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杭州水质监测迈入人工智能时代

发布时间:2022-06-13 05:33:53 阅读: 来源:结构钢厂家
杭州水质监测迈入人工智能时代

第19届亚运会将于今年9月在浙江省杭州市举办。日前,浙江省杭州生态环境监测中心在亚运场馆周边采集了70余个水质监测点位样品,并将这些样品批量放入一套全自动智能分析系统,原来至少需要两个人分析一天样品,现在系统自动操作很快就可完成,而且批量可以达到200多个。

这个水质监测智能化系统,业内称之为杭州生态环境监测AI人工智能实验室,于2021年5月开始建设。当前主要进行水质智能化监测实验和系统改进,截至目前已经完成近1000个实际样品的实验室比对测试分析,已成功申报一项国家标准立项,并正在申报省标方法规范。

水质监测任务一度较为繁重

杭州是一个集江、河、湖、海于一体的多水城市,水质监测任务十分繁重。平常每月水质样品检测分析达500余个,而每一个样品分析都要工作人员全程跟踪操作,环节繁多。

前些年,杭州曾发生过钱塘江、苕溪饮用水水质异味、化学品运输车辆翻车等事件。尤其是新冠肺炎疫情发生以来,杭州先后迎战新冠病毒德尔塔、奥密克戎等,每遇这种非常时期,水质监测样品都堆满房间。由于人工监测、分析速度有限,杭州环境监测人度过了许多个不眠之夜。

2017年6月发生的钱塘江化工桶泄漏环境突发污染事件,监测人员现在想起来仍心有余悸。当时频次要求高的时候需要每小时采一次样品,每次分析项目达20多项,连续作战十多天。因为全靠人工监测分析,时间紧、任务重、人手少,不得不24小时通宵分析样品。参与当时监测分析的人员余海霞说,加班一夜,凌晨下班时头晕眼花,出单位都不知道回家的方向了。

人工智能实现批量化检测

结合杭州数字之城建设,杭州开启了生态环境监测AI人工智能实验室,积极探索打造小切口、大场景平台。

这个实验室从外观看没啥特别,只有100多平方米的空间,内部设计却别有洞天。不同于一般实验室人+设备的繁忙景象,这个实验室没几个人,只有两条水质检测的全自动生产线水质自动化分析仪和流水线系统在不停运转。只需把水质样品放进放置区,样品分液、试剂添加、检测分析等流程就不再需要人工参与。而且,人工智能实验室也让批量化检测成为可能。

原理化室负责人、现杭州生态环境监测中心办公室主任王奕奕介绍,水质监测分析是一个复杂的过程,添加何种化学试剂、试剂要放多少、何时能进行下一步等,都需要专业人士操刀。人工智能实验室,打破了对人的依赖,实验室结合仿人眼感知等先进技术,让生产线具备了人的观察力和灵活度,即便无人指导,也能自主判断进行检测。不仅提升了检测速度,也减少了人工检测可能引起的误差。原本好几个人干一天的工作,现在1套系统就能完成,而且可以实现大批量检测。

智能监测不但速度快,还有可追溯优点。人工监测样品,如遇到什么问题,回想经过的细节,往往会不那么准确。人工智能实验室在样品保存、数据质控、数据异常等关键环节留痕,实现分析结果可追溯,十分精准。王奕奕说。

杭州生态环境监测AI人工智能实验室在实验阶段已小试牛刀。王奕奕介绍说,去年11月,在分析三墩港一个水样的高锰酸盐指数指标时,发现样品的平行样数据偏差较大。按照以往的做法,需要人脑回忆实验步骤寻找可能出现的问题。而智能实验室的分析系统有视频记录功能,很快精准锁定了问题。今年1月,在监测钱塘江某点位水样时,发现氨氮指标数据超过水质类别标准,智能系统立刻预警提醒,第一时间按规定对水样进行了复核。如果采用人工分析,由于样品的数量多、工作量大,就很难在第一时间发现样品异常情况。

打造智能监测杭州样本

杭州水质监测智能化,最近已入选国家试点项目。

2月18日,生态环境部印发《生态环境智慧监测创新应用试点工作方案》,其中杭州生态环境监测AI人工智能实验室试点和另一个高科技项目杭州生态环境监测无代码技术应用试点两个项目同时入选全国试点。

这个方案根据技术应用先进程度、应用场景丰富程度、人工参与程度等分为六级(L0L5),重点提升支撑服务保障、智慧监测基础、服务群众三方面能力。杭州入选的两大项目均列为最高级别L5,属于全国首创。

生态环境监测AI人工智能实验室试点对标生态环境监测数字化改革的要求,以国家相关监测分析方法标准为依据,建设全流程自动监测分析系统,实现样品从任务下达到样品前处理、测试、数据分析报送的全流程、全方位、全自动监测。

试点项目重点围绕提升智慧监测基础能力,推动新型监测技术应用落地等方面,通过生态环境监测业务全过程智能化、数据高效存储分析利用实践等方面创新突破,力争实现杭州试点,全国推广,为全面提升生态环境保护和监测水平做出贡献。

我们力争通过一至两年时间的试点,成功打造国内领先的第四代水质环境监测智能化系统,为全国探索出一个数字化智慧监测的杭州样本。浙江省杭州生态环境监测中心主任陈健松说。

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