数字城市高光谱水质在线监测系统.pdf

高光谱水质在线监测解决方案CONTENTS 目录1建设背景与意义3解决方案项目展示2解决方案产品介绍4CONTENTS1建设背景与意义建设背景与意义Q政策背景污染源水质 监测点网格 化管理优化水质监测频次，做好水环境 质量状况及变化情况排名。羹设背景与意义Q政策背景2015.4水污染防治行动计划水十条”的正式发布开 启了我国十三五期间 水环境治理的新元年2019.7关于推进农村生活污水治 理的指导意见2020.12十四五国家地表水监测 及评价方案(试行)2022.3关于开展汛期污染强度 分析推动解决突出水环 境问题的通知 62Q29 5城镇污水处理短质增效三年行 动方案(2019-2021年)2020.6生态环境监测规划纲要(2020-2035)十四五期间，国控断面 数量从2050个整合增加至4000个左右2021.11国务院关于深入打好污 染防治攻坚战的意见中共中央办公厅、国务院办公厅、生态环境部、水利部、发改委、财政部、住建部、农业农村部、科技部、工信部建设背景与意义乎使功几无用能业水观水 农用景用业水乐水 工用娱用Q中国水质现状25.2W111引自智研咨询：2020年全国地表水水质类别比例用源级护 饮水二保区用源级护 饮水一保区用源级护 饮水一保区建设背景与意义Q水质污染类型点源污染$面源污染工业、生活畜牧、农业 一排放,内源污案 底泥积累进入水环境，造成污染重设背景与意义Q水环境监测的发展历程十二五以前：以监测网络的构建为主 流域信息采集与入库 重点集中在污染源监测 解决黑臭水体问题十三五期间：提出建立全国统一、全面覆 盖的实时在线环境监测监控 系统，水质监测的重点集中 在质量监测十四五期间：深化环境质量和污染源监测 逐步向水生态监测转变 逐步向环境风险预警拓展 构建生态环境状况综合评价体系设背景与意义Q 传统水质监测方法1：实验室送检法检测专业性强、价格贵、检测周期长设背景与意义Q传统水质监测方法2:传统自动监测站建站成本高，日常运维问题多羹设背景与意义Q 传统水质监测方案存在问题二次污染化学法为主产生大量废弃物 再处理困难取样、维护人力成本建站固定成本 化学试剂消耗成本存在 问题监测频率低非原位检测难以捕捉时空变化规律高成本监测局限羹设背景与意义Q高光谱技术原理皿 M2500nm；中红 近红 外线 外线,远红 外线当CD分口第朱级别时。光不可见光微波工业 电波蜃设背景与意义Q高光谱技术原理碳酸盐特征谱带Fe离子特征谱带|AI离子特征谱带|Mn离子特征谱带|重设背景与意义Q高光谱水质在线监测技术原理CONTENTS耶决方案产品介绍:决方案产品介绍产品类型中科谱光基于高光谱技术原理，推出水质在线监测 系统系列产品，适用于原水、污水等不同水质的多 参数监测，满足河流、湖泊、水库、入河排口、污 水处理厂等不同场景的监测需求。固定式水质智能监测系统移动式水质智能监测系统浮标式无人机吊舱Q浮标式水质光谱在线监测系统产品型号：HS-VN1000WF4 尺寸:127cmX127cmX40cm 重量：a 20kg供电方式：锂电池/太阳能/市电 防护等级：不低于IP68利用浮筒的浮力和水下锚的固定实现在河流、水库等地表水体中任 意地点的部署。1、曝晶需现场施工，方便部署与点位调整；2、无需抽放水，方便运维；军斗鬲立量求较高：光线好、水深1m以上，水流平缓2、存在设备漂移风险，需定期巡检适用场景：河流、水库决方案产品介绍岸基式水质光谱在线监测系统岸基式水质光谱 在线监测系统HS*VN1000WA工1利用水泵抽水，将被测点水样抽至岸边水箱进行监测。产品优势：1、适应性强：对水位、流速无要求，适合各类水体；2、稳定性高：集成水位感应，保障设备稳定运行；3、集成度高：内置中控系统，方便与流速等其他传感器的集成与控制 不第J以需现场施工；2、需定期清洗水箱、采水口滤网及排水口滤网。适用场景：河流、水库、排水口、泵站、闸口等。产品型号：HS-VN1000WA设备尺寸：60cmX60cmX80cm重量：55kg供电方式：太阳能/市电防护等级：不低于IP65采集机柜决方案产品介绍管道式水质光谱在线监测系统产品型号:HS-VN1000WG 尺寸:直径24cm,高50cm 占地面积：50cmX50cm 供电方式：太阳能/市电 防护等级：不低于IP68将光谱采集单元集成在小浮筒中，小浮筒安装在管道井中，管道井与被测水体连 通，利用管道排除水面波动与杂物影响，同时实现点位固定。工部署施工较岸边站相对简单；2、无需抽放水，方便运维；管道卡疔与水体连通，安装需有垂直于水面的平面找可靠的着力点Q潜入式水质在线监测系统将光谱采集单元集成在潜水设备上，为满足排口监测设计的一款设 备。部署施工较岸边站相对简单；当监溯点水质状况差，浑浊时，需要增加现场运维频率。Q无人船水质在线监测系统产品型号 设备尺寸 重量：防护等级 供电方式 遁用船型HS-VN1000WT105.5cmX55.5cmX27cm不低于IP65太阳能/市电科微、华测等多种品牌将潜入式主机集成在以无人机船平台上，快速到达流域任 何位置进行水质调查作业。产品优势：机动、灵活、快速；科微、华测等多种品牌。Q 无人机吊舱水质在线监测系统借助黑色轻型泡沫载荷，以无人机为平台，快速到达人们 难以到达的流域进行水质调查作业。产品优势：机动、灵活、快速；大疆经纬M600pro等。产品型号：HS-VN1000WD外壳尺寸：直径25cm,高12cm浮标尺寸：直径50cm,高6cm重量：1.5kg防护等级：不低于IP65供电方式：锂电池适用机型：大疆经纬M600Pro:决方案产品介绍Q便携式水质在线监测系统产品型号:HS-VN1000WB尺寸:20cmX10cmX4cm1 重量：0.58kg 供电方式：锂电池、恒护等级：不低于IP68口体积轻巧，单手可握；口北斗定位，巡检管理；口使用简单，APP自动定标，一键操作；口本地云端，实时同步,方便数据检索与分析。决方案产品介绍序号 监测指标 误差范围 备注1pH值2%高光谱检测法（*精度经中国计量 院检测报告认证）2化学需氧量（COD）8%3氨氮8%4总磷14%5总氮11%6浊度8%7溶解氧10%8叶绿素5%9亚硝酸盐9%10悬浮物5%11色度指数5%12综合营养化指数10%13高镒酸盐指数10%14生物需氧量（BOD）15%15总有机碳（TOC）10001白鹭洲3舄天簿天潮1区BHE2021-3*21 LL20al-2021-3-22 U:3(HX)巳指工陈马明0001白鹭洲承庭天津天W区e。区2021-3-21 12:2021-设倚妻移2021-3-22 U:3(H巳相.一藤巧明0001白鹭洲神通天卸天才城区25号区2021-3-21 12:20:21-祝不移2021-3-22 12:3(X00已播濯一薛马明0001白洲承启it天津天津城区BVE2021-3-21 12:20:21-a设备移2021-3-22 U:3(H陈马明0001白鹭洲承启遢切天利向250区2021.3-21 220:21-2021322 U:3(HX)emx一际马明任务列衰雄修任务单设母失联设蓄失联设备口设备监控，智能报警;(警情分级管理，智能派单;口维修状态跟踪，解除报警。Q光谱分析云服务平台口云平台上汇集了创始团队4蝴累的大量 高光谱模型算法，感知智能终端数据将 光谱数据实时上传至平台，平台进行解算 分析后，将指标结果自动推送到展示平台。云平台的建设运用了了等技术，把高光谱的瘦联物据猴迷相信 思提取技术打包成，同时利用不断优化模型算法，暹禽服测精度。云平台实现了从Q产品亮点光谱采集单元SCU(Spectra Collect Unit)体积小、高度集成预留接口，方便灵活智能互联，远程操控:决方案产品介绍Q产品亮点面向河流、湖泊、水库、排口等 不同水质监测需求提供服务顺应环保发展趋势，智能在线新需求，实现水质监测、污染预警，快速响应，网格化监测与全流域监管。水质监测人工智能+光谱大数据=核心算法河流、水库、排口等上百种地表水、污水水体的 模型库和算法库，并通过机器学习智能迭代。多形式的水质光谱智能采集终端以光谱检测单元为核心，根据场景，以浮标、岸基、管道等不同产品形态为载体设计智能采集终端设备。:决方案产品介绍Q产品优势水质超标预警模型智能迭代时序指标分析网络智能互联解决方案产品介绍Q应用领域提供 服务水质日常监测污染预警水环境评估智慧水务网格化监测水质应急监测污染溯源水生态监测修复评价全流域监管CONTENTS邦决方案项目展示Q高光谱卫星水质遥感监测适用于超大范围、长时序水环境健康状况的普查，可以总 体评估区域性水体污染情况和污染物的分布藻类生物量分 布图COD浓度分 布图水草分布图总氮浓度分布 图总磷浓度分布图决方案项目展示0高光谱无人机水质遥感监测特定流域范围内水质的定期普查；机动灵活，可快速对水域进行扫描飞行;快速响应，实现污染溯源及范围排查。璘决方案项目展示Q空天地一体化水质光谱在线监测解决方案缝决方案项目展示Q深圳茅洲河无人机监测服务无人机高光谱深圳茅洲河才;州河新桥河段悬浮物含最无人机高光谱反演。题图9Q佛山空天地一体化监测服务璘决方案项目展示Q雄安白洋淀空天地一体化监测服务雄安白洋淀水色(a)与悬浮物(b)分布图 116 y 0E 116,15,E115 5945E 1160 0*O，ZE 116。匕 15E 116。630EQ智慧两山项背景：两山理论实践创新基地；国家级生态示范区。痛点：水系发达，河流水库众多，但仅有两处地表水监测站点，远远不能满足水环境保护日常监测需求。方案：在重点关注的水库和污染严重区域，部署浮标式进行24小时连续监测。效果：目前第一期项目已经完成，应用效果良好，拟在其他几个县推广部署。Q入河排口监测项背景：排口是污染物从产生源头流入地表水体的主要途径；是陆域污染源进入河流、湖泊、水库等水域的重要通道；同时是流域生态环境保护的重点节点。痛点：缺乏实时高效的水质监测方法。方案：在区重点排口布设岸基式智能检测仪。效果：对pH值、总氮、总磷等十二项水质参数进行监测，加强和规范了排口的监督管理。水位探头链接主电源，如目标 域无水则设备进入断电保护，防 止水泵空转影响设备寿命。光谱采集数据后，将测试容器 水样排干净，防止水箱储水导致 水质变化。设置延继电器，根据实际工 情况定时采集，确保数据按既定 采集频率采集。sQ化工区环保局加密部署项背景：历史原因很多工业园区依江而建，生产污水直接排入河道，对水环境保护造成巨大的隐患。痛点：园区内企业众多，偷排漏排的现象严重，传统监测手段能力有限，无法实现网格化实时管理、污染源有效溯源。方案：在重点企业上下游分别布设浮标式设备。效果：实现了24小时连续不间断监测，解决了企业污水偷排严重的历史问题。璘决方案项目展示Q生态修复评价项背景：随着国家对生态修复工作的重视，目前市场上污水净化装置、生态修复工程越来越多。痛点：生态修复效果如何一直缺乏有效的可持续性评价机制。方案：在修复区进水口和出水口分别设监测点，布设固定式水质智能检测仪。效果：对pH值、总氮、总磷等十二项水质参数进行监测，为污染控制与生态修复技术效果评估提供数据支撑。Q污水处理厂应用在污水处理厂进水口、曝气池、生化池、二沉池、出水口等环 节部署设备，重点关注COD、氨氮、总磷、总氮监测指标，通过数据实时监测指导污水处 理的调控设施。1为药剂投放处理 提供预判决策为调整监控设备 运行参数提供依据3科学合理控制指标 降低运行成本实时数据药剂成本.人工/电力成本