Fotooptyczne systemy pomiaru drewna w zakładzie i w lesie

Fotooptyczne systemy pomiaru drewna w zakładzie i w lesie

Najnowsze technologie rejestracji i pomiaru surowca za pomocą urządzeń fotooptycznych i laserowych pozwalają nie tylko na znaczną automatyzację pracy, ale też gwarantują większą dokładność wyników.

Czasy, gdy wszelkie pomiary i procedury, choćby rejestracji ilości surowca czy to w lesie, czy w zakładzie, wykonywane były ręcznie przez pracowników, odchodzą do lamusa. Dzisiaj wyręczają ich w tym zakresie rozliczne urządzenia cyfrowe i programy. Narzędziem stają się komputery i smartfony.

Systemy zarządzania w zakładzie

Ciekawymi systemami rejestracji i pomiaru surowca posługuje się SWISS KRONO w Żarach. Na terenie zakładu funkcjonują dwie wagi surowcowe wjazdowe i jedna wyjazdowa. W 2021 r. wdrożono tam system automatycznego przyjęcia surowca.

Kierowcy nie muszą opuszczać kabin swych ciężarówek, ale zamiast tego muszą posiadać smartfona z aplikacją mobilną, w której wprowadzają dane dotyczące ładunku. Na tej podstawie generowany jest kod QR. Za jego pomocą, w zamontowanych specjalnie na podwyższeniu kioskach, następuje rejestracja dostawy. Dotyczy to dostaw zarówno drewna okrągłego, jak i materiałów sypkich z tartaków. Z każdego takiego transportu pobierane są przez brakarza próby surowca, które po pierwszym ważeniu – w stanie mokrym – trafiają do szafy suszarniczej, gdzie po 12 godzinach są ważone ponownie. Każda z próbek opatrzona jest także kodami, nie ma więc potrzeby tworzenia dokumentacji ręcznie. Na podstawie różnicy wagi, która także automatycznie trafia do systemu, obliczana jest masa suchego drewna i odnoszona do całej dostawy. Próby te są weryfikowane kilka razy w roku przez niezależną instytucję Holz Forschung Austria.

Laserowy pomiar objętości drewna

W SWISS KRONO funkcjonuje także laserowy pomiar objętości drewna okrągłego na samochodach kłonicowych. Dostawcą systemu była firma Jörg Elektronik GmbH. Każdy samochód z drewnem okrągłym musi przejechać przez dwie bramki, ze stałą prędkością nieprzekraczającą 5 km/h. Nim to nastąpi, wspomniany już kod QR kierowca udostępnia przed pierwszą strefą pomiarową w celu identyfikacji. Pierwsza z bramek wyposażona jest w trzy głowice laserowe – po jednej na ramieniu górnym i ramionach bocznych, które skanują cały ładunek i za pomocą programu komputerowego obliczają objętość drewna na samochodzie. Druga bramka wyposażona jest w laser pełniący funkcję radaru oraz w aparat robiący zdjęcia do archiwum, które bywają pomocne w przypadku ewentualnych reklamacji lub nieścisłości.

Firmy transportowe co dwa tygodnie rozliczane są z ilości przywiezionego drewna. Jeśli jest ona mniejsza niż ta, która widnieje w dokumentach leśnych, są obciążane różnicą według ceny surowca. Sprawia to, że przewoźnicy bardziej dbają o dyscyplinę w swoich firmach. Zastosowanie elektronicznych urządzeń pozwala na równomierność pomiarów. W przypadku pracowników bywa z tym różnie, bowiem wpływ na dokładność mają czynniki typowo ludzkie, jak choćby zmęczenie. Maszyna jest wolna od tych wad, działa automatycznie i szybko. Jeśli jednak stwierdzony zostaje niedobór, transport jest mierzony ręcznie przez brakarza i dopiero wtedy do systemu trafia stosowna adnotacja.

Jak mierzą leśnicy?

Podstawowym systemem pomiaru surowca w lesie jest nadal klupa i taśma miernicza. Niemniej jednak i w tym wypadku nowoczesne technologie dają spore możliwości. Lasy Państwowe testują już od kilku lat systemy fotooptyczne, a bodźcem do takich działań był huraganowy wiatr z 2017 r., który niejako „wymusił” zmianę systemu odbioru surowca na bardziej wydajny. Wybór padł na system sScale od firmy Dralle A/S; jest on wydajny, przeznaczony do pomiarów dużych ilości surowca właśnie w miejscach, gdzie jest jego znaczna koncentracja. Składa się z dwóch kamer, ustawionych pod odpowiednim kątem, montowanych na dachu samochodu. System ten dysponuje własnym doświetleniem, co praktycznie eliminuje wpływ warunków pogodowych na pomiar, oraz opcjonalnie – wysięgnikiem pozwalającym mierzyć nawet bardzo wysokie stosy. Przekazywany przez kamery obraz stereoskopowy pozwala na ustalenie wymiaru czoła stosu bez konieczności podawania danych referencyjnych. Rolą leśniczego jest tylko wysłanie z własnego rejestratora sygnału o gotowości stosu do pomiaru oraz jego lokalizacji w oparciu o dane GPS. Wydajność systemu, testowana w warunkach klęski, potrafiła sięgać ponad 17 000 m3 w ciągu dnia przez jedną osobę. Nie wszedł on jednak jeszcze do codziennego użycia.

Niemniej PGL LP nie porzuciło pomysłu automatyzacji pomiarów. Testowane są bowiem kolejne rozwiązania, aplikacje iFovea, Timbeter oraz system LogStackPro. Pierwsze dwa są aplikacjami, które można pobrać zarówno ze Sklepu Play, jak i App Store, i zainstalować na praktycznie każdym urządzeniu mobilnym. Ich pomiar bazuje na serii wykonanych zdjęć stosu, które następnie zostają przeliczone przez specjalistyczne oprogramowanie. Sam pomiar stosu musi się jednak odbywać w dobrych warunkach oświetlenia i zostać poprzedzony tradycyjnym pomiarem długości stosu za pomocą taśmy, co stanowi podstawę do wszelkich innych pomiarów. Timbeter pozwala także na pomiar wysokości ładunku na ciężarówkach, i na tej podstawie wylicza jego objętość.

LogStackPro składa się z aplikacji działającej na Linuksie oraz specjalnego tabletu z dwoma stereoskopowymi kamerami, które eliminują konieczność pomiaru długości stosu metodą tradycyjną. Pomiar polega na wykonaniu serii zdjęć całego stosu, z zachowaniem jednakowej odległości. Producent tego systemu gwarantuje certyfikatem, że dokładność pomiaru nie przekracza progu błędu w wysokości 3 proc.; wszystko jednak opiera się na odpowiednim jego wykonaniu, zgodnym z wytycznymi. Lasy Państwowe wciąż systemy te testują. Metody fotooptyczne są nie tylko mniej czaso- i pracochłonne, ale też dokładniejsze, dzięki wyeliminowaniu podczas pomiarów błędu ludzkiego, który to jest czynnikiem najbardziej na dokładność pomiarów wpływającym. 

~Bartosz Szpojda