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2 小時前
［億歐導讀］
近日，海康威視釋出高光譜水質多引數監測儀。
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透過“一束光”，就能實時監測水質？這不是科幻，而是科技照進了現實。
近日，海康威視釋出高光譜水質多引數監測儀。該水質監測儀集成了高光譜、人工智慧、液位雷達、影片感知等前沿技術，突破傳統水質監測的侷限，實現了高效、實時、連續、無汙染地監測水質狀況，可秒級採集葉綠素、高錳酸鹽指數、透明度等11項水質關鍵引數。
融合高光譜與AI技術 秒級採集11項水質引數
“不同於傳統用化學藥劑來監測水質的方式，高光譜水質多引數監測儀用‘光’就能實時監測水質。”海康威視相關負責人表示，水質監測是水環境保護的重要前提，這對水質監測行業來說是一次技術革新與升級，為水環境保護提供了全新思路。
用“光”就能實時監測水質，這是怎麼實現的？
高光譜技術是當前的一個前沿技術領域，主要應用於航空航天、衛星遙感等領域。它能辨別肉眼、普通的光學技術不能識別的物體，分辨出其內在的物理、化學特性。
“不同的水質，有不同的光譜特質。透過高光譜技術，能一眼看清水質的光譜特徵與水質引數。”該負責人介紹，高光譜成像可以有效觀測水體中葉綠素、懸浮物等分佈情況，從而識別富營養化和藻類爆發等水汙染中的常見問題，具有能夠同時進行大範圍水質監測、動態跟蹤汙染情況等優勢。
海康威視依託在AI、全光譜感知能力上的深厚技術積累，將高光譜與人工智慧等技術融合，聯合權威研究所和水質實驗室，實地採集了大量水質真值資料，進行人工智慧反演演算法訓練。最終，在產品上實現了複雜天氣情況下葉綠素、高錳酸鹽指數、透明度等11個關鍵水質引數的實時高頻監測，秒級採集水質光譜資料，相較傳統監測平均一天或每4小時採集一次水質資料的頻次，取樣頻次和效率大大提升。
打破傳統監測侷限 開啟水環境保護新思路
長期以來，水質監測主要透過建設固定式或浮動式水質監測站的方式進行實地取樣，主要使用化學檢測法，取樣資料需要抽取到基站或攜帶到實驗室後再進行檢測，存在監測頻率低、建設和運維成本高、點位少盲區大、時空代表性不足等侷限性，具有區域性和典型的代表意義，但難以實現流域河湖水質精細化管理。
“把高光譜與人工智慧技術融合，可以打破傳統監測方式的侷限，這為開展水質監測和判斷河湖水質趨勢提供了全新思路，正在成為水環境保護中越來越重要的監測手段。”該負責人表示，一臺高光譜水質多引數監測儀相當於以前的多臺裝置。傳統水質監測需要專門建設基站，針對水質的不同監測引數，要購置多臺功能單一的監測儀器進行一一監測，無法做到一次輸出多項水質引數，建站和裝置成本較高，還存在化學藥劑廢棄物的二次汙染。
與此同時，更實時、更全域性的水質監測對水環境管理同樣至關重要。該負責人舉例說，在水汙染治理上，當一條河流出現違法排汙時，有時20分鐘就排完了，若未能在此時間範圍內及時採集到資料，或樣本採集點不在該流域範圍內，就難以做到水汙染事件的及時發現和溯源。
依託海康威視水環境智慧監測平臺，可以一目瞭然地看到不同點位的水質監測資料，反映出河湖水質在更廣範圍時空上的分佈和變化情況，幫助快速掌握所轄區域整體水環境質量狀況和變化趨勢，並實現水汙染事件等異常狀況的及時預警、溯源和處置，為實現水質長期達標精細化管理提供支撐。
同時，透過多維感知融合，該水質監測儀還是一個“多面手”，除分析水質引數外，還集成了液位雷達、影片感知的能力，透過液位雷達看水位、攝像頭看現場影片影象，輔助水質監測。若水質異常時，可綜合排查原因，如液位雷達監測水位是否有突變，透過攝像頭還可查詢異常源頭。
攻克多項技術難關 持續探索全光譜感知能力
該水質監測儀的推出是海康威視在全光譜感知能力上又一引領行業的技術創新。在產品研發過程中，為了解決高光譜成像分析物質特徵時會受到複雜環境的影響，如光照、溫度、安裝地理位置等環境的變化，均有可能會影響水質引數的準確性。海康威視在自動光譜獲取技術、高光譜AI演算法等方面進行了系統性的設計和研發，攻克了多項技術難關。
在光照方面，針對光照變化會影響水體光譜反射率實時獲取的行業痛點，海康威視率先實現了技術突破，透過採用自研的環境光自適應光譜獲取技術，藉助環境光感知模組實時獲取環境光資訊，讓該水質監測儀具備了隨“光”應變的能力。
“光譜獲取是非常敏感的，哪怕是一天之內天氣、光照的小變化，都會影響到裝置的採集穩定性，所以業內此前是需要人工手動的方式來不斷校正裝置，繁瑣又費時。”該負責人介紹，環境光自適應光譜獲取技術的應用，讓該水質監測儀既避免了傳統複雜的人工標定流程，也使產品能適應不同光照、天氣等複雜環境，保證各水質引數長時間連續、穩定、準確輸出。
在地理位置方面，不同水域的水質不同，同一水域在不同季節也會存在差異。該水質監測儀透過搭載AI分析系統，面對不同地區差異化的水體特徵，可採用對應的人工智慧演算法模型，並支援演算法遠端升級，保障在不同區域、不同時域下的水質採集精度，實現因“水”制宜開展監測。此外，透過裝置開放平臺HEOP，開放硬體能力，支援演算法對接，與生態合作伙伴共同推動水質監測創新。
該負責人介紹，該水質監測儀適用於湖泊、水庫、流域、飲用水源地等地表水水質監測，目前已在全國多地落地應用，助力水環境長治久清。
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