【第六届原创】水环境监测仪器研发切入点和创新点浅析

水源守护者

楼主 | 收藏 | 举报 2013-06-26 00:13 浏览: 121 回复: 8

水环境监测仪器研发切入点和创新点浅析

随着经济的发展，和人民群众环保意识的觉醒，人们对环境的关注度日益增强，因此环境监测的技术也需要不断提高。这对于仪器的设计、研发人员来说可谓是机遇与挑战并存。一方面，新仪器的研发会有广泛的用户群；另一方面，用户对新仪器的要求也越来越高。如何设计出一款有一定创新性，同时能迎合市场需要的仪器成为了仪器研发人员的首要任务。下面我从用户角度谈谈对水环境监测仪器研发的一些想法

1. 用户应用方向分析

做研发前，我们首先要知道行业的一些基本情况，重点了解用户的需求。目前，全国已形成了国家、省、市、县4级环境监测网络。环保系统共设有2200多个监测站（其中水质自动监测站161个），主要负责环境质量监测、污染源监测、污染事故应急监测、污染物总量控制监测、环境预警监测，环境污染治理工程效果监测等等。

了解了这些情况，我们就能对研发方向有个大体的把握了。接下去要做的就是寻找切入点和创新点。

（上述两个图网上截取的，不是本人制作）

2. 仪器研发的切入点和创新点

水环境监测类仪器研发需要本着以用户需要为主导，服务环境管理的思想。所以我们可以以用户的主要任务为切入点进行思考，寻找创新的可能性。

2.1 以服务常规监测为切入点

目前，环境质量监测、污染源监督性监测、以及环境污染治理工程效果监测是环境监测部门的重点监测任务。这些任务主要以实验室分析为主，项目涵盖水体理化指标、无机阴离子、营养盐及有机污染综合指标、金属类、有机物指标等108项（环保部暂定的），涉及到的仪器有pH计（一般为多参数，带电导等功能的）、离子选择电极、分光光度计（包括红外、紫外、可见光、荧光等）、离子色谱仪、原子吸收仪、气象色谱仪、液相色谱仪以及各类联用设备等。

这类实验室仪器的创新主要有几方面可能：

a.通过改进仪器结构以及各类部件，提高检测灵敏度、降低检出限（比如随着光电倍增管性能的提高，可以显著减低信噪比）；

b.通过改变某些处理方式，扩大仪器的适用范围或者使之能测定以前干扰较大的水样。提高特殊水样测定结果可靠性（比如研发分子吸收光谱仪，使有浊度和色度水样的测定结果更加可靠）

c.通过一定手段实现检测的自动化，降低操作人员的劳动强度

d.通过改变某些处理或联用技术，实现更多物质检测的可能性（比如GC与MS联用、ICP与MS联用等）

e.构建能实现各类功能整合的多功能仪器。比如将TOC和煤中硫仪器整合就成了硫碳仪（当然部分部件和参数需要根据需要加以调整）

2.2 以服务污染事故应急监测为切入点

突发性污染事故监测是环境监测部门需要妥善处理的一个重要任务（关系到很多人的乌纱帽），仪器需要具备便携、快速、对环境适应性强等特点，必要时可以对实验精度等要求可以做出一定程度的妥协

操作的便捷性、对电等条件的要求较低、颠簸/震动对仪器测定影响较小。

这类仪器的创新主要有几方面可能：

a. 将实验室仪器改变成便携式仪器，但其还必须满足操作便捷、对电等条件的要求较低、颠簸/震动对仪器测定影响较小等特点

b. 出于对监测人员的保护，在仪器设计中还可以做成远程操作型的，通过无线传输信号实现对仪器的远程操作。（这类创新比较简单，但是也许就是未来的发展趋势）

c. 开发快速测定仪器，将很多需要长时间测定的方法改变成短时间的方法，这样在一定程度能更能满足应急监测的快速响应需要

d. 综合毒性分析，这个目前市场上已经有挺多仪器，以发光菌急性毒性测试为主。由于存在仪器测定精度较低等缺点，该方法暂无国标。如果能研制出一种稳定性较高的仪器及配套方法（掌握专利技术），将其国标化，那就财源滚滚了

2.3 以服务自动站监测为切入点

目前，水环境自动站和水污染源监测点遍布大江南北，但成熟的分析方法/仪器仅局限于pH、DO、水温、TP、TN、COD、TOC、氨氮、氰化物、酚类等少数几个指标，无法对污染状况或污染物排放情况进行非常有效的控制。未来的环境监测网络中自动站建设肯定是一个重点。所以开发自动站仪器有着远大的前途。

这类仪器的创新主要有几方面可能：

a．开发新的在线自动监测项目，适应不断提高的环境监测任务需要。可以针对不同行业的特征污染物进行设计。原理参照实验室方法。

b. 改进现有仪器的性能，如提高精度、适应特殊水体等

c. 完善数据综合分析系统。以数据综合分析为切入点，建立网络数据联合分析系统。比如流域中各个自动站的数据联用就可以判断某个污染物扩散情况（前提是该污染物在流域自动站中有监测仪器）

2.4 以服务预警监测为切入点

环境预警监测是环保部新近提出的观点，这也将引导水环境监测仪器的一个新方向。

这类仪器的创新主要有几方面可能：

a. 完善生物安全综合监测仪器。如生物毒性在线分析仪，这类仪器目前尚处于开发阶段，应用不是很多，而且效果不是非常理想，需要不断改进。当这类仪器开发成熟时，将会有很大的市场。

b. 以各类模型为基础构建监测仪器。这类创新其实不在于仪器，而在于数据分析方法，只要做出模型，形成专利，仪器只是作为运行平台的一个搭售品。

c. 与上一条类似，也是以软件作为设计卖点的。采用多种手段联用，实现数据可视化管理。将数据采集与地理信息系统挂钩，以arcgis为平台构建系统。这个技术使得管理者看到的不单单是数据表，而是可视化图像。结合预警的阈值，可实现预警的目的。

PS：此外进口仪器国产化也是一个不错的思路

心动了不，赶紧行动吧。找个自己感兴趣的领域深入挖掘下，肯定会有收获的。

水源守护者

楼主 | 收藏 | 举报 2013-06-26 00:13 浏览: 121 回复: 8

水环境监测仪器研发切入点和创新点浅析

随着经济的发展，和人民群众环保意识的觉醒，人们对环境的关注度日益增强，因此环境监测的技术也需要不断提高。这对于仪器的设计、研发人员来说可谓是机遇与挑战并存。一方面，新仪器的研发会有广泛的用户群；另一方面，用户对新仪器的要求也越来越高。如何设计出一款有一定创新性，同时能迎合市场需要的仪器成为了仪器研发人员的首要任务。下面我从用户角度谈谈对水环境监测仪器研发的一些想法

1. 用户应用方向分析

做研发前，我们首先要知道行业的一些基本情况，重点了解用户的需求。目前，全国已形成了国家、省、市、县4级环境监测网络。环保系统共设有2200多个监测站（其中水质自动监测站161个），主要负责环境质量监测、污染源监测、污染事故应急监测、污染物总量控制监测、环境预警监测，环境污染治理工程效果监测等等。

了解了这些情况，我们就能对研发方向有个大体的把握了。接下去要做的就是寻找切入点和创新点。

（上述两个图网上截取的，不是本人制作）

2. 仪器研发的切入点和创新点

水环境监测类仪器研发需要本着以用户需要为主导，服务环境管理的思想。所以我们可以以用户的主要任务为切入点进行思考，寻找创新的可能性。

2.1 以服务常规监测为切入点

目前，环境质量监测、污染源监督性监测、以及环境污染治理工程效果监测是环境监测部门的重点监测任务。这些任务主要以实验室分析为主，项目涵盖水体理化指标、无机阴离子、营养盐及有机污染综合指标、金属类、有机物指标等108项（环保部暂定的），涉及到的仪器有pH计（一般为多参数，带电导等功能的）、离子选择电极、分光光度计（包括红外、紫外、可见光、荧光等）、离子色谱仪、原子吸收仪、气象色谱仪、液相色谱仪以及各类联用设备等。

这类实验室仪器的创新主要有几方面可能：

a.通过改进仪器结构以及各类部件，提高检测灵敏度、降低检出限（比如随着光电倍增管性能的提高，可以显著减低信噪比）；

b.通过改变某些处理方式，扩大仪器的适用范围或者使之能测定以前干扰较大的水样。提高特殊水样测定结果可靠性（比如研发分子吸收光谱仪，使有浊度和色度水样的测定结果更加可靠）

c.通过一定手段实现检测的自动化，降低操作人员的劳动强度

d.通过改变某些处理或联用技术，实现更多物质检测的可能性（比如GC与MS联用、ICP与MS联用等）

e.构建能实现各类功能整合的多功能仪器。比如将TOC和煤中硫仪器整合就成了硫碳仪（当然部分部件和参数需要根据需要加以调整）

2.2 以服务污染事故应急监测为切入点

突发性污染事故监测是环境监测部门需要妥善处理的一个重要任务（关系到很多人的乌纱帽），仪器需要具备便携、快速、对环境适应性强等特点，必要时可以对实验精度等要求可以做出一定程度的妥协

操作的便捷性、对电等条件的要求较低、颠簸/震动对仪器测定影响较小。

这类仪器的创新主要有几方面可能：

a. 将实验室仪器改变成便携式仪器，但其还必须满足操作便捷、对电等条件的要求较低、颠簸/震动对仪器测定影响较小等特点

b. 出于对监测人员的保护，在仪器设计中还可以做成远程操作型的，通过无线传输信号实现对仪器的远程操作。（这类创新比较简单，但是也许就是未来的发展趋势）

c. 开发快速测定仪器，将很多需要长时间测定的方法改变成短时间的方法，这样在一定程度能更能满足应急监测的快速响应需要

d. 综合毒性分析，这个目前市场上已经有挺多仪器，以发光菌急性毒性测试为主。由于存在仪器测定精度较低等缺点，该方法暂无国标。如果能研制出一种稳定性较高的仪器及配套方法（掌握专利技术），将其国标化，那就财源滚滚了

2.3 以服务自动站监测为切入点

目前，水环境自动站和水污染源监测点遍布大江南北，但成熟的分析方法/仪器仅局限于pH、DO、水温、TP、TN、COD、TOC、氨氮、氰化物、酚类等少数几个指标，无法对污染状况或污染物排放情况进行非常有效的控制。未来的环境监测网络中自动站建设肯定是一个重点。所以开发自动站仪器有着远大的前途。

这类仪器的创新主要有几方面可能：

a．开发新的在线自动监测项目，适应不断提高的环境监测任务需要。可以针对不同行业的特征污染物进行设计。原理参照实验室方法。

b. 改进现有仪器的性能，如提高精度、适应特殊水体等

c. 完善数据综合分析系统。以数据综合分析为切入点，建立网络数据联合分析系统。比如流域中各个自动站的数据联用就可以判断某个污染物扩散情况（前提是该污染物在流域自动站中有监测仪器）

2.4 以服务预警监测为切入点

环境预警监测是环保部新近提出的观点，这也将引导水环境监测仪器的一个新方向。

这类仪器的创新主要有几方面可能：

a. 完善生物安全综合监测仪器。如生物毒性在线分析仪，这类仪器目前尚处于开发阶段，应用不是很多，而且效果不是非常理想，需要不断改进。当这类仪器开发成熟时，将会有很大的市场。

b. 以各类模型为基础构建监测仪器。这类创新其实不在于仪器，而在于数据分析方法，只要做出模型，形成专利，仪器只是作为运行平台的一个搭售品。

c. 与上一条类似，也是以软件作为设计卖点的。采用多种手段联用，实现数据可视化管理。将数据采集与地理信息系统挂钩，以arcgis为平台构建系统。这个技术使得管理者看到的不单单是数据表，而是可视化图像。结合预警的阈值，可实现预警的目的。

PS：此外进口仪器国产化也是一个不错的思路

心动了不，赶紧行动吧。找个自己感兴趣的领域深入挖掘下，肯定会有收获的。

老虎呦

沙发 | 回复 | 举报 2011-08-25 12:58

不错，有想法，学习了。

lhbsx

藤椅 | 回复 | 举报 2011-08-25 16:03

由于是外行需多向老师学习才是。

现代化

板凳 | 回复 | 举报 2012-02-10 14:06

进口仪器国产化好！

m2990394

马扎 | 回复 | 举报 2017-11-27 23:15

好

杭州赛连科技有限公司

地板 | 回复 | 举报 2017-12-12 10:10

感谢楼主，谢谢分享，我们是仪器线束生产厂家，楼主如果有需要可以联系我们
联系方式：练彬，15924157260

广州微嵌陈工

6楼 | 回复 | 举报 2018-05-07 08:54

感谢楼主分享，我是工业平板电脑，工业出触摸屏的生产厂家，有需要可联系
陈工：18818908541（微信同号）

Insm_8fa9e04a

7楼 | 回复 | 举报 2018-05-21 16:12

您好，Learning GUI是一种通用嵌入式开源GUI系统。可以在Linux系统下运行，也可以在M C U中裸奔！主要使用在LCD显示编程中，ucgui能用的地方，就能使用LearningGUI.emwin能用的地方，就能用LearningGUI.在嵌入式Linux系统中，也能使用LearningGUI 编程，在VxWorks中也能使用LearningGUI编程、、、仪器仪表，工控设备都能用的上！欢迎加入技术交流群！详情咨询QQ群：275782855 ???或本人QQ号960747373