przedsiębiorczości i Rozwoju Sp. z o.o., ul. Wincentego Pola 16, 44-100 Gliwice

autor

Kadlewicz K.

• Główny Instytut Górnictwa, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice

autor

Głodniok M.

• Główny Instytut Górnictwa, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice

Bibliografia

• 1. Bartholmai M., Neumann P., 2010, Micro-drone for gas measurement in hazardous scenarios via remote sensing, measurement and testing technology. Selected Topics in Power Systems and Remote Sensing, 10th WSEAS/IASME International Conference on Electric Power Systems, High Voltages, Electric Machines (Power’10), 6th WSEAS International Conference on Remote Sensing (Remote’10), publ. by WSEAS Press, Japan, October 4-6, 149-152.
• 2. Dalamagkidis K., Valavanis K.P., Piegl L.A., 2012. On integrating unmanned aircraft systems into the national airspace system: Issues, challenges, operational restrictions, certification and recommendations, 2nd ed. Springer-Verlag, Dordrecht, Heidelberg – London – New York.
• 3. Fellner R., 2013. Uwarunkowania prawne związane z działaniem bezzałogowych aparatów latających w aspekcie monitoringu środowiska. Współczesne Problemy Ochrony Środowiska, Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska.
• 4. Igliński H., Szymczak M., 2015. Rola bezzałogowych statków powietrznych w funkcjonowaniu zwinnych łańcuchów dostaw. Studia Oeconomica Posnaniensia, vol. 3, no. 6.
• 5. Kadlewicz K., 2013, Niska emisja – przyczyny, zagrożenia i możliwości redukcji. Biuletyn wdrożeń Czystej Produkcji, GIG, nr 8.
• 6. Neumann P.P., Asadib S., Hernandez Bennettsb V., Lilienthalb A.J., Bartholmaia M., 2013. Monitoring of CCS areas using Micro Unmanned Aerial Vehicles (MUAVs). Energy Procedia, 37, 4182–4190.
• 7. Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 24 sierpnia 2012 r. w sprawie poziomów niektórych substancji w powietrzu (Dz.U. 2012, poz. 1031).
• 8. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 13 września 2012 r. w sprawie dokonywania oceny poziomów substancji w powietrzu (Dz.U. 2012, poz. 1032).
• 9. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 26.01.2010 r. w sprawie wartości odniesienia dla niektórych substancji w powietrzu (Dz.U. 2010 nr 16, poz. 87).
• 10. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2014 r. w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów wielkości emisji oraz pomiarów ilości pobieranej wody (Dz.U. nr 2014, poz. 1542).
• 11. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 4 listopada 2014 r. w sprawie standardów emisyjnych dla niektórych rodzajów instalacji, źródeł spalania paliw oraz urządzeń spalania lub współspalania odpadów (Dz.U. 2014 poz. 1546).
• 12. Villa T.,F., Salimi F., Morton K., Morawska L., Gonzalez F., 2016. Development and validation of a UAV based system for air polluti

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).