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、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、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,通过实时获取的声呐影像实现了对水下暗管的精准排查和定位,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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