1.应用场景需求
水污染防治是生态环境保护的一个重要组成部分,水环境监测、污染溯源则更是防治工作的基础。以往靠人工方式,难以满足全面监测、精准治污的需求。
污染溯源也是行业内的痛点。当今现代科技手段越来越先进,衍生出了很多水质污染源检测的设备。比如说水下光学摄像头、水下声纳成像仪、侧扫声呐、水质采样(通过分析水温,ph值,溶解氧,浊度,cod)等。
扫测地点:浙江某工业区段河道
现场环境:现场水质环境复杂,受当地居民反映现场水质有明显刺鼻的恶臭。当地环保部门急需制定污染源排查和治理办法,从而实现生态环境的可持续发展。环保部门经过研究决定,先调查工业区河道中是否存在暗管偷排,并进行精准定位定量后再制定其治理方案。
巡查方案:
(1)对整个河道进行调查。河道长9公里,其中工业区域有6公里的河道。水质较为浑浊,水流较缓,岸线质地多为硬岸,少部分软岸。整个河道较窄,岸边较浅且水面藻类偏多,传统动力船在此河道使用不便,现场条件决定了无人船是最好的选择。
(2)当地环保部门需要快速排查暗管并精准定位,因此在设备选择上需要兼顾与无人船安装的现实性和合理性,设备操作要求简单易用,且不能过于笨重,功耗也是一个重要的考虑范畴。再者考虑到现场水域较浑浊,能见度较差,水下光学摄像头可视范围局限性较大,因此光学设备在当前的环境里无法使用;水质采样检测只是对水质污染含量进行分析,可以根据污染量的浓度限定一定的范围,但是无法准确找到暗管的位置,不具备现实性。此环境条件下只剩下侧扫声呐具备一切满足项目需求的基础条件。
2.解决方案
根据现场环境和需求,无人船+侧扫声呐来进行暗管排查和定位为最优扫测方案。环保部门组织也最终决定采用小型无人船搭载海卓ES90系列声呐水下暗管排查仪进行扫测实施。
(1)本次选用的无人船是一款小型可充气型无人船。具有重量轻便于抬放、运输方便、载荷大、续航能力久、航行姿态稳定的特点。
(2)海卓ES90系列声呐水下暗管排查仪具有图像清晰、人工自动识别、抗干扰能力强、操作方便、结构简单全面开放等特点,能够满足各类微小型UUV、ROV水下机器人、无人船和各类平台系统集成和二次开发应用。
3.方案实施
海卓ES90系列暗管排查仪具备安装方便,使用简单,安全性高的产品特点,通过简易的安装支架即可实现快速的现场安装,具体安装图如下:
设备一切调试正常后,用无人船对两岸扫测。在距离岸边约5-10m范围始终平行于岸边匀速直线行进,并先左侧岸线进行扫测,到终点后掉头返航对右侧岸线进行扫测。并根据河道的流向调整声呐角度对特殊地形、疑似目标区域反复扫测。
// 扫测路线
// 现场情况
4.扫测结果及分析
经过扫测数据发现此河道水中是有很多个暗管存在的。根据扫测疑似暗管目标的坐标信息,环保部门下水准确的找出这些排污管道,进行人工确认和排查,最终确定现场河道散发出恶臭的原因与这些暗管存在很大联系,勒令工业区工厂进行整改并销毁排污管道。
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系列暗管排查仪不仅是排查暗管的一把好手,对于水中的任何微小目标它都能准确的发现并绘制出来。本次扫测在航道现场不仅仅发现了水中的暗管,同时还在水中看到沉船、台阶、凹槽、围堤、涵洞等。
水下台阶
水下沉船
凹槽
围堤
涵洞
5.总结
海卓ES90系列声呐水下暗管排查仪完美解决了此次业主方的问题,它成像清晰、抗干扰能力强,能够与各类无人平台集成和二次开发且具有良好的稳定性,确保探测任务的顺利完成和数据采集的精确度。
工作人员通过远程通讯技术在岸端即可监控无人船工作状态,水下声纳成像仪通过实时获取的声纳影像实现了对水下暗管进行精准排查和定位,让暗管无处躲藏,同时也让现场工作人员的排查工作更安全,效率更高。
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