问题——水质安全保障对“更快、更密、更准”提出新要求 饮用水安全事关民生福祉。
随着城市供水系统规模扩大、原水水质受季节变化和极端天气影响更趋复杂,水质监测既要覆盖更多指标,也要提高频次与响应速度。
传统实验室多依赖人工采样、手工流转与分段检测,在高频运行、夜间保障、突发应急等场景下,容易面临效率瓶颈、人员负荷加重和安全风险等现实挑战。
如何在保障结果权威性的前提下提升监测能力,成为供水行业提质增效的重要课题。
原因——以自动化、标准化重塑实验室“生产线” 南京水务集团在公众开放日活动中展示的“全要素智慧实验室”,以“无人化作业+全流程追溯+集中调度”为核心思路,对水质检测链条进行系统再造。
在北河口水厂,搭载机械臂的无人采样车按预设路线在厂区内自动完成取样,具备全天候运行能力;采样完成后,AGV机器人将样品托盘自动转运至实验室入口。
样品瓶粘贴二维码,实现身份识别与全过程追溯,进入实验室后由机械臂完成抓取、开盖、扫码分配等动作,并按样品信息自动匹配检测项目与仪器设备。
在检测环节,实验室配置重金属ICP分析仪等自动化检测设备,覆盖国家标准要求的常规项目,包括重金属、消毒副产物、氨氮、高锰酸盐指数等。
各项数据实时回传至中央系统集中展示,形成从“现场采样”到“结果汇聚”的闭环管理。
企业相关负责人表示,当前系统处于方法验证阶段,重点在于确保自动化检测结果与国家标准方法保持一致,使报告具备同等效力,为推广应用夯实基础。
影响——效率、安全与治理能力同步提升 一是监测能力扩容,支撑更高频次监管。
现场工作人员介绍,系统可实现24小时连续运行。
对比以往同等检测频次需6至7名化验员轮班的模式,自动化运行显著降低重复性劳动占用,使实验室检测能力得到成倍提升,增强水厂日常“体检”的密度与稳定性,有利于更早发现异常变化。
二是响应速度加快,提升突发风险处置窗口期。
面对上游突发污染、强降雨导致原水浊度波动等情况,检测链条的自动化与实时回传可缩短从取样到出具数据的时间,为水厂及时调整工艺参数、优化加药与消毒策略争取主动。
三是人员从“操作岗”向“分析岗”转变。
自动化设备承担试剂操作和常规检测流程,可降低化验员接触有毒有害化学品的机会,减少职业暴露风险,同时释放人力投入科研攻关、质量控制和数据分析,推动监测工作从“做得多”向“看得懂、管得住”升级。
四是数据沉淀促进趋势研判。
长期高频数据积累,可为水源季节性变化规律、工艺适配性评估与风险点识别提供依据。
在建立稳定数据底座后,供水管理有望从“事后应对”进一步转向“提前预判”,为精细化运行和资源优化配置提供支撑。
对策——以标准验证与协同调度夯实推广基础 业内普遍关注的是,自动化并不等于简单“机器替人”,关键在于方法学一致性、质量控制体系与监督机制同步完善。
据介绍,该系统正在开展与国家标准方法的比对验证,确保不同批次、不同指标在自动流程下的准确度、精密度与可追溯性满足要求。
同时,围绕样品流转、设备校准、试剂管理、异常报警、数据留痕等环节,还需形成更加完善的操作规范和监管闭环,保证“高效率”不以牺牲“高可靠”为代价。
在资源配置方面,南京水务集团提出下一步将探索利用无人机等方式开展样品低空运送,推动从“服务单一水厂”向“全市统筹检测”延伸,通过集中检测、统一质控与调度管理,实现检测资源优化配置、跨区域支撑与应急快速响应。
同时,该项目还将服务科研课题示范,为行业标准体系建设提供实践样本与数据依据。
前景——从实验室升级走向城市水安全体系升级 面向未来,智慧化实验室的价值不止于提升单点效率,更在于与水源保护、供水调度、管网监测、应急管理等环节形成联动,构建覆盖“源头—过程—末端”的城市水安全治理体系。
随着验证工作推进与应用场景拓展,自动化、标准化、可追溯的检测体系有望成为城市供水保障的重要基础设施之一,为更高水平的民生保障与城市韧性建设提供支撑。
从机械臂取代人工采样到数据驱动风险预判,这场水质监测的“静默革命”不仅重构了传统水务作业模式,更折射出中国公共服务领域智能化转型的决心。
当技术创新与民生需求深度耦合,智慧城市建设的蓝图正通过一个个具体场景照进现实——水龙头里流淌的安全感,终将汇聚成高质量发展的时代注脚。