Introduction to the airborne marine surveillance platform and its application to water quality monitoring in China

China Marine Surveillance Force was equipped with modern aerial equipments for marine lawexecute with the advantage of functioning agilely at a large scale of surveillance coverage, providing powerful all-round safeguard, which is of benefit to the harmonious and sustainable development of coastal economy. Onboard the planes, three kinds of remote sensing sensors have been installed, including a marine airborne multi-spectrum scanner （MAMS）, an optical-electronic platform, and an airborne hyper-spectral system AISA＋. The specifications of remote sensing platforms were introduced briefly first, then examples of water quality monitoring by airborne remote sensing were presented, including the monitoring in coastal suspended material, oil-spill and abnormal warm water, etc.

YSI多参数水质监测仪在不同河口咸潮监测中的应用

YSI多参数水质监测仪是监测咸潮的新型仪器。在磨刀门和横门的使用结果表明,它能实现含氯度数据高效、准确的在线监测,适用于盐淡水高度分层型和部分混合型河口的咸潮测量,为生产生活用水提供及时准确的信息支持,值得在咸潮监测中推广应用。

基于超声-微纳米气泡辅助技术的可变光程水质多参数检测方法研究

针对目前国家标准分析检测水质多参数方法存在的科学与技术问题,提出了一种基于超声-微纳米气泡(US-MNB)辅助技术、连续光谱法和顺序注射分析法(SIA)的可变光程水质多参数检测新方法。设计水质多参数检测系统,通过检测总磷(TP)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(3)-N)和六价铬(Cr^(6+))四种水质参数,验证了新方法的可行性。系统设计的核心是基于超声与微纳米气泡相结合的消解室以及具有可变光程功能的光谱扫描检测室,可达到快速消解和稳定检测的目的。同时系统基于国家水质检测标准,优化了水质多参数联合检测流程,并利用分光光度法和顺序注射分析技术对四种水质参数的含量进行连续光谱检测。首先,在常温常压下采用US-MNB辅助技术结合强氧化剂对TP进行消解,同时对检测室中NH_(3)-N参数显色反应后的化合物直接进行光谱扫描测定,消解后,再进行TP的测定。同理,消解COD的同时,对检测室中的Cr^(6+)参数显色反应后的化合物直接进行光谱扫描测定,消解后,再进行COD的测定。整个检测过程所用时间大幅降低,可在短时间内自动完成水质多参数的测定,显著地提高了检测的效率。以上述四种水质参数为测定对象,利用最小二乘法构建回归模型,拟合回归方程并计算相关系数,并绘制各参数的浓度-吸光度标准工作曲线。结果表明:TP标准工作曲线拟合系数≥0.9845,且浓度与吸光度成正相关,重复性(RSD)为3.05%~3.62%,加标回收率为97.8%~103.6%;COD标准工作曲线拟合系数≥0.9987,且浓度与吸光度成负相关,重复性(RSD)为2.12%~2.74%,加标回收率为98.7%~104.7%;NH_(3)-N标准工作曲线拟合系数≥0.9953,且浓度与吸光度成正相关,重复性(RSD)为3.41%~3.59%,加标回收率为99.2%~102.4%;Cr^(6+)标准工作曲线拟合系数≥0.9938,且浓度与吸光度成正相关,重复性(RSD)为3.51%~3.92%,加标回收率为98.9%~109.3%。系统可准确测定水样中TP、COD、NH_(3)-N和Cr^(6+)的含量,且具有良好的稳定性与可靠性。基于超声-微纳米气泡辅助技术的可变光程水质多参数检测方法研究,对于拓宽光谱法在水质多参数快速检测领域的应用以及提升检测效率等方面的研究具有重要作用。

YSI多参数水质监测仪在咸潮测量中的应用初探

近年珠江流域沿海地区枯水期由于上游水量减少,海水上溯,影响了该地区的生产生活用水。对此在高低潮测量含氯度的同时使用YSI多参数水质监测仪在线监测水体盐度变化,掌握海水涨落潮在河流中盐度的变化规律,为生产生活用水提供及时、科学的信息依据,并推广在水文勘测中高新仪器的应用,为水利水资源建设服务。

YSI测定淡水中叶绿素a浓度的适用条件及影响因素探讨

YSI(多参数水质测定仪)由于快速便携的特点,已被广泛应用于日常地表水体的现场检测工作中。但是通过长期的实验观测,发现其检测的数据准确性常受到多种因素的干扰。本文通过对比叶绿素a的实验室检测结果,分析YSI在淡水叶绿素a的现场检测过程中的受干扰因素,结果显示,当水体温度低于10℃,透明度处于40-50cm时,YSI的检测结果相对可靠,其主要是受水温、浊度和光照的影响。

基于GC/MS内标法的水污染监测质量控制技术研究

针对中国对水污染治理不断提高的社会背景,提出基于GC/MS内标法的水污染监测质量控制技术。该技术在现场监测质量控制技术、实验过程中质量控制技术和误差控制技术三个方面控制水污染监测质量,在现场监测质量控制技术中,从GC/MS内标法质量控制和加标回收率测定等多角度控制监测质量。采集河北省邯郸工业园水样本,采用GC/MS内标法监测水污染情况,分析实验结果,GC/MS内标法的回收率比液相色谱法更加合理,且在低加标浓度下GC/MS内标法的回收率和相对标准偏差仍然满足监测要求。

水质在线质控仪在地表水水质自动监测中的应用探讨

水质在线质控仪在地表水监测中扮演着关键角色。其实时监测能力使监测数据能够即时采集和传输,实现对水体变化的快速响应。多参数传感技术能够同时监测多种污染物,如有机物、重金属等,提供更全面的水质信息。此外,数据共享能促进信息透明度,增强公众参与,推动环境保护。然而,水质在线质控仪面临挑战。高购置和维护成本使其在资源匮乏地区应用受限。数据可靠性是关键问题,受到环境因素和传感器漂移的影响,需不断改进校准方法。适应性考验在不同环境中的适用性,需要克服技术限制。此外,数据处理和隐私安全问题也亟需解决。为充分发挥水质在线质控仪的优势,需通过技术创新和合理策略解决局限性。降低成本、提高数据可靠性和适应性,加强数据处理与隐私保护,有望实现更广泛的应用。

基于Niagara的多参数水质远程在线监测系统研究

开发了一套基于Niagara的多参数水质远程在线监测系统,可对水体的pH值、溶解氧、浊度、温度、氨氮含量、电导率和化学需氧量等重要水质参数进行实时监测。利用无线数据传输单元(DTU)对数据网络进行转换,并通过4G网络将水质数据传送到远端服务器。服务器端部基于Niagara的水质监测平台,进行相关信息的采集、统计与分析。实验结果表明,该系统具有数据采集迅速、数据传输安全以及操作简单等优点,可以应用于河流、湖泊的水质远程在线监测作业。

多参数水表通用技术要求的分析与探讨

多参数水表在传统智能水表对水量参数感知与传输的基础上,通过集成与创新的方式拓展了对水压、水质及水温等涉水参数的感知与传输功能。其可直接接入供水管道,是服务于供水管网实时综合数据采集的新一代智能水表。该水表创建了管道接入式在线水质参数测量的新模式,构建了测量新环境和新条件,确保了在线测量的准确性,并具有节约水资源、降低使用成本等明显优势。基于用户实际需求及相关标准的规定,分析和描述了多参数水表产品的定位和构成,指出了产品发展初期存在的主要问题,研究并规定了该产品的额定工作条件和通用技术要求等。该研究统一了多参数水表关键性能指标和功能要求,可为该类产品的设计、制造、性能评价等提供重要依据,有助于引导该类产品的健康发展,推动智能水表产品的结构升级。

水生萤火虫养殖过程中的水质监测方法

水生萤火虫是一种独特的生物,对其养殖环境的要求较高,因此需要对水质环境进行精细化监测和调控。本文提出了一种可以基于物联网和web技术的水质监测系统,针对大陆水生萤火虫的幼虫生长过程中的水质环境进行监测,通过主成分分析法对多变量时间序列进行筛选,降低模型输入数据维度,运用多元堆叠长短时记忆网络-差值分析算法(MSLSTM-DA)建立有关水质监测和预警模型,为今后的养殖提供预测和相应的决策参考。本文的研究在一定程度上填补了国内关于水生萤火虫养殖环境自动化监测和预警方面研究的空白,具有较高的实用社会价值和经济效益。

基于微型光谱仪的多参数水质检测微系统设计与实验

针对水资源环境监测与保护的需求,提出了基于微型光谱仪连续光谱分析的多参数水质检测微系统,系统主要由MOEMS微型光谱仪、流路系统、多功能微小型样品反应检测室和嵌入式测控系统组成,具有自动进样和试剂、样品反应体系的自动恒温、搅拌、光谱检测和数据处理等功能。论文介绍了系统各主要部分的功能与结构,研制出了原理样机,经实验测试验证,研制的多参数水质检测仪能够快速实现多个水质参数的准确检测,满足水质多参数在线监测的应用技术要求,同时具有很大的功能扩展性。

基于紫外光谱分析的水质监测技术研究进展

基于紫外光谱分析的水质监测技术具有实时在线、无试剂、无需样品预处理、无二次污染、体积小、成本低等特点,在对饮用水、地表水、工业废水等水体的在线监测中具有显著优势,已成为现代水质监测技术的一个重要发展方向。本文介绍了基于紫外光谱分析的现代水质监测技术的原理、特点、现状及发展的新趋势,并提出亟待解决的关键技术问题。

基于多光谱遥感的水质监测处理方法与分析

基于定量遥感理论和方法,将多光谱遥感数据和实测水质数据相结合,研究了水生态环境的空间分布,并对其进行了分析和评价.探讨了多光谱水遥感图像的处理方法和水质参数的数学回归模型,并以太湖水域的悬浮物含量为例,进行了回归分析.结果表明,采用遥感手段对水质进行监测是可行和正确的,由遥感数据得到的太湖水域悬浮物含量的空间分布也与太湖水域的实际情况相符.

基于信息融合的水质自动监测系统体系结构

结合我国水质自动监测系统建设的实际情况,从充分挖掘监测信息内涵入手,引入信息融合技术,讨论和分析了系统的信息采集、传递和加工处理的过程,定义了各个子系统的边界,在基于将"物理构成"和"逻辑构成"分开的原则下,建立了水质自动监测系统的体系结构.

基于RVM的多功能自确认水质检测传感器

提出了一种多功能自确认水质检测传感器功能模型,可以同时测量水的温度、盐度和pH值,并可对自身工作状态进行自确认。提出了一种基于相关向量机的多功能自确认传感器故障诊断和数据恢复方法,在二分类机基础上利用层次扩展方法得到基于相关向量机的多分类机,对传感器进行故障诊断;利用水质检测过程中多个参数之间的相关信息,解决了非线性、小样本条件下的传感器故障数据恢复问题。构建了多功能自确认水质检测传感器实验平台,实验结果表明故障诊断识别率达到98%,数据恢复相对误差在±4%以内,提高了传感器的可靠性。

海水工厂化养鱼多点在线水质监测系统的研究

对海水工厂化养鱼水质监测系统进行了研究 ,开发出一种多点在线水质监测系统 ,该系统集多路数据采集、测量、转换、计算、储存、显示、打印、报警等功能于一体 ,可同时在线监测 6个不同监测点的水质情况 ;对每一个监测点 ,可同时监测其溶解氧、温度、电导率、p H、氧化还原电位、盐度等

多参数水质监测仪流路系统的优化设计

针对重庆大学微系统研究中心研制的第一代多参数水质监测仪流路系统方面存在的不足,提出了一种基于ARM处理器、精密注射泵、微电子多位阀和直流电机的集成化顺序注射流路系统。介绍了优化后的流路系统的结构及其控制模块。经过实验测试验证:该优化设计增强了系统控制的可靠性与稳定性,提高了进样的准确度与重复性,减少了进样时间与流路清洗时间,实现了快速、高效清洗的功能,有效地降低了仪器后续实验的交叉污染。

基于污染源反追踪的水质监测点优化选址

采用非支配排序遗传算法,以水质监测点探测到的不同污染事件的时段区间重叠度最小化和污染事件探测概率最大化为优化目标,结合案例管网计算监测点优化选址方案.算例结果与以污染事件探测及时度最大化和探测概率最大化为目标的优化选址方案相比表明,水质监测点的污染事件探测能力和污染源位置识别能力较高.

突发性水污染监测预警系统设计研究

为了对突发性水污染事件进行实时监测,及时预警及处理,基于水质传感技术、无线传输技术和数据库技术,开发了突发性水污染监测预警系统。可实现水质数据自动监测、分析确认、污染级别判断、污染预警、处理措施辅助决策等功能,极大地提高了社会各方对水污染事件的应急反应与处理速度。系统组成包括监控系统、确认系统和决策系统,对系统的总体构架、基本原理、实现方式进行了介绍,并以实例展示了系统的功效。

长江中下游干流水功能区立体化监测系统探讨

水质监测是开展水功能区水资源管理的基础。为能实现对水资源的有效监控,通过分析长江中下游水资源监测现状,结合当前水资源监控技术的发展和水功能区管理的需求,提出采用多种监控方式对水资源质量进行立体化监测的构想,即将监测体系构建成涵盖水、陆、空的立体监测系统,最大限度地利用技术手段获取最全面的水环境信息,为水资源管理提供技术支撑。