Drönare inom bygg- och anläggningsarbeten
En studie som behandlar användningen av drönare inom bygg- och anläggningsarbeten avseende dess funktion, lönsamhet och hållbarhet
Gustav Lindström Qvick
Bygg och anläggning, högskoleexamen 2022
Luleå tekniska universitet
Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser
i
Förord
Det här examensarbetet har utförts vid Luleå tekniska universitet runt årsskiftet 2022. Arbetet har gjorts individuellt och behandlar ämnet användningen av drönare inom bygg- och anläggningsarbeten.
Under min studietid vid LTU har jag vid kurser inom byggmätning, samt under praktiktiden hos BDX i Luleå fått en begränsad inblick i hur drönare används inom mätningar på
anläggningsjobb. Det tog ett tag innan jag kunde bestämma mig för vilket ämne mitt
examensarbete skulle handla om men efter några veckors funderande slog det mig att jag inte hade en särskilt god förståelse om varför drönare används till vissa jobb och varför jag inte ser dem användas oftare. Under min praktiktid fick jag även höra av en anställd vid namn Matthew om hans stora intresse för drönare och deras förmåga att generera exakta data med laserskanning, vilket lät intressant. Jag har valt att intervjua honom och en annan anställd vid namn Mika, vilka båda jobbar på BDX.
Stort tack för deltagande i intervju till
Matthew O’Connor – Mättekniker på BDX Företagen AB i Luleå
Mika Suorsa – mätingenjör på BDX Företagen AB i Luleå
ii
Sammanfattning
Drönare inom anläggningsbranschen blir allt vanligare med tiden. I en värld där samhället kräver innovativa lösningar för att bli så hållbart som möjligt är det en god investering för framtidens alla utmaningar. Trots detta ligger många i bakkant vad gäller detta effektiva verktyg.
Syftet med det här examensarbetet var att få en djupare förståelse för varför vissa väljer, alternativt inte väljer att arbete med drönare. Med hjälp av intervjuer med kunniga inom ämnet och artiklar på internet har information samlats för att dra slutsatser i hur hållbart och lönsamt mätning med drönare är, samt hur utvecklingen sett ut och vilka risker och
begränsningar som finns.
Med rapportens olika resultat som grund har slutsatser kunnat dras; vissa begränsningar kan uppstå, som relativt kort flygtid, problem med att tolka höjden på ytor på grund av vegetation, att det är tidskrävande att bearbeta data, och bestämmelser som orsakar begränsningar för operatörer. Drönarna kan även orsaka allvarlig skada om de flyger in i någon eller något. Det är svårt att bestämma en exakt lönsamhet men drönare är under rätt omständigheter mer
lönsamma än traditionella metoder. Vid LTU har forskare undersökt användningsområden av autonoma drönare och har sett en mer vardaglig användning som ett lämpligt mål. Även en mätingenjör på företaget BDX har haft idéer för den autonoma tekniken. Drönare är gynnsamma för miljön inom alla hållbarhetsperspektiv genom bland annat förebyggande av risker i den sociala aspekten, billigare arbetskraft i den ekonomiska, och att drönaren med sin elmotor inte bidrar till utsläpp av växthusgaser, vilket gynnar den ekologiska.
iii
Abstract
Drones in the construction industry are becoming more common over time. In a world where society demands innovative solutions to be as sustainable as possible, it is a good investment for all the challenges of the future. Despite this, many are behind in terms of this effective tool.
The purpose of this thesis was to gain a deeper understanding of why some choose, or do not choose to work with drones. With the help of interviews with experts in the subject and articles on the internet, information has been gathered to draw conclusions about how sustainable and profitable measurement with drones is, as well as what the development has looked like and what risks and limitations there are.
Based on the report's various results, conclusions have been drawn; some limitations may arise, such as relatively short flight times, problems interpreting the height of surfaces due to
vegetation, the time consuming processing of data, and regulations that cause limitations for operators. The drones can also cause serious injury if they fly into someone or something. It is difficult to determine an exact profitability, but drones are under the right circumstances more profitable than traditional methods. At LTU, researchers have investigated areas of use of autonomous drones and have been seeing a more everyday use as a suitable target. A surveying engineer at the company BDX has also had plans for the autonomous technology. Drones are beneficial to the environment in all sustainability perspectives due to, among other things, prevention of risks in the social aspect, cheaper labor in the economic, and that the drone with its electric motor does not contribute to greenhouse gas emissions, which benefits the
ecological.
iv
Innehållsförteckning
1. Inledning ... 1
1.1 Bakgrund ... 1
1.2 Syfte och frågeställningar... 2
1.3 Avgränsningar ... 2
2. Material och metoder ... 2
3. Att mäta med en drönare ... 3
4. Autonoma drönare ... 5
5. Lidar ... 6
6. Hållbarhet ... 7
6.1. Ekonomisk hållbarhet ... 7
6.2. Ekologisk hållbarhet ... 7
6.3. Social hållbarhet ... 8
7. Resultat ... 9
7.1. Intervju ... 9
7.2. Allmän information ... 9
8. Slutsatser ... 11
9. Diskussion ... 12
Referenser ... 13
Bilagor ... 14
Bilaga 1 - Intervju med Matthew O’Connor – Mättekniker på BDX Företagen AB i Luleå ... 14
Bilaga 2 - Intervju med Mika Suorsa – mätingenjör på BDX Företagen AB i Luleå ... 15
1. Inledning
Avsnittet som följer avser att ge en god insikt i bakgrund, syfte och frågeställningar, målet med studien, samt avgränsning.
1.1 Bakgrund
Ordet drönare används för att prata om flygfarkoster som antingen är autonoma eller att föraren kan styra dem på avstånd. Ordet användes tidigare till enbart större förarlösa
flygfarkoster medan de som var små kallades UAV, vilket betyder unmanned aerial vehicle.
Drönare är idag vanliga i det mindre formatet för civilt bruk i syfte att roa sig med, likt radiostyrda bilar, båtar, med mera. Dock används de även i militärt bruk för spaningsuppdrag med hjälp av inbyggda skannrar och kameror. Dessa hjälpmedel kan även nyttjas inom
anläggningsarbeten och infrastruktur, och det är de områdena som jag har valt att fördjupa mig inom till detta examensarbete.
Drönare har i vissa fall orsakat problem för kommersiell luftfart. Det finns fall där flygplatser har blivit tvungna att stänga av flygtrafiken på grund av en för stor risk för kollision. Av denna anledning har Transportstyrelsen skapat bestämmelser som huvudsakligen förklarar att
luftfarkosten alltid, utan hjälp av hjälpmedel som till exempel kikare, ska vara synlig för föraren.
År 2016 fann Högsta förvaltningsdomstolen i två domar att det är att bedöma som en
övervakningskamera när en kamera sitter på en drönare och att föraren därmed ska vara skyldig att ha tillstånd enligt kameraövervakningslagen. Det beslutet blev hårt kritiserat av
branschorganisationer och företag vars verksamhet bygger på användningen av drönare med kameror. (Jonas & Berns, u.å. Hämtat 22-01-02)
Idag förespråkas användningen av drönare inom anläggningsbranschen som något
revolutionerande; det sägs vara billigare, säkrare, mer hållbart inom alla aspekter, samt att användningsområdet är brett. Med tanke på allt detta verkar nyttjandet av drönare vara oskäligt sällsynt, då det även finns flera bestämmelser och lagar som ska reglera en säker användning.
Detta är något som med hög sannolikhet har en förklaring.
1.2 Syfte och frågeställningar
Syftet med att söka efter svar på de frågor jag har, har varit att dels för egen skull ta reda på varför jag inte ser en användning av drönare till mätning i nog stor utsträckning relativt till det faktum att det förespråkas som ett näst intill perfekt alternativ jämfört med traditionella
mätningsmetoder. De frågeställningarna jag riktat in mig på är:
• Vilka problem kan uppstå i samband med drönare? Vilka begränsningar och risker kan uppstå?
• Hur lönsam är användningen av drönare?
• Hur ser utvecklingen ut? Försöker drönarpiloter/företag bredda användningsområdet?
• Hur hållbart är användningen av drönare, i olika aspekt?
Målet var att få svar på frågorna ovan, samt att skapa diskussion och eventuellt nya frågeställningar.
1.3 Avgränsningar
Jag har studerat hur användningen av drönare ser ut inom anläggningsarbeten. Intervjuerna har avgränsats till enbart företaget BDX. All övrig information är hämtat från internet. Ingen praktisk undersökning med verkliga drönare har utförts.
2. Material och metoder
Jag har intervjuat två personer som har erfarenhet av drönare, på företaget BDX. Den informationen jag har erhållit av intervjuerna anser jag ge en relativt bra bild av hur mätning med drönare ser ut men för att kunna skapa en helhetsbild har jag nyttjat ett flertal olika källor, både svenska och utländska, som har gett trovärdiga intryck.
3. Att mäta med en drönare
Metoden av att använda drönare vid mätning innebär stort potential för de som är kunniga inom GIS (geografiskt informationssystem.) Det är med hjälp av drönare möjligt att utföra mätningar och undersökningar av topografi med samma, om inte högre kvalitet än med traditionella metoder men under en betydligt kortare tid. Detta gör en betydlig minskning av kostnaden för undersökningar och mätning, samt risken för olycka för de auktoritära inom området. Den data som drönarna ämnar att få plockas upp med hjälp av sensorer eller kameror som är riktade nedåt. Exempel på dessa är multispektrala- eller RGB-kameror och Lidar- system. Det sistnämnda återkommer senare. Vid mätning med kamera blir marken fotograferad ett flertal gånger från olika vinklar samtidigt som varje foto blir märkt med koordinater för att det sedan ska gå att kombinera dessa foton och skapa kartor i 2D och 3D. Med hjälp av en fotogrammetrimjukvara kan 3D-modeller, höjdmodeller eller fotomosaiker skapas av det undersökta området. Med hjälp av de kartor som går att skapa utifrån erhållna data kan information som volymmätningar och exakta avstånd framställas.
Det finns tydliga fördelar med användningen av drönare inom anläggningsbranschen, för att nämna några:
• Drönare kan, till skillnad från satelliter eller flygplan som är bemannade, flyga på en avsevärt låg höjd vilket billigt och snabbt kan generera data som är exakt och
högupplöst, som dessutom inte påverkas av moln eller andra atmosfäriska störningar i samma utsträckning.
• Framställning av topografiska data är upp till fem gånger snabbare med drönare än med traditionella metoder. Det kräver även en mindre mängd arbetskraft. Det går alltså att få önskat resultat billigare och under kortare tid än undersökning utan drönare.
• Tack vare att drönare kan lyfta och flyga i princip var som helst finns det inte samma begränsning som för den som gör mätningar med de traditionella metoderna. Det går att mäta i riskabla branta slänter eller områden som är oåtkomliga. Det finns i stort sett ingen anledning för mätningen att orsaka organisatoriska omkostnader då det går att mäta under drift på de flesta drönarjobben.
• Alla pixlar som skapas med hjälp av mätning av drönare, i 3D-modeller eller kartor, innehåller tredimensionell geo-data. Detta kan presenteras i olika format som bland annat fotomosaik, konturlinjer, punktmoln, med mera, till skillnad från totalstationer som enbart kan mäta enskilda punkter.
En fotografisk undersökning gjord för en förkonstruktion av en vindkraftspark i ett avskilt bergsområde. (Wingtra, u.å. Hämtat 21-12-28)
Med hjälp av en modell som den ovan är det möjligt för ingenjörer att påbörja arbetet på 3D- modellen i programvaror som till exempel CAD (datorstödd konstruktion.) Och tack vare den låga kostnaden av att repetera insamling av data kan kontroller som visar ifall arbetet går enligt plan göras med hjälp av fotografering med jämna mellanrum.
Byggnader som projicerats i 3D ovanpå flygkarta. (Wingtra, u.å. Hämtat 21-12-28)
3D-modeller av byggnader kan nyttjas väl genom att placera dem på en karta och därmed visualisera en tredimensionell och digital stadsmiljö. Detta tillåter planerare men även medborgare att i ett tidigt skede se hur utsikter, skuggor, vyer, med mera påverkar den omkringliggande stadsmiljön. Medborgare mår bra av att få vara delaktiga och det bidrar till många olika perspektiv som planerare kan ha i åtanke för att bidra till en socialt hållbar stadsutveckling. (Wingtra, u.å. Hämtat 21-12-28)
4. Autonoma drönare
Det kommer inom en snar framtid vara möjligt att reparera och inspektera infrastruktur med hjälp av autonoma drönare. Projektet AERO-TRAIN finns till för att utbilda forskare inom flygrobotik för att de ska kunna nå tekniska lösningar i framtiden. Det är tänkt att de autonoma drönarna ska kunna göra inspektioner på till exempel broar, tunnlar, vindkraftverk och annan form av infrastruktur, utan att riskera hälsan hos människor. Då är det möjligt att göra dessa, i övrigt riskfyllda inspektionerna, helt utan säkerhetslinor, byggnadsställningar och andra skyddande åtgärder.
George Nikolakopoulos, professor i robotik och artificiell intelligens tror att detta projekt nu lägger grunden för mänsklig interaktion med flygrobotik och framtidens autonoma uppdrag inom flyginspektion. Inom ramen för AERO-TRAIN kommer vi att utbilda framtidens forskare inom luftrobotik. Totalt är det 15 doktorander som fokuserar på lösningar för obemannade flygfarkoster som kan interagera med den omgivande miljön under inspektions- och underhållsuppdrag, förklarar Nikolakopoulos.
För ungefär fyra år sen visade forskare vid LTU upp en inspektion av ett vindkraftverk där drönare samverkade autonomt. (Alfredsson, 2021)
En autonom drönare kan klara av sina uppgifter på egen hand och behöver därmed inte en människa som styr den. Det är vanligt med tester och försök med autonoma drönare men de görs generellt inomhus, utan påfrestningar som exempelvis vind. Det är en stor framgång att ha lyckats genomföra dessa inspektioner utomhus. Nikolakopoulos menar att detta gör dem unika i Europa. Den största svårigheten i ett inspektionsuppdrag som detta är för drönaren att förstå var den befinner sig i utomhusmiljön. När den väl flyger uppe i luften kan den rekonstruera en 3D-modell av vindkraftverket i och med sin inspektion och därmed skapa data för människan att upptäcka eventuella brister i konstruktionen. Till skillnad från en människa kan drönaren dessutom, väldigt precist, flyga en likadan rutt flera gånger om, för att inspektera och
dokumentera förändringar. En inspektion tar kanske tio-femton minuter, säger Nikolakopoulos. (”Om två, tre år utför drönare trädgårdsarbete”, 2017)
(Alfredsson, 2021) Inspektion av vindkraftverk med autonoma drönare, utförd av forskargruppen i robotik och AI.
5. Lidar
Lidar är ett ord som skapades som en engelsk förkortning; light detection and ranging, vilket betyder detektering och avståndsbestämning med hjälp av ljus. Även känt som 3D-skanning eller laserskanning. Det är en metod som är radarliknande och används till avstånduppslösta mätningar där, i stället för att använda mikrovågspulser, görs mätningarna med laserpulser, alltså ljus. (Svanberg, u.å Hämtat 22-01-02)
Tekniken skapar så kallade punktmoln; kartor och 3D-modeller över miljöer och objekt, matematiskt, med hjälp av laserpulsen som studsar från de skannade ytorna och tillbaka till en sensor. Systemet beräknar avstånd till det skannade objektet genom så kallade Time-Of-Flight- mätningar, med hjälp av ljusets hastighet (299 792 458 per sekund) och tiden det tar för ljuset att nå sensorn. Lidar-tekniken har ända sedan 1960-talet funnits och då monterades skannrar på flygplan. Denna variant av Lidarskanner skickade ljusstrålar från luften till markytan för att återge mätningar i avstånd. I slutet av 1980-talet blev denna typ av data ett praktiskt verktyg för att ge exakta geospatiala mätningar. Det var vid lanseringen av kommersiellt användbara GPS- system som detta blev möjligt.
Kartläggning med Lidar gynnas av flera olika tekniker, som till exempel en
tröghetsmätningsenhet, vilket är en sensor som ger tillbakaflöde om vinkelhastighet och position i 3D genom att mäta acceleration, (Cumatix, u.å Hämtat 22-01-9) och en GNSS- mottagare som skapar en geografisk referens till varje punkt i det stora punktmolnet, både relativt och absolut. Genom denna teknik kan därmed relevanta aktörer tillgodoses med exakta och pålitliga platsdata som kan användas till bland annat kartläggning av stora områden,
planering av byggnation, kartläggning av vegetation, ändringar i slänter och försämring av ytor.
Det är således möjligt att genom vetskapen av när undersökningarna är gjorda, beräkna
hastigheten vilket förändringar sker i. (What is LiDAR and how does it work?, u.å Hämtat 21- 12-14)
Som med allt annat finns det såväl fördelar som nackdelar vid användningen av Lidar. Exempel på fördelar är:
• Till skillnad från många andra 3D-mätningstekniker erbjuder Lidar mycket hög upplösning.
• Hög realtidsförmåga. (stark förmåga att i realtid återskapa det som analyseras)
• God användning i lågt, eller till och med inget ljus.
Nackdelar som kan uppstå i samband med Lidar är till exempel:
• Flera reflektioner mot sensorn kan återge felaktig information eftersom det enbart ska ske en reflektion av en yta som därmed skapar korrekt avståndsinformation. Detta sker vanligtvis på grund av konkava ytor, samt hörn som ljuset studsar mellan.
• Spritt ljus som sker på grund av oönskade reflektioner. Ljusa ytor som ligger nära lidarsystemet kan orsaka en hög andel spritt ljus och därmed skapa en form av störande biprodukt i analysen.
• Atmosfäriska ljus, som solljus, har en förmåga att mätta sensorerna, vilket leder till att laserpulserna inte kan påvisas. (Basler, 2016)
6. Hållbarhet
Idag är det viktigt att jobba för ett mer hållbart samhälle. I en värld där klimatkrisen är ett faktum kräver vi mer ekologiskt hållbara metoder. Vi kräver ökad social hållbarhet för att få samhället att gå framåt i form av ökad jämställdhet, integration och samverkan med varandra.
Företagen ska inte behöva lägga onödigt många resurser på metoder, som bland annat GPS- mätning med stång, som redan är på väg att fasas ut när tekniken ligger mitt framför en.
Användningen av drönare inom anläggningsarbeten uppfyller flera hållbarhetskrav för att nå delar av de globala målen som tagits fram för Agenda 2030. Nedan följer exempel på delmål som gynnas av arbete med drönare, i de tre olika hållbarhetsaspekten; ekonomisk-, ekologisk- och social hållbarhet.
6.1. Ekonomisk hållbarhet
Delmål 8.1. – Upprätthåll en hållbar ekonomisk tillväxt.
Delmål 8.2. - Främja ekonomisk produktivitet genom teknisk innovation, uppgradering och diversifiering.
Delmål 8.4. - Förbättra resurseffektiviteten i produktion och konsumtion, samt sträva efter att bryta det samband som finns mellan miljöförstöring och ekonomisk tillväxt. (Anständiga arbetsvillkor och ekonomisk tillväxt, 2021)
Mätning av anläggningsarbeten med hjälp av drönare bidrar till ovanstående delmål, bland annat genom att skapa nya och mer lönsamma jobb; och som nämnt i tredje kapitlet kräver drönarflygning en mindre mängd arbetskraft. Bygg- och anläggningsföretag kan köpa in drönare och använda dem till snabbare och säkrare jobb och därmed minska oönskade
kostnader på grund av felaktiga mätningar. Produktionen blir alltså effektiviserad och det krävs inte samma mängd resurser som traditionella metoder.
6.2. Ekologisk hållbarhet
Delmål 11.6. – Minska städers påverkan på miljön per person till 2030. (Hållbara städer och samhällen, 2021)
Genom att använda en elektronisk drönare som drivs på batterier sker ingen form av utsläpp av miljöfarliga ämnen till skillnad från, exempelvis, fordonsburen skanning.
6.3. Social hållbarhet
Delmål 8.8. - Främja en trygg och säker arbetsmiljö för alla och skydda de arbetstagandes rättigheter. (Anständiga arbetsvillkor och ekonomisk tillväxt, 2021)
Delmål 9.1. – Skapa motståndskraftiga, hållbara och inkluderande infrastrukturer. (Hållbar industri, innovationer och infrastruktur, 2021)
För att skapa en trygg och säker arbetsmiljö krävs det att förebygga risker. Som nämnt i tredje kapitlet kan en drönare lyfta och flyga i princip var som helst och en person behöver inte gå i branta, farliga slänter för att kunna ta en punkt med en GPS-stav. Genom att skapa mer
inkluderande och motståndskraftiga infrastrukturer ökar den sociala tryggheten i samhället. Den precisa mätningen som går att få ut med skanning ökar säkerheten vid byggen och minskar risken för faror vid förvaltning. Som nämnt i tredje kapitlet; tack vare att kontroller kan repeteras i jämna mellanrum utan någon större kostnad kan byggen kontrolleras i förvaltningsskedet.
7. Resultat
7.1. Intervju
Intervjuer med mättekniker Matthew O’connor, och mätingenjör Mika Suorsa, vilka båda jobbar på BDX Företagen AB i Luleå, har upprättats genom sms-meddelanden med anledning av den rådande pandemin. Frågorna är till stor del lika men de skiljer sig åt i eventuella
följdfrågor beroende på de svar som de intervjuade gav initialt.
Båda menar att produktiviteten med drönare är högre än, exempelvis, med GNSS-mätning.
MO säger att den till och med kan öka med 230%. De båda tror på att autonoma drönare är framtiden men MS menar att det nu är viktigare att utveckla en bättre mätnoggrannhet och snabbare metoder för att hantera den stora mängd data som produceras. Företaget BDX har tankar om att autonoma drönare kan vara gynnsamma i vissa typer av projekt, men inget har specificerats just nu. Båda menar att drönare är mer ekonomiskt hållbara än traditionella metoder, men enligt MS, förutsatt att det är en nog stor yta för att det ska vara gynnsamt.
De två intervjuade är eniga om att drönare är ett säkrare alternativ. MO poängterar att ingen behöver vistas på en trafikerad väg eller ett järnvägsspår, samtidigt som infrastrukturen får vara i drift, medan MS säger att det blir en säkrare arbetsmiljö vid mätning av ytterkant på broar och bergskanter högt upp. MS poängterar dock att detta förutsätter att kvaliteten blir som
efterfrågad.
Angående nackdelar tar MS upp att det är kort flygtid relativt till tiden det tar att ladda drönaren inför flygning. Detta kan vara problematiskt i fall där batteriet skulle ladda ur innan färdig mätning och om den som ska mäta har färdats en längre sträcka; då kan i stället metoden bli mer kostsam än gynnsam. Han säger även att bearbetning av data kan vara tidskrävande vid, exempelvis, vägens mitt eller vägkanter, samt att markens höjd kan vara svår att mäta rätt vid fall där det är mycket vegetation. MO nämner att en nackdel, men också risk är att drönare är farliga om de träffar någon. Han menar dock att detta inte blir ett stort problem i framtiden eftersom tekniken blir mindre och bör därav inte orsaka någon större skada.
7.2. Allmän information
All den informationen jag erhållit kommer från källor på internet. Många av källorna kompletterar varandra, men berör och bekräftar information som står i andra.
Med drönare är det möjligt att få samma, om inte högre kvalitet och säkerhet än med mer traditionella metoder, och samtidigt göra arbetet under en kortare tid, vilket i sin tur leder till en minskning av kostnaden för att undersöka arbetsområdet. Eftersom drönare kan flygas och mäta på en mycket lägre höjd än bemannade flygplan kan högupplösta bilder med exakta data genereras utan påverkan av atmosfäriska störningar i luften, som exempelvis moln. Att
framställa topografiska data kan ske upp till 500 % snabbare med en drönare än vad som är möjligt med traditionella metoder, och med mindre arbetskraft än det traditionella. Det faktum att en drönare är flexibel i var den kan flyga och lyfta ökar säkerheten på arbetsplatsen eftersom arbetstagare kan undvika att stå på riskabla platser för att utföra mätningar. Även kostnader
minskas vid vägar och järnvägar där det, i normala fall, hade varit nödvändigt att stänga trafiken. Detta är dock inte nödvändigt vid användningen av drönare och därmed kan organisatoriska omkostnader undvikas.
Transportstyrelsen har fastställt bestämmelser som ska göra hanteringen av drönare säkrare, och en av dessa är att föraren alltid, utan hjälpmedel, ska ha drönaren inom synhåll.
Med hjälp av 3D-modeller som skapas av drönarskannade punkter är det möjligt att visualisera stadsmiljöer tredimensionellt. Med denna funktion är det möjligt för planerare av byggen, och medborgare att ta del av digital, verklighetstrogen information för att därmed kunna erbjuda nya tankar och idéer om arbetet, vilket i sin tur leder till en ökad social hållbarhet.
Mätning med drönare bidrar till alla tre hållbarhetsaspekten. Ekonomisk hållbarhet bidrar det till genom att undvika att behöva göra om mätningsjobb; vissa utgifter faller bort och pengar kan sparas eller investeras. Det krävs färre resurser och mindre arbetskraft för att mäta med en drönare, samt att det skapas nya jobb för drönaroperatörer. Den ekologiska aspekten är till stor del att metoden är fri från farliga ämnen som släpps ut i naturen till skillnad från när skanning eller fotografering görs med bilar. Från ett socialt hållbart perspektiv är drönaranvändningen gynnsam i form av att skapa trygga säkra miljöer, främst för mätteknikerna för att undvika skada i riskfyllda arbetsmiljöer, men självklart även för omgivningen. Användningen av drönare i anläggningsarbeten kan leda till nya säkrare hus, tack vara den exakta mätningen som går att utföra. Infrastrukturen kan byggas bättre och säkrare, vilket kan leda till smidigare och snabbare transportering, till- och från jobb, till vänner och familj långt bort, och andra sysselsättningar som bidrar till en socialt hållbar utveckling.
Vid Luleå tekniska universitet har forskare visat upp när de inspekterar ett vindkraftverk med hjälp av autonoma drönare; något som är ett stort steg in i framtiden för artificiell intelligens inom byggindustrin. George Nikolakopoulos, professor i robotik och artificiell intelligens menar att detta projekt lägger grunden för oss människor att integrera med flygrobotik och framtidens uppdrag inom autonoma inspektioner med drönare.
8. Slutsatser
Slutsatsen skrivs med stöd av de resultat som är framtagna i detta arbete och presenteras i följande kapitel.
En stor nackdel är flygtiden; att ladda batteriet till drönaren tar lång tid relativt till hur länge den kan flyga. Detta kan bli kostsamt om batteriet inte räcker till det arbetet som ska utföras.
Där det är mycket vegetation kan drönaren ha svårt för att få en exakt höjd på överytan av marken. Det är även tidskrävande att bearbeta den data som framställs. Det finns ett flertal bestämmelser som reglerar hur drönare får användas; en viss begränsning orsakas av en bestämmelse som säger att drönaren alltid ska vara inom synhåll för föraren, utan hjälpmedel för detta. Risker som kan uppstå är att någon får en drönare på sig. De är ofta stora, tunga, och kan orsaka allvarlig skada.
Av mina resultat går det inte att bestämma exakt hur lönsam användningen av drönare är men slutsatsen är att det varierar mellan olika fall; drönarstyrd mätning är mer ekonomiskt lönsam, förutsatt att ytan är nog stor för att vara gynnsam av den typen av mätning. Däremot om drönaren av någon anledning inte skulle vara i skick för flygning kan arbetet i stället bli kostsamt. Den slutgiltiga slutsatsen är dock att metoden med drönare, under rätt
omständigheter, är mer lönsam.
Utvecklingen av drönare har fram till idag gått genom många prövningar. Det finns flera regleringar för att det ska fungera så säkert som möjligt, och vem som helst kan i princip göra mätningar med drönare. Vid Luleå tekniska universitet har forskare kollat på
användningsområden av autonoma drönare och de ser en bredare och mer alldaglig användning som ett rimligt mål. En mätingenjör på BDX har även varit intresserad av just autonoma drönare vid vissa anläggningsjobb.
Drönare är gynnsamt ur alla hållbarhetsaspekter till en viss grad. Den som är mest hållbar tycks vara den sociala aspekten med tanke på vilket förebyggande av risker som drönare skapar, samt hur trafik inte behöver tas ur drift för att en drönaroperatör ska jobba där. Den ekonomiska aspekten har visats gynnas så länge det finns rätt förutsättningar, och det är de som planerar för arbetet som med sin kompetens får avgöra om arbetet gynnas ekonomiskt av drönare eller om det räcker med någon typ av traditionell metod. Den ekologiska aspekten har som fördel att drönaren drivs på el och därmed inte släpper ut miljöfarliga avgaser som bränsledrivna fordon gör. Den sistnämna aspekten är viktig men i min mening inte lika gynnad som den sociala- och den ekonomiska aspekten.
9. Diskussion
Ett godtagbart resultat har uppnåtts i förhållande till de metoder jag använt för att söka information, samt den tiden under vilket jag skrivit detta examensarbete på. Tidsplaneringen som jag upprättade för att förhålla mig till var svår att hålla då jag några veckor senare än planerad skrivstart började skriva, vilket orsakades på grund av ovisshet i hur jag skulle samla information inom ämnet samtidigt som en annan kurs fortgick.
Ett mer önskat resultat hade blivit ifall jag hade haft metoder för informationshämtning som hade gett mer specifika, tydliga förklaringar genom eventuell statistik eller liknande för att tydligare kunna se, till exempel, hur gynnsamt det är för företaget att mäta med drönare. Det var dock med anledning av denna idé angående metoder för hämtning av information som examensarbetet initialt stod still.
Referenser
(Alfredsson, 2021)https://www.ltu.se/research/subjects/RoboticsAI/Inspektion-och- underhall-med-autonoma-dronare-1.209456
(Anständiga arbetsvillkor och ekonomisk tillväxt, 2021) https://www.globalamalen.se/om- globala-malen/mal-8-anstandiga-arbetsvillkor-och-ekonomisk-tillvaxt/
(Basler, 2016) https://www.youtube.com/watch?v=OMDfQC0m4i4
(Bekämpa klimatförändringarna, 2021)https://www.globalamalen.se/om-globala-malen/mal- 13-bekampa-klimatforandringarna/
(Cumatix, u.å Hämtat 22-01-9) https://cumatix.se/imu-sensorer-darfor-behovs-de-i- automations-och-automotive-applikationer/
(Hållbar industri, innovationer och infrastruktur, 2021) https://www.globalamalen.se/om- globala-malen/mal-9-hallbar-industri-innovationer-och-infrastruktur/
(Hållbara städer och samhällen, 2021) https://www.globalamalen.se/om-globala-malen/mal- 11-hallbara-stader-och-samhallen/
(Jonas & Berns, u.å. Hämtat 22-01-02)
https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/dr%C3%B6nare
(”Om två, tre år utför drönare trädgårdsarbete”, 2017)https://www.svd.se/sjalvstandiga- dronare-snart-hemma-hos-dig
(Svanberg, u.å Hämtat 22-01-02)
https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/lidar?fbclid=IwAR0NEYLP8X6u shudQy0OvTBmTJzVDuTQ888mwQIHKAtU3cEOc1zHtqD0-Ow
(What is LiDAR and how does it work?, u.å Hämtat 21-12-14) https://geoslam.com/what-is- lidar/
(Wingtra, u.å. Hämtat 21-12-28) https://wingtra.com/drone-mapping-applications/surveying- gis/
Bilagor
Bilaga 1 - Intervju med Matthew O’Connor – Mättekniker på BDX Företagen AB i Luleå
GLQ: Hur har förändringen av drönare inom anläggningsbranschen sett ut tills nu och hur tror du den kommer förändras i framtiden?
MO: Byggbranschen brottas med en hel del ineffektivitet. Att använda drönare ökar
produktiviteten med 230%. Ett bra exempel är en mättekniker som tar en vecka eller upp till en månad att mäta befintlig mark. En drönare med lidar-skanning kan ta upp till 4 timmar med samma gps-noggrannhet som ett ntrip-nätverk. I framtiden kommer drönarna inte behöva en drönaroperatör (så länge myndigheternas regler ändras) och kan flyga autonoma uppdrag som valts ut av företaget.
GLQ: På vilka sätt kan drönare byta ut befintliga mätningsmetoder? Är det mer ekonomiskt hållbart?
MO: De sätt som drönare ersätter befintliga mätmetoder på hjälper med att inte stänga av infrastruktur som håller vägar och tåg i gång. Det ökar besiktningsmannens säkerhet genom att hen inte behöver vara på en trafikerad väg eller trafikerade järnvägsspår, eller stå bredvid
grävmaskiner. Fotogrammetri på drönare är inte nog exakt för att mäta till en nog hög standard för att ersätta det vi gör på fältet och bör därför endast ställas in för ortomosaik
fotodokumentation på ett projekt som ska uppdateras och levereras till Google Earth. Drönare med RTK och lidar är drönarna som ska ersätta besiktningsmannen ute i fält då den har samma noggrannhet som en gps-rover med ntrip. Med lidar-data kan du använda
maskininlärningsprogram som Vision Lidar för att automatiskt leta efter brytlinjerna i data och konvertera dem till polylinjer till dina CAD-program för att bygga eller ändra modeller på dessa data. Det är mer ekonomiskt hållbart att använda en lidar-drönare med RTK eftersom den är snabbare och säkrare än en lantmätare som går och mäter, samt att du samlar in mer data ute på fältet som kan ge ett bättre grepp om den mark som vi kommer att bygga vidare på.
GLQ: Finns det några stora nackdelar med drönare?
MO: En nackdel med att använda drönare är att de är farliga om de träffar någon eller något.
Men eftersom tekniken blir mindre ser jag inte detta som ett stort problem inom en snar framtid.
Bilaga 2 - Intervju med Mika Suorsa – mätingenjör på BDX Företagen AB i Luleå
GLQ: Hur har förändringen av drönare inom anläggningsbranschen sett ut tills nu och hur tror du den kommer förändras i framtiden?
MS: Det har förändrats från att vara en specialitet till att alla kan utföra drönarmätning med en hobbydrönare. Jag tror att den kommer att ersätta GNSS-mätning vid stora ytor där man ser en tidsvinst, eventuellt kanske helt och hållet.
GLQ: Kan vem som helst använda drönare för mätningar eller är det viktigt att vara utbildad mättekniker för att göra det?
MS: Det finns inga krav eller regler än vad som beställaren kräver. Utbildning och erfarenhet ger en trovärdighet att kunna framställa korrekt data.
GLQ: På vilka sätt kan drönare byta ut befintliga mätningsmetoder? Är det mer ekonomiskt hållbart?
MS: Drönare skulle kunna ersätta traditionella metoder där man har stora ytor att mäta in, och där av sker ekonomiska vinster. Det skulle bli säkrare arbetsmiljö vid inmätning av till exempel bergskant på höga höjder eller ytterkanter av broar. Förutsatt att man kan få en kvalité som efterfrågats.
GLQ: Finns det några stora nackdelar med drönare?
MS: Batterier; det tar lång tid att ladda och flygtiden är kort. Efter bearbetning av bilder och/eller scanning tar det mer tid än traditionellt.
GLQ: Vad tar mer tid än traditionellt? Är det en separat nackdel från batteriaspekten?
MS: Ja, det är separata aspekter. Bearbetning av data att få ut, till exempel vägens mitt eller kanter kan idag vara tidskrävande. Jag kan tillägga att man kan inte alltid kan vara säker på att man får markhöjden rätt när det är mycket vegetation.
GLQ: Är autonoma drönare något du har kollat på eller som varit intressant för BDX?
MS: Autonoma drönare finns i baktanken att bli framtiden men just nu tycker jag att man ska utveckla bättre mätnoggrannhet och/eller snabbare sätt att hantera den enorma mängd data. Jag har en tanke om att det för vissa projekt kan vara lämpligt att använda en sådan teknologi.
GLQ: Har du något exempel just nu på typ av projekt där autonom drönare kan vara lämpligt?
MS: Nej, inte just nu. Men jag tänker att det skulle passa överallt en gång i veckan, bara för fotografering.
