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无人机竟能监测气体污染源?用过灵嗅的就知道
2019-09-11 16:46 TOM   

2019年1月起,生态环境部组织开展《打赢蓝天保卫战三年行动计划》考核评估,对地方污染防治小组实行严格的KPI考核:以细颗粒物浓度和空气质量优良天数比率为考核指标,并将专项行动、监测监控能力建设纳入考核指标。

“军中无戏言,完不成大气污染治理任务必将被问责。” 面对中央的铁腕决心,多个地区的大气污染治理迫在眉睫,而治理的第一步,就是全面、精准的空气质量监测。

传统方式监管难度大,无人机用于气体监测优势突出

然而,由于大气污染具有“涉及区域范围较大、区域之间污染物传输量大、污染源种类多、污染因子相对复杂”等特点,传统环境监测方式很难确定污染发生的直接源头,面临以下痛点:

1.工作量大:地方环保部门人员编制少,管理范围大,使用传统手段难以做到;

2.隐蔽性差:环保执法中,地毯式排查效率低,且容易“打草惊蛇”,能进去看的都是达标的;

3.污染源定位难:监测站周边的无组织排放源难以定位,影响城市排名和指标完成情况,且居民投诉难以处理;

4.有安全风险:疑似存在有害气体泄漏时,需要人工手持设备进行检测,人员安全难以保障;

5.灵活性差:在突发性污染事件中,传统手段无法及时做出有效反应;

6.缺乏全面性:仅能近地面监测和定点监测,无法全面了解区域内不同高度下污染分布数据及变化趋势,难以了解污染的传输特性。

而采用无人机/汽车搭载小型大气移动监测设备,对特定区域的空气污染情况进行二维/三维扫描,并实时生成直观的可决策信息,可帮助环保部门针对性地解决下述痛点:

1.高效省时:有效提升管理与排查效率。东莞市环保局在实际使用中,效率提升了60+倍。

2.灵活隐蔽:大气监测无人机出动速度快、隐蔽性强,留给偷排企业的反应时间极短,有助于找寻真实的问题所在;

3.快速锁定污染源:通过带有经纬度标记的污染浓度数据和强大的数据可视化与分析软件,可以快速定位污染源的位置与传输方向,为提升监测站点数据排名提供行动思路与依据,且可以高效回应居民投诉;

4.降低风险:在事故中,可利用大气监测无人机代替人工深入危险区域采集数据,确保人员安全;

5.机动灵活:灵活选择扫描路径与监测方位,不受地表因素(如道路与建筑等)限制,且准备时间短,出动速度快;

6.全面分析:利用大气监测无人机扫描不同高度下的三维污染浓度信息,可帮助有关部门了解污染的三维空间分布情况,进而捋清污染成因及传输特点,为大气防治提供行动思路和依据。

灵嗅——超细网格大气移动监测系统

Sniffer4D灵嗅®是一款大气污染移动监测系统,包含硬件及其配套的Sniffer4D Mapper数据可视化与分析软件。它可搭载于无人机、汽车、直升机等移动载具或手持使用,对特定区域的空气污染情况进行二维或三维扫描,并实时生成清晰、直观的污染浓度分布图,为环境监测、应急救援、应急响应、智慧城市与科学研究等领域提供强有力的决策依据。

灵嗅系统提供一站式工作流程,数据采集与分析同步进行,为用户解决了数据采集、数据分析、结果呈现、工作汇报、数据储存等一揽子问题,极大地节省了时间与人力成本。

图:Sniffer4D灵嗅®是一款大气污染移动监测系统,包含硬件及其配套软件,可搭载于无人机、汽车等移动载具使用

特点一:可灵活选择载具和检测项目组合

灵嗅小巧轻便,集成简单,可灵活搭配各类无人机、直升机、汽车等移动载具,及可见光、红外热成像等相机。用户还可根据不同的应用需求,灵活选择一项或多项检测项目(并可在后期添加或更换)。一次任务中,灵嗅可同时采集最多9种空气污染物浓度并实时传输至Sniffer4D Mapper软件,可选检测模块如下:

特点二:气体监测数据准确、可靠,经过权威机构检验

灵嗅采集的数据具有超高的空间分辨率,可精确到每条街、每栋楼、甚至每个高度,最小网格5m*5m,且实现了ppb级别的检测精度。性能经过国家级计量测试中心权威检验,与千万元级别的超级监测站相比,长期数据相关性(R²)达到0.81-0.95,长期平均误差<±10%(校准后),达到行业领先水准。

每台灵嗅在出厂前需经过严格的品质控制流程,并提供精校准报告(针对特定传感模块),通常12个月内无需再次校准。考虑到各地标准不同,用户也可以通过灵嗅的配套软件,根据当地国控站/省控站/市控站的数据对设备进行校准,使灵嗅的数据与当地监测数据吻合度更高,更具备参考价值。

图:华南国家计量测试中心出具的校准证书(CO、SO2、O3、NO2、VOC、CH4),在校准后展现了优异的准确性、可重复性与响应时间(联系可飞科技获取更多资料)

特点三:气体监测数据实时传输至无人机遥控器、指挥中心大屏幕

灵嗅的监测数据可通过大疆Payload SDK实时传输至遥控器界面,同时还可通过4G/微波电台实时传输至现场、办公室、指挥中心等任意地点,指挥中心大屏幕上可实时监控污染数据,满足数据远程传输和多台电脑同时监控的需求。所有数据链路均配备数据断点续传功能,同时设备自带SD卡数据备份模块,最大程度保证任务数据的完整性。

图:无人机遥控器界面、任务现场、办公室、指挥中心等任意地点都可实时查看灵嗅的监测数据

特点四:强大的数据可视化与分析功能

在飞行过程中,灵嗅的配套软件可实时生成二维与三维污染物分布热力图,污染物分布一目了然,为用户提供直观高效的决策依据。并在任务结束后,系统可一键生成任务报告、一键导出原始数据表格,便于决策、汇报与分析。

图:软件可实时生成2D网格、3D点云空气污染分布热力图,任务结束后一键生成任务报告、原始数据表格,便于决策、汇报与分析。

公司简介与案例介绍

传统的空气监测方式通常只能提供以城市或城区为界限的空气污染数据,无法体现小范围内空气污染的分布特点及差异性。这些信息的缺失直接制约了地方环保部门、企业与个人做出最快速、有效、健康的决策。可飞科技的团队聚集在一起,正是为了解决这一难题。

深圳市可飞科技有限公司(Soarability Technologies)由一支来自新西兰奥克兰大学,具有丰富传感器与机电系统研发经验的技术团队创办,并享受深圳市政府对于高层次海归创业团队的扶持政策。我们专注于研发可搭载在各类无人机与汽车上的大气污染监测系统,使其可以灵活、准确地获取与分析精确到每条街道、每栋楼、甚至每个高度的,具有超高空间分辨率的超细网格大气污染信息(Hyper-local Air Pollution Information),为环境监测、应急救援、应急响应、智慧城市与科学研究等领域提供强有力的决策依据。

可飞科技Sniffer4D灵嗅®超细网格大气移动监测系统与Sniffer4D Mapper数据可视化与分析软件目前已经在15个国家、国内25个省级行政区投入使用,为这个全新的细分领域设立了行业标杆,并积累了大量的应用案例,例如(详细案例请查看可飞科技官网):

帮助环保部门快速锁定工业区和居民区的污染源头,并摸清污染物的传输特征;

帮助大型工业企业便捷获取厂区不同高度空气污染的分布图,安全高效地监控厂区运行情况;

帮助石油化工企业分析油气井、储罐与输气管道周边的空气成分,提升检查效率与安全性;

帮助垃圾填埋场检测覆膜上方臭气泄露情况,及时发现裂口和漏点,提高巡检效率与安全性;

帮助应急救援队伍在突发事故中摸清有毒有害气体的扩散情况并划定疏散范围;

帮助科研队伍收集传统手段难以收集到的三维空气污染分布数据;

帮助港口管理部门排查燃烧违规标号燃油的船只。

可飞的客户包括中国生态环境部、英国石油公司、中国石化、香港科技大学、澳门大学、华中科技大学、各省市区环保部门、各地的无人机服务商、各地的环保检测公司等。可飞科技目前已在相关领域上报19项发明专利,4项实用新型专利,以及多项PCT专利。

 

责任编辑: WY-BD

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