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孙常库:量子点光谱传感技术在智慧水务中的应用实践

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2023-08-19  来源:水务加  浏览次数:1076

 

水质智能感知

 在排水系统适用的水质感知系统

水质感知系统是量子点光谱传感技术在水质方面的具体运用。水质感知系统能够发挥小型终端的体型优势,在狭小的管井空间中也能快速地进行在线监测。

 

(一)智能感知是实现水环境智慧监测的破局点

水质监测有多种多样的监测体系,例如化学检测法、自动化监测法、智能化监测法等等。

 

在这些水质监测方法中,化学检测法检测的结果受外界影响多,受人的影响因素大,不同的采集者所采集到的数据不一,分析出的结果也不一,从而影响监测的质量;自动采样则由于采样的环节过多,容易造成样本的损坏;单波长的光学监测方法一如前文所说,信息维度过少而导致结果的准确性不足。想要获得更好的实验效果,则需要减少监测的中间环节,同时要保证最终结果的效果。

 


四种监测法的耗时对比

 

(二)原位在线监测是实现管网智慧运维的重要手段

要实现井下在线实时监测,给整个大数据和上层的数字水务监测提供稳定的数据基础,帮助监测者科学决策,原位、高频、准确稳定是不可或缺的。

 

1. 原位

监测设备直接对流过的水进行测量,减少数据获取过程中的人为因素,避免样本采集过程中造成的样本流失,相对而言监测更灵活、更准确。

 

2.高频

排水管网里的数据变化多变复杂,秒级采集的数据更有利于快速反应。

 

3. 准确

确保数据的高精度、与化学检测结果的高一致。

 

4.稳定

数据连续、低维护,确保稳定。

 


原位在线监测是实现管网智慧运维的重要手段

 


水质传感终端

 

(三)产品能力

在对水质传感终端进行产品设计时会考虑的因素分为六个方面:多源传感、安全稳定、高频检测、运维简单、供电多样、全域安装。

 


产品能力

 

(四)实际运用方案举例

1. 芯禹®S20

芯禹®S20是水质传感终端在地表水监测方面的具体产品。芯禹®S20采取小巧便携的漂浮式产品设计,其自带的太阳能板,可以为自己提供电力,持续运营。

 


芯禹®S20

 

2. 芯禹®R10

芯禹®R10作为管网监测终端,体型小巧,只有水瓶大小,易于安装,运维简单,悬挂式布设,无需人们下井作业。

 


芯禹®R10

 

(五)设备性能

针对不同的使用环境有了相应的设计后,设备的性能特点也很重要。

 

1. 优良的精密度

国家环境监测总站对水质传感终端进行了设备的性能的检测。据检测的结果反馈,量子点光谱监测终端精密度的标准溶液测试精密度是0.12%,高浓度污水精密度基本小于2,精密度优良。

 

2. 准确性可靠

北京市计量院对产品性能全面检测,结果均满足或优于国标、行标等要求。与CMA认证的第三方检测机构对比,标准溶液及实际水样比对的结果均优于行标规定的误差要求,与化学检测法已经有了良好的可比性。

 

3. 运维服务,保障设备、数据、软件的稳定和准确

运维人员会根据设备的告警去进行现场的设备检查维护,保障设备的整体运行。

 


运维服务

 

(六)厂网河湖一体化监测

像芯禹®S20和芯禹®R10这类精密度、准确度好的设备会被投放到更多的厂网河湖之中,成为一个庞大的感知端,为流域监控等智慧水务提供大量有效的数据支撑。

 


厂网河湖一体化监测

 

 应用案例

(一)芜湖某区项目案例

特点:由粗到细逐步缩小排查范围,精准排查聚焦入流入渗点位。

 

芜湖某区污水处理厂的主要改造部分是泵站,通过对水质监测设备反馈的数据进行分析后,问题解决的关键聚焦被精准确定在某区域,缩小了排查范围,有效提升效率,节省成本。

 

(二)北京某区项目案例

特点:长期监测,实现精细化运营;及时发现水质异常,追踪管网健康;网河联动分析锁定溢流位置。

 

在该项目对问题区域的管网进行长期动态监测,摸清水质数据本底,提升感知和溯源能力,助力管网的精细化运营。

 

公司介绍

作为国家高新技术企业和国家级专精特新“小巨人”企业,芯视界科技以技术创新和产品性能引领行业发展,实现了从技术研发到产品生产的国产化。

 

公司创立于2016年,是一家专注于量子点光谱传感器的研究、开发和应用的前沿科技公司,并将量子点光谱传感技术的首个产业化成果落地于生态环境领域,提供地表水水质监测、排水管网健康度诊断及其数字化运行管理的一体化平台服务。

 


芯视界科技

 


荣誉资质


 
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