Lämpökamerakuvaus Terrafame Oy:n Sotkamon kaivosalueella Hannu Panttila Geologian tutkimuskeskus, Rovaniemi
Johdanto UAV-MEMO-hankkeessa kokeiltiin miehittämättömään lentolaitteeseen kytkettyä lämpökameraa kaivosympäristötutkimuksessa Terrafame Oy:n Sotkamon kaivoksella. Tavoitteena oli selvittää laitteiston soveltuvuutta bioliuotuskasojen prosessin sekä kaivosaltaiden patojen tarkkailuun. GTK lähetti tietopyynnön useille UAV-yrityksille heidän mahdollisuuksistaan suorittaa lämpökamerakuvauksia. Tietopyyntöön vastasi 21 yritystä, joista viidelle lähetettiin tarjouspyyntö kahdesta kahden viikon välein tehtävistä lämpökamerakuvauslennoista. Tarjousten pisteytyksen jälkeen tehtävään valittiin VideoDrone Oy. 2
Kuvausjärjestelyt Kuvaukset suoritettiin auringon laskettua parhaimman lämpötilakontrastin saamiseksi. Kuvauksissa käytettiin neliroottorista VideoDrone X4S-multikopteria, johon oli kytketty Workswell WIRIS-lämpökamera. Kuvauslennon automaattiohjaus ja lennon reaaliaikainen valvonta suoritettiin VideoDrone Ground Station-ohjelmistolla. Nousut ja laskeutumiset suoritettiin käsiohjauksella. 3
Lämpökameroista Lämpökamera on periaatteeltaan samankaltainen laite kuin tavallinen kamera. Linssi on lämpösäteilyä läpäisevää hiilipinnoitettua germaniumia. Lämpökamera mittaa kiinteistä kappaleista tulevaa infrapunasäteilyä. Tässä tutkimuksessa käytetyn Workswell WIRIS-lämpökameran aaltoalue on 7,5 13,5 µm. Resoluutio 640 x 512 pikseliä. Jokaiseen kuvaan tallentuvat tiedot kameran sijainnista, kompassisuunnasta ja kallistuskulmasta. 4
VideoDrone X4S Paino 2,2 kg Hyötykuorman paino 2 kg Mitat: 79 x 79 x 37 cm Sähkömoottoreiden teho: 2,4 kw Lentoaika jopa 57 minuuttia 5
Lämpökamerakuvaukset Kopterin valmisteluun kuvausta varten kului 5-10 minuuttia. Lentoihin kului aikaa kohteesta riippuen 12-30 minuuttia. Tietojen purkuun ja tarkistukseen lennon jälkeen meni 5-10 minuuttia. Kuvauskorkeus oli 150 metriä maanpinnan yläpuolella, jolloin kuvien pikselikoko oli 17-20 cm. Ongelmia ilmeni vain yhden kerran. Ensimmäisen yön kolmannella lennolla lämpökameran ohjelmisto jumittui eikä se kuvannut koko alaa. 6
Lentovalmistelua 7
Lämpökamerakuvaukset - numerotietoja Kuvauskohteet: primääribioliuotuskasa ja kolme patoa. Kuvattava pinta-ala oli yhteensä noin 75 hehtaaria. Lämpökamerakuvia otettiin yhtenä kuvausyönä yli 1400 kappaletta, yhteensä 2830 kappaletta. Kuvat ovat osittain päällekkäisiä, jotta niistä voidaan koostaa georeferoituja ortokuvia. Pituuspeitto 80% ja sivuttaispeitto 65%. Lentonopeus 6 m/s, eli 21,6 km/h. 8
4 Terrafame Oy:n Sotkamon kaivos ja tutkimuskohteet 1. Primääribioliuotuskasa 2. Kortelampi 3. Kulju 4. Latosuo 3 2 1 9
Raakakuva Kortelampi, ensimmäinen lento 10
Käsitelty kuva Liukuvärit jaoteltu lämpötilan mukaan. 11
Yksityiskohtia, Latosuo 12
Latosuo, toinen lento 13
Latosuo, toinen lento 14
Latosuo, toinen lento 15
Primääriliuotuskasa 16
Yksityiskohtia ja muutoksia, Primääriliuotuskasa Hannu Panttila/GTK 18.11.2016 17
Yksityiskohtia ja muutoksia, Primääriliuotuskasa Hannu Panttila/GTK 18.11.2016 18
Yhteenveto Ennen ja jälkeen -kuvissa näkyy selvästi miten prosessin toiminta on muuttunut kahdessa viikossa. Lämpökamerakuvaus toimii varsinkin bioliuotuskasan prosessin tarkkailussa ja voi näin olla hyödyllinen työkalu prosessin ohjaamisessa. Patojen tarkkailu on tulkinnanvaraisempaa ja vaikuttaa siltä, että lämpökamerakuvauksen jälkeen olisi syytä käydä tarkistamassa lämpötilapoikkeamat. Mutta esimerkiksi altaasta toiseen laskettava vesi erottuu varsin hyvin kuvista. Pienimmät erottuvat yksityiskohdat kuvissa ovat bioliuotuskasan vesiletkut ja joissakin patokuvissa ihmiset (jos tietää mistä etsiä heitä). 19
Kiitoksia mielenkiinnosta! 20