地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)常見故障及原因分析

楊金星 高 瑋 段誼蕾

（三門峽市環(huán)境監(jiān)測站河南三門峽472000）

地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)常見故障及原因分析

楊金星 高 瑋 段誼蕾

（三門峽市環(huán)境監(jiān)測站河南三門峽472000）

筆者針對(duì)該市環(huán)境地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)自運(yùn)行以來出現(xiàn)的故障，詳細(xì)介紹了他們的診斷解決方法，并對(duì)引起故障的所有可能因素進(jìn)行了總結(jié),由此筆者還對(duì)地表水自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的日常維護(hù)提出了一些建議。

地表水；自動(dòng)監(jiān)測；故障；分析；建議

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)是以在線自動(dòng)分析儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)測量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)用技術(shù)以及相關(guān)的專用分析軟件和通信網(wǎng)絡(luò)組成的一個(gè)綜合性的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測體系。與傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測分析技術(shù)相比，其可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)的異常變化，迅速做出預(yù)警預(yù)報(bào)，從而及時(shí)準(zhǔn)確地為水環(huán)境管理決策服務(wù)。

2010年3月，由河南省環(huán)保廳在我市靈寶境內(nèi)地表水責(zé)任目標(biāo)斷面宏農(nóng)澗河坡頭橋斷面新建1個(gè)水質(zhì)自動(dòng)站，監(jiān)測項(xiàng)目為氨氮、總有機(jī)碳。坡頭橋水自動(dòng)站水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)由采樣單元、分析單元（監(jiān)測儀器）、數(shù)據(jù)采集與傳輸單元、監(jiān)控軟件四部分組成。水站對(duì)我們來說是新生事物，再者儀器運(yùn)行狀態(tài)需要一定的時(shí)間穩(wěn)定，在運(yùn)行初期多次出現(xiàn)故障。隨著經(jīng)驗(yàn)的積累，系統(tǒng)出現(xiàn)故障的機(jī)率越來越少。在此，筆者將該市地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障及其診斷解決方法介紹如下，希望能對(duì)各兄弟市的地表水自動(dòng)監(jiān)測工作有所幫助。

1 采水單元常見故障及其解決方法

1.1 沉淀池有水且沒過液位計(jì)但系統(tǒng)報(bào)警沒水

原因分析：沉淀池液位探頭氧化，導(dǎo)電性降低所致。

解決辦法：將液位探頭取出，將頭部露出部分的氧化物擦掉，重新上焊錫，然后將探頭放回并低于水面。

1.2 沉淀池長時(shí)間不進(jìn)水

原因分析：源水泵故障，源水管道破損，取水池水位偏低，取水頭堵塞，管道過濾器堵塞等。

解決辦法：原因確認(rèn)后，更換、維護(hù)相應(yīng)的部件。

1.3 電動(dòng)球閥不工作

原因分析：控制柜中電動(dòng)球閥空開跳閘，供電線路故障等

解決辦法：查看是否有短路情況（萬用表測量），若沒有短路，將空開閉合，更換供電線路。

1.4 非清洗狀態(tài)下空壓機(jī)壓力降低

原因分析：啟動(dòng)接頭漏氣，電磁閥關(guān)閉不嚴(yán)

解決辦法：更換啟動(dòng)接頭，電磁閥。

2 數(shù)據(jù)采集及傳輸單元常見故障及其解決方法

2.1 監(jiān)控軟件儀器監(jiān)測值為0

原因分析:對(duì)應(yīng)監(jiān)測儀器故障無監(jiān)測，數(shù)據(jù)傳輸線接口松動(dòng)，控制柜中485-232轉(zhuǎn)換模塊故障，多串口卡損壞，工控機(jī)死機(jī)等。

解決方法：排除對(duì)應(yīng)監(jiān)測儀器故障，重新固定數(shù)據(jù)傳輸線接口，更換485-232轉(zhuǎn)換模塊、多串口卡、工控機(jī)。

2.2 數(shù)據(jù)上傳不到省廳數(shù)據(jù)平臺(tái)

原因分析:光纖線路斷開，光纖線路欠費(fèi)，光貓故障。

解決方法：聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商，檢查線路，及時(shí)繳費(fèi)，更換光貓。

3 分析儀器常見常見故障及其解決方法

3.1 氨氮分析儀

氨氮分析儀采用的是氨氣敏電極電位法。這種方法，電極和透氣膜的保養(yǎng)對(duì)監(jiān)測至關(guān)重要

3.1.1 儀器校正失敗

原因分析：導(dǎo)致氨氮儀器校正失敗的原因很多，有管路漏氣、標(biāo)液試劑及反應(yīng)試劑失效、電極膜頭臟、電極故障等。

解決辦法：首先檢查管路是否漏氣，沒漏氣，則檢查蠕動(dòng)泵管時(shí)否需要移位，再檢查電極電解液是否需要更換，膜頭是否需要更換，電極是否需要更換，以上都正常的情況下，更換試劑。

3.1.2 監(jiān)測值為零

原因分析：儀器進(jìn)樣管破，導(dǎo)致水樣無法進(jìn)入儀器；反應(yīng)試劑（氫氧化鈉）失效；蠕動(dòng)泵故障等。

解決辦法：首先檢查進(jìn)樣管路是破損，如破損更換；更換反應(yīng)試劑，移位蠕動(dòng)泵管或更換蠕動(dòng)泵。

3.2 總有機(jī)碳分析儀

坡頭橋水站總有機(jī)碳分析儀采用的是島津公司生產(chǎn)的TOC—4100型分析儀,分析方法采用的是燃燒氧化—非分散紅外法，屬于直接法。在使用過程中，要定時(shí)更換氮?dú)狻Ⅺ}酸、加濕純水等試劑，還要定期更換燃燒管、催化劑、鹵素洗滌器，并用標(biāo)準(zhǔn)試劑進(jìn)行校準(zhǔn)。

3.2.1 監(jiān)測值偏大

原因分析：在排除水質(zhì)突變的前提下，此種現(xiàn)象一是由于鹽酸沒有進(jìn)入注射器內(nèi)，導(dǎo)致無機(jī)碳沒有去除掉，監(jiān)測結(jié)果包括無機(jī)碳的濃度而使監(jiān)測結(jié)果異常大；二是吹掃氣流量偏小。曝氣不足，導(dǎo)致無機(jī)碳沒有被完全去除。

解決辦法：檢查鹽酸試劑是否用完，酸流路是否破損，八通閥酸口是否堵塞；調(diào)節(jié)氮?dú)饬魉僦羶x器說明書設(shè)定值。

3.2.2 監(jiān)測值偏小

原因分析：在排除水質(zhì)突變的前提下，原因有：一是吹掃氣流量偏大，造成有機(jī)碳損失；二是標(biāo)準(zhǔn)試劑濃度偏低，三是排液閥故障，導(dǎo)致樣品被稀釋。

解決辦法：調(diào)節(jié)氮?dú)饬魉僦羶x器說明書設(shè)定值；盡量用新配置的TOC標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)（TOC標(biāo)準(zhǔn)試劑放久了會(huì)揮發(fā)，導(dǎo)致濃度偏低）；更換排液閥。

3.2.3 監(jiān)測值為零

原因分析：水泵抽水量小或者管路堵塞，造成采集不到水樣；氮?dú)庥猛昊蚣訚窦兯陀谧畹涂潭染€；紅外檢測器故障等。

解決辦法：維護(hù)采水系統(tǒng)；更換新的氮?dú)饣蚣蛹兯量潭染€；更換檢測器。

3.2.4 儀器不工作

原因分析：校準(zhǔn)工作完成后，忘記啟動(dòng)在線測量模式，即START燈一直亮；儀器狀態(tài)不穩(wěn)定，Ready燈不亮。

解決辦法：校準(zhǔn)工作完成后，應(yīng)進(jìn)行一次在線測量，使儀器啟動(dòng)在線測量模式；進(jìn)入儀表監(jiān)視器，看爐溫、冷卻器溫度、位置、漂移、噪音是否全部“OK”，如有不是的，可按儀器操作說明一一進(jìn)行維護(hù)，直至全部項(xiàng)目為“OK”。

4 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)維護(hù)建議

4.1 預(yù)防性年度檢修

由于水質(zhì)子站長期不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)，為使系統(tǒng)能長期連續(xù)可靠運(yùn)行和獲得較高的數(shù)據(jù)獲取率，除按要求堅(jiān)持正常維護(hù)，遇到故障能迅速排除外，還應(yīng)加強(qiáng)系統(tǒng)的預(yù)防性檢修，通過預(yù)防性檢修可以減少儀器設(shè)備發(fā)生故障的頻次，延長使用壽命。根據(jù)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測運(yùn)行特點(diǎn)，每年必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一次停機(jī)檢修，包括：（1）按要求和需要更換取水管路；（2）對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)控制部分檢修測試與維修；（3）對(duì)自動(dòng)監(jiān)測儀器進(jìn)行檢修、校準(zhǔn)及標(biāo)定，完成儀器精密度、準(zhǔn)確度、零漂/標(biāo)漂移、線性度等重要指標(biāo)的測試；（4）外圍設(shè)備自來水系統(tǒng)、配水系統(tǒng)及預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行檢修與保養(yǎng)；（5）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)異常狀態(tài)（缺少或丟失記錄）修復(fù)檢查、對(duì)時(shí)校準(zhǔn)、校正控制器檢查；（6）各部分維護(hù)檢修后單機(jī)測試與系統(tǒng)聯(lián)調(diào)等。

4.2 針對(duì)性檢修

針對(duì)性檢修是指針對(duì)儀器設(shè)備出現(xiàn)故障的原因和現(xiàn)象進(jìn)行的針對(duì)性檢查和維修。在針對(duì)性檢修中，提高判斷故障的速度和排除故障的能力是決定維修水平的關(guān)鍵。要做好針對(duì)性檢修，首先要不斷擴(kuò)展維修工作人員的專業(yè)知識(shí)面，注重日常經(jīng)驗(yàn)的積累、交流和總結(jié)，不斷加強(qiáng)業(yè)務(wù)水平的提高。同時(shí)在備品備件、測試手段和交通工具上給以保證。對(duì)針對(duì)性檢修有以下要求：（1）應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)集成及各儀器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、維修手冊(cè)的要求和積累的工作經(jīng)驗(yàn)，制定切實(shí)可行的常見故障判斷及維修方法和維修程序，用于故障快速檢修。（2）現(xiàn)場維修要求在備品備件保證的基礎(chǔ)上，用備件先對(duì)出現(xiàn)故障的部件進(jìn)行替換，然后將出故障的部件送回中心支持實(shí)驗(yàn)室對(duì)該部件中的元器件做進(jìn)一步檢測和維修。（3）應(yīng)對(duì)有可能快速提供備件和技術(shù)支持的廠商和協(xié)作單位建立通訊名冊(cè)和保持業(yè)務(wù)聯(lián)系，遇到疑難問題時(shí)可及時(shí)取得幫助。（4）根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)經(jīng)常容易出現(xiàn)故障部件和易損易耗件列出清單和年度購置計(jì)劃，進(jìn)行必要的儲(chǔ)備，保障針對(duì)性檢修順利進(jìn)行。

[1]日本島津公司.TOC-4100儀器使用說明書[M].

[2]吳志敏.水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站運(yùn)行管理中常見故障排除及運(yùn)質(zhì)量控制[J].江蘇環(huán)境科技，2006．

[3]單化理.國家地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測子站常見故障及排除[J].中小企業(yè)管理與科技,2015,(13).

楊金星（1977—），男，漢族，河南省靈寶市人，畢業(yè)于河南師范大學(xué)環(huán)境工程系，工程師，長期從事自動(dòng)監(jiān)測工作。