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世界地球日:淺析無(wú)人機在環(huán)境治理中的應用發(fā)展階段
2022-07-08

為提高民眾對于現有環(huán)境問(wèn)題的認識,從1970年開(kāi)始,國際上將每年的4月22日定義為“世界地球日”。近年來(lái),隨著(zhù)我國生態(tài)環(huán)境保護工作的重視,環(huán)境治理相關(guān)部門(mén)和行業(yè)企業(yè)不斷引入先進(jìn)智能設備和科學(xué)技術(shù),推動(dòng)環(huán)境治理手段的升級。

微信截圖_20210428163641.jpg正在作業(yè)的固定翼無(wú)人機

無(wú)人機作為先進(jìn)智能裝備,具有速度快、機動(dòng)靈活、不受地理環(huán)境限制等優(yōu)勢,能夠極大提高巡查效率,高效采集環(huán)境污染治理相關(guān)數據,近年來(lái)被廣泛應用到環(huán)保治理領(lǐng)域中;尤其是伴隨著(zhù)5G通信、人工智能、集成芯片、電池等技術(shù)的不斷革新,更加加深了無(wú)人機在環(huán)保治理中的應用深度。

縱觀(guān)無(wú)人機在環(huán)保治理中的應用發(fā)展,主要分為以下幾個(gè)階段:


1


基于無(wú)人機基礎性能的簡(jiǎn)單作業(yè)
最初,無(wú)人機剛應用到環(huán)保治理中時(shí),通常只是做簡(jiǎn)單的巡查取證任務(wù)。以大氣污染源巡查為例,無(wú)人機搭載可見(jiàn)光設備,可在指定區域上空進(jìn)行大面積快速巡查,迅速發(fā)現并定位污染源,隨后抵近源點(diǎn)偵察,對污染源進(jìn)行取證,并將證據信息發(fā)送給地面人員,引導其開(kāi)展相關(guān)執法工作。



 

微信截圖_20210428163734.jpg

無(wú)人機巡查發(fā)現的秸稈焚燒污染源

在面對大范圍的巡查時(shí),可以使用固定翼無(wú)人機和多旋翼無(wú)人機搭配作業(yè),先用固定翼無(wú)人機進(jìn)行大范圍快速巡查,探測到污染源后,再派出多旋翼無(wú)人機進(jìn)行近距離查探和取證,確保作業(yè)高效化。2018年,攜恩科技配合成都市農委(現成都市農業(yè)農村局)進(jìn)行的秸稈禁燒專(zhuān)項巡查中就采用了此方式作業(yè)。


微信截圖_20210428163945.jpg

固定翼無(wú)人機和多旋翼無(wú)人機搭配作業(yè)

相較于傳統的人工巡查,無(wú)人機為環(huán)保巡查提供了更為廣闊的巡查視角,有效彌補了人工巡查的盲區,建立了地空一體的立體巡查體系,真正做到了全覆蓋、無(wú)死角、全天候巡查,極大地降低了人力成本,提高了巡查效率,確保了取證效果。無(wú)人機巡查的高效便捷,使得它在越來(lái)越多不同類(lèi)型巡查任務(wù)中得到了積極應用。


無(wú)人機的測繪手段也可以用于環(huán)保治理。比如針對河道排污口的監管,在實(shí)際應用中可以利用無(wú)人機在排污口周?chē)M(jìn)行正射飛行,然后繪制出問(wèn)題點(diǎn)位的正射影像圖,通過(guò)正射圖觀(guān)察排污口準確點(diǎn)位、河道流向、河域植被情況及周?chē)O施等,從而對問(wèn)題點(diǎn)位進(jìn)行可視化、結構化的監管和展示。

微信截圖_20210428164016.jpg

攜恩科技應某部門(mén)要求繪制的河道正射圖


2


載荷升級,無(wú)人機環(huán)保應用多樣化
隨著(zhù)更多的先進(jìn)技術(shù)被應用到了無(wú)人機載荷的研發(fā)當中,無(wú)人機載荷不斷升級,使無(wú)人機功能越來(lái)越豐富,拓展了無(wú)人機在環(huán)保治理中的應用范圍。



紅外技術(shù)被應用到無(wú)人機載荷中后,大大加強了無(wú)人機夜間巡查的能力。針對工廠(chǎng)夜間偷排等情況,可以通過(guò)無(wú)人機搭載紅外設備進(jìn)行夜間巡查,發(fā)現疑似夜間偷排的大氣污染源和水污染源。

微信截圖_20210428164105.jpg


2019年,攜恩科技協(xié)助某部門(mén)進(jìn)行某工業(yè)園區夜間紅外巡查
針對污染檢測,近年來(lái)也有很多移動(dòng)檢測設備問(wèn)世,和無(wú)人機搭配作業(yè),豐富了其應用范圍。例如,無(wú)人機可搭載移動(dòng)氣體檢測設備,對PM2.5、PM10、SO?、CO、NO?、O?、VOCs等典型大氣污染物質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測,根據數據結果鎖定污染源位置,并現場(chǎng)出具數據報告,為相關(guān)執法部門(mén)提供信息數據。



微信截圖_20210428164211.jpg


移動(dòng)氣體檢測設備對某地的大氣污染物進(jìn)行實(shí)時(shí)監測
當然,當前我國對移動(dòng)檢測設備的檢測結果還未有明確的規范,大多數的檢測結果尚不能作為直接執法依據,但可以為執法部門(mén)提供信息數據支撐。



除此之外,無(wú)人機還可搭載取水檢測裝置進(jìn)行問(wèn)題水質(zhì)的樣本采集工作,實(shí)現樣本遠程采集和輸送。

不僅如此,無(wú)人機可同時(shí)搭載多種載荷進(jìn)行聯(lián)合作業(yè),如同時(shí)搭載移動(dòng)氣體檢測設備和紅外設備進(jìn)行夜間巡查和探測,可實(shí)時(shí)判定污染源,確保巡查的準確性和有效性。


3


基于無(wú)人機數字孿生的污染信息化監管與治理
近年來(lái),隨著(zhù)新一代信息技術(shù)的升級,以及人工智能、5G通信、云計算、大數據等先進(jìn)技術(shù)的不斷涌現,它們與無(wú)人機應用的跨界深度融合,讓無(wú)人機在社會(huì )治理和人民生產(chǎn)生活等各方面得到更加廣泛和深入的應用,同時(shí)也把無(wú)人機在環(huán)保領(lǐng)域中的應用推入到了信息化階段,一批污染治理信息化平臺應運而生。


 

2019年12月,攜恩科技配合成都市河湖保護和智慧水務(wù)中心,對沱江流域西江河全域進(jìn)行河道污染問(wèn)題巡查,在此次任務(wù)中,就使用到了攜恩自主研發(fā)的時(shí)空大數據智能飛行服務(wù)平臺。通過(guò)平臺的應用,不僅可以將無(wú)人機采集的污染源數據實(shí)時(shí)回傳至指揮大廳,供相關(guān)工作人員及時(shí)發(fā)現問(wèn)題、處理問(wèn)題,還可以通過(guò)實(shí)景三維地圖、全景圖、問(wèn)題點(diǎn)位影像檔案、巡查報告等形式,對環(huán)境污染問(wèn)題進(jìn)行回溯、分析、統計和研判,并對問(wèn)題整改進(jìn)行統一管理和監督跟進(jìn),覆蓋環(huán)境污染從發(fā)現、執行、整改到事后監督的全流程。

 

微信圖片_20210421180646.gif

污染信息化監管與治理平臺
而針對大氣污染,也有相關(guān)的監測和溯源平臺。例如攜恩科技與國內領(lǐng)先環(huán)保行業(yè)機構合作,研發(fā)出的重點(diǎn)區域大氣污染數據實(shí)時(shí)監測與溯源系統,則是無(wú)人機數字孿生與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。該平臺可對大氣污染數據進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和動(dòng)態(tài)分析,及時(shí)有效地對大氣污染進(jìn)行遠程監控、預警和溯源,實(shí)現對大氣污染的精細化管控。


 

微信截圖_20210428164330.jpg

重點(diǎn)區域大氣污染數據實(shí)時(shí)監測與溯源系統
環(huán)保領(lǐng)域只是一個(gè)縮影,縱觀(guān)上述過(guò)程,無(wú)人機在各行各業(yè)的的深度應用,不僅依賴(lài)于自身研發(fā)制造技術(shù)和相關(guān)交叉學(xué)科的科技發(fā)展,也依賴(lài)于作業(yè)團隊對行業(yè)應用和業(yè)務(wù)邏輯的深刻理解。相信隨著(zhù)科技的發(fā)展和軟硬件革新,以及無(wú)人機專(zhuān)業(yè)運營(yíng)團隊在應用領(lǐng)域的不斷研究和實(shí)戰,無(wú)人機在環(huán)保治理領(lǐng)域中還能發(fā)揮更大的價(jià)值和作用。
以上是筆者基于自身工作經(jīng)驗闡述的觀(guān)點(diǎn),若有不足之處歡迎指正。



 

世界地球日:淺析無(wú)人機在環(huán)境治理中的應用發(fā)展階段
2022-07-08

為提高民眾對于現有環(huán)境問(wèn)題的認識,從1970年開(kāi)始,國際上將每年的4月22日定義為“世界地球日”。近年來(lái),隨著(zhù)我國生態(tài)環(huán)境保護工作的重視,環(huán)境治理相關(guān)部門(mén)和行業(yè)企業(yè)不斷引入先進(jìn)智能設備和科學(xué)技術(shù),推動(dòng)環(huán)境治理手段的升級。

微信截圖_20210428163641.jpg正在作業(yè)的固定翼無(wú)人機

無(wú)人機作為先進(jìn)智能裝備,具有速度快、機動(dòng)靈活、不受地理環(huán)境限制等優(yōu)勢,能夠極大提高巡查效率,高效采集環(huán)境污染治理相關(guān)數據,近年來(lái)被廣泛應用到環(huán)保治理領(lǐng)域中;尤其是伴隨著(zhù)5G通信、人工智能、集成芯片、電池等技術(shù)的不斷革新,更加加深了無(wú)人機在環(huán)保治理中的應用深度。

縱觀(guān)無(wú)人機在環(huán)保治理中的應用發(fā)展,主要分為以下幾個(gè)階段:


1


基于無(wú)人機基礎性能的簡(jiǎn)單作業(yè)
最初,無(wú)人機剛應用到環(huán)保治理中時(shí),通常只是做簡(jiǎn)單的巡查取證任務(wù)。以大氣污染源巡查為例,無(wú)人機搭載可見(jiàn)光設備,可在指定區域上空進(jìn)行大面積快速巡查,迅速發(fā)現并定位污染源,隨后抵近源點(diǎn)偵察,對污染源進(jìn)行取證,并將證據信息發(fā)送給地面人員,引導其開(kāi)展相關(guān)執法工作。



 

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無(wú)人機巡查發(fā)現的秸稈焚燒污染源

在面對大范圍的巡查時(shí),可以使用固定翼無(wú)人機和多旋翼無(wú)人機搭配作業(yè),先用固定翼無(wú)人機進(jìn)行大范圍快速巡查,探測到污染源后,再派出多旋翼無(wú)人機進(jìn)行近距離查探和取證,確保作業(yè)高效化。2018年,攜恩科技配合成都市農委(現成都市農業(yè)農村局)進(jìn)行的秸稈禁燒專(zhuān)項巡查中就采用了此方式作業(yè)。


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固定翼無(wú)人機和多旋翼無(wú)人機搭配作業(yè)

相較于傳統的人工巡查,無(wú)人機為環(huán)保巡查提供了更為廣闊的巡查視角,有效彌補了人工巡查的盲區,建立了地空一體的立體巡查體系,真正做到了全覆蓋、無(wú)死角、全天候巡查,極大地降低了人力成本,提高了巡查效率,確保了取證效果。無(wú)人機巡查的高效便捷,使得它在越來(lái)越多不同類(lèi)型巡查任務(wù)中得到了積極應用。


無(wú)人機的測繪手段也可以用于環(huán)保治理。比如針對河道排污口的監管,在實(shí)際應用中可以利用無(wú)人機在排污口周?chē)M(jìn)行正射飛行,然后繪制出問(wèn)題點(diǎn)位的正射影像圖,通過(guò)正射圖觀(guān)察排污口準確點(diǎn)位、河道流向、河域植被情況及周?chē)O施等,從而對問(wèn)題點(diǎn)位進(jìn)行可視化、結構化的監管和展示。

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攜恩科技應某部門(mén)要求繪制的河道正射圖


2


載荷升級,無(wú)人機環(huán)保應用多樣化
隨著(zhù)更多的先進(jìn)技術(shù)被應用到了無(wú)人機載荷的研發(fā)當中,無(wú)人機載荷不斷升級,使無(wú)人機功能越來(lái)越豐富,拓展了無(wú)人機在環(huán)保治理中的應用范圍。



紅外技術(shù)被應用到無(wú)人機載荷中后,大大加強了無(wú)人機夜間巡查的能力。針對工廠(chǎng)夜間偷排等情況,可以通過(guò)無(wú)人機搭載紅外設備進(jìn)行夜間巡查,發(fā)現疑似夜間偷排的大氣污染源和水污染源。

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2019年,攜恩科技協(xié)助某部門(mén)進(jìn)行某工業(yè)園區夜間紅外巡查
針對污染檢測,近年來(lái)也有很多移動(dòng)檢測設備問(wèn)世,和無(wú)人機搭配作業(yè),豐富了其應用范圍。例如,無(wú)人機可搭載移動(dòng)氣體檢測設備,對PM2.5、PM10、SO?、CO、NO?、O?、VOCs等典型大氣污染物質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測,根據數據結果鎖定污染源位置,并現場(chǎng)出具數據報告,為相關(guān)執法部門(mén)提供信息數據。



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移動(dòng)氣體檢測設備對某地的大氣污染物進(jìn)行實(shí)時(shí)監測
當然,當前我國對移動(dòng)檢測設備的檢測結果還未有明確的規范,大多數的檢測結果尚不能作為直接執法依據,但可以為執法部門(mén)提供信息數據支撐。



除此之外,無(wú)人機還可搭載取水檢測裝置進(jìn)行問(wèn)題水質(zhì)的樣本采集工作,實(shí)現樣本遠程采集和輸送。

不僅如此,無(wú)人機可同時(shí)搭載多種載荷進(jìn)行聯(lián)合作業(yè),如同時(shí)搭載移動(dòng)氣體檢測設備和紅外設備進(jìn)行夜間巡查和探測,可實(shí)時(shí)判定污染源,確保巡查的準確性和有效性。


3


基于無(wú)人機數字孿生的污染信息化監管與治理
近年來(lái),隨著(zhù)新一代信息技術(shù)的升級,以及人工智能、5G通信、云計算、大數據等先進(jìn)技術(shù)的不斷涌現,它們與無(wú)人機應用的跨界深度融合,讓無(wú)人機在社會(huì )治理和人民生產(chǎn)生活等各方面得到更加廣泛和深入的應用,同時(shí)也把無(wú)人機在環(huán)保領(lǐng)域中的應用推入到了信息化階段,一批污染治理信息化平臺應運而生。


 

2019年12月,攜恩科技配合成都市河湖保護和智慧水務(wù)中心,對沱江流域西江河全域進(jìn)行河道污染問(wèn)題巡查,在此次任務(wù)中,就使用到了攜恩自主研發(fā)的時(shí)空大數據智能飛行服務(wù)平臺。通過(guò)平臺的應用,不僅可以將無(wú)人機采集的污染源數據實(shí)時(shí)回傳至指揮大廳,供相關(guān)工作人員及時(shí)發(fā)現問(wèn)題、處理問(wèn)題,還可以通過(guò)實(shí)景三維地圖、全景圖、問(wèn)題點(diǎn)位影像檔案、巡查報告等形式,對環(huán)境污染問(wèn)題進(jìn)行回溯、分析、統計和研判,并對問(wèn)題整改進(jìn)行統一管理和監督跟進(jìn),覆蓋環(huán)境污染從發(fā)現、執行、整改到事后監督的全流程。

 

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污染信息化監管與治理平臺
而針對大氣污染,也有相關(guān)的監測和溯源平臺。例如攜恩科技與國內領(lǐng)先環(huán)保行業(yè)機構合作,研發(fā)出的重點(diǎn)區域大氣污染數據實(shí)時(shí)監測與溯源系統,則是無(wú)人機數字孿生與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。該平臺可對大氣污染數據進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和動(dòng)態(tài)分析,及時(shí)有效地對大氣污染進(jìn)行遠程監控、預警和溯源,實(shí)現對大氣污染的精細化管控。


 

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重點(diǎn)區域大氣污染數據實(shí)時(shí)監測與溯源系統
環(huán)保領(lǐng)域只是一個(gè)縮影,縱觀(guān)上述過(guò)程,無(wú)人機在各行各業(yè)的的深度應用,不僅依賴(lài)于自身研發(fā)制造技術(shù)和相關(guān)交叉學(xué)科的科技發(fā)展,也依賴(lài)于作業(yè)團隊對行業(yè)應用和業(yè)務(wù)邏輯的深刻理解。相信隨著(zhù)科技的發(fā)展和軟硬件革新,以及無(wú)人機專(zhuān)業(yè)運營(yíng)團隊在應用領(lǐng)域的不斷研究和實(shí)戰,無(wú)人機在環(huán)保治理領(lǐng)域中還能發(fā)揮更大的價(jià)值和作用。
以上是筆者基于自身工作經(jīng)驗闡述的觀(guān)點(diǎn),若有不足之處歡迎指正。



 

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