在智感(gan)環(huan)境(jing)水體檢測方案中，壹系(xi)列(lie)先進(jin)的(de)監(jian)測設(she)備發揮著關鍵作用(yong)，它(ta)們(men)各(ge)自(zi)基於(yu)獨特的(de)技(ji)術(shu)原(yuan)理，為水體監(jian)測提(ti)供(gong)了全方面(mian)、高(gao)精(jing)度的(de)數(shu)據支持(chi)。
海水監(jian)測傳感(gan)器系(xi)列(lie)是海洋環(huan)境(jing)監(jian)測的(de)利(li)器，它集(ji)成了多種(zhong)傳感(gan)器，可(ke)靈(ling)活部(bu)署(shu)在浮(fu)標、岸基站、調查(zha)船(chuan)、水下機(ji)器人(ren)等(deng)平(ping)臺(tai)上(shang)，實(shi)現對海洋水質(zhi)的(de)原(yuan)位(wei)、實時(shi)、長周(zhou)期監(jian)測。該系(xi)列(lie)產(chan)品(pin)覆蓋(gai)溶(rong)解(jie)氧、pH、葉(ye)綠(lv)素、濁度(du)等(deng)基礎生態指(zhi)標(biao)，以及(ji)化學(xue)需氧量（COD）、石油(you)烴(ting)、營養鹽（氮磷(lin)矽(gui)等(deng)）、放(fang)射(she)性(xing)等(deng)關鍵汙染物參數，形成了全棧(zhan)式、模(mo)塊化(hua)的(de)海洋監(jian)測解決(jue)方案。以海水光學溶(rong)解(jie)氧傳(chuan)感(gan)器為例，它(ta)采(cai)用(yong)先(xian)進(jin)的(de)熒光猝(cu)滅(mie)原理，當溶(rong)解(jie)氧分(fen)子(zi)與熒光物(wu)質(zhi)接觸時(shi)，會(hui)發生熒光猝(cu)滅(mie)現象(xiang)，通過檢(jian)測熒光強度(du)的(de)變(bian)化，就能(neng)精確計算(suan)出溶(rong)解(jie)氧的(de)濃(nong)度(du)。這(zhe)種(zhong)原(yuan)理告別(bie)了傳統(tong)電化(hua)學(xue)法(fa)需要(yao)頻(pin)繁(fan)更換(huan)電解(jie)液(ye)和(he)膜、易受硫化(hua)物(wu)幹擾(rao)的(de)痛(tong)點，具有(you)高(gao)精(jing)度（可(ke)達 ±0.1mg/L）、響(xiang)應快(kuai)速、免(mian)維護(hu)的(de)特(te)點，並(bing)集成了自動(dong)清(qing)潔(jie)刷(shua)和(he)抗生物(wu)汙染塗層(ceng)，確保(bao)在復(fu)雜海洋環(huan)境(jing)中的(de)長期穩(wen)定(ding)運行。
微電極(ji)分(fen)析系(xi)統則專(zhuan)註於(yu)實(shi)驗(yan)室(shi)環(huan)境(jing)微界(jie)面(mian)的(de)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)探(tan)測，能(neng)夠在微米(mi)至(zhi)毫米(mi)尺(chi)度(du)上(shang)實(shi)時(shi)、原(yuan)位(wei)監(jian)測水質(zhi)參(can)數(shu)的(de)垂(chui)直(zhi)分布和(he)動(dong)態變(bian)化(hua)。該(gai)系(xi)統包(bao)括(kuo)單(dan)通(tong)道（Micro1100）和(he)多通(tong)道(dao)（Micro2100）型號，可(ke)同步測量溶(rong)解(jie)氧、pH、氧(yang)化(hua)還原電位(wei)（Eh）、硫化(hua)氫(qing)、壹氧(yang)化氮等(deng)多(duo)種(zhong)指(zhi)標(biao)。其技術(shu)原(yuan)理基於(yu)電化(hua)學(xue)和(he)電生理學概念(nian)，利用(yong)直(zhi)徑(jing)僅幾(ji)十微米(mi)至(zhi)幾百微(wei)米(mi)的(de)微(wei)型電極(ji)，如(ru)玻(bo)璃(li)毛細(xi)管微(wei)電極(ji)、碳(tan)纖維微(wei)電極(ji)等(deng)，插(cha)入(ru)待測水體微域空間(jian)，通過測定(ding)電極(ji)表面(mian)的(de)電化(hua)學(xue)信號，如(ru)電位(wei)、電流(liu)、阻抗等(deng)，實(shi)現對目(mu)標(biao)物(wu)的(de)高(gao)分(fen)辨(bian)檢(jian)測。比(bi)如(ru)在(zai)研(yan)究(jiu)水體 - 沈積(ji)物界(jie)面(mian)的(de)微(wei)環(huan)境(jing)時(shi)，微(wei)電極(ji)可(ke)以精(jing)確(que)測量出界面(mian)處(chu)溶(rong)解(jie)氧、pH 值(zhi)等(deng)參(can)數(shu)在(zai)微(wei)米(mi)級(ji)的(de)濃(nong)度(du)梯(ti)度(du)變(bian)化，為科研(yan)人(ren)員解(jie)析這(zhe)壹復(fu)雜微環(huan)境(jing)提(ti)供(gong)了強大(da)工(gong)具(ju)。
DGT 被動(dong)采(cai)樣器系(xi)列(lie)，DGT 即薄(bo)膜擴散(san)梯(ti)度采樣器，是壹(yi)種原(yuan)位(wei)被動(dong)采(cai)樣裝(zhuang)置(zhi)，用(yong)於(yu)采(cai)集(ji)水體和(he)沈積(ji)物(wu)中痕(hen)量(liang)汙染物的(de)時(shi)間(jian)加權平(ping)均濃(nong)度(du)。智(zhi)感(gan)環(huan)境(jing)的(de) DGT 系(xi)列(lie)產(chan)品(pin)包括(kuo)平(ping)板式單(dan)面(mian)、雙面(mian)以及(ji)高(gao)分(fen)辨(bian)（HR）DGT 等(deng)多(duo)種(zhong)型號，可(ke)針對不同汙染物，如(ru)重(zhong)金(jin)屬、營養鹽進行采(cai)樣(yang)。其工(gong)作(zuo)原理是基於(yu)物(wu)質(zhi)在(zai)擴散(san)層(ceng)中的(de)擴散(san)作(zuo)用(yong)，汙染物通過擴散(san)層(ceng)逐漸(jian)被結合相(xiang)捕獲，在壹(yi)定(ding)時(shi)間(jian)內(nei)，結合相(xiang)上(shang)積(ji)累(lei)的(de)汙染物量與水體或沈(chen)積物(wu)中汙染物的(de)時(shi)間(jian)加權平(ping)均濃(nong)度(du)成正比(bi)，從(cong)而實現對痕(hen)量(liang)汙染物的(de)精(jing)準采(cai)集和(he)分析(xi)，適(shi)用(yong)於(yu)實(shi)驗(yan)室(shi)模(mo)擬(ni)和(he)野外原(yuan)位(wei)監(jian)測，助力(li)深入(ru)研(yan)究(jiu)環(huan)境(jing)介質(zhi)中汙染物遷移轉化規(gui)律(lv)。
水質(zhi)監(jian)測無人(ren)船(chuan)是壹款集成多參數水質(zhi)分(fen)析(xi)儀和(he)采樣(yang)裝(zhuang)置(zhi)的(de)智(zhi)能(neng)監(jian)測平(ping)臺(tai)。船(chuan)體采用(yong)雙(shuang)體設(she)計(ji)，具備抗風(feng)浪能(neng)力(li)強、負載大(da)等(deng)特(te)點(dian)，可(ke)搭(da)載九(jiu)參數化(hua)學(xue)法(fa)水質(zhi)分(fen)析(xi)儀、自(zi)動(dong)采(cai)樣器、ADCP 流(liu)速剖(pou)面(mian)儀和(he)藍綠(lv)藻(zao)熒光傳(chuan)感(gan)器等(deng)設(she)備。無人(ren)船(chuan)支持(chi)全自(zi)動(dong)巡航和(he)動(dong)態避(bi)障，它通過衛(wei)星(xing)定(ding)位(wei)系(xi)統和(he)預設(she)航(hang)線(xian)，能(neng)夠自動(dong)航(hang)行到(dao)指(zhi)定(ding)水域進行水質(zhi)監(jian)測和(he)水樣采集。船(chuan)上(shang)搭(da)載的(de)多(duo)參數水質(zhi)分(fen)析(xi)儀運用(yong)光(guang)學(xue)、電化(hua)學(xue)等(deng)多(duo)種(zhong)傳(chuan)感(gan)技(ji)術(shu)，可(ke)實時(shi)檢(jian)測水體的(de) pH 值(zhi)、溶(rong)解(jie)氧、濁(zhuo)度(du)、電導(dao)率等(deng)多(duo)種(zhong)參(can)數(shu)，為湖(hu)泊(bo)、河流(liu)等(deng)水域的(de)水質(zhi)監(jian)測提(ti)供(gong)了高(gao)效(xiao)、便(bian)捷的(de)手(shou)段，尤(you)其適(shi)用(yong)於(yu)大(da)範圍水域的(de)智(zhi)能(neng)巡檢和(he)應急(ji)監(jian)測場景(jing)。
智感(gan)環(huan)境(jing)水體檢測方案在(zai)眾多水體監(jian)測場景(jing)中展現出了應用(yong)價值(zhi)和(he)顯著(zhu)優勢(shi)。
在海洋監(jian)測中，海水監(jian)測傳感(gan)器系(xi)列(lie)部署(shu)於(yu)浮(fu)標(biao)、科(ke)考船(chuan)等(deng)平(ping)臺(tai)，長期穩(wen)定(ding)地(di)監(jian)測海洋生態關鍵指(zhi)標(biao)和(he)新興(xing)汙染物。比(bi)如(ru)在(zai)對(dui)海洋酸化(hua)的(de)研(yan)究(jiu)中，高(gao)精(jing)度海水 pH 原位(wei)分析(xi)儀發揮了重(zhong)要(yao)作用(yong)，它(ta)采(cai)用(yong)光(guang)度(du)法(fa)結合雙波(bo)長測量技(ji)術(shu)，有(you)效(xiao)消(xiao)除(chu)了濁度(du)的(de)幹(gan)擾，實現了高(gao)精(jing)度的(de)原(yuan)位(wei)測量，為(wei)科(ke)學家(jia)們(men)研(yan)究(jiu)全(quan)球碳循(xun)環(huan)和(he)評估海洋酸化(hua)影響(xiang)提(ti)供(gong)了關鍵數據。這些(xie)傳(chuan)感(gan)器還能(neng)及(ji)時(shi)捕捉(zhuo)到(dao)海洋中營養鹽的(de)變(bian)化，為預(yu)防赤潮(chao)等(deng)海洋生態災害提(ti)供(gong)預(yu)警。
在河流(liu)和(he)湖(hu)泊(bo)監(jian)測方面(mian)，水質(zhi)監(jian)測無人(ren)船(chuan)和(he)多參(can)數(shu)水質(zhi)在(zai)線(xian)監(jian)測站發揮著重(zhong)要(yao)作用(yong)。在(zai)河(he)流(liu)的(de)日(ri)常巡檢中，無人(ren)船(chuan)可(ke)以按照預(yu)設(she)航(hang)線(xian)全(quan)自動(dong)巡航，利(li)用(yong)搭(da)載的(de)傳(chuan)感(gan)器實時(shi)監(jian)測河流(liu)不同(tong)斷面(mian)的(de)水質(zhi)參(can)數(shu)，壹(yi)旦(dan)發現水質(zhi)異(yi)常，如(ru) COD 超標、溶(rong)解(jie)氧過低等(deng)情(qing)況，能(neng)夠及(ji)時(shi)發出預警(jing)，為(wei)河流(liu)汙染治理提(ti)供(gong)及(ji)時(shi)的(de)數(shu)據支持(chi)。對於(yu)湖(hu)泊(bo)，尤(you)其是面(mian)積較(jiao)大(da)的(de)湖(hu)泊(bo)，無人(ren)船(chuan)可(ke)以實(shi)現對不(bu)同(tong)湖(hu)區的(de)快(kuai)速監(jian)測，彌補了傳統(tong)人(ren)工(gong)采(cai)樣監(jian)測效(xiao)率(lv)低、覆蓋(gai)範(fan)圍小(xiao)的(de)不(bu)足。同時(shi)，多(duo)參(can)數水質(zhi)在(zai)線(xian)監(jian)測站可(ke)以固(gu)定(ding)在湖(hu)泊(bo)的(de)關鍵點位(wei)，進行長期連續的(de)水質(zhi)監(jian)測，為湖(hu)泊(bo)生態系(xi)統的(de)保(bao)護和(he)管理提(ti)供(gong)全(quan)面(mian)的(de)數(shu)據基礎。
該檢測方案的(de)優勢(shi)明(ming)顯(xian)。多技(ji)術(shu)融(rong)合(he)與集(ji)成化是壹大(da)亮點(dian)，通過融(rong)合(he)光學(xue)、電化(hua)學(xue)、微流(liu)控(kong)等(deng)多(duo)種(zhong)傳(chuan)感(gan)技(ji)術(shu)，並(bing)將(jiang)多(duo)個(ge)傳感(gan)器探(tan)頭(tou)集(ji)成於(yu)壹(yi)體，實現了多參(can)數同(tong)步(bu)監(jian)測。以海水監(jian)測傳感(gan)器系(xi)列(lie)的(de)多(duo)參數水質(zhi)儀為(wei)例，通(tong)過插(cha)拔(ba)式(shi)模(mo)塊設(she)計(ji)，可(ke)根據(ju)實(shi)際需求靈(ling)活配(pei)置不同(tong)參數(shu)探(tan)頭(tou)，打(da)破了傳統(tong)單(dan)參(can)數儀器的(de)局(ju)限，大(da)大(da)提(ti)高(gao)了監(jian)測效(xiao)率(lv)和(he)數據(ju)的(de)全(quan)面(mian)性。
原位(wei)分析(xi)與實(shi)時(shi)響(xiang)應也(ye)是重(zhong)要(yao)優勢(shi)。全(quan)系(xi)列(lie)產(chan)品(pin)均支持(chi)原位(wei)部署(shu)，直(zhi)接在(zai)水體環(huan)境(jing)中進行測量，避(bi)免(mian)了樣品(pin)采集(ji)和(he)實驗(yan)室(shi)分(fen)析(xi)帶來(lai)的(de)誤(wu)差(cha)和(he)延(yan)遲，實現了數據(ju)的(de)秒(miao)級(ji)或(huo)分鐘(zhong)級(ji)響(xiang)應。這(zhe)使得(de)監(jian)測系(xi)統能(neng)夠及(ji)時(shi)捕捉(zhuo)環(huan)境(jing)的(de)動(dong)態變(bian)化(hua)和(he)突發汙染事件(jian)，為應急(ji)決(jue)策提(ti)供(gong)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)支持(chi)。在發生突(tu)發水汙染事件(jian)時(shi)，水質(zhi)監(jian)測無人(ren)船(chuan)和(he)在線(xian)監(jian)測設(she)備能(neng)夠迅(xun)速響(xiang)應，第(di)壹時(shi)間(jian)提(ti)供(gong)汙染區域的(de)水質(zhi)數(shu)據(ju)，幫(bang)助(zhu)環(huan)保(bao)部門(men)及(ji)時(shi)采(cai)取(qu)應對(dui)措施(shi)，最大(da)限度地(di)減少汙染對生態環(huan)境(jing)和(he)人(ren)類健康的(de)影(ying)響(xiang)。
高(gao)分(fen)辨(bian)與高(gao)精(jing)度保(bao)證了監(jian)測數據(ju)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。智(zhi)感(gan)環(huan)境(jing)的(de)傳(chuan)感(gan)器在關鍵指(zhi)標(biao)上(shang)達(da)到(dao)了高(gao)精(jing)度和(he)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)。海水光學溶(rong)解(jie)氧傳(chuan)感(gan)器精度(du)可(ke)達±0.1mg/L；海水石油(you)烴(ting)傳(chuan)感(gan)器檢測下限(xian)達(da) 1μg/L。微(wei)電極(ji)分(fen)析系(xi)統的(de)電極(ji)檢(jian)測端(duan)直(zhi)徑(jing)僅幾(ji)十微米(mi)，可(ke)實現亞(ya)毫米(mi)級(ji)的(de)空間(jian)分辨(bian)率(lv)，準確(que)探(tan)測微環(huan)境(jing)中的(de)梯(ti)度變化(hua)。這些(xie)高(gao)精(jing)度的(de)數(shu)據為科(ke)學研(yan)究(jiu)和(he)環(huan)境(jing)決(jue)策提(ti)供(gong)了堅實的(de)依據(ju)，有(you)助(zhu)於(yu)深入(ru)了解水體生態系(xi)統的(de)運行機(ji)制和(he)汙染物的(de)遷(qian)移轉化規(gui)律(lv)。
此(ci)外，抗幹(gan)擾與高(gao)穩(wen)定(ding)性設(she)計(ji)使得(de)設(she)備能(neng)夠在復(fu)雜環(huan)境(jing)中長時(shi)間(jian)連續監(jian)測。針對(dui)海洋高(gao)鹽、河流(liu)高(gao)濁(zhuo)度等(deng)復(fu)雜環(huan)境(jing)，產(chan)品(pin)采用(yong)了特殊(shu)設(she)計(ji)提(ti)升抗幹(gan)擾能(neng)力(li)與穩(wen)定(ding)性。光(guang)學(xue)傳(chuan)感(gan)器配(pei)備抗生物(wu)附(fu)著塗層(ceng)與機(ji)械自清(qing)潔(jie)刷(shua)，防止(zhi)藻(zao)類等(deng)生物(wu)附(fu)著影(ying)響(xiang)監(jian)測；pH 和(he) COD 分析(xi)儀則通(tong)過算(suan)法(fa)校(xiao)正(zheng)、多波(bo)長技(ji)術(shu)消(xiao)除(chu)濁(zhuo)度(du)等(deng)背(bei)景幹擾(rao)，確(que)保(bao)設(she)備在惡劣條件(jian)下仍(reng)能(neng)長期連續穩(wen)定(ding)運行，減少了維護(hu)成本與數(shu)據偏(pian)差(cha)。 智(zhi)能(neng)化與網絡化(hua)管理則推(tui)動(dong)了水質(zhi)監(jian)測從(cong)單(dan)純(chun)的(de)數(shu)據采集(ji)向(xiang) “智(zhi)慧(hui)決(jue)策" 轉變。傳(chuan)感(gan)器與監(jian)測平(ping)臺(tai)支(zhi)持(chi)多種(zhong)標準信(xin)號輸(shu)出，可(ke)無縫接入(ru)物聯網（IoT）平(ping)臺(tai)，實(shi)現數據(ju)遠程(cheng)傳輸、雲(yun)端(duan)存(cun)儲(chu)與智(zhi)能(neng)分析。結合人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)算(suan)法(fa)，系(xi)統還具備故障自診斷(duan)、數(shu)據(ju)異常預警等(deng)功(gong)能(neng)。水質(zhi)監(jian)測無人(ren)船(chuan)監(jian)測系(xi)統可(ke)生成雲(yun)端(duan)實(shi)時(shi)報(bao)告，通過可(ke)視化功能(neng)輔助管理人(ren)員快(kuai)速解(jie)讀數(shu)據(ju)，提(ti)升決(jue)策效(xiao)率(lv)，為水體環(huan)境(jing)的(de)科(ke)學管理提(ti)供(gong)了有(you)力(li)支(zhi)持(chi)。
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