Civiele ingenieurs van Purdue University hebben een volledig geautomatiseerd, draagbaar systeem ontwikkeld om het volume van voorraden bulkvoorraden zoals zout en andere materialen te schatten die worden gebruikt in industriële, snelweg- en landbouwtoepassingen.

Het Indiana Department of Transportation (INDOT) ondersteunde het onderzoek via zijn Joint Transportation Research Program. Een artikel over de innovatie is gepubliceerd in het peer-reviewed tijdschrift Remote Sensing .

Voorraadbeheer is belangrijk bij het onderhoud van wegen, waarbij zout wordt gebruikt om wegen te ontdooien om het verkeer veilig te laten stromen, en bij andere toepassingen. Overheidsinstanties zijn steeds meer geïnteresseerd in het volgen van voorraden om hun milieu-impact te beoordelen, inclusief effecten op bermvegetatie en het zoutgehalte van oppervlaktewater. Zout en zand kunnen ook de duurzaamheid van de bestrating beïnvloeden.

Jeremy McGuffey, winteractiviteitenmanager voor de hele staat voor INDOT, zei dat de afdeling bijna 120 zoutopslaggebouwen in de staat heeft en dat de meeste locaties het volume visueel inschatten.

"Dit is inherent onjuist en zal van persoon tot persoon verschillen", zei McGuffey. "Als ik naar een stapel stenen op de grond zou wijzen, zou een andere persoon me dan op basis van alleen zicht het volume van die steen kunnen vertellen?

"Er zijn een paar locaties die meetapparatuur gebruiken om metingen uit te voeren op basis van de buitenafmetingen - de hoogte en breedte - van de voorraad, maar die houden geen rekening met de diepte. Veel van onze gebouwen zitten het hele jaar door vol met zout en er is geen manier om de achterkant van de stapel te bereiken om te bepalen hoe lang deze is."

Traditionele methoden voor het meten van voorraden maken gebruik van veldonderzoeksprocedures die enkele uren duren en die landmeetkundige bemanningen blootstellen aan gevaarlijke omstandigheden. Moderne LiDAR-technologie (of lichtdetectie- en bereiktechnologie) is veiliger en betrouwbaarder, maar de topprestaties zijn beperkt tot goed geplande scans en complexe gegevensverwerkingsschema's bij grote binnenlocaties.

Zoutmonitoring- en rapportagetechnologie, of SMART, is gemaakt door Ayman Habib, de Thomas A. Page Professor of Civil Engineering, en Darcy Bullock, de Lyles Family Professor of Civil Engineering, beide van Purdue's Lyles School of Civil Engineering.

Habib zei dat SMART detectiemodaliteiten van consumentenkwaliteit van beeldvorming en LiDAR-eenheden integreert om voorraadgegevens te verzamelen in minder dan 10 minuten per faciliteit, zelfs in uitdagende omgevingssituaties.

"SMART maakt ook gebruik van een innovatieve gegevensverwerkingsstrategie die deze gegevens kan verwerken voor een nauwkeurige evaluatie van het voorraadvolume en een visueel overzicht kan geven van de in kaart gebrachte faciliteit in de vorm van gekleurde puntenwolken," zei Habib.

SMART is nauwkeuriger, kosteneffectiever en veiliger dan traditionele commerciële technologieën om het volume van voorraden bulkmaterialen te schatten.

"De technologie schat het volume met minder dan 1% fout en kost minder dan $ 10.000; bestaande technologieën kosten meer dan het dubbele", zei Habib. "Het maakt ook praktische, snelle en veilige data-acquisitie mogelijk. Sommige traditionele technologieën vereisen dat een operator de voorraad opklimt, wat leidt tot uitgebreide en onveilige data-acquisitie."

McGuffey zei dat SMART al positieve resultaten heeft opgeleverd voor INDOT.

"Met het systeem dat we met Purdue hebben ontwikkeld, worden eerst de lege afmetingen van het gebouw opgelost en vervolgens kan het volume van de zouthoop eenvoudig worden berekend. Het LiDAR-systeem weerkaatst het licht miljoenen keren van de stapel om de informatie te verzamelen die we nodig hebben om te bepalen het volume," zei McGuffey. "Het andere grote pluspunt is dat dit systeem grotendeels geautomatiseerd is, waarbij de enige echte menselijke interactie de eerste installatie en vervolgens periodieke reiniging is."

Habib zei dat de volgende stappen bij de ontwikkeling van SMART zijn om het systeem te verpakken zodat het permanent in een opslagfaciliteit kan worden gemonteerd om geautomatiseerde gegevensverzameling mogelijk te maken, om zijn vermogen om te werken in opslagfaciliteiten met koepelvormige daken te versterken en om de waarde van de gegevens door gekleurde punten te rijden. + Verder verkennen

Lucht- en grondgebaseerde technologie-integratie leidt tot verbetering van bosinventarisatie en -beheer