2023年初，水利部印發(fā)了《2023年河湖管理工作要點》，其中指出，要深化智慧河湖建設(shè)、推進(jìn)河湖本底數(shù)據(jù)信息化、加強(qiáng)遙感等技術(shù)成果應(yīng)用、優(yōu)化全國河湖長制管理信息系統(tǒng)。

民生為上、治水為要。近年來，河湖管養(yǎng)壓力和挑戰(zhàn)并存，為有效做到科學(xué)、精準(zhǔn)、高效管護(hù)，浙江大華技術(shù)股份有限公司（以下簡稱“大華股份”）不斷探索“數(shù)智護(hù)水”新路徑，以科技創(chuàng)新助力山青水綠、河清湖晏，構(gòu)筑人水和諧的美麗浙江、美麗中國。

智慧河湖

全面提升水源涵養(yǎng)能力

水環(huán)境監(jiān)測是水環(huán)境保護(hù)的重要前提，也是水污染治理和水質(zhì)精細(xì)化管理的基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)的水環(huán)境監(jiān)測方式主要依賴于化學(xué)檢測法，需要在固定或浮動的水質(zhì)監(jiān)測站進(jìn)行實地采樣檢測。這種方式存在很多局限性，比如監(jiān)測效率低、建設(shè)和運維成本高、點位少盲區(qū)大、時空代表性不足等，難以實時、全面、準(zhǔn)確地反映水質(zhì)狀況和變化趨勢。

為突破這些局限，一些新興的“黑科技”正在水環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域嶄露頭角，為水環(huán)境保護(hù)提供了全新思路和手段。

浙江省建德市境內(nèi)水系發(fā)達(dá)、河網(wǎng)密布，水力資源較豐富，水資源總量達(dá)18.58億立方米。建德將軍巖作為新安江和蘭江交界斷面的重要水源地，水質(zhì)監(jiān)測更是重中之重。

為了保障水源地水質(zhì)，水質(zhì)監(jiān)測工作者們往往需要在水邊建一個水質(zhì)檢測箱，用取水器伸入水中取樣，有時還需加入化學(xué)試劑。盡管如此，傳統(tǒng)水質(zhì)檢測依舊存在難題。

“首先是檢測局限大。”大華股份水利行業(yè)解決方案專家李鑫介紹，建德水庫采用傳統(tǒng)接觸式水質(zhì)監(jiān)測站，檢測指標(biāo)有限且時效性低，無法做到實時連續(xù)監(jiān)測。“其次是數(shù)據(jù)融合難。”李鑫表示，傳統(tǒng)水質(zhì)檢測設(shè)備，只有對應(yīng)水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)，無水位、水質(zhì)、視頻融合數(shù)據(jù)等，并且傳統(tǒng)水質(zhì)檢測設(shè)備易被人為破壞，受天氣、環(huán)境影響較大，難以實時監(jiān)測。

此外，采用接觸式水質(zhì)檢測，需采取多臺分析儀設(shè)備結(jié)合使用，成本較高，且施工安裝耗費人力較多。“考慮到建設(shè)及維護(hù)成本、監(jiān)管效率，我們在建德試用大華的高光譜水質(zhì)分析儀，協(xié)力保護(hù)水資源。”李鑫說。

在自然生態(tài)領(lǐng)域，大華股份將高光譜水質(zhì)檢測、毫米波雷達(dá)測距和視頻智能識別技術(shù)相融合，打造出了這款高光譜水質(zhì)分析儀，主要應(yīng)用于水源地保護(hù)區(qū)、河道湖泊、大中型水庫等水環(huán)境保護(hù)區(qū)域。而高光譜系統(tǒng)測量并分析水體吸收和散射太陽輻射而形成的光譜特征，正是水質(zhì)定量監(jiān)測的基礎(chǔ)。

大華股份高光譜水質(zhì)分析儀助力建德水庫水資源保護(hù)。大華股份供圖

據(jù)了解，高光譜水質(zhì)分析可對16種水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測分析，視頻全景與細(xì)節(jié)雙通道畫面輸出，實現(xiàn)一機(jī)多用。該設(shè)備通過毫米波雷達(dá)監(jiān)測水位，可不受風(fēng)雨、霧等環(huán)境影響，同時，設(shè)備內(nèi)置4G、GPS/北斗模塊，在無網(wǎng)場景下，可實現(xiàn)便捷部署。

“高光譜水質(zhì)分析設(shè)備還有無人機(jī)掛載的產(chǎn)品形態(tài)。比如幾十公里的河道，通過無人機(jī)掛載高光譜分析設(shè)備進(jìn)行巡航飛行，實時反饋經(jīng)緯度數(shù)據(jù)及水質(zhì)參數(shù)，平臺可實時在地圖上標(biāo)出可疑區(qū)域位置及超標(biāo)水質(zhì)參數(shù)。對于可疑區(qū)域，再用無人船采樣分析設(shè)備或者手持高光譜分析設(shè)備，進(jìn)一步尋找鎖定排污口，省時省力，大大縮短了執(zhí)法取證時間。”李鑫說，“這種解決方案非常適用于開闊的水源地、漫長的河道等場景的水污染溯源，充分發(fā)揮了大華在高光譜分析領(lǐng)域的優(yōu)勢能力。”

智慧水利

構(gòu)建智能可視管理新模態(tài)

水庫，不僅是防洪蓄水的“鎮(zhèn)水重器”，也是百姓和莊稼的“大水缸”，關(guān)系到民生幸福。在浙江省溫州市就有這么一口“大水缸”——珊溪水庫。

碧波浩渺，環(huán)抱群山。溫州市珊溪水利樞紐工程，位于浙江省八大水系之一的飛云江流域中上游，串聯(lián)起全市水資源，解決了近600萬人口的用水。20多年來，這座惠民利民工程持續(xù)帶來社會效益，除供水、發(fā)電、防洪、灌溉等功能外，其資源優(yōu)勢、經(jīng)濟(jì)效益也進(jìn)一步凸顯。確保珊溪水庫的水質(zhì)穩(wěn)定向好，關(guān)系到千家萬戶。

近年來，珊溪水利樞紐管理中心以“數(shù)字珊溪·智慧監(jiān)管”平臺建設(shè)為依托，在全國大型集中式飲用水源地保護(hù)與數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面取得了豐碩成果，極大提升珊溪水源保護(hù)管理效能。

為進(jìn)一步保障珊溪水庫水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)并持續(xù)向好，2021年，珊溪水利樞紐管理中心與大華股份簽約，合作建設(shè)“智慧水利聯(lián)合研發(fā)基地”，以場景化應(yīng)用為目標(biāo)，推動數(shù)字化改革向著智慧化、實用化、可推廣的方向發(fā)展，共同打造全省水利智慧化應(yīng)用研發(fā)及推廣中心。

2021年，珊溪水利樞紐管理中心與大華股份簽約，合作建設(shè)“智慧水利聯(lián)合研發(fā)基地”。大華股份供圖

“珊溪水庫總庫容18.24億立方米，接近130個西湖的大小，因此，水庫涉及的監(jiān)管場景比較雜，其中難度較大的監(jiān)管類型包括非法垂釣、沿岸村落污水排放、非法盜采河砂等，極易對水源造成破壞。”李鑫說。

為推進(jìn)水庫信息化建設(shè)，助力水庫監(jiān)管智慧化發(fā)展，大華股份智慧水庫監(jiān)管解決方案利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，以多維立體感知、水文水質(zhì)測報、智能預(yù)警研判、人工&視頻&無人機(jī)巡查以及APP應(yīng)用為核心，建設(shè)全面智能監(jiān)測感知管理系統(tǒng)，推進(jìn)水庫信息化建設(shè)，提高水利部門的管理效率和社會服務(wù)水平，助力水庫監(jiān)管信息化的發(fā)展。

“視頻監(jiān)管在很大程度上減少了人工的巡查和調(diào)查取證，解決方案中很多邏輯都是基于這個點出發(fā)的，其核心是在重點部位做好感知覆蓋。”李鑫說，“比如在一些場景中，我們會使用聲光警戒攝像頭，聯(lián)動語音報警與白光閃爍實現(xiàn)有效的實時警戒與震懾，實現(xiàn)自動化的提醒與勸導(dǎo)。同時，對于釣魚高發(fā)區(qū)域，通過規(guī)劃部署的前端點位加載后端智能算法，自動識別釣魚行為并上報到平臺，提醒人工處置，極大提高預(yù)警處置效率。”

“黑科技”運用于珊溪水庫智慧監(jiān)管。大華股份供圖

針對夜間監(jiān)管難點，李鑫表示，當(dāng)有船只在夜間進(jìn)行非法盜采河砂時，一般會部署熱成像設(shè)備對重點區(qū)域進(jìn)行覆蓋。熱成像設(shè)備的監(jiān)測與識別不受夜間光線不足的影響。基于熱成像畫面，也可以識別發(fā)現(xiàn)夜間出現(xiàn)的船只和工程車等，當(dāng)發(fā)現(xiàn)它們出現(xiàn)異常或停留時，可以第一時間預(yù)警上報。

一水系民生。近年來，大華股份積極奔走在大江大河沿線，以視頻物聯(lián)、AI、數(shù)據(jù)融合等技術(shù)優(yōu)勢，持續(xù)提升科技賦能水域治理能力，助力精細(xì)化、智慧化河湖管理，助力水利工程信息化發(fā)展，提高灌區(qū)運行效率、提升禁漁禁捕管理效率，不斷助推流域內(nèi)水生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

據(jù)了解，未來，大華股份將持續(xù)創(chuàng)新數(shù)字技術(shù)的融合應(yīng)用，不斷滲透到水利場景領(lǐng)域，全力做好科技服務(wù)支撐，助力大江大河永保安瀾。

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