2025年9月15至17日，中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)智慧水務(wù)專業(yè)委員會(huì)2025年年會(huì)暨城鎮(zhèn)智慧水務(wù)論壇在廣西桂林舉辦，芯視界（北京）科技有限公司受邀參加。芯視界（北京）科技有限公司副總裁孫常庫博士帶來的技術(shù)報(bào)告《破解排水管網(wǎng)“黑箱”困境：基于微型光譜感知的智能運(yùn)維新范式》引發(fā)行業(yè)關(guān)注。
他指出，我國城市排水管網(wǎng)正面臨“問題看不見、原因說不清、根源管不住、責(zé)任理不清”的四大難題。傳統(tǒng)人工排查手段效率低、精度差、安全風(fēng)險(xiǎn)高，而芯視界研發(fā)的量子點(diǎn)光譜傳感技術(shù)，將原本龐大的光譜儀微縮至指甲蓋大小的芯片，為城市地下“毛細(xì)血管”裝上全天候監(jiān)測(cè)的“量子之眼”。
城市地下困境：排水管網(wǎng)的“黑箱”挑戰(zhàn)
城市排水管網(wǎng)作為重要的城市生命線，直接關(guān)系到污水收集處理效能和城市黑臭水體治理成效。然而，這個(gè)龐大系統(tǒng)卻長期處于管理盲區(qū)。孫博士在論壇上展示的數(shù)據(jù)顯示，我國排水管網(wǎng)總長度已超過95.25萬公里，建成區(qū)排水管道密度達(dá)12.67公里/平方公里。如此龐大的基礎(chǔ)設(shè)施，加之系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)雜，傳統(tǒng)運(yùn)維模式難以應(yīng)對(duì)。
河道黑臭、污水溢流、污水處理廠進(jìn)水濃度偏低、城市內(nèi)澇等問題頻發(fā)。許多管網(wǎng)長期處于高水位運(yùn)行，無法看清井下真實(shí)情況；管網(wǎng)存在老化、破損、滲漏、堵塞等多種結(jié)構(gòu)性缺陷。不同區(qū)域管理責(zé)任不清，歷史欠賬多，缺乏長效數(shù)據(jù)支撐，導(dǎo)致許多問題難以溯源。即便經(jīng)過多次排查整治，一些痛點(diǎn)依然反復(fù)出現(xiàn)。
技術(shù)破局：量子點(diǎn)光譜傳感的顛覆性創(chuàng)新
面對(duì)城市排水系統(tǒng)的復(fù)雜挑戰(zhàn)，孫博士表示芯視界研發(fā)團(tuán)隊(duì)依托量子點(diǎn)光譜傳感技術(shù)，成功開發(fā)出基于量子點(diǎn)光譜傳感技術(shù)的系列產(chǎn)品及應(yīng)用方案。該技術(shù)核心優(yōu)勢(shì)在于將傳統(tǒng)大型光譜儀微型化為芯片形態(tài)，其尺寸與手指甲蓋或手機(jī)CMOS 攝像頭相近。微型化特性使其能突破空間限制，順利部署于隱蔽的地下管網(wǎng)環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)內(nèi)水質(zhì)數(shù)據(jù)的高效采集與分析。
基于此技術(shù)打造的監(jiān)測(cè)終端，體積控制在保溫杯大小，具備多項(xiàng)核心優(yōu)勢(shì)：秒級(jí)響應(yīng)快速捕捉水質(zhì)變化；抗干擾能力強(qiáng)，在復(fù)雜地下管網(wǎng)環(huán)境中穩(wěn)定工作；檢測(cè)參數(shù)全面，可同時(shí)監(jiān)測(cè)COD、電導(dǎo)率、濁度等多維參數(shù)。
落地實(shí)踐：從“三本賬”到智慧治水新范式
在論壇上，孫博士系統(tǒng)介紹了芯視界模式下的“三本賬”體系，該體系已成為排水系統(tǒng)智慧化運(yùn)維的基石。“底賬”通過人工勘察和GIS技術(shù)摸清管網(wǎng)宏觀拓?fù)潢P(guān)系與基礎(chǔ)屬性；“管賬”利用CCTV檢測(cè)等技術(shù)探查管網(wǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)性缺陷與功能狀態(tài)；“水賬”則通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時(shí)掌握水質(zhì)、水量與水位的真實(shí)狀態(tài)，是診斷“病因”和評(píng)估系統(tǒng)效能的關(guān)鍵。
水質(zhì)數(shù)據(jù)作為“水賬”中最復(fù)雜且信息密度最高的維度，對(duì)于判斷水的來源和性質(zhì)具有不可替代的作用。芯視界研發(fā)的基于量子點(diǎn)光譜傳感技術(shù)的排水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)終端能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多種污染物指標(biāo)，全面描繪水質(zhì)特征，并且聯(lián)動(dòng)多點(diǎn)位數(shù)據(jù)準(zhǔn)確識(shí)別污染類型和來源。
應(yīng)用成效：遍布全國各地的智慧治水實(shí)踐
芯視界的量子點(diǎn)光譜傳感技術(shù)已在多個(gè)城市取得顯著成效。
在上海“第三輪”雨污混接普查和整治工作中，2024年芯視界參與制定雨污混接排查方案，深入開展市級(jí)和區(qū)級(jí)重點(diǎn)問題泵站排水系統(tǒng)排查工作。利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)，快速縮小排查范圍，精準(zhǔn)鎖定問題區(qū)域和管段，整體工作效率提升40%以上，投資成本降低30%以上。此次行動(dòng)覆蓋50多個(gè)排水系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)設(shè)備達(dá)1000多臺(tái)次，管網(wǎng)監(jiān)測(cè)長度近千公里，覆蓋范圍超百平方公里。
在長江大保護(hù)相關(guān)城市應(yīng)用成效顯著。在蕪湖，某污水處理廠上游管網(wǎng)診斷項(xiàng)目中，針對(duì)污水廠進(jìn)水濃度長期偏低問題，以提質(zhì)增效為目的開展管網(wǎng)排查。在六安，不僅項(xiàng)目開展后污水處理能力、生活污水集中收集率、污水廠進(jìn)水BOD5 濃度都大幅提升，而且在項(xiàng)目持續(xù)運(yùn)行暴露出新問題后通過前期提到的排查方法安裝量子點(diǎn)光譜監(jiān)測(cè)終端，幾周時(shí)間就把問題嚴(yán)重區(qū)域范圍縮小80% 以上，并找到了導(dǎo)致碳氮比變化的原因，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維期間快速的問題排查。
論壇與會(huì)專家評(píng)價(jià)，芯視界的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了從“盲人摸象”到“全息透視”的跨越。隨著量子點(diǎn)光譜監(jiān)測(cè)終端在全國20多個(gè)省市河湖、管網(wǎng)中鋪開，它們收集的數(shù)據(jù)流，正通過云端平臺(tái)匯聚成城市水系統(tǒng)的數(shù)字孿生體，為管理人員提供前所未有的決策支持。
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