环境监测领域专业人士指出，河流水质关乎生态平衡、饮用水安全与社会经济可持续发展，实时精准掌握其变化是水环境治理的前提。传感器法作为主流水质在线监测技术，凭借自动化程度高、数据时效性强、监测范围广的优势，成为河流水质动态监测核心手段。该方法通过集成多种专用传感器，将水体物理化学特性转化为可量化数据，经传输处理形成完整水质变化图谱，为监测工作提供全面连续的信息支撑。

传感器法监测的核心原理

传感器法的核心逻辑是让专用传感器与河流水体直接接触，捕捉溶解氧、pH 值等关键参数的物理化学信号，经内置芯片转换为数字信号，再通过无线传输技术发送至后端数据平台，使监测人员突破时空限制实时掌握水质动态。该方法省去传统人工取样检测的样品采集、实验室分析等繁琐环节，避免取样过程中水质参数的衰减变化，显著提升数据真实性与时效性。环境工程专家解释，传感器法能实现 24 小时不间断监测，将水质瞬时波动和长期趋势纳入监测范围，为分析变化规律提供完整数据基础。

监测系统的核心组成

监测传感器单元

监测传感器单元是数据采集核心，研究人员设计的传感器具备自清洁、抗干扰特性，可灵活组合搭配。溶解氧传感器采用荧光法技术，精准捕捉 0-20mg/L 范围数值变化，防护等级达水下密封标准；pH 传感器内置温度补偿功能，在 0-14pH 量程内实现高精度测量；电导率传感器分常规与宽量程类型，反映水体离子浓度波动；浊度传感器通过光学原理测量浑浊程度，0-1000NTU 量程覆盖常规污染场景。此外，氨氮、COD 等专项传感器可按需配置，形成全方位参数监测体系。

供电与固定单元

系统采用太阳能板与免维护锂电池组合供电模式，11W 太阳能板搭配大容量锂电池，定时传输数据模式下即便遭遇连续阴雨天也能长时间稳定运行。固定单元采用锚系固定方式，铸铁锚体通过尼龙绳索与浮标载体连接，根据水深调整绳索长度后固定多余部分于岸边，抵御水流冲击和风浪干扰。浮标载体采用顶部透光材质与底部防撞材质组合设计，既保证太阳能转换效率，又增强复杂水流中的抗冲击能力，密封结构可防止水体渗入影响电子元件。

数据处理与传输单元

数据处理单元通过 RS-485 总线遵循标准通讯协议采集传感器数据，经单片机处理形成统一格式监测数据。传输单元以 4G 无线传输为标配，可根据区域网络覆盖情况选择 NB-IoT、LoRa 等模块，双频通信确保传输稳定性。监测人员可灵活调整测量间隔与传输周期，出厂默认每小时一次测量传输，最短可缩短至 5 分钟，数据传输采用加密处理避免丢失或篡改。

监测实施流程

监测断面需选在水流稳定、能代表流域水质的区域，避开航道和浅滩等易干扰位置，通常在河流上中下游、排污口下游、饮用水源地周边设置。设备采用投入式安装，无需占用土地，将搭载传感器的浮标投入指定位置，锚系固定后调整传感器入水深度，安装完成后校准传感器并测试传输链路稳定性。监测过程中，传感器持续捕捉各项参数变化，后端平台自动处理数据生成趋势图表，支持预设安全值域，参数超标时立即发送报警信号，长期存储的数据为分析演变趋势、识别污染高发时段和区域提供依据。

优势与优化方向

环境科学研究人员认为，传感器法显著提升监测自动化与智能化水平，减少人力成本投入，实现水质变化的实时捕捉和快速预警，模块化设计可灵活扩展监测参数。但河流中水草缠绕、泥沙沉积等问题仍可能影响传感器性能，研究人员正通过优化外形设计、增强自清洁功能提升适应能力。未来，随着物联网技术发展，传感器法将实现多维度数据融合，结合水文、气象数据形成综合监测体系，进一步提升监测精准度与全面性。