Dronen hyödyntäminen kuitupuuvarastojen inventoinnissa tehdasterminaaleissa

Abstract

Stora Enson tehdasterminaalit käyttävät puuvarastojensa kuukausittaiseen inventointiin fotogrammetriaan perustuvaa mittausmenetelmää, jossa varastot kuvataan ilmasta käsin dronen avulla. Dronen ottama valokuva-aineisto prosessoidaan Stora Enson kehittämän Drone Platform- ohjelmiston avulla. Ohjelmisto tekee mitattavista puupinoista 3D-mallinnuksen, josta voidaan määrittää pinojen kehystilavuudet.

Dronen mittaama kehystilavuus muunnetaan kiintotilavuudeksi käyttämällä puutavaralaji kohtaisesti drone- mittaukseen määritettyä kiintotilavuuskerrointa. Tehdasterminaalit pyrkivät mittaamaan puuvarastonsa koko ajan tarkemmin ja on huomattu tarpeellisuus tarkentaa nykyisin käytössä olevia kiintotilavuuskertoimia.

Tässä opinnäytetyössä tutkitaan ja pyritään tarkentamaan eri tehdasterminaalien puutavaralaji kohtaisia kiintotilavuuskertoimia testipinojen avulla. Tutkimuksen testipinojen tarkka kiintotilavuus määritettiin paino-otantamittauksella, jonka jälkeen niiden kehystilavuus määritettiin dronen avulla. Testipinokohtainen kiintotilavuuskerroin laskettiin jakamalla pinon tarkka kiintotilavuus dronen määrittämällä kehystilavuudella. Testipinoja tehtiin eri puutavaralajeille yhteensä 52 kappaletta viidessä eri tehdasterminaalissa.

Lopputuloksena kiintotilavuuskertoimia saatiin tarkennettua kolmessa eri tehdasterminaalissa. Tutkimuksen edetessä huomattiin, että tarkkaa puutavaralaji kohtaista kiintotilavuuskerrointa on haastava määrittää. Dronen määrittämään kehystilavuuteen vaikuttaa ratkaisevasti pinossa olevien puiden oikea keskipituus ja terminaalin puukentän pohjan epätasaisuudet. Tarkkojen kiintotilavuuskertoimien määritys vaatii jokaisen tehdasterminaalin kohdalla lisää tutkimusaineistoa.

Stora Enso's mill terminals use a measurement method based on photogrammetry in their monthly inventory of wood stocks, where the wood piles are photographed from the air with a drone. The footage taken by the drone is photo grammatically processed using the Drone Platform software developed by Stora Enso. The software creates 3D modeling which is then used to measure the frame volume of wood piles.

The frame volume, measured by the drone, is converted to a solid volume using coefficients. The need to measure the wood stocks more precisely is steadily increasing among Stora Enso mill terminals. It has been noticed that the currently used coefficients of solid factor are imprecise and therefore in order to obtain correct results the measurement process needs to be improved.

In this thesis the solid volume coefficients of different mill terminals were investigated and determined by using test piles. The exact volume of solid of the test piles in the study was established by weight sampling measurement, after which the frame volume of the test pile was measured and determined by drone. The solids volume coefficients of test piles were calculated by dividing the exact solids volume of the pile by the frame volume determined by the drone. A total of 52 test piles were measured in five different mill terminals.

As a result of the research, solid volume coefficients were defined in three mill terminals. It was also found that determining the exact coefficients is a very challenging task. The frame volume measured by the drone is significantly affected by the correct average length of the logs and the unevenness of the ground. However, as a result of the study, solid volume coefficients were specified in some of the mill terminals. There is still a lot to be developed and improved in the measurement method, and the determination of accurate solids volume coefficients requires the solution of the above-mentioned problems and more research material.