航运业是世界经济发展中重要的基础性和服务性行业。随着航运贸易量增速，同时不得不重视起来的是航运业带来的环境污染问题。这其中，就涉及到由船舶产生的气体污染物已成为世界大气污染的主要源头，所以船舶废气检测尤为重要。
船舶对大气污染的主要来源是船用柴油发动机燃烧，主要气体污染物有氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、颗粒物(PM)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)。
2020年，对航运业来说是史上最严减排措施元年。除了 MARPOL 公约附则四和 NOx TechnICal Code 技术章程中对 NOx 的排放限值规定外，同年3月开始全面强制实施 IMO 2020 限硫令。
对船舶尾气限制排放提出了更高的要求：各类海船在内河排放控制区应当使用的船用燃油硫含量，分别从以前的国际海船不大于3.5% m/m、沿海海船不大于0.5 %m/m，统一改为了不大于0.1% m/m；各类海船与江海直达船在沿海大气污染物排放控制区、国际航行船舶在非排放控制区应当使用的船用燃油硫含量，都统一改为了不大于0.5% m/m
由于不同硫份含量的柴油之间存在较大的价格差异，如果没有有效的监管方法，期望船主自觉使用更高成本的低硫柴油并不现实，海事部门需实地检查船舶是否使用低硫油。
传统的检查方法：
一是人工登船，检查航海日志中的换油记录、抽取油样进行检测等，并将数据纳入统一的数据分析系统，通过分析划定重点监控船舶，但这样的抽检带有盲目性和滞后性，检查效率不高。
二是使用船用燃油硫含量快速检测仪进行检测，相对来说效率有所提升，但是依然需要登船进行现场测定，每次都需要出动大批人马，工作流程也比较复杂。
无人机监测船舶尾气方案
过去，监管部门对于船舶尾气污染物排放量的检测方式，大多是采取登船取样、送检第三方或者使用快检仪检测。存在检测效率低、在航船舶检测困难、目标随机性较大等缺点，一定程度上制约了监管部门执法效果。
“无人机+传感器技术”与传统的登船检查方法相比更高效、更精准、应用范围更加。无人机搭载传感器无需登船，就能实现快速远程在线监测。平均仅需3分钟，即可在软件中预测出每艘船的燃油硫含量，从而让进一步的登船检查更有针对性，提高工作效率、减少工作量。无人机嗅探灵活机动，可以主动追踪和近距离接触船舶尾气，不存在“嗅”不到或“嗅”不出的情况，加上灵嗅科学的反推算法，让监测结果更精准。无人机嗅探可以不受风力和位置约束，除了可在港口附近作业，也适合大江大河等开阔海域的巡航式检查，例如船舶排放控制区边界附近。
与常规环境监测不同，船舶尾气中常含有高浓度SO2、NOx、VOCs以及CO2，而电化学传感器对高浓度组合气体存在较为明显的交叉敏感现象，因此需要利用机器学习算法对交叉敏感进行补偿，才能得到较为可靠的硫含量测算数据。无人机作业时，可先在无排放的空气中进行测定，获取相应气体组分的背景浓度值。接着，无人机飞至船舶尾气烟羽下方，保持定距跟随1分钟左右，即可在地面端软件查看该船舶实时的硫含量预估值。
无人机搭载英国Alphasense传感器检测SO2、NOx、VOCs以及CO2气体浓度，PPb级别高精度气体传感器NO-B4、NO2-B43F、SO2-B4、MINIR、PID-AH5参数如下：
审核编辑 黄宇
