UAV-based Ship Emission & FSC Monitoring

An Efficient & Non-contacting

UAV-based Ship Emission & Fuel Sulfur Content (FSC) Monitoring

Fly Sniffer4D into ship gas plumes, analyze the gas plume compositions, and estimate the fuel sulfur contents of the ships using Soarability's proprietary advanced inversion algorithm.

Background

沿海港口城市的空气污染中，有相当一部分来源于船舶尾气，因此各国开始逐步限制船舶燃油中的硫含量，以减少造成的空气污染。

2020年1月1日起，《2020年全球船用燃油限硫令实施方案》与《船舶大气污染物排放监督管理指南》正式施行，对船舶尾气限制排放提出了更高的要求，并提出各海事管理机构可以部署船舶尾气监测设备，初步筛查涉嫌使用硫含量超标燃油和氮氧化物排放超标的船舶，将其作为重点检查对象进行进一步登船检查。

无人机搭载灵嗅，配合实时数据分析软件，形成一套完整的尾气监测方案：

飞手在河岸或巡航船上操作无人机飞行至船舶排气烟羽附近（下风区），快速进行尾气污染物测定，

同时，利用科学先进的数据算法进行硫碳比实时反算，并在软件中呈现出该船舶燃油的硫含量预估值，从而帮助监管机构完成远程、高效、精准的初步筛查工作。

Sniffer4D Ship Emission & Fuel Sulfur Content Monitoring Solution

● Real-time 2D grid gas distribution map ● Time-variant gas concentration graphs ● Real-time estimation of fuel sulfur content

can be checked in a single flight

Approx. 11 ships

Advantages of Sniffer4D Solution

Approx. 50 mins

flight time (Sniffer4D V2 on DJI M300 RTK)

data transmission & analysis

1Hz

1. Analyze and record background gas composition.

2. Fly Sniffer4D into the ship gas plume and keep the

Sniffer4D inside the gas plume for around 1 minute.

Simple Workflow

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。

3. Real-time estimation of fuel sulfur content is displayed on Sniffer4D Mapper and DJI Pilot App.

4. Sniffer4D's cellular connectivity enables viewing real-time monitoring data in remote command centers.

2020年4月23日，工作人员从江都海事三江营基地乘船出江，在主航道侧方停船后，大疆M210无人机搭载灵嗅V2，对过往的十几艘船只进行船舶尾气监测。通过灵嗅配套软件实时可视化分析，自动测算出某海轮燃油硫含量超过了0.5% m/m，可作为重点检查对象进行进一步现场抽检与实验室送检。

● DJI M210搭载灵嗅V2，进行船舶尾气监测

● 地面端软件数据实时可视化

一、协助扬州海事局测定船舶尾气

● 无人机搭载红外相机，协助判断烟囱排放口位置与烟羽传输方向

Test Cases

2020年5月20日，大疆M210无人机搭载灵嗅V2，对扬州海事局邗江海事处周边区域进行了船舶尾气测定。由于海事处附近限速7节，船舶基本都会在这个航段减速、不踩油门或关闭发动机，因此在海事处门口的航段测量时，灵嗅实时可视化分析软件中预测的燃油硫含量数值没有太大变化。出了限速区域后，软件中显示相关参数数值急剧上升，不过从整体的测量结果来看，并未显示附近存在燃油硫含量超标的船只。