地表水環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測遠程質(zhì)控的探討

陸誼

蘇州國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)（虎丘）環(huán)境監(jiān)測站 江蘇蘇州 215000

在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略持續(xù)踐行背景下，加強水環(huán)境治理和保護，已經(jīng)成為生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容。環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測作為環(huán)境治理保護的前提工作，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，有助于指導環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測工作高效展開，所以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)真實、有效，便于最大程度上提升環(huán)境保護工作質(zhì)量。針對其中存在的質(zhì)量失控問題，需要注重先進技術(shù)和設(shè)備運用，降低監(jiān)測數(shù)據(jù)偏差，遠程控制地表水環(huán)境自動監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。

1 地表水環(huán)境自動監(jiān)測中的問題剖析

縱觀當前地表水環(huán)境自動監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)控工作現(xiàn)狀來看，多選購高資質(zhì)機構(gòu)生產(chǎn)的標準物質(zhì)，遵循規(guī)范和要求，通過手工方式配置為標準物質(zhì)濃度溶液進行質(zhì)量考核。當前地表水水質(zhì)監(jiān)測，多是基于在線監(jiān)測儀器設(shè)備實現(xiàn)，運行中伴有測量誤差、量程漂移和儀器損壞等問題，可能影響到水站自動監(jiān)測數(shù)據(jù)準確度。同時，不同季節(jié)也會影響到水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量[1]。如果水站并未配備專門人員值守，數(shù)據(jù)連續(xù)變化較大時無法及時準確判斷，是否屬于設(shè)備自身故障范疇，除了人工現(xiàn)場質(zhì)控核查以外，并沒有其他有效的方法。此種質(zhì)控方法實時性較差，需要耗費大量的時間和精力，數(shù)據(jù)偏差過大。

具體來看，數(shù)據(jù)造假是由于監(jiān)測儀器設(shè)備內(nèi)部參數(shù)被篡改，導致儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)精準度不高，偏差過大；系統(tǒng)中設(shè)計的數(shù)據(jù)程序，缺少數(shù)據(jù)分析功能，工控機將程序自動生成數(shù)據(jù)上傳平臺。部分人員由于責任意識不高，虛報試樣通過率，多是由于水站取水和分析方法有所不同，致使所獲取的水樣通過率不高。一般情況下，盲樣考核是由主管部門集中統(tǒng)一發(fā)放，運營單位自行分析和上報。所以部分運維商為了提升考核通過率，盲樣過分集中在性能良好的儀器上測試，這種導致考核結(jié)果不真實[2]。

2 地表水環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測遠程質(zhì)控有效措施

2.1 遠程質(zhì)控系統(tǒng)

基于遠程質(zhì)控平臺，實施發(fā)送遠程質(zhì)控指令，現(xiàn)場水站質(zhì)控儀負責現(xiàn)場核查，遠程質(zhì)控平臺遠程控制觸發(fā)，也可以在監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預設(shè)值響應觸發(fā)。無論是在線監(jiān)測儀、質(zhì)控儀還是遠程質(zhì)控平臺，連接方式均是采用數(shù)據(jù)標準通訊接口交互實現(xiàn)。工控機配備了遠程通訊服務模塊，用于滿足遠程質(zhì)控工作需要，基于網(wǎng)絡(luò)同交換機連接，遵循遠程質(zhì)控標準通訊協(xié)議用于傳輸控制指令，反饋監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。通過工控機來收集監(jiān)測數(shù)據(jù)和質(zhì)控數(shù)據(jù)，在質(zhì)控指令下上傳到上位機，集中存儲和處理監(jiān)測數(shù)據(jù)信息[3]。由于質(zhì)控儀管路系統(tǒng)內(nèi)部交叉耦合，主要是提供固定濃度標樣給在線監(jiān)測儀。

2.2 主流遠程質(zhì)控措施

地表水水質(zhì)自動監(jiān)測中，主要是通過標樣核查、平行樣測試、標線校準等常規(guī)遠程質(zhì)控措施。國內(nèi)相關(guān)學者研究持續(xù)深化，遠程質(zhì)控措施逐漸多元化，如標樣核查、數(shù)據(jù)校驗和留樣核查，核查通過后通過自動監(jiān)測系統(tǒng)來判斷水樣監(jiān)測結(jié)果質(zhì)量。

（1）數(shù)據(jù)校驗，多選擇2 種以上的校正樣濃度標準樣品，分兩次測試，依據(jù)最小二乘法擬合線性方程與校正樣濃度計算分析，結(jié)合測定監(jiān)測數(shù)據(jù)和計算監(jiān)測數(shù)據(jù)，判斷儀器設(shè)校正系數(shù)是否準確。

（2）標樣核查，遵循標準物質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，與已知標準濃度信息差異，用于對監(jiān)測結(jié)果進行核查，如果超出預設(shè)值則說明監(jiān)測數(shù)據(jù)失真，不符合實際情況。

（3）水樣監(jiān)測數(shù)據(jù)超標，標樣核查自動觸發(fā)，檢查結(jié)果的偏差不超過預設(shè)范圍，則表明監(jiān)測結(jié)果符合實際情況。累計的超標次數(shù)超預設(shè)次數(shù)，應急質(zhì)控模式自動觸發(fā)響應，發(fā)送預警值給值守人員。如，超標次數(shù)2 次以上，每完成6 個水樣測試后再次進行一次加標回收，適當?shù)目s短水樣監(jiān)測周期[4]。

在遠程質(zhì)控系統(tǒng)研究中，需要能夠遠程修正、調(diào)整水質(zhì)監(jiān)測儀各項線性參數(shù)，實時掌握儀器設(shè)備運行狀態(tài)，剖析具體誘發(fā)故障的原因，及時發(fā)現(xiàn)和處理儀器故障。一般都采取結(jié)合質(zhì)控結(jié)果自動留樣待測的方式，最終獲取的結(jié)果超標則進行標樣核查，對留樣杯水樣重新測量，以達到排除儀器故障導致的結(jié)果異常。

2.3 遠程質(zhì)控未來發(fā)展趨勢

地表水環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測遠程質(zhì)控工作中還有很多不足，影響到最終監(jiān)測結(jié)果精準度，為了改善此類問題，應持續(xù)推動遠程質(zhì)控系統(tǒng)優(yōu)化創(chuàng)新[5]。各水站應立足于實際情況，制定有效的遠程質(zhì)控措施，提升自動監(jiān)測數(shù)據(jù)真實性、準確性。在國家環(huán)保部指導下，各地區(qū)環(huán)境監(jiān)測總站需要增加資金投入力度，引入現(xiàn)代化技術(shù)和手段，構(gòu)建地表水環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測遠程質(zhì)控系統(tǒng)，獨立于現(xiàn)有的自動監(jiān)測信息管理平臺。

3 結(jié)語

綜上所述，地表水環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)長時間運行中，可能受到客觀因素影響，導致監(jiān)測數(shù)據(jù)偏差過大，超出標準。因此，應制定合理有效的質(zhì)控措施，遵循數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，在完善的質(zhì)控體系下處理偏差數(shù)據(jù)，提升數(shù)據(jù)精準性和有效性。