賽融水質(zhì)自動監(jiān)測站是集成了自動化采水、物聯(lián)網(wǎng)集成、水質(zhì)參數(shù)實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)上傳及遠(yuǎn)程控制等功能的水質(zhì)監(jiān)測工作單元,通過將設(shè)備、傳感器、前置集成平臺集成于一個機柜內(nèi),形成應(yīng)用于戶外的一體化集成系統(tǒng)。系統(tǒng)包括采配水單元、物聯(lián)網(wǎng)集成單元、傳感器采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、其他輔助單元等,主要完成對一個監(jiān)測點多個采水點水質(zhì)的在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)通信傳輸、相關(guān)設(shè)備遠(yuǎn)程控制等功能。賽融水質(zhì)自動監(jiān)測站適用于各種類型的水體監(jiān)測場地,包括水產(chǎn)養(yǎng)殖池、河道監(jiān)測、污水監(jiān)測、湖泊監(jiān)測、海水監(jiān)測等,可以實時或周期性不間斷連續(xù)監(jiān)測水體的各項水質(zhì)參數(shù),實時保存監(jiān)測數(shù)據(jù),并聯(lián)網(wǎng)實時將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心或者數(shù)據(jù)管理平臺。及時了解水質(zhì)狀況及水質(zhì)變化趨勢,為相關(guān)農(nóng)戶或水域管理單位的決策提供科學(xué)依據(jù),制定應(yīng)急預(yù)案,及時、有效處理各種水質(zhì)污染狀況。要實現(xiàn)城市河道的可持續(xù)發(fā)展,恢復(fù)其生態(tài)功能和社會功能,必須解決城市河道水質(zhì)污染問題。甘肅農(nóng)業(yè)水質(zhì)監(jiān)測可視化
根據(jù)保護區(qū)域范圍及周邊環(huán)境情況,安裝不同數(shù)量的檢測探頭,主要監(jiān)控場所可以選擇水廠工作區(qū)、水源地水源區(qū)、容易被污染的重點區(qū)域,利用傳輸網(wǎng)絡(luò)將視頻采集的信息統(tǒng)一傳送到平臺上,實現(xiàn)實時播放、檢索和瀏覽。對水質(zhì)分析可采用定期水樣檢測和遙感影像反演相結(jié)合的方式。選擇水源多個水質(zhì)監(jiān)測點位的數(shù)據(jù),獲取并處理特定時期范圍的遙感影響數(shù)據(jù),基于水體中特定物質(zhì)的含量如葉綠素a、溶解氧、懸浮物濃度造成的水體光學(xué)性質(zhì),使用一定的統(tǒng)計分析方法建立反演算法,進而推導(dǎo)出水體中各物質(zhì)組分和對應(yīng)的濃度等信息。采用定期、定點采樣的方式,與遙感影像反演數(shù)據(jù)進行對比整合處理,從而獲取較精確的水體物質(zhì)含量變化趨勢。福建智能互聯(lián)水質(zhì)監(jiān)測生態(tài)治理腦系統(tǒng)具有良好的擴展性和兼容性,根據(jù)實際應(yīng)用需要,可增加新的監(jiān)測參數(shù),并方便儀器安裝與接入;
水資源是人類社會賴以生存和發(fā)展的基本要素和戰(zhàn)略性資源,對區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。我國人口眾多,水資源狀況更不容樂觀,淡水資源占世界水資源總量6%,人均水資源占有量為2300m3,為世界人均占有量的1/4,約占美國水平的1/5,巴西水平的1/9,世界排名第121位。為保護珍貴的水資源,國家和地方都出臺了相關(guān)的法律法規(guī),包括《中華人民共和國環(huán)境保護法》《中華人民共和國水污染防治法》《中華人民共和國水法》《中華人民共和國水土保持法》《中華人民共和國漁業(yè)法》《飲用水水源保護區(qū)污染防治條例管理規(guī)定》等。
水質(zhì)監(jiān)測是保護環(huán)境的有效手段,特別在保護水環(huán)境中,具有極其重要的意義。水質(zhì)監(jiān)測就是檢測水體中所含污染物的種類,對各種污染物的量和變化趨勢進行測試,進而評價水體質(zhì)量狀況。水質(zhì)監(jiān)測的主要目的是監(jiān)測水體成分與正常水質(zhì)指標(biāo)是否相同,其所檢測污染物主要有有機農(nóng)藥、氮、磷、鉀、重金屬元素及鹵族元素等對水質(zhì)影響較大的化學(xué)物質(zhì),監(jiān)測對象有工業(yè)廢水、河水、湖水、海水及生活廢水等水體[4].在水質(zhì)監(jiān)測過程中,主要依據(jù)物理水質(zhì)指標(biāo)和化學(xué)水質(zhì)指標(biāo)兩種對水體進行評價,物理水質(zhì)指標(biāo)包括溫度、色度、濁度、PH值、電導(dǎo)率等,化學(xué)水質(zhì)指標(biāo)主要有BOD5、COD、TOC、TOD、植物營養(yǎng)素、無機性非金屬化合物、重金屬等。具備多個量程選擇和量程自動切換功能。
物聯(lián)網(wǎng)智能水質(zhì)監(jiān)測平臺通常采用四層架構(gòu),整合感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應(yīng)用層,實現(xiàn)全鏈路智能化管理:感知層部署多類型傳感器(pH、溶解氧、濁度、電導(dǎo)率、氨氮、COD等),支持高精度數(shù)據(jù)采集。網(wǎng)絡(luò)層采用4G/5G、LoRa、NB-IoT等通信技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)。部分方案通過智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)多協(xié)議兼容與邊緣計算。平臺層云端數(shù)據(jù)處理與分析為關(guān)鍵,支持實時監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)回溯、異常預(yù)警。應(yīng)用層提供多終端訪問(Web、App、大屏),用戶可通過LabVIEW上位機或手機App查看數(shù)據(jù),并遠(yuǎn)程控制設(shè)備(如增氧泵、排污閥)。及時發(fā)現(xiàn)異常并采取相應(yīng)治理措施,有效預(yù)防水污染事件,促進河湖水體生態(tài)平衡及水生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。重慶水質(zhì)監(jiān)測流域監(jiān)測網(wǎng)
利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)實現(xiàn)過程分析、預(yù)測預(yù)警及量化監(jiān)管。甘肅農(nóng)業(yè)水質(zhì)監(jiān)測可視化
另外,我國水環(huán)境監(jiān)測還存在如下一些問題。首先,由于各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平各異,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展水平參差不齊,部分地區(qū)仍依賴傳統(tǒng)的監(jiān)測手段,缺乏先進的技術(shù)支持。同時,由于對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測需求的快速增長,相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)和培訓(xùn)未能及時跟上,導(dǎo)致在具體監(jiān)測及分析過程中缺乏足夠的專業(yè)知識和技能。其次,盡管建設(shè)了大量監(jiān)測站,但不同地區(qū)、不同部門的數(shù)據(jù)質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)可能存在差異,導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致,難以形成統(tǒng)一的、具有可比性的監(jiān)測結(jié)果。一些偏遠(yuǎn)地區(qū)和農(nóng)村的監(jiān)測站點較少,監(jiān)測覆蓋面明顯不足。再次,某些新污染物(如微塑料、藥物殘留等)和生物多樣性監(jiān)測仍較為薄弱。當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測往往側(cè)重于單項指標(biāo)的監(jiān)測,缺乏對系統(tǒng)性、綜合性問題的分析能力,難以有效支持生態(tài)環(huán)境管理決策。甘肅農(nóng)業(yè)水質(zhì)監(jiān)測可視化