江蘇鹽城農業灌區水質監測:凱米斯科技“光譜浮標”守護萬畝農田
在江蘇鹽城灌河流域下游的一處灌區渠首,農民老王擰開灌溉水閥,水流涌入農田。他望著水面漂浮的浮標,對身邊的技術員感慨:“以前澆水全憑經驗,鹽堿水破壞莊稼,現在這‘小圓筒’隨時告訴我水干不干凈,連施肥量都能省兩成。”
鹽城,這個擁有近千萬畝耕地的農業大市,境內河網密布,灌區密集。作為國家商品糧基地,鹽城農業灌溉用水效率直接關系糧食安全與生態保護。同時,鹽城擁有全省最大的沿海灘涂灌溉區(占全市耕地面積62%),地下水位易受鹽堿滲透。
2024年秋,一批搭載“全光譜多參數傳感器”的凱米斯智能浮標在鹽城北部灌區悄然布放,拉開了農業灌溉水質監測智慧升級的序幕。
農業命脈的隱憂
鹽城市水利局2024年8月發布的招標文件顯示,該市正推進“農業灌區精準計量試點項目”,項目核心任務直指痛點:摸清灌區取用水情況,構建用水模型,分析用水合理性。
在灌河流域,農田與河道交織成網。當地取水監測站散布在各大中型灌區,承擔著水資源監控重任。傳統監測依賴人工采樣和單一參數傳感器,效率低下且數據滯后。
“突發污染無法及時預警,設備維護成本居高不下”,一位參與項目的水利工程師坦言,“鹽城灌區類型多樣,取水口分散,還受潮汐和農業面源污染雙重影響,急需更高效的監測手段”。
更嚴峻的是水質隱患。報告顯示,農田灌溉水需檢測生化需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)、重金屬、石油類等30余項指標。一旦超標灌溉,輕則導致作物減產,重則引發食品安全問題。
光譜技術破局
面對挑戰,鹽城引入的凱米斯智能監測浮標給出了創新答案。其搭載的在線全光譜多參數傳感器以及拓展專項參數傳感器,成為破解灌區監測難題的關鍵利器。
在技術層面,這套系統實現了三大突破:
全光譜掃描能力:告別試劑,采用光譜技術,同時捕捉十余項核心指標。鹽城農田關注的pH、BOD、COD、氨氮、硝酸鹽等參數盡在掌握。
秒級響應機制:將數據傳輸頻率從“小時級”提升至“秒級”,為污染預警爭取黃金時間。浮標通過RS-485接口及Modbus協議實時上傳數據,管理人員可隨時遠程查看。
綠色監測模式:采用無試劑檢測原理,避免化學監測帶來的二次污染。太陽能與高容量鋰電池組合供電,保障連續陰雨60天不間斷運行。
更令人心動的是其 “水土相服”的適應性。凱米斯科技光譜傳感器采用316L不銹鋼外殼,達到軍工級IP68防護標準,能長期耐受腐蝕性水體。針對鹽城沿海多風浪的環境,其抗干擾設計通過自動濁度補償算法,有效消除懸浮物對測量的影響。
光譜技術破局
凱米斯浮標在鹽城的應用絕非簡單設備移植,而是深度契合地方特色的定制化實踐。項目團隊針對鹽城特點打造了三大應用亮點:
潮汐河道專用算法:針對灌河流域受潮汐影響的特點,開發補償算法,消除水位波動對監測數據的干擾。在雨季,系統自動耦合降雨數據與灌溉用水時間,校準取用水量關系模型。
灌區“四維感知”網絡:在不同水資源分區選取多個典型灌區,布設浮標陣列。每個浮標如同一個“水上哨兵”,形成覆蓋水源、渠首、田間、尾水的立體監測網。
對接農業灌溉云平臺:監測數據直接接入農業灌溉系統,實現田間計量數據與光譜監測數據的雙重驗證,用水合理性分析效率提高40%。
凱米斯浮標系統在鹽城灌區的應用,已超越單純的技術升級,形成 “生態-經濟-管理”三重價值共振。生態價值方面,為鹽城構建起灌區水質安全早期預警體系,水質異常觸發平臺預警;經濟價值方面,對比傳統監測方式,浮標系統使單站運維成本降低60%,人力投入減少80%。在管理維度,項目形成“監測-預警-處置-反饋”閉環。
隨著浮標監測網絡向鹽城更多灌溉流域覆蓋,這項技術將支撐起 “江淮糧倉”更精密的用水管理。當秋收時節稻浪翻滾,每一粒飽滿的稻谷中,都蘊藏著光譜感知為現代農業注入的科技基因。