每年海上溢油和化工管道漏油造成的污染事故和經(jīng)濟(jì)損失頻發(fā),在生態(tài)方面,漏油會(huì)帶來(lái)導(dǎo)致水質(zhì)惡化、生態(tài)系統(tǒng)破壞、食物鏈?zhǔn)軗p。在經(jīng)濟(jì)方面,會(huì)造成漁業(yè)損失、旅游業(yè)損失、航運(yùn)業(yè)損失。在健康方面,會(huì)造成食品安全問(wèn)題,直接接觸危害。為了恢復(fù)受污染海域的生態(tài)環(huán)境和生態(tài)功能,需要投入大量的資金和資源進(jìn)行修復(fù)工作,修復(fù)成本高昂。所以做好漏油監(jiān)測(cè)是十分必要的。下面給大家介紹下利用多光譜成像技術(shù)對(duì)漏油監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)和作用。
管道漏油海洋溢油監(jiān)測(cè)技術(shù)原理
光譜反射率差異:油膜與水體在特定波段(如藍(lán)光、綠光、紅外)的反射率差異是檢測(cè)基礎(chǔ)。例如,油膜在550nm處的反射率比水體高20%–50%,由于油膜在藍(lán)光和綠光波段的反射率低于海水,呈現(xiàn)暗色;在反射紅外波段則反射率高于海水,呈現(xiàn)亮色,可以很好的區(qū)分海水和油。
數(shù)據(jù)融合與深度學(xué)習(xí):結(jié)合多光譜數(shù)據(jù)(RGB、紅外、高光譜)和AI模型(如Res2Net、Transformer),提升復(fù)雜場(chǎng)景下的檢測(cè)精度與自動(dòng)化水平。
短波紅外波段:對(duì)水面油膜敏感(如柴油在 2300nm 附近反射率顯著高于水體),可快速定位河流、湖泊中的油污染。
近紅外波段:可穿透植被淺層,識(shí)別隱藏在草叢或淺層土壤中的油污(石油烴類(lèi)在 900-1200nm 處有明顯吸收峰)。
多光譜相機(jī)漏油/溢油監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)
通過(guò)采用無(wú)人機(jī)搭載多光譜相機(jī)巡飛或者用多光譜攝像機(jī)定點(diǎn)監(jiān)測(cè),識(shí)別漏油位置。所以采用多光譜相機(jī)可以有效地監(jiān)測(cè)海面溢油和管道溢油的位置和范圍,幫助相關(guān)部門(mén)做好治理措施。
早期微量泄漏檢測(cè)
傳統(tǒng)人工巡檢或單一傳感器(如攝像頭、嗅探器)難以發(fā)現(xiàn)微小泄漏(如管道裂縫初期的滲油),而多光譜技術(shù)可通過(guò)光譜信號(hào)的細(xì)微變化(如植被因油污滲透導(dǎo)致葉綠素吸收光譜偏移),在泄漏量?jī)H為升級(jí)時(shí)即可識(shí)別,將事故遏制在萌芽階段。早期泄漏預(yù)警可以減少油體擴(kuò)散范圍,避免大規(guī)模生態(tài)破壞。
大范圍覆蓋與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力
1.無(wú)人機(jī)多光譜相機(jī)部署
無(wú)人機(jī)搭載S810多光譜相機(jī)可快速掃描數(shù)十公里管道,尤其適合復(fù)雜地形(如山區(qū)、沼澤)或長(zhǎng)輸管道的巡檢。例如在油管道項(xiàng)目中,無(wú)人機(jī)多光譜巡檢效率是人工的10倍以上,單次飛行可覆蓋千畝區(qū)域。
2.多光譜攝像機(jī)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)
在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(如泵站、閥門(mén))部署多光譜定點(diǎn)監(jiān)測(cè)設(shè)備(SVC多光譜云臺(tái)攝像機(jī)),可24小時(shí)連續(xù)采集數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)追蹤泄漏擴(kuò)散動(dòng)態(tài)。
多光譜技術(shù)憑借其非接觸、高靈敏、大范圍覆蓋及智能分析能力,成為管道漏油檢測(cè)的理想解決方案。搭載無(wú)人機(jī)可實(shí)現(xiàn)快速巡檢與應(yīng)急響應(yīng),而定點(diǎn)監(jiān)測(cè)則保障關(guān)鍵區(qū)域的全天候監(jiān)控。未來(lái),隨著高光譜分辨率提升與AI算法的深度集成,多光譜技術(shù)將進(jìn)一步推動(dòng)管道安全管理的智能化與高效化。
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