С углублением интеллектуального строительства систем водного хозяйства традиционные методы мониторинга и управления сталкиваются с беспрецедентными проблемами. В таких ключевых областях, как предупреждение о наводнениях, распределение водных ресурсов, охрана почв и водных ресурсов, а также патрулирование дамб, все более актуальными становятся проблемы низкой эффективности, ограниченного охвата и медленной скорости реагирования при ручных проверках. На этом фоне массовая закупка новых дронов стала важным инструментом цифровой трансформации систем водного хозяйства.
В практических приложениях беспилотники широко используются во многих ключевых узлах управления водными ресурсами. Перед сезоном наводнений беспилотники могут быстро проводить аэрофотосъемку ключевых участков, таких как водохранилища, плотины, водосбросы и отводные каналы, создавая трехмерные модели высокого разрешения и точно определяя потенциальные опасности, такие как трещины, осадка и протечки.
Использование одного дрона вряд ли позволит достичь экономии за счет масштаба, в то время как для закупок в больших объемах требуется систематическая организация процесса, начиная с проектирования системы водоснабжения. Во-первых, необходимо создать единую платформу управления дронами для обеспечения интегрированной работы по утверждению планов полетов, распределению задач, передаче, хранению и анализу данных. Во-вторых, необходимо разработать стандартизированные спецификации полетов, включая процедуры применения воздушного пространства, пороговые значения доступа в зависимости от метеорологических условий, ограничения высоты полета и стандарты шифрования данных, чтобы обеспечить соответствие требованиям, безопасность и управляемость операций. Одновременно с этим, приобретаемое оборудование должно обладать хорошей совместимостью и масштабируемостью, обеспечивая единый доступ к различным маркам и моделям, чтобы избежать проблемы ?информационных разрозненных систем?.
Выбор технологии: как выбрать подходящую модель дрона для сценариев водохозяйственной деятельности
Столкнувшись с ошеломляющим разнообразием дронов на рынке, системы водохозяйственного хозяйства должны делать точный выбор, основываясь на реальных потребностях бизнеса, при закупке оптом. Для патрулирования рек на большие расстояния следует отдавать приоритет промышленным дронам с неподвижным крылом, продолжительностью полета более 60 минут и максимальным радиусом полета 15 километров. Для сложных ландшафтов, таких как горные водохранилища и каньоны, более подходящими являются модели с вертикальным взлетом и посадкой (VTOL) или складными многороторными моделями, которые улучшают маневренность и адаптивность к взлету и посадке.
Что касается конфигурации датчиков, рекомендуется оснащать дроны камерой высокого разрешения в видимом диапазоне, модулем LiDAR и опциональным многоспектральным/тепловизионным оборудованием в стандартной комплектации для удовлетворения потребностей в сборе данных в различных сценариях. Кроме того, оборудование должно обладать адаптивностью к окружающей среде, такой как ветроустойчивость, водонепроницаемость и устойчивость к низким температурам, чтобы обеспечить стабильную работу даже в экстремальных погодных условиях.
Накопление данных: создание замкнутого цикла от полетов до интеллектуального анализа
Основная ценность массового развертывания дронов заключается не только в ?взлете?, но и в ?эффективном их использовании?.
Эффективное использование дронов в значительной степени зависит от поддержки профессионального персонала. После массовой закупки системы управления водными ресурсами необходимо незамедлительно начать систематическое обучение операторов полетов, аналитиков данных и инженеров по техническому обслуживанию оборудования.
Операторы должны освоить правила использования воздушного пространства, навыки управления полетом и процедуры реагирования на чрезвычайные ситуации; аналитики данных должны быть знакомы с программным обеспечением для обработки изображений дистанционного зондирования (например, ENVI, ArcGIS Pro) и применением базовых моделей машинного обучения; группа эксплуатации и технического обслуживания должна создать систему регулярного технического обслуживания, включая проверку состояния батарей, калибровку пропеллеров, обновление прошивки и другие процедуры. Одновременно рекомендуется создать центр диспетчеризации полетов дронов, внедрив сменное управление для обеспечения возможности реагирования на чрезвычайные ситуации в любую погоду. Межведомственное сотрудничество: преодоление информационных барьеров между водным хозяйством, метеорологией, охраной окружающей среды и управлением чрезвычайными ситуациями. Развертывание дронов в системе водного хозяйства не должно представлять собой изолированную ?сеть воздушного мониторинга?, а должно быть интегрировано в региональный центр интеллектуального управления. Благодаря обмену данными в режиме реального времени, такими как количество осадков, скорость ветра и толщина облаков, с метеорологическими службами, дроны могут выполнять задачи в оптимальные погодные условия; сотрудничество с экологическими и природоохранными ведомствами может позволить совместно проводить оценку экологических рисков, таких как эвтрофикация и цветение цианобактерий; в случае крупных катастроф может быть создана ?наземно-воздушная интегрированная? система управления спасательными операциями в сотрудничестве с органами управления чрезвычайными ситуациями, использующая дроны для быстрого получения изображений катастроф и оказания помощи в разработке планов спасения. Этот механизм межведомственного сотрудничества значительно повысил эффективность реагирования на чрезвычайные ситуации и способствовал трансформации системы водохозяйственного управления из ?внутреннего промышленного управления? в ?городское государственное управление?. Устойчивая эксплуатация: от разовой закупки к механизму долгосрочных инвестиций. Массовая закупка дронов — это не разовая сделка; их долгосрочная ценность зависит от механизма устойчивой эксплуатации. Рекомендуется включать затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание дронов в годовой бюджет, а также создать систему оценки эффективности на основе ?управления, ориентированного на использование, и эффективности, ориентированной на управление?. Следует установить количественные показатели, такие как процент выполнения полетных миссий, точность обнаружения опасностей и своевременность реагирования на предупреждения, чтобы ранжировать и стимулировать местные подразделения. Одновременно следует изучить модель сотрудничества ?правительство + предприятие + научно-исследовательское учреждение?, поощряя сторонних поставщиков услуг предлагать услуги с добавленной стоимостью, такие как аутсорсинг полетов, анализ данных и лизинг оборудования, снижая барьеры для использования и улучшая использование ресурсов. Кроме того, можно было бы провести пилотные проекты по использованию некоторых дронов в проектах общественного благосостояния, таких как орошение сельскохозяйственных угодий и предотвращение лесных пожаров, что позволило бы добиться двойного эффекта: повышения социальной ценности и экономической выгоды.
Рекомендации по смежным темам
Лесные беспилотные летательные аппараты: со···
