船舶污染防治智能化典范——三峡海事局与先河环保联合攻关获新成果

近日，由三峡海事局联合先河环保开展的“三峡梯级枢纽水域船舶污染防治智能监管技术研究”顺利通过验收。该项目属于长江三峡河段智能通航交通强国建设试点科技创新及转化应用项目，着重研究探索有利监管三峡梯级枢纽河段船舶污染物的有效举措，完善船舶污染物监视、监测和监管水平，形成感知-预警-处置的智能监管体系，降低监督管理人力成本，创船舶污染防治智能化典范。

“三峡梯级枢纽水域船舶污染防治智能监管技术研究”顺利通过验收

2023年11月30日国务院发布了《空气质量持续改善行动计划》（国发〔2023〕24号），又称《新大气十条》。第四条“优化交通结构，大力发展绿色运输体系”中要求：持续优化调整货物运输结构，大宗货物中长距离运输优先采用铁路、水路运输。

大国重器三峡工程及其配套的葛洲坝水利枢纽工程是长江航运的重要枢纽，每年过闸船舶在4万艘次左右。大量过闸船舶集中通过坝区水域，带来的污染防治问题突出彰显。做好国之重器三峡工程水域的船舶污染防治工作，促进绿色航运发展，有效减少污染排放，减轻航运业对长江水生态恢复的影响，成为航运主管部门回应“政治敏感度高、民生关联度高、社会关注度高”的三峡水库可持续发展的重大课题。

“三峡梯级枢纽水域船舶污染防治智能监管技术研究”属于长江三峡河段智能通航交通强国建设试点科技创新及转化应用项目。项目着重研究探索有利监管三峡梯级枢纽河段船舶污染物的有效举措，完善船舶污染物监视、监测和监管水平，形成感知-预警-处置的智能监管体系，降低监督管理人力成本，创船舶污染防治智能化典范。

项目承接方三峡海事局与先河环保联合组建项目组，开展了船舶尾气排放监测、溢油监测和应急值守智能化技术研究，分析了船舶尾气监测和溢油监测报警难点，进行了船舶尾气监测和溢油监测的现场试验，研建了“品”字形布局“嗅探式”船舶尾气可视化抓拍在线检测系统，研发了基于高光谱和溢油浮标联动的综合式水面溢油智能监测系统，取得2项发明专利和1项实用新型专利。

2023年12月14日，在长江三峡通航管理局组织召开的“三峡梯级枢纽水域船舶污染防治智能监管技术研究”结题验收会议上，获得评审专家的一致认可，项目验收工作顺利完成。

“嗅探式”船舶尾气可视化抓拍在线检测系统介绍

设备安装示意图

“嗅探式”船舶尾气可视化抓拍在线检测系统的现场测试结果：

以船舶上行方式过闸记录53艘，全部检出，实现过闸船舶尾气监测覆盖率100%。其中，燃油硫含量≥6ppm（0.0006%mm），相对误差范围≤±30%，数据相关性R值为0.83，满足《船舶大气污染物排放监测通用要求》（JT/T1360-2020）规定，可以作为远程筛查的参考依据。

XHSEM8000W船舶尾气监测微型站性能特点：

① 检出限高

采用4电极气体传感器，配合高精度低噪声放大电路，可提供较高的信噪比。SO2检出限要求为≤1ppb,示值误差≤1%FS。                       

② 抗干扰性强

将多种传感器的数据综合分析计算用来得到SO2的气体浓度。现场测试设备经历了实验舱模拟大气环境实验-标气校准-环境模拟校准（交叉干扰）等工艺步骤，有效减轻气体交叉干扰。  

XHSEM8000W船舶尾气监测微型站的数据校准质控

③ 环境适应性强

采用恒温气室的设计，将包裹电化学传感器的金属气室恒温在一个特定的温度，在这个温度下传感器有最佳的响应灵敏度，还能消除环境温度变化对传感器的影响。

④ 应用范围广

除监测SO2/CO2参数外，还可以监测CO/NO/NO2/O3/PM2.5/PM10/TVOC等参数；可在船舶大气污染物排放控制区内，为提升海事部门对船舶硫氧化物和颗粒物、氮氧化物的排放监管水平，提供智能化技术手段。

综合式水面溢油智能监测系统介绍

综合式水面溢油智能监测系统是一种用于监测、预警和溢油事故应急处置的监管系统。它通过集成溢油监测设备、数据分析和应急响应机制，实时监测溢油情况，及时发出预警，并协助应急人员采取措施进行救援和清理工作。

综合式水面溢油监测系统的主要组成部分及功能：

监测设备和传感器

包括岸基高光谱成像水面溢油监测系统、浮标式油污监测传感器、计算机设备等。这些设备用于监测水体范围、溢油范围、溢油厚度等关键参数。

XHGGP-90C塔式成像高光谱仪工作示意图

数据采集与传输

监测设备收集到的数据通过数据采集系统进行实时采集，并通过通信网络传输到应急指挥中心或监测中心。数据传输可以采用有线或无线方式，确保数据的实时性和准确性。

数据分析与处理

收集到的数据经过预处理和分析，利用预设的算法和模型进行数据解读和溢油预测。数据分析可以帮助确定溢油规模和影响范围、溢油厚度等，为应急响应提供依据。

预警系统

基于数据分析结果，预警系统可以发出警报、报警信号或自动触发应急措施。预警系统可以通过多种方式进行通知，如声音警报、短信通知、电子邮件等。

应急响应与管理

当溢油事故发生时，应急值守系统将自动或手动触发应急响应机制。应急响应包括调度应急人员、调配应急资源、组织救援和清理工作等。系统还提供应急决策支持工具，协助决策者进行实时决策和调度。

综合式水面溢油监测报警系统通过实时监测、数据分析和应急响应机制的整合，提高了对溢油事故的监测和预警能力，使应急响应更加及时和有效，减少了溢油事故的影响和损害。

高光谱溢油监测验证测试现场

该项目的顺利验收，标志着用户对先河环保的信任及专业能力的认可。未来，先河环保将继续加强技术研发，为国家船舶污染防治贡献先河力量。