隨著環(huán)保要求的提高和水務(wù)行業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)依賴程度的加深,設(shè)備運(yùn)行的可靠性直接影響飲用水質(zhì)量、安全排污以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)。然而,由于環(huán)境干擾、維護(hù)不足或設(shè)計(jì)缺陷,設(shè)備時(shí)常會(huì)出現(xiàn)隱蔽問(wèn)題,如果未能及時(shí)發(fā)現(xiàn),這些問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真,甚至引發(fā)一系列環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備如今已成為水廠、河流湖泊及工業(yè)排放點(diǎn)的重要設(shè)施。但在日常維護(hù)工作中,技術(shù)盲區(qū)或疏忽可能會(huì)引發(fā)各類故障,如數(shù)據(jù)漂移、誤報(bào)或設(shè)備停機(jī)。下面將從七個(gè)角度,系統(tǒng)分析常見(jiàn)的隱性問(wèn)題及其高效解決方法,幫助用戶提升監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
以下是水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)問(wèn)題及解決方法:傳感器污染與生物附著 故障表現(xiàn):數(shù)據(jù)波動(dòng)異常; 響應(yīng)速度減慢,檢測(cè)靈敏度減低。可嘗試以下解決措施:使用超聲波或化學(xué)方式定期清洗,如每月或每季度清理藻類和結(jié)垢物;配備自動(dòng)清洗設(shè)備(噴水刷或反沖洗裝置),實(shí)現(xiàn)程序化清洗;在傳感器表面涂上納米或高分子抗污涂層,減緩污染物附著;安裝預(yù)過(guò)濾系統(tǒng)(粗濾或微濾裝置),在水入口處減少顆粒物及生物膜的生成。
采樣系統(tǒng)故障:導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真最常見(jiàn)的原因數(shù)據(jù)顯示,采樣系統(tǒng)的故障占總設(shè)備問(wèn)題的32%(據(jù)《中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)》2024年數(shù)據(jù))。常見(jiàn)現(xiàn)象包括:管路內(nèi)晶體析出:如某長(zhǎng)江支流水站在冬季因低溫導(dǎo)致磷酸鹽監(jiān)測(cè)管路堵塞,僅能維持約三成的原始采樣流量;生物附著:例如廣東某海域站點(diǎn)三個(gè)月內(nèi)采樣管內(nèi)堆積了1.2mm厚的貝類幼蟲(chóng);負(fù)壓失效:重慶山區(qū)的一個(gè)站點(diǎn)因海拔高度影響了泵的效率,從而采樣量出現(xiàn)較大誤差??蓢L試下列解決方案:使用自動(dòng)加熱的采樣管,將溫度維持在40±5℃范圍,結(jié)合PTFE材質(zhì)的管路減少晶體析出的可能性;引入雙管路冗余設(shè)計(jì),每月交替使用主備管道,某直轄市實(shí)施該方案后年度故障時(shí)長(zhǎng)減少了210小時(shí);開(kāi)發(fā)智能分析系統(tǒng),通過(guò)實(shí)時(shí)流量監(jiān)測(cè)來(lái)發(fā)現(xiàn)異常,并主動(dòng)啟動(dòng)管路清洗程序。
校準(zhǔn)不及時(shí)或方式不正確 故障表現(xiàn):校準(zhǔn)后數(shù)值偏離實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果; 標(biāo)準(zhǔn)溶液讀數(shù)波動(dòng)較大??墒褂孟旅娼鉀Q方案:制定靈活的校準(zhǔn)計(jì)劃,根據(jù)設(shè)備廠商建議和歷史數(shù)據(jù)漂移情況調(diào)整周期;采用多點(diǎn)校準(zhǔn)法,例如至少選擇低、中、高三個(gè)濃度點(diǎn)來(lái)提升精度;定期對(duì)實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,以修正潛在偏差。 電子追溯記錄:詳細(xì)記錄標(biāo)準(zhǔn)品批次編號(hào)、操作人員及環(huán)境溫度等信息。
電源問(wèn)題與接地異常常見(jiàn)的問(wèn)題有:設(shè)備可能出現(xiàn)無(wú)提示斷電或自動(dòng)重新啟動(dòng)的狀況;接地不良可能導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)受噪聲干擾。解決電源問(wèn)題可嘗試以下方法:使用UPS電源和穩(wěn)壓模塊,避免因電力波動(dòng)或突然中斷造成影響;安裝電源濾波器,減少電網(wǎng)干擾;確保設(shè)備外殼接地穩(wěn)固,防止地環(huán)路問(wèn)題;定期檢查電纜連接部位,擰緊松動(dòng)的接頭并清除銹跡。
數(shù)據(jù)通信與存儲(chǔ)問(wèn)題常見(jiàn)問(wèn)題有下面幾種:通信中可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、延遲或不穩(wěn)定跳躍的現(xiàn)象;存儲(chǔ)卡可能滿載或發(fā)生損壞。改變上述問(wèn)題可以使用以下解決建議:采用多種通信方式的冗余設(shè)計(jì),例如以太網(wǎng)、RS?485和GPRS/4G/NB?IoT切換備份;定期將數(shù)據(jù)備份至云端或本地,啟用自動(dòng)推送功能及本地存儲(chǔ)冗余;設(shè)置預(yù)警機(jī)制,通信故障或存儲(chǔ)空間不足時(shí)通過(guò)短信或郵件通知;建議每六個(gè)月對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行格式化或更換操作。
外界環(huán)境的干擾影響常見(jiàn)問(wèn)題:溫濕度的劇烈變化可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)波動(dòng);強(qiáng)光和震動(dòng)可能對(duì)光學(xué)或電化學(xué)傳感器產(chǎn)生影響。為了改善外界環(huán)境影響可以嘗試以下建議:在設(shè)備關(guān)鍵部件處安裝微型空調(diào)或加熱器,以恒定溫度濕度;使用帶緩沖功能的安裝支架,如橡膠墊或彈性支撐,減少震動(dòng)對(duì)設(shè)備的影響;為光學(xué)傳感器配備遮光罩,減少陽(yáng)光直射帶來(lái)的干擾;通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)同步校準(zhǔn)設(shè)備,實(shí)時(shí)修正因溫濕度變化導(dǎo)致的誤差。
運(yùn)維管理中隱藏的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)有時(shí)會(huì)源于人為失誤并引發(fā)連鎖問(wèn)題。某省級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)站的審計(jì)顯示,有六成問(wèn)題與維護(hù)操作不當(dāng)相關(guān):比如使用過(guò)期試劑(某站的總磷試劑已超過(guò)保質(zhì)期三個(gè)月,導(dǎo)致數(shù)據(jù)高出正常值12%),記錄日志缺失(無(wú)法追查72%的異常數(shù)據(jù)來(lái)源),以及備件管理不善(平均維修時(shí)間延長(zhǎng)了4.8小時(shí))。
為了改善管理體系,可以嘗試以下方法:通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理試劑,自動(dòng)提醒臨近過(guò)期的試劑;完善電子運(yùn)維檔案,保留校準(zhǔn)記錄和維護(hù)視頻作為證據(jù);開(kāi)發(fā)AR遠(yuǎn)程指導(dǎo)工具,讓專家通過(guò)智能設(shè)備實(shí)時(shí)指導(dǎo)操作。
軟件算法和曲線標(biāo)定方面的故障也很常見(jiàn),比如標(biāo)定曲線長(zhǎng)期偏移或算法未及時(shí)更新以處理新增干擾。應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題可以采取以下方案:動(dòng)態(tài)更新標(biāo)定曲線,基于最新校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化;實(shí)行軟件版本管理,可以隨時(shí)回滾到穩(wěn)定版本;采用插件式算法設(shè)計(jì),以方便加入抗干擾和智能診斷功能;監(jiān)測(cè)殘差趨勢(shì),當(dāng)超出范圍及時(shí)發(fā)出維修提醒。
管道流量與堵漏方面的問(wèn)題包括流速異常導(dǎo)致數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,以及管道堵塞、泄漏或氣泡問(wèn)題。解決之道包括:安裝流量穩(wěn)壓閥和流量計(jì)以保持恒定流量;定期進(jìn)行在線管道沖洗以清除沉積物和氣泡;使用氣水分離器防止氣泡影響傳感器性能;關(guān)鍵壓力點(diǎn)安裝傳感器以實(shí)時(shí)監(jiān)控管道狀態(tài)。通過(guò)對(duì)各環(huán)節(jié)——如傳感器維護(hù)、校準(zhǔn)、電源接地、通信、環(huán)境管理、軟件優(yōu)化及管路維護(hù)的深入分析與應(yīng)對(duì)措施,可以有效減少運(yùn)維漏洞,提升水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。建議運(yùn)維團(tuán)隊(duì)結(jié)合巡檢、智能清洗、自動(dòng)校準(zhǔn)及預(yù)警機(jī)制,構(gòu)建閉環(huán)管理流程,確保系統(tǒng)全天候穩(wěn)定運(yùn)行。
智能診斷技術(shù)正在重新定義故障處理方式。最新的深度學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)維護(hù)技術(shù)可以提前兩周檢測(cè)潛在問(wèn)題,例如某型號(hào)監(jiān)測(cè)儀通過(guò)振動(dòng)頻譜分析預(yù)警泵故障;數(shù)字孿生技術(shù)能夠虛擬調(diào)試系統(tǒng),使新設(shè)備試運(yùn)行時(shí)間縮短70%;區(qū)塊鏈技術(shù)為數(shù)據(jù)存證提供不可篡改的保障,目前已在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)站應(yīng)用。值得關(guān)注的是,《水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)技術(shù)規(guī)范》將于2025年實(shí)施,要求國(guó)控站點(diǎn)每季度進(jìn)行全系統(tǒng)性能測(cè)試,覆蓋包括24小時(shí)零點(diǎn)漂移、量程漂移和重復(fù)性等七項(xiàng)指標(biāo)。企業(yè)需提前做好合規(guī)管理,以確保符合規(guī)范要求。