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学团工作

绿水宜人——基于通感一体化的水质监测系统

  • 日期:2025年12月19日 15:20
  • 作者:位玮
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第十七届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛国家级一等奖

绿水宜人
           基于通感一体化的水质监测系统

团队成员

位玮、姚敏、郭欣青、郭士耀、周鸽、张崇艺扬、从傲翔 等

指导教师

万文博、郭林林

痛点分析与解决方案

聚焦传统水质监测依赖人工采样、数据滞后、覆盖范围有限且设备功耗偏高的行业痛点。

项目创新性地将电磁感知技术首次应用于水质实时监测领域,构建起“通感一体、绿色续航、精准高效”的新型监测解决方案。

系统以太阳能光伏为核心清洁能源供给,通过“水下-水面-岸基”三级传输网络,搭载自主研发的 AquaSense 智能物质感知算法,实现对 pH 值、溶解氧、浊度、氨氮及重金属离子的全方位捕捉与精准解析。

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核心技术突破

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机械模块与电气控制模块协同架构图

通感融合网络

构建“水下锚定节点 - 水面中继节点 - 岸基网关节点”三级协同网络,实现信号稳定传输与水质参数同步监测。

AquaSense 算法

自主研发智能物质感知算法,凭借对电磁感知信号的精准解析与数据挖掘,大幅提升水质参数识别的效率与准确性。

绿色低功耗设计

以太阳能光伏为能源核心,结合电路改良与休眠机制优化,有效降低设备能耗,保障野外无人值守场景下的长期稳定运行。

多参数全域监测

具备强环境适应性,可适配河流、湖泊、近岸海域等多种环境,实现对重金属、氨氮等多指标的细粒度监测。

未来展望

智能化与模块化升级

优化 AquaSense 算法,融合机器学习提升监测精度;推进硬件小型化与模块化,研发便携式监测终端,降低应用门槛。

应用场景深度拓展

重点拓展至饮用水源地保护、水产养殖调控、污染溯源追踪等场景,探索“监测 - 分析 - 治理”一体化服务模式。

空天地水一体化网络

融合无人机巡查与卫星遥感技术,构建“空天地水”一体化生态环境监测网络,助力智慧生态治理体系建设。

守护全球生态安全

拓展至空气质量、土壤环境、水生生物多样性等多维度监测领域,让“绿水宜人”的理念惠及更多区域。

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