地表水環(huán)境質(zhì)量水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站運(yùn)維技術(shù)探討

翟 麗，張 濤，王 亮

（1.河南省濟(jì)源生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，河南 濟(jì)源 459000；2.河南省焦作生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，河南 焦作 454003）

隨著黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展國家戰(zhàn)略的實(shí)施，沿黃河各省加大對黃河的生態(tài)保護(hù)，筑牢母親河生態(tài)保護(hù)屏障，讓黃河母親生命長青、永葆生機(jī)。經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國地表環(huán)境質(zhì)量水自動(dòng)監(jiān)測站（以下簡稱水站）建設(shè)取得了長足進(jìn)步，運(yùn)維管理水平取得了顯著提高，技術(shù)體系日趨健全與完善，為黃河高質(zhì)量發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。由于水站多處于省界、市界，站點(diǎn)數(shù)量多，覆蓋范圍廣，水體類型復(fù)雜多樣，因而對承擔(dān)運(yùn)維的機(jī)構(gòu)與人員在管理與技術(shù)方面提出了更高要求。運(yùn)維管理工作是保障數(shù)據(jù)真、準(zhǔn)、全的重要內(nèi)容。其中，運(yùn)維填報(bào)是利用現(xiàn)代信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過水站運(yùn)維信息的網(wǎng)絡(luò)填報(bào)，協(xié)助水站管理人員對水站進(jìn)行運(yùn)維管理。促進(jìn)運(yùn)維機(jī)構(gòu)建立合理的平臺填報(bào)機(jī)制，確保平臺填報(bào)內(nèi)容真實(shí)、完整和及時(shí)，保障運(yùn)維工作有序、規(guī)范進(jìn)行。

1 運(yùn)維平臺填報(bào)技術(shù)要求

1.1 總體要求

運(yùn)維工作須滿足運(yùn)維技術(shù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，平臺填報(bào)既是對運(yùn)維工作的一次記錄，又能為下一次運(yùn)維提供參考和依據(jù)，平臺填報(bào)須及時(shí)、真實(shí)，填報(bào)內(nèi)容能如實(shí)反映運(yùn)維工作的內(nèi)容和運(yùn)維工作中發(fā)生的異常情況。

1.2 分項(xiàng)填報(bào)要求

1.2.1 運(yùn)維巡檢

（1）每次巡檢填報(bào)應(yīng)上傳維護(hù)照片，至少包括采水口、儀器間和站房，維護(hù)的內(nèi)容應(yīng)用照片體現(xiàn)，例如工單上填寫了清洗采樣杯，應(yīng)上傳清洗前后照片。

（2）巡檢記錄應(yīng)當(dāng)天填報(bào)。

（3）每周（或每個(gè)質(zhì)控周期）至少巡檢1次（含完全停站的站點(diǎn)，不具備條件的浮船站除外）。

（4）對平臺填報(bào)選項(xiàng)未覆蓋的工作內(nèi)容和巡檢發(fā)現(xiàn)的異常情況應(yīng)進(jìn)行文字描述，并及時(shí)向三級審核人員報(bào)備。

1.2.2 試劑更換

（1）試劑應(yīng)在有效期內(nèi)使用。

（2）試劑標(biāo)簽字跡應(yīng)清晰，內(nèi)容完整，需包括：試劑名稱、配制人、配置時(shí)間和有效期。

（3）試劑標(biāo)簽不能覆蓋。

（4）應(yīng)上傳試劑更換前后照片（同一張照片允許擺放多種試劑）。

（5）更換試劑后必須進(jìn)行校準(zhǔn)并在平臺填寫校準(zhǔn)記錄。

1.2.3 耗材及備品備件更換

（1）需明確填寫更換配件名稱、數(shù)量、時(shí)間、是否關(guān)鍵部件和更換原因。

（2）更換配件后需上傳新舊配件照片。

（3）更換常規(guī)配件后需上傳儀器核查照片。

（4）更換關(guān)鍵部件后需上傳多點(diǎn)線性測試照片及實(shí)際水樣比對照片。

1.2.4 訪客記錄

（1）平臺填報(bào)應(yīng)填寫訪客來訪原因、時(shí)間、訪客單位和人數(shù)等信息。

（2）應(yīng)上傳到訪人員或現(xiàn)場訪客記錄表照片。

1.2.5 廢液處置

（1）平臺填報(bào)應(yīng)記錄廢液收集或處置時(shí)間、方式、數(shù)量和經(jīng)手人（運(yùn)維人員）等信息。

（2）上傳相關(guān)圖片，圖片應(yīng)包括廢液桶、工單等。

1.2.6 儀器校準(zhǔn)

（1）儀器校準(zhǔn)應(yīng)填寫操作人員、校準(zhǔn)時(shí)間、校準(zhǔn)參數(shù)、校準(zhǔn)原因、標(biāo)液濃度及其對應(yīng)的信號值、校準(zhǔn)后的斜率和線性相關(guān)系數(shù)。

（2）應(yīng)上傳儀器校準(zhǔn)前后的關(guān)鍵參數(shù)照片。

1.2.7 標(biāo)準(zhǔn)樣品更換

（1）標(biāo)準(zhǔn)樣品應(yīng)為有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，需填寫證書編號、試劑體積、配置時(shí)間、有效期和更換原因。

（2）應(yīng)上傳更換前后標(biāo)準(zhǔn)樣品的照片，標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)簽應(yīng)包含試劑名稱、濃度、配制人、配置時(shí)間和有效期。

1.2.8 停站

（1）停站應(yīng)客觀、真實(shí)，并在相關(guān)技術(shù)規(guī)范的允許范圍內(nèi)停站。

（2）停站填報(bào)需及時(shí)，客觀、準(zhǔn)確填報(bào)停站起止時(shí)間、停站原因，描述內(nèi)容應(yīng)簡潔、明了。

（3）跨月停站應(yīng)按照相關(guān)要求及時(shí)復(fù)運(yùn)和停站填報(bào)。

（4）停站應(yīng)上傳證明材料，如無法提供證明材料的運(yùn)維公司可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行說明，說明文件需加蓋公章。

1.2.9 關(guān)鍵參數(shù)

（1）每日零點(diǎn)核查、跨度核查、月質(zhì)控多點(diǎn)線性核查和水樣測試等應(yīng)在同一條工作曲線且k、b值應(yīng)一致，監(jiān)測數(shù)據(jù)的關(guān)鍵參數(shù)應(yīng)隨數(shù)據(jù)上傳到平臺。

（2）監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)與平臺反算結(jié)果匹配。

（3）零點(diǎn)核查/水樣測試不允許屏蔽負(fù)值。

（4）關(guān)鍵參數(shù)應(yīng)在平臺備案的區(qū)間內(nèi)。

1.3 職責(zé)

地方生態(tài)環(huán)境保護(hù)部門：制定運(yùn)維填報(bào)技術(shù)規(guī)范要求和檢查機(jī)制，組織運(yùn)維平臺填報(bào)培訓(xùn)，對每月的運(yùn)維填報(bào)情況進(jìn)行分析和總結(jié)，對運(yùn)維機(jī)構(gòu)的平臺填報(bào)進(jìn)行管理。

運(yùn)維人員：對當(dāng)天開展的運(yùn)維工作按照技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行填報(bào)，包括巡檢維護(hù)、試劑更換、耗材及配件更換、儀器設(shè)備檢修、訪客登記、廢液處置、儀器校準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)樣品更換、訪客登記和停站管理，對數(shù)據(jù)審核人員檢查出來的不符合規(guī)范的填報(bào)內(nèi)容及時(shí)進(jìn)行整改。

運(yùn)維機(jī)構(gòu)：開展本單位的運(yùn)維平臺填報(bào)工作，組織運(yùn)維平臺填報(bào)的技術(shù)培訓(xùn)，對本單位當(dāng)日的運(yùn)維平臺填報(bào)進(jìn)行檢查。

數(shù)據(jù)審核人員：對前一天審核站點(diǎn)的運(yùn)維平臺填報(bào)進(jìn)行核查，并將結(jié)果進(jìn)行記錄。

學(xué)院現(xiàn)在正在運(yùn)行的基于的Web的教務(wù)管理信息系統(tǒng)的功能主要包括：班級、專業(yè)、院系、課程等基礎(chǔ)信息管理、學(xué)籍成績管理、開設(shè)課程安排管理、教師信息管理、選課管理、課表查詢、實(shí)習(xí)實(shí)踐管理等功能，這些功能屬于基本的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)。針對新的3G網(wǎng)絡(luò)，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)增加了隨時(shí)隨地介入的功能模塊：

1.4 檢查流程

運(yùn)維機(jī)構(gòu)需建立運(yùn)維填報(bào)的檢查機(jī)制，作為運(yùn)維填報(bào)的一級檢查，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更正不符合規(guī)范的運(yùn)維填報(bào)，要積極開展運(yùn)維填報(bào)方面的培訓(xùn)，提高運(yùn)維人員的填報(bào)水平。數(shù)據(jù)審核人員作為運(yùn)維填報(bào)的二級檢查方也是最終的“守門員”，要切實(shí)掌握審核站點(diǎn)的運(yùn)維填報(bào)情況，督促運(yùn)維人員對檢查發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行整改。地方生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心對不及時(shí)整改的站點(diǎn)進(jìn)行通報(bào)，對多次填報(bào)不規(guī)范的站點(diǎn)進(jìn)行通報(bào)和扣減運(yùn)維費(fèi)用等處罰，如圖1所示。

圖1 運(yùn)維機(jī)構(gòu)檢查流程

2 儀器/系統(tǒng)處理與處置

2.1 儀器故障處理處置

水站出現(xiàn)儀器故障的情況，會導(dǎo)致站點(diǎn)數(shù)據(jù)異常、無法真實(shí)反映水體情況。運(yùn)維人員應(yīng)對故障及時(shí)響應(yīng)并采取必要的處理措施。

運(yùn)維人員應(yīng)每天通過平臺查看監(jiān)測數(shù)據(jù)，對水站運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行合理判斷，對站點(diǎn)運(yùn)維情況及相關(guān)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和評價(jià)。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，運(yùn)維人員遠(yuǎn)程發(fā)送必要的質(zhì)控測試命令，根據(jù)測試結(jié)果綜合判斷數(shù)據(jù)有效性。一旦確定水質(zhì)發(fā)生重大變化或儀器設(shè)備故障，應(yīng)及時(shí)赴現(xiàn)場處理。保證水站現(xiàn)場系統(tǒng)和儀表正常運(yùn)行，按照運(yùn)維規(guī)范采取相應(yīng)的質(zhì)控措施，保證自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)可以真實(shí)反映當(dāng)前斷面水質(zhì)。

對于因系統(tǒng)儀表引起的異常數(shù)據(jù)，根據(jù)運(yùn)維規(guī)范要求現(xiàn)場應(yīng)在24 h時(shí)內(nèi)解決故障，無法修復(fù)的，應(yīng)當(dāng)在48 h內(nèi)使用備機(jī)或移動(dòng)監(jiān)測車開展監(jiān)測。

2.2 儀表故障判斷標(biāo)準(zhǔn)

運(yùn)維人員對站點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程或者現(xiàn)場巡檢發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)或者超標(biāo)報(bào)警情況時(shí)，需要根據(jù)異常數(shù)據(jù)識別手冊判斷異常數(shù)據(jù)類型，根據(jù)不同的情況采取不同的處理措施。

平臺上傳數(shù)據(jù)標(biāo)識通常為D（儀器故障）、F（通信異常）時(shí)，這類異常數(shù)據(jù)通常為系統(tǒng)儀表問題導(dǎo)致，此情況通常會出現(xiàn)儀表報(bào)警。

當(dāng)平臺上數(shù)據(jù)標(biāo)識為F（通信異常）時(shí)，現(xiàn)場儀器設(shè)備與工控機(jī)通信連接異常，運(yùn)維人員應(yīng)該前往現(xiàn)場查看通信異常故障原因，第一時(shí)間解決故障。

2.3 系統(tǒng)處理與處置

平臺歷史數(shù)據(jù)缺失處理與處置。

（1）首先判斷期間網(wǎng)絡(luò)是否正常，如在缺失時(shí)期通信正常，則需現(xiàn)場檢查以下幾個(gè)方面。

檢查集成軟件中歷史數(shù)據(jù)是否完整，如完整，則進(jìn)行數(shù)據(jù)的補(bǔ)傳工作。

檢查集成軟件中歷史數(shù)據(jù)是否完整，如不完整，則需進(jìn)行以下幾個(gè)方面的檢查，檢查是否存在臨時(shí)停電現(xiàn)象，如有，則進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)備工作。

檢查數(shù)據(jù)傳輸單元是否正常工作。

（2）當(dāng)歷史數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺失，首先判斷期間網(wǎng)絡(luò)是否正常，如在缺失時(shí)期通信異常，則需現(xiàn)場檢查以下幾個(gè)方面。

檢查站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)是否正常，若不正常，則需進(jìn)行相應(yīng)的恢復(fù)工作。

檢查站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)是否正常，若正常，則需檢查站點(diǎn)與平臺通信是否正常。

檢查站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)是否正常，若正常，站點(diǎn)與平臺通信異常，則需檢查站點(diǎn)VPN（虛擬專用網(wǎng)絡(luò)）是否異常。

3 水站運(yùn)維體系探討

（1）落實(shí)上級業(yè)務(wù)管理部門標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，加快完善自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)體系，按照管理急需、技術(shù)必需的原則，中國環(huán)境監(jiān)測總站已完成地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站站房及采排水單元、自動(dòng)監(jiān)測站安裝驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)及系統(tǒng)通信等技術(shù)要求，填補(bǔ)地表水監(jiān)測技術(shù)體系空缺。地方生態(tài)環(huán)境保護(hù)部門可參照執(zhí)行。

（2）探索系統(tǒng)化規(guī)范化的水站運(yùn)維管理體系。2019年1月，生態(tài)環(huán)境部出臺了《國家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站運(yùn)行管理辦法》、中國環(huán)境監(jiān)測總站發(fā)布了《國家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站運(yùn)行維護(hù)管理實(shí)施細(xì)則（試行）》，厘清了總站、地方生態(tài)環(huán)境主管部門和運(yùn)維公司的職責(zé)分工，細(xì)化運(yùn)維工作的全過程技術(shù)環(huán)節(jié)，明確運(yùn)維的工作內(nèi)容和目標(biāo)，有效提升了運(yùn)維管理的實(shí)效性。同時(shí)，督促各運(yùn)維機(jī)構(gòu)構(gòu)建運(yùn)維質(zhì)量管理體系，加強(qiáng)對維護(hù)人員、儀器設(shè)備、備品備件和試劑耗材、運(yùn)維環(huán)境和管理程序等環(huán)節(jié)的管理。

（3）不斷完善地表水自動(dòng)監(jiān)測管理和質(zhì)控體系，監(jiān)測數(shù)據(jù)有效率全面提升。國家地表水自動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)共運(yùn)行1 900余個(gè)水站，其中包括新建水站、浮船站、上收地方水站及原國家站。建立了貫穿水站運(yùn)行全程序運(yùn)維質(zhì)量控制與質(zhì)量保證體系，明確了數(shù)據(jù)有效率和質(zhì)控的量化目標(biāo)。從儀器的選型、安裝、驗(yàn)收、運(yùn)行和數(shù)據(jù)審核及外部監(jiān)督等全程序開展質(zhì)量控制，尤其是運(yùn)行環(huán)節(jié)，根據(jù)自動(dòng)儀器本身的特點(diǎn)，提出了日質(zhì)控（零點(diǎn)核查、跨度核查）、周核查和月質(zhì)控等多級質(zhì)控措施及儀器關(guān)鍵參數(shù)上傳、遠(yuǎn)程控制等多維度質(zhì)控措施，明確了質(zhì)控目標(biāo)。地方生態(tài)環(huán)境保護(hù)部門可參照這樣的模式升級完善儀器和設(shè)備功能。

（4）推動(dòng)突出問題整改，推動(dòng)體系規(guī)范化運(yùn)行。地方生態(tài)環(huán)境保護(hù)部門建立內(nèi)部檢查與運(yùn)維外部檢查相結(jié)合，檢查結(jié)果與運(yùn)維經(jīng)費(fèi)支付掛鉤的質(zhì)量監(jiān)督管理機(jī)制，通過檢查和量化考核結(jié)果不斷督促運(yùn)維公司開展規(guī)范化運(yùn)維，不斷完善優(yōu)化水站運(yùn)維管理體系和質(zhì)控體系。

（5）建設(shè)統(tǒng)一的運(yùn)維信息化管理平臺，信息化管理成效顯著。為適應(yīng)監(jiān)測信息化的時(shí)代要求，不斷完善地表水自動(dòng)監(jiān)測監(jiān)管平臺建設(shè)，規(guī)范運(yùn)維、質(zhì)控和數(shù)據(jù)審核的程序，提高運(yùn)維的效率。目前，總站在吸收各地平臺建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建設(shè)國控水站的運(yùn)維管理平臺。全面納入運(yùn)維人員、儀器設(shè)備、備品備件、儀器巡檢、維護(hù)、維修和校準(zhǔn)等信息，并進(jìn)行電子化管理和統(tǒng)計(jì)分析；定期向現(xiàn)場運(yùn)維、數(shù)據(jù)審核人員推送日質(zhì)控、周核查和月比對數(shù)據(jù)，記錄審核情況。

（6）完善運(yùn)維人員考核評價(jià)體系?？陀^評價(jià)本轄區(qū)運(yùn)維人員的德才表現(xiàn)和工作實(shí)績，對每月的工作進(jìn)行考核。對運(yùn)維人員從德、能、勤、績和廉5項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行考核，重點(diǎn)考核工作能力和工作業(yè)績。地方環(huán)保部門可每月組織駐站及運(yùn)維人員培訓(xùn)，建立定期培訓(xùn)制度。尤其是加強(qiáng)一線運(yùn)維人員培訓(xùn)，不僅要掌握自動(dòng)運(yùn)維技能，還要突出思想和廉政教育，同時(shí)要具備基本的實(shí)驗(yàn)室分析技能。

實(shí)時(shí)督促各運(yùn)維公司完善培訓(xùn)制度，評估各公司運(yùn)維培訓(xùn)效果，使培訓(xùn)工作落到實(shí)處，結(jié)合運(yùn)維公司提交的培訓(xùn)計(jì)劃，并于會后做培訓(xùn)評估報(bào)告，留存相關(guān)資料。

（7）可建設(shè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測示范站。便于駐站審核員深入掌握一線運(yùn)維情況，可定期組織審核員開展示范站實(shí)際操作培訓(xùn)。從軟件系統(tǒng)的操作、九參數(shù)儀器的原理與操作進(jìn)行講解和實(shí)踐演示。逐步加強(qiáng)人員數(shù)據(jù)判斷審核能力，了解了影響水質(zhì)變化的相關(guān)因素，提升了數(shù)據(jù)審核的整體水平。

4 結(jié)論

當(dāng)前，地表水環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測已達(dá)到及時(shí)掌握主要流域重點(diǎn)斷面水體的水質(zhì)狀況、預(yù)警預(yù)報(bào)、重大或流域性水質(zhì)污染事故、解決跨行政區(qū)域的水污染事故糾紛、監(jiān)督總量控制制度落實(shí)情況及排放達(dá)標(biāo)情況等目的。地表水環(huán)境質(zhì)量日益受到各級政府和社會公眾的重視、水環(huán)境質(zhì)量狀況已成為考核地方政府履責(zé)情況的一項(xiàng)重要指標(biāo)。需進(jìn)一步提升地方及運(yùn)維機(jī)構(gòu)運(yùn)維管理和技術(shù)水平，保證數(shù)據(jù)真、準(zhǔn)、全，滿足新形勢下環(huán)境管理需要和社會公眾期待。