在江蘇鹽城灌河流域下游的一處灌區(qū)渠首，農(nóng)民老王擰開灌溉水閥，水流涌入農(nóng)田。他望著水面漂浮的浮標(biāo)，對身邊的技術(shù)員感慨：“以前澆水全憑經(jīng)驗，鹽堿水破壞莊稼，現(xiàn)在這‘小圓筒’隨時告訴我水干不干凈，連施肥量都能省兩成?！?/strong>

鹽城，這個擁有近千萬畝耕地的農(nóng)業(yè)大市，境內(nèi)河網(wǎng)密布，灌區(qū)密集。作為國家商品糧基地，鹽城農(nóng)業(yè)灌溉用水效率直接關(guān)系糧食安全與生態(tài)保護。同時，鹽城擁有全省最大的沿海灘涂灌溉區(qū)（占全市耕地面積62%），地下水位易受鹽堿滲透。

2024年秋，一批搭載“全光譜多參數(shù)傳感器”的凱米斯智能浮標(biāo)在鹽城北部灌區(qū)悄然布放，拉開了農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)監(jiān)測智慧升級的序幕。

農(nóng)業(yè)命脈的隱憂

鹽城市水利局2024年8月發(fā)布的招標(biāo)文件顯示，該市正推進“農(nóng)業(yè)灌區(qū)精準(zhǔn)計量試點項目”，項目核心任務(wù)直指痛點：摸清灌區(qū)取用水情況，構(gòu)建用水模型，分析用水合理性。

在灌河流域，農(nóng)田與河道交織成網(wǎng)。當(dāng)?shù)厝∷O(jiān)測站散布在各大中型灌區(qū)，承擔(dān)著水資源監(jiān)控重任。傳統(tǒng)監(jiān)測依賴人工采樣和單一參數(shù)傳感器，效率低下且數(shù)據(jù)滯后。

“突發(fā)污染無法及時預(yù)警，設(shè)備維護成本居高不下”，一位參與項目的水利工程師坦言，“鹽城灌區(qū)類型多樣，取水口分散，還受潮汐和農(nóng)業(yè)面源污染雙重影響，急需更高效的監(jiān)測手段”。

更嚴(yán)峻的是水質(zhì)隱患。報告顯示，農(nóng)田灌溉水需檢測生化需氧量（BOD）、化學(xué)需氧量（COD）、重金屬、石油類等30余項指標(biāo)。一旦超標(biāo)灌溉，輕則導(dǎo)致作物減產(chǎn)，重則引發(fā)食品安全問題。

光譜技術(shù)破局

面對挑戰(zhàn)，鹽城引入的凱米斯智能監(jiān)測浮標(biāo)給出了創(chuàng)新答案。其搭載的在線全光譜多參數(shù)傳感器以及拓展專項參數(shù)傳感器，成為破解灌區(qū)監(jiān)測難題的關(guān)鍵利器。

在技術(shù)層面，這套系統(tǒng)實現(xiàn)了三大突破：

全光譜掃描能力：告別試劑，采用光譜技術(shù)，同時捕捉十余項核心指標(biāo)。鹽城農(nóng)田關(guān)注的pH、BOD、COD、氨氮、硝酸鹽等參數(shù)盡在掌握。

秒級響應(yīng)機制：將數(shù)據(jù)傳輸頻率從“小時級”提升至“秒級”，為污染預(yù)警爭取黃金時間。浮標(biāo)通過RS-485接口及Modbus協(xié)議實時上傳數(shù)據(jù)，管理人員可隨時遠程查看。

綠色監(jiān)測模式：采用無試劑檢測原理，避免化學(xué)監(jiān)測帶來的二次污染。太陽能與高容量鋰電池組合供電，保障連續(xù)陰雨60天不間斷運行。

更令人心動的是其 “水土相服”的適應(yīng)性。凱米斯科技光譜傳感器采用316L不銹鋼外殼，達到軍工級IP68防護標(biāo)準(zhǔn)，能長期耐受腐蝕性水體。針對鹽城沿海多風(fēng)浪的環(huán)境，其抗干擾設(shè)計通過自動濁度補償算法，有效消除懸浮物對測量的影響。

光譜技術(shù)破局

凱米斯浮標(biāo)在鹽城的應(yīng)用絕非簡單設(shè)備移植，而是深度契合地方特色的定制化實踐。項目團隊針對鹽城特點打造了三大應(yīng)用亮點：

潮汐河道專用算法：針對灌河流域受潮汐影響的特點，開發(fā)補償算法，消除水位波動對監(jiān)測數(shù)據(jù)的干擾。在雨季，系統(tǒng)自動耦合降雨數(shù)據(jù)與灌溉用水時間，校準(zhǔn)取用水量關(guān)系模型。

灌區(qū)“四維感知”網(wǎng)絡(luò)：在不同水資源分區(qū)選取多個典型灌區(qū)，布設(shè)浮標(biāo)陣列。每個浮標(biāo)如同一個“水上哨兵”，形成覆蓋水源、渠首、田間、尾水的立體監(jiān)測網(wǎng)。

對接農(nóng)業(yè)灌溉云平臺：監(jiān)測數(shù)據(jù)直接接入農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，實現(xiàn)田間計量數(shù)據(jù)與光譜監(jiān)測數(shù)據(jù)的雙重驗證，用水合理性分析效率提高40%。

凱米斯浮標(biāo)系統(tǒng)在鹽城灌區(qū)的應(yīng)用，已超越單純的技術(shù)升級，形成 “生態(tài)-經(jīng)濟-管理”三重價值共振。生態(tài)價值方面，為鹽城構(gòu)建起灌區(qū)水質(zhì)安全早期預(yù)警體系，水質(zhì)異常觸發(fā)平臺預(yù)警；經(jīng)濟價值方面，對比傳統(tǒng)監(jiān)測方式，浮標(biāo)系統(tǒng)使單站運維成本降低60%，人力投入減少80%。在管理維度，項目形成“監(jiān)測-預(yù)警-處置-反饋”閉環(huán)。

隨著浮標(biāo)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)向鹽城更多灌溉流域覆蓋，這項技術(shù)將支撐起 “江淮糧倉”更精密的用水管理。當(dāng)秋收時節(jié)稻浪翻滾，每一粒飽滿的稻谷中，都蘊藏著光譜感知為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)注入的科技基因。