目前，我國的水環境質量差，COD排放總量約為2294.6萬噸，氨氮排放總量約為238.6萬噸，遠遠超出環境的容量，此外在我國的九個重要海灣中，三分之二的水質為差或者極差。再者，我國水環境隱患多，化工和石化等近80%的項目設在江河沿岸或是人口密集的敏感區域，甚至某些應用水水源保護區仍有違法排污的現象，自1995年以來我國共發生了1.1萬起的突發水環境事件，僅2014年就有六十起涉及水污染，因水環境引發的事件成顯著上升趨勢。

因此國家將水環境的保護工作作為生態建設的重要內容。明確以大氣、水、土壤污染防治為重點，以聯合立法、統一規劃、統一標準、統一監測、協同治污等十個方面為突破口，聯防聯控，共同改善區域生態環境質量，水質環保工作成為繼大氣環境質量后一大難題。

為了進一步推進水污染的防治工作，貫徹黨的二十大對生態文明建設做出了部署，習近平總書記對生態文明建設做出了一系列重要指示，強調加強水意識，推進綠色生態的發展，通過水質監測平臺，創建以環境監控監測為核心、以環境數據為中心、以環境綜合業務應用框架平臺為應用的環境監控監測系統。

美淼水環境總體監測方案

美淼水質監測系統以水源的視頻監控為基礎，結合水質監測算法，針對客戶需求，建立水質在線監測系統平臺，可實時監控水源、大氣質量，實現在線查詢及統計報表、在線監測自動預警、環保信息綜合分析等。提供對所屬地區各監測點的實時采集傳輸，實現在線歸集和排名反饋，為客戶提供數據分析和決策依據。

1.智能感知層

前端信息采集的基礎設施，主要包括水質、水量監控、視頻監控、污染源監控等信息采集設備，同時可接入手工監測數據。

2.網絡傳輸層

為前端水質/水量監測數據、視頻監控等各種信息提供高速可靠的傳輸通道，主要依托光纖傳輸或無線網絡。

3.數據服務與應用層

結合數據分析、模型模擬、GIS等技術，與水環境管理相結合，構建數據應用平臺，實現數據可視化應用、水質預測預報、污染溯源分析、監控運維管理等功能。

水環境視頻監測方案

通過視頻水質監測平臺的建設實現對環境視頻圖像數據資源的有效收集、存儲、整合、管理、分析，通過視頻圖像判斷水的污染程度（顏色）、漂浮物和油污監測，同時推動信息資產的管理、共享和利用，提高數據綜合分析應用和決策分析支撐能力。

一、圖片抓拍系統

接收來自現場的自動抓拍水源圖片信息，將圖片保存至本地進行存儲；

二、圖片處理系統

接收圖片抓拍系統轉發的水源及大氣圖片，利用水質監測算法，進行分析監測，同時將監測出的結果保存至數據庫中。

三、對外服務接口

對接客戶的軟件平臺提供數據訪問的接口，可定制化開發。

網絡傳輸拓撲結構

邊緣計算KZ-SN-SE5硬件參數

水污染視頻自動監測

該系統具有非接觸式探測的特點，不受空間高度、熱障、危險等環境條件的限制，使得該系統為危險以及不方便進入水源地區，傳統探測手段失效的特殊場所探測提供了一種有效的解決途徑。系統自動分析、識別視頻圖像內的水質，產生告警信息大大縮短了發現時間。

系統利用計算機視覺、人工智能以及閉路電視監控技術，通過視頻圖像來分析水體的污染程度、監測水面是否有大面積油污、指定區域內是否有漂浮物等。當有大面積油污或者漂浮物時觸發報警。

圖為水質污染、油污、漂浮物報警

美淼水環境視頻監測方案優勢

一、先進物體比對識別技術

物體比對的核心算法支持多狀態、不同環境條件下的圖像數據，支持多種格式圖片的識別比對。支持部分塊比對、自動/手工姿態調整、手工定位置，支持單多張圖片的復合模板比對等。具備檢測功能和矯正功能。

二、圖片預處理

當獲取圖片的來源不同，質量不統一時，不利于業務人員辨別或者機器比對，可以采用一些預處理技術。比如，利用圖片增強處理提高其圖片質量來適應圖片比對的需求，對不同狀態的圖像進行圖像自動增強處理等可提升圖像比對速率及正確率。

三、多層結構與分布式計算

采用成熟的多層體系結構，使整個平臺具有穩定、安全、可擴充等優點。平臺采用分布式比對架構，充分利用硬件資源，并有良好的擴展性。

四、高性能數據建模

采用多機并行、分區段批量建模方式，快速高效；采用先進的特征提取技術，適應多種照片源，入庫率不小于99.95%；支持自動建模、手工建模、批量錄入、比對時錄入等不同的建模方式。

五、快速比對

采用64位平臺技術，有效使用大內存，將比對模板全部載入物理內存，減少對數據庫或模板文件的訪問次數，提高比對速度，縮短平臺響應時間。同時，采用分布式比對架構，使系統可以隨比對單元的增加，接近線性地提高平臺比對性能。系統在I7—4770處理器，16G內存機器下，10萬比對時間達到30毫秒，100萬比對時間達到78毫秒，比對速度快，速度國內領先。

六、自動數據更新

擁有自動數據導入與自動建模功能，自動進行數據更新，同時可以根據工作需要設定更新時間和更新條件，對多個數據源的更新，及部分數據導入，遠程建模。

七、多種比對模式

平臺實現同步比對識別、同步比對報警、異步比對識別、異步比對報警等不同的比對模式，并提供圍繞相關模式運行的技術實現和保障手段。支持1:N與1:1的不同的比對方式，附加篩選條件后的分類比對，提高比對速度和識別率。可以增加年齡段、性別、地區多種約束條件，可設置比對閾值、組合比對庫進行比對。