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嗅探船舶尾氣 無人機變身電子狗
http://www.belolats.com2019-11-12 15:54:27儀器網

  隨著技術的發展與成本的降低,最初用于軍事目的的無人機早已進入日常生活,成為電子產品愛好者的常用設備。在消費級市場受到追捧的無人機在工業級市場也有著非常廣泛的應用,如農用無人機可進行播種、施肥、噴藥等操作。此外,無人機在土地測繪、消防救災、警用安保等領域也發揮著重要的作用。近日,在第二屆“新時代?大航海?強國夢——智能航運與創新發展”峰會上上海海事大學展示了無人機新的應用領域——船舶尾氣監測。

  船舶使用的柴油是一種污染較大的化石燃料,相對于污染管理嚴格汽油發動機,柴油機造成的尾氣污染要嚴重得多。根據去年《中國機動車環境管理年報》的統計數據,2017年我國船舶排放二氧化硫85.3萬噸、碳氫氧化物7.9萬噸、氮氧化物134.6萬噸、顆粒物13.1萬噸。柴油排出的污染物顆粒比PM2.5還小,并且附著著很多重金屬物質,不僅污染環境還危害人體健康。

  我國水路運輸業發展迅速,然而行業的發展也帶來更大的環境壓力。目前港口船舶尾氣已經成為長三角、珠三角、環渤海等港口集中地區空氣污染的主要來源之一,船舶尾氣排放已經是一個不容忽視的問題。雖然起步較晚,但我國已經采取措施開始治理港口船舶大氣污染。去年發布的《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》正式將調整擴大船舶排放控制區范圍提上日程,船舶尾氣監測系統的建設也受到了重視。

  現階段,基于遠程監測設備和嗅探法的監測系統是控制船舶尾氣排放的重要手段。海事部門在航道附近安裝包含NOx分析儀、SO2分析儀等空氣分析儀器在內的空氣質量連續監測系統。當船舶經過時,排放的尾氣擴散至監測點,系統就可以檢測到尾氣中污染物的濃度,并根據濃度變化信號計算該船舶單位燃油的污染物排放情況。這樣在不登船的情況下就可以篩選出尾氣不符合排放標準的嫌疑船只,減少人力資源的浪費,方便海事執法人員鎖定目標。

  上海海事大學的項目組研發了無人機船舶檢測系統,在無人機上搭載船舶尾氣檢測吊艙,通過分析尾氣中二氧化硫和二氧化碳的比值計算船舶所用燃油的硫含量。該吊艙體積小、重量輕,但檢測靈敏度與精度等都達到了國際領先水平。這種監測方案在通行的系統上更進一步,改善了監測系統只能固定在監測點的不足,消除了監管盲區。而且無人機進行檢測時會進入船舶的廢氣煙羽,得到的數據比固定點監測更準確。

  浦東海事局在使用新系統后取得了不小的成果,在7月15號首次發現過境船舶使用高硫燃油后又接連查獲多起船舶燃油硫含量超標案件。這意味著機載“嗅探”船舶尾氣監測系統可以有效對在航船舶進行尾氣檢測,加強了海事部門在船舶排放控制區內的監管能力。

  科技的發展帶動技術的進步,然而將技術成果轉化為實際可應用的項目仍需要相關行業的從業人員與研究者深入合作。我國對科技科技成果的轉化非常重視,近幾年制定了多項政策推動科研成果的市場化應用。機載“嗅探”船舶尾氣監測系統只是這一背景下的小成果,未來將會有更多的實用項目涌現,為社會帶來更大的變革。

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