船舶移动源污染溯源装备、方法、船舶及存储介质

本申请涉及污染源监管溯源，特别涉及一种船舶移动源污染溯源装备、方法、船舶及存储介质。

背景技术：

1、随着国内外航运事业的飞速发展，各个国家的船舶数量和吨位均在不断提高，相应的，因船舶造成的水污染事件愈加频繁，不仅为生物资源的多样性带来危害，而且直接危害着人类的生命健康。船舶在内河航运中，存在多种液体污染物非法排放或泄露的风险，如洗舱水、生活污水、压舱水等，大量有机物、油脂类等污染物在水体中具有强扩散性，污染响应不及时、监管不到位会造成极大的危害。

2、目前，针对船舶移动源污染尚没有专门的监测技术及装备，相关技术中的无人污染物溯源系统及其溯源方法包括无人污染物溯源船、手持遥控器和远程监控基站，可以能够搜索污染流域的固定排污口，实现快速跟踪污染源的扩散情况，但其以历史污染物浓度数据为依据，对于开阔型水域如湖库、近海内的多个移动船舶污染源缺乏辨识方法，无法做到污染源的一一对应，更无法实现移动船舶污染的精准溯源和取证。另有一些搭载常规水质指标监测仪器的移动污染源监测装备，响应速度慢，早期预警不够灵敏，对于污染源的识别速度慢，且无法进行留证，很难作为后期的执法的依据。

技术实现思路

1、本申请提供一种船舶移动源污染溯源装备、方法及存储介质，以解决相关技术以历史污染物浓度数据为依据，无法做到污染源的一一对应，无法实现移动船舶污染的精准溯源和取证等问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种船舶移动源污染溯源装备，包括：采集组件，用于在任意采样点采集水域的水体样品和影像数据；分析组件，用于分析所述水体样品得到对应采样点的水质参数，在所述水质参数满足异常条件时，基于所述水质参数确定对应采样点的污染类型；溯源组件，用于在水域存在污染时，采集预设范围内水域的红外影像数据，根据所述红外影像数据识别与所述污染类型对应的异常水域，根据所述异常水域的水体样品和影像数据溯源水域中的污染源。

3、可选地，在本申请的一个实施例中，所述溯源组件进一步用于在根据所述异常水域的水体样品和影像数据溯源水域中的污染源失败时，根据所述异常水域以及周边水域的水体样品和影像数据判断污染方向，根据所述污染方向调整船舶追踪污染源的航向和航速，并在追踪过程中根据采集的水体样品和影像数据修正航向和航速，直到追踪污染源，则溯源成功，否则溯源失败。

4、可选地，在本申请的一个实施例中，所述溯源组件包括：无人机模块，用于控制无人机采集预设范围内水域的红外影像数据；控制显示单元，用于根据采集的数据溯源水域中的污染源。

5、可选地，在本申请的一个实施例中，所述控制显示单元包括可编程控制器模块，用于根据预先编辑的溯源方法溯源水域中的污染源。

6、可选地，在本申请的一个实施例中，所述控制显示单元还包括显示模块、电源模块和存储模块，其中，所述显示模块用于显示数据，所述存储模块用于存储所述影像数据。

7、可选地，在本申请的一个实施例中，所述分析组件包括：水质预警溯源模块，具有过滤、水质荧光指纹的测量、污染源数据存储和数据比对功能，分析所述水体样品得到水质荧光指纹参数；在线监测模块，用于对所述水体样品ph值、电导率、总氮、总磷和cod的检测，得到常规水质参数，并具有数据存储功能。

8、可选地，在本申请的一个实施例中，所述采集组件包括：样品存贮模块，用于在任意采样点采集水域的水体样品，其中，所述样品存贮模块采用环形排列的舱室，且设置有悬臂，用于移动进样针和出样针，实现按顺序或预设序号样品的注入和输出，并在检测结束后，实现对异常样品的留存和对无异常样品的排空；摄像模块，用于在任意采样点采集水域的影像数据。

9、可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：预处理模块，用于对所述水体样品进行沉淀预处理，其中，所述预处理模块采用沉淀池结构，上层部分为清液区，下层部分为沉淀区，清液区内设置有管路系统，以将样品送入所述分析组件，并具有将多余样品和沉淀物排空的功能。

10、可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：管路系统、泵组件、阀门组件和三通配水模块，且泵组件和阀门组件均与所述溯源组件相连，其中，所述管路系统包括进水管道、第一排水管道和第二排水管道，所述泵组件第一至第三抽吸泵和第一至第二计量泵，所述阀门组件包括第一至第五电磁阀；所述进水管道通过第一抽吸泵和第一电磁阀与所述样品存贮模块相连，从船体前进方向的前端伸入水体，用于从水体中采集样品；第一计量泵和第二电磁阀设置于所述样品存贮模块和所述预处理模块之间，用于将所述水体样品输入所述预处理模块中进行预处理；第二计量泵用于将预处理完毕的样品传输到三通配水模块进行配水，分别注入所述水质预警溯源模块和所述在线监测模块进行检测；第二抽吸泵和第三电磁阀用于将所述预处理模块中剩余样品经所述第一排水管道排空；第三抽吸泵和第四电磁阀、第五电磁阀用于将检测完毕后的样品经第二排排水管道排空。

11、可选地，在本申请的一个实施例中，所述装备封装于箱体内。

12、本申请第二方面实施例提供一种船舶，包括：设置有上述实施例所述的船舶移动源污染溯源装备。

13、本申请第三方面实施例提供一种船舶移动源污染溯源方法，所述方法应用于如上述实施例所述的船舶移动源污染溯源装备，包括以下步骤：在任意采样点采集水域的水体样品和影像数据；分析所述水体样品得到对应采样点的水质参数，在所述水质参数满足异常条件时，基于所述水质参数确定对应采样点的污染类型；在水域存在污染时，采集预设范围内水域的红外影像数据，根据所述红外影像数据识别与所述污染类型对应的异常水域，根据所述异常水域的水体样品和影像数据溯源水域中的污染源。

14、本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的船舶移动源污染溯源方法。

15、由此，本申请至少具有如下有益效果：

16、通过采集组件在任意采样点采集水域的水体样品和影像数据，利用分析组件分析水体样品判断水质参数是否异常，在水质参数满足异常条件时，对异常数据进行分析，从而确定对应采样点的污染类型，并在水域存在污染时，结合水域周围的红外影像数据确定污染类型对应的异常水域，以及时、有效的在开阔水面进行船舶移动源污染的监测、预警和溯源，切实降低因船舶造成的水污染事件。由此，解决了相关技术以历史污染物浓度数据为依据，无法做到污染源的一一对应，无法实现移动船舶污染的精准溯源和取证等问题。

17、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种船舶移动源污染溯源装备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装备，其特征在于，所述溯源组件进一步用于在根据所述异常水域的水体样品和影像数据溯源水域中的污染源失败时，根据所述异常水域以及周边水域的水体样品和影像数据判断污染方向，根据所述污染方向调整船舶追踪污染源的航向和航速，并在追踪过程中根据采集的水体样品和影像数据修正航向和航速，直到追踪污染源，则溯源成功，否则溯源失败。

3.根据权利要求1或2所述的装备，其特征在于，所述溯源组件包括：

4.根据权利要求3所述的装备，其特征在于，所述控制显示单元包括可编程控制器模块，用于根据预先编辑的溯源方法溯源水域中的污染源。

5.根据权利要求3所述的装备，其特征在于，所述控制显示单元还包括显示模块、电源模块和存储模块，其中，所述显示模块用于显示数据，所述存储模块用于存储所述影像数据。

6.根据权利要求1所述的装备，其特征在于，所述分析组件包括：

7.根据权利要求6所述的装备，其特征在于，所述采集组件包括：

8.根据权利要求7所述的装备，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求8所述的装备，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求1-9任意一项所述的装备，其特征在于，所述装备封装于箱体内。

11.一种船舶，其特征在于，设置有如权利要求1-10任意一项所述的船舶移动源污染溯源装备。

12.一种船舶移动源污染溯源方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-10任意一项所述的船舶移动源污染溯源装备，其中，所述方法包括以下步骤：

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求12所述的船舶移动源污染溯源方法。

技术总结
本申请涉及污染源监管溯源技术领域，特别涉及一种船舶移动源污染溯源装备、方法、船舶及存储介质，其中，装备包括：采集组件、分析组件和溯源组件，其中，采集组件用于在任意采样点采集水域的水体样品和影像数据；分析组件用于分析水体样品得到对应采样点的水质参数，在水质参数满足异常条件时，基于水质参数确定对应采样点的污染类型；溯源组件用于在水域存在污染时，采集预设范围内水域的红外影像数据，根据红外影像数据识别与污染类型对应的异常水域，根据异常水域的水体样品和影像数据溯源水域中的污染源。由此，解决了相关技术以历史污染物浓度数据为依据，无法做到污染源的一一对应，无法实现移动船舶污染的精准溯源和取证等问题。

技术研发人员：吴静,王思婷,宋逸明,程澄,刘传旸,沈鉴,熊秋燃,柴一荻,王士峰
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13