江苏盐城农业灌区水质监测:凯米斯科技“光谱浮标”守护万亩农田

作者: Chemins 发布时间:2025-07-03 浏览次数:545

在江苏盐城灌河流域下游的一处灌区渠首,农民老王拧开灌溉水阀,水流涌入农田。他望着水面漂浮的浮标,对身边的技术员感慨:“以前浇水全凭经验,盐碱水破坏庄稼,现在这‘小圆筒’随时告诉我水干不干净,连施肥量都能省两成。”


盐城,这个拥有近千万亩耕地的农业大市,境内河网密布,灌区密集。作为国家商品粮基地,盐城农业灌溉用水效率直接关系粮食安全与生态保护。同时,盐城拥有全省最大的沿海滩涂灌溉区(占全市耕地面积62%),地下水位易受盐碱渗透。


2024年秋,一批搭载“全光谱多参数传感器”的凯米斯智能浮标在盐城北部灌区悄然布放,拉开了农业灌溉水质监测智慧升级的序幕。


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农业命脉的隐忧

盐城市水利局2024年8月发布的招标文件显示,该市正推进“农业灌区精准计量试点项目”,项目核心任务直指痛点:摸清灌区取用水情况,构建用水模型,分析用水合理性。


在灌河流域,农田与河道交织成网。当地取水监测站散布在各大中型灌区,承担着水资源监控重任。传统监测依赖人工采样和单一参数传感器,效率低下且数据滞后。


“突发污染无法及时预警,设备维护成本居高不下”,一位参与项目的水利工程师坦言,“盐城灌区类型多样,取水口分散,还受潮汐和农业面源污染双重影响,急需更高效的监测手段”。


更严峻的是水质隐患。报告显示,农田灌溉水需检测生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、重金属、石油类等30余项指标。一旦超标灌溉,轻则导致作物减产,重则引发食品安全问题。 


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光谱技术破局

面对挑战,盐城引入的凯米斯智能监测浮标给出了创新答案。其搭载的在线全光谱多参数传感器以及拓展专项参数传感器,成为破解灌区监测难题的关键利器。


在技术层面,这套系统实现了三大突破:


全光谱扫描能力:告别试剂,采用光谱技术,同时捕捉十余项核心指标。盐城农田关注的pH、BOD、COD、氨氮、硝酸盐等参数尽在掌握。


秒级响应机制:将数据传输频率从“小时级”提升至“秒级”,为污染预警争取黄金时间。浮标通过RS-485接口及Modbus协议实时上传数据,管理人员可随时远程查看。


绿色监测模式:采用无试剂检测原理,避免化学监测带来的二次污染。太阳能与高容量锂电池组合供电,保障连续阴雨60天不间断运行。


更令人心动的是其 “水土相服”的适应性。凯米斯科技光谱传感器采用316L不锈钢外壳,达到军工级IP68防护标准,能长期耐受腐蚀性水体。针对盐城沿海多风浪的环境,其抗干扰设计通过自动浊度补偿算法,有效消除悬浮物对测量的影响。


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光谱技术破局

凯米斯浮标在盐城的应用绝非简单设备移植,而是深度契合地方特色的定制化实践。项目团队针对盐城特点打造了三大应用亮点:


潮汐河道专用算法:针对灌河流域受潮汐影响的特点,开发补偿算法,消除水位波动对监测数据的干扰。在雨季,系统自动耦合降雨数据与灌溉用水时间,校准取用水量关系模型。


灌区“四维感知”网络:在不同水资源分区选取多个典型灌区,布设浮标阵列。每个浮标如同一个“水上哨兵”,形成覆盖水源、渠首、田间、尾水的立体监测网。


对接农业灌溉云平台:监测数据直接接入农业灌溉系统,实现田间计量数据与光谱监测数据的双重验证,用水合理性分析效率提高40%。


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凯米斯浮标系统在盐城灌区的应用,已超越单纯的技术升级,形成 “生态-经济-管理”三重价值共振。生态价值方面,为盐城构建起灌区水质安全早期预警体系,水质异常触发平台预警;经济价值方面,对比传统监测方式,浮标系统使单站运维成本降低60%,人力投入减少80%。在管理维度,项目形成“监测-预警-处置-反馈”闭环。


随着浮标监测网络向盐城更多灌溉流域覆盖,这项技术将支撑起 “江淮粮仓”更精密的用水管理。当秋收时节稻浪翻滚,每一粒饱满的稻谷中,都蕴藏着光谱感知为现代农业注入的科技基因。

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