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无人机环境监测技术如何应运而生当前,我国多地区面临大气环境质量改善巨大压力。对此,业内人士表示,只有精确找到本地污染物排放来源,结合地理、气象、环境衍生等众多原因综合分析,才能实现大气污染治理精准决策和快速应对。但由于大气污染具有涉及区域范围较大、区域之间污染物传输量大、污染源种类多、污染因子相对复杂等特点,环境监管难度非常大。传统的空气自动监测站的站房用地面积大,加上其成本及后期运营费用较高,因此很难进行大面积、精密化布点,并且基本上“说不清污染来源“。即使花大价钱采取空气监测站加密的方式进行监控,但以点位进行布置的监测数据始终很难判断污染源迁移和扩散情况,更无从确定污染发生的直接源头。地方政府需要一套快速、高效监测系统进行实时监控,克服人工、视频、监测站等监管存在的数据支撑不足等问题,实现精准监控,以满足大气污染治防治需求。“大区域”“精准”“高效快速”,无人机技术仿佛就是面对这样的关键词而生的。无人机在大气环境监测方面的应用,目前主要有以下三个方向一、无人机+可见光相机目前在环保方面应用最广的,就是传统的无人机+可见光云台, 不可否认,单纯的相机甚至变焦相机已经能够给环境监测带来新的思路,但是可见光相机对大气污染物的观测仅停留在拍照、视频阶段,缺乏精准监测数据作为支撑,并且受光照、雨雾、摄像头低分辨率等因素的影响,只能对污染浓度较大的可见性污染源如黑烟囱、秸秆焚烧等进行监控。 常规可见光载荷在环保方面只能算是锦上添花,环监人员难以有效的进行使用,买回来,用不着,最后只会沦为展示道具。[url=http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2019/04/bbd793b3.jpg][img=bbd793b3,484,300]http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2019/04/bbd793b3-484x300.jpg[/img][/url]二、搭载红外成像仪的无人机[url=http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2019/04/672482.jpg][img=672482,554,292]http://news.isweek.cn/wp-content/uploads/2019/04/672482.jpg[/img][/url]在环保应用方面,搭载红外成像仪的无人机,可以使无人机在夜间条件下进行监测,热像仪的热分布可视化、测温等特性能够较有效地发现夜间生产的企业,可作为遏制夜间偷排的一种手段。 某企业日间(可见光)和夜间(热成像)风机影像 但是热像仪同样受到环境条件的影响过大,并且,不同种类的企业的热分布形式不一、排放温度与排放量没有必然的关联,相关模型复杂需要长久的比对和监测才能得出检测结论,难以满足环监的迫切需求。三、无人机+气体传感器“无人机+气体传感器”即通过无人机搭载多种因子(如VOCs、SO2、PM2.5)的高精度气体监测传感器或者气体采集装置,在测区进行大范围的巡查,以寻找污染特征因子的监测方式。 随着技术的进步,便携式传感器精度已经达到可以接受的程度,尤其基于光离子化检测器(PID)方法的传感器,其检出限、精度甚至可以达到ppb级别,已经足够满足测量大气污染物浓度的要求。ISweek工采网推荐的英国alphansense传感器,专门为大气监测领域推出了环境空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量传感器,包括有毒气体传感器A4/B4系列、[url=https://www.isweek.cn/144.html]光离子气体传感器[/url]PID-AH以及PM2.5、PM10传感器OPC-N3,目前已在大气监测领域得到了广泛的应用。在理论支撑方面,长江学者彭仲仁教授带领的上海交通大学智能交通与无人机应用研究中心早在2011年已经对无人机在空气监测方面的应用进行了研究,其《基于无人机(UAV)技术的城市空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量4-D监测研究》、《基于无人机观测的PM2.5垂直分布规律研究》等多篇论文已经被多次引用。在实际应用方面,目前成都、唐山、宁夏等地区率先使用无人机进行监测,协助环监执法,同时环监大队根据无人机的发现进行查处了不少违法企业 。根据目前的无人机环境监测发展趋势,无人机搭载气体传感器是最快的发展防线。在监测结果呈现上,无人机+气体传感器数据呈现可视化,还不够环境监查执法非常讲究时效性,企业的违法偷排情况可能只会出现在某个时间段、甚至只是某一个瞬间,这也是环监取证难、执法难的原因之一。 无人机气体传感器在大气污染调查工作中会得到大量的实测数据,传统利用excel进行数据分析与管理的办法不仅无法直观展现污染物的空间分布形态,大量的数据需要多个工作日的处理和分析才能得出相关结论,难以为下一步的监测管理和治理工作提供决策支持。而可视化处理能够充分挖掘数据隐含的空间关联,揭示气体污染物的迁移转化规律,有助于科研人员、监察机构、科学直观地判读与分析大气污染情况, 高效快速的检测方式可为后续的一系列的治理措施提供支撑依据,节约人力成本。
[align=left][font=宋体][color=black][back=white]1.物联网技术的融合[/back][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=black][back=white]物联网技术为水质在线监测系统带来了革命性的变革。通过将传感器、数据采集设备、传输网络等物联网技术与水质监测相结合,实现了对水质参数的实时、连续、自动监测。这种集成化的设计,不仅提高了监测的准确性和效率,还实现了数据的远程传输和共享,为水质管理提供了更加便捷、高效的手段。物联网技术的应用,使得水质监测不再局限于传统的定点、定时采样,而是能够实现对整个水域的全面、实时覆盖。[/back][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=black][back=white]2.大数据分析的支撑[/back][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=black][back=white]随着数据量的不断增加,大数据分析在水质在线监测系统中发挥着越来越重要的作用。通过对大量水质监测数据的收集、整理、分析和挖掘,可以揭示水质变化的规律和趋势,为水质管理提供科学依据。大数据分析不仅可以帮助发现潜在的环境污染问题,还能为环境保护提供预警和决策支持。例如,通过对比历史数据和实时数据,可以预测未来一段时间内水质的变化趋势,为相关部门制定应对措施提供时间窗口。[/back][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=black][back=white]3.人工智能技术的引入[/back][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=black][back=white]人工智能技术的引入为水质在线监测系统带来了更高的智能化水平。通过应用机器学习、深度学习等人工智能技术,可以实现对水质监测数据的智能分析、预测和诊断。例如,通过训练模型,可以预测未来一段时间内水质的变化趋势;通过异常检测算法,可以及时发现水质异常并发出预警。这种智能化的监测方式,不仅提高了监测的准确性和效率,还大大降低了人工干预的成本和风险。[/back][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=black][back=white]4.无人化与自动化监测[/back][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=black][back=white]无人化与自动化监测是水质在线监测系统的重要发展方向。通过应用无人机、无人船等无人化设备,可以实现对偏远地区或难以到达区域的水质监测。这种无人化的监测方式,不仅减少了人力投入,还提高了监测的效率和准确性。同时,自动化监测技术的应用,如自动化采样、自动化分析、自动化报警等,也大大提高了水质监测的自动化水平,确保了监测数据的连续性和可靠性。[/back][/color][/font][/align]
[font='微软雅黑',sans-serif][color=#333333][back=white]国之崛起,必经略于海洋。随着经济全球化的发展,作为沟通全世界重要桥梁的船舶航运业也迅速发展,大量货物通过船舶销往世界各地。[/back][/color][/font][font='微软雅黑',sans-serif][color=#333333][back=white]为了防止国际航行船舶压载水和沉积物可能携带的有害水生物和病原体对水域生态环境、人体健康等造成损害,国际海事组织成员国共同制定了《2004年国际船舶压载水和沉积物控制和管理公约》,于2017年9月8日生效。[/back][/color][/font][font='微软雅黑',sans-serif][color=#333333][back=white]因此对船东来说,如何满足国际法规的要求成为了目前面临的重要问题。船舶如何进行自身环境因素的调查和检测,并依照IMO和VGP要求提交报告,以及对法规标准进行解读,这些都需要非常专业的技术团队提供支持。华碧实验室(华碧海事)作为第三方船舶检测机构,能够提供专业高效的压载水现场快检与实验室详检服务。[/back][/color][/font][font='微软雅黑',sans-serif][color=#333333][back=white]若一旦被查到不合规,船东将会面临高额罚款或者船舶滞留,不管哪一项对海洋运输业来说都是强烈的打击。船舶压载水检测标准主要有IMO(国际海事组织)D-2标准和2013版美国船舶通则VGP标准。[/back][/color][/font][font='微软雅黑',sans-serif][color=#333333][back=white]根据国际海事组织(IMO)规范要求,2022年6月1日起,将强制要求对压载水处理系统的生物有效性进行测试及通过验证压载水管理系统的机械、物理、化学和生物处理均正常运行来证明压载水管理系统安装到位。根据法规要求,检测过程中的取样和分析应由独立于BWMS制造商或供应商的第三方实体进行,并经主管机关批准后颁发国际压载水管理证书。[/back][/color][/font][font='微软雅黑',sans-serif][color=#333333][back=white]美国环保署(EPA)船舶通用许可证(VGP)(2013版)要求,所有进入美国水域(沿海3海里)停靠的船舶需要安装并使用USCG型式认可的压载水处理系统(或者替代管理系统AMS),且排放的压载水符合VGP标准,即有VGP压载水符合性检测报告。[/back][/color][/font][font='微软雅黑',sans-serif][color=#333333][back=white]为帮助船东、船厂、船务公司等相关机构进行压载水检测,出具合格检测报告,华碧(FALAB)海事拥有遍布全球超过13个国家和地区的45个港口的服务网络,经过多年的实践积累,华碧海事建立了完整的、符合国际标准的船舶压载水检测技术体系和实验室质量管理体系,能够提供专业高效的压载水现场快检与实验室详检服务,与全球船厂、船东、设备商及相关机构一同,为保护海域生态平衡提供有力的技术保障,共同促进海洋生态文明的发展!(更多船舶检测咨询可查询官网:华碧绿色船舶方案)[/back][/color][/font]