一、所属领域

环境监测

二、项目介绍

1. 痛点问题

比色检测在环境监测市场占据较大比重。根据结果判读的方式，比色法可分为目视比色法和光电比色法。目视比色法包括比色试纸条、试剂盒等，可节省判读仪器，经济性好，但是准确性低。光电比色法往往需要实验室分析仪器，譬如实验室台式或者便携式/手持式分光光度计、酶标仪等，准确性高，但是经济性受到诟病，且仪器小型化、智能化程度低，导致其应用场景和范围受限。综上，目前市场上主流的水质比色分析仪器或技术在经济性和准确性上无法兼顾。

2. 解决方案

基于智能手机的移动式多参数水质分析仪，以手机摄像头为信号感知和处理模块，减少了新仪器开发的成本和周期，此外提出了整合手机摄像头的比色检测光路系统设计方案，建立了图像信息与浓度之间的定量关系模型，开发了配套的单机及云上APP测试软件。仪器可支持可见光波长范围（400-700 nm）的水质参数快速比色分析，测定指标包括氟化物、氨氮、余氯、正磷酸盐、浊度等。整机重量小于1kg，主机尺寸12cm*7.5cm*7cm，电源采用充电锂电池，防护等级IP54，检测方法符合国标。

仪器

相比于传统实验室水质分析技术，该款仪器重量轻、体积小，利用智能手机庞大的用户基础和兼容平台，可实时上传数据和定位监测地点，可组网形成监测大数据的管理和分析。手机的开放性系统有利于迭代升级，互联网服务有利于产品升级和维护。该仪器打破传统环境监测极大依赖于实验室仪器的现状，提供兼顾经济性、准确性和便捷性的非凡测量体验；有利于开展现场污染调查及定量分析，在条件恶劣和偏远地区的环境监测中可以发挥重要的作用；借助智能手机的高用户普及率及实时定位功能，能够为构建环境物联网和污染大数据提供技术支撑。

3. 竞争优势分析

该款仪器手掌式，体积小、重量轻、结构紧凑；一台仪器可实现五个参数的单参数或双参数测量，测量方法均符合国标分析方法，单个指标测试时间最短仅需1分钟；测试精度可比拟主流实验室台式、便携式分光光度计；显著优于比色试纸条、试剂盒。该款产品在成本上较传统实验室台式及便携式水质分析仪具有显著优势，价格仅为国际主流品牌的1/5-1/30。

该款产品将打破传统环境监测极大依赖于实验室仪器的现状，提供兼顾经济性、准确性和便捷性的非凡测量体验，有利于各级政府部门、涉水企事业单位等开展现场污染调查及定量分析，在条件恶劣和偏远地区的环境监测中可以发挥重要的作用，此外，借助智能手机的高用户普及率及实时定位功能，能够为构建环境物联网和污染大数据提供技术支撑。

4. 市场应用前景

该款仪器重量轻、体积小，可用于污水、自来水、地表水、工业水和泳池水水质检测，适用于环境监察执法、管网巡查执法、应急监测、实验室分析、工业园区水质监管、农村污水处理设施水质监测、流域入河口排查等多种应用场景。这类仪器有助于提升环境监测信息化水平，丰富水环境监测技术手段。

5. 发展规划

该款产品定位环境监测市场，为水质比色分析提供手掌式移动检测技术，是现有环境监测技术的有益补充。该款产品通过推广仪器及测试耗材、水质检测相关技术服务及工程咨询、开展智能手机增值服务等方式均可能占据市场。

6. 知识产权情况

已授权中国发明专利1项，申请软件著作权1项。

三、合作需求

（1）寻求在数字孪生流域、智慧河湖应用场景对接资源。

（2）寻求在环境监察执法、管网巡查执法、应急监测等领域有丰富市场销售经验与渠道资源的企业开展商务合作。

四、团队介绍

项目研发团队来自清华大学环境学院，团队长期在环境监测技术及装备领域开展产学研一体化工作，在水中微量污染物快速分析与水质毒性预警技术与装备方面积累了丰富的研究经验，创新研制了微囊藻毒素在线分析仪、多维发光细菌水质安全预警仪等，自主开发全光谱水质探头等核心器件，形成了系列化水环境监测核心传感器、综合仪器系统及软、硬件集成预警平台。

项目运营团队在水环境监测技术装备及解决方案领域具有丰富的产品化和市场推广经验。

五、联系方式

E-mail：ott@tsinghua.edu.cn

成果编号：2021192

注：所有成果发布内容未经授权，请勿转载！

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