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無人機在使長江海事監管系統中的應用分析

時間:2020-8-29 16:05:26編輯:未知來源:互聯網欄目:海事巡檢點擊數(0)已有0人評論 加入收藏

  傳統長江巡航指海事人員依托海巡艇開展關于海事、航道、通信等方面的安全宣傳、航行安全和防污染監視,航道、航標和航標輔助設施巡查,海事行政執法,搶險救助,規費稽查,運政檢查,維護水上無線電通信管理秩序等工作的行為。傳統模式工作量大,成本高,效率低。

  無人機是一種有動力、可控制、能攜帶多種任務設備、執行多任務并能重復使用的無人駕駛航空器?;跓o人機攜帶方便、操作簡單、反應迅速、載荷豐富、任務用途廣、起飛降落對環境要求低、自主飛行等特點,其比較適合應用在海事領域,完成海域巡航監測等任務。

  無人機的應用將使長江海事監管系統更加完善,不僅能夠大大提升海事監管能力,而且還能推進長江海事信息化發展水平,在長江水系形成全方位監控信息網絡,為打造水-岸-空海事立體監管系統做出重要貢獻。

  無人機海事系統的聯合立體巡航網絡

  如圖所示,當發生危險事故、不明來歷船只等情況下,無人機配合巡航船艇進行聯合取證。無人機將險情信息和現場取證信息實時傳輸給指揮中心,由指揮中心根據險情大小做出判斷,決定下一步的執行計劃。

  海事應用中的無人機配置

  無人機僅僅是一個飛行平臺,其功能歸根到底是通過其機載系統中的任務載荷設備來完成的,因此進行海事應用無人機的配置首先要對明確其任務載荷設備有哪些,以及各種任務載荷的功能與作用。

  無人機海事應用

  航道巡邏執法、調查取證

  目前長江航道船舶大型化、快速化趨勢已經十分明顯,受巡邏船客觀條件的限制,利用巡邏船開展巡查存在視程短、反應慢,難以掌握整體態勢,對違法船舶無法進行持續有效的跟蹤,對一些違章行為無法繼續取證和處理等問題。而無人機高速、高效優勢可以有效地彌補執法船速度及視野方面的不足。尤其是在調查取證和應急反應方面,通過使用無人機,可以保證反應的快速性和調查的及時性,對肇事逃逸船舶進行識別追蹤,防止肇事船舶逃逸;利用無人機搭載攝像頭進行船舶超載檢查;利用無人機搭載熱成像對船舶配員人數進行檢查;利用機載的攝像、攝影設備還可記錄保存證據,便于調查處理。同時通過無人機攜帶的可見光設備,可以實現轄區通航環境和通航秩序的實時傳輸;利用無人機對船舶交通秩序進行組織疏導,包括禁限航交通管制后對現場通航秩序的監控和維護。

  通過無人機高空廣闊的視野,更容易對長江航道上的船舶進行巡查,通過搭載可變焦相機能對遠處船舶進行近距離的觀察,提高了巡查效率。利用高空遠程喊話系統進行安全宣傳。

  所用設備

  光學變焦吊艙

  4g傳輸系統

  高空喊話裝置

  應急事故搜尋與救助

  當在長江航道發生應急事故之后可利用無人機快速到達現場,并在目標區域上空低速飛行或懸停進行人員搜救??赏ㄟ^機載紅外熱像儀對有生目標進行探測,避免了由于人工搜救的不確定而導致遺漏。光電吊艙的紅外熱像儀可對視野范圍內的有生目標和沒有溫度的物體進行顏色區分 ,地面站工作人員通過辨識,為其他救助設備(直升機、艦船)指示目標。并且無人機能達到許多人員與船只無法抵達的危險區域,可以把高清視頻信息實時傳回至監控中心,為有關部門快速處理提供信息保障,利用無人機大大提高救助效率。

  通過多旋翼無人機對事故地點進行圖片視頻等影像采集,給指揮部門提供參考。通過紅外熱像儀,能對人員進行搜救,通過掛載救援裝備如救生圈、急救藥品等通過空投的方式給予被救者及時的救助??s短了救助時間,提高了救助成功率。利用無人機搭載攝像頭、紅外熱像儀進行遇險船舶、人員進行搜救識別,精確定位遇害人員位置,便于救援人員精準救援。同時利用無人機搭載可見光設備對事故現場及搜救情況進行實時傳輸,便于遠程指揮調度及應急處置決策。

  所用設備

  機載紅外吊艙

  高空照明裝置

  機載拋投裝置

  環境(航道、大氣)監測與取證

  長江是中國第一大河,水資源總量占全國的35%,流域面積占全國的20%,人口占全國的33%。在長江及其支流沿線,偷排亂排的問題時有發生,污染總量快速上升。由于偷排管道深埋地下,難以發現,因此在執法取證過程中常常難以找到污染源頭。利用無人機對重要的長江流域進行實時監測,搭載紅外熱像儀對該區域進行掃描,對溫度異常點進行排查,找到排污源頭,同時攝影設備還可以記錄保存證據,便于調查處理。

  同時,可利用無人機搭載氣體檢測傳感器進行高空巡航氣體檢測,對疑似搭載危險品氣體進行跟蹤,防止危險品氣體泄漏造成危害。

  利用旋翼無人機快速對所需監測對象進行實時監控,旋翼無人機定點實時監控、巡視,特別水庫邊緣區環境比較惡劣的地段,旋翼無人機可操控自如的完成監測任務;通過對上下游河流快速巡查,第一時間掌握水文情況,特備是大面積的河流污染,旋翼無人機懸停在空中對污染水域進行俯視航拍,確定污染區域準確面積和范圍。同時通過無人機搭載可見光設備對船舶溢油設備進行監測監視,利用軟件進行圖像處理:溢油區域實時拼圖、溢油檢測與識別、溢油面積測算、溢油漂移預測等。

  所用設備

  氣體檢測傳感器

  可見光相機

  航標、航標輔助設備、沿江山體巡檢

  航標是長江航道安全的重要保障,長江沿江有很多航標、燈塔、燈樁,點多、線長、分散,維護巡檢十分困難。利用無人機上的可見光設備進行夜間航標巡檢,能夠高效地報告航標的工作狀態,避免無目的巡檢,有效提高工作效率,減少巡檢人員的工作量。同時,利用無人機搭載攝像頭對庫區沿江山體滑坡進行監測,當發生山體滑坡事故時,能在第一時間實施相應措施。

  利用固定翼無人機快速從空中俯視進行影像圖片采集,通過后期圖片拼接技術合成長江航道整體圖,快速檢查長江通道航標、航標輔助設備情況以及沿江山體,提高了巡檢效率。根據巡檢公里數不同,可選用電動固定翼和油動固定翼無人機,油動固定翼續航比電動續航時間長,可用于長距離的巡檢。

  所用設備

  固定翼無人機

  航道圖像信息獲取

  通過機載激光雷達設備,對長江周圍地理環境進行掃描,采集真實的三維點云數據,對后期項目開發都有參考作用,并通過專業軟件生成三維模型,并能進行長度、面積等量測和其他分析功能。

  針對短距離的掃描,如1-2km,可選用多旋翼無人機平臺搭載激光雷達設備進行作業。對于10-30km等長距離的掃描,推薦使用無人直升機搭載設備進行掃描。

  與傳統的長江巡查方式相比,無人機進行長江航道巡查優勢非常明顯,具有“站得高,看得遠”的優勢,容易把握整體態勢,在船舶的動態管理以及船舶控制方面具有其他方式不可比擬的優勢,能夠出色地完成各種監管救助任務,具有十分優越的性價比。

  將來,無人機將逐步成為海事應急行業應用方面一種重要的手段。

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關鍵字:無人機 長江 海事監管
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