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赛斯拜克高光谱成像仪实时采集水质参数

来源:赛斯拜克 发表时间:2023-08-11 浏览量:317 作者:awei

赛斯拜克高光谱成像仪是一种先进的水质监测设备,能够实时采集水质参数,为水环境管理提供准确的数据支持。该设备利用高光谱技术,可以获取水体中的光谱信息,并通过数据分析,计算出各种水质参数。本文将介绍赛斯拜克高光谱成像仪的基本原理、技术特点、应用领域以及实际应用案例,并分析其在水质监测领域的优势和前景。

通过使用“一束光”,我们现在可以实时监测水质。这并非是虚构的故事情节,而是科技正在真正改变我们的生活。


赛斯拜克推出了一款高光谱成像仪。这款仪器集成了高光谱、人工智能、液位雷达、视频感知等先进技术,突破了传统水质监测的限制,实现了高效、实时、连续、无污染的水质监测。它可以秒级采集叶绿素、高锰酸盐指数、透明度等11项水质关键参数。

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利用高光谱和人工智能技术,我们可以快速采集11个水质参数的数据。


赛斯拜克相关负责人表示,高光谱水质多参数监测仪通过使用光来实时监测水质,与传统的使用化学药剂监测水质的方式不同。水质监测是保护水环境的重要前提,对水质监测行业来说,这是一次技术革新和升级,为水环境保护提供了崭新的思路。


如何实现实时监测水质,只需利用“光”能进行。


高光谱技术是目前一个领先的技术领域,在航空航天和卫星遥感等领域中得到广泛应用。它能够识别肉眼和普通光学技术无法辨识的物体,并能够分辨出它们内在的物理和化学特性。


负责人表示,水质的光谱特征与水质参数因水源不同而异。通过高光谱技术,我们可以一眼看清水质的光谱特征以及水质参数。高光谱成像技术可以有效观测水中叶绿素、悬浮物等物质的分布情况,从而辨别出富营养化和藻类爆发等常见的水污染问题。高光谱技术具有同时进行大范围水质监测和动态追踪污染情况等优势。


赛斯拜克依托其深厚的技术积累,在人工智能和全光谱感知能力方面,将高光谱技术与人工智能等技术相结合。与权威研究所和水质实验室合作,实地采集了大量水质真值数据,并进行了人工智能反演算法的训练。最终,我们成功实现了在复杂天气情况下对叶绿素、高锰酸盐指数、透明度等11个关键水质参数进行实时高频监测。我们能够以秒级采集水质光谱数据,相比传统监测方法中一天或每4小时采集一次水质数据的频次,我们的采样频次和效率都大大提升了。

高光谱成像仪SC230

推翻传统监测限制,开创水环境保护的创新思路


长期以来,我们主要通过在水域建设固定或浮动的水质监测站来进行实地采样,采用化学检测方法。采样数据需要运送到基站或实验室进行检测,这种方式存在一些问题,比如监测频率低、建设和运维成本高、监测点位较少且覆盖范围有限、时空代表性不足等。虽然这种方法具有一定的代表性和典型性,但是难以实现对流域河湖水质的精细管理。


将高光谱技术与人工智能相结合,能够突破传统监测方法的限制,为水质监测和水体趋势判断提供全新思路,已经成为水环境保护中日益重要的监测手段。该负责人表示,一台高光谱水质多参数监测仪相当于以往需要多台设备才能实现的功能。传统水质监测需要建设专门的基站,并且根据不同的监测参数购置多台单一功能的监测仪器来逐一监测,无法同时输出多个水质参数,而且基站和设备的成本较高,还会导致化学药剂废弃物的二次污染问题。


同时,实时监测水质的全球性任务在水环境管理中也非常重要。该负责人举了一个例子,说当一条河流发生违法排污时,有时排污过程只需要20分钟,如果不能在这段时间内及时收集数据,或者样本采集点不在该流域范围内,就很难及时发现和溯源水污染事件。


通过利用赛斯拜克水环境智能监测平台,我们可以清晰地了解不同地点的水质监测数据,并反映出河湖水质在更广泛的时空范围内的分布和变化情况。这有助于快速了解所辖区域水环境的整体质量和变化趋势,并能及时预警、溯源和处理水污染等异常情况,为实现长期达标的水质精细管理提供支持。



持续探索全光谱感知能力,攻克多项技术难题。


这款水质监测仪的推出是赛斯拜克在全光谱感知能力方面的又一次引领行业的技术创新。在产品研发过程中,为了解决复杂环境对高光谱成像分析物质特征的影响,例如光照、温度和安装地理位置的变化可能会影响水质参数的准确性。赛斯拜克对自动光谱获取技术和高光谱AI算法等方面进行了系统的设计和研发,克服了多个技术难题。


赛斯拜克首先实现了在光照变化对水体光谱反射率实时获取产生的问题上的技术突破。他们采用了自行研发的环境光自适应光谱获取技术,并利用环境光感知模块实时获取环境光的信息。这使得水质监测仪可以根据光照的变化做出相应的调整。


负责人表示,光谱获取十分敏感,即使是一天内天气和光照的微小变化,也会影响设备的稳定性。因此,以前业内需要通过人工手动的方式不断校正设备,这一过程既繁琐又费时。现在,通过环境光自适应光谱获取技术的应用,该水质监测仪既避免了传统复杂的人工标定流程,也能适应不同光照、天气等复杂环境,确保各水质参数能够长时间连续、稳定、准确地输出。


针对不同地理位置的水域,水质会有所不同,而同一个水域在不同季节也会有差异。通过搭载了人工智能分析系统的水质监测仪,可以根据不同地区的水体特征采用相应的人工智能算法模型,并支持远程升级算法,以保证在不同区域和时间下的水质采集精度,实现因地制宜的监测。此外,通过设备开放平台HEOP,开放硬件能力,支持与生态合作伙伴合作,共同推动水质监测的创新。


据负责人介绍,该水质监测仪可用于监测湖泊、水库、流域和饮用水源地等地表水的水质情况。目前,该监测仪已经在全国多个地方得到了广泛应用,为保护水环境做出了重要贡献。

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