無(wú)人船，環(huán)保領(lǐng)域新利器

鄭秀亮

“祝賀你們，加油！無(wú)人船在環(huán)保領(lǐng)域大有可為。祝你們成功！”在6月9日開(kāi)幕的第十四屆中國(guó)國(guó)際環(huán)保展覽會(huì)上，珠海云洲智能科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱云洲智能）生產(chǎn)的無(wú)人船大放異彩，環(huán)保部部長(zhǎng)陳吉寧對(duì)其寄予厚望。

2013年，云洲智能發(fā)布了世界首款環(huán)保無(wú)人船， 這是一款可以定時(shí)、定點(diǎn)、定量開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化水質(zhì)采樣、移動(dòng)在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)、繪制水質(zhì)空間分布圖，幫助工作人員快速鎖定污染源位置等工作的智能化水面機(jī)器人，它的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)環(huán)保監(jiān)測(cè)的工作模式，大大提高了監(jiān)測(cè)工作的效率。不僅如此，隨著無(wú)人船各種技術(shù)的改進(jìn)提升，它還不斷被運(yùn)用到環(huán)境應(yīng)急、環(huán)境執(zhí)法等工作中，比人為的工作更具優(yōu)勢(shì)，成為環(huán)保工作的尖兵利器。

水質(zhì)監(jiān)測(cè)，把人從危險(xiǎn)、枯燥的工作中解放出來(lái)

河面上，一臺(tái)黃色小型船只在水面上緩緩行駛著，遇到有障礙的地方都能夠自動(dòng)拐彎繞開(kāi)。到了河中央的時(shí)候，小船停了下來(lái)，船底部伸出一根水管，河水被緩緩抽到船上的采樣瓶里。岸邊，一個(gè)技術(shù)人員盯著電腦，河水的pH值、濁度、透明度、溶解氧等指數(shù)很快就顯示在電腦屏幕上。

這是云洲智能生產(chǎn)的無(wú)人船在某市開(kāi)展水質(zhì)監(jiān)測(cè)的情景，工作人員只要站在河邊，就可以輕松獲取水質(zhì)的各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)，原本幾個(gè)小時(shí)的工作一兩個(gè)小時(shí)就完成了，而且也不用擔(dān)心河道復(fù)雜、水情危險(xiǎn)等危及人身安全的問(wèn)題。

在過(guò)去的幾十年里，環(huán)保監(jiān)測(cè)人員開(kāi)展水質(zhì)采樣，基本都是靠人工完成。很多時(shí)候，監(jiān)測(cè)人員要雇船工劃著小船或者自行使用皮劃艇到河中去取水，工作量大，操作不安全，受環(huán)境因素的影響比較大。

“2013年我們發(fā)布了環(huán)保無(wú)人船，兩年多時(shí)間里，也針對(duì)環(huán)保監(jiān)測(cè)采樣的特點(diǎn)，不斷對(duì)船的外觀和功能進(jìn)行提升和改進(jìn)，目前已經(jīng)可以很好適應(yīng)環(huán)保的監(jiān)測(cè)采樣工作。”云洲智能董事長(zhǎng)張?jiān)骑w介紹說(shuō)，經(jīng)過(guò)改造提升，在動(dòng)力系統(tǒng)方面，無(wú)人船目前最高能夠以3米每秒的時(shí)速前進(jìn)，并且對(duì)水草纏繞有更好的防護(hù)作用；另一方面，無(wú)人船除搭載市面上主流的水質(zhì)參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備外，還能夠搭載重金屬監(jiān)測(cè)設(shè)備，以及核輻射監(jiān)測(cè)設(shè)備等儀器，執(zhí)行更多元化的監(jiān)測(cè)任務(wù)。

云洲智能的市場(chǎng)部副部長(zhǎng)唐梓力表示，云洲無(wú)人船可以實(shí)現(xiàn)完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)、定點(diǎn)、定量水樣采集，位置精度在1米以內(nèi)；采多少水，存到哪個(gè)瓶子里，都可以按照設(shè)定指令完成。同時(shí)無(wú)人船還會(huì)自動(dòng)生成采集報(bào)告，操作者、采集時(shí)間、采集地點(diǎn)、當(dāng)時(shí)的氣候條件等一系列數(shù)據(jù)都是自動(dòng)保存的，不能修改，便于標(biāo)準(zhǔn)化管理。

唐梓力指出，目前自動(dòng)在線監(jiān)控裝置，一般采用浮標(biāo)或者建設(shè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的方式，一套監(jiān)測(cè)設(shè)備的造價(jià)高達(dá)數(shù)十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)，需要多套這樣的設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)測(cè)，且建設(shè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站還需要基建和時(shí)間成本。而一條無(wú)人船的售價(jià)在10萬(wàn)元～50萬(wàn)元不等，使用壽命在5年以上，加上節(jié)省的人力和時(shí)間，還是非常劃算的。例如去年12月，在珠海情侶路拱北灣發(fā)生的“死魚(yú)事件”，監(jiān)測(cè)人員使用無(wú)人船開(kāi)展應(yīng)急采樣、前山河常規(guī)采樣和監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)，僅用2小時(shí)就完成了常規(guī)人員需要6小時(shí)才能完成的采樣工作，充分體現(xiàn)了無(wú)人船在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，為環(huán)保管理創(chuàng)新提供了可靠的技術(shù)支撐。

“每條船可以連續(xù)使用8小時(shí)，續(xù)航能力可以達(dá)到100公里，而且重量輕攜帶方便，可以滿足連續(xù)作業(yè)需求。”云洲智能市場(chǎng)經(jīng)理張然提到，無(wú)人船搭載著跟浮漂一樣的設(shè)備，相當(dāng)于移動(dòng)浮漂，可以走到哪兒測(cè)到哪兒?；谶@種移動(dòng)在線監(jiān)測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)很多過(guò)去實(shí)現(xiàn)不了的功能，比如把一個(gè)湖面地毯式監(jiān)測(cè)一遍之后就可以拿到水質(zhì)參數(shù)分布圖，對(duì)于污染的分布、擴(kuò)散情況一目了然，特別是對(duì)現(xiàn)在每年我國(guó)各大湖水藻爆發(fā)的預(yù)警和防治提出了新的解決辦法和思路。

在武漢市環(huán)保局此前開(kāi)展的專項(xiàng)水環(huán)境生態(tài)調(diào)查行動(dòng)中，通過(guò)使用云洲環(huán)保無(wú)人船，僅用時(shí)兩個(gè)月便完成對(duì)市內(nèi)首批50個(gè)湖泊pH值、濁度、透明度、溶解氧、電導(dǎo)率、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮、重金屬、葉綠素a等多個(gè)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)工作，監(jiān)測(cè)面積達(dá)460余平方公里，比預(yù)計(jì)用時(shí)縮短近一個(gè)月。

環(huán)境應(yīng)急，有效規(guī)避污染事件對(duì)監(jiān)測(cè)工作帶來(lái)的障礙

2013年賀江水污染事故、2015年“8·12”天津爆炸事故、2015年隴西尾礦泄露污染事故、2015年安徽池州污染事故……在近幾年的多次環(huán)境污染事故當(dāng)中，都有云洲環(huán)保無(wú)人船的身影，其續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、機(jī)動(dòng)性高、連續(xù)作業(yè)能力強(qiáng)等一系列特點(diǎn)，為環(huán)境應(yīng)急工作的順利開(kāi)展提供了強(qiáng)有力的支持。

我國(guó)對(duì)水污染事故的反應(yīng)往往是哪里有污染，就要到哪里探明當(dāng)?shù)匾约案浇虻那闆r，一開(kāi)始都要進(jìn)行每半個(gè)小時(shí)一次的采樣和監(jiān)測(cè)，隨著污染情況逐漸好轉(zhuǎn)才逐步減少頻次，一直到水況恢復(fù)正常為止。遇上寒冬臘月、天冷地寒，監(jiān)測(cè)人員晚上在河里進(jìn)行采樣十分辛苦而且危險(xiǎn)，采樣回來(lái)還要馬上趕到實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)出數(shù)據(jù)。

而無(wú)人船的加入，則大大減輕了人工監(jiān)測(cè)的負(fù)擔(dān)。據(jù)張然介紹，賀江水污染事件發(fā)生后，兩艘云洲環(huán)保無(wú)人船曾在污染事發(fā)地及其下游分別執(zhí)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)及采樣任務(wù)。其中全自動(dòng)監(jiān)測(cè)無(wú)人船每2小時(shí)進(jìn)行一次在線水質(zhì)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)回監(jiān)控中心，共連續(xù)工作4天；采樣無(wú)人船則每1小時(shí)執(zhí)行采水任務(wù)一次，日均采樣12次共計(jì)36個(gè)點(diǎn)，共連續(xù)工作10天，累計(jì)采集水樣720升，工作強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人工，充分反映出無(wú)人船高效的工作能力。

無(wú)人船的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是通訊距離長(zhǎng)，可以在10公里范圍內(nèi)實(shí)行信息傳輸接收，因此對(duì)于一些重大污染事件，工作人員無(wú)法進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)，無(wú)人船可以派上用場(chǎng)。在2015年“8·12”天津爆炸事故中，環(huán)保部應(yīng)急中心邀請(qǐng)?jiān)浦拗悄茏鳛榧夹g(shù)專家組成員，赴事故現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展采集任務(wù)。面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境，云洲智能的兩艘環(huán)保無(wú)人船深入爆炸現(xiàn)場(chǎng)采樣，把一個(gè)個(gè)采樣數(shù)據(jù)傳輸出來(lái)，為應(yīng)急工作的順利開(kāi)展發(fā)揮了重要作用。事件過(guò)后，環(huán)保部在發(fā)給云洲智能的感謝信中提到，云洲智能“主動(dòng)提供2艘全自動(dòng)水質(zhì)采樣監(jiān)測(cè)無(wú)人船進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)，為環(huán)境應(yīng)急處置工作提供了關(guān)鍵的技術(shù)支撐?！?/p>

基于這樣的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于一些水體發(fā)黑發(fā)臭、散發(fā)有毒氣體和人員無(wú)法直接前往的湖泊，無(wú)人船可以毫無(wú)顧忌地進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展采樣和監(jiān)測(cè)任務(wù)，工作人員只需要在岸邊操作、等待即可。這樣的工作方式，保證了監(jiān)測(cè)工作的順利開(kāi)展，大幅提升了工作效率。

在監(jiān)測(cè)執(zhí)法方面，無(wú)人船也顯示出其強(qiáng)大的功能。2015年6月，安徽省池州市東至縣香隅鎮(zhèn)發(fā)生水污染事件，由于企業(yè)偷排暗管設(shè)置得十分隱蔽，監(jiān)測(cè)人員難以判斷污染源頭。最后，環(huán)保人員運(yùn)用了無(wú)人船，采用高科技手段來(lái)進(jìn)行排查。檢測(cè)的時(shí)候，無(wú)人船逐一靠近事發(fā)河里的各個(gè)排污口，開(kāi)展了水質(zhì)監(jiān)測(cè)，并在地面基站實(shí)時(shí)顯示反饋的數(shù)據(jù)和圖像。經(jīng)過(guò)無(wú)人船的采樣監(jiān)測(cè)，督查人員迅速獲得了污染水域的水質(zhì)情況，并根據(jù)電腦自動(dòng)繪制的污染圖，快速鎖定了污染源大致的區(qū)域。隨后，環(huán)保人員通過(guò)另一艘搭載了水下聲納的無(wú)人船對(duì)污染源進(jìn)行掃描，聲納掃到河道邊的暗管不產(chǎn)生回波，就在顯示屏上出現(xiàn)了一定的陰影，這樣就可以快速確定水下排污暗管的地點(diǎn)所在，偷排暗管在無(wú)人船的高科技技術(shù)下顯露無(wú)遺，違法排污企業(yè)最終被繩之以法。

水面保潔，減少人力資金投入還可以宣傳環(huán)保

如今，在蘇州的很多河道里，一艘艘無(wú)人船沿著水面輕快地航行，遇到塑料瓶或者透明袋，無(wú)人船底部就會(huì)“張開(kāi)口”，把這些漂浮物收到垃圾箱里。遇到一些邊邊角角的位置，漂浮物卡在縫隙里出不來(lái)的，無(wú)人船上的水槍就會(huì)噴水將它們沖出來(lái)，再進(jìn)行收集。遇到彎道或者障礙物，無(wú)人船也會(huì)自動(dòng)進(jìn)行躲避。無(wú)人船上還有一個(gè)LED顯示屏，打出了一個(gè)個(gè)環(huán)保小知識(shí)，邊走邊宣傳環(huán)保。

無(wú)人船的儲(chǔ)存箱滿了之后，就會(huì)自動(dòng)行駛到垃圾轉(zhuǎn)移點(diǎn)，把垃圾卸下來(lái)。整個(gè)過(guò)程，只需要一個(gè)保潔人員在岸上對(duì)著遙控器進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作?！疤K州河道多，清理水面垃圾一直靠人工，500多位環(huán)衛(wèi)工人、270多條船，投入很大?！碧K州市環(huán)保局工作人員介紹說(shuō)，使用無(wú)人船開(kāi)展水面保潔之后，普通的一條河道，清理周期從3小時(shí)一趟縮短至1小時(shí)，大大提升了工作效率，而且通過(guò)鋰電池驅(qū)動(dòng)的無(wú)人船不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成二次污染，其靚麗的外形也逐漸成為了蘇州市區(qū)一道獨(dú)特的風(fēng)景線。

據(jù)介紹，2014年，云洲智能就推出了全球首款全自動(dòng)水面保潔無(wú)人船。這一款無(wú)人船通過(guò)GPS定位自主導(dǎo)航，可以讓無(wú)人船按照設(shè)定的路線自由行走，并且對(duì)垃圾進(jìn)行收集。充滿電后無(wú)人船一次可連續(xù)航行超100公里，能夠連續(xù)不斷地工作達(dá)10個(gè)小時(shí)，不受風(fēng)雨的阻礙。無(wú)人船可以接入統(tǒng)一的控制中心進(jìn)行遠(yuǎn)程集中管理，使水面保潔工作集中化、智能化管理具備了可能性。

相比之下，原始的人工乘船打撈方式，不僅容易受到天氣、體能等多方面因素的影響，效率低下，且安全也存在著一定的隱患，無(wú)人船正適合于解決這一系列的問(wèn)題。

環(huán)境的保護(hù)離不開(kāi)公眾和社會(huì)的參與。無(wú)人船能夠通過(guò)搭載的通訊設(shè)備，將監(jiān)測(cè)到的水質(zhì)參數(shù)、拍攝到的視頻畫(huà)面實(shí)時(shí)發(fā)送回控制中心進(jìn)行分析和存儲(chǔ)。如果將無(wú)人船的通訊設(shè)備與公網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，無(wú)人船則立刻變身成為執(zhí)法機(jī)構(gòu)與公眾之間的溝通橋梁。

無(wú)論是前期的調(diào)查，還是過(guò)程中的監(jiān)督執(zhí)法，抑或是后期的信息發(fā)布，無(wú)人船均能用自己高效化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的特質(zhì)，對(duì)水環(huán)境保護(hù)工作中的每一個(gè)環(huán)節(jié)提供有力的幫助。相信在水污染防治已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略的今天，代表著先進(jìn)科技成果的無(wú)人船，將會(huì)在未來(lái)的治理工作中，占據(jù)重要位置。