地表水水质自动监测站运行维护技术规范

地表水水质自动监测站运行维护技术规范
1、适用范围
本规范规定了固定式、简易式、小型式、水上固定平台式和浮船式水质自动监测站（以下简称水站）运行维护、质量保证与质量控制措施和运行记录等技术要求。

本规范适用于固定式、简易式、小型式、水上固定平台式和浮船式水质自动监测站的质量保证与质量控制以及远程维护、现场维护、应急维护。

本规范适用的监测参数为常规五参数、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、叶绿素a、蓝绿藻密度等参数，其他参数可参照本规范。

2、规范性引用文件
本规范内容引用了下列文件中的条款。

凡是不注明日期的引用文件，其有效版本适用于本规范。

GB 3838 地表水环境质量标准
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范
HJ/T 96 pH水质自动分析仪技术要求
HJ/T 97 电导率水质自动分析仪技术要求
HJ/T 98 浊度水质自动分析仪技术要求
HJ/T 99 溶解氧（DO）水质自动分析仪技术要求
HJ/T 100 高锰酸盐指数水质自动分析仪技术要求
HJ/T 101 氨氮水质自动分析仪技术要求
HJ/T 102 总氮水质自动分析仪技术要求
HJ/T 103 总磷水质自动分析仪技术要求
HJ/T 372 水质自动采样器技术要求及检测方法
HJ 915 地表水自动监测技术规范（试行）
地表水水质自动监测站站房及采水单元建设技术规范
《国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书》（试行）
3、术语和定义
下列术语和定义适用于本规范。

3.1、固定式水质自动监测站Stationary water quality automatic monitoring system
采用《地表水水质自动监测站站房与采水单元建设技术规范》的定义。

3.2、简易式水质自动监测站Simplified water quality automatic monitoring system
采用《地表水水质自动监测站站房与采水单元建设技术规范》的定义。

3.3、小型式水质自动监测站Small water quality automatic monitoring system
采用《地表水水质自动监测站站房与采水单元建设技术规范》的定义。

3.4、浮船式水质自动监测站Floating type automatic monitoring system
以舱式浮船为载体的水质自动监测系统。

3.5、跨度span
指适用于所处断面水质的测量范围，跨度值应根据监测项目的水质类别进行设置。

当监测项目的水质类别为I～Ⅱ类时，跨度值均采用II类水质标准限值的2.5倍；
为Ⅲ～劣V类时，跨度值为水质类别标准限值的2.5倍；当监测项目无水质标准限值时，跨度值为监测项目上一周的水质平均值的2.5倍
3.6、零点核查zero check
指水质自动分析仪测试跨度值0%~20%的标准溶液的示值误差。

3.7、跨度核查span check
指水质自动分析仪测试跨度值20%~80%的标准溶液的示值误差。

3.8、24小时零点漂移24 Hours zero drift
指水质自动分析仪以24小时为周期测试跨度值0%~20%的标准溶液，仪器指示值在24小时前后的变化，具体示例如下图3-1。

3.9、24小时跨度漂移24 Hours span drift
指水质自动分析仪以24小时为周期测试跨度值20%~80%的标准溶液，仪器指示值在24小时前后的变化，具体示例如下图3-1。

图3-1 24小时零点漂移和跨度漂移检测方法示例
3.10、集成干预检查Integrated interference test
指系统开水采水时在采水口处人工采集水样，沉淀30 min后取上清液摇匀待系统测试完毕后，直接经水质自动分析仪测试，与系统自动测定的结果进行比对，检查系统集成对水质的影响。

3.11、多点线性核查Multipoint linear verification
指水质自动分析仪以24h为周期测试跨度范围内4个点（含空白、低、中、高4个浓度）的标准溶液，根据测试结果进行线性拟合，用以判定数据可靠性的措施。

3.12、过程日志Process logs
指水站进行采配水、分析、清洗至流程结束整个监测过程的状态信息，应至少包括各步骤启动时间、工作状态、分析过程等信息。

3.13、维护区间Maintenance period
指仪器进入更换试剂、更换部件、人工校准等维护至满足质控要求的区间。

3.14、失控状态Out of control state
水站仪器设备维护期间及不满足质控要求的区间均属于失控状态。

3.15、无效数据Invalid data
指系统处于失控状态、中心平台未获取到等未通过审核的数据。

3.16、水质自动综合监管平台Comprehensive Monitoring platform for automatic
monitoring of water quality
对水质自动监测站进行数据采集、存储、远程控制，并具有运维管理、质控管理、数据综合应用等功能的软件系统。

4、运行维护基本要求
4.1、运维单位
运维单位负责整个水站的日常运行维护，应配备相应的运维车辆、运维船只、备用仪器、备品备件等，同时应具有水站监测项目的实验室分析能力。

4.2、运维人员
运维人员应持证上岗，具有相关的专业知识，能独立运行维护水站。

4.3、水站维护手册
运维单位应根据水站的仪器配置、仪器性能和系统配置情况，结合仪器设备使用说明书编制水站维护手册。

4.4、运维计划与运维报告
4.4.1、运维计划
每周制定下周运维计划，内容包括维护时间、维护人员、维护内容（试剂更换、耗材更换、仪器校准、部件清洗）等。

4.4.2、运维报告
每月第一周编制上月运维报告，内容包括维护水站名称、水站参数配置、维护人员、实际例行巡检日期、维护内容、维护情况等。

4.5、质控计划与质控报告
4.5.1、质控计划
每月最后一周应制定下月质控计划，内容包括水站名称、水站各监测项目标准溶液浓度、质控措施及计划质控时间等。

4.5.2、质控报告
每月第一周应编制上月质控报告，报告模板见附录二，内容包括水站名称、质控日期、维护人员、仪器配置、各监测项目标准溶液浓度、已实施的质控措施、质
控时间、质控技术指标要求、质控情况说明、校准措施、数据有效率等。

5、运行维护质量管理目标
5.1、系统运行及质控要求
常规五参数、叶绿素a、藻密度应按照每小时1次的频次进行监测，其他参数应按照4小时1次的频次进行水质监测，必要时可进行加密监测。

5.2、运行目标
通过对地表水水质自动监测站进行运行维护并采取必要的质控措施，保证水站监测数据质量，水站每个监测因子月数据有效率应≥80%。

6、质量保证与质量控制要求
6.1、质控措施技术要求
6.1.1、总体要求
1)当监测断面水质数据每月有20天以上在Ⅱ类水标准限值以下时，水站质控措
施按照Ⅰ类水、Ⅱ类水水体标准执行；否则，水站质控措施按照Ⅲ类水及以上
质控要求执行。

2)当监测断面水质浓度连续超出仪器当前跨度时，应启用备用跨度，并进行备用
跨度值50%浓度的标样进行核查。

3)当水质自动分析仪相关质控核查结果数据接近质控要求限值时应及时进行预
防性维护；
4)当水质自动分析仪相关质控措施失败一次后，应立即进行人工或自动校准并加
密相关质控措施频次；
5)当水站质控结果连续3个月全部通过时，运维单位可申请降低该水站质控测
试频次，经核准后实施；
6)每月对备机进行一次标样核查；
7)所有维护及质控测试均应形成记录并上报；
6.1.2、质控措施实施频次
水站按照表6.1.2规定的质控项目开展水质质控措施，实施频次应不低于下表规定。

表6.1.2 水质自动分析仪质控措施及频次
注：水质自动分析仪进行零点漂移核查时不允许屏蔽负值。

6.1.3、质控措施技术要求
6.1.3.1氨氮、高锰酸盐指数、总磷、总氮自动分析仪质控措施技术要求
表6.1.3.1 水质自动分析仪质控措施要求
6.1.3.2常规五参数质控措施实施要求
表6.1.3.2常规五参数质控措施实施要求
6.1.3.3叶绿素a、蓝绿藻密度
表6.1.3.3叶绿素a、蓝绿藻密度水质自动分析仪质控措施要求
6.1.4、维护后质控措施实施要求
1)更换试剂以后，应进行校准和标样核查。

2)当水质自动分析仪器关键部件更换后，应进行多点线性核查，必要时应开展实
际水样比对。

3)当水质自动分析仪长时问停机应进行多点线性核查和实际水样比对。

6.1.5、其他质控要求
1)当水质自动分析仪相关质控核查结果数据接近质控要求限值时应及时进行预
防性维护。

2)24 h零点／跨度核查与漂移未通过后，维护后应进行零点／跨度核查与漂移，
通过后再进行其他质控措施。

3)多点线性核查未通过时，维护后应进行零点／跨度核查与漂移，通过后再进行
多点线性核查。

4)水体当实际水样比对未通过时，维护后应进行零点／跨度核查与漂移，通过后
再进行多点线性核查和实际水样比对测试。

5)每月对备机进行一次标样核查，标样核查结果应上传平台。

6)当水质监测数据超过河流正常水平20%后应启动一次留样，当河流水质劣化
水质类别发生变化后应启动一次留样（浮船站除外），留样后应按照应急处置
办法执行。

7)水质自动分析仪斜率k、截距b、消解温度等关键参数修改须通过审核；待审
核通过后进行更改，否则参数更改后的测试数据将视为无效数据。

6.2、监测数据有效性评价
6.2.1、氨氮、高锰酸盐指数、总磷、总氮自动分析仪监测数据有效性评价
1)当水质自动分析仪24小时零点漂移和24小时跨度漂移的示值误差和漂移均
满足表6.1.3.1中要求时，则前24小时获取的水样监测数据为有效数据；有任
意1项不满足要求水质自动分析仪则处于失控状态；
2)多点线性核查、实际水样比对结果不满足表6.1.3.1时，之前数据全部无效，
按6.1.5的相关要求质控测试合格至7日（到月末不足7日时可不做第二次）
后此两项质控测试再次合格，期间及至月末的数据可参与有效性评价，否则当
月数据全部无效。

3)水站维护、水质自动分析仪故障和质控核查期间所有缺失的水样监测数据均视
为无效数据；
4)加标回收率自动测试、集成干预检查结果不参与数据有效性评价，当此两项质
控失败后应立即进行维护直至通过。

5)质控核查时如水质自动分析仪出现故障则视为质控核查失败，此时水质自动分
析仪处于失控状态，应及时进行维护直至下一次质控通过；
6)质控措施失败后应从校准或维护后质控通过的数据重新对数据有效性进行评
价，质控合格的数据经审核通过后才视为有效数据。

7)不满足日均值计算的数据将视为无效数据。

6.2.2、常规五参数、叶绿素a、蓝绿藻密度分析仪监测数据有效性评价。

1)当水质自动分析仪标样核查结果满足表6.1.3.2、表6.1.3.3相关要求时，则前
一周获取的水样监测数据为有效数据；否则水质自动分析仪处于失控状态；
2)水站维护、水质分析仪故障和标样核查期间所有缺失的水样监测数据均视为无
效数据；
3)标样核查时如五参数、叶绿素a、蓝绿藻密分析仪出现故障视为标样核查失败，
则分析仪处于失控状态，应及时进行维护直至下一次标样核查通过。

6.2.3、测试结果计算的修约标准
在测试计算中，所有计算过程的修约方法遵守《数值修约规则与极限数值的表示和判定》要求，具体检测项目质控测试结果计算的小数位见表6.2.3。

表6.2.3 具体指标修约小数位数
7、运行维护
水站运行维护包括远程维护、现场维护和应急维护等工作，为保证监测数据质量，要对运行维护过程进行详细记录。

7.1、远程维护
运维单位应每天通过运维管理平台查看监测数据结果，并根据仪器设备运行参数，对其运行状态和数据质量进行相应判断，对站点的运维情况及相关信息进行统计和评价。

7.1.1、远程监视
每日对水站运行条件及设备运行状况进行远程监视，对站点运行情况进行远程诊断和运行维护，并填写《水质自动监测站远程巡视记录表》（模板见附录）。

具体
工作如下:
1)检查数据采集与传输状况，确认是否获取了水站全部仪器的监测数据和过程日
志。

2)根据仪器质控结果、过程日志判断仪器运行情况及数据的可靠性。

3)检查前一天数据上传情况，审核并对数据的真实准确性进行判定，对异常数据
进行标记，填写数据审核日志。

4)远程监视采水设施、水位以及站房内外情况，如发现异常，应及时上报。

5)远程查看确认是否存在非法入侵行为；
6)远程查看确认是否存在船体移位告警，如发现异常应及时上报；
7)远程查看船体蓄电池电量，如电量过低应及时上报，并赴现场安排外接电源（或
发电机）进行充电。

7.1.2、远程反控
1)通过远程反控，可对仪表进行校时、复位、测试、校准、清洗、标液核查等维
护工作。

2)当监测数据出现异常时，运维人员远程发送必要的质控指令，根据测试结果综
合判断数据有效性。

一旦确定仪器设备故障或水质发生重大变化，要及时赴现
场处理处置。

7.1.3、运维信息统计评价
通过数据平台对各站点的运维巡检频次、质控频次、故障响应情况、超标响应情况等信息进行统计，结合质控报告和数据有效率等对水站的运行维护情况进行统
计考评。

7.1.4、运行故障统计
1)通过数据平台，根据台账填报内容，对系统集成及分析仪器等各类故障进行统
计。

2)通过数据平台，对水站故障修复时间和修复后的质控措施进行统计，记录未能
在规定时间内解决的故障。

7.2、现场维护
现场维护包括例行巡检、定期养护和现场质控工作。

7.2.1、例行巡检
1)检查水站电路系统是否正常，接地线路是否可靠，检查采样和排液管路是否有
漏液或堵塞现象，排水排气装置工作是否正常。

2)检查采配水单元是否正常，如采水浮筒固定情况，自吸泵运行情况等；定期清
洗采配水系统，包括采水头、吊桶、泵体、沉砂池、过滤头、样水杯、阀门、相关管路等，对于无法清洗干净的应及时更换。

3)检查工控机运行状态，有无中毒现象，至少每月备份一次现场数据；检查上传
至平台数据和现场数据的一致性；检查仪器与系统的通讯线路是否正常。

4)查看水质自动分析仪及辅助设备的运行状态和主要技术参数，判断运行是否正
常；检查有无漏液，进样管路、试剂管路中是否有气泡存在，并及时将气泡排出；
5)检查站房空调及保温措施，保持温度稳定；检查水泵及空压机固定情况，避免
仪器振动；检查空压机、不间断电源（UPS）、除藻装置、纯水机等外部保障设施运行状态，及时更换耗材；
6)检查试剂状况，定期添加、更换试剂。

所用纯水和试剂须达到相关技术要求，
更换周期不得超过操作规程或仪器说明规定的试剂保质期；
7)站房周围的杂草和积水应及时清除，检查防雷设施是否可靠，站房是否有漏雨
现象，站房外围的其他设施是否有损坏或被水淹，如遇到以上问题及时处理，保证水站系统安全运行。

在封冻期来临前做好采水管路和站房保温等维护工作。

8)及时整理站房及仪器，完成废液收集并按相关规定要求做好处理处置工作，且
留档备查；保持站房及各仪器干净整洁，及时关闭门窗，避免日光直射各类水质自动分析仪。

9)检查船体是否发生较大位移，如存在较大位移时应重新进行锚定；
10)检查浮船站供电是否正常；
11)检查浮船站温度传感器、警示灯、舱室漏水报警设备、防雷装置等辅助单元的
运行状态。

7.2.2、定期养护
水站定期养护项目及最低频次不得低于下表要求。

表7.2.2 定期养护内容及频次要求
7.2.2.1站房
a)保证站房内空调设施运行正常，定期进行全面的养护；
b)每年需通过具有资质的专业机构对防火、防雷设施进行检测、维护或更换，
并出具报告。

7.2.2.2分析单元
a)应依据断面水质状况、水站环境条件和分析仪器的要求制定易耗品和消耗
品（如泵管、滤膜、活性碳及干燥剂等）的更换周期，做到定期更换；对使用期限有规定的备品备件，必须严格按使用规定期限予以更换；
b)定期清洗和更换仪器采样管；
c)建立零备件库。

根据不同零配件和易耗件的更换周期，提前订购；
d)试剂更换；
1) 水站仪器所用试剂的更换周期应根据试剂稳定性和保质期确定，室/舱内温度较高时应缩短更换周期，试剂的更换周期不得超过30天；
2) 试剂更换后，应进行一次自动监测仪器的校准和标液核查；
3) 试剂更换后应记录试剂更换日期，并给出下次试剂更换日期；根据试剂消耗量及下次更换日期，及时准备试剂。

e)保养检修
根据浮船站系统运行的环境状况，在规定的时间对浮船水站系统正在运行的仪器设备进行检修，预防故障的发生。

1) 浮船站的监测仪器设备每年至少进行1次检修；
2) 按厂家提供的使用和维修手册规定的要求，根据使用寿命，更换监测仪器中的光源、电极、泵、阀、传感器等关键零部件；
3) 对仪器进行液路检漏和压力检查；对光路、液路、电路板和各种接头及插座等进行检查和清洁处理；
4) 在每次全面保养检修完成后须对仪器重新进行多点线性核查；
f)根据废液产生量适时进行转运，送至相关单位妥善处理。

7.2.2.3控制单元及通讯单元
a)定期强制切断电源后复位工控机查看是否可以自动启动，并运行操作系统、
加载现场监控软件，查看串口通讯是否正常；
b)定期对网络通讯设备进行断电重启，查看启动后是否通讯正常；
c)每月检查开机过程中硬件自检过程是否有异常数据传输和报警；
d)每月对工控机进行杀毒，防止病毒损坏软件。

7.2.2.4其他站辅助设备
a)定期检查稳压电源及UPS的输出是否符合技术要求，突发异常情况须及时
排查处理；
b)每月至少检查一次空气压缩机气泵和清水增压泵的工作状况，并对空气过
滤器放水；
c)定期更换纯水机滤芯（如有配备）（浮船站除外）；
d)定期检查并清洗自动留样器取样头滤网，检查采样泵、采样分配单元、低
温冷藏模块等的工作状况是否正常，采样瓶是否干净、无破损（浮船站除外）；
e)按厂家提供的使用和维修手册规定的要求，根据使用寿命，更换自动留样
器中的泵、阀、传感器等关键零部件（浮船站除外）；
f)定期检查摄像头是否破损，视频设备功能是否正常，包括摄像机、视频存
储、云台控制等。

7.2.2.5浮船站辅助设备
a)定期检查蓄电池工作状态，必要时采用外接电源或发电机进行充电；
b)定期检查舱室漏水报警设备工作状态；
c)定期检查救生圈充气状态；
d)定期检查摄像头是否破损，视频设备功能是否正常，包括摄像、视频存储、
云台控制等。

7.2.2.6备机
每月对备用仪器进行一次标样核查，如核查结果不符合6.1.3规定的质控评价要求，应重新进行一次校准和核查，如仍不符合6.1.3的规定，则应进入维护
状态。

7.2.2.7其它
a)数据备份：每月对监测数据进行一次备份，备份数据单独存储。

b)长时间停机：当分析仪需要停机48小时或更长时间时，关闭分析仪器和进
样阀，关闭电源；用纯水清洗分析仪器的蠕动泵以及试剂管路，清洗测量
室并排空；再次运行时仪器须重新校准，并进行一次自动分析仪器的多点
线性检查。

c)备机维护：每月对备用仪器进行一次标液核查，如核查结果不符合6.1.3中
规定的性能指标要求，应重新进行一次校准和核查，如仍不符合6.1.3的规
定，则应进入维护状态。

7.3、应急维护
在数据异常、系统故障和数据缺失等情况，运维单位必须建立一套完整的应急维护方案。

7.3.1、数据异常处置
7.3.1.1出现以下情况的可确认为数据异常
a)监测中断的数据；
b)监测数据长时间不变或短时间突变；
c)监测仪器设备状态参数异常、过程日志异常或监测仪器设备故障的监测数
据；
d)经污染物之间相关性分析、气象条件、水站所在地历史数据分析认为明显
违背常理的监测数据。

7.3.1.2发生数据异常情况时，应及时采取相关质控措施进行排查，查明并分
析原因，记录备案并上报。

a)可直接确认仪器通讯存在障碍或仪器状态异常、仪器故障的，应尽快前往
现场查明原因，进行故障处理。

b)在不影响仪器正常测量（4小时/次）的情况下，远程启动标液核查或对样
品进行复测，通过核查结果初步判定仪表当前的状态是否正常；
在标液核查测试结果不通过的情况下，应尽快前往现场查明原因，进行故障处理；在标液核查结果通过的情况下，对异常数据应自动留样进行人工分析，如确定数据异常为环境突发事故引起的，维护人员应根据异常等级上报环境保护有关部门。

7.3.2、水站系统异常处理
当水站出现故障时运维单位应立刻响应（响应时间不超过8小时），并在规定的时间内解决所有的故障。

针对不同的故障类型，运维单位需按照如下原则进行处理：
a)对于在现场能够诊断明确，且可通过更换备件解决的问题（例如电磁阀控
制失灵、泵管破裂、液路堵塞和灯源老化等问题）则在现场进行检修；
b)对于其它不易诊断和检修的故障，或12小时内无法排除的仪器故障，应采
用备用仪器替代发生故障的仪器，将发生故障的仪器或配件送实验室或仪
器厂商进行检查和维修；
c)在每次仪器故障检修完成后，根据检修内容和更换部件情况，对仪器进行
相关质控检查，核查通过后仪器方可投入运行。

对于普通易损件的维修（如
更换泵管、散热风扇、液路接头或接插件等）至少应进行仪器校准和标液
核查；对于关键部件的维修（如对运动的机械部件、光学部件、检测部件
和信号处理部件的维修）后，应对仪器进行一次多点线性检查；更新仪器
后，应对仪器进行一次准确度、精密度和多点线性检查；
d)仪器校准完成后，需比较校准前后参数的变化情况，如出现较大变化，应
进行分析研究，查找原因；
e)当浮船站确认遭遇了非法入侵或碰撞损坏时，应进行应急维护；
f)当浮船站出现舱室渗水情况时，应进行应急维护；
g)当浮船站GPS位置出现大范围偏移时，应进行应急维护；
h)当浮船站因电量低而不足以维持正常测试时，应进行应急维护。

7.3.3、数据缺失处理
为保证水站监测数据的连续性，在出现以下情况的数据缺失时需进行人工补测，并录入数据平台。

补测频率为每周两次，两次采样间隔不低于两天。

需要补测的监测项目为pH、溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数和总磷等。

a)停站或测试仪器长时间故障超过48小时需人工补测1次，后续每周人工补
测2次，直至系统恢复正常运行；
b)水站长时间停电或停水（自来水）超过48小时需人工补测1次，后续每周
人工补测2次，直至水电恢复正常供应；
c)水位不足造成水站无法取样分析超过48小时需人工补测1次，后续每周人
工补测2次，直至河流水位恢复正常。