预警技术

安全预警，科技护航。在本届北京科技周上，一大批关系百姓“衣食住行用”的监测检测预警技术和系统集体亮相。 　　“快看，这里还有几条小鱼呢!”“这鱼真小呀!”……在2011年北京科技周上，记者循着声音来到了一个立柜式的装置前。装置中部透明，只见8个管道里各有数条身长仅数厘米的小鱼在游动。 　　这并非观赏鱼水箱，而是一台水质生物预警系统。“通过对水质变化敏感的鱼的三维影像或生物电波信号数据来判断水质是否发生变化，进行24小时连续监测。”现场工作人员告诉记者，当水质发生变化，设备会及时留存水样，发出对应级别的预警信号，从而及时检测出水中的有毒、有害物质，达到监测水质、保护用水安全的目的。 　　目前主要应用的水质监测方法为定量检验，即对一个或多个水质指标进行取样监测。高精度的化学分析仪器可以获得某些指标准确的测定值，但在短时间内很难检测出有毒的化学物质，也难以实现连续监测。 　　为什么选择鱼作为监测对象?据介绍，鱼是与人类最接近的脊椎类动物，具有丰富的生态毒性数据。监测所用的鱼体积小、长不大，可以实现装置小型化 体色为淡橙色，摄影机辨识度好 对水质温度、盐浓度等适应范围广，容易饲养。 　　对于监测鱼可能会出现的异常行为，现场工作人员举例说：比如急速游动，水中有害物质对鱼的脑或神经系统产生影响，导致观测鱼急剧加速游动 浮头行为，有害物质对鱼的吸引系统带来的损害，致使鱼呼吸困难，鱼身体开始倾斜，靠近水面，直接从空气中吸取氧气 死亡，有害物质对鱼产生致命影响，导致鱼死亡。 　　与水质预警不同，噪声的污染更容易被人忽视。在另一个展台，一个已广泛应用于汽车工业的声学照相机能够迅速定位声源，如有观众大声喧哗，屏幕中此人即刻显示出红色区域。在仪器旁边，有一个覆盖了北京北二环和北三环12.7平方公里示范区域的噪声地图。 　　何谓噪声地图?据北京劳动保护科学研究所的工作人员刘磊介绍，就是通过使用不同颜色的噪声等高线、网格和色带来表示北京市城区各个地理位置的噪声值分布，使北京市民可以轻松了解城市不同区域的噪声情况。 　　“如果等噪声污染产生之后再去治理，成本很高。我们现在要做的工作就是让城市规划者在规划之初，就考虑噪声因素，这涉及交通、工业产业、建筑施工、社会生活等。”刘磊说，目前广泛采用声级计定点测量噪声，而他们在制作噪声地图时也考虑了人口分布、交通情况所产生的影响，如把车流量等交通属性与噪声建立关系，构建了交通噪声绿色模型，从而更能反映城市噪声的细节。 　　安全预警，科技护航。在本届北京科技周上，一大批关系百姓“衣食住行用”的监测检测预警技术和系统集体亮相，如食品快速检测、食品安全追溯等科技成果，让老百姓了解“从农田到餐桌”的安全监控过程 全自动全天候火灾智能预警系统可以通过前端红外热像仪器感知所监控区域内的物体温度，对烟头、打火机等低温小火源实现适时高温预警。

“环境预警及应急监测检测技术” 突发性环境污染事故不同于一般的环境污染，它具有事发突然、难以预测、危害严重等特点。减少突发性环境污染事故对环境的污染和生态的破坏，保障人民群众生命财产安全，是当前环境监测和环境保护领域中一项十分重要且迫切的工作。应对突发性环境污染事件需要构建好环境安全预警系统，而先进的应急监测设备则是完善当前应急预警体系的必要条件。为帮助相关领域用户了解、学习环境预警及应急监测检测的最新技术、方法及相关标准等内容，哈希应用技术专家为您解读“环境预警及应急监测检测技术”。话题一：1、 鉴于环境污染事故的突发性和复杂性，环境预警和应急监测技术也在不断发展进步中。目前环境预警和应急监测技术的发展情况如何？现在的检测技术能否满足目前环境预警与应急的需求？还有哪些方法需要进行改进和完善？环境预警：随着我国社会经济的快速发展,我们所面临的环境风险压力逐渐增大。在环境实时监测的基础上，环境预警也逐渐引起各个相关部门的重视，环境预警是科学判定环境风险变化、提升环境应急响应水平和规避环境风险的有力手段。现阶段环境预警还处于发展阶段，各个环境监测点的数据联动以及相关的预警指标、预警模型和平台的建设多数还处于理论和试验阶段，环保相关部门正在关注环境预警的效果和各种相关研究领域的进展，部分发达地区开始尝试通过试点的模式探索环境预警的具体方式，但是尚未达到大规模应用的阶段。环境预警需要实时在线监测设备的支撑，而环境预警多以预警模型的形式呈现，各种不同的模型需要的检测参数不一致。因此现在的检测技术可以部分满足环境预警的要求，对于某些地区的特质性参数可能存在无法满足要求的情况。对于水质环境中经常测量的氨氮、COD、总氮、总磷等参数一般可以满足环境预警要求。但是对于例如，BOD、微生物等参数指标，现阶段仍然只能使用实验室方法，尚无在线监测手段能满足。应急监测：正是鉴于环境污染事故的突发性，不可预测性，对应急监测技术提出了快速、高效的需求。现在应急监测技术已经具有时间短，出数快，时效强等特点，对迅速查明污染物的种类、污染程度甚至发展趋势尽可能多地提供参考数据。但在污染物地排查筛选，微生物地快速监测方面还是有待改进和完善。话题二：2、 目前用于环境预警与应急的仪器设备能否满足环境预警与应急需求？未来仪器设备开发中，还需要进行哪些改进和完善？环境预警：由于环境预警目前尚用于发展阶段，环境预警设备也处于发展中，部分重要参数监测仪器可以满足应用需求。因为环境预警设备要求在短时间、高浓度、不确定性条件下采集信息及发出警报，其硬件设备包括数据采集与传输设备、监测仪器、模型算法模块等，需要具有灵敏、快速、准确等特点。因此未来仪器开发中，针对现今主流的化学法传感器，实现测量时间缩短、试剂无害化、维护更加便捷等功能会有助于环境预警的监测。而能够快速、准确测量水质环境的传感器成为另一发展方向，例如光谱法传感器，生物行为学传感器等针对生态监测的在线设备需要进一步完善功能。应急监测：目前用于应急监测地仪器主要是便携仪器，小巧，出数快，易操作是便携仪器的特点，满足应急检测需求。未来的开发方向，还是会往操作简便，可区别出不同的污染物的广谱性检测改进。话题三：3、 哈希在环境预警和应急方面有哪些仪器产品或产品组合？环境预警：随着环保监测要求的日益加强，环境预警领域也成为关注点之一。针对环境预警领域，哈希公司推出了水质监测及预警数字化解决方案，哈希（中国）水质监测 & 预警整体解决方案的组成包括以下产品：① 方案基石 - 哈希仪表：稳定、可靠的哈希在线仪表及传感器带来了数据的精准性和完整性。我们始终相信：“有效的、有代表性的数据才是有意义的数据，才能带来更准确的预警系统。” 这些仪表包括常规五参数传感器(PH/温度/电导率/溶解氧/浊度)，水杨酸法氨氮测量仪NA8000，高锰酸盐指数测量仪CDO203A，总氮总磷测量仪NPW160H和各种特征性参数蓝绿藻、叶绿素、水中油、重金属等。 NA8000 CDO-203A NPW-160H ② 核心能力 - 自主研发预警模型：基于哈希70余年水质分析行业经验和业内成熟人工智能算法，结合外部环境（天气、风速）、重大环境事件以及WQI水质指数等因素，并依靠大量脱敏数据不断训练并优化。o 该模型计算得出水质或特定参数的预测值（P值），实现对河道断面水质情况和特定参数的预警、预测，并可与监测获得的实际值（A值）进行比较。o 模型同时内嵌自我学习、自我完善、自我补充的“机器自学习”功能，无需人为修改即可通过不断学习已有数据，自动使预警预报日趋完善、准确。③ 串联全局 - 规模化集成配套：哈希旗下公司拥有可靠的在仪表、系统的集成能力，可以满足并高质量完成主要工况下一系列集成配套工作。集成系统可形成完整的闭环测量系统，包括固定式监测站、微型监测站、浮标监测站、原位监测站、岸边式监测站等各种形式。④ 形成闭环 - 数字展示平台：通过与内外部伙伴的合作与开发，哈希的解决方案可以满足数据展示大屏，手机APP，以及（数据）上云等需求。同时包括哈希公司自主研发的Prognosys预诊断系统，可以直观的提供给用户相关仪表的状态信息功能，显示仪表的状态和维护需求：哈希（中国）水质监测 & 预警整体解决方案 能够提供实时水质数据与仪表状态、提前（≥72小时）预警水质情况，给予决策部门充足时间准备解决方案，形成“实时监控 – 提前预警 – 及时决策”的良性闭环，符合党中央“推进国家治理体系和治理能力现代化”的目标和要求。 Prognosys仪表智能预诊断与维护系统应急监测：应急监测方面哈希有多款仪器可供您选择：TX1315型便携式水质毒性分析仪、Hydrolab多参数水质监测仪、DREL1900系列便携式水质分析实验室、SL1000便携式多参数分析仪、HQ便携式电化学分析仪，以及便携式浊度计等。哈希产品灵活方便，可测多种不同的参数，适用于多种测量场合，高的防护等级，适用于较恶劣的环境，仪器坚固耐用，便于操作，结果准确。 TX1315 Hydrolab SL1000 HQ 话题四：4、 哈希在环境预警和应急方面可以提供哪些解决方案？环境预警：除以上的水质监测及预警数字化解决方案，哈希公司还可提供与环境预警相关的水质综合监测解决方案。包括地表水环境应用解决方案、污染源监测解决方案、排水管网监测应用解决方案、流域治理水质监测应用解决方案、黑臭水体与海绵城市应用解决方案、智慧水务综合解决方案、近海水质监测解决方案等。从全方位、多角度为客户提供与水环境预警相关的水质监测方法和方式，为中国水环境监测贡献自己的力量。应急监测：哈希有针对饮用水的预警类应用方案，主要包括便携的毒性仪，实时监督类应急方案，主要包括多参数水质分析仪（Hydrolab），针对污水的应急解决方案等（DREL1900）。

突发性环境污染事故不同于一般的环境污染，它具有事发突然、难以预测、危害严重等特点。减少突发性环境污染事故对环境的污染和生态的破坏，保障人民群众生命财产安全，是当前环境监测和环境保护领域中一项十分重要且迫切的工作。应对突发性环境污染事件需要构建好环境安全预警系统，而先进的应急监测设备则是完善当前应急预警体系的必要条件。针对环境预警及应急监测技术发展情况，仪器信息网采访了哈希水质分析仪器(上海)有限公司高级应用专家郝祺和胡璇。环境预警Instrument：环境预警技术发展情况如何？哈希：随着我国社会经济的快速发展,我们所面临的环境风险压力逐渐增大。在环境实时监测的基础上，环境预警也逐渐引起各个相关部门的重视，环境预警是科学判定环境风险变化、提升环境应急响应水平和规避环境风险的有力手段。现阶段环境预警还处于发展阶段，各个环境监测点的数据联动以及相关的预警指标、预警模型和平台的建设多数还处于理论和试验阶段，环保相关部门正在关注环境预警的效果和各种相关研究领域的进展，部分发达地区开始尝试通过试点的模式探索环境预警的具体方式，但是尚未达到大规模应用的阶段。环境预警需要实时在线监测设备的支撑，而环境预警多以预警模型的形式呈现，各种不同的模型需要的检测参数不一致。因此现在的检测技术可以部分满足环境预警的要求，对于某些地区的特质性参数可能存在无法满足要求的情况。对于水质环境中经常测量的氨氮、COD、总氮、总磷等参数一般可以满足环境预警要求。但是对于例如，BOD、微生物等参数指标，现阶段仍然只能使用实验室方法，尚无在线监测手段能满足。Instrument：环境预警的仪器设备能否满足环境预警需求？未来发展方向如何？哈希：由于环境预警目前尚用于发展阶段，环境预警设备也处于发展中，部分重要参数监测仪器可以满足应用需求。因为环境预警设备要求在短时间、高浓度、不确定性条件下采集信息及发出警报，其硬件设备包括数据采集与传输设备、监测仪器、模型算法模块等，需要具有灵敏、快速、准确等特点。因此未来仪器开发中，针对现今主流的化学法传感器，实现测量时间缩短、试剂无害化、维护更加便捷等功能会有助于环境预警的监测。而能够快速、准确测量水质环境的传感器成为另一发展方向，例如光谱法传感器，生物行为学传感器等针对生态监测的在线设备需要进一步完善功能。Instrument：哈希在环境预警方面有哪些产品及解决方案？这些产品有哪些优势？哈希：随着环保监测要求的日益加强，环境预警领域也成为关注点之一。针对环境预警领域，哈希公司推出了水质监测及预警数字化解决方案，哈希（中国）水质监测 & 预警整体解决方案的组成包括以下产品：方案基石 - 哈希仪表：稳定、可靠的哈希在线仪表及传感器带来了数据的精准性和完整性。我们始终相信：“有效的、有代表性的数据才是有意义的数据，才能带来更准确的预警系统。” 这些仪表包括常规五参数传感器(PH/温度/电导率/溶解氧/浊度)，水杨酸法氨氮测量仪NA8000，高锰酸盐指数测量仪CDO203A，总氮总磷测量仪NPW160H和各种特征性参数蓝绿藻、叶绿素、水中油、重金属等。核心能力 - 自主研发预警模型：基于哈希70余年水质分析行业经验和业内成熟人工智能算法，结合外部环境（天气、风速）、重大环境事件以及WQI水质指数等因素，并依靠大量脱敏数据不断训练并优化。该模型计算得出水质或特定参数的预测值（P值），实现对河道断面水质情况和特定参数的预警、预测，并可与监测获得的实际值（A值）进行比较。模型同时内嵌自我学习、自我完善、自我补充的“机器自学习”功能，无需人为修改即可通过不断学习已有数据，自动使预警预报日趋完善、准确。串联全局 - 规模化集成配套：哈希旗下公司拥有可靠的在仪表、系统的集成能力，可以满足并高质量完成主要工况下一系列集成配套工作。集成系统可形成完整的闭环测量系统，包括固定式监测站、微型监测站、浮标监测站、原位监测站、岸边式监测站等各种形式。形成闭环 - 数字展示平台：通过与内外部伙伴的合作与开发，哈希的解决方案可以满足数据展示大屏，手机APP，以及（数据）上云等需求。同时包括哈希公司自主研发的的Prognosys预诊断系统，可以直观的提供给用户相关仪表的状态信息功能，显示仪表的状态和维护需求：哈希（中国）水质监测 & 预警整体解决方案能够提供实时水质数据与仪表状态、提前（≥72小时）预警水质情况，给予决策部门充足时间准备解决方案，形成“实时监控 – 提前预警 – 及时决策”的良性闭环，符合党中央“推进国家治理体系和治理能力现代化”的目标和要求。除以上的水质监测及预警数字化解决方案，哈希公司还可提供与环境预警相关的水质综合监测解决方案。包括地表水环境应用解决方案、污染源监测解决方案、排水管网监测应用解决方案、流域治理水质监测应用解决方案、黑臭水体与海绵城市应用解决方案、智慧水务综合解决方案、近海水质监测解决方案等。从全方位、多角度为客户提供与水环境预警相关的水质监测方法和方式，为中国水环境监测贡献自己的力量。环境应急Instrument：鉴于环境污染事故的突发性和复杂性，环境应急监测技术也在不断发展进步中。您认为目前环境应急监测技术的发展情况如何？哈希：正是鉴于环境污染事故的突发性，不可预测性，对应急监测技术提出了快速、高效的需求。现在应急监测技术已经具有时间短，出数快，时效强等特点，对迅速查明污染物的种类、污染程度甚至发展趋势尽可能多地提供参考数据。但在污染物的排查筛选，微生物的快速监测方面还是有待改进和完善。Instrument：目前用于环境应急的仪器设备能否满足环境预警与应急需求？未来仪器设备开发中，还需要进行哪些改进和完善？哈希：目前用于应急监测的仪器主要是便携仪器，小巧，出数快，易操作是便携仪器的特点，满足应急检测需求。未来的开发方向主要是操作简便，可区别出不同的污染物的广谱性检测。Instrument：哈希在环境应急方面有哪些仪器产品或产品组合？相比于同类产品，贵公司产品有哪些优势？哈希：应急监测方面哈希有多款仪器可供选择：TX1315型便携式水质毒性分析仪、Hydrolab多参数水质监测仪、DREL1900系列便携式水质分析实验室、SL1000便携式多参数分析仪、HQ便携式电化学分析仪，以及便携式浊度计等。哈希产品灵活方便，可测多种不同的参数，适用于多种测量场合，高的防护等级，适用于较恶劣的环境，仪器坚固耐用，便于操作，结果准确。哈希有针对饮用水的预警类应用方案，主要包括便携的毒性仪，实时监督类应急方案，主要包括多参数水质分析仪（Hydrolab），针对污水的应急解决方案等（DREL1900）。（供稿：哈希高级应用专家郝祺、胡璇）