水体海藻腐烂发臭监测
时间：2025-05-07
涉川
一、方案介绍
海藻（如蓝藻、绿藻、褐藻等）大量繁殖后易在高温或风浪等条件下死亡腐烂，引发水体溶解氧下降、pH变化、恶臭气体释放等问题，严重影响生态系统与游客体验。本方案集成多参数水质传感器、恶臭气体检测模块与图像识别算法，通过4G/5G无线通信构建全天候自动监控体系，及时发现海藻腐烂过程并辅助治理。
二、监测目标
-
实时监测海藻腐烂区域的水质与异味变化；
-
辨识腐烂前期预警信号（溶解氧下降、氨氮升高）；
-
融合视频/图像判断表层藻类聚集或腐败状态；
-
支撑人工打捞与控藻调度策略决策。
三、需求分析
藻类腐烂时释放的大量有机物与气体易造成鱼类死亡、游客投诉，甚至红潮爆发，传统采样监测周期长、难以覆盖突发性问题，急需构建一套实时、自动、低运维的腐烂过程感知体系。
四、监测方法
-
水体中布设多参数水质传感器，监测溶解氧、pH、温度、电导率、氨氮、COD等；
-
区域空气中布设硫化氢、氨气、TVOC气体传感器感知臭味气体；
-
设置高清摄像头+AI图像识别判断藻类聚集/腐败现象；
-
所有数据通过4G上传至统一平台，实现一体化预警管理。
五、应用原理
-
生化监测：腐烂过程会引起溶解氧下降、氨氮升高、COD升高；
-
气体检测：腐败过程中产生H₂S、NH₃等气体形成臭味；
-
视觉识别：AI模型识别藻层漂浮颜色、形态变化（从绿色变为暗褐色、边缘破碎等）；
-
数据融合：多源数据协同判断是否处于腐烂过程并报警。
六、功能特点
-
支持多参数实时采集、远程配置
-
AI辅助图像分析腐烂过程（可部署边缘端）
-
异味超标、溶解氧过低自动预警推送
-
手机查看、水质趋势图、事件日志分析
-
可拓展与蓝藻雷达预警系统或卫星遥感联动
七、硬件清单
-
多参数水质传感器（溶解氧、pH、NH₃-N、温度、COD）
-
臭味气体传感器模块（H₂S、NH₃、TVOC）
-
高清摄像头或视频监控终端（支持AI算法接入）
-
数据采集终端（4G/5G通信）
-
太阳能供电系统+锂电池
-
云平台（数据处理、预警发布、历史趋势）
八、硬件参数（量程、精度）
-
溶解氧：0–20 mg/L，精度±0.2 mg/L
-
氨氮：0–10 mg/L，精度±0.5 mg/L
-
pH：0–14，精度±0.1
-
H₂S（硫化氢）：0–50 ppm，精度±2%
-
图像识别频率：每10分钟采集一次图像，识别准确率≥85%
-
通信方式：4G全网通，支持远程OTA升级
九、方案实现
-
在重点水体区域布设监测浮标或岸基站点；
-
设置图像采集与AI模型（边缘/云端部署均可）；
-
持续监测关键参数并自动判别腐烂趋势；
-
系统推送超限报警并可联动治理设备（如曝气机）；
-
数据长期存储支持对比分析与趋势预测。
十、数据分析
-
溶解氧变化趋势（昼夜与事件前后）
-
氨氮浓度与温度关联图谱
-
图像腐烂等级评估模型输出日志
-
臭味浓度与气象因素（风速、湿度）关联分析
-
腐烂事件自动识别与反演源头分析
十一、预警决策
-
腐烂趋势判断模型（如：DO持续下降+氨氮升高+图像变化）
-
多级预警（监测-报警-治理）联动控制
-
管理人员可接收推送信息+视频验证图像
-
联动启动喷洒除臭剂、蓝藻拦截网、曝气等处理措施
十二、方案优点
-
早识别：腐烂前期信号可预警（非等问题爆发后才响应）
-
多源融合：水质+气体+图像三合一监测提升准确性
-
无线部署：适应湖泊、滩涂、近海等无电无网场景
-
AI智能识别：减少人工误判，增强管理自动化
-
平台联动：数据平台集成管理，提升治理效率
十三、应用领域
-
城市公园水体/人工湖/景观湖
-
滨海浴场/滩涂藻类回流区
-
水库/饮用水源地
-
富营养化严重的水域治理工程
-
藻类打捞与生物治理示范基地
十四、效益分析
生态效益：减少鱼类死亡、水体缺氧等生态灾害；
经济效益：避免因异味、污染导致的停业或治理成本；
管理效益：提升水体安全监测与调度精准化水平；
社会效益：增强公众信任，提升环境满意度。
经济效益：避免因异味、污染导致的停业或治理成本；
管理效益：提升水体安全监测与调度精准化水平；
社会效益：增强公众信任，提升环境满意度。
十五、国标规范
-
《GB 3838 地表水环境质量标准》
-
《HJ 1001-2018 地表水体监测技术规范》
-
《GB 14554-93 恶臭污染物排放标准》
-
《城市黑臭水体整治技术指南（生态环境部）》
-
《海洋监测技术规范》（适用于近海区域）
十六、参考文献
-
《蓝藻水华腐败过程溶解氧动态变化分析》
-
《基于图像识别的藻类腐烂分布监测研究》
-
《藻类腐烂异味物质检测技术综述》
-
国家水专项研究课题：《重点湖库水体藻类预警与治理系统研究》
十七、案例分享
2023年，江苏某市区公园湖泊夏季出现大面积绿藻腐烂。通过部署多参数水质+H₂S气体传感器+摄像识别设备，系统于腐烂初期即识别异味升高与溶解氧下降趋势，提前3天发出预警，帮助管理方开展打捞与曝气治理，避免了游客投诉与死鱼事件。
上一篇：旅游沙滩海水污染臭味监测