近日,生态环境部正式印发《国家生态环境监测网络数智化转型方案》,为我国生态环境监测网络迈向现代化、智能化提供了清晰的行动蓝图。作为美丽中国建设的重要支撑,这一方案将如何通过技术革新重塑生态监测体系?本文为您深度解析。方案内容较多,这里主要对水相关的部分分析。
1.总体目标从"自动化"到"智慧化"的跨越。方案提出,到2027年,国家生态环境监测网络将实现标准化、规范化水平的大幅提升,率先在京津冀及大气污染防治重点区域完成空气和地表水监测站点的数智化改造,基本实现采样、分析、运维的自动化和无人化。到2030年,将全面建成"天空地海一体化"的智能化监测网络,构建生态环境监测"智慧大脑",技术装备达到全球领先水平。2
三大产品我们根据《国家生态环境监测网络数智化转型方案》中产品的具体要求,进行技术解析,这里的要求是基本要求,大家可以在此基础上进行创新。1、国控水站智能无人运维运维质控自动化,在目前高锰、氨氮、总磷、总氮的基础上,增加水质五参数的自动质控,这里是对人工的重大解放。集成系统智能化,通过压力、电流、液位传感器等智能感知设备,结合泵阀的状态、仪表的状态输出,实现系统自动清洗、自动诊断、自动巡检、智能审核。分析仪表智能化,实现流路可视化,状态参数化,故障可定位,如泵阀。AI视频:站房外视频AI识别风险因素,站房内AI识别系统问题如样水杯洁净、管路洁净等2、国控断面智能无人采样无人采样分为两类,移动的和岸基的移动类:能够实现定位、定深、定量智能采样,以及重点区域断面上下游周边环境排查巡检,可以是无人机或无人船。从应用方面来讲,无人机的场景更多,尤其是在上下游巡检来说,可以搭配AI视频及高光谱进行。岸基类:实现五参数实时监测,实现远程动态多模式采样。要求上没有提到雨量、流量两种触发模式,可能是基于国家网水系的实际情况。对于应用于汛期、面源或者其他场景的,可以考虑这两个触发条件。值得关注的是样品运输,引入公共物流,极大的降低了运输成本,有原来的采测分离,提升到采-运-测分离,解决信息泄露的问题,无人采样,物流运输,无人检测,保障数据准确、安全。3、国控断面智能无人分析以现有手工实验室项目为基础,集成人工智能、大数据及物联网等技术,实现大通量样品的自动识别、流转和测试,大幅缩短数据生产周期,降低人工投入和手工误差。对于技术路线没有要求,看规划是对不同技术路线的智能无人实验室性能测试和等效评估,所以准确是前提,在此前提下尽可能的高效率、低成本。3
三大阶段1、试点阶段(2025年)智能化水站国家网:京津冀约20个国控水站数值化试点改造省控网:浙江、河南等地都在省控运维要求了数智化运维或改造,地方网:今年浙江、江苏、福建、四川、云南等省份大约有十几个地市开展了智能水站的试点工作,部分已经落地。企业级:圈内的知名企业都推出了自己的数智化水站,也各具特点,今年应该是一个百花齐放的阶段,也是理论到实践应用的一年,各技术路线和效果比拼的一年。国控进行了试点改造,相应监测站点数智化改造技术要求也会在前后发出征集意见,确定数智化改造的要求。采样站岸边类目前已经开始了试点比测,3月36日总站公布了第一批34家测试单位,包含环境监测站和企业。这个技术门槛不高,但是有个核心问题就是采样瓶是否要和黑灯实验室进行无缝对接,不需要手动转存或手动分装。这里可能需要在后面的技术指南里明确下。黑灯实验室目前市场需求比较大,各企业也都做了全面推广,这里我们可以做是市场验证阶段,为什么这么说,因为在27年要完成测试和等效验证,那么在今年的市场验证就很重要,企业要完成场景适配、需求适配、性能适配。2、推广阶段(2027年)2027年底前,分步推进京津冀区域国控水站数智化改造,也就是约100个水站改造2027年底前,完成智能无人采样技术装备性能测试与等效性评估,在京津冀区域开展试点,约200个国控手工断面。2027年底前,完成不同技术路线的智能无人实验室性能测试与等效性评估,优先在京津冀区域建设1个智能无人实验室。这个节点非常重要,这个阶段完成性能测试与等效性评估,同步会推出标准或指南,规范仪器性能功能要求。3、普及阶段(2030年)2030年底前,基本完成全部国控水站数智化改造,现场运维频次和单次运维耗时降低70%以上,人为干扰自动识别率达到80%,全国合计1800余个站点(以十五五调整为准)。2030年底前,基本完成国控断面智能无人采样改造,采洋耗时、人员投入和运输成本节约 50%以上。全国合计3600余个站点(以十五五调整为准)。2030年底前,通过新建或改建部属单位现有监测实验室等方式在全国布局建设8-13个智能无人实验室,满足国控断面水质智能无人分析需要。这里注意,8-13个黑灯实验室将全面接管原来采测分离的任务,地点选取会参照国家网的分布情况选定。4
哪个重要三个阶段哪个重要?我认为站在不同的角度,有不同的看法,以下是个人观点,仅供参考。对于企业端2025年非常的重要,提高市场的认知度,保持技术的先进性,这里是底子,为后面两个阶段打下基础。对于管理端2027年更为重要,在试点、测试、评估的基础上,出具相应的指南、标准,这个直接决定了三大产品的数智化程度,明确了数智化产品的技术指标。对于用户端2030年更为重要,是数智化全面完成的一年,提质、降本、增效结果验收的一年,也是关键技术装备智能化、无人化、国产化大规模应用的一年。科技赋能生态治理的新时代,从自动监测到智能决策,国家生态环境监测网络的数智化转型不仅是技术升级,更是治理理念的革新。通过构建"空天地海一体化"的智慧监测体系,我们正迈向一个数据驱动、精准治污的生态文明新时代。未来,这项改革将为全球生态治理提供"中国方案",让绿水青山的守护更加高效、智能。DeepSeek在水环境监测中的45个应用场景生态环境监测数智化转型的四个方向,你擅长哪一个?生态环境数智化转型 数据如何挖掘?三大方向全解析新质生产力|AI采样+智能无人实验室技术解析水站智能无人运维的4个关键提升新质生产力|地表水智慧无人运维水站监测技术解析水质监测数智化转型|现代化生态环境监测体系的9个发展趋势