Nieuw systeem laat drone automatisch watermonsters nemen
Het in Letland gevestigde ingenieursbureau SPH Engineering heeft een systeem ontwikkeld dat het door middel van een drone verzamelen van watermonsters volledig automatisch laat verlopen. De oplossing is gebaseerd op een gemodificeerde DJI M300 RTK. Het systeem is onlangs succesvol getest door het Letse Centrum voor Milieu, Geologie en Meteorologie (LEGMC).
Waterbemonstering per drone
De LEGMC is een overheidsorganisatie die verantwoordelijk is voor milieumonitoring (water, bodem, lucht) en kwaliteitsbeoordeling in Letland. Aangezien traditionele methoden voor waterbemonstering tijdrovend, arbeidsintensief en foutgevoelig zijn, verzocht de LEGMC het in Riga gevestigde SPH Engineering om een tool te ontwikkelen die de organisatie zou helpen bij het snel en veilig verkrijgen van watermonsters uit vervuild water.
SPH Engineering besloot om een op drones gebaseerd waterbemonsteringssysteem te ontwikkelen op basis van de commercieel verkrijgbare DJI M300 RTK. Daartoe werd de drone uitgerust met een watersampler en een UgCS SkyHub boordcomputer. De benodigde vluchten om watermonsters te nemen worden in de UgCS ground control software gepland en automatisch uitgevoerd.
Geautomatiseerd proces
Het bemonsteringsproces is volledig geautomatiseerd. Eerst vliegt de drone zonder tussenkomst van een dronepiloot naar de gewenste locatie. Dan daalt de drone af naar de vereiste hoogte en laat dan de sampler zakken. Zodra het monster is genomen, stijgt de drone weer op, om vervolgens het monster af te leveren op de verzamellocatie.
De drone is voorzien van een radarhoogtemeter om realtime hoogtemetingen te kunnen uitvoeren tijdens de afdaling naar de bemonsteringslocatie. Ook zorgt deze hoogtemeter ervoor dat het monster op precies de vooraf ingestelde diepte genomen wordt. Omdat er geen sprake is van menselijke tussenkomst, kunnen er eenvoudig monsters worden genomen uit gevaarlijke of verontreinigde wateren, of op grote afstanden van de kust.
Voordelen
Alexey Dobrovolskiy, CTO bij SPH Engineering, licht de werking van het systeem verder toe: “Het systeem maakt het mogelijk om herhaaldelijk water te bemonsteren op dezelfde locatie en met een constante diepte. Een groot voordeel van de optionele uitrusting, bestaande uit een hoogtemeter en UgCS-software, zorgt voor de veiligheid van de drone tijdens de vlucht als de verbeterde hoogtenauwkeurigheid boven het water.”
Er zijn veel voordelen aan het gebruik van drones bij de beoordeling van de waterkwaliteit. In 2019 ontwikkelde de TU Delft om die reden in samenwerking met Rijkswaterstaat een ‘Pelikaandrone’ die kon landen op het wateroppervlak om monsters te nemen. Die drone werd destijds in de praktijk getest bij de Marker Wadden.
