水质智能监测无人船

技术介绍

围绕河湖水生态环境的日常与应急监管需求，在实现自动采集水样、实时分析水质等功能基础上，创新研发了国内外同类产品所不具备的河湖水体污染场智能化自动扫描、污染源自主追溯等特有功能。产品采用模块化思路自主设计和自主研发，集成度高、接口丰富、可扩展性强，在水质监测参数覆盖度及频率、特有功能的模块化设计和开发等方面处于领先水平，并可根据用户需求进行定制化生产。

产品具有五大功能：

①自主巡河。实现了高精度的卫星导航定位、声波自动避障以及图像信息自动采集，可根据自主设定的航线对河湖水系开展巡河工作。

②水样自动采集。自动水质采样器最大可搭载4个1.5L规格采样瓶，可采集水下50cm的水样，并可实时查询每个采样瓶的容量状况。

③水质自动监测。具有丰富的水质传感器接口，搭载的自主研发传感器可实时监测水温、p H值、ORP、电导率、浊度、溶解氧、盐度、COD、氨氮、总悬浮颗粒物、总溶解固体、溶解性有机物、叶绿素、蓝绿藻等10余种水质指标，并可实时查询各项指标浓度值。

④水体污染场智能化自动扫描。可实现对水体水质的智能化持续、高频监测，并对目标河湖的水体污染场进行实时绘制。

⑤水体污染源智能自主追溯。产品嵌入了基于人工智能技术的A-Star启发式路径搜索算法，可在实现水体污染源自主追溯的同时，最大程度地节约产品电量。

创新性及价值

水质智能监测无人船采用“4+4”的模块化设计，由无人船船体、水样采集器、水质传感器、信号传输装置等4类硬件模块及船体自动操控系统、采样器控制系统、传感器控制系统和位于客户端（手机、PAD、电脑）的动态智能水环境监测系统等4类软件模块组成。产品主要为河湖水生态环境日常和应急管理提供平台支撑，应用领域主要包括：

>水质智能监测无人船工作现场

支撑河湖长日常巡河。产品的影像信息采集、水质监测等功能可支撑河湖长的日常巡河工作。

支撑数字孪生流域建设的获取算据。产品的水体污染场扫描、污染源追溯等功能可获取动态数据，支撑获取算据工作。

支撑突发性水污染应急管理。产品的水质持续高频监测、水体污染场扫描等功能可支撑突发性水污染应急管理工作。

应用及效果

水质智能监测无人船已经形成了基于无人水面船的水质智能化监测硬件集成方案和软件研发体系，关键产品完全国产化并编制了相应的技术标准，可有效支撑有关部门开展水质智能化监测工作，提升水质监测工作效率30%左右，为推进地表水水质监测工作的无人化、智能化和信息化进程发挥了作用。

在四川省与云南省交界的乌东德水库开展了水体污染场扫描和污染源溯源工作，为水库的水质监测和排污口排查工作提供了无人化、智能化手段。与常规水质监测手段相比，水质智能监测无人船作业效率更高、时效性更强，能够让水库管理部门快速掌握水库水质的实时动态变化。在辽宁省太子河开展了水质智能化监测与入河排污口排查工作，为当地河长制工作提供了丰富的支撑数据和先进的监测手段。产品稳定性和实用性得到验证。