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摘 要：通过状态监测设备能够实时反映水质状态，掌握水压运行情况。故障診断技术的应用对在线监测系统迅速了解故障情况，安全稳定运行十分重要。本文通过对故障诊断技术和在线监测系统的应用概述，提出了实际应用中在线监测设备的维护方式，以不断提高水质自动监测设备的工作效率。
关键词：水质监测;自动监测设备;故障诊断技术
中图分类号：X84 文献标识码：A
水质在线监测系统一般靠较为精密的机电设备实现，该系统既符合普通机电设备的运行特点，同时也结合了先进的在线监测、诊断技术。通过故障诊断技术在自动监测系统中的应用，能够快速了解设备运行中存在的故障，并通过数据库信息找出故障原因和位置，为设备维护人员及早排除相应的故障提供了优秀的数据信息，避免在线监测系统带病作业，也节省了人力、物力，提升了水质在线监测系统的稳定性和可靠性。
1 设备故障诊断技术
在线监测设备故障诊断技术通过监控系统运行中表现出来的状态，来判断系统是否存在异常。如有异常发生，则第一时间发出预警，并初步判断故障的位置和原因。故障诊断技术的应用，对监控机电设备推测故障位置及预测故障发展情况十分有利。可以说，故障诊断技术取代了人工监测，节省了大量的故障原因排查时间，给设备维护工作提供了极大的便利。同时，设备故障诊断技术还能在系统中长期储存故障的出现时间、位置及频次等信息，对机电系统的运行情况能够给出相应的分析和判断，帮助设备维护人员监控系统中每台设备的运行状态及可能的发展趋势。通过对系统储存的故障信息进行总结，设备维护人员可以轻松地找出系统中经常出现故障的位置或元器件，可以考虑将反复出现故障的电子元器件更换为更可靠的产品。对于在线监测系统的故障诊断，一般通过机械振动测试、油液位置探测等技术实现。通过可靠的设备诊断技术应用，提高了在线监测系统的可靠性，延长了系统运行周期，减少了系统维修维护时间，使得水质在线监测系统的运行更为稳定，有效提升了水务系统的经济收益。
2 水质在线监测设备的运行情况
通过在线监测能够直接反映水质参数的采集情况。在水质监测前端存在着大量的监测仪器或仪表，通过机电系统将之有机地联系在一起，就能在系统终端直接读取相关的数据信息。同时，通过系统的计算功能，有效识别数据是否存在偏差及偏差的情况。在线监测系统中，前端数据的采集务求准确、可靠，而为了确保相关监测信息的真实性，就需要保证前端设备的工作正常运行，通过相应的质量管理措施对设备仪器进行相应的维护。而故障诊断技术的出现，为在线监测系统中的设备监控提供了在线监控的可能。如在供水系统的水质监测系统中，通过对仪器仪表的数据采集就能够了解到该系统中的设备是否存在异常情况。故障诊断技术通过测试仪器仪表的功能，可以全天候地监控设备的稳定运行，并通过系统中采集的数据信息情况来综合判断设备的故障信息。
3 在线监测设备的诊断功能实现
3.1 日常监视
数据采集是在线状态监测与故障诊断的根本。通过前端仪器对水质环境参数的采集，在线监测系统能够轻松地了解水质信息，而故障诊断技术也是基于此。利用先进的故障诊断技术了解在线系统中设备、仪器的运行状况，并根据采集的信息进行计算归纳，找到故障位置，同时分析故障原因。因此，在线监测水质情况与在线诊断设备故障通常是在一起进行的。对于水质监测数据，通过0/4-20mA模拟电流形式输出，并被系统采集;在线监测设备的状态数据，通常以Modbus协议的形式存储于仪器仪表的寄存器信息表中，在监测系统的不断运行中提供给中枢系统。设备维护人员需要针对系统中的水质数据变化进行远程监控，并通过系统提示和预警对可能出现的问题和故障加以维护。
3.2 远程反控
通过在线监测系统，水质信息采集后被转换为电子信号，设备状态数据则以modbus形式被接收。这些数据再通过有效方式进行传输，汇总到系统的中控部分，中控部门整理信息后传送给后台，系统管理员根据需要可以随时调取数据信息。信息在经过中控部分的整理后，以GPRS的方式交代给中央集控处理，系统可以将数据进行存储，如果发现数据存在异常时还会进行报警。系统管理员在接到系统报警时，通过现场复核来具体判断系统是否存在异常;如出现误报警，还可以进一步对系统进行优化，减少不必要的预警信息。
3.3 运维信息统计评价
对所监测水质的采集频次、故障响应次数等数据进行汇总后，交由后台的中枢计算机进行分析，就能得出相应的系统监测报告，报告中提示了现有状态下水质的监测情况、设备的运行情况等。通过数据转化，可以在人机交互界面具体地展示整个系统的运行状态，还可以进行历史数据查看，以及设备维护信息预警。
3.4 运行故障统计
水质在线监控是一套信息采集与处理的集成系统，应用了故障诊断技术后，可以针对系统中的仪器、仪表故障情况进行汇总，包括故障发生时间、种类、原因等，从而在后台形成故障统计。系统管理员根据故障的发生情况，以及故障的修复和维护情况来采取相应的措施，操作更加简单，也更为科学。
4 水质自动监测设备的维护
4.1 例行检查
仪器设备的检查：仪器仪表能够直观地读取数据，通过对数值的采集比对，就能清楚地了解该仪器所监测的参数是否处于正常状态。日常的设备维护中除了要根据系统提示检查外，还应当注意仪器仪表的状态以及清洁程度。仪器仪表的异常会直接导致数据采集的失效，在系统后台通过对仪器采集数据的判断，就能初步掌握仪器的运行状态。比如蓄电池电压：蓄电池电压的降低（<13.3V）说明系统停止供电，当蓄电池电压<10v时，系统就会关闭。因此，通过监测蓄电池的电压情况就能知道系统处于什么样的状态条件下。
集成系统的检查：系统数据最后汇总给集成设备，对比现场采集数据与标准数据之间的差异，如果超过了要求，就判定为异常;否则就是正常的。在集成系统的维护中，一般是备份采集的数据，检查集成线路的通讯插口等。 采配水单元的检查：水泵以及空压机设备是否稳固运行和清洁是维护中的重点检查内容。通过清洁，检查设备的固定、管道的固定，以及排水排气装置是否正常等，对检查中无法完全清洁达标的应尽快更换[1]。
4.2 定期养护
设备定期的维护内容主要是对现有维保计划的执行，并在整体的检查中再次确认设备的稳固情况、运行情况。根据定期保养计划，逐条进行设备仪器的检查、清洁、备件更换等。此外，还需要对有监测功能的仪器进行试剂、溶剂的检查与更换。
4.3 应急维护
4.3.1 异常数据处置
异常数据的情形包括但不限于下述几点：监测数据长时间不变化或者短时间内突变，数据监测中断，监测仪器状态不稳定参数出现异常、监测过程日志异常等。或者监测过程正常，但是监测数据与历史数据严重不符，与水站所在地情况、气象条件不符，污染物之间相关性相悖等情况，也要列为异常数据加以处理。
根据异常数据出现的情况，要展开针对性处置：尽快前去现场，排查水站系统是否存在故障，并加以排除。监测仪器故障要尽快排查故障原因，排除障碍。确保仪器正常测量（4h/次）的前提下，复测样品或者核查标液，检查复测结果，进一步判断仪器是否存在故障。样品监测数据异常需要留样手工监测分析。如果确定监测仪器正常，监测数据与历史数据出入较大，则判断可能发生环境突发事故，需要及时上报。
4.3.2 系统故障处理
水站系统故障、仪器故障，在现场勘查出故障原因后，及时更换受损备件。检修后仍然无法投入正常使用的，故障预计在48小时内无法解除的，要启动备用仪器，将故障仪器或者配件送往厂家检修。每次检修和更换部件都需要进行详细记录并且安排质控检查，检查合格后方可投入使用;更换普通易损件后，必须经过严格的仪器校准程序才能投入使用;关键部件维修或者更换后，必须进行准确度、精密度和多点线性检查。
4.4 运行档案与记录
4.4.1 建立技术档案
技术档案要全面，涵盖仪器使用说明书、使用注意事项、系统安装、调试、检修记录以及适用性检测报告等内容。
4.4.2 建立运行维护记录
仪器运行维护记录，要涵盖仪器的参数设置记录表、仪器部件更换表、设备基本情况信息表、设备巡检维护记录表、水质质控报告、试剂样品更换记录表等等[2]。
5 结语
国家地表水水质自动监测随着监测技术的不断发展，得到了广泛地推广和引用，为水质水情监测、水污染防控等工作提供了大量真实可靠的数据。远程监测状态数据可以为工作人員剔除虚假数据提供有力依据，还可以帮助判断在线监测仪器的状态，为水质监测系统的良好运行提供重要保障。
参考文献
[1] 刘京，刘廷良，刘允，等.地表水环境自动监测技术应用与发展趋势[J].中国环境监测，2017，33（6）：1-9.
[2] 李延东.地表水水质自动监测站运行维护及管理的探讨[J].环境监测，2018（7）：64-66.
关键词：水质监测;自动监测设备;故障诊断技术
中图分类号：X84 文献标识码：A
水质在线监测系统一般靠较为精密的机电设备实现，该系统既符合普通机电设备的运行特点，同时也结合了先进的在线监测、诊断技术。通过故障诊断技术在自动监测系统中的应用，能够快速了解设备运行中存在的故障，并通过数据库信息找出故障原因和位置，为设备维护人员及早排除相应的故障提供了优秀的数据信息，避免在线监测系统带病作业，也节省了人力、物力，提升了水质在线监测系统的稳定性和可靠性。
1 设备故障诊断技术
在线监测设备故障诊断技术通过监控系统运行中表现出来的状态，来判断系统是否存在异常。如有异常发生，则第一时间发出预警，并初步判断故障的位置和原因。故障诊断技术的应用，对监控机电设备推测故障位置及预测故障发展情况十分有利。可以说，故障诊断技术取代了人工监测，节省了大量的故障原因排查时间，给设备维护工作提供了极大的便利。同时，设备故障诊断技术还能在系统中长期储存故障的出现时间、位置及频次等信息，对机电系统的运行情况能够给出相应的分析和判断，帮助设备维护人员监控系统中每台设备的运行状态及可能的发展趋势。通过对系统储存的故障信息进行总结，设备维护人员可以轻松地找出系统中经常出现故障的位置或元器件，可以考虑将反复出现故障的电子元器件更换为更可靠的产品。对于在线监测系统的故障诊断，一般通过机械振动测试、油液位置探测等技术实现。通过可靠的设备诊断技术应用，提高了在线监测系统的可靠性，延长了系统运行周期，减少了系统维修维护时间，使得水质在线监测系统的运行更为稳定，有效提升了水务系统的经济收益。
2 水质在线监测设备的运行情况
通过在线监测能够直接反映水质参数的采集情况。在水质监测前端存在着大量的监测仪器或仪表，通过机电系统将之有机地联系在一起，就能在系统终端直接读取相关的数据信息。同时，通过系统的计算功能，有效识别数据是否存在偏差及偏差的情况。在线监测系统中，前端数据的采集务求准确、可靠，而为了确保相关监测信息的真实性，就需要保证前端设备的工作正常运行，通过相应的质量管理措施对设备仪器进行相应的维护。而故障诊断技术的出现，为在线监测系统中的设备监控提供了在线监控的可能。如在供水系统的水质监测系统中，通过对仪器仪表的数据采集就能够了解到该系统中的设备是否存在异常情况。故障诊断技术通过测试仪器仪表的功能，可以全天候地监控设备的稳定运行，并通过系统中采集的数据信息情况来综合判断设备的故障信息。
3 在线监测设备的诊断功能实现
3.1 日常监视
数据采集是在线状态监测与故障诊断的根本。通过前端仪器对水质环境参数的采集，在线监测系统能够轻松地了解水质信息，而故障诊断技术也是基于此。利用先进的故障诊断技术了解在线系统中设备、仪器的运行状况，并根据采集的信息进行计算归纳，找到故障位置，同时分析故障原因。因此，在线监测水质情况与在线诊断设备故障通常是在一起进行的。对于水质监测数据，通过0/4-20mA模拟电流形式输出，并被系统采集;在线监测设备的状态数据，通常以Modbus协议的形式存储于仪器仪表的寄存器信息表中，在监测系统的不断运行中提供给中枢系统。设备维护人员需要针对系统中的水质数据变化进行远程监控，并通过系统提示和预警对可能出现的问题和故障加以维护。
3.2 远程反控
通过在线监测系统，水质信息采集后被转换为电子信号，设备状态数据则以modbus形式被接收。这些数据再通过有效方式进行传输，汇总到系统的中控部分，中控部门整理信息后传送给后台，系统管理员根据需要可以随时调取数据信息。信息在经过中控部分的整理后，以GPRS的方式交代给中央集控处理，系统可以将数据进行存储，如果发现数据存在异常时还会进行报警。系统管理员在接到系统报警时，通过现场复核来具体判断系统是否存在异常;如出现误报警，还可以进一步对系统进行优化，减少不必要的预警信息。
3.3 运维信息统计评价
对所监测水质的采集频次、故障响应次数等数据进行汇总后，交由后台的中枢计算机进行分析，就能得出相应的系统监测报告，报告中提示了现有状态下水质的监测情况、设备的运行情况等。通过数据转化，可以在人机交互界面具体地展示整个系统的运行状态，还可以进行历史数据查看，以及设备维护信息预警。
3.4 运行故障统计
水质在线监控是一套信息采集与处理的集成系统，应用了故障诊断技术后，可以针对系统中的仪器、仪表故障情况进行汇总，包括故障发生时间、种类、原因等，从而在后台形成故障统计。系统管理员根据故障的发生情况，以及故障的修复和维护情况来采取相应的措施，操作更加简单，也更为科学。
4 水质自动监测设备的维护
4.1 例行检查
仪器设备的检查：仪器仪表能够直观地读取数据，通过对数值的采集比对，就能清楚地了解该仪器所监测的参数是否处于正常状态。日常的设备维护中除了要根据系统提示检查外，还应当注意仪器仪表的状态以及清洁程度。仪器仪表的异常会直接导致数据采集的失效，在系统后台通过对仪器采集数据的判断，就能初步掌握仪器的运行状态。比如蓄电池电压：蓄电池电压的降低（<13.3V）说明系统停止供电，当蓄电池电压<10v时，系统就会关闭。因此，通过监测蓄电池的电压情况就能知道系统处于什么样的状态条件下。
集成系统的检查：系统数据最后汇总给集成设备，对比现场采集数据与标准数据之间的差异，如果超过了要求，就判定为异常;否则就是正常的。在集成系统的维护中，一般是备份采集的数据，检查集成线路的通讯插口等。 采配水单元的检查：水泵以及空压机设备是否稳固运行和清洁是维护中的重点检查内容。通过清洁，检查设备的固定、管道的固定，以及排水排气装置是否正常等，对检查中无法完全清洁达标的应尽快更换[1]。
4.2 定期养护
设备定期的维护内容主要是对现有维保计划的执行，并在整体的检查中再次确认设备的稳固情况、运行情况。根据定期保养计划，逐条进行设备仪器的检查、清洁、备件更换等。此外，还需要对有监测功能的仪器进行试剂、溶剂的检查与更换。
4.3 应急维护
4.3.1 异常数据处置
异常数据的情形包括但不限于下述几点：监测数据长时间不变化或者短时间内突变，数据监测中断，监测仪器状态不稳定参数出现异常、监测过程日志异常等。或者监测过程正常，但是监测数据与历史数据严重不符，与水站所在地情况、气象条件不符，污染物之间相关性相悖等情况，也要列为异常数据加以处理。
根据异常数据出现的情况，要展开针对性处置：尽快前去现场，排查水站系统是否存在故障，并加以排除。监测仪器故障要尽快排查故障原因，排除障碍。确保仪器正常测量（4h/次）的前提下，复测样品或者核查标液，检查复测结果，进一步判断仪器是否存在故障。样品监测数据异常需要留样手工监测分析。如果确定监测仪器正常，监测数据与历史数据出入较大，则判断可能发生环境突发事故，需要及时上报。
4.3.2 系统故障处理
水站系统故障、仪器故障，在现场勘查出故障原因后，及时更换受损备件。检修后仍然无法投入正常使用的，故障预计在48小时内无法解除的，要启动备用仪器，将故障仪器或者配件送往厂家检修。每次检修和更换部件都需要进行详细记录并且安排质控检查，检查合格后方可投入使用;更换普通易损件后，必须经过严格的仪器校准程序才能投入使用;关键部件维修或者更换后，必须进行准确度、精密度和多点线性检查。
4.4 运行档案与记录
4.4.1 建立技术档案
技术档案要全面，涵盖仪器使用说明书、使用注意事项、系统安装、调试、检修记录以及适用性检测报告等内容。
4.4.2 建立运行维护记录
仪器运行维护记录，要涵盖仪器的参数设置记录表、仪器部件更换表、设备基本情况信息表、设备巡检维护记录表、水质质控报告、试剂样品更换记录表等等[2]。
5 结语
国家地表水水质自动监测随着监测技术的不断发展，得到了广泛地推广和引用，为水质水情监测、水污染防控等工作提供了大量真实可靠的数据。远程监测状态数据可以为工作人員剔除虚假数据提供有力依据，还可以帮助判断在线监测仪器的状态，为水质监测系统的良好运行提供重要保障。
参考文献
[1] 刘京，刘廷良，刘允，等.地表水环境自动监测技术应用与发展趋势[J].中国环境监测，2017，33（6）：1-9.
[2] 李延东.地表水水质自动监测站运行维护及管理的探讨[J].环境监测，2018（7）：64-66.