地表水水质自动监测系统常见故障及原因分析

杨金星 高 玮 段谊蕾

（三门峡市环境监测站河南三门峡472000）

地表水水质自动监测系统常见故障及原因分析

杨金星 高 玮 段谊蕾

（三门峡市环境监测站河南三门峡472000）

笔者针对该市环境地表水水质自动监测系统自运行以来出现的故障，详细介绍了他们的诊断解决方法，并对引起故障的所有可能因素进行了总结,由此笔者还对地表水自动监测系统的日常维护提出了一些建议。

地表水；自动监测；故障；分析；建议

水质自动监测系统是以在线自动分析仪器为核心，运用现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机用技术以及相关的专用分析软件和通信网络组成的一个综合性的水质自动监测体系。与传统水质监测分析技术相比，其可以及时发现水质的异常变化，迅速做出预警预报，从而及时准确地为水环境管理决策服务。

2010年3月，由河南省环保厅在我市灵宝境内地表水责任目标断面宏农涧河坡头桥断面新建1个水质自动站，监测项目为氨氮、总有机碳。坡头桥水自动站水质自动监测系统由采样单元、分析单元（监测仪器）、数据采集与传输单元、监控软件四部分组成。水站对我们来说是新生事物，再者仪器运行状态需要一定的时间稳定，在运行初期多次出现故障。随着经验的积累，系统出现故障的机率越来越少。在此，笔者将该市地表水水质自动监测系统运行过程中出现的故障及其诊断解决方法介绍如下，希望能对各兄弟市的地表水自动监测工作有所帮助。

1 采水单元常见故障及其解决方法

1.1 沉淀池有水且没过液位计但系统报警没水

原因分析：沉淀池液位探头氧化，导电性降低所致。

解决办法：将液位探头取出，将头部露出部分的氧化物擦掉，重新上焊锡，然后将探头放回并低于水面。

1.2 沉淀池长时间不进水

原因分析：源水泵故障，源水管道破损，取水池水位偏低，取水头堵塞，管道过滤器堵塞等。

解决办法：原因确认后，更换、维护相应的部件。

1.3 电动球阀不工作

原因分析：控制柜中电动球阀空开跳闸，供电线路故障等

解决办法：查看是否有短路情况（万用表测量），若没有短路，将空开闭合，更换供电线路。

1.4 非清洗状态下空压机压力降低

原因分析：启动接头漏气，电磁阀关闭不严

解决办法：更换启动接头，电磁阀。

2 数据采集及传输单元常见故障及其解决方法

2.1 监控软件仪器监测值为0

原因分析:对应监测仪器故障无监测，数据传输线接口松动，控制柜中485-232转换模块故障，多串口卡损坏，工控机死机等。

解决方法：排除对应监测仪器故障，重新固定数据传输线接口，更换485-232转换模块、多串口卡、工控机。

2.2 数据上传不到省厅数据平台

原因分析:光纤线路断开，光纤线路欠费，光猫故障。

解决方法：联系网络服务商，检查线路，及时缴费，更换光猫。

3 分析仪器常见常见故障及其解决方法

3.1 氨氮分析仪

氨氮分析仪采用的是氨气敏电极电位法。这种方法，电极和透气膜的保养对监测至关重要

3.1.1 仪器校正失败

原因分析：导致氨氮仪器校正失败的原因很多，有管路漏气、标液试剂及反应试剂失效、电极膜头脏、电极故障等。

解决办法：首先检查管路是否漏气，没漏气，则检查蠕动泵管时否需要移位，再检查电极电解液是否需要更换，膜头是否需要更换，电极是否需要更换，以上都正常的情况下，更换试剂。

3.1.2 监测值为零

原因分析：仪器进样管破，导致水样无法进入仪器；反应试剂（氢氧化钠）失效；蠕动泵故障等。

解决办法：首先检查进样管路是破损，如破损更换；更换反应试剂，移位蠕动泵管或更换蠕动泵。

3.2 总有机碳分析仪

坡头桥水站总有机碳分析仪采用的是岛津公司生产的TOC—4100型分析仪,分析方法采用的是燃烧氧化—非分散红外法，属于直接法。在使用过程中，要定时更换氮气、盐酸、加湿纯水等试剂，还要定期更换燃烧管、催化剂、卤素洗涤器，并用标准试剂进行校准。

3.2.1 监测值偏大

原因分析：在排除水质突变的前提下，此种现象一是由于盐酸没有进入注射器内，导致无机碳没有去除掉，监测结果包括无机碳的浓度而使监测结果异常大；二是吹扫气流量偏小。曝气不足，导致无机碳没有被完全去除。

解决办法：检查盐酸试剂是否用完，酸流路是否破损，八通阀酸口是否堵塞；调节氮气流速至仪器说明书设定值。

3.2.2 监测值偏小

原因分析：在排除水质突变的前提下，原因有：一是吹扫气流量偏大，造成有机碳损失；二是标准试剂浓度偏低，三是排液阀故障，导致样品被稀释。

解决办法：调节氮气流速至仪器说明书设定值；尽量用新配置的TOC标准溶液进行校准（TOC标准试剂放久了会挥发，导致浓度偏低）；更换排液阀。

3.2.3 监测值为零

原因分析：水泵抽水量小或者管路堵塞，造成采集不到水样；氮气用完或加湿纯水低于最低刻度线；红外检测器故障等。

解决办法：维护采水系统；更换新的氮气或加纯水至刻度线；更换检测器。

3.2.4 仪器不工作

原因分析：校准工作完成后，忘记启动在线测量模式，即START灯一直亮；仪器状态不稳定，Ready灯不亮。

解决办法：校准工作完成后，应进行一次在线测量，使仪器启动在线测量模式；进入仪表监视器，看炉温、冷却器温度、位置、漂移、噪音是否全部“OK”，如有不是的，可按仪器操作说明一一进行维护，直至全部项目为“OK”。

4 水质自动监测系统维护建议

4.1 预防性年度检修

由于水质子站长期不间断运转，为使系统能长期连续可靠运行和获得较高的数据获取率，除按要求坚持正常维护，遇到故障能迅速排除外，还应加强系统的预防性检修，通过预防性检修可以减少仪器设备发生故障的频次，延长使用寿命。根据水质自动监测运行特点，每年必须对系统进行一次停机检修，包括：（1）按要求和需要更换取水管路；（2）对系统的自动控制部分检修测试与维修；（3）对自动监测仪器进行检修、校准及标定，完成仪器精密度、准确度、零漂/标漂移、线性度等重要指标的测试；（4）外围设备自来水系统、配水系统及预处理系统进行检修与保养；（5）数据采集系统异常状态（缺少或丢失记录）修复检查、对时校准、校正控制器检查；（6）各部分维护检修后单机测试与系统联调等。

4.2 针对性检修

针对性检修是指针对仪器设备出现故障的原因和现象进行的针对性检查和维修。在针对性检修中，提高判断故障的速度和排除故障的能力是决定维修水平的关键。要做好针对性检修，首先要不断扩展维修工作人员的专业知识面，注重日常经验的积累、交流和总结，不断加强业务水平的提高。同时在备品备件、测试手段和交通工具上给以保证。对针对性检修有以下要求：（1）应根据系统集成及各仪器结构特点、维修手册的要求和积累的工作经验，制定切实可行的常见故障判断及维修方法和维修程序，用于故障快速检修。（2）现场维修要求在备品备件保证的基础上，用备件先对出现故障的部件进行替换，然后将出故障的部件送回中心支持实验室对该部件中的元器件做进一步检测和维修。（3）应对有可能快速提供备件和技术支持的厂商和协作单位建立通讯名册和保持业务联系，遇到疑难问题时可及时取得帮助。（4）根据工作经验对经常容易出现故障部件和易损易耗件列出清单和年度购置计划，进行必要的储备，保障针对性检修顺利进行。

[1]日本岛津公司.TOC-4100仪器使用说明书[M].

[2]吴志敏.水质自动监测站运行管理中常见故障排除及运质量控制[J].江苏环境科技，2006．

[3]单化理.国家地表水水质自动监测子站常见故障及排除[J].中小企业管理与科技,2015,(13).

杨金星（1977—），男，汉族，河南省灵宝市人，毕业于河南师范大学环境工程系，工程师，长期从事自动监测工作。