无人机/汽车大气移动监测,气体污染将无所遁形?

        北京时间2018年6月5日,首届大气移动监测挑战赛正式启动。挑战赛由美国环保协会(Environmental Defense Fund)与南科大工程技术创新中心(北京)主办,北京环丁环保大数据研究院协办。本次挑战赛在沧州及湘潭举行,旨在利用新型技术探索精细化污染监管模式,为打赢蓝天保卫战助力。


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        10月8日至10月17日,深圳可飞科技应邀参加本次大赛,成为国内大气移动监测解决方案提供商中第一批参加本次竞赛的企业。

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图1-大气移动监测挑战赛成果汇报

 

“天地一体”的环境监测网

        可飞科技在沧州市进行了为期一周的大气移动检测,通过汽车+无人机+灵嗅气体检测设备建立“天地一体”的环境监测网,对沧州市及市内重点区域进行了大气污染监测。协助有关部门对市内可疑污染源进行深度排查及区域日常巡检工作。与传统国控点+地面微型监测站的方式相比,这种移动及便携式的检测设备具备灵活、高效、成本低的特点,同时在检测准确性上与传统方法对比也毫不逊色。在污染源排查、工厂无组织排放监测、道路监管等场景,大气移动监测的新技术为我们提供了一种更加高效和直观的方法,让气体污染源变得无所遁形。


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图2- 汽车搭载灵嗅


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 图3-无人机搭载灵嗅


        由可飞科技研发的灵嗅气体检测设备最多可同时检测9种污染气体,可以搭载在无人机、汽车等移动载具上,实现“去到哪里,检测就到哪里”,配合专门的气体分析软件Sniffer4D Mapper,可以直观地对气体浓度、成分进行分析。利用无人机的灵活性,可在高空对地面进行拍照取证、工厂烟囱排放检测、污染气体扩散图绘制等。


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图4-沧州市某钢管厂


        10月10日,在对沧州市某钢管厂检测期间,汽车和手持设备均无法抵达厂区附近,而采用无人机搭载移动气体检测设备轻松地完成了对该工厂全方位的气体污染物检测。首先利用无人机在约50米高空绕烟囱盘旋飞行,根据实时显示的污染物数据可判断烟囱排放气体的主要成分,然后提升飞行高度至120米以烟囱为圆心飞行,最后沿污染区域上风口和下风口分别飞行,以确认排出的烟气对周边环境的影响。在污染物检测的同时拍摄可见光视频,既可以高空查看厂区周边的环境,也可以留下影像资料。


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图5-钢管厂东北处烟囱近照


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图6-钢管厂西南处烟囱近照

 

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图7-厂区SO2二维网格分布图


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图8-厂区NO2二维网格分布图

 

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图9-厂区SO2三维点云分布图


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图10-厂区NO2三维点云分布图


        注:上图9中标记红圈的位置为东北处烟囱位置,图10中为西南处烟囱位置。

        通过实地检测发现,该钢管厂的两类烟囱排放的气体成分和浓度不同,东北处主要以SO2为主,西南烟囱主要以NO2为主,在工厂区域气体污染明显高于周边区域。利用无人机近距离对烟囱排放进行检测和拍摄,对于偷排监测有极高的隐蔽性和及时性。


大气移动监测,快速锁定污染源

        当地相关部门反映,十月份过后,特别到了供暖季,污染分布就很难捉摸了,“知道有污染,但是不知道什么在污染”成了最大问题。而大气移动监测的新技术就恰恰能解决污染源定位的问题。在市区日常监测期间,可飞利用灵嗅气体分析设备及Sniffer4D Mapper分析软件发现了多处可疑污染源,在此看来,在新科技的推动之下,污染源的排查将变得越来越简单。


        无人机排查PM、VOC污染源——垃圾及塑料焚烧


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        道路PM污染源排查——秸秆焚烧

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        过去的五年,我国整个生态文明已经进入了一个新的阶段,精准监管和精准施政是生态环境保护部门对地方政府的核心要求,亦即网格管理、精准的识别技术、常态化监督。这使得大气污染物监测和分析的要求也更高。目前的环境监测难点在于大气污染物成分复杂、监测结果极易受不可控因素影响、数据干扰、数据可分析性低以及成本高昂。如何高效获取准确的大气污染物数据,同时有效分析和利用数据,并由此提出恰当的解决方案是环保从业者急需解决的问题。相信在科技日渐发达的今天,将会有越来越多的新技术被引入环保监测领域,共同为打赢蓝天保卫战而奋斗。


2018年11月4日 17:00
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