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船舶污染防治智能化典范——三峽海事局與先河環(huán)保聯(lián)合攻關(guān)獲新成果

閱讀：377 發(fā)布時間：2024/1/8

編者按

近日，由三峽海事局聯(lián)合先河環(huán)保開展的“三峽梯級樞紐水域船舶污染防治智能監(jiān)管技術(shù)研究”順利通過驗收。該項目屬于長江三峽河段智能通航交通強國建設(shè)試點科技創(chuàng)新及轉(zhuǎn)化應(yīng)用項目，著重研究探索有利監(jiān)管三峽梯級樞紐河段船舶污染物的有效舉措，完善船舶污染物監(jiān)視、監(jiān)測和監(jiān)管水平，形成感知-預(yù)警-處置的智能監(jiān)管體系，降低監(jiān)督管理人力成本，創(chuàng)船舶污染防治智能化典范。

“三峽梯級樞紐水域船舶污染防治

智能監(jiān)管技術(shù)研究”順利通過驗收

2023年11月30日國務(wù)院發(fā)布了《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動計劃》（國發(fā)〔2023〕24號），又稱《新大氣十條》。第四條“優(yōu)化交通結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展綠色運輸體系”中要求：持續(xù)優(yōu)化調(diào)整貨物運輸結(jié)構(gòu)，大宗貨物中長距離運輸優(yōu)先采用鐵路、水路運輸。

大國重器三峽工程及其配套的葛洲壩水利樞紐工程是長江航運的重要樞紐，每年過閘船舶在4萬艘次左右。大量過閘船舶集中通過壩區(qū)水域，帶來的污染防治問題突出彰顯。做好國之重器三峽工程水域的船舶污染防治工作，促進(jìn)綠色航運發(fā)展，有效減少污染排放，減輕航運業(yè)對長江水生態(tài)恢復(fù)的影響，成為航運主管部門回應(yīng)“政治敏感度高、民生關(guān)聯(lián)度高、社會關(guān)注度高”的三峽水庫可持續(xù)發(fā)展的重大課題。

“三峽梯級樞紐水域船舶污染防治智能監(jiān)管技術(shù)研究”屬于長江三峽河段智能通航交通強國建設(shè)試點科技創(chuàng)新及轉(zhuǎn)化應(yīng)用項目。項目著重研究探索有利監(jiān)管三峽梯級樞紐河段船舶污染物的有效舉措，完善船舶污染物監(jiān)視、監(jiān)測和監(jiān)管水平，形成感知-預(yù)警-處置的智能監(jiān)管體系，降低監(jiān)督管理人力成本，創(chuàng)船舶污染防治智能化典范。

項目承接方三峽海事局與先河環(huán)保聯(lián)合組建項目組，開展了船舶尾氣排放監(jiān)測、溢油監(jiān)測和應(yīng)急值守智能化技術(shù)研究，分析了船舶尾氣監(jiān)測和溢油監(jiān)測報警難點，進(jìn)行了船舶尾氣監(jiān)測和溢油監(jiān)測的現(xiàn)場試驗，研建了“品”字形布局“嗅探式”船舶尾氣可視化抓拍在線檢測系統(tǒng)，研發(fā)了基于高光譜和溢油浮標(biāo)聯(lián)動的綜合式水面溢油智能監(jiān)測系統(tǒng)，取得2項發(fā)明專利和1項實用新型專利。

2023年12月14日，在長江三峽通航管理局組織召開的“三峽梯級樞紐水域船舶污染防治智能監(jiān)管技術(shù)研究”結(jié)題驗收會議上，獲得評審專家的一致認(rèn)可，項目驗收工作順利完成。

“嗅探式”船舶尾氣可視化抓拍

在線檢測系統(tǒng)介紹

設(shè)備安裝示意圖

“嗅探式”船舶尾氣可視化抓拍在線檢測系統(tǒng)的現(xiàn)場測試結(jié)果：

以船舶上行方式過閘記錄53艘，全部檢出，實現(xiàn)過閘船舶尾氣監(jiān)測覆蓋率100%。其中，燃油硫含量≥6ppm（0.0006%mm），相對誤差范圍≤±30%，數(shù)據(jù)相關(guān)性R值為0.83，滿足《船舶大氣污染物排放監(jiān)測通用要求》（JT/T1360-2020）規(guī)定，可以作為遠(yuǎn)程篩查的參考依據(jù)。

XHSEM8000W船舶尾氣監(jiān)測微型站性能特點：

① 檢出限高

采用4電極氣體傳感器，配合高精度低噪聲放大電路，可提供較高的信噪比。SO2檢出限要求為≤1ppb,示值誤差≤1%FS。

② 抗干擾性強

將多種傳感器的數(shù)據(jù)綜合分析計算用來得到SO2的氣體濃度?，F(xiàn)場測試設(shè)備經(jīng)歷了實驗艙模擬大氣環(huán)境實驗-標(biāo)氣校準(zhǔn)-環(huán)境模擬校準(zhǔn)（交叉干擾）等工藝步驟，有效減輕氣體交叉干擾。

XHSEM8000W船舶尾氣監(jiān)測微型站的數(shù)據(jù)校準(zhǔn)質(zhì)控

③ 環(huán)境適應(yīng)性強

采用恒溫氣室的設(shè)計，將包裹電化學(xué)傳感器的金屬氣室恒溫在一個特定的溫度，在這個溫度下傳感器有最佳的響應(yīng)靈敏度，還能消除環(huán)境溫度變化對傳感器的影響。

④ 應(yīng)用范圍廣

除監(jiān)測SO2/CO2參數(shù)外，還可以監(jiān)測CO/NO/NO2/O3/PM2.5/PM10/TVOC等參數(shù)；可在船舶大氣污染物排放控制區(qū)內(nèi)，為提升海事部門對船舶硫氧化物和顆粒物、氮氧化物的排放監(jiān)管水平，提供智能化技術(shù)手段。

綜合式水面溢油智能監(jiān)測

系統(tǒng)介紹

綜合式水面溢油智能監(jiān)測系統(tǒng)是一種用于監(jiān)測、預(yù)警和溢油事故應(yīng)急處置的監(jiān)管系統(tǒng)。它通過集成溢油監(jiān)測設(shè)備、數(shù)據(jù)分析和應(yīng)急響應(yīng)機制，實時監(jiān)測溢油情況，及時發(fā)出預(yù)警，并協(xié)助應(yīng)急人員采取措施進(jìn)行救援和清理工作。

綜合式水面溢油監(jiān)測系統(tǒng)的主要組成部分及功能：

監(jiān)測設(shè)備和傳感器

包括岸基高光譜成像水面溢油監(jiān)測系統(tǒng)、浮標(biāo)式油污監(jiān)測傳感器、計算機設(shè)備等。這些設(shè)備用于監(jiān)測水體范圍、溢油范圍、溢油厚度等關(guān)鍵參數(shù)

XHGGP-90C塔式成像高光譜儀工作示意圖

數(shù)據(jù)采集與傳輸

監(jiān)測設(shè)備收集到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行實時采集，并通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綉?yīng)急指揮中心或監(jiān)測中心。數(shù)據(jù)傳輸可以采用有線或無線方式，確保數(shù)據(jù)的實時性和準(zhǔn)確性。

數(shù)據(jù)分析與處理

收集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理和分析，利用預(yù)設(shè)的算法和模型進(jìn)行數(shù)據(jù)解讀和溢油預(yù)測。數(shù)據(jù)分析可以幫助確定溢油規(guī)模和影響范圍、溢油厚度等，為應(yīng)急響應(yīng)提供依據(jù)。

預(yù)警系統(tǒng)

基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果，預(yù)警系統(tǒng)可以發(fā)出警報、報警信號或自動觸發(fā)應(yīng)急措施。預(yù)警系統(tǒng)可以通過多種方式進(jìn)行通知，如聲音警報、短信通知、電子郵件等。

應(yīng)急響應(yīng)與管理

當(dāng)溢油事故發(fā)生時，應(yīng)急值守系統(tǒng)將自動或手動觸發(fā)應(yīng)急響應(yīng)機制。應(yīng)急響應(yīng)包括調(diào)度應(yīng)急人員、調(diào)配應(yīng)急資源、組織救援和清理工作等。系統(tǒng)還提供應(yīng)急決策支持工具，協(xié)助決策者進(jìn)行實時決策和調(diào)度。

綜合式水面溢油監(jiān)測報警系統(tǒng)通過實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和應(yīng)急響應(yīng)機制的整合，提高了對溢油事故的監(jiān)測和預(yù)警能力，使應(yīng)急響應(yīng)更加及時和有效，減少了溢油事故的影響和損害。