智慧水源地监控系统

项目介绍

系统结构

感知层：
传感器网络：部署水质传感器（pH、溶解氧、浊度、高锰酸盐指数等）、流量计、视频监控、气象站等设备，实现数据实时采集。
移动监测终端：无人机、无人船搭载多参数检测仪，覆盖复杂地形区域（如库区死角）。

传输层：
低功耗广域网（LPWAN）：采用LoRa、NB-IoT技术传输数据，降低能耗与成本（单基站覆盖半径达10公里）。
5G边缘计算：在监测节点就近处理数据（如视频AI识别非法排污行为），减少云端负载。

平台层：
数据中台：集成水质、水量、污染源、气象、地理信息等数据，构建统一数据库。
AI算法引擎：开发水质预测、污染溯源、风险预警等模型，支持决策分析。

应用层：
可视化驾驶舱：GIS地图动态展示水质热力图、污染扩散模拟、设备运行状态。
业务系统：包括监测预警、应急指挥、污染源管理、生态评估等模块。

智能监测与预警
动态展示关键指标（如氨氮、总磷浓度）、超标报警（红/橙/黄三级预警）。
自动生成日报/周报，对比历史数据与国家标准。
基于水动力模型（如EFDC、MIKE）预测污染物迁移路径，划定应急响应范围。

污染溯源与应急响应
AI溯源系统：结合污染物指纹库（如重金属特征谱）、水文气象数据，锁定污染源位置（误差≤50米）。
技术路径：随机森林算法分析污染物流向，叠加企业排污台账数据匹配嫌疑源。
应急预案库：联动应急资源（活性炭投放设备、拦截坝位置）一键调度。

污染源动态管控
电子台账管理：记录保护区内企业排污许可、治污设施运行状态、执法记录（如某化工厂废水处理设备在线监控数据）。结合卫星遥感监测企业用地变化，预警违规扩建风险。

智能巡查系统：无人机自动巡检路线规划，AI识别倾倒垃圾、非法捕捞等行为，生成执法线索。

生态健康评估
生态指数模型：基于生物多样性（底栖动物、鱼类种群）、植被覆盖度（NDVI指数）、水质指标构建综合评价体系。
输出形式：生成生态健康“五色图”（红-黄-绿-蓝-紫代表退化至优良等级）。
修复效果跟踪：对比修复前后数据，量化项目成效。

监测水质情况、协助水质改进、定位污染源头、提升水质治理效率等。实时监测，保障水源安全，促进对水质的科学管理与治理。

监测系统的实时数据，帮助评估生态系统健康状况和生物多样性。基于监测结果，决策者可以采取相应的措施，保护并恢复受影响的生态系统，创造干净、健康的水环境。