地表水环境质量水质自动监测站运维技术探讨

翟 丽，张 涛，王 亮

（1.河南省济源生态环境监测中心，河南 济源 459000；2.河南省焦作生态环境监测中心，河南 焦作 454003）

随着黄河流域生态保护和高质量发展国家战略的实施，沿黄河各省加大对黄河的生态保护，筑牢母亲河生态保护屏障，让黄河母亲生命长青、永葆生机。经过20多年的发展，我国地表环境质量水自动监测站（以下简称水站）建设取得了长足进步，运维管理水平取得了显著提高，技术体系日趋健全与完善，为黄河高质量发展提供了强有力的技术支持。由于水站多处于省界、市界，站点数量多，覆盖范围广，水体类型复杂多样，因而对承担运维的机构与人员在管理与技术方面提出了更高要求。运维管理工作是保障数据真、准、全的重要内容。其中，运维填报是利用现代信息化网络技术，通过水站运维信息的网络填报，协助水站管理人员对水站进行运维管理。促进运维机构建立合理的平台填报机制，确保平台填报内容真实、完整和及时，保障运维工作有序、规范进行。

1 运维平台填报技术要求

1.1 总体要求

运维工作须满足运维技术规范的相关规定，平台填报既是对运维工作的一次记录，又能为下一次运维提供参考和依据，平台填报须及时、真实，填报内容能如实反映运维工作的内容和运维工作中发生的异常情况。

1.2 分项填报要求

1.2.1 运维巡检

（1）每次巡检填报应上传维护照片，至少包括采水口、仪器间和站房，维护的内容应用照片体现，例如工单上填写了清洗采样杯，应上传清洗前后照片。

（2）巡检记录应当天填报。

（3）每周（或每个质控周期）至少巡检1次（含完全停站的站点，不具备条件的浮船站除外）。

（4）对平台填报选项未覆盖的工作内容和巡检发现的异常情况应进行文字描述，并及时向三级审核人员报备。

1.2.2 试剂更换

（1）试剂应在有效期内使用。

（2）试剂标签字迹应清晰，内容完整，需包括：试剂名称、配制人、配置时间和有效期。

（3）试剂标签不能覆盖。

（4）应上传试剂更换前后照片（同一张照片允许摆放多种试剂）。

（5）更换试剂后必须进行校准并在平台填写校准记录。

1.2.3 耗材及备品备件更换

（1）需明确填写更换配件名称、数量、时间、是否关键部件和更换原因。

（2）更换配件后需上传新旧配件照片。

（3）更换常规配件后需上传仪器核查照片。

（4）更换关键部件后需上传多点线性测试照片及实际水样比对照片。

1.2.4 访客记录

（1）平台填报应填写访客来访原因、时间、访客单位和人数等信息。

（2）应上传到访人员或现场访客记录表照片。

1.2.5 废液处置

（1）平台填报应记录废液收集或处置时间、方式、数量和经手人（运维人员）等信息。

（2）上传相关图片，图片应包括废液桶、工单等。

1.2.6 仪器校准

（1）仪器校准应填写操作人员、校准时间、校准参数、校准原因、标液浓度及其对应的信号值、校准后的斜率和线性相关系数。

（2）应上传仪器校准前后的关键参数照片。

1.2.7 标准样品更换

（1）标准样品应为有证标准物质，需填写证书编号、试剂体积、配置时间、有效期和更换原因。

（2）应上传更换前后标准样品的照片，标准样品标签应包含试剂名称、浓度、配制人、配置时间和有效期。

1.2.8 停站

（1）停站应客观、真实，并在相关技术规范的允许范围内停站。

（2）停站填报需及时，客观、准确填报停站起止时间、停站原因，描述内容应简洁、明了。

（3）跨月停站应按照相关要求及时复运和停站填报。

（4）停站应上传证明材料，如无法提供证明材料的运维公司可以根据实际情况进行说明，说明文件需加盖公章。

1.2.9 关键参数

（1）每日零点核查、跨度核查、月质控多点线性核查和水样测试等应在同一条工作曲线且k、b值应一致，监测数据的关键参数应随数据上传到平台。

（2）监测数据应与平台反算结果匹配。

（3）零点核查/水样测试不允许屏蔽负值。

（4）关键参数应在平台备案的区间内。

1.3 职责

地方生态环境保护部门：制定运维填报技术规范要求和检查机制，组织运维平台填报培训，对每月的运维填报情况进行分析和总结，对运维机构的平台填报进行管理。

运维人员：对当天开展的运维工作按照技术规范要求进行填报，包括巡检维护、试剂更换、耗材及配件更换、仪器设备检修、访客登记、废液处置、仪器校准、标准样品更换、访客登记和停站管理，对数据审核人员检查出来的不符合规范的填报内容及时进行整改。

运维机构：开展本单位的运维平台填报工作，组织运维平台填报的技术培训，对本单位当日的运维平台填报进行检查。

数据审核人员：对前一天审核站点的运维平台填报进行核查，并将结果进行记录。

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1.4 检查流程

运维机构需建立运维填报的检查机制，作为运维填报的一级检查，要及时发现并更正不符合规范的运维填报，要积极开展运维填报方面的培训，提高运维人员的填报水平。数据审核人员作为运维填报的二级检查方也是最终的“守门员”，要切实掌握审核站点的运维填报情况，督促运维人员对检查发现的问题进行整改。地方生态环境监测中心对不及时整改的站点进行通报，对多次填报不规范的站点进行通报和扣减运维费用等处罚，如图1所示。

图1 运维机构检查流程

2 仪器/系统处理与处置

2.1 仪器故障处理处置

水站出现仪器故障的情况，会导致站点数据异常、无法真实反映水体情况。运维人员应对故障及时响应并采取必要的处理措施。

运维人员应每天通过平台查看监测数据，对水站运行状态和数据质量进行合理判断，对站点运维情况及相关信息进行统计、分析和评价。当监测数据出现异常时，运维人员远程发送必要的质控测试命令，根据测试结果综合判断数据有效性。一旦确定水质发生重大变化或仪器设备故障，应及时赴现场处理。保证水站现场系统和仪表正常运行，按照运维规范采取相应的质控措施，保证自动监测数据可以真实反映当前断面水质。

对于因系统仪表引起的异常数据，根据运维规范要求现场应在24 h时内解决故障，无法修复的，应当在48 h内使用备机或移动监测车开展监测。

2.2 仪表故障判断标准

运维人员对站点进行远程或者现场巡检发现异常数据或者超标报警情况时，需要根据异常数据识别手册判断异常数据类型，根据不同的情况采取不同的处理措施。

平台上传数据标识通常为D（仪器故障）、F（通信异常）时，这类异常数据通常为系统仪表问题导致，此情况通常会出现仪表报警。

当平台上数据标识为F（通信异常）时，现场仪器设备与工控机通信连接异常，运维人员应该前往现场查看通信异常故障原因，第一时间解决故障。

2.3 系统处理与处置

平台历史数据缺失处理与处置。

（1）首先判断期间网络是否正常，如在缺失时期通信正常，则需现场检查以下几个方面。

检查集成软件中历史数据是否完整，如完整，则进行数据的补传工作。

检查集成软件中历史数据是否完整，如不完整，则需进行以下几个方面的检查，检查是否存在临时停电现象，如有，则进行相应的报备工作。

检查数据传输单元是否正常工作。

（2）当历史数据出现缺失，首先判断期间网络是否正常，如在缺失时期通信异常，则需现场检查以下几个方面。

检查站点网络是否正常，若不正常，则需进行相应的恢复工作。

检查站点网络是否正常，若正常，则需检查站点与平台通信是否正常。

检查站点网络是否正常，若正常，站点与平台通信异常，则需检查站点VPN（虚拟专用网络）是否异常。

3 水站运维体系探讨

（1）落实上级业务管理部门标准规范的要求，加快完善自动监测技术体系，按照管理急需、技术必需的原则，中国环境监测总站已完成地表水水质自动监测站站房及采排水单元、自动监测站安装验收、运行维护及系统通信等技术要求，填补地表水监测技术体系空缺。地方生态环境保护部门可参照执行。

（2）探索系统化规范化的水站运维管理体系。2019年1月，生态环境部出台了《国家地表水水质自动监测站运行管理办法》、中国环境监测总站发布了《国家地表水水质自动监测站运行维护管理实施细则（试行）》，厘清了总站、地方生态环境主管部门和运维公司的职责分工，细化运维工作的全过程技术环节，明确运维的工作内容和目标，有效提升了运维管理的实效性。同时，督促各运维机构构建运维质量管理体系，加强对维护人员、仪器设备、备品备件和试剂耗材、运维环境和管理程序等环节的管理。

（3）不断完善地表水自动监测管理和质控体系，监测数据有效率全面提升。国家地表水自动监测网共运行1 900余个水站，其中包括新建水站、浮船站、上收地方水站及原国家站。建立了贯穿水站运行全程序运维质量控制与质量保证体系，明确了数据有效率和质控的量化目标。从仪器的选型、安装、验收、运行和数据审核及外部监督等全程序开展质量控制，尤其是运行环节，根据自动仪器本身的特点，提出了日质控（零点核查、跨度核查）、周核查和月质控等多级质控措施及仪器关键参数上传、远程控制等多维度质控措施，明确了质控目标。地方生态环境保护部门可参照这样的模式升级完善仪器和设备功能。

（4）推动突出问题整改，推动体系规范化运行。地方生态环境保护部门建立内部检查与运维外部检查相结合，检查结果与运维经费支付挂钩的质量监督管理机制，通过检查和量化考核结果不断督促运维公司开展规范化运维，不断完善优化水站运维管理体系和质控体系。

（5）建设统一的运维信息化管理平台，信息化管理成效显著。为适应监测信息化的时代要求，不断完善地表水自动监测监管平台建设，规范运维、质控和数据审核的程序，提高运维的效率。目前，总站在吸收各地平台建设经验的基础上，建设国控水站的运维管理平台。全面纳入运维人员、仪器设备、备品备件、仪器巡检、维护、维修和校准等信息，并进行电子化管理和统计分析；定期向现场运维、数据审核人员推送日质控、周核查和月比对数据，记录审核情况。

（6）完善运维人员考核评价体系。客观评价本辖区运维人员的德才表现和工作实绩，对每月的工作进行考核。对运维人员从德、能、勤、绩和廉5项内容进行考核，重点考核工作能力和工作业绩。地方环保部门可每月组织驻站及运维人员培训，建立定期培训制度。尤其是加强一线运维人员培训，不仅要掌握自动运维技能，还要突出思想和廉政教育，同时要具备基本的实验室分析技能。

实时督促各运维公司完善培训制度，评估各公司运维培训效果，使培训工作落到实处，结合运维公司提交的培训计划，并于会后做培训评估报告，留存相关资料。

（7）可建设水质自动监测示范站。便于驻站审核员深入掌握一线运维情况，可定期组织审核员开展示范站实际操作培训。从软件系统的操作、九参数仪器的原理与操作进行讲解和实践演示。逐步加强人员数据判断审核能力，了解了影响水质变化的相关因素，提升了数据审核的整体水平。

4 结论

当前，地表水环境质量自动监测已达到及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况、预警预报、重大或流域性水质污染事故、解决跨行政区域的水污染事故纠纷、监督总量控制制度落实情况及排放达标情况等目的。地表水环境质量日益受到各级政府和社会公众的重视、水环境质量状况已成为考核地方政府履责情况的一项重要指标。需进一步提升地方及运维机构运维管理和技术水平，保证数据真、准、全，满足新形势下环境管理需要和社会公众期待。