环保新质生产力|水基因智能感知和精准溯源技术

　　生态环境保护实用技术2024-J-38
 

　　水基因智能感知和精准溯源技术
 

　　申报单位
 

　　北京英视睿达科技股份有限公司
 

　　推荐单位
 

　　中国环境保护产业协会社会化环境监测与运营服务专业委员会
 

　　适用范围
 

　　水环境污染监测溯源
 

　　工艺路线
 

　　采用四层架构进行设计，分别为：数据层、支撑层、业务应用层、发布层。数据层基于水基因监测设备实现对不同来源数据资源的高效整合、采集、分类、存储、分析、管理。支撑层结合多种人工智能、大数据手段实现多源数据的有效处理，并获得一套框架下的高精度反演数据。通过边云双向协同处理技术实现物联网设备的高密组网，减轻云端压力，提升感知系统的性能和容错能力，并利用人工智能技术构建了基于场景的数据补偿模型，大幅提高数据采集精度。业务应用层基于环境数据、气象水文数据等在内的多源数据构建了包含三维立体感知、溯源精细化监管、决策支撑三大要素的大型知识图谱，实现了问题的精准识别、溯源、管控服务。发布层采用多种展示方式，包括流域水环境管理平台、水资源管理平台、水生态管理平台等，满足各个不同场景不同管理人群的需求。
 

　　工艺流程：搭建高密度水环境监测网络——建立排污溯源台账——搭建污染报警溯源机制——建立水基因类脑决策综合统筹管理平台
 

　　技术特点
 

　　1.采用自研基于AIoT技术微型化低运维的水基因监测设备，构建高密度水基因智能感知网络。设备数据传输周期提升75%，设备体积减小75%，运维频次减少50%，采用对水环境自动监测的自适应动态校准技术，提升监测数据的准确性，光谱数据平行性≤8%。
 

　　2.研发了基于人工智能的水基因精准溯源体系。基于知识图谱构建了超过50万张水基因图谱、可支持300多类行业、全国最大的可覆盖国内主要流域水质特征的水基因数据库；创新性地提出高维度特性下物联网时间序列异常检测方法，显著提升异常检测的准确度；创新性地提出基于语义融合链接预测信息分类方法，显著提升预测的准确度；创新性地应用基于自动化多维度融合的溯源技术，显著提升溯源准确性和效率；
 

　　3.搭建水基因类脑决策综合统筹管理平台。研发四维时空数据库，大幅提升多维时空不同粒度数据的存取性能，索引速度远超行业平均水平，空间查询速度提升了1倍，时空查询速度提升了20%，k-NN近邻查询速度提升了25%；研发生态环境垂直领域大模型，实现高效率智能类脑决策。研发水基因类脑决策综合统筹管理平台，赋能“监测-监察-监管”，提升综合管理效率并建立“类脑决策”智能监管综合平台。
 

　　应用效果
 

　　1.提高水环境监测效率和精度：通过物联网和人工智能等技术，实现对水环境数据的连续采集、实时监测、动态反馈，有效解决传统监测手段的局限性和滞后性。
 

　　2.增强水环境污染防控与应急能力：通过大数据、人工智能、云计算等技术，对水环境数据进行深度分析、挖掘和模型构建，实现对突发环境风险的及时预警、分析和应急，对未来趋势的科学预测和模拟，有效降低水环境污染带来的损失。
 

　　3.提升水环境监管和决策能力：利用地球大数据和人工智能分析技术，辅助提升水环境污染防治的精细化监管水平，为相关单位提供及时、科学的决策依据。
 

　　4.促进数字经济和生态环境协同发展：通过大数据技术创新应用，推动生态环境保护与数字经济领域深度融合，积极探索绿色低碳发展模式，实现经济发展和生态环境建设的双赢。
 

　　技术成果已经面向全国开展了大规模的推广应用和技术示范，以建立高密度水基因监测网络为基础，利用水基因溯源技术和智能监管平台，为水环境提供技术支撑和管理服务。
 

　　应用案例
 

　　典型应用典型城乡结合区域水生态精细化监管-北京市丰台区生态环境局
 

　　密云水库环境监测预警支撑项目-北京市密云区生态环境
 

　　申报单位联系信息
 

　　单位名称：北京英视睿达科技股份有限公司
 

　　原标题：环保新质生产力|水基因智能感知和精准溯源技术