淺談水質自動監測系統的構成及日常維護

康濤

（滁州市環境監測站 安徽滁州 239000）

淺談水質自動監測系統的構成及日常維護

康濤

（滁州市環境監測站 安徽滁州 239000）

水質自動監測系統是利用現代儀器分析技術、自動控制技術、計算機應用技術和通訊傳輸網絡所組成的在線水質自動監測技術。該監測系統的建成和運用可盡早發現水質的異常變化，為防止下游的水質污染迅速做出預警預報，及時追蹤污染源，從而為環境管理決策服務。本文重點介紹了水質自動監測系統的構成及日常維護，提出做好日常維護管理的基本要求。

水質自動監測系統；維護；管理

隨著工農業生產的迅速發展和人口的急劇增加，水環境污染日趨嚴重，客觀上對水環境管理和環境保護工作提出了更為嚴峻的挑戰。水質自動監測系統在環境監測領域中的廣泛應用，為我們提供了比常規監測更具代表性的科學監測數據，該系統可實時、連續、準確地掌握和評價水質狀況及動態變化趨勢，實現水質預測、預警及趨勢分析，從而達到水環境的控制目標。

1 水質自動監測系統的構成

1.1 系統結構

水質自動監測系統由1個遠程控制中心（簡稱中心站、設在中國環境監測總站）和水質自動監測子站（簡稱子站）組成，各個子站由當地環境監測站（托管站）負責日常維護（見圖1）。

圖1 國家自動監測網水質自動監測系統架構圖

中心站通過VPN和電話撥號兩種通訊方式實現對各子站的實時監視和遠程控制，托管站和其他經授權的相關部門也可通過電話撥號的方式實現對所托管子站的實時監視、遠程控制及數據傳輸功能。子站是一個完整的獨立的水質自動監測子系統，每個子站系統是一套以多項指標、自動分析儀器為核心的從樣品的采集、過濾、分析至數據的記錄、處理、傳輸、存儲等全自動化的綜合系統。這一系統在環境監測領域中已得到廣泛的應用。

1.2 子站系統

子站系統由下列基本單元構成：采水單元、配水單元、分析單元、控制單元、通訊設備、站房及輔助設施。子站系統內各單元之間實現合理連接，形成一個獨立、自動、穩定運行的完整系統，并對斷電、斷水等意外事件具有智能診斷、自動保護及自動恢復的功能。中心站可通過子站控制單元實現實時監視、數據傳輸及遠程控制功能。

水質自動監測系統由常規五參數分析儀、高猛酸鹽指數分析儀、總有機碳（TOC）分析儀、氨氮分析儀等組成，可對水溫、pH、溶解氧、電導率、濁度、氨氮、高錳酸鹽指數、總有機碳等參數進行在線監測。隨著地表水富營養化的日趨嚴重和執法的嚴格化以及總量控制制度的實施，又增加了總磷和總氮等自動在線檢測項目。該系統的監測頻次可以根據情況連續監測或每幾小時監測一次，管理人員可以通過控制軟件自行設定。目前，采用4h采樣分析一次的頻次，即每天可調出6組監測數據。托管站通過VPN或電話線調取這些數據，并將數據及時傳送到中國環境監測總站，以便使自動監測系統的維護管理人員及時了解其運行狀況，使國家環保管理部門及時了解各重點監測斷面的水質變化狀況。

2 日常維護管理

從1999年9月～2006年11月，國家環保總局在松花江、遼河、海河、黃河、淮河、長江、珠江、太湖、巢湖、滇池等流域建設了近100個水質自動監測系統。目前，在滁州市轄區內有2個水質自動監測站，分別由安徽省環境保護局于2005年7月在鳳陽縣顧臺子村以及國家環保總局于2006年9月在明光市小柳巷鄉建設。水站的運行及運行中出現的各種問題，給我們的日常維護與管理帶來了諸多不便。因此，如何保證自動監測系統的正常運行，發揮它的作用，日常的維護和管理是非常重要的，從實際運行情況看，必須做好以下幾方面的工作：

2.1 加強水質自動監測隊伍建設

水質自動監測系統技術含量高，資金投入大，在日常的維護和管理中，對人員提出更高的要求。因此實際監測人員必需具備較高的思想素質、理論水平和實際操作能力。只有在熟悉掌握儀器的原理、操作維護、維修等方面的知識，才能夠及時發現問題和解決問題，保證水質自動監測系統的正常運行。首先，應配備專人負責水站點的維護和管理，這要根據站（點）的位置所設監測的參數和項目而定，一般應為2～3人，必需時還要配備相應的交通工具，以便工作，所配備的技術人員應相對固定且必須要求做到持證上崗，并進行不定期的考核。

水站運行的自動化程度高，所有操作都是通過微機控制完成的，這就要求工作人員必須具備一定的英文水平和計算機操作知識。水質自動站由于本身濕法儀器特點決定了故障率相對較高，加上采水、配水等機械部件壽命以及水中泥沙、藻類的影響，其運行、維護工作量較大。分析儀器都是進口設備，零配件價格高，儀器供應商服務費高。因此工作人員要有高度的事業心和責任感，充分認識到所從事工作的重要性，認真學習自動監測系統各儀器的原理和操作規程，掌握一般的維護和維修技術。通過學習和交流，不斷積累經驗，力求全面掌握各零部件、易損、易耗件的更換方法，能夠解決一般性的問題，盡量能自己在現場排除所遇到的一般性故障。

2.2 建立完善的管理制度

（1）制定管理制度。根據質量技術要求制定《水質自動監測站運行管理規定》，使水站的各項工作在質量體系下正常運行。組織技術人員學習水質自動監測站運行管理辦法、質控要求、數據傳輸等方面的文件。

（2）建立水站的技術檔案。為了保證水站所有技術資料的完整性、規范性和連續性，水站自建站開始就制定了嚴格的檔案管理制度，將反映水站信息的技術報告、數據圖片、儀器說明書、培訓教材、光盤等資料全部存檔，手工分析的原始記錄和周報等在規定的時間內存檔。

（3）制定應急措施，保證各類報告按時發布。當儀器出現故障或其他緊急情況時，立即啟動應急預案。技術人員及時發現及時采取措施，如問題不能馬上解決，立即采用人工采樣分析，保證周報的正常發布。

（4）定期維護和質量控制是水站運行的重要條件。實施“日監視、周巡檢”日常管理制度，即每日上、下午至少各一次遠程實時監視并存取數據，每周至少一次到現場檢查維護。在儀器維護方面，要求技術人員按作業指導書和說明書所規定的操作進行，掌握儀器的運轉狀況。儀器出廠說明書上一般都標有儀器的正常維護，如給定清洗標定周期、電極、泵管更換周期等，但這只是泛泛而言，不同地區不同工作環境條件下儀器的各項質控措施各不相同，我們必須根據自身的特點制定詳細的儀器運行質量保證，以維持儀器的最佳工作狀態。定期檢查采配水系統的管路是否堵塞，采樣泵是否正常運轉；定期清洗儀器內部采樣管路；定期檢查電線連接、避雷裝置、通訊設施。為保證數據的可靠，還要加強質量保證工作，做到“周檢查、月比對”質量管理制度。即每周一次標準溶液檢查測試，每月一次實際水樣的實驗室比對測試，結果按規定上報。按儀器的正常維護程序進行維護，定期清洗電極、泵管、管路；檢查系統運行狀態和技術參數；定期更換試劑和清洗液；定期對傳感器和電極進行標定。

2.3 為系統提供適于其運行的必要條件

水質自動監測站由采樣系統、配水系統、測試系統、數據通信等環節構成，任何一個環節出現問題都會影響整個系統的運行。因此，需要為系統提供各方面適合運行的條件。

（1）領導的重視程度。目前監測工作在很大程度上以創收為目標，對于只有耗費，沒有收益的自動監測，領導往往重視不夠。由于水站多建在偏遠地區，人員交通費用、電費、試劑消耗費、日常維護費等均要得到有效地保障，雖然領導們能意識到自動監測的重要性，但同整個監測站的各項工作相比，自動監測所占比例非常小，這樣就容易造成自動監測的運行經費不能及時到位，配件耗材得不到及時采購與更換；自動監測點位要巡查或維修調校時車輛無法保證；人員不固定或使用兼職人員等等。所有這些都阻礙了自動監測系統的正常運行，使得監測數據的準確性、可靠性大打折扣。

（2）基礎設備設施要牢固。水站運行需要一個連續穩定的電源供給，可靠、連續、穩定的采水和配水系統，有效的防雷系統，通暢的通訊和控制系統等；盡量避免因電網不穩定停電、外界施工影響抽水泵和采水管路等原因而使系統停止工作，并保證電話線路和遠程通訊線路的暢通。

3 結語

水質自動監測站是一個系統，工作復雜，涉及領域廣，要搞好這項工作，需要各方面的一致協調和努力，以保證其長期穩定運行。水質自動監測系統的建成標志著我國水環境監測能力的進一步提高。同時，計算機技術和網絡通訊技術的廣泛應用將使水質監測系統的快速反應能力、自動測報能力大大提高，這將有利于各級環境主管部門及社會公眾更快的了解水質、水環境信息，充分發揮其在環境管理中的有效作用。因此，建設好、管理好、運行好水質自動監測站是各級環保部門義不容辭的責任。

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