地表水水質自動監測系統常見故障及原因分析

楊金星 高 瑋 段誼蕾

（三門峽市環境監測站河南三門峽472000）

地表水水質自動監測系統常見故障及原因分析

楊金星 高 瑋 段誼蕾

（三門峽市環境監測站河南三門峽472000）

筆者針對該市環境地表水水質自動監測系統自運行以來出現的故障，詳細介紹了他們的診斷解決方法，并對引起故障的所有可能因素進行了總結,由此筆者還對地表水自動監測系統的日常維護提出了一些建議。

地表水；自動監測；故障；分析；建議

水質自動監測系統是以在線自動分析儀器為核心，運用現代傳感技術、自動測量技術、自動控制技術、計算機用技術以及相關的專用分析軟件和通信網絡組成的一個綜合性的水質自動監測體系。與傳統水質監測分析技術相比，其可以及時發現水質的異常變化，迅速做出預警預報，從而及時準確地為水環境管理決策服務。

2010年3月，由河南省環保廳在我市靈寶境內地表水責任目標斷面宏農澗河坡頭橋斷面新建1個水質自動站，監測項目為氨氮、總有機碳。坡頭橋水自動站水質自動監測系統由采樣單元、分析單元（監測儀器）、數據采集與傳輸單元、監控軟件四部分組成。水站對我們來說是新生事物，再者儀器運行狀態需要一定的時間穩定，在運行初期多次出現故障。隨著經驗的積累，系統出現故障的機率越來越少。在此，筆者將該市地表水水質自動監測系統運行過程中出現的故障及其診斷解決方法介紹如下，希望能對各兄弟市的地表水自動監測工作有所幫助。

1 采水單元常見故障及其解決方法

1.1 沉淀池有水且沒過液位計但系統報警沒水

原因分析：沉淀池液位探頭氧化，導電性降低所致。

解決辦法：將液位探頭取出，將頭部露出部分的氧化物擦掉，重新上焊錫，然后將探頭放回并低于水面。

1.2 沉淀池長時間不進水

原因分析：源水泵故障，源水管道破損，取水池水位偏低，取水頭堵塞，管道過濾器堵塞等。

解決辦法：原因確認后，更換、維護相應的部件。

1.3 電動球閥不工作

原因分析：控制柜中電動球閥空開跳閘，供電線路故障等

解決辦法：查看是否有短路情況（萬用表測量），若沒有短路，將空開閉合，更換供電線路。

1.4 非清洗狀態下空壓機壓力降低

原因分析：啟動接頭漏氣，電磁閥關閉不嚴

解決辦法：更換啟動接頭，電磁閥。

2 數據采集及傳輸單元常見故障及其解決方法

2.1 監控軟件儀器監測值為0

原因分析:對應監測儀器故障無監測，數據傳輸線接口松動，控制柜中485-232轉換模塊故障，多串口卡損壞，工控機死機等。

解決方法：排除對應監測儀器故障，重新固定數據傳輸線接口，更換485-232轉換模塊、多串口卡、工控機。

2.2 數據上傳不到省廳數據平臺

原因分析:光纖線路斷開，光纖線路欠費，光貓故障。

解決方法：聯系網絡服務商，檢查線路，及時繳費，更換光貓。

3 分析儀器常見常見故障及其解決方法

3.1 氨氮分析儀

氨氮分析儀采用的是氨氣敏電極電位法。這種方法，電極和透氣膜的保養對監測至關重要

3.1.1 儀器校正失敗

原因分析：導致氨氮儀器校正失敗的原因很多，有管路漏氣、標液試劑及反應試劑失效、電極膜頭臟、電極故障等。

解決辦法：首先檢查管路是否漏氣，沒漏氣，則檢查蠕動泵管時否需要移位，再檢查電極電解液是否需要更換，膜頭是否需要更換，電極是否需要更換，以上都正常的情況下，更換試劑。

3.1.2 監測值為零

原因分析：儀器進樣管破，導致水樣無法進入儀器；反應試劑（氫氧化鈉）失效；蠕動泵故障等。

解決辦法：首先檢查進樣管路是破損，如破損更換；更換反應試劑，移位蠕動泵管或更換蠕動泵。

3.2 總有機碳分析儀

坡頭橋水站總有機碳分析儀采用的是島津公司生產的TOC—4100型分析儀,分析方法采用的是燃燒氧化—非分散紅外法，屬于直接法。在使用過程中，要定時更換氮氣、鹽酸、加濕純水等試劑，還要定期更換燃燒管、催化劑、鹵素洗滌器，并用標準試劑進行校準。

3.2.1 監測值偏大

原因分析：在排除水質突變的前提下，此種現象一是由于鹽酸沒有進入注射器內，導致無機碳沒有去除掉，監測結果包括無機碳的濃度而使監測結果異常大；二是吹掃氣流量偏小。曝氣不足，導致無機碳沒有被完全去除。

解決辦法：檢查鹽酸試劑是否用完，酸流路是否破損，八通閥酸口是否堵塞；調節氮氣流速至儀器說明書設定值。

3.2.2 監測值偏小

原因分析：在排除水質突變的前提下，原因有：一是吹掃氣流量偏大，造成有機碳損失；二是標準試劑濃度偏低，三是排液閥故障，導致樣品被稀釋。

解決辦法：調節氮氣流速至儀器說明書設定值；盡量用新配置的TOC標準溶液進行校準（TOC標準試劑放久了會揮發，導致濃度偏低）；更換排液閥。

3.2.3 監測值為零

原因分析：水泵抽水量小或者管路堵塞，造成采集不到水樣；氮氣用完或加濕純水低于最低刻度線；紅外檢測器故障等。

解決辦法：維護采水系統；更換新的氮氣或加純水至刻度線；更換檢測器。

3.2.4 儀器不工作

原因分析：校準工作完成后，忘記啟動在線測量模式，即START燈一直亮；儀器狀態不穩定，Ready燈不亮。

解決辦法：校準工作完成后，應進行一次在線測量，使儀器啟動在線測量模式；進入儀表監視器，看爐溫、冷卻器溫度、位置、漂移、噪音是否全部“OK”，如有不是的，可按儀器操作說明一一進行維護，直至全部項目為“OK”。

4 水質自動監測系統維護建議

4.1 預防性年度檢修

由于水質子站長期不間斷運轉，為使系統能長期連續可靠運行和獲得較高的數據獲取率，除按要求堅持正常維護，遇到故障能迅速排除外，還應加強系統的預防性檢修，通過預防性檢修可以減少儀器設備發生故障的頻次，延長使用壽命。根據水質自動監測運行特點，每年必須對系統進行一次停機檢修，包括：（1）按要求和需要更換取水管路；（2）對系統的自動控制部分檢修測試與維修；（3）對自動監測儀器進行檢修、校準及標定，完成儀器精密度、準確度、零漂/標漂移、線性度等重要指標的測試；（4）外圍設備自來水系統、配水系統及預處理系統進行檢修與保養；（5）數據采集系統異常狀態（缺少或丟失記錄）修復檢查、對時校準、校正控制器檢查；（6）各部分維護檢修后單機測試與系統聯調等。

4.2 針對性檢修

針對性檢修是指針對儀器設備出現故障的原因和現象進行的針對性檢查和維修。在針對性檢修中，提高判斷故障的速度和排除故障的能力是決定維修水平的關鍵。要做好針對性檢修，首先要不斷擴展維修工作人員的專業知識面，注重日常經驗的積累、交流和總結，不斷加強業務水平的提高。同時在備品備件、測試手段和交通工具上給以保證。對針對性檢修有以下要求：（1）應根據系統集成及各儀器結構特點、維修手冊的要求和積累的工作經驗，制定切實可行的常見故障判斷及維修方法和維修程序，用于故障快速檢修。（2）現場維修要求在備品備件保證的基礎上，用備件先對出現故障的部件進行替換，然后將出故障的部件送回中心支持實驗室對該部件中的元器件做進一步檢測和維修。（3）應對有可能快速提供備件和技術支持的廠商和協作單位建立通訊名冊和保持業務聯系，遇到疑難問題時可及時取得幫助。（4）根據工作經驗對經常容易出現故障部件和易損易耗件列出清單和年度購置計劃，進行必要的儲備，保障針對性檢修順利進行。

[1]日本島津公司.TOC-4100儀器使用說明書[M].

[2]吳志敏.水質自動監測站運行管理中常見故障排除及運質量控制[J].江蘇環境科技，2006．

[3]單化理.國家地表水水質自動監測子站常見故障及排除[J].中小企業管理與科技,2015,(13).

楊金星（1977—），男，漢族，河南省靈寶市人，畢業于河南師范大學環境工程系，工程師，長期從事自動監測工作。