小小無(wú)人機(jī)，解決環(huán)保大難題

鄭秀亮

轄區(qū)企業(yè)多，分布范圍廣，執(zhí)法人員數(shù)量不足導(dǎo)致環(huán)保監(jiān)管力不從心；許多環(huán)保違法行為選擇在夜間進(jìn)行，對(duì)環(huán)保執(zhí)法取證帶來(lái)了一定難度；一些河段地形條件復(fù)雜，部分采樣點(diǎn)環(huán)境比較惡劣，對(duì)環(huán)保監(jiān)測(cè)帶來(lái)了較大挑戰(zhàn)……如今，隨著無(wú)人機(jī)在環(huán)保行業(yè)的運(yùn)用研發(fā)逐步深入，這些問(wèn)題未來(lái)都將得到有效解決，為環(huán)保部門執(zhí)法監(jiān)管、環(huán)境監(jiān)測(cè)等工作帶來(lái)實(shí)質(zhì)性突破。

助力環(huán)境監(jiān)管突破人力限制

順德大良鳳翔工業(yè)區(qū)，由廣東順盈環(huán)?？萍加邢薰荆ㄒ韵潞?jiǎn)稱“順盈環(huán)保”）無(wú)人機(jī)環(huán)保應(yīng)用部技術(shù)人員操作的無(wú)人機(jī)，通過(guò)地面站預(yù)設(shè)的飛行任務(wù)，自動(dòng)對(duì)整個(gè)工業(yè)區(qū)中十幾個(gè)重點(diǎn)排放口進(jìn)行拍攝，企業(yè)排放口高分辯圖像和視頻數(shù)據(jù)很快就傳輸?shù)搅穗娔X上，甚至廠區(qū)污染氣體濃度也一覽無(wú)遺。

“這個(gè)廠的煙囪附近都被熏成了黑色，尾氣中污染氣體濃度比較高，治理設(shè)施估計(jì)有問(wèn)題，你們?nèi)ゲ橐幌率窃趺椿厥?。”通過(guò)無(wú)人機(jī)傳回來(lái)的數(shù)據(jù)，順德區(qū)環(huán)境運(yùn)輸與城市管理局（以下簡(jiǎn)稱“順德環(huán)運(yùn)局”）的負(fù)責(zé)人對(duì)執(zhí)法人員下達(dá)執(zhí)法命令，違法企業(yè)迅速被鎖定。“無(wú)人機(jī)就是千里眼，比我們一家企業(yè)一家企業(yè)去排查，效率高了很多?！表樀颅h(huán)運(yùn)局執(zhí)法人員表示，無(wú)人機(jī)兩個(gè)小時(shí)的作業(yè)，可以達(dá)到三個(gè)執(zhí)法隊(duì)，大概半天的工作效率，大大減輕了執(zhí)法難度。

順德容里中學(xué)，學(xué)校師生投訴稱，附近有工廠時(shí)常排出濃煙，對(duì)學(xué)校及周邊環(huán)境帶來(lái)污染。接報(bào)后，在順德區(qū)環(huán)運(yùn)局的安排下，順盈環(huán)保的無(wú)人機(jī)操作員在現(xiàn)場(chǎng)采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行了全方位排查，“1小時(shí)巡查了數(shù)平方公里的范圍，所有有嫌疑的企業(yè)都一一在電腦進(jìn)行圖片標(biāo)注，執(zhí)法人員隨后跟進(jìn)調(diào)查，效率比較高?！表樣h(huán)保的無(wú)人機(jī)工程師提到。不久之后，順德鳳翔小學(xué)師生投訴學(xué)校周邊經(jīng)常有濃烈的刺鼻氣味，懷疑有企業(yè)存在偷排問(wèn)題。順德環(huán)運(yùn)局隨即調(diào)來(lái)無(wú)人機(jī)開(kāi)展了空中巡查，偷排企業(yè)無(wú)所遁形，隨即被環(huán)保部門查封。順德區(qū)環(huán)運(yùn)局副局長(zhǎng)伍成亮表示：“采用無(wú)人機(jī)輔助執(zhí)法之后，針對(duì)性強(qiáng)、效率提高，未來(lái)的環(huán)保執(zhí)法將會(huì)大力推廣使用無(wú)人機(jī)?！?/p>

“無(wú)人機(jī)的主體大致相同，但是在運(yùn)用方面卻大不相同?！睋?jù)順盈環(huán)保無(wú)人機(jī)應(yīng)用部技術(shù)人員介紹，他們會(huì)根據(jù)環(huán)?；蛘咂渌块T執(zhí)法、監(jiān)測(cè)及其他用途的具體需求，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行針對(duì)性改造，“例如安裝高清的攝像頭和熱成像鏡頭，或者搭載氣體檢測(cè)儀等?！边@種針對(duì)實(shí)際應(yīng)用的改裝，也需要很高的技術(shù)含量，“你必須根據(jù)機(jī)身的特點(diǎn)來(lái)開(kāi)展改造，這樣才能保證飛行的穩(wěn)定性，還有信號(hào)的傳輸，飛行路線的設(shè)置等，都需要相關(guān)的技術(shù)研發(fā)?！?/p>

這種根據(jù)現(xiàn)實(shí)需求進(jìn)行的改造，也為環(huán)境監(jiān)管帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的便利。例如許多環(huán)保違法行為通常都在夜間進(jìn)行，但由于夜間光線不足，對(duì)于環(huán)保執(zhí)法取證帶來(lái)一定難度。為了解決這個(gè)問(wèn)題，順盈環(huán)保利用成熟的無(wú)人機(jī)平臺(tái)，配合行內(nèi)前沿?zé)岢上癞a(chǎn)品，衍生出一種新型的環(huán)保執(zhí)法取證手段。熱成像儀采用獨(dú)立的云臺(tái)進(jìn)行畫(huà)面增穩(wěn)，通過(guò)操縱者操控，在空中能以任何指向角度進(jìn)行拍攝取證。采用四旋翼無(wú)人機(jī)平臺(tái)，操縱距離最遠(yuǎn)達(dá)2公里。

“之前有船只夜間在順德的河涌非法傾倒固定廢物，我們的無(wú)人機(jī)協(xié)助開(kāi)展取證，通過(guò)熱成像技術(shù)，違法行為一覽無(wú)遺，執(zhí)法人員快速掌握了違法證據(jù)，迅速出擊?！表樣h(huán)保無(wú)人機(jī)應(yīng)用部技術(shù)人員指出，熱成像技術(shù)對(duì)夜間執(zhí)法帶來(lái)了極大方便。

無(wú)人機(jī)環(huán)保監(jiān)測(cè)破解采樣難題

水質(zhì)監(jiān)測(cè)采樣，經(jīng)常要面對(duì)各種難題，例如一些河道水流湍急，采樣船水上作業(yè)比較困難；一些河段地形復(fù)雜，采樣過(guò)程危險(xiǎn)性比較高。這些問(wèn)題，給水質(zhì)監(jiān)測(cè)采樣工作帶來(lái)了許多困擾。不過(guò)，順盈環(huán)保開(kāi)展的無(wú)人機(jī)水樣采集工作，有望讓這些問(wèn)題迎刃而解。

順盈環(huán)保無(wú)人機(jī)應(yīng)用部工程師通過(guò)在無(wú)人機(jī)上加載專用采樣裝置，同時(shí)利用無(wú)人機(jī)內(nèi)置GPS進(jìn)行準(zhǔn)確定位，可以讓無(wú)人機(jī)飛到指定采樣點(diǎn)位，同時(shí)在采樣點(diǎn)位上方懸停，然后將水抽吸到采樣裝置中實(shí)現(xiàn)樣品采集，“單瓶水樣為300mL?！表樣h(huán)保無(wú)人機(jī)應(yīng)用部技術(shù)人員表示，其無(wú)人機(jī)已經(jīng)開(kāi)展過(guò)多次的水樣采集，收到了比較好的效果。

“利用無(wú)人機(jī)對(duì)水庫(kù)或河流進(jìn)行水樣采集，不受自然地理?xiàng)l件的限制，對(duì)于人們難以到達(dá)的區(qū)域依然可以采樣，不僅可以節(jié)約人力物力，有時(shí)還可以迅速進(jìn)行突擊檢查。同時(shí)機(jī)載攝像頭能對(duì)取水過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，規(guī)避突發(fā)狀況?！表樀聟^(qū)環(huán)運(yùn)局執(zhí)法人員稱，利用無(wú)人機(jī)開(kāi)展水樣采集，可以有效提升采樣點(diǎn)位的時(shí)效性和代表性，“以往一些難以到達(dá)的點(diǎn)位可以輕松到達(dá)，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)有異樣無(wú)人機(jī)可以快速飛過(guò)去采樣，對(duì)我們的監(jiān)測(cè)采樣工作帶來(lái)非常大的幫助?！?/p>

無(wú)人機(jī)同時(shí)還可以對(duì)氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)將氣體傳感器搭載于可編程無(wú)人機(jī)之上，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PM2.5、PM10、VOC、SO2、CO、NO2，O3等多種因子實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采樣頻率最高能達(dá)到五秒一次。通過(guò)4G傳輸，可做到實(shí)時(shí)傳輸氣體檢測(cè)數(shù)據(jù)，并且可根據(jù)GPS位置進(jìn)行自動(dòng)采集，制作出區(qū)域性氣體濃度分布圖?！皬臐舛确植紙D就可以判斷哪個(gè)區(qū)域的污染物排放量大，然后對(duì)該區(qū)域再進(jìn)行詳細(xì)排查，不僅準(zhǔn)確，而且效率高?！表樀聟^(qū)環(huán)運(yùn)局環(huán)境執(zhí)法人員表示，無(wú)人機(jī)開(kāi)展氣體監(jiān)測(cè)，繪制濃度分布圖，改變以往廣撒網(wǎng)的巡查模式，可以更加精準(zhǔn)執(zhí)法。

拓展運(yùn)用服務(wù)眾多行業(yè)

順德順?lè)迳焦珗@入口牌坊，其規(guī)模之大，造型之雄偉，圖案之華麗，石藝之精湛均為國(guó)內(nèi)外所罕見(jiàn)，因此享有中華第一牌坊的美譽(yù)。如今，在順盈環(huán)保的辦公電腦上，隨著鼠標(biāo)的移動(dòng)，牌坊的每個(gè)角落、每個(gè)圖案，都可以清晰看到。

這是順盈環(huán)保無(wú)人機(jī)應(yīng)用的另外一個(gè)領(lǐng)域——快速三維建模。這種技術(shù)是基于特殊攝影手段所得出來(lái)的具有一定比例的三維實(shí)景模型。通過(guò)這個(gè)模型，您可以直觀了解建筑的細(xì)節(jié)及狀態(tài)。和傳統(tǒng)的手工建模相比，無(wú)人機(jī)三維建模具有建模速度快、建模范圍廣、建模費(fèi)用低、外觀還原真實(shí)的特點(diǎn)。通過(guò)這種模式，景區(qū)管理人員可以發(fā)現(xiàn)建筑存在的問(wèn)題，便于開(kāi)展維護(hù)。

在查處違建工作上，順盈環(huán)保的無(wú)人機(jī)也有著杰出的表現(xiàn)。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)作為衛(wèi)星遙感系統(tǒng)的補(bǔ)充，可以在20分鐘內(nèi)巡查1.5平方公里的區(qū)域，并能夠快速地對(duì)視野范圍內(nèi)的違法用地、違章建房行為進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。通過(guò)將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)存入電腦，進(jìn)行比對(duì)，執(zhí)法人員可清楚地獲取第一手資料。

“無(wú)人機(jī)通過(guò)不同時(shí)期的拍攝，將拍攝的高清圖像完好地保存入檔，通過(guò)對(duì)比前后兩次航拍圖斑結(jié)果，制作出變化清單?！?順盈環(huán)保技術(shù)人員提到，同一區(qū)域前后不同時(shí)間點(diǎn)的影像數(shù)據(jù)資料，利用對(duì)比軟件設(shè)備進(jìn)行解譯，最終可以為執(zhí)法部門的執(zhí)法行為提供數(shù)據(jù)來(lái)源。

每年農(nóng)歷正月廿五至廿六凌晨，順德容奇大橋旁的白蓮池觀音堂、龍江的紫云閣，龍山觀音閣總是人山人海，來(lái)自四面八方的信眾前來(lái)祈福，徹夜不眠。這就是順德容桂知名的“觀音開(kāi)庫(kù)”活動(dòng)。這個(gè)活動(dòng)吸引了除順德本地以及中山、江門的市民外，還吸引不少華僑前來(lái)參加，每年參加的人數(shù)均達(dá)到十萬(wàn)人次。

2016年的“觀音開(kāi)庫(kù)”活動(dòng)，順盈環(huán)保派出的無(wú)人機(jī)盤(pán)旋在活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)上空，活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)傳輸?shù)焦芾砣藛T屏幕上，哪里人流擁擠、哪里有突發(fā)狀況，一目了然，為活動(dòng)安全、順利開(kāi)展提供了有力的支撐。

對(duì)于無(wú)人機(jī)未來(lái)的發(fā)展，順盈環(huán)保負(fù)責(zé)人提出，將進(jìn)一步加大其在環(huán)保行業(yè)應(yīng)用的研發(fā)投入力度，形成自己的核心技術(shù)及一體化解決方案。進(jìn)一步拓展業(yè)務(wù)，加強(qiáng)校企合作、社會(huì)化培訓(xùn)、商業(yè)化服務(wù)輸出。同時(shí)，辦好每年的AOPA無(wú)人機(jī)夏令營(yíng)活動(dòng)，形成品牌，促進(jìn)無(wú)人機(jī)應(yīng)用部的持續(xù)良性發(fā)展。