1.双轨并行监测架构

采用“主辅双单元” 设计 ，主单元集成多光谱水质传感器、脉冲雷达水位计、三维超声流速仪，负责核心水文水质参数（pH、溶解氧、水位、流速等）的高频采集；辅单元搭载 4K 高清摄像头、微型气象站，实现岸线、气象的全域监测。双单元通过工业级总线互联，可独立运行也可协同工作，主单元故障时辅单元自动接管核心数据传输，保障监测不中断。多光谱水质传感器采用微流控芯片技术，同步监测 6 项水质指标，测量精度达 ±1.8%；脉冲雷达水位计采用 77GHz 毫米波雷达，量程 0-50m，精度 ±0.3cm，抗干扰能力强。

2.边缘智能双控中枢

主辅单元均搭载边缘计算模块，形成 “双脑决策” 系统。主单元聚焦水文水质深度分析，通过多参数耦合算法（如浊度与 SS 的关联模型）识别污染类型；辅单元专注于岸线、气象的异常识别，如通过图像算法识别岸线偷排口、水面漂浮物。双脑协同构建预测模型，提前 36 小时预判水质变化（如富营养化风险），并支持自定义双控规则，如 “溶解氧低于 5mg/L 且风速小于 2m/s 时，触发水体缺氧预警”。

3.双能源冗余管理

配置  双太阳能板（转换效率 25.5%）+ 双电池组（磷酸铁锂 + 钛酸锂） 的冗余能源系统。主单元采用磷酸铁锂电池（循环寿命 5000 次）保障稳定供电，辅单元采用钛酸锂电池（耐低温 - 40℃）应对极端环境。能源管理系统通过 AI 算法动态分配电力，主单元在非高峰时段降低采样频率，优先保障辅单元的视频监控；极端天气下，自动切换至 “双单元轮询模式”，确保设备续航≥18 天。

4.双接口生态扩展

主辅单元分别配备 Modbus/RS485 和以太网接口，可灵活扩展第三方传感器（如重金属、叶绿素传感器）。支持 5G/4G、LoRa、北斗短报文等多种通信方式，偏远区域可通过双单元中继传输数据。模块化设计让传感器更换只需拧动接口，运维人员 3 分钟即可完成，且双单元的热插拔设计不影响设备连续运行。

1.监测稳定 “双保险”

双单元架构让监测稳定性提升一倍，主单元故障时辅单元自动补位，确保数据不丢失。以跨界流域监测为例，即使主单元因洪水受损，辅单元仍能通过视频、气象数据辅助判断污染情况，为应急决策争取时间。双传感器备份设计（如关键水质参数配备两个传感器），进一步降低数据异常风险。

2.决策高效 “双维度”

双脑决策从 “水文”“岸线” 两个维度同步分析，工业污染可通过主单元的 COD、重金属数据识别，岸线偷排可通过辅单元的视频图像捕捉，实现 “污染溯源 - 影响分析” 的闭环。在城市黑臭水体治理中，双维度数据可精准定位污染源头（如生活污水直排导致氨氮升高，同时视频捕捉到排污口），使治理效率提升 20%。

3.运维便捷 “双模式”

双单元的模块化与热插拔设计，让运维从 “停机维修” 变为 “在线更换”。主单元传感器故障时，可在辅单元运行的同时更换；云平台的双单元健康诊断功能（如电池寿命、传感器漂移预警），让运维人员提前规划维护，综合运维成本降低 35%。

监测指标：pH（6.0-9.0，±0.1）、溶解氧（0-20mg/L，±0.2mg/L）、浊度（0-4000NTU，±2%）、COD（0-500mg/L，±3%）、水位（0-50m，±0.3cm）、流速（0.02-12m/s，±1.5%）、气温（-35~70℃，±0.5℃）、湿度（0-100% RH，±3%）

通信方式：5G/4G、LoRa（传输距离≤12km）、北斗短报文（应急）

供电方式：双太阳能板（100W×2）+ 磷酸铁锂电池（200Ah）+ 钛酸锂电池（100Ah）

环境适应性：工作温度 - 40~65℃，存储温度 - 50~80℃，湿度 0-95% RH（无凝露），防护等级 IP68（主单元传感器）、IP66（辅单元设备舱）

外形尺寸：主杆高 4-7m，辅杆高 3-6m，底座尺寸 1m×1m×1m，总重量≤220kg

云平台服务：支持单账号 1000 + 双单元设备接入，数据存储周期≥12 年，预警响应时间≤40