Forest Big Data -tulosseminaari

Transkriptio

1 FOREST BIG DATA Forest Big Data -tulosseminaari Metsäkoneen urapainumat laserilla Jarmo Hämäläinen Jari Ala-Ilomäki Mikko Miettinen Harri Lindeman Argone Oy Mikko Miettinen

2 Metsäkoneen urapainumat laserilla Miten ajourien syvyyttä voisi mitata automaattisesti? Kameroilla, mekaanisesti, ultraäänellä, lasermittauksella vai millä? Miten voisi mitata koneen liikettä? 2D-laserskannerilla Ulkokäyttöön suunniteltu mittalaite Yritetään mitata sekä urapainumat että liikenopeus Vaihe 1: Onko mittaaminen mahdollista? Miten hakkuutähteet vaikuttaa mittauksiin? Vaihe 2: Miten toimii kuormatraktorissa? Mikä on urapainumien mittaustarkkuus? 2/7

3 Vaihe 1 1/2 Mittaukset telineestä ( ) Nopeus vs. mittaushetki - testi 8A Liike lasketaan vieressä olevista puista Mitataan korkeutta maasta Hakkuutähteiden määrän vaikutus Vaijerianturi referenssimittauksena Liikenopeuden mittaustarkkuus 2 1 nopeus mm/ms (= m/s) 8a_referenssi_nopeus Mean (8a_referenssi_nopeus) Moving average (8a_referenssi_nopeus) 8a_referenssi_kalibroitu_nopeus Mean (8a_referenssi_kalibroitu_nopeus) Moving average (8a_referenssi_kalibroitu_nopeus) 8a_skanneri_nopeus Mean (8a_skanneri_nopeus) -1-2 Keskiarvo ja liukuva keskiarvo vastaavat jopa oletettua paremmin referenssimittausta. AJO SELITE A B 1A ilman peitettä,15,9 1B ilman peitettä,13,9 2A ilman peitettä -,5 -,1 5A hieman peitettä,15,9 5B hieman peitettä,7,2 6A hieman peitettä,2, 7A paljon peitettä,13,1 7B paljon peitettä,6,3 8A paljon peitettä,6,3 AVARAGE:,8,4 STDEV:,7,6 RMSE:,1, aika (ms) A: Laskettujen nopeuksien keskiarvojen mittausero (kalibroitu referenssimittaus) B: Koko matkan ja käytetystä ajasta lasketun nopeuden mittausero (kalibroitu referenssimittaus) 3/7

4 Vaihe 1 2/2 Mittauskorkeuden tarkkuus (mm) AVERAGE: STDEV: RMSE: 1A 3,92 17,41 17,28 1B 2,3 21,61 2,97 2A -2,3 24,28 23,54 5A,57 2,23 19,55 Tutkitaan tarkkuus myös liikkeestä 5B 4,57 2,82 2,62 Hakkuutähteiden vaikutus 6A -2,11 28,48 27,59 7A -8,97 26,72 27,33 Pieni määrä peitettä ei juuri muuta tuloksia 7B -14,76 28,58 31,3 1-2 ei peitettä, 5-6 vähän ja 7-8 enemmän 8A -11,55 26,4 27,68 Verrattu käsinmitattujen referenssipisteiden korkeuteen Tarkkuus kohtuullinen Erot millimetreinä kun verrataan pienellä vertailuikkunalla kaikkiin käsinmitattuihin korkeuksiin Suuremmassa määrässä hakkuutähteitä Osassa mittauksista on liian ylhäällä, koska näkyvyys maahan estyy Kun sallitaan isompi vertailuikkuna, niin tähteiden väleistä mittaukset osuvat edelleen kohtuullisesti maahan / ajouran pohjaan asti Erot millimetreinä laajemmalla ikkunalla parantaa peitteisiä tuloksia, koska laajempi alue missä mittaus on voinut peitteen välistä osua maahan asti. (mm) AVERAGE: STDEV: RMSE: 1A 6,81 19,33 19,88 1B 6,14 2,98 21,18 2A,71 25,45 24,6 5A 6,47 2,3 2,65 5B 7,45 25,7 25,34 6A 4,47 29,9 29,23 7A -3,74 2,5 2,16 7B -8,1 3,8 3,17 8A,3 24,83 23,99 4/7

5 Vaihe 2 1/2 Ajourien lasermittaus ( ) Mittaukset kuormatraktorista Lisätty tolpat paikannusta sekä urapainumien vertailua varten Koeajoissa ajoura ajettiin 1 kertaa Vertailu käsinmitattuihin Mittausalueen aloituskohdan avulla datat siirretään päällekkäin 1. Urapainuma 2. 5/7

6 Vaihe 2 2/2 Mittauserot referensseihin senttimetreinä Mittaustarkkuus OIKEA RENGAS Ajoista 2,5 ja 9 Urien syventyminen ei tunnu olevan ongelma Urasyvyyden mittaustarkkuus todella hyvä! Tarkkuudessa ei huomattavaa eroa vasemman ja oikean ajouran välillä OIKEA RENGAS -1 o1 o2,5 o4 tram rigth depth average tram rigth depth OIKEA RENGAS -5 o1 o2,5 o4 tram rigth depth average tram rigth depth Huomioita o1 o2,5 o4 tram rigth depth average tram rigth depth Koealan lopussa tapahtuva suunnanmuutos aiheuttaa korjattavissa olevan mittausvirheen yhdessä mittauspisteessä VASEN RENGAS v1 v2,5 v4 tram left depth average tram left depth /7

7 Johtopäätökset Automaattinen mittaus toimii Voidaan mitata samanaikaisesti sekä liike että urapainumat Mittaustarkkuus jopa odotettua parempi Kosteus, maalaji jne. vaativat lisäanturointia Laajemman aineiston kerääminen GPS tiedolla mittaukset urakarttaan Urapainumat, liikenopeus, koneen tiedot jne. Tarvitsee vielä jatkotestejä 7/7