技術(shù)介紹

圍繞河湖水生態(tài)環(huán)境的日常與應(yīng)急監(jiān)管需求，在實現(xiàn)自動采集水樣、實時分析水質(zhì)等功能基礎(chǔ)上，創(chuàng)新研發(fā)了國內(nèi)外同類產(chǎn)品所不具備的河湖水體污染場智能化自動掃描、污染源自主追溯等特有功能。產(chǎn)品采用模塊化思路自主設(shè)計和自主研發(fā)，集成度高、接口豐富、可擴展性強，在水質(zhì)監(jiān)測參數(shù)覆蓋度及頻率、特有功能的模塊化設(shè)計和開發(fā)等方面處于領(lǐng)先水平，并可根據(jù)用戶需求進行定制化生產(chǎn)。

產(chǎn)品具有五大功能：

①自主巡河。實現(xiàn)了高精度的衛(wèi)星導(dǎo)航定位、聲波自動避障以及圖像信息自動采集，可根據(jù)自主設(shè)定的航線對河湖水系開展巡河工作。

②水樣自動采集。自動水質(zhì)采樣器最大可搭載4個1.5L規(guī)格采樣瓶，可采集水下50cm的水樣，并可實時查詢每個采樣瓶的容量狀況。

③水質(zhì)自動監(jiān)測。具有豐富的水質(zhì)傳感器接口，搭載的自主研發(fā)傳感器可實時監(jiān)測水溫、p H值、ORP、電導(dǎo)率、濁度、溶解氧、鹽度、COD、氨氮、總懸浮顆粒物、總?cè)芙夤腆w、溶解性有機物、葉綠素、藍綠藻等10余種水質(zhì)指標，并可實時查詢各項指標濃度值。

④水體污染場智能化自動掃描。可實現(xiàn)對水體水質(zhì)的智能化持續(xù)、高頻監(jiān)測，并對目標河湖的水體污染場進行實時繪制。

⑤水體污染源智能自主追溯。產(chǎn)品嵌入了基于人工智能技術(shù)的A-Star啟發(fā)式路徑搜索算法，可在實現(xiàn)水體污染源自主追溯的同時，最大程度地節(jié)約產(chǎn)品電量。

創(chuàng)新性及價值

水質(zhì)智能監(jiān)測無人船采用“4+4”的模塊化設(shè)計，由無人船船體、水樣采集器、水質(zhì)傳感器、信號傳輸裝置等4類硬件模塊及船體自動操控系統(tǒng)、采樣器控制系統(tǒng)、傳感器控制系統(tǒng)和位于客戶端（手機、PAD、電腦）的動態(tài)智能水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等4類軟件模塊組成。產(chǎn)品主要為河湖水生態(tài)環(huán)境日常和應(yīng)急管理提供平臺支撐，應(yīng)用領(lǐng)域主要包括：

>水質(zhì)智能監(jiān)測無人船工作現(xiàn)場

支撐河湖長日常巡河。產(chǎn)品的影像信息采集、水質(zhì)監(jiān)測等功能可支撐河湖長的日常巡河工作。

支撐數(shù)字孿生流域建設(shè)的獲取算據(jù)。產(chǎn)品的水體污染場掃描、污染源追溯等功能可獲取動態(tài)數(shù)據(jù)，支撐獲取算據(jù)工作。

支撐突發(fā)性水污染應(yīng)急管理。產(chǎn)品的水質(zhì)持續(xù)高頻監(jiān)測、水體污染場掃描等功能可支撐突發(fā)性水污染應(yīng)急管理工作。

應(yīng)用及效果

水質(zhì)智能監(jiān)測無人船已經(jīng)形成了基于無人水面船的水質(zhì)智能化監(jiān)測硬件集成方案和軟件研發(fā)體系，關(guān)鍵產(chǎn)品完全國產(chǎn)化并編制了相應(yīng)的技術(shù)標準，可有效支撐有關(guān)部門開展水質(zhì)智能化監(jiān)測工作，提升水質(zhì)監(jiān)測工作效率30%左右，為推進地表水水質(zhì)監(jiān)測工作的無人化、智能化和信息化進程發(fā)揮了作用。

在四川省與云南省交界的烏東德水庫開展了水體污染場掃描和污染源溯源工作，為水庫的水質(zhì)監(jiān)測和排污口排查工作提供了無人化、智能化手段。與常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測手段相比，水質(zhì)智能監(jiān)測無人船作業(yè)效率更高、時效性更強，能夠讓水庫管理部門快速掌握水庫水質(zhì)的實時動態(tài)變化。在遼寧省太子河開展了水質(zhì)智能化監(jiān)測與入河排污口排查工作，為當(dāng)?shù)睾娱L制工作提供了豐富的支撐數(shù)據(jù)和先進的監(jiān)測手段。產(chǎn)品穩(wěn)定性和實用性得到驗證。