“水環(huán)境偵察兵”是用來監(jiān)測河流水質(zhì)的“機器人”。從外觀上看，它就是一個白色的大圓盤，漂浮在水面上。北京市智慧水務發(fā)展研究院感知與自動化研究所主管李曉梅介紹，“偵察兵”利用量子點光譜原理，實時分析水體質(zhì)量指標，然后通過無線傳輸、自動告警等方式，實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測的無人化和自動化。
2019年，第一批“水環(huán)境偵察兵”上線，截至目前，這套系統(tǒng)已經(jīng)在北運河、溫榆河、潮白河、壩河等99條大小河流（湖泊、水庫）上布設200個水質(zhì)監(jiān)測點，能夠實時掌握1600多公里的河流水質(zhì)狀況。
“北京已經(jīng)建立了四級河長制，‘偵察兵’上崗后與河長配合，實現(xiàn)24小時不間斷巡河。”李曉梅告訴記者，“偵察兵”以10分鐘/條采集頻率實現(xiàn)化學需氧量（COD）、電導率、溶解氧、濁度等參數(shù)全時段監(jiān)測，及時快速地發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常變化，一旦出現(xiàn)偷排、排污現(xiàn)象，就會實時預警。數(shù)據(jù)顯示，截至2021年10月底，系統(tǒng)共發(fā)生疑似中重度告警1449次，及時發(fā)現(xiàn)并上報巡河人員進行污染告警核實474次，確認并處置水污染事件178次。
5G無人船專盯河道盲區(qū)
市民如果在什剎海、北海的河面上看到一艘黃色的小船，千萬別認為是孩子玩的遙控船，這是水務人員用來監(jiān)測水環(huán)境的5G無人船。這種小船外觀小巧，船頂上搭載了一個小喇叭循環(huán)播放安全提示。更主要的是，它加載了水質(zhì)監(jiān)測與視頻監(jiān)測設備，可對河湖的水質(zhì)情況以及湖面、排口、岸邊的現(xiàn)場情況進行實時監(jiān)測。
西城區(qū)水務局工作人員介紹，在目前的城市水域管理中，由于河道流域廣、面積大、環(huán)境復雜、人力難以排查等原因，存在大量巡河盲區(qū)。同時，傳統(tǒng)的城市河道巡檢方式耗費大量人力物力，且全面性、實時性、高效性難以體現(xiàn)。
5G水質(zhì)監(jiān)測無人船可以有效解決這些問題。相較傳統(tǒng)的監(jiān)測設備，無人船可以監(jiān)測整個河道、整片湖泊，工作人員可通過遙控手柄進行操控，也能通過平臺進行整體航線規(guī)劃、遠程控制。同時，船身搭載的雷達及語音喊話功能，能夠確保船只航行安全。
據(jù)介紹，無人船已在什剎海、北海、展覽館后湖等水域進行巡航。未來，無人船將增大巡查面積，為西城區(qū)全流域水生態(tài)、水安全保駕護航。
今年夏天，朝陽區(qū)壩河鄉(xiāng)東葦路等壩河流域也迎來5G無人船巡航。記者了解到，以約1公里的河道巡檢為例，無人船僅需十分鐘左右就能完成，效率提升了近10倍。
“邊緣AI抄表器”實時回傳用水量
“抄水表”是不少家庭日常生活的一部分。多年來，抄表員一手拿著手電筒、一手拿著水表單或者手持終端，挨家挨戶敲門入戶，完成水表抄錄工作。
近年來，北京市逐步推廣智能遠傳水表應用，按照規(guī)劃，到“十四五”末，北京將基本完成智能水表安裝全覆蓋，涉及550余萬用戶。屆時，北京自來水集團用戶將徹底告別紙質(zhì)繳費單。
同時，一種升級版的水表抄表器已在北京百余個非居民用戶的水表上試點使用。
在北京市智慧水務發(fā)展研究院的實驗室里，記者看到名字為“邊緣AI抄表器”的設備。李曉梅告訴記者，這種抄表器相當于一個蓋在水表上的盒子，頂部設計有可開啟的蓋子，方便用戶隨時查看，也避免陽光直射水表。在抄表器的中心位置，一個小小的攝像頭正對水表表盤，水表走了多少字被實時拍攝下來，通過抄表器內(nèi)的芯片“讀取”為一組組水量數(shù)據(jù)進行回傳。
“通過監(jiān)測非居民用戶的水表情況，我們可以了解這些單位的用水量，為他們提供更科學的用水計劃，實現(xiàn)節(jié)水目標。”李曉梅說。
展望
未來居民有望通過APP查詢自家水質(zhì)
北京已經(jīng)進入智慧水務1.0時代，京城的優(yōu)美河湖有了智慧化設備保障，讓市民可以更加方便地親水、賞景。為助力實現(xiàn)“3億人參與冰雪運動”發(fā)展目標，近年來，北京市水務局、北京市體育局利用河湖水域場地，為市民提供多處天然河湖水域的天然冰場，八一湖、北展后湖、南護城河、門城湖、曉月湖在冬季都曾迎接眾多滑冰愛好者。
北京市智慧水務發(fā)展研究院黨委書記、院長張新介紹，在智慧水務1.0時代，市民已經(jīng)感受到了北京水環(huán)境的變化，未來智慧水務的發(fā)展還將更加貼合市民感受，讓越來越多的優(yōu)美河湖成為居民家門口的親水空間。“未來居民還有望通過APP查詢自家水質(zhì)、了解各天然河湖水域的冰場厚度等。”張新說。
作為推動北京智慧水務建設的科研機構，北京市智慧水務發(fā)展研究院自主研發(fā)完成水務感知平臺的主體功能建設，并以此為基礎，對已建的64個水務監(jiān)測系統(tǒng)建立站點臺賬，支撐取水、供水、用水、排水和水旱災害防御、水資源調(diào)度相關市區(qū)兩級3000多個監(jiān)測站點實時感知數(shù)據(jù)的接入，并同步開放數(shù)據(jù)，為取水口專項治理、地下水管理、水資源國控平臺等業(yè)務和應用服務。
此外，數(shù)據(jù)中心建設基本成型，視頻云平臺、水務碼主體功能完成搭建。據(jù)介紹，視頻云可以結合永定河、潮白河、北運河等五大流域水資源調(diào)度開展視頻圖像的整合。
張新告訴記者，智慧水務建設1.0階段有三年實施期，從目前看，預計到2023年底可以完成1.0階段的任務目標。在智慧水務建設1.0階段同期，還要籌劃2.0階段的建設。
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