Nejčastější dotazy týkající se unikátního plošného leteckého termického snímkování
(uveřejněno v Technickém týdeníku)
1. Proč Tepelné hospodářství Hradec Králové, a.s. přistoupilo k termickému snímkování krajské metropole?
Odpověď: Projekt leteckého termického snímkování vychází ze zadání úkolu „Zkvalitnit prevenci před haváriemi vlastních technologií“, který vychází z evaluace dokumentu „Strategie společnosti na rok 2009“. Výsledkem je systém učiněných postupů a opatření, které v kombinaci dávají velmi dobré výsledky k zadání úkolu. Tento systém v sobě zahrnuje rozličné moderní technologie, jako např. mikrokamerový systém, do budoucna odhalování mikrosání na teplovodním potrubí založený na metodě změny lomu optického paprsku jako funkce teploty a jeho vyhodnocení na bázi matematického modelu (tento systém se ukazuje pro naše hospodářství jako velmi šťastný, neboť v důsledku realizace projektu MOSHK budeme mít penetraci do kolektorových vedení současných teplovodů na úrovní 90-95 %). U bezkanálových tras je to pak technologie náměrů elektrických impulsů po vodičích v předizolovaném potrubí a na základě analýzy změn vyhodnocení možných úniků a jejich lokalizace. Jednou z těchto mnoha technologií , která umožňuje jako první v řadě identifikaci termických změn a teplotních gradientů na nejvyšší – globální úrovni je právě systém leteckého termického snímkování.
2. Kdo, jak a v jakém rozsahu je pro vás provádí?
Odpověď: Výběrové řízení na realizaci tohoto projektu vyhrála společnost Argus Geo Systém, u které s výhodou využíváme místní příslušnost. Společnost má základnu a letiště v Hradci Králové.
3. Dokdy snímkování potrvá a jak jeho výsledky využijete v každodenní praxi?
Odpověď: S ohledem na rozšířené požadavky výstupů je vhodné, aby snímkování probíhalo pokud možno za stejných povětrnostních a leteckých podmínek, jinými slovy v jednom okamžiku. Nám se toto konkrétně podařilo a snímkování proběhlo v průběhu jednoho večera ke konci listopadu. Byly splněny následující velice přísné povětrnostní podmínky:
- Teplota vzduchu co nejchladnější, alespoň kolem -5 st. C
- Sucho bez sněhové pokrývky
- Eliminace sl. záření (realizace v nočních hodinách)
- Bezvětří
- Eliminace mraků a stínů
V současné době je provedeno vlastní snímkování a v průběhu období cca 2 měsíců se snímky budou zpracovávat a spojovat do map. Rádi bychom konečné výsledky ke konci února - začátkem března.
Konkrétní očekávání jsou následující:
a) Verifikace a případná identifikace odchylek tras jednotlivých sítí oproti datům v interním GIS prostředí. Naše společnost spravuje cca 70 km starých kanálových tras, ke kterým neexistuje dokumentace ani bližší geometrické zaměření a mnohé trasy jsou jen dedukované. Termosnímky nám pomohou tyto velice přesně lokalizovat.
b) Identifikace zanesených nebo zakrytých kontrolních šachet, které jsou pro aktivní údržbu a optativu v rámci servisu velice důležité. V současnosti nacházíme takovéto cenné šachty namátkou. Slibujeme si zvýšeným tepelným únikem v místě šachty její jednoznačnou lokalizaci a vyčištěním opětovné technické zhodnocení teplovodních tras.
c) Identifikace termických úniků, které mohou poukazovat např. na průvaly kanálu a tím velice významně předcházet haváriím. Toto je stěžejní přínos tohoto projektu, pakliže si uvědomíme, že v topném období náklady na odstranění středně velké havárie se pohybují kolem 0,5 mio Kč. S ohledem na cenu tohoto pilotního projektu je tímto projekt splacen okamžitě. Dalším benefitem jsou teplotní úniky a jejich lokalizace. Řešením konkr. situace lze významně snížit náklady na termické (provozní) ztráty.
Synergické výstupy pro širší veřejnost:
Zveřejněná termosnímková mapa může být užitečná i pro ostatní správce inženýrských sítí nebo i jiné organizace. Např. změnou citlivosti ve speciálním SW lze zvýraznit nestejnorodost konzistence podloží předmětné lokality. Liniové stavby poukazují na inženýrské sítě, plošné útvary mohou být zase užitečné např. archeologům.
V neposlední řadě mohou užitečné informace využít majitelé objektů, kteří porovnáním s okolím mohou identifikovat zvýšený (nebo snížený) tepelný únik ze střešního pláště své budovy. Zde je nutné významně upozornit na detailnější analýzu. Identifikace tepelných úniků z termické mapy musí v sobě obsahovat analýzu emisivity materiálu konstrukcí střech. Tento princip však platí obecně. Po identifikaci nestejnorodého termického místa, je třeba se soustředit blížeji zejména na konstrukci a materiály, a až po analýze všech těchto informací lze usuzovat na stav zájmového bodu.
4. Váš přistup nepochybně zaujme řadu dalších měst. Co by jste jim (s vědomím Vašich praktických zkušeností) při přípravě analogických projektů doporučili? Čeho by se měli naopak vystříhat?
Odpověď: Na doporučení ostatním radnicím je v současné době ještě brzo. Nyní probíhá zpracování získaných snímků a až teprve z výsledků se ukáže, do jaké míry byly výstupy z projektu relevantní a odpovídají-li tyto našim očekáváním. Vzhledem k investičním výdajům na realizaci této technologie, zvolilo vedení naší společnosti opatrný přístup a přiklonilo se k realizaci pouze pilotního projektu, který se omezil na část oblasti města danou Slezským předměstím protáhnutým až na Velké náměstí a jeho okolí až k Eliščinu nábřeží a část Pouchova. Bude-li projekt vyhodnocen jako přínosný, jsme připraveni jej ve spolupráci s magistrátem města rozšířit na celé území města Hradec Králové.
Na závěr doplňujeme pár slov k technice fotografování.
Letecké snímkování probíhá po přesně daných liniích nad zájmovou oblastí, které jsou udržovány citlivou GPS navigací. Na jednotlivých liniích se ve zvoleném intervalu, který odpovídá výšce letu a ohniskové vzdálenosti objektivu kamery provádějí jednotlivé snímky tak, aby byl realizován požadovaný překryv jednotlivých snímků. Ke každému snímku je tak známá GPS informace a tudíž velice přesné spárování např. s ortofotomapou a tím lokalizace zájmového bodu. Součástí projektu je i velice přesná ortofotomapa 10x10 cm / pix. O zájmovém bodu tak budeme mít informaci termickou s přesností na desetinu stupně a lokalizační s přesností na centimetry.
Vlastní letoun, ze kterého se snímkování provádí je Piper Aztec. Termostatická kamera nemá krytý objektiv, neboť jakékoliv „plexisklo“ brání paprskům v infračerveném spektru. Kamera je umístěna na speciální paraelogramu, vyvažující a zároveň umožňující měření náměru náklonu kamery; tento je pak důležitý pro SW korekci souběžnosti s terénem.