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嗅探船舶尾气无人机变身电子狗

2022-01-10 来源:济南机械信息网

嗅探船舶尾气 无人机变身电子狗

随着技术的发展与成本的降低,初用于军事目的的无人机早已进入日常生活,成为电子产品爱好者的常用设备。在消费级市场受到追捧的无人机在工业级市场也有着非常广泛的应用,如农用无人机可进行播种、施肥、喷药等操作。此外,无人机在土地测绘、消防救灾、警用安保等领域也发挥着重要的作用。近日,在第二届新时代•大航海•强国梦——智能航运与创新发展峰会上上海海事大学展示了无人机新的应用领域——船舶尾气监测。

船舶使用的柴油是一种污染较大的化石燃料,相对于污染管理严格汽油发动机,柴油机造成的尾气污染要严重得多。根据去年《中国机动车环境管理年报》的统计数据,2017年我国船舶排放二氧化硫85.3万吨、碳氢氧化物7.9万吨、氮氧化物134.6万吨、颗粒物13.1万吨。柴油排出的污染物颗粒比PM2.5还小,并且附着着很多重金属物质,不仅污染环境还危害人体健康。

我国水路运输业发展迅速,然而行业的发展也带来更大的环境压力。目前港口船舶尾气已经成为长三角、珠三角、环渤海等港口集中地区空气污染的主要来源之一,船舶尾气排放已经是一个不容忽视的问题。虽然起步较晚,但我国已经采取措施开始治理港口船舶大气污染。去年发布的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》正式将调整扩大船舶排放控制区范围提上日程,船舶尾气监测系统的建设也受到了重视。

现阶段,基于远程监测设备和嗅探法的监测系统是控制船舶尾气排放的重要手段。海事部门在航道附近安装包含NOx分析仪、SO2分析仪等空气分析仪器在内的空气质量连续监测系统。当船舶经过时,排放的尾气扩散至监测点,系统就可以检测到尾气中污染物的浓度,并根据浓度变化信号计算该船舶单位燃油的污染物排放情况。这样在不登船的情况下就可以筛选出尾气不符合排放标准的嫌疑船只,减少人力资源的浪费,方便海事执法人员锁定目标。

上海海事大学的项目组研发了无人机船舶检测系统,在无人机上搭载船舶尾气检测吊舱,通过分析尾气中二氧化硫和二氧化碳的比值计算船舶所用燃油的硫含量。该吊舱体积小、重量轻,但检测灵敏度与精度等都达到了国际水平。这种监测方案在通行的系统上更进一步,改善了监测系统只能固定在监测点的不足,消除了监管盲区。而且无人机进行检测时会进入船舶的废气烟羽,得到的数据比固定点监测更准确。

浦东海事局在使用新系统后取得了不小的成果,在7月15号发现过境船舶使用高硫燃油后又接连查获多起船舶燃油硫含量超标案件。这意味着机载嗅探船舶尾气监测系统可以有效对在航船舶进行尾气检测,加强了海事部门在船舶排放控制区内的监管能力。

科技的发展带动技术的进步,然而将技术成果转化为实际可应用的项目仍需要相关行业的从业人员与研究者深入合作。我国对科技科技成果的转化非常重视,近几年制定了多项政策推动科研成果的市场化应用。机载嗅探船舶尾气监测系统只是这一背景下的小成果,未来将会有更多的实用项目涌现,为社会带来更大的变革。

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