水生态监测添利器——无人监测采样船

水生态监测添利器——无人监测采样船

2024-01-16 喻赛男 26

水生态监测添利器——无人监测采样船

《生态环境监测规划纲要(2020-2035)》提出2020-2035年间,生态环境监测将在全面深化环境质量和污染源监测的基础上,逐步向生态状况监测和环境风险预警拓展,构建生态环境状况综合评估体系。在地表水环境监测方面,根据水污染治理、水生态修复、水资源保护“三水共治”需求,统筹流域与区域、水域与陆域、生物与生境,逐步实现水质监测向水生态监测的转变。“十四五”期间,随着对生态环境监测要求的不断提高,国家大力推进组建统一的地表水环境监测网络,水质监测国控断面数量从2050个整合增加至4000个左右,实现了十大流域干流及重要支流、地级及以上城市、重要水体省市界、重要水功能区全覆盖。水域监测需求的急剧攀升同时也伴随着监测技术升级改造的迫切要求。

无人船弥补传统监测短板

传统的水质监测需要工作人员实际去到监测水域采样,但常出现水域结构复杂、工作人员不便实地采样的情况,导致监测采样困难重重;同样是服务于环境监测中心站,无人船优势明显,具有采样便捷、可迅速处理应急事件、可在多样性水域环境下进行取点采样、数据实时传输反馈等特点。在人所不能及的水域可采用无人船技术实现水质监测,实际上是对常规监测、采样方式的一个补充。

无人船,也称为水面机器人,能够搭载多种水质监测设备,如前置摄像头、声呐、水质分析仪等,对河道中的溶解氧、总磷、总氮等水质指标进行实时移动监测,并实时采集各类水质指标数据。这种技术的应用,使得水质监测工作更加高效,不仅减少了人工巡河的劳动强度,还提高了监测的准确性和实时性。

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每条无人船都安装配有GPS系统,操控方式也分为人工遥控操控和卫星GPS控制两种,其中人工遥控可以完成人船相距2km以内的水域监测,GPS操控则可实现网络信号存续状态下的无人行驶,同时在检测开始前下载预定目标地图,在地图上规划好路径点,提前设定航行路线,自主导航、自主航行,超声波自动避障。

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多类型无人船解决监测难题

根据功能定位的不同,无人船包括无人采样/水质监测船、全自动无人水质监测船、自动无人测绘船等类型。

自动采样无人船,船体小巧便携,能够在人所不能及的水域能够进行自动采样,并能机动灵活地开展大范围水体的水样自动采集工作。

水质监测船可以装载叶绿素、蓝绿藻检测探头,对水质变化进行分析,对蓝绿藻监测起到预警作用;还可以对城市黑臭水体问题的来源氮、磷等指标进行监测,对拟调查或污染事故水域进行连续和定点现场分析。

                            

  

  图为我司推出的几款无人船

自动无人测绘船通过地貌声纳扫描返回的图像可以探测到地下暗管,对水下河道状况和规模化暗道情况进行初步分析。

无人船优势日趋明显

优势一:提高监测效率

打破传统建设自动监测站密度稀疏、定期监测的局面,无人船应用后,一公里可设3个点,增加10倍监测点位,密度增强,采用蓄电池的无人船,可进行6~8个小时的持续航行,实现连续、实时监测数据。

优势二:降低工作强度

无人船的全自动化处理可减少监测人员工作强度,将监测人员从强劳动中解放出来。

优势三:降低风险系数

传统监测工作需要派员到复杂水域进行实地监测、采样,工作存在危险因素,无人船应用后,只需遥控操作无人船即可进入情况复杂水域进行采样、监测。

优势四:降低投入资金

现阶段水质监测仍按照以监测自动站为主,并且多地仍在建设,但水质自动监测站的数量远远满足不了水质监测需求,而且建站资金的投入十分巨大,运维费用高,而一艘无人船可替代几十个自动站,成本至少降低三分之二,监测密度高,成为替代水质自动监测站的新方法。

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