项目交流与讲解

成果汇报

近日，我校信息工程学院的“智巡碧波 —— 多模态感知与边缘计算驱动的无人水质监测船”项目传出捷报，该创新项目为应对水污染挑战、守护水环境安全带来了全新的解决方案，展现了在科技创新与环保领域的实践成果。

随着工业化和城市化进程的加速，水污染问题日益严峻，对人们的生活和生态环境构成严重威胁。传统的水质监测方法存在效率低、成本高、实时性差等问题，难以满足实际需求。在此背景下，“智巡碧波” 无人水质监测船应运而生。该监测船以 NB - IoT 技术为基础，搭载北斗和 GPS 双定位系统，结合机器视觉技术与智能算法，具备高精度定位、自主巡航、智能避障、自主规划路径等功能。它能够在极端环境下代替人工采样，精准检测水温、PH 值等参数，降低人员安全风险，同时通过 4G 模组和摄像头实现视频画面传输。

在技术设计上，项目团队巧妙地将硬件与软件相结合。在硬件方面，以 STM32F405 为核心，集成多种传感器，并采用 FreeRTOS 实时操作系统进行控制。软件方面，设计了短距离遥控及微信小程序无限制远程交互两种控制模式，微信小程序集成了实时水质参数显示、船体轨迹追踪、污染热点地图可视化等功能，通过卡尔曼滤波、PID 算法、贪心算法等核心算法，实现自动导航、精准航行和路径规划。为实现数据的高效传输与监测，团队在阿里云物联网平台定义了物理模型，通过 NB - IoT 通信模块将采集数据发送至平台，实现后台实时显示监测。目前，该监测船已在象湖湿地公园、尖岗水库、新郑黄甫寨等地进行数据采样，成果显著。

谈及未来，项目团队满怀信心。他们表示，将继续完善技术，拓展应用场景，在智慧水利建设、生态保护工程等领域发挥更大作用，为守护水域环境贡献力量。“轻舟智测千江水，众志同护一方清”，智巡碧波——无人水质监测船正以科技创新为引领，开启水质监测新篇章。

（撰稿 ：范甜甜 ；审核 ：杨裴裴）