无人机河流环保应用_无人机河道环境监测解决方案_无人机巡河方案


无人机河流环保应用解决方案背景
       江河湖泊是陆地生态系统的重要组成部份,是维护自然界生态平衡的关键因素。然而,随着地区经济的迅猛发展,环境污染问题依然形式严峻。防止环境污染,维持生态平衡,已成为社会发展的一项重要举措。
       以福建省为例。主要水域面积超过113206平方公里,滋养着全省近4千万人口,支持着35804亿元的年产值。保护好这些赖以生存的水资源,充分发挥生态效益,是环保企业和地方政府部门的工作思路。但是,随着人们活动的逐渐增加,工业排污、生活废水、农副业污染和违规开采所导致的恶性事件时有发生,造成难以估量的经济损失。
       每年河道巡查,以及水资源调查,需要企业和政府部门投入大量人力和财物。随着科技的进步,无人机在大面积巡查和资源调查方面展露出独特的应用优势。国家相关部门正积极推广无人机在环境保护领域各方面的应用。无人机以其机动性能好、可超视距巡查、操作与维护简单、灵活高效、综合成本低等优势,必将助力环保事业健康科学地发展。

无人机河流环境监测系统组成

       四信物联网综合多年的无人机研发和应用经验,熟知无人机在巡河应用的关键问题。利用成熟可靠的飞控算法、自主研发的图像识别软件、轻盈坚固的航空复合材料制造工艺、先进的任务系统、简化的操作理念,打造出全新的河道巡查无人机系统。
       系统主要由无人机飞行平台、大倍率光学变焦云台吊舱、地面站电脑和智能电池保障系统等设备构成。通过地面站电脑终端对飞行和任务进行融合控制,首创游戏式操控体验,大大降低无人机的使用难度。
       根据应用场景情况不同,可用于河道相关的:污染、倾倒、养殖、捕捞、施工、开采等方面的监察取证。
无人机巡河方案主要系统构成 
四信无人机系统主要构成图
             
环保无人机方案优势

   产品自主研发,后续功能扩展、升级无忧
   针对山区河流巡查应用设计,单兵便携,展开迅速
   2人小组即可执行任务,节省人力
   作业效率较高,一天可飞行4-6架次
   首创游戏式操控体验,大大降低无人机的使用难度
   精准设计,符合小型无人机管理要求
   智能识别后处理软件,具有识别、测量、预警等功能

无人机河流环保应用解决方案_无人机河流环境监测解决方案介绍

1、可见光遥感成像功能
       标准配置搭载一套30倍光学变焦可见光吊舱。可见光吊舱一般用于获取常规的高清视频和照片等遥感数据,30倍光学变焦可以在不损失像素的情况下从150米左右的空中拍摄极小的地面目标,如单个漂浮物、人员活动以及其它动物。将这些信息加以判读即可获得常规巡视的效果,显著提高工作效率。除了可以获取常规的高清视频和照片之外,结合我们的智能后处理软件,还能快速进行识别、测量、建模等工作。

2、热成像遥感功能
       搭载热成像遥感设备对于夜间排污具有非常有效的巡视手段。偷排的污水与河流水体存在明显的温度差。热成像遥感画面可以实时标注物体温度,如果进行阈值设置还可以在物体温度达到或超过阈值时主动进行提示,从而杜绝人为疏忽。这对于难以发现的暗管夜间偷排和处置是非常有实际意义的功能。
       在夜间,热成像可以清晰辨别人或动物的存在,对于人员搜救或违法倾倒活动是非常有效的侦查和处置手段。
 
3、高光谱成像遥感功能
       高光谱遥感以其特有的高光谱分辨率,遥感数据具有丰富的光谱信息优势,能够探测到不同物体的细微光谱差异,对水体泥沙含量和污染物浓度能有效识别,对调查和监测环境问题具有独到的效果。高光谱图像数据可以反映水体的特征,包括:悬浮物含量、叶绿素富集度、水体深度等信息。大大改善了对水体成份的识别和分类精度,为水域巡查附上了火眼金睛。
 
4、其它功能
       无人机还可以搭载诸如,倾斜摄影系统、sar雷达、激光雷达等更多设备,实现高精度三维建模的功能。

无人机河流环保应用案例

1、流域生态环境与水土保持巡查
       根据无人机应用中的三款典型搭载设备的各种优势,在流域生态环境与水土保持巡查领域,可以应用无人机进行大面积、高精度、快速的流域生态环境监测,为环保部门在污染治理和生态环境建设方面的科学决策提供丰富而详实的数据。同时,应用无人机观测,可以最大限度地降低人的活动对流域生态系统的干扰,更利于恢复生态系统。
       无人机可通过地面站软件事前加载预设的包含:起飞航点、航线路径及高度、飞行速度等参数的航线文件,然后上传至无人机飞行控制单元。
       开始执行林业巡查任务时,无人机就可自主实现目标区域、目标高度的航线飞行。飞行巡查中,操作人员通过观察地面站的实时高清视频,通过简单的鼠标动作,来实现对云台的:镜头变焦、快门触发、目标锁定、目标环绕等远距离控制,以完成动态影像和静态画面的获取;操作人员也可以指令无人机自主完成航线飞行拍摄。
无人机巡河方案航线加载图
航线加载示意图
 
2、日常巡查
       日常河道巡查是河流保护的基本工作,传统的巡查方式由人工沿河查看。按河长制分配的河段,长度由几公里到几十公里不等。有些河段穿越城镇,有些河段则人迹罕至。所以用传统人工沿河查看的工作方式存在效率低、有一定危险、存在盲区死角、数字化记录困难等问题。
       而利用无人机进行日常巡河的优势就不胜枚举了。无人机每小时飞行90-120公里,飞行高度范围涵盖十几米到几百米,高倍率光学变焦镜头,高清视频和照片记录,实时图像保证及时发现问题,巡视情况实时转发到任意终端,数字化成果可软件自动分析,历史数据可追溯。所以无人机是非常适合日常河道巡查工作的科技装备。
 
3、采用高光谱巡查
       高光谱遥感以其特有的高光谱分辨率对水体含沙量和污染浓度能有效识别。据研究,在反射波长703纳米时可以有效反应水体中的垆土含量;在反射波长1350~1380纳米、1550~1850纳米时可以有效检测水体中黄土、积钙红黏土、黑垆土、河床冲积土、腐殖土等成份的含量; 此外,根据其它波长的反射率还可以检测出水体的其它生化污染物。
       无人机高光谱遥感技术可以准确、迅速地提取以上所述的各类参数,为管理单位提供快速预判的依据,在此预判的基础上派人到现场进行取样核实。因此利用无人机高光谱遥感技术进行河流监测具有较高的应用价值和广阔的发展前景。  

无人机河流环境监测解决方案感光图 

无人机巡河方案_环保无人机与传统巡河对比

       我们假设一段10公里长度的河道需要巡查。以往的人工巡查就算是沿河完全没有障碍的情况下,以步行需要2小时左右,以机动交通工具代步也要几十分钟。再假设,如果这段河道位于山区呢?
       用无人机以90公里/小时的速度,只需要13-15分钟就可以完成河道的往返20公里的巡查。并且在整个飞行过程中对河道及其两侧进行不间断的拍照或录像。飞机返回着陆就可以马上取出记录卡对飞行成果进行全方位无死角的判读,利用分析软件可以获得的巡查信息比传统人工巡查丰富几倍。
 

无人机河流环境监测解决方案价值

四信物联网的无人机,以其在流域环保和生态治理上的广泛应用和诸多的优点:
      1.有效降低人员劳动强度;
      2.有力补充在特殊地形、特殊天气情况下人工巡查的不足;
      3.有效保障巡查人员人身安全;
      4.高效采集与传输巡查数据;
      5.高效应对紧急突发事件;
      6.可有效发挥多种经济效益等,必将助力产业科学健康发展,为新时期的河流生态文明建设出力。

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