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基于人工智能智能采样的地下水自动监测预警系统
更新时间:2024-12-12 15:54
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地下水是重要的供水水源和生态环境要素,对人类的生活和经济发展起着至关重要的作用。然而,由于人类活动的不合理开发和利用,地下水资源受到了严重的破坏和污染。为了保护地下水资源,提高地下水管理的精细化和信息化水平,数字化管理成为了一种有效的手段。

以计算机软硬件环境、GIS集成开发平台与网络通信技术为依托,以数据和信息化标准为体系结构,以基础空间数据、地下水动态数据、监测设备数据、文档资料数据、成果数据、业务数据为基础,建设地下水监测数据库,通过相对应的地下水监测处理功能,建立起集数据管理、数据上报、评价分析和信息共享为一体的大型地下水动态监测综合管理系统。

中交路桥科技基于智能采样的地下水自动监测预警系统,可应用于化工园区、生活区域等地下水的水质监测,其主要为地下水的污染防治提供数据支撑,可提前预报地下水污染情况,网格化监测有利于监测区域整体污染趋势分析。应用于监测井直径>5cm,监测井水位深度<60米。可实现地下水常规监测因子的在线监测并可支持拓展非常规因子。采用在线多参数的自动监测设备,对水位、水温、水质等数据进行实时监测,并通过远程加密传输将监测数据发送到“地下水动态监测管理系统”,管理人员可随时远程查看地下水的变化情况。

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中交路桥科技应用水文地质专业领域知识体系和专业模型,利用科学计算平台,结合云计算能力,构建多尺度、长时间序列数据的地下水模拟预报体系,建立具有物理机制的地下水数值和数据驱动等模型,并实现与地表水模型、溶质运移模型的耦合,开展多情景下的地下水动态预测预报。地下水预报主要包括预报模型管理、三维动态模拟、水位趋势分析、地下水等值线图制作、水量水质预测分析等功能模块,在对地下水预报模型管理的基础上,对地下水预报水位进行展示,并依据模型成果在线绘制地下水位等值线、水位变幅图、离子分区图等地下水专题图。

为了及时发现水位下降幅度较大和水质短期内急剧变化的监测点,建立预警功能,实现自定义水位变幅时段、水位变幅阈值的水位变化监测预警(颜色标识)。通过地下水位监测预警功能,对全省范围内的地下水位变化进行动态监测和预警,当监测数据发生异常时,通过颜色标识进行提醒,实现对全省地下水位的实时监测和动态管理。

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地下水自动监测预警系统包含洗井采样系统、预处理及配水单元、分析单元、平台端、数据传输端。洗井采样系统通过符合标准要求的取样方式将水样采集至预处理单元,完成预处理后将水样分配至仪表对应的样品杯中,分析单元中的分析仪表自动从水样杯中完成取样并进行分析。最终将数据保存在系统的工控机中。平台端是中交路桥科技为各种水质环境监测专门开发的数据监测及分析平台。数据传输端通过4G路由器或者光纤等方式将每次监测数据上传至监测平台,对监测数据进行数据分析。

基于智能采样的地下水自动监测预警系统主要解决客户以下问题:

1、样品的采集、处理和分析测定过程完全符合相关标准。

2、所采用的分析测定方法可靠,数据准确。

3、成本更低,频次更高,解决人工取样的高成本、低效率问题。

4、及时地预报水质污染,提前采取治理措施,大幅度降低地下水污染的治理成本。

5、水质达标管控,《GB14848-2017地下水质量标准》中规定的Ⅳ类水标准,符合居民饮用水质量标准。

采样器具与采样流程完全符合标准HJ1019-2019、HJ1019-2019,相较于直接抽出式取样,我司产品所取水样更合规、质量更高。可实现自动化洗井采样,减少洗井时间,提高采样效率,保证水样质量,使该过程更简单、更便捷。

监测因子多样化,可拓展因子多,并且所有仪表都为聚光自主研制,采用国标方法,数据更可靠。基于智能采样的地下水自动监测预警系统,对比手工法半年的监测频次,在线监测频次可根据实际需求制定,且可实现远程控制,实时采集监测数据,掌握监测点水质的变化趋势,有利于地下水的污染防治。

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