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

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

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

無人機作為先進智能裝備,具有速度快、機動靈活、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(shù)據(jù),近年來被廣泛應(yīng)用到環(huán)保治理領(lǐng)域中;尤其是伴隨著5G通信、人工智能、集成芯片、電池等技術(shù)的不斷革新,更加加深了無人機在環(huán)保治理中的應(yīng)用深度。

縱觀無人機在環(huán)保治理中的應(yīng)用發(fā)展,主要分為以下幾個階段:


1


基于無人機基礎(chǔ)性能的簡單作業(yè)
最初,無人機剛應(yīng)用到環(huán)保治理中時,通常只是做簡單的巡查取證任務(wù)。以大氣污染源巡查為例,無人機搭載可見光設(shè)備,可在指定區(qū)域上空進行大面積快速巡查,迅速發(fā)現(xiàn)并定位污染源,隨后抵近源點偵察,對污染源進行取證,并將證據(jù)信息發(fā)送給地面人員,引導(dǎo)其開展相關(guān)執(zhí)法工作。



 

微信截圖_20210428163734.jpg

無人機巡查發(fā)現(xiàn)的秸稈焚燒污染源

在面對大范圍的巡查時,可以使用固定翼無人機和多旋翼無人機搭配作業(yè),先用固定翼無人機進行大范圍快速巡查,探測到污染源后,再派出多旋翼無人機進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(nóng)委(現(xiàn)成都市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局)進行的秸稈禁燒專項巡查中就采用了此方式作業(yè)。


微信截圖_20210428163945.jpg

固定翼無人機和多旋翼無人機搭配作業(yè)

相較于傳統(tǒng)的人工巡查,無人機為環(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(qū),建立了地空一體的立體巡查體系,真正做到了全覆蓋、無死角、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。無人機巡查的高效便捷,使得它在越來越多不同類型巡查任務(wù)中得到了積極應(yīng)用。


無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(jiān)管,在實際應(yīng)用中可以利用無人機在排污口周圍進行正射飛行,然后繪制出問題點位的正射影像圖,通過正射圖觀察排污口準(zhǔn)確點位、河道流向、河域植被情況及周圍設(shè)施等,從而對問題點位進行可視化、結(jié)構(gòu)化的監(jiān)管和展示。

微信截圖_20210428164016.jpg

攜恩科技應(yīng)某部門要求繪制的河道正射圖


2


載荷升級,無人機環(huán)保應(yīng)用多樣化
隨著更多的先進技術(shù)被應(yīng)用到了無人機載荷的研發(fā)當(dāng)中,無人機載荷不斷升級,使無人機功能越來越豐富,拓展了無人機在環(huán)保治理中的應(yīng)用范圍。



紅外技術(shù)被應(yīng)用到無人機載荷中后,大大加強了無人機夜間巡查的能力。針對工廠夜間偷排等情況,可以通過無人機搭載紅外設(shè)備進行夜間巡查,發(fā)現(xiàn)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)助某部門進行某工業(yè)園區(qū)夜間紅外巡查
針對污染檢測,近年來也有很多移動檢測設(shè)備問世,和無人機搭配作業(yè),豐富了其應(yīng)用范圍。例如,無人機可搭載移動氣體檢測設(shè)備,對PM2.5、PM10、SO?、CO、NO?、O?、VOCs等典型大氣污染物質(zhì)進行實時檢測,根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果鎖定污染源位置,并現(xiàn)場出具數(shù)據(jù)報告,為相關(guān)執(zhí)法部門提供信息數(shù)據(jù)。



微信截圖_20210428164211.jpg


移動氣體檢測設(shè)備對某地的大氣污染物進行實時監(jiān)測
當(dāng)然,當(dāng)前我國對移動檢測設(shè)備的檢測結(jié)果還未有明確的規(guī)范,大多數(shù)的檢測結(jié)果尚不能作為直接執(zhí)法依據(jù),但可以為執(zhí)法部門提供信息數(shù)據(jù)支撐。



除此之外,無人機還可搭載取水檢測裝置進行問題水質(zhì)的樣本采集工作,實現(xiàn)樣本遠程采集和輸送。

不僅如此,無人機可同時搭載多種載荷進行聯(lián)合作業(yè),如同時搭載移動氣體檢測設(shè)備和紅外設(shè)備進行夜間巡查和探測,可實時判定污染源,確保巡查的準(zhǔn)確性和有效性。


3


基于無人機數(shù)字孿生的污染信息化監(jiān)管與治理
近年來,隨著新一代信息技術(shù)的升級,以及人工智能、5G通信、云計算、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)的不斷涌現(xiàn),它們與無人機應(yīng)用的跨界深度融合,讓無人機在社會治理和人民生產(chǎn)生活等各方面得到更加廣泛和深入的應(yīng)用,同時也把無人機在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用推入到了信息化階段,一批污染治理信息化平臺應(yīng)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行河道污染問題巡查,在此次任務(wù)中,就使用到了攜恩自主研發(fā)的時空大數(shù)據(jù)智能飛行服務(wù)平臺。通過平臺的應(yīng)用,不僅可以將無人機采集的污染源數(shù)據(jù)實時回傳至指揮大廳,供相關(guān)工作人員及時發(fā)現(xiàn)問題、處理問題,還可以通過實景三維地圖、全景圖、問題點位影像檔案、巡查報告等形式,對環(huán)境污染問題進行回溯、分析、統(tǒng)計和研判,并對問題整改進行統(tǒng)一管理和監(jiān)督跟進,覆蓋環(huán)境污染從發(fā)現(xiàn)、執(zhí)行、整改到事后監(jiān)督的全流程。

 

微信圖片_20210421180646.gif

污染信息化監(jiān)管與治理平臺
而針對大氣污染,也有相關(guān)的監(jiān)測和溯源平臺。例如攜恩科技與國內(nèi)領(lǐng)先環(huán)保行業(yè)機構(gòu)合作,研發(fā)出的重點區(qū)域大氣污染數(shù)據(jù)實時監(jiān)測與溯源系統(tǒng),則是無人機數(shù)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(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測和動態(tài)分析,及時有效地對大氣污染進行遠程監(jiān)控、預(yù)警和溯源,實現(xiàn)對大氣污染的精細化管控。


 

微信截圖_20210428164330.jpg

重點區(qū)域大氣污染數(shù)據(jù)實時監(jiān)測與溯源系統(tǒng)
環(huán)保領(lǐng)域只是一個縮影,縱觀上述過程,無人機在各行各業(yè)的的深度應(yīng)用,不僅依賴于自身研發(fā)制造技術(shù)和相關(guān)交叉學(xué)科的科技發(fā)展,也依賴于作業(yè)團隊對行業(yè)應(yīng)用和業(yè)務(wù)邏輯的深刻理解。相信隨著科技的發(fā)展和軟硬件革新,以及無人機專業(yè)運營團隊在應(yīng)用領(lǐng)域的不斷研究和實戰(zhàn),無人機在環(huán)保治理領(lǐng)域中還能發(fā)揮更大的價值和作用。
以上是筆者基于自身工作經(jīng)驗闡述的觀點,若有不足之處歡迎指正。



 

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

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

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

無人機作為先進智能裝備,具有速度快、機動靈活、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(shù)據(jù),近年來被廣泛應(yīng)用到環(huán)保治理領(lǐng)域中;尤其是伴隨著5G通信、人工智能、集成芯片、電池等技術(shù)的不斷革新,更加加深了無人機在環(huán)保治理中的應(yīng)用深度。

縱觀無人機在環(huán)保治理中的應(yīng)用發(fā)展,主要分為以下幾個階段:


1


基于無人機基礎(chǔ)性能的簡單作業(yè)
最初,無人機剛應(yīng)用到環(huán)保治理中時,通常只是做簡單的巡查取證任務(wù)。以大氣污染源巡查為例,無人機搭載可見光設(shè)備,可在指定區(qū)域上空進行大面積快速巡查,迅速發(fā)現(xiàn)并定位污染源,隨后抵近源點偵察,對污染源進行取證,并將證據(jù)信息發(fā)送給地面人員,引導(dǎo)其開展相關(guān)執(zhí)法工作。



 

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無人機巡查發(fā)現(xiàn)的秸稈焚燒污染源

在面對大范圍的巡查時,可以使用固定翼無人機和多旋翼無人機搭配作業(yè),先用固定翼無人機進行大范圍快速巡查,探測到污染源后,再派出多旋翼無人機進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(nóng)委(現(xiàn)成都市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局)進行的秸稈禁燒專項巡查中就采用了此方式作業(yè)。


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固定翼無人機和多旋翼無人機搭配作業(yè)

相較于傳統(tǒng)的人工巡查,無人機為環(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(qū),建立了地空一體的立體巡查體系,真正做到了全覆蓋、無死角、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。無人機巡查的高效便捷,使得它在越來越多不同類型巡查任務(wù)中得到了積極應(yīng)用。


無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(jiān)管,在實際應(yīng)用中可以利用無人機在排污口周圍進行正射飛行,然后繪制出問題點位的正射影像圖,通過正射圖觀察排污口準(zhǔn)確點位、河道流向、河域植被情況及周圍設(shè)施等,從而對問題點位進行可視化、結(jié)構(gòu)化的監(jiān)管和展示。

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攜恩科技應(yīng)某部門要求繪制的河道正射圖


2


載荷升級,無人機環(huán)保應(yīng)用多樣化
隨著更多的先進技術(shù)被應(yīng)用到了無人機載荷的研發(fā)當(dāng)中,無人機載荷不斷升級,使無人機功能越來越豐富,拓展了無人機在環(huán)保治理中的應(yīng)用范圍。



紅外技術(shù)被應(yīng)用到無人機載荷中后,大大加強了無人機夜間巡查的能力。針對工廠夜間偷排等情況,可以通過無人機搭載紅外設(shè)備進行夜間巡查,發(fā)現(xiàn)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)助某部門進行某工業(yè)園區(qū)夜間紅外巡查
針對污染檢測,近年來也有很多移動檢測設(shè)備問世,和無人機搭配作業(yè),豐富了其應(yīng)用范圍。例如,無人機可搭載移動氣體檢測設(shè)備,對PM2.5、PM10、SO?、CO、NO?、O?、VOCs等典型大氣污染物質(zhì)進行實時檢測,根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果鎖定污染源位置,并現(xiàn)場出具數(shù)據(jù)報告,為相關(guān)執(zhí)法部門提供信息數(shù)據(jù)。



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移動氣體檢測設(shè)備對某地的大氣污染物進行實時監(jiān)測
當(dāng)然,當(dāng)前我國對移動檢測設(shè)備的檢測結(jié)果還未有明確的規(guī)范,大多數(shù)的檢測結(jié)果尚不能作為直接執(zhí)法依據(jù),但可以為執(zhí)法部門提供信息數(shù)據(jù)支撐。



除此之外,無人機還可搭載取水檢測裝置進行問題水質(zhì)的樣本采集工作,實現(xiàn)樣本遠程采集和輸送。

不僅如此,無人機可同時搭載多種載荷進行聯(lián)合作業(yè),如同時搭載移動氣體檢測設(shè)備和紅外設(shè)備進行夜間巡查和探測,可實時判定污染源,確保巡查的準(zhǔn)確性和有效性。


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基于無人機數(shù)字孿生的污染信息化監(jiān)管與治理
近年來,隨著新一代信息技術(shù)的升級,以及人工智能、5G通信、云計算、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)的不斷涌現(xiàn),它們與無人機應(yīng)用的跨界深度融合,讓無人機在社會治理和人民生產(chǎn)生活等各方面得到更加廣泛和深入的應(yīng)用,同時也把無人機在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用推入到了信息化階段,一批污染治理信息化平臺應(yīng)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行河道污染問題巡查,在此次任務(wù)中,就使用到了攜恩自主研發(fā)的時空大數(shù)據(jù)智能飛行服務(wù)平臺。通過平臺的應(yīng)用,不僅可以將無人機采集的污染源數(shù)據(jù)實時回傳至指揮大廳,供相關(guān)工作人員及時發(fā)現(xiàn)問題、處理問題,還可以通過實景三維地圖、全景圖、問題點位影像檔案、巡查報告等形式,對環(huán)境污染問題進行回溯、分析、統(tǒng)計和研判,并對問題整改進行統(tǒng)一管理和監(jiān)督跟進,覆蓋環(huán)境污染從發(fā)現(xiàn)、執(zhí)行、整改到事后監(jiān)督的全流程。

 

微信圖片_20210421180646.gif

污染信息化監(jiān)管與治理平臺
而針對大氣污染,也有相關(guān)的監(jiān)測和溯源平臺。例如攜恩科技與國內(nèi)領(lǐng)先環(huán)保行業(yè)機構(gòu)合作,研發(fā)出的重點區(qū)域大氣污染數(shù)據(jù)實時監(jiān)測與溯源系統(tǒng),則是無人機數(shù)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(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測和動態(tài)分析,及時有效地對大氣污染進行遠程監(jiān)控、預(yù)警和溯源,實現(xiàn)對大氣污染的精細化管控。


 

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重點區(qū)域大氣污染數(shù)據(jù)實時監(jiān)測與溯源系統(tǒng)
環(huán)保領(lǐng)域只是一個縮影,縱觀上述過程,無人機在各行各業(yè)的的深度應(yīng)用,不僅依賴于自身研發(fā)制造技術(shù)和相關(guān)交叉學(xué)科的科技發(fā)展,也依賴于作業(yè)團隊對行業(yè)應(yīng)用和業(yè)務(wù)邏輯的深刻理解。相信隨著科技的發(fā)展和軟硬件革新,以及無人機專業(yè)運營團隊在應(yīng)用領(lǐng)域的不斷研究和實戰(zhàn),無人機在環(huán)保治理領(lǐng)域中還能發(fā)揮更大的價值和作用。
以上是筆者基于自身工作經(jīng)驗闡述的觀點,若有不足之處歡迎指正。



 

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