集水面清洁、水质监测、鱼类鸟类识别、自主巡河等功能于一身的全国首套多功能无人船;首次实现从上游承接水质净化厂的尾水到下游高品质水质的“草-螺-鱼”复合生态系统;有机融合大数据、物联网和AI技术,打造“能掐会算”的水域数治平台……随着一批新产品、新技术的应用,即将迎来第七届中国国际进口博览会的国家会展中心周边河道基本治理完成,为进博会营造了水清岸绿的美好景观。
10月28日,在国家会展中心附近的蟠龙市河上,一艘多功能无人船正式投入使用,标志着蟠龙水域历时一个月的水环境治理、生态修复工作顺利完成,进入日常维护阶段。承接蟠龙水域水生态修复保护与运维管理服务的上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司研究院院长吕永鹏告诉记者,和有人驾驶的传统河道清洁船不同,这艘全国首创的多功能无人船可以24小时不间断作业,全天候全自动进行水域保洁;搭载的水下摄像机,可完成生物多样性实时监测与分析,上方摄像头还可对水域上的鸟类进行识别。
“通过检测,该水域的清澈度与水下环境都有了明显提升,水质由过去的三到四类水提升至核心区主要水质指标二类标准。”吕永鹏介绍,让蟠龙水域“清水畅流”的奥秘是,以纯物理与生物修复方式构建了一个“螺-草-鱼”复合生态系统。
据悉,在项目策划前期,徐泾镇当地管理部门就提出了运用自然生态手法,保障进博会及周边水域高品质水环境。对此,上海市政总院项目团队为构建更好的水系生境,在河道里引入上海本土水草物种密齿苦草,吸收水里的氮、磷等营养物质;引入以河中漂浮的底泥为食的螺;又引进以密齿苦草为食的本土鱼类,防止水草过度生长。“由此,草、螺、鱼形成一个完整的、闭环的生物链系统。这也是全国首次实现将上游水质净化厂的尾水以生态的方式净化为高品质水质的保护修复项目,也是属于上海的独特‘水配方’。”吕永鹏说。
此外,在水域综合治理与运维管理中,还使用了水域数治运管平台、多源光谱水质自动监测站、无人机等多项新技术,实时监控水质和生物多样性变化,保障水域治理工作的高效性和精准性。
特别是系统整合多项智能装备实时数据的水域数治运管平台,可实现远程多场景控制模式,全面支持水生态修复保护与运维管理,被称为“能掐会算可控”的智能大脑。吕永鹏介绍,“能掐”是指平台具备智能采集及实时预警能力,通过无人机、无人船、水生态监测、水质监测等设备,自动采集水环境工作区水面、水下的立体层次多维数据,实时掌握河道运行状态和水生态情况,对异常情况作出预警。“会算”是指平台具备智能仿真及态势研判能力,智能组织各类数据进行综合运算,精准预测水生态水环境演变态势,并推演相应的管控方案,生成工作指令,辅助专业水环境运维工程师对水生态管控作出最佳决策。“可控”是指平台具备无人干预自动值守能力,根据指令自动分配工作,实现曝气、补植、投放、推流等各类水生态设备的远程启停、实现水闸开度的自动调控;根据关键指标对调控方案进行自学习调整,保障蟠龙水生态水环境的稳定运行。“数智平台有机融合大数据、物联网和AI技术,通过多种算法手段,可实现对蟠龙水环境片区的智能化管理。”