水監(jiān)測再添利器 無人船破浪而來
.jpg)
圖為手持遙控器的工作人員正在對無人船進(jìn)行操控。
三月的江南水鄉(xiāng)，花紅柳綠，水清波平。在蘇州市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)的一條寬闊河流中，游弋著三艘一米多長的小船。岸上，監(jiān)測站工作人員手持遙控器，操控著無人船在不同點(diǎn)位有條不紊地采樣。筆記本電腦不斷接收到水質(zhì)監(jiān)測的成組數(shù)據(jù)，并很快形成圖表和圖片。檢測人員高興地說：“有了無人船，水環(huán)境監(jiān)測工作效率高多了，勞動強(qiáng)度降多了！”
自從環(huán)保工作的重要性被大眾所認(rèn)知和接受，相關(guān)部門在環(huán)保工作上的投入力度也越來越大，作為“排頭兵”的環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域迎來了一個新成員。為了實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，近年來，無人監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)用已經(jīng)成為主流趨勢之一，不管是無人機(jī)，還是無人船，都已經(jīng)在各自的領(lǐng)域大展手腳。
現(xiàn)階段地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測主要是通過人工采樣或依托自動監(jiān)測的模式來了解河湖斷面水質(zhì)狀況。針對不能實(shí)現(xiàn)對某斷面或某河湖長時間連續(xù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)及時性沒有保證等難題，北京瑞升特科技有限公司無人船技術(shù)的出現(xiàn)為傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測提供了全新的解決方案。
無人船彌補(bǔ)傳統(tǒng)監(jiān)測短板
傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測需要工作人員實(shí)際去到監(jiān)測水域采樣，但常出現(xiàn)水域結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作人員不便實(shí)地采樣的情況，導(dǎo)致監(jiān)測采樣困難重重；同樣是服務(wù)于環(huán)境監(jiān)測中心站，無人船優(yōu)勢明顯，具有采樣便捷、可迅速處理應(yīng)急事件、可在多樣性水域環(huán)境下進(jìn)行取點(diǎn)采樣、數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸反饋等特點(diǎn)。環(huán)境監(jiān)測無人船技術(shù)的研發(fā)單位——北京瑞升特科技有限公司的負(fù)責(zé)人介紹說。
每條無人船都安裝配有GPS系統(tǒng)，操控方式也分為人工遙控操控和衛(wèi)星GPS控制兩種，其中人工遙控可以完成人船相距2km以內(nèi)的水域監(jiān)測，GPS操控則可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號存續(xù)狀態(tài)下的無人行駛，同時在檢測開始前下載預(yù)定目標(biāo)地圖，在地圖上規(guī)劃好路徑點(diǎn)，避免位置偏離造成的檢測誤差。無人船的質(zhì)量、采樣和檢測方法以及數(shù)據(jù)使用均獲得環(huán)保部門等的相關(guān)認(rèn)證，方法合規(guī)、數(shù)據(jù)可靠。
無人船應(yīng)用后對斷面水質(zhì)監(jiān)測工作是否有幫助？工作人員解答道，無人船可對斷面交界處水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測趨勢分析，根據(jù)水流流向，判斷污染物擴(kuò)散趨勢和水質(zhì)成因，采樣準(zhǔn)確，易排查，減少因斷面交界成因不明而引發(fā)的責(zé)任推諉的情況發(fā)生。
水質(zhì)監(jiān)測的現(xiàn)狀是以固定監(jiān)測點(diǎn)位為基礎(chǔ)，在人所不能及的水域可采用無人船技術(shù)實(shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測，實(shí)際上是對常規(guī)監(jiān)測、采樣方式的一個補(bǔ)充。
采集數(shù)據(jù)回傳方面，無人船安裝了360°旋轉(zhuǎn)攝像頭，對監(jiān)測場景進(jìn)行圖像捕捉，無人船所采集的數(shù)據(jù)直接回傳至用戶服務(wù)器，建立數(shù)據(jù)平臺。基于污染物濃度制作渲染圖，對應(yīng)數(shù)據(jù)形成趨勢分析圖，多種樣式數(shù)據(jù)展示圖形便于用戶查看、分析。瑞升特有“一滴水”檢測技術(shù)，即抽樣只須一毫升水，三分鐘即可得出檢測結(jié)果，幾個檢測項(xiàng)目可同時進(jìn)行。
多類型無人船解決監(jiān)測難題
瑞升特科技擁有三艘功能定位不同的全自動無人監(jiān)測船，分別是C100S全自動無人采樣/監(jiān)測船、C180全自動無人水質(zhì)監(jiān)測船和C100P全自動無人測繪船。三艘全自動無人監(jiān)測船具備單獨(dú)巡測或集團(tuán)監(jiān)測能力，均具備實(shí)時記錄監(jiān)測期間途徑點(diǎn)的水質(zhì)參數(shù)、氣象參數(shù)等數(shù)據(jù)，擁有全過程視頻信息和對某個位置360°圖片捕獲信息的能力。
三艘船功能又各有偏重，C100S可適用藍(lán)綠藻水質(zhì)參數(shù)，曾在太湖水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目中予以應(yīng)用，對水質(zhì)變化的分析，對藍(lán)綠藻監(jiān)測起到預(yù)警作用；C180可對城市黑臭水體問題的來源氮、磷等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，對擬調(diào)查或污染事故水域進(jìn)行連續(xù)和定點(diǎn)現(xiàn)場分析；C100P是無人版?zhèn)葤呗暭{船，通過地貌聲納掃描返回的圖像可以探測到地下暗管，對水下河道狀況和規(guī)模化暗道情況進(jìn)行初步分析，這也是無人船技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測的應(yīng)用上的一個新的亮點(diǎn)。
無人船所獲取的信息最終通過網(wǎng)絡(luò)或人工導(dǎo)入的方式進(jìn)入定制軟件平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計，形成污染數(shù)據(jù)分布圖和曲線圖等圖文資料，供環(huán)境管理使用。
核心技術(shù)是數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)
據(jù)了解，無人船監(jiān)測系統(tǒng)集五大技術(shù)體系為一體，即無人船導(dǎo)航系統(tǒng)、監(jiān)測分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)云平臺系統(tǒng)、水質(zhì)渲染系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。
船只可自主導(dǎo)航、自主航行，可提前設(shè)定航行路線，根據(jù)GPS定位實(shí)現(xiàn)自動返航；超聲波自動避障；可搭載采樣、監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行采樣或數(shù)據(jù)及檢測。
采用連續(xù)流動分析方法，快速準(zhǔn)確分析；完全在線樣品處理；可實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)目通道同時分析。
數(shù)據(jù)與云端實(shí)時傳輸共享；多點(diǎn)數(shù)據(jù)同時上傳或下傳；通過云端實(shí)現(xiàn)設(shè)備的參數(shù)修正；實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的存儲備份功能；調(diào)閱無人船的工作歷時概況及航行軌跡；借助各類地理信息軟件，計算生成污染物分布圖形。
根據(jù)檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)，自動生成水質(zhì)污染的多種表現(xiàn)圖形，包括餅圖、折線圖、柱狀圖、GIS圖等。
通過河流水體的水溫信息、氣象信息、環(huán)境污染物檢測數(shù)據(jù)，包括水質(zhì)常規(guī)5參數(shù)：藻類、氨氮、COD、總磷、總氮等，結(jié)合周邊的工業(yè)企業(yè)排放、城市生活污水的排放情況，建立適當(dāng)?shù)暮恿髁饔蛩廴揪C合診斷和評估的量化模型。通過各指標(biāo)的時間與空間的關(guān)聯(lián)性定量闡明排放控制與具體類別的水環(huán)境之間的因果關(guān)系，預(yù)測預(yù)判環(huán)境污染事故的發(fā)生，測算各污染物質(zhì)來源總量。
這套數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)現(xiàn)階段在國內(nèi)是領(lǐng)先且唯一的，能夠保證數(shù)據(jù)處理的及時性、可靠性、高效性。
無人船優(yōu)勢日趨明顯
優(yōu)勢一：提高監(jiān)測效率
打破傳統(tǒng)建設(shè)自動監(jiān)測站密度稀疏、定期監(jiān)測的局面，無人船應(yīng)用后，一公里可設(shè)3個點(diǎn)，增加10倍監(jiān)測點(diǎn)位，密度增強(qiáng)，采用蓄電池的無人船，可進(jìn)行6~8個小時的持續(xù)航行，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)。
優(yōu)勢二：降低工作強(qiáng)度
無人船的全自動化處理可減少監(jiān)測人員工作強(qiáng)度，將監(jiān)測人員從強(qiáng)勞動中解放出來。
優(yōu)勢三：降低風(fēng)險系數(shù)
傳統(tǒng)監(jiān)測工作需要派員到復(fù)雜水域進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測、采樣，工作存在危險因素，無人船應(yīng)用后，只需遙控操作無人船即可進(jìn)入情況復(fù)雜水域進(jìn)行采樣、監(jiān)測。
優(yōu)勢四：降低投入資金
現(xiàn)階段水質(zhì)監(jiān)測仍按照以監(jiān)測自動站為主，并且多地仍在建設(shè)，但水質(zhì)自動監(jiān)測站的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了水質(zhì)監(jiān)測需求，而且建站資金的投入十分巨大，運(yùn)維費(fèi)用高，而一艘無人船可替代幾十個自動站，成本至少降低三分之二，監(jiān)測密度高，成為替代水質(zhì)自動監(jiān)測站的新方法。
無人船在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢遠(yuǎn)非人力可以比擬，它不僅能大大地縮短工作時間，提高工作效率，由此還解決了大量的資源，隨著技術(shù)的發(fā)展和人們環(huán)保理念的改變，無人技術(shù)必然是此后的主流趨勢之一。瑞升特現(xiàn)階段用戶多以購買服務(wù)為主，為水質(zhì)監(jiān)測部門提供了優(yōu)質(zhì)的解決方案，已在長江段、吳江水域、白洋淀得以應(yīng)用。這種新的檢測方法市場需求巨大，未來的應(yīng)用場景將會更加廣泛。楊陽
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
