长江船舶污染物智能化监管体系研究

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论文题目:基于系统动力学的长江航运政策研究

论文题目:基于系统动力学的长江航运政策研究

论文题目:基于系统动力学的长江航运政策研究1 引言1.1 长江航运现状分析长江作为中国最长的河流,自古以来就是我国重要的水上交通干线。

当前,长江航运已成为连接我国东中西部的经济大动脉,其货运量占全国内河货运量的三分之二,是我国综合交通运输体系的重要组成部分。

然而,长江航运在快速发展的同时也面临着诸多问题,如航道瓶颈、船舶拥堵、环境污染等。

本节将从航道条件、航运能力、航运经济、生态环境等方面对长江航运的现状进行分析。

1.2 系统动力学在航运政策研究中的应用系统动力学(System Dynamics,SD)是一种以反馈思考为基础,计算机模拟为手段,用于分析和解决复杂社会经济问题的学科。

近年来,系统动力学在航运政策研究中得到了广泛应用,可以帮助研究者从系统层面把握航运政策的整体效应,为政策制定者提供有力的决策支持。

本节将介绍系统动力学在国内外航运政策研究中的应用案例,以期为本研究提供理论依据。

1.3 研究目的与意义本研究旨在运用系统动力学方法,对长江航运政策进行模拟与评估,以期优化政策方案,促进长江航运业的可持续发展。

研究的意义主要体现在以下几个方面:一是为政策制定者提供一种科学、有效的航运政策分析工具;二是从系统角度提出长江航运政策优化建议,为实际政策制定提供参考;三是有助于提高长江航运业的整体竞争力和可持续发展能力。

2. 长江航运系统动力学模型构建2.1 模型构建方法与理论系统动力学(System Dynamics,SD)是一种以反馈思考为基础、计算机模拟为手段的定性定量研究方法,适用于复杂系统的政策分析与决策支持。

在本研究中,我们采用系统动力学方法构建长江航运系统模型,旨在揭示航运系统内部各要素之间的相互作用与动态关系。

长江航运系统模型主要包括以下几个模块:1.航道模块:包括航道等级、航道条件、航道维护等要素。

2.船舶模块:涵盖船舶类型、船舶数量、船舶技术状况等。

3.港口模块:包含港口布局、港口吞吐能力、港口服务水平等。

船舶智能化技术的应用与发展趋势研究与探讨

船舶智能化技术的应用与发展趋势研究与探讨

船舶智能化技术的应用与发展趋势研究与探讨在当今科技飞速发展的时代,船舶智能化技术正逐渐成为航运领域的关键驱动力。

船舶智能化不仅能够提高船舶的运营效率和安全性,还能为海洋运输带来前所未有的变革。

本文将深入探讨船舶智能化技术的应用现状以及未来的发展趋势。

一、船舶智能化技术的应用1、智能导航系统智能导航系统是船舶智能化的核心组成部分。

通过融合全球定位系统(GPS)、北斗导航系统、电子海图显示与信息系统(ECDIS)等多种技术,船舶能够实现精确的航线规划和实时导航。

这些系统可以自动避开障碍物、优化航行路线,减少燃料消耗和航行时间。

例如,在恶劣天气条件下,智能导航系统能够根据风浪情况及时调整航线,确保船舶的安全航行。

2、智能动力系统船舶的动力系统也在朝着智能化方向发展。

智能动力系统可以实时监测主机、辅机的运行状态,提前预警潜在的故障,并根据船舶的负载和航行条件自动调整动力输出。

例如,采用智能控制技术的船舶发动机能够根据负载变化自动调整燃油喷射量和进气量,提高燃油利用率,降低排放。

3、智能监控与检测系统智能监控与检测系统能够对船舶的各个关键部位进行实时监测,包括船体结构、设备运行状态、货物状态等。

利用传感器技术和数据分析,这些系统可以及时发现潜在的问题,如船体裂缝、设备故障等,并提供相应的维修建议。

例如,通过在船体上安装应力传感器,可以实时监测船体的受力情况,提前发现结构疲劳问题。

4、智能通信系统高效的通信对于船舶的安全运营至关重要。

智能通信系统整合了卫星通信、短波通信、无线局域网等多种通信方式,实现了船舶与岸基、船舶之间的高速、稳定的数据传输。

船员可以通过智能通信系统及时获取气象信息、港口动态等,同时岸基管理人员也能够实时监控船舶的运行状态。

二、船舶智能化技术的发展趋势1、自主航行技术的突破自主航行是船舶智能化的重要发展方向。

未来,船舶有望实现更高程度的自主决策和控制,减少船员的操作负担,提高航行的安全性和效率。

船舶智能监控与预测技术研究

船舶智能监控与预测技术研究

船舶智能监控与预测技术研究船舶智能监控与预测技术,是指基于现代化技术和大数据算法,针对船舶系统的液压、电气、机械、导航等各模块进行监控和预测,及时发现异常情况并提示维修保养的技术。

现如今,随着互联网、物联网、人工智能等技术的迅速发展,船舶智能监控与预测技术也在不断创新,并逐渐成为提高船舶安全性和经济效益的重要手段。

本文将从智能监控与预测技术的概念、应用现状、技术挑战及未来发展方向等方面进行论述。

一、智能监控与预测技术的概念船舶智能监控与预测技术的概念可以分为两个部分,即智能监控和预测技术。

智能监控是指利用现代化技术和传感器等装置对船舶液压、电气、机械、导航等各模块进行实时监测,分析各项参数的数据,检测异常、预警故障的技术。

而预测技术则是利用大数据算法、机器学习等技术对监控数据进行分析和预处理,发现并预测故障的发生和可能的影响,提供决策依据和维修建议。

整合智能监控和预测技术,可以实现对船舶各模块的全方位监控,及时发现故障并提供决策信息,有效避免故障的不可逆转和进一步扩大。

二、应用现状随着航运业的发展,以及传感技术的革新和发展,船舶智能监控与预测技术得以快速发展,现已被广泛应用于船舶工业。

目前,该技术主要应用于航行安全、能源节约和维护管理等方面。

1. 航行安全因为船舶常常在恶劣的环境下进行长途航行,其航行安全显得尤为重要。

利用智能监控与预测技术,船舶能够全过程监测并记录航行状态下的各项监测数据,包括航向、船速、能耗、气流、水流、噪音等等。

这样的数据监测与分析可以使船员及时了解船舶状况,发现异常并采取相应的措施,从而提高航行安全性。

2. 能源节约船舶是全球物流的重要工具。

其中能源消耗是其经营成本的一个重要因素,通过智能监控技术,能够实现船舶燃油消耗情况的实时监测,并根据实时监测数据,通过模型算法推断出最低耗油效率,并提出合适的措施,从而降低燃油消耗。

3. 维护管理对于船舶的各种重要设备系统,定期保养和检修是保证船舶正常运行的关键。

长江口及近海水环境中新型污染物研究进展

长江口及近海水环境中新型污染物研究进展

长江口及近海水环境中新型污染物研究进展一、概览随着工业化和城市化的快速发展,长江口及近海区域正面临严峻的新型污染物环境挑战。

这些新型污染物具有毒性、稳定性强、难以降解等特点,对生态系统和人类健康构成严重威胁。

国内外学者对长江口及近海水环境中新型污染物的研究逐渐成为热点。

本文旨在概述近五年来该领域的研究进展,以期为进一步深入了解新型污染物的污染特征与生态效应提供参考。

随着环境监测技术的不断发展和提高,研究者们已经从各种环境样品中检测出数百种新型污染物,涵盖了重金属、有机污染物、持久性有机污染物、内分泌干扰物质等多种类型。

新型纳米污染物和医药活性化合物等新型污染物的研究逐渐受到关注。

这些新型污染物在环境中广泛存在,且对生态系统的毒性作用显著。

从地理位置分布上看,长江口和杭州湾是新型污染物在长江流域的主要汇和扩散区。

研究人员已在该区域检测到了包括重金属、有机污染物和纳米颗粒等在内的多种新型污染物。

这些污染物不仅对海洋生物产生毒性效应,还可能通过食物链对人类健康造成潜在威胁。

面对日益严重的新型污染物环境污染问题,国内外的研究者们积极开展了相关研究工作。

通过分析现有文献资料,可以发现目前对于新型污染物研究主要集中在以下几个方面:随着科学技术的不断发展和创新,新型污染物研究在长江口及近海环境中扮演着越来越重要的角色。

了解这些新型污染物的研究进展,对于揭示其环境污染特征、制定有效的环境政策以及保护生态环境具有重要意义。

目前对于新型污染物的研究仍存在许多亟需解决的问题,如其环境行为的深入表征、风险评价方法的完善以及去除技术的创新等方面。

未来的研究应继续加强跨学科合作,从环境系统中抽取关键因子,为区域环境管理提供科学依据和技术支持。

1. 新型污染物的概念及其重要性随着工业化的快速发展和人类活动影响的加剧,水体环境中的新型污染物日益受到关注。

这些新型污染物具有化学稳定性、生物难容性和高毒性等特点,能在环境中持久存在并累积,对生态系统和人类健康构成严重威胁。

长江上游河道船舶污染加重

长江上游河道船舶污染加重

长江上游河道船舶污染加重随着我国经济的快速发展以及长江经济带建设的推进,长江上游河道船舶污染问题日益凸显。

本文将从污染源头、污染影响和应对措施三个方面进行论述,以期提出解决这一问题的有效途径。

一、污染源头长江上游河道船舶污染的源头主要包括废水排放、废气排放和船舶废弃物排放。

首先,废水排放是船舶污染的重要来源之一。

船舶在航行过程中,会产生大量废水,其中含有油污、污水等有害物质,直接排放到江中会对水环境造成严重破坏。

其次,废气排放也是长江上游河道船舶污染的主要源头之一。

船舶燃烧柴油等燃料时会产生废气,其中含有二氧化硫、氮氧化物等有害物质,对空气质量和生态环境带来不利影响。

此外,船舶废弃物的排放也是一大问题。

船舶上的垃圾、废油等废弃物如果随意排放,必然对河道生态系统造成破坏。

二、污染影响长江上游河道船舶污染对环境、生态和人类健康带来严重影响。

首先,河道水质受到污染后,会导致水中溶解氧含量下降,影响鱼类和其他水生生物的生存。

其次,船舶废气排放中的有害物质会污染空气,给周边地区的居民带来空气污染问题。

长期暴露在有害气体中,会严重危害人类健康。

此外,长江上游河道的船舶污染还会对沿岸的生态系统造成破坏,降低生态系统的稳定性,威胁到物种多样性和生态平衡。

三、应对措施为解决长江上游河道船舶污染问题,我们应该采取一系列有效的应对措施。

首先,加强船舶污染源头的治理,对废水、废气和废弃物的排放进行严格监管。

建立健全船舶污染治理的法律法规体系,明确各类污染物的排放标准和处罚措施。

其次,推动船舶燃料的升级换代,推广使用低硫燃料和清洁能源,减少废气排放对环境的影响。

同时,加强船舶废弃物的管理,推动建立完善的废弃物回收和处理体系,减少对河道生态系统的破坏。

此外,加强河道水质监测和治理,提高水环境的保护水平,为船舶污染治理提供有效保障。

综上所述,长江上游河道船舶污染问题需要引起足够的重视。

通过加强船舶污染源头的治理、推动船舶燃料的升级换代、加强废弃物管理和提高水质监管能力,我们可以有效减少船舶污染对长江上游河道环境和生态的损害,实现可持续发展的目标。

智能船舶概述及其能效管理系统研究

智能船舶概述及其能效管理系统研究

智能船舶概述及其能效管理系统研究在当今科技迅速发展的时代,智能船舶作为航运领域的创新成果,正逐渐改变着海洋运输的面貌。

智能船舶不仅代表了船舶技术的前沿发展方向,还为提高航运效率、降低运营成本和减少环境影响带来了新的机遇。

其中,能效管理系统作为智能船舶的关键组成部分,对于实现船舶的节能减排和可持续运营具有重要意义。

智能船舶是指利用先进的信息技术、传感器技术、自动化技术和人工智能等手段,使船舶具备自主感知、智能决策和自动控制等能力的新型船舶。

与传统船舶相比,智能船舶具有更高的安全性、可靠性、经济性和环保性。

智能船舶可以通过实时监测船舶的运行状态和环境条件,及时发现潜在的故障和风险,并采取相应的措施进行预防和处理,从而提高船舶的安全性。

同时,智能船舶可以根据货物运输需求和航线条件,优化船舶的航行速度和航线规划,降低燃油消耗和运营成本,提高经济性。

此外,智能船舶通过采用清洁能源和先进的排放控制技术,减少温室气体和污染物的排放,降低对环境的影响。

智能船舶的发展离不开一系列关键技术的支持。

首先是传感器技术,包括各种类型的传感器,如压力传感器、温度传感器、位置传感器等,用于实时采集船舶的运行数据和环境信息。

其次是通信技术,如卫星通信、无线通信等,实现船舶与岸基之间的高速、稳定的数据传输。

再者是数据分析和处理技术,利用大数据和人工智能算法对采集到的数据进行分析和挖掘,提取有价值的信息,为船舶的智能决策提供支持。

还有自动控制技术,如自动驾驶、自动装卸等,实现船舶的自动化运行和操作。

在智能船舶的众多应用领域中,能效管理系统是一个备受关注的重点。

船舶的能效管理系统是一个综合性的系统,旨在通过对船舶能源消耗的监测、分析和优化,实现节能减排和提高能源利用效率的目标。

该系统通常由传感器、数据采集设备、数据分析软件和控制设备等组成。

传感器负责实时采集船舶主机、辅机、锅炉等设备的运行参数和能源消耗数据,数据采集设备将这些数据传输到数据分析软件中进行处理和分析。

船舶智能控制系统的研究与应用

船舶智能控制系统的研究与应用

船舶智能控制系统的研究与应用在当今科技飞速发展的时代,船舶行业也迎来了智能化的变革。

船舶智能控制系统作为这一变革的核心,正逐渐成为提高船舶运行效率、安全性和可靠性的关键因素。

本文将深入探讨船舶智能控制系统的研究现状、关键技术以及在实际应用中的表现和未来发展趋势。

一、船舶智能控制系统的概述船舶智能控制系统是一个综合了多种先进技术的复杂系统,它通过对船舶的各种设备、系统和运行参数进行实时监测、分析和控制,实现船舶的自动化操作和优化管理。

这一系统涵盖了船舶的动力系统、导航系统、通信系统、货物装卸系统等多个方面,旨在提高船舶的整体性能和运营效益。

船舶智能控制系统的发展历程可以追溯到上世纪,随着计算机技术、传感器技术、通信技术等的不断进步,船舶控制系统逐渐从传统的机械控制、电气控制向数字化、智能化控制转变。

早期的船舶控制系统主要依赖于人工操作和简单的自动化设备,功能相对单一,控制精度和可靠性也较低。

而现代的船舶智能控制系统则融合了人工智能、大数据、物联网等前沿技术,具备了更加智能、高效和精准的控制能力。

二、船舶智能控制系统的关键技术1、传感器技术传感器是船舶智能控制系统获取船舶运行状态信息的关键设备。

通过安装在船舶各个部位的传感器,如压力传感器、温度传感器、速度传感器、位置传感器等,可以实时采集船舶的各种参数,如主机转速、油温、航速、船位等。

这些传感器将采集到的信息传输给控制系统,为系统的分析和决策提供数据支持。

为了提高传感器的精度和可靠性,近年来,一些新型传感器技术,如光纤传感器、MEMS 传感器等,逐渐在船舶上得到应用。

2、通信技术高效可靠的通信技术是实现船舶智能控制的重要保障。

船舶智能控制系统需要将采集到的大量数据实时传输到控制中心,并接收控制中心的指令。

目前,船舶通信技术主要包括卫星通信、短波通信、VHF通信等。

随着 5G 技术的发展,未来有望为船舶通信提供更高的带宽和更低的延迟,进一步提升船舶智能控制系统的性能。

船舶智能化技术的现状与未来研究

船舶智能化技术的现状与未来研究

船舶智能化技术的现状与未来研究在当今科技飞速发展的时代,船舶智能化技术正以前所未有的速度改变着航运业的面貌。

从船舶的设计、建造到运营和维护,智能化技术的应用无处不在,为提高航运效率、保障航行安全、降低运营成本带来了巨大的机遇。

船舶智能化技术的现状可以说是成果丰硕。

首先,在船舶自动化方面,各种先进的控制系统已经广泛应用。

例如,船舶的自动驾驶系统能够根据预设的航线和环境条件自动调整航向和速度,大大减轻了船员的工作负担,提高了航行的准确性和稳定性。

此外,动力系统的自动化控制能够实时监测和优化发动机的运行状态,提高燃油效率,减少排放。

在船舶通信领域,卫星通信技术的不断升级使得船舶与陆地之间能够实现高速、稳定的数据传输。

这不仅方便了船员与家人的联系,更重要的是能够及时传输船舶的运行数据、货物信息和气象状况等重要信息,为航运公司的决策提供实时支持。

智能监测和诊断系统也是当前船舶智能化的重要组成部分。

通过在船舶的关键部位安装传感器,实时收集设备的运行参数,利用数据分析技术对这些数据进行处理和分析,能够提前发现潜在的故障和问题,并及时进行预警和维修,避免了因设备故障导致的航行延误和安全事故。

在船舶的设计和建造阶段,数字化技术的应用使得设计更加精确,建造过程更加高效。

计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术能够模拟船舶在不同工况下的性能,优化船舶的结构和布局,提高船舶的性能和经济性。

然而,船舶智能化技术在发展过程中也面临着一些挑战。

首先是技术的复杂性和高成本。

引入先进的智能化系统需要大量的资金投入,包括硬件设备的购置、软件的开发和维护以及人员的培训等。

对于一些小型航运企业来说,这可能是一个难以承受的负担。

其次,数据安全和隐私问题也是不容忽视的。

船舶在运行过程中产生的大量数据包含了船舶的位置、货物信息和运营情况等敏感内容,如果这些数据遭到泄露或被恶意利用,将给航运企业带来巨大的损失。

再者,智能化技术的可靠性和稳定性也是一个关键问题。

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长江船舶污染物智能化监管体系研究作者:施展张炜来源:《中国水运》2022年第02期摘要:分析了当前长江干线船舶污染物排放的现状及存在的问题,提出船舶污染物智能化监管及防治体系框架,对尾气遥测管理、水污染物监管以及污染物综合研判等三方面的框架和业务流程进行了详细分析,对体系建设产生的社会效益进行了分析。

最后,对后续综合监管发展方向进行了展望。

关键词:船舶污染物;智能化监管;综合研判中图分类号:U66 文献标识码:A 文章编号:1006—7973(2022)02-0017-04共抓大保护,不搞大开发,推动长江经济带发展是以习近平同志为核心的党中央作出的重大决策,是关系国家发展全局的重大战略。

长江大保护政策要求各地深入推进船舶与港口污染防治工作,以减少污染物排放和强化污染物处置为重点,努力实现水运绿色、循环、低碳、可持续发展,将长江打造成环境优美、生态良好的绿色长廊。

1船舶污染物监管现状随着我国港口货运量不断攀升,船舶在航行过程以及在港口的排放量不断增加。

长三角、珠三角、环渤海和长江等沿海沿江通航里程较长的区域以及港口规模较大地区,船舶的水污染物排放以及船舶尾气排放是造成污染的最主要的两个排放来源。

1.1船舶水污染物治理情况近年來,大规模的航运活动导致进出港船舶数量不断增加,船舶在航行、停泊、装卸过程中会产生含油污水、生活污水、垃圾、船舶洗舱水等污染物,不可避免地对周围环境产生污染,船舶逐渐成为交通运输行业的重点流动污染源。

海事管理部门近年来也不断加强管控力度和手段,长江海事局发布《关于严控长江干线船舶污染物排放的通告》,对防污违法行为依法实施“五个一律”的严格监管措施,建立过闸船舶环保达标正面清单。

以江苏海事局为例,近年来以推进高质量货主(码头)选船机制和船舶污染物“一零两全四免费”治理模式两项工作作为双核心,不断提高辖区危险品船舶的准入门槛和辖区船舶污染物接收能力,取得了较好的成效。

1.2船舶尾气治理情况船舶尾气中包含氮氧化物和颗粒物,前者是导致PM2.5的重要前体物,后者是PM2.5的直接来源。

2019年10月,交通运输部海事局印发《中华人民共和国关于发布〈2020年全球船用燃油限硫令实施方案〉的通告》明确自2020年1月1日起,国际航行船舶进入中华人民共和国管辖水域应使用硫含量不超过0.5%m/m的燃油,进入我国内河船舶大气排放控制区的,应当使用硫含量不超过0.1%m/m的燃油。

近年来,江苏海事局基于“船E行”电子江图,为船舶提供污染物接收站点信息查询,以及污染物排放需求信息发布、预约、移交、转运服务。

为港口提供船舶污染物排放信息获取服务,初步实现了船舶污染物排放、接收、转运、处置的过程留痕。

但由于水资源具有动态性、流域性、多功能等特点,对主管部门的协调管理能力提出了较高要求,这意味着在确定一个主管部门的同时,其他诸如发展改革、自然资源、规划、农业农村、卫生健康、城市管理等具有相关监督管理权限的部门必须同时在其职责范围内进行协助配合、通力合作[1]。

推动内河船舶生活污水上岸处置是一个系统工程,不是仅仅依靠行政执法就能解决的。

而应按照“谁产生,谁消除;谁管理,谁负责”的原则[2],综合解决船舶、港口码头、接收单位和监管等单位面临的难题。

2 船舶污染物监管体系框架党中央、国务院大力推进生态文明建设,实施新环保法,推进生态环境监测网络建设,部署打好污染防治攻坚战,着力保护长江经济带生态环境,对生态环境监测监控提出了新任务和新要求[3]。

船舶具有数量多,流动性强,监管难度大等特点,随着船舶排放控制区的实施,监管范围也进一步扩大,这就要求监管部门不断摸索新监管方式以应对船舶污染防治、污染监测、油品质量监管等[4]。

对长江船舶重点污染物中的船舶尾气和水污染物进行有效、及时和精确监管是能否保证长江流域生态环境长久保持良好状态的关键,而如果能及早发现排放这两大类污染物的船舶甚至提前进行排污预警,那么就能使得相关部门进行针对性处置,大大提升管理效能。

体系技术架构自下而上包括以下几个方面:感知层:主要指前端感知设备,包括嗅探尾气遥测设备、光谱分析尾气遥测设备、黑烟抓拍设备以及接收感知等。

基础设施层:主要是指系统软硬件支撑体系,包括硬件支撑、应用软件支撑,以及海事局通信网络支撑等。

数据资源层:主要是指数据资源体系,包括运行数据库、业务数据库,以及数据存储、数据交换接入组件等。

应用支撑层:主要是指系统支撑体系,包括电子海图、AIS/北斗、终端通信等支撑应用以及各类接口服务等。

应用层:主要是指系统应用功能,包括三个方面:船舶尾气遥感管理、船舶水污染物监管和船舶污染物综合研判。

用户层:主要指系统用户,包括政府部门、海事监管部门、环卫部门、船舶/船员及其他相关部门和人员等。

其中,基础设施、数据资源等已经比较完善,可支撑各类综合业务的开展,这里重点分析应用层的建设。

2.1船舶尾气遥测管理船舶尾气排放遥测管理主要由嗅探船舶尾气遥测、光谱分析船舶尾气遥测和船舶尾气黑烟抓拍三部分构成。

遥测管理接入监测的结果数据,如监测结果超过阈值,并经过人工核查确认后,进行锁定并形成证据;同时,可通过船名、地点、时间等进行综合信息检索和展示。

另外,遥测初筛工作由机器承担,提高船舶抽检率,产生明显的威慑力,间接减少船舶大气污染[5]。

2.1.1嗅探船舶尾气遥测实时测量空气中CO2、SO2浓度和风向风速参数,并获取船号、船名、经纬度等信息,实现在线超标判定。

(1)船舶尾气信息实时接入。

将监测点周围的船舶AIS信息、风速风向、CO2浓度、SO2浓度通过专用传感器传输至监测设备解析后上传到远端(云端)数据库。

(2)船舶尾气信息实时监测。

对船舶尾气实时接入系统上传的数据进行实时显示,通过图表等形式直观快速了解最近时间段的尾气浓度、风速风向、AIS信息等变化情况。

(3)船舶尾气历史信息分析。

对尾气历史数据进行分析,采用嗅探算法计算硫含量和识别误差,得出该时间段内所有行驶船舶的嫌疑程度,综合计算结果和人工经验判断最可能违规的船舶。

对嫌疑船舶可进行电子锁定,并结合管理程序进行后一步处理。

2.1.2光谱分析船舶尾气遥测光谱分析船舶尾气遥测通过光谱分析等技术实时测量空气中二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳浓度,通过与靠近船舶进行AIS实时数据通信,获取船舶编号、船舶经纬度、船舶名称等详细信息,结合尾气高斯线源扩散模型、气体湍流扩散模型,实现船舶尾气排放污染物源强反演,同时通过绘制的航迹浓度图快速甄别嫌疑船舶,并实现在线超标判定。

(1)尾气信息实时接入。

主要将二氧化碳浓度信息、二氧化硫浓度信息、风向信息、风速信息、船舶编号信息、船舶名称信息、船舶时间信息、船舶定位信息等实时接入到数据库中,并进行统计分析。

(2)船舶尾气信息实时监测。

主要是实时监测尾气气体曲线,查看最近时间段内空气中二氧化碳、二氧化硫浓度情况,根据其波峰波谷异常值判断船舶燃油硫含量是否符合排放控制区标准。

船舶尾气信息实时监测的功能组成,主要包括二氧化碳浓度、二氧化硫浓度等尾气信息的实时监测和船舶编号、船舶经纬度、船舶经过时间等船舶具体信息的实时监测两部分内容。

(3)船舶尾气历史信息监测。

船舶尾气信息历史监测功能模块,全天候监测尾气排放情況,可查看一天内任意时间的二氧化碳、二氧化硫浓度,并计算二氧化碳、二氧化硫平均值。

2.1.3船舶尾气黑烟抓拍对监测点的船舶尾气进行监测,利用抓拍设备对船舶抓拍取证,结合大数据分析、图像智能分析技术对经过监测点的船舶进行尾气监测,黑烟识别,找出可疑的冒黑烟船舶。

(1)视频实时检测和抓拍。

基于视频分析检测到船舶经过和船舶位置,利用“枪球联动”触发抓拍,确保拍到船名、黑烟状态和船舶全貌。

(2)黑烟状态智能识别。

采用图像处理算法、深度学习方法对船舶抓拍照片进行烟羽检测,智能识别船舶黑烟状态及黑度。

(3)黑烟船舶报警。

当有船舶自动识别为黑烟船舶时,发出报警,并将信息推送给相关工作人员,提醒工作人员及时核查确认。

2.2船舶水污染物监管船舶水污染物监管通过对接现有航道、港口、海事等信息系统,实现航道、港口、船舶等数据的互联互通,与交通(港口)、环保、住建等单位进行数据交换和共享,为航运综合信用管理提供数据支撑。

为长江干线船舶垃圾、生活污水、含油污水、洗舱水等水污染物接收处置全流程提供服务。

《船舶水污染物接收转运处置联单》(简称电子联单)登记船舶水污染物排放申请、接收、转运、处置各个环节的信息,包括参与方信息、污染物的信息、作业信息等,从船舶污染物排放申请开始,到处置完毕。

电子联单将污染物排放、接收的流程串在一起,保证数据不可篡改。

流程如图3所示:2.3船舶污染物综合研判船舶污染物综合研判通过风险船舶监测研判模型,综合分析尾气遥测数据、水污染物排放数据,结合船舶基本信息、船员配置、货物类型等及航程、AIS等动态数据,当辖区内船舶超过一定时间未申报污染物排放或检测到尾气排放超标,将该船舶设置为污染风险船舶,进入预警船舶列表。

对于这些船舶,列入现场检查对象名单,及时派发现场检查监管任务,进行现场核查排除并消除隐患。

3 主要效益评价项目实施主要为社会效益,体现在以下方面:(1)有利于建立船舶污染物治理管理模式。

有助于推动海事、环保、交通(港口)、住建、环卫等部门相互协调、共治共建共享的船舶污染物治理的新模式,有效控制船舶污染物排放。

(2)有利于推进船舶污染物接收设施持续完善。

体系建设有助于推进港口码头建设过程中,从传统的重视港口码头的装卸能力、安全水平,转变到加大对船舶污染物接收设施的建设投入。

(3)有利于广大船员获得感显著增强。

基于移动互联网,提高船舶污染物排放操作、管理的信息化水平,可增进船舶船员对船舶污染物治理水平提升的获得感,并提供助航、交通、安全消息等增值服务。

4展望需要加强不同层面的管理协调,取得各方面共同支持,协调好包括海事监管、生态环境、航道、港口管理及相关实施单位的关系,健全规章制度和工作流程,规范建设程序;同时重视标准的制定和实施工作,充分利用目前已有的行业标准和接口规范,建立健全标准规范体系,实现各种类型的终端与软件平台兼容。

另外,在技术层面包括远程尾气遥测方法存在不同程度的缺陷,监测点位的选择受制于安装高度等影响,可能有较大误差等,后续需要研究根据局部气象环境考虑气体扩散的影响等对结果进行进一步优化。

参考文献:[1]杨开元,孙芳城,郭海蓝.面向流域的饮用水水源污染防治机制改革_以长江经济带为分析对象[J].西部论坛,2018(05).[2]徐正兵,李克强.长江内河船舶生活污水上岸处置存在问题及对策探讨[J].中国海事,2019(11).[3]苏政办发[2019]27号.江苏省生态环境监测监控系统三年建设规划(2018-2020)[A],2019.[4]王荫荫,张雷波,尹立峰等.船舶大气污染防治现状及可实现路径探讨[J].资源节约与环保,2020(10).[5]胡健波,张铁军,彭士涛.船舶大气污染物排放控制区遥测监管技术[J].中国海事,2020(01).。

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