新測量原理、新材料、新算法等的出現(xiàn)也推動(dòng)者水質(zhì)分析儀器的發(fā)展。如新的測量原理:LIBS(激光誘導(dǎo)擊穿光譜)、HMA(混合多光譜分析)、MWDXRF(單波長色散X射線熒光分析),生物技術(shù)等逐漸被在線水質(zhì)分析儀器采用,因而將出現(xiàn)更多能夠?qū)崿F(xiàn)在線分析的水質(zhì)參數(shù)。
石墨烯、納米材料、生物芯片等新材料也為新測量原理在線水質(zhì)分析儀器的應(yīng)用提供了物質(zhì)支撐?;瘜W(xué)計(jì)量學(xué)將會(huì)在水質(zhì)分析中得到越來越多的應(yīng)用;各種新算法及水質(zhì)模型的出現(xiàn),也將提升各種新型在線水質(zhì)分析儀器的功能及完善數(shù)據(jù)后處理,提供更多的有價(jià)值的水質(zhì)信息和數(shù)據(jù)。
對于水質(zhì)分析儀器未來的發(fā)展,主要有:智能化將成為在線水質(zhì)分析儀控制器的主流,將具有網(wǎng)絡(luò)功能,具有更多人機(jī)互動(dòng)方式,如手勢、語音控制;通過云計(jì)算可實(shí)現(xiàn)儀器間數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)再處理。
其傳感器將主要朝小型化、低成本化發(fā)展,將可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)直接傳輸,更多的水質(zhì)參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測。軟件方面,除了儀器本身的控制軟件和數(shù)據(jù)分析軟件,各種通訊、數(shù)據(jù)分析及處理的應(yīng)用軟件出現(xiàn),水質(zhì)識別軟件將成為現(xiàn)實(shí)。
此外,在線水質(zhì)分析儀器將具有自學(xué)習(xí)和自我管理、自適應(yīng)功能,能夠根據(jù)環(huán)境和操作者的變化,以及儀器自身狀態(tài)做出主動(dòng)調(diào)整或預(yù)警;儀器能夠記錄和提醒各種使用維護(hù)信息,引導(dǎo)儀器使用人員做好儀器主動(dòng)維護(hù)、備品備件管理以及儀器使用壽命預(yù)測等工作,提高工作效率。
程立介紹說,不僅是儀器硬件和分析技術(shù),軟件和數(shù)據(jù)處理技術(shù)也將是在線水質(zhì)分析儀器的重要組成部分。隨著,大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算的出現(xiàn),將改變以前分布在不同部門、不同個(gè)體的數(shù)據(jù)管理和信息的使用方式;來自于在線水質(zhì)分析儀器的大量數(shù)據(jù)可以迅速得到處理和分析,建立區(qū)域或流域水質(zhì)基線,建立目標(biāo)地區(qū)的水質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫;構(gòu)建以水質(zhì)預(yù)測以及安全預(yù)警為目的的算法和數(shù)學(xué)模型,指導(dǎo)政府水務(wù)管理和人們的用水行為。
未來,我們是否可以在目前基于數(shù)學(xué)模型算法的創(chuàng)新技術(shù)基礎(chǔ)上,利用大數(shù)據(jù)云計(jì)算的方式,進(jìn)行例如流域等大區(qū)域的水質(zhì)綜合預(yù)測預(yù)警,都是值得期待的。
此外,程立特別介紹了移動(dòng)水質(zhì)分析技術(shù)。移動(dòng)水質(zhì)分析設(shè)備包括便攜式分析儀器和預(yù)制試劑。移動(dòng)分析作為一種“非連續(xù)實(shí)時(shí)分析技術(shù)”,在未來將成為傳統(tǒng)在線水質(zhì)分析技術(shù)的補(bǔ)充和發(fā)展。
程立介紹說,在儀器小型化的基礎(chǔ)上,移動(dòng)水質(zhì)分析設(shè)備還會(huì)增加無線通訊以及GPS等功能,各種數(shù)據(jù)處理分析及傳輸?shù)腁PP會(huì)大量出現(xiàn),為大數(shù)據(jù)處理中心提供更多的數(shù)據(jù)信息。現(xiàn)有的移動(dòng)終端會(huì)增加水質(zhì)分析功能,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)水質(zhì)分析技術(shù)的民用化。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及和云計(jì)算的出現(xiàn),使得移動(dòng)水質(zhì)分析的數(shù)據(jù)共享成為現(xiàn)實(shí);在適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)載體支持下,可以獲得區(qū)域范圍內(nèi)大量的實(shí)時(shí)水質(zhì)數(shù)據(jù);移動(dòng)分析可以比傳統(tǒng)固定式在線分析提供成本更低、覆蓋范圍更廣、信息量更大的數(shù)據(jù)。由于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的出現(xiàn),能夠由非專業(yè)分析人員提供非傳統(tǒng)意義的水質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù),對水質(zhì)綜合評估會(huì)變得越來越有價(jià)值。
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