立桿式水質(zhì)監(jiān)測岸邊站的部署需兼顧設(shè)備穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)有效性與運維便利性,規(guī)避選址、安裝、系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)的潛在風險,通過科學規(guī)劃確保監(jiān)測站長期可靠運行。部署過程需結(jié)合岸邊環(huán)境特征,針對性解決地形限制、環(huán)境干擾與系統(tǒng)兼容問題,避免后期整改成本增加。 一、選址環(huán)節(jié)需規(guī)避環(huán)境適應性風險 應遠離河道彎道、沖刷岸線等地形不穩(wěn)定區(qū)域,防止水流侵蝕導致立桿基礎(chǔ)松動;避開工業(yè)廢水直排口、垃圾堆積區(qū)等污染源密集處,避免局部污染影響整體水質(zhì)代表性。需評估周邊光照條件,確保太陽能供電設(shè)備日均光照時長滿足需求,同時遠離高大建筑物或樹木遮擋,防止陰影影響光伏板效率。此外,選址需預留設(shè)備運輸與維護通道,避免因地形狹窄導致安裝困難,立桿底部需高于歷史最高水位線,防止汛期淹沒設(shè)備。 二、基礎(chǔ)施工需防范結(jié)構(gòu)安全隱患 立桿地基需根據(jù)地質(zhì)條件設(shè)計埋深,軟土地基應采用混凝土灌注樁加固,確保承載力滿足設(shè)備總重(含立桿、儀器、電池組)要求;巖石地基需進行錨栓固定,防止螺栓松動導致立桿傾斜。基礎(chǔ)預埋件需做防腐處理,焊接部位涂刷防銹漆,避免地下水腐蝕影響結(jié)構(gòu)強度。立桿垂直度偏差需控制在 0.5% 以內(nèi),安裝后需進行水平儀校準,防止長期受力不均引發(fā)結(jié)構(gòu)變形,底部需加裝防雷接地裝置,接地電阻不大于 4Ω,規(guī)避雷擊風險。 三、設(shè)備集成需避免系統(tǒng)兼容問題 傳感器安裝位置需統(tǒng)一規(guī)劃,采樣探頭需處于水流穩(wěn)定區(qū)域,避免水面波動導致測量數(shù)據(jù)漂移;多參數(shù)傳感器需保持間距,防止光學交叉干擾,電極類傳感器需遠離金屬構(gòu)件,避免電化學干擾。儀器艙內(nèi)部件布局需合理,溫控模塊與電池組保持安全距離,防止熱量積聚影響電池壽命;線纜接口需集中布置并做防水密封,采用防水接頭與波紋管保護,避免雨水滲入導致短路。設(shè)備供電系統(tǒng)需匹配功率需求,太陽能板與蓄電池容量需按連續(xù)陰雨 7 天設(shè)計,逆變器輸出電壓穩(wěn)定性需符合儀器要求,防止電壓波動損壞精密元件。 四、管路設(shè)計需解決采樣可靠性問題 采樣管路由岸邊延伸至水體的部分需做固定處理,避免水流沖擊導致管路擺動磨損,材質(zhì)選擇耐老化的 PE 或 PTFE 管,接口采用熱熔連接或卡套式密封,防止泄漏。采樣泵安裝高度需低于采樣點水位,利用虹吸原理輔助吸水,減少泵體空轉(zhuǎn)損耗;管路需設(shè)置坡度,最低點加裝排污閥,避免停用時管內(nèi)積水結(jié)冰或滋生微生物。預處理裝置(如過濾器)需便于拆卸更換,安裝位置靠近儀器艙,縮短管路長度以減少滯后時間,過濾精度需匹配傳感器要求,防止顆粒物堵塞影響采樣流量。 五、數(shù)據(jù)傳輸需規(guī)避信號穩(wěn)定性風險 通信天線需安裝在立桿頂部無遮擋處,確保與基站視距暢通,4G/5G 模塊需選擇工業(yè)級芯片,支持多頻段切換以適應信號強弱變化;衛(wèi)星通信設(shè)備需校準仰角,避開周邊障礙物遮擋,定期檢查 SIM 卡資費與流量狀態(tài),防止停機導致數(shù)據(jù)中斷。數(shù)據(jù)采集器需設(shè)置斷點續(xù)傳功能,本地存儲容量滿足 3 個月數(shù)據(jù)緩存需求,避免網(wǎng)絡(luò)故障導致數(shù)據(jù)丟失,傳輸協(xié)議需與監(jiān)管平臺兼容,數(shù)據(jù)格式(如 JSON、MQTT)需提前對接,防止格式不匹配導致數(shù)據(jù)無法上傳。 六、運維設(shè)計需減少后期管理難題 儀器艙需預留檢修門與散熱孔,艙內(nèi)安裝溫濕度傳感器,超過閾值自動啟動風扇散熱;耗材(如試劑、濾芯)存放空間需干燥通風,標注更換周期提醒。遠程監(jiān)控功能需完善,支持設(shè)備狀態(tài)(電壓、溫度、運行模式)實時查看,設(shè)置故障自動報警(如傳感器離線、電池欠壓),報警信息同步推送至運維終端。定期維護通道需明確,采樣管路與傳感器需設(shè)計快速拆卸結(jié)構(gòu),避免因維護耗時過長影響數(shù)據(jù)連續(xù)性,備品備件需與設(shè)備型號匹配,防止替換件不兼容導致系統(tǒng)異常。 通過規(guī)避上述風險點,可確保立桿式水質(zhì)監(jiān)測岸邊站的部署質(zhì)量,減少后期故障發(fā)生率,為岸邊水質(zhì)長期監(jiān)測提供穩(wěn)定可靠的硬件支撐,同時降低運維成本,提升監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性與連續(xù)性。
|