29日下午,在崂山大石村水库水质监测点,青岛市首台水质自动采样环境应急监测无人船投入使用,完成远程操控、自动采样、自动返航、自动监测、无线实时展现数据等功能,这标志着青岛水质环境应急监测能力再上新台阶。无人船的亮相,只是近年来青岛市环保系统在智慧化建设方面长足进展的一个缩影。此前,无人机、无人值守实验室都已投入使用。
现场
无人船上岗,水质监测更方便
初冬的崂山大石村,行人少至。群山掩映下的大石村水库波光粼粼,清澈无比。29日下午1时,在大石村水库一旁的空地上,一艘白船静静放置在架子上,旁边的桌子上,则摆放着两台电脑及一个遥控器。“这就是水质采样环境应急监测无人船,全市第一艘。”市生态环境局崂山分局监控中心主任贾智海告诉记者,应急监测无人船长1.2米,宽0.7米,高0.3米,重20公斤,船身小巧轻便,辨识度好。
“这艘无人船集成了机器人控制技术、自动导航技术、人工智能大数据平台和双气囊独立封闭设计防尘防颠覆防水设计,与现行水质采样监测技术相结合,可以进行电导率、PH、浊度、溶解氧、COD、氨氮等多种参数的实时监测。无人船还可根据路径规划自动导航,定点、定时、定量采集最多6升水样,采水深度0.5米,设计最大航速4.5米/秒,在开阔无遮挡环境最大无线电通信距离大于3公里。”贾智海说。
效率
五分钟完成一次多点采样
眼下正是山林防火季,水库边就是值守点。为了保障水库水质,有关部门此前已在水库四周设置了围栏。听说要取样,工作人员打开了通往水库的大门。崂山生态环境监控中心2名工程师穿着雨鞋,将无人船放置在大石村水库水面后,监测人员在岸边远程控制。只见无人船按照设定路线驶向指定位置,定点进行采样分析,大约50米宽的水面,前后仅用了5分钟,就完成一次多点全自动水样采集。过程中,身在岸边的工作人员还能通过电脑画面,实时了解采样情况和水库水底状态。
“无人船底部安装了声呐,可以对水底情况进行扫描。”工作人员告诉记者,无人船可通过两种方式控制,一种最远操控距离是两千米,另外一种4G传输操控,则可以达到数十千米。“这些操作,都建立在我们设立的无线局域网基础上。”工作人员指着面前的一台发射装置告诉记者,信号发射装置可显示强弱,利于工作人员实时了解。
便捷
解决人工采样租船等难题
贾智海告诉记者,无人船作为可搭载多样仪器设备的无人智能平台,可广泛运用于水环境日常采样、监测、污染源追踪、环境应急等工作。下一步,崂山区将把无人船应用于辖区10处千人万吨饮用水水源地水库、16条重要河流,确保辖区水环境质量监管保护,保障水质安全达标。“全市范围来说,崂山区的水库和河流都是最多的。”除了水库和河流,夏季时工作人员还需要对海水浴场开展监测。
在实际工作中,地表水采样的现场影响因素多样复杂,在传统人工采样过程中,环保工作人员经常会遇到现场危险、无法到达采样点等情况,导致难以采集到具有代表性的地表水样品问题。“有的时候,想要到中间点采样,光是租船可能就要费半天时间。”贾智海指着正在大石村水库中央采样的无人船说道。现实情况是,在不少饮用水水源地,想要找船难度极大。据了解,按照要求,对饮用水水源地的水质监测一季度要开展一次,一次需要分析的项目有24项,河流的监测项目更多。
在贾智海看来,使用无人船不但能替代传统人工采样,还能深入污染禁区,迅速采集污染水样,带回一手数据,确定污染范围及程度,大幅提升样品的代表性和准确性。遇到下雨天等极端天气,或者水域复杂的地理位置,无人船还可以根据设定好的轨迹,绘制出水中污染物的分布图,同时进行暗管探测。
意义
突发环境事件处置大有可为
不仅是在平时监测,尤其在突发环境事件处置时,无人船更能凭借其小巧轻便、操作简易、快速反应的特点大显身手,在生态环境监测人员难以到达的地方发挥独特作用,降低人员直接接触有毒有害物质的风险。与传统人工监测相比,无人船3分钟不到就能完成一个断面的走航监测,工作效率有了极大提高。
记者从市生态环境局崂山生态环境分局获悉,近年来,崂山生态环境监控中心不断加强实验室体系和能力建设,深化综合能力分析,监测技术水平又上新台阶。今年,崂山生态环境监控中心严格实施年度生态环境监测计划,全力做好环境质量监测和污染源执法监督监测,全年共出具有效监测数据1.5万余个,报送各类监测报表、报告200余份,强化环境质量监测预警,全面提高环境监测数据质量,为弄清辖区环境质量现状、促进环境质量全面提升提供了全面的数据支撑,充分发挥环境执法的耳目和哨兵的职能作用,为崂山区打赢污染防治攻坚战提供了坚实技术保障。
观海新闻/青岛晚报记者徐美中通讯员戴永明摄影徐常青
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