在航船舶尾气无人机遥测技术研究与应用

为打好船舶大气污染防治攻坚战,落实交通运输部海事局"陆海空天"一体化海事监管体系建设方向,提升我国海洋、内河及环境情况复杂水域中在航船舶尾气监测的自动化水平,研究了小型化的船舶尾气嗅探传感器,利用无人机搭载嗅探传感器实时监测在航船舶尾气中的SO₂和CO₂浓度,依此反推船舶燃油的硫含量。选择对上海(排放控制区)关键水域的在航船舶开展实验测试,统计不同船长、不同水域的海船尾气监测结果,综合分析船舶的燃油行为,为海事执法提供新的技术手段;总结可推广应用船舶尾气遥测无人机先进技术监管模式,为我国船舶大气污染物排放控制区高效及精准监管树立样板。     

无人机搭载嗅探设备监测船舶尾气研究

近年来,无人机因灵活性高、可操作性强等优点已逐步应用于船舶大气污染监测领域,通过对无人机搭载嗅探设备监测船舶尾气数据研究及应用分析,指出无人机搭载嗅探设备在船舶尾气监测中存在的问题,并提出相应对策及建议。     

基于无人机的船舶尾气移动监测平台研究

为实现对在航船舶使用燃油硫含量的监管,提高海事执法效率,研究基于无人机的船舶尾气移动监测平台,使用无人机搭载嗅探技术尾气监测吊舱,监测船舶尾气中SO_2和CO_2浓度,从而推算出船舶使用燃油硫含量。通过对航行于上海港的多艘船舶进行实测和推算,比对实际燃油硫含量数据,分析该移动监测平台的实用性以及该平台在船舶尾气监测过程中存在的问题,提出合理化建议。     

一起“隐蔽的油舱”案例引发的思考

本文阐述了无人机嗅探技术对在航船舶尾气监测的相关技术背景，重点介绍了在无人机嗅探监测的基础上执法人员登轮检查、取证的案例，提出了针对船方刻意隐瞒油舱结构、误导执法人员取样检查等类似问题的解决办法，并就燃油送检化验期间，在避免影响船舶船期的情况下尽量减少环境污染给出了科学合理的建议。     

船舶大气污染物岸基嗅探式自动监测系统设计与验证

为实现船舶大气污染物排放量的远程测量,初步筛选出高排放船舶,提高船舶排放监管的针对性和效率,设计一种基于嗅探式传感器的岸基监测设备和配套的软件平台系统。系统通过采集船舶大气污染物浓度数据、船舶自动识别系统(Automatic Indentification System,AIS)数据和气象数据等实时信息,基于船舶尾气排放量在线估算方法、船舶尾气排放扩散数值模拟、观测数据的模式识别算法等,实现船舶尾气排放特征的在线识别和疑似高排放船舶的粗筛。对比在相同环境条件下CALPUFF模型计算得到的气体污染物模拟理论浓度,验证岸基嗅探式自动监测系统的监测可行性和准确性。     

通过尾气估算船用燃油硫含量的岸基嗅探法实验

2016年,我国珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区SECA正式启用,要求在十三五期间逐步实现排放控制区内的船用油硫含量不得高于0. 5%的控制目标。欧美排放控制区的研究经验表明,通过监测尾气估算船用燃油硫含量(嗅探法)是一种有效的远程监管手段。文章在天津港码头上开展了两次岸基嗅探法实验,监测点高度27 m,与过往船舶之间水平距离100～500 m。实验共测得13艘大吨位船舶的燃油硫含量,证明了岸基嗅探法的有效性,并定性地反映了适宜的风速这一必要条件。建议进一步开展岸基嗅探法实验并同步登船获取油样硫含量真实值,掌握方法的不确定性范围和影响因素,为建立基于嗅探法的全国排放控制区高硫油船舶监测网络打下扎实的基础。     

嗅探设备在船舶尾气监测方面的应用——以全国查处的首起在航船舶使用燃油硫含量超标案件为例

2019年1月1日起,进入船舶排放控制区的海船应使用硫含量不大于0.50%(m/m)的燃油,如何对在航船舶使用的燃油进行监管,最大限度地发挥排放控制区设立的意义,是当前一段时期内面临的重要难题。结合使用嗅探设备查处的全国首起在航船舶使用燃油硫含量超标案件,详细论述嗅探设备在船舶尾气监测方面的优势,以及使用嗅探设备监测在航船舶过程中的体会和建议,探索排放控制区监管的新方式、新方法,为坚决打赢蓝天保卫战贡献海事的力量。     

基于嗅探技术的船舶尾气固定监测平台研究

结合国外基于嗅探技术对在航船的监管经验和我国港口的实际情况,通过介绍基于嗅探技术的船舶尾气固定监测平台系统构成和工作原理,阐述分析现阶段固定监测平台应用中存在的问题以及未来的对策措施。尝试利用最新的科技成果推进船舶排放控制区各项政策的落实和船舶减排目标的实现。     

通过尾气估算船用燃油硫含量的跟船嗅探法实验

2016年,我国珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区SECA正式启用,要求在"十三五"期间逐步实现排放控制区内的船用油硫含量不得高于0.5%的控制目标。欧美排放控制区十余年的研究和应用经验表明,通过监测尾气估算船用燃油硫含量(嗅探法)是一种有效的远程监管手段。文章开展了三天跟船嗅探法实验,第一天实验船舶使用低硫油,其余两天使用高硫油。嗅探法测得的低硫油硫含量为0.026%±0.007%(油样检测值0.03%),两天测得的高硫油硫含量分别为2.10%±0.26%和2.25%±0.29%(油样检测值2.23%)。实验证实了嗅探法的有效性,并提出了进一步开展嗅探法远距离监测实验的建议,例如在航道的上跨桥梁或者近岸处。     

嗅探法:通过监测尾气估算船用燃油硫含量的技术

2016年,我国珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区SECA正式启用,要求在十三五期间逐步实现排放控制区内的船用油硫含量不得高于0. 5%的控制目标。有鉴于传统登船检查难度大、效率低的问题,不登船的遥测技术存在迫切的需求,有助于在登船检查前筛选并识别使用高硫油的嫌疑船只。文章旨在引进已在欧美排放控制区研究并实践了十余年的一种通过监测尾气估算船用燃油硫含量的技术——嗅探法,通过详细介绍其科学原理以及欧美的研究进展与经验,为推动我国船舶排放控制区的高效、先进执法贡献一份力量。     

基于PLC的货油运输船舶尾气处理控制系统设计

为提高船舶尾气余热的利用率,降低尾气对余热回收装置的腐蚀作用,文章根据现有的一种货油运输船舶尾气处理系统,提出了基于PLC的货油运输船舶尾气处理控制系统设计,以实现船舶尾气处理系统的自动化。     

船舶传感器网络中节点定位算法设计

节点定位对于船舶传感器网络具有十分重要的意义,没有节点位置的信息是无用的,经典的船舶传感器网络节点定位算法—DV-hop算法存在定位误差大、速度慢等问题。为了提高船舶传感器网络节点定位结果,设计了改进DV-hop算法的船舶传感器网络节点定位算法。首先对当前船舶传感器网络节点定位算法的研究现状进行分析,找到引起DV-hop算法定位误差大、速度慢的原因,然后采用传感器网络发射信号强度得到节点之间的距离,在此基础上采用DV-hop算法进行船舶传感器网络节点定位,最后进行船舶传感器网络节点定位实验,实验结果表明,本文算法克服了当前船舶传感器网络节点定位误差大的缺陷,其船舶传感器网络节点定位精度不仅明显高于DV-hop算法,而且船舶传感器网络节点所耗费的时间更少,获得了整体效果更佳的船舶传感器网络节点结果。     

船舶尾气计量检测系统开发研究

目前我国船舶尾气的计量检测技术处于起步阶段,计量结果的准确性与可靠性难以得到有效保证。简要介绍了三种不同环境下的船舶尾气检测方法。针对尾气浓度和流量两项计量性能指标,提出了相应的量值传递与溯源路线。阐述了尾气预处理流程、尾气分析原理和标准尾气的配制方法。基于以上计量检测技术与理论方法,形成了船舶尾气硬件检测装置与软件处理系统的平台设计方案。结合船舶运行特点,开展了CO、NOx、HC等尾气成分的实船排放测试,分析了船舶工况变化与尾气排放浓度之间的相关性,以期为船舶尾气计量检测系统开发与应用提供有利条件。     

减排方案,谁更胜一筹?

正随着国际海事组织新标准、新规范的密集出台和陆续实施,航运界正在掀起一场节能减排大变革。船舶尾气污染物排放控制已成为当下业界关注的焦点。目前,业界主要采用船舶废气清洗系统、天然气燃料动力、低硫燃油、船舶岸电系统等四种减排措施,本文基于国内航运的实际发展情况比较上述四种方案,以期对船舶尾气减排     

控制船舶尾气排放水污染对策分析

文中从介绍船舶尾气水污染的现状入手,梳理了国际公约、国内法规对船舶尾气排放水污染控制要求,分析了目前船舶尾气排放水污染控制方面的短板,提出了解决对策。     

船舶发动机尾气NOX和SOX控制技术研究现状浅析

远洋船舶运输作为三大运输体系之一,具有运输成本低、运输量大和安全性高等优点,但其尾气中NO_X和SO_X等也造成了严重的大气污染,亟待控制。文章梳理总结了目前国内外船舶发动机尾气NO_X和SO_X控制技术,并介绍了各技术的工作原理、优势及不足。该文认为基于尾气后处理系统的脱硫脱硝一体化技术,对船舶改动较少,且更适合旧船改装;而基于代用燃料或者燃料电池的新能源绿色船舶技术是未来船舶污染物控制、降低温室气体排放的最理想解决方案。     

基于船舶大数据平台的物联网数据挖掘研究

海上监测平台通过传感器网络获取大量的海洋环境数据和船舶航行数据,由于作业平台的网络不稳定,数据来源广、类型多,不便于管理,因此,设计合理的船舶数据平台管理系统有重要意义。本研究充分结合物联网技术和传感器融合技术,对船舶大数据平台的数据管理和数据挖掘进行了系统的研究,并设计了一种聚类数据挖掘算法和数据挖掘引擎。     

大型船舶辅机尾气排放测试系统研究

船舶在岸时电力供应主要来源于船舶辅机,因此在岸船舶尾气排放来自于船舶辅机,目前船舶排放相关研究多集中于船舶排放清单,对船舶实际航行中实际排放测试研究较少,船舶辅机实际排放也没有引起重视。该文通过对测试仪器的选型以及测试系统的搭建,构建出一套检测大型船舶辅机尾气排放的PEMS( 车载排放测试系统);在实际船舶辅机排放测试中测得某在岸船舶在300kw和600kw两个工况下NOX,CO,CO2以及颗粒物的排放特性,并对测试工况对排放特征的影响进行了分析。     

多传感器数据融合在船舶特征提取中的应用

给出一种基于多传感器数据融合的船舶特征提取方法。该方法使用激光传感器LD-LRS3100与LMS221,对船舶长度、高度、宽度、速度信息进行测量,然后通过数据关联、数据融合方法进行船舶提取。实验结果表明,使用多个传感器的数据融合方法比单个传感器的提取结果更为准确。     

船舶尾气脱硫装置脱硫滞后性监测分析

2020"限硫令"的实施对航运业产生了重大影响,部分船舶采取安装尾气脱硫装置作为替代措施。为推动解决海事部门对安装脱硫装置船舶尾气排放合规性的监管难题,通过研究大型集装箱船舶"C"轮的脱硫装置和船舶尾气排放在线监测数据,验证了尾气在线监测数据的可靠性和规律性,发现脱硫装置存在脱硫滞后性。因此,可用船舶尾气在线监测数据验证外部遥感技术监测尾气排放数据的准确性,同时可用于指导尾气脱硫装置及尾气排放合规性的现场监管。