應用場景需求

水污染防治是生態環境保護的一個重要組成部分,水環境監測、污染溯源則更是防治工作的基礎。以往靠人工方式,難以滿足全面監測、精準治污的需求。
污染溯源也是行業內的痛點。當今現代科技手段越來越先進,衍生出了很多水質污染源檢測的設備。比如說水下光學攝像頭、側掃聲吶、水質采樣(通過分析水溫,ph值,溶解氧,濁度,cod)等。
掃測地點:浙江某工業區段河道
現場環境:現場水質環境復雜,受當地居民反映現場水質有明顯刺鼻的惡臭。當地環保部門急需制定污染源排查和治理辦法,從而實現生態環境的可持續發展。環保部門經過研究決定,先調查工業區河道中是否存在暗管偷排,并進行精準定位定量后再制定其治理方案。
巡查方案:
(1)對整個河道進行調查。河道長9公里,其中工業區域有6公里的河道。水質較為渾濁,水流較緩,岸線質地多為硬岸,少部分軟岸。整個河道較窄,岸邊較淺且水面藻類偏多,傳統動力船在此河道使用不便,現場條件決定了無人船是最好的選擇。

(2)當地環保部門需要快速排查暗管并精準定位,因此在設備選擇上需要兼顧與無人船安裝的現實性和合理性,設備操作要求簡單易用,且不能過于笨重,功耗也是一個重要的考慮范疇。再者考慮到現場水域較渾濁,能見度較差,水下光學攝像頭可視范圍局限性較大,因此光學設備在當前的環境里無法使用;水質采樣檢測只是對水質污染含量進行分析,可以根據污染量的濃度限定一定的范圍,但是無法準確找到暗管的位置,不具備現實性。此環境條件下只剩下側掃聲吶具備一切滿足項目需求的基礎條件。

2.解決方案

根據現場環境和需求,無人船+側掃聲吶來進行暗管排查和定位為最優掃測方案。環保部門組織也最終決定采用小型無人船搭載海卓ES90系列聲吶水下暗管排查儀進行掃測實施。
(1)本次選用的無人船是一款小型可充氣型無人船。具有重量輕便于抬放、運輸方便、載荷大、續航能力久、航行姿態穩定的特點。
(2)海卓ES90系列聲吶水下暗管排查儀具有圖像清晰、人工自動識別、抗干擾能力強、操作方便、結構簡單全面開放等特點,能夠滿足各類微小型UUV、ROV、無人船和各類平臺系統集成和二次開發應用。

3.方案實施

海卓ES90系列暗管排查儀具備安裝方便,使用簡單,安全性高的產品特點,通過簡易的安裝支架即可實現快速的現場安裝,具體安裝圖如下:

設備一切調試正常后,用無人船對兩岸掃測。在距離岸邊約5-10m范圍始終平行于岸邊勻速直線行進,并先左側岸線進行掃測,到終點后掉頭返航對右側岸線進行掃測。并根據河道的流向調整聲吶角度對特殊地形、疑似目標區域反復掃測。

// 掃測路線

// 現場情況

4.掃測結果及分析

經過掃測數據發現此河道水中是有很多個暗管存在的。根據掃測疑似暗管目標的坐標信息,環保部門下水準確的找出這些排污管道,進行人工確認和排查,最終確定現場河道散發出惡臭的原因與這些暗管存在很大聯系,勒令工業區工廠進行整改并銷毀排污管道。
疑似暗管1

疑似暗管2

疑似暗管3

疑似暗管4

疑似暗管5

疑似暗管6

疑似暗管7

疑似暗管8

海卓ES90系列暗管排查儀不僅是排查暗管的一把好手,對于水中的任何微小目標它都能準確的發現并繪制出來。本次掃測在航道現場不僅僅發現了水中的暗管,同時還在水中看到沉船、臺階、凹槽、圍堤、涵洞等。
水下臺階

水下沉船

凹槽

圍堤

涵洞

5.總結

海卓ES90系列聲吶水下暗管排查儀完美解決了此次業主方的問題,它成像清晰、抗干擾能力強,能夠與各類無人平臺集成和二次開發且具有良好的穩定性,確保探測任務的順利完成和數據采集的精確度。
工作人員通過遠程通訊技術在岸端即可監控無人船工作狀態,通過實時獲取的聲吶影像實現了對水下暗管的精準排查和定位,讓暗管無處躲藏,同時也讓現場工作人員的排查工作更安全,效率更高。

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