蓝藻水华预警方案

一、背景与目标
针对饮用水源地、湖泊水库等水域蓝藻水华暴发风险,基于蓝藻水华监测预警与应急防控、饮用水水质安全保障等迫切需求,宏众百德运用智慧物联监测、无人机遥感技术、视频监控技术、藻类鉴定识别、水生态毒理学、生物预警监测、大数据模型、人工智能等技术,建设“空天地一体化”蓝藻水华监测预警网络体系,实现藻类全生命周期的手工监测、原位监测与自动监测预警融合的多层次监测预警力。实现早发现、早干预,保障水生态安全。
二、方案优势
1.全域覆盖:“空天地一体化”多尺度监测无死角。
2.智能预警:通过大数据模型预测水华暴发趋势,划分风险等级,实现“实时预警、短期预报、中长期预测”。
3.技术融合:多源数据驱动决策:形态学、遥感光谱、荧光法等。
三、方案构成
1.在线水质多参数分析仪模块
在线水质多参数分析仪基于先进的传感器技术检测技术,集成了COD、总磷、总氮、氨氮及水质5参数(水温、pH值、溶解氧及饱和度、电导率、浊度)等多种水质参数监测,并可根据现场应用灵活配置,实现24小时不间断在线监测。
通过在水体中部署水质在线多参数分析仪,能够有效提升流域水质监测能力和效率,不仅可以大大地减少环保人员的工作量,还提高了监测频次,是水生态原位自动监测的重要组成部分。
2. 水生生物人工智能分析仪
使用显微物镜和工业相机对样品放大成像,借助高精度高速电动平台对样品进行计数框全区域(0.1ml,面积20mm×20mm;1ml,面积50mm×20mm)快速自动扫描拍照,获取样品的全景拼接放大图像,参照国际主流分类系统和人工智能算法对扫描图片的藻类、浮游动物物种自动识别、分类计数和数据分析,并生成数据报表。实现对藻类和浮游动物的电子化存档和快速监测。
3.智慧浮船分析预警站
原位在线自动水监测浮船预警站由主体结构、监测仪表、供电系统、系留系统、辅助单元等组成,采用模块化设计,可分别集成藻类分析仪、水质分析仪、粪大肠菌群分析仪、气象分析仪、水文分析仪、系统控制、数据采集传输、远程监控于一体。兼顾运输方便、运维安全等多种需求。
该浮船站能实现对现场水质、藻类、粪大肠菌群等不同监控点位的特定指标进行连续实时监测。原位监测使得监测水体的水样更具代表性,通过对水样进行持续地检测分析,可以进一步地了解当地整体水生态变化情况,同时浮船上还搭载了气象多参数仪、水文分析仪和视频监控。该系统不仅可以大大地减少环保人员的工作量,还提高了监测频次,能够有效提升流域水质监测能力和效率,是水生态原位自动监测的重要组成部分。
4.卫星遥感模块
利用遥感技术可实现大范围的蓝藻水华快速监测,通过长时间序列的监测结果,可开展区域内蓝藻水华时空分析,从而把握其空间分布和历史演变,对于蓝藻水华监测具有重要的现实意义。