航運業(yè)是世界經(jīng)濟發(fā)展中重要的基礎(chǔ)性和服務(wù)性行業(yè)。然而，隨著航運貿(mào)易量增速，同時不得不重視起來的是航運業(yè)帶來的環(huán)境污染問題。這其中，就涉及到由船舶產(chǎn)生的氣體污染物已成為世界大氣污染的主要源頭之一，所以船舶廢氣檢測尤為重要。
船舶對大氣污染的主要來源是船用柴油發(fā)動機燃燒，主要氣體污染物有氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、顆粒物(PM)、一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)。

2020年，對航運業(yè)來說是史上最嚴減排措施元年。除了 MARPOL 公約附則四和 NOx Technical Code 技術(shù)章程中對 NOx 的排放限值規(guī)定外，同年3月開始全面強制實施 IMO 2020 限硫令。

對船舶尾氣限制排放提出了更高的要求：各類海船在內(nèi)河排放控制區(qū)應(yīng)當使用的船用燃油硫含量，分別從以前的國際海船不大于3.5% m/m、沿海海船不大于0.5 %m/m，統(tǒng)一改為了不大于0.1% m/m；各類海船與江海直達船在沿海大氣污染物排放控制區(qū)、國際航行船舶在非排放控制區(qū)應(yīng)當使用的船用燃油硫含量，都統(tǒng)一改為了不大于0.5% m/m

由于不同硫份含量的柴油之間存在較大的價格差異，如果沒有有效的監(jiān)管方法，期望船主自覺使用更高成本的低硫柴油并不現(xiàn)實，因此，海事部門需實地檢查船舶是否使用低硫油。

傳統(tǒng)的檢查方法：

一是人工登船，檢查航海日志中的換油記錄、抽取油樣進行檢測等，并將數(shù)據(jù)納入統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，通過分析劃定重點監(jiān)控船舶，但這樣的抽檢帶有盲目性和滯后性，檢查效率不高。

二是使用船用燃油硫含量快速檢測儀進行檢測，相對來說效率有所提升，但是依然需要登船進行現(xiàn)場測定，每次都需要出動大批人馬，工作流程也比較復(fù)雜。

無人機監(jiān)測船舶尾氣方案

過去，監(jiān)管部門對于船舶尾氣污染物排放量的檢測方式，大多是采取登船取樣、送檢第三方或者使用快檢儀檢測。存在檢測效率低、在航船舶檢測困難、目標隨機性較大等缺點，一定程度上制約了監(jiān)管部門執(zhí)法效果。

“無人機+傳感器技術(shù)”與傳統(tǒng)的登船檢查方法相比更高效、更精準、應(yīng)用范圍更加廣泛。無人機搭載傳感器無需登船，就能實現(xiàn)快速遠程在線監(jiān)測。平均僅需3分鐘，即可在軟件中預(yù)測出每艘船的燃油硫含量，從而讓進一步的登船檢查更有針對性，提高工作效率、減少工作量。無人機嗅探靈活機動，可以主動追蹤和近距離接觸船舶尾氣，不存在“嗅”不到或“嗅”不出的情況，加上靈嗅科學(xué)的反推算法，讓監(jiān)測結(jié)果更精準。無人機嗅探可以不受風(fēng)力和位置約束，除了可在港口附近作業(yè)，也適合大江大河等開闊海域的巡航式檢查，例如船舶排放控制區(qū)邊界附近。

與常規(guī)環(huán)境監(jiān)測不同，船舶尾氣中常含有高濃度SO2、NOx、VOCs以及CO2，而電化學(xué)傳感器對高濃度組合氣體存在較為明顯的交叉敏感現(xiàn)象，因此需要利用機器學(xué)習(xí)算法對交叉敏感進行補償，才能得到較為可靠的硫含量測算數(shù)據(jù)。無人機作業(yè)時，可先在無排放的空氣中進行測定，獲取相應(yīng)氣體組分的背景濃度值。接著，無人機飛至船舶尾氣煙羽下方，保持定距跟隨1分鐘左右，即可在地面端軟件查看該船舶實時的硫含量預(yù)估值。

無人機搭載英國Alphasense傳感器檢測SO2、NOx、VOCs以及CO2氣體濃度，PPb級別高精度氣體傳感器NO-B4、NO2-B43F、SO2-B4、MINIR、PID-AH5參數(shù)如下：

審核編輯 黃宇