DB11-T 2022-2022 河湖水质一体化监测技术规范

ICS13.060.01DB112022-09-29发布北京市市场监督管理局发布IDB11/T2022—2022 2规范性引用文件 3术语和定义 4站点布设安装 4.1点位设置 4.2布设点选取原则 5技术要求 5.1系统组成 5.2监测设备布设安装 5.3功能、性能 6验收 6.1单站验收 6.2系统验收 7运行维护 7.1定期维护 7.2异常维护 7.3记录 附录A（规范性）河湖水质一体化监测精密度和准确度评价 A.1精密度 A.2准确度 A.3监测精密度和准确度要求 附录B（资料性）现场对比试验方法 附录C（资料性）站点基本信息和站点维护记录表 C.1站点基本情况信息表 C.2站点维护记录表 DB11/T2022—2022本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由北京市水务局提出并归口。本文件由北京市水务局组织实施。本文件起草单位：北京市水文总站、芯视界（北京）科技有限公司、北京市水科学技术研究院、北京市智慧水务发展研究院、中国航空综合技术研究所。本文件主要起草人：黄振芳、刘波、王雪莲、刘德军、鲍捷、孙常库、徐斌、张新、丁晓嵘、李垒、潘焕友、赵红磊、杨蓉、王晓雨、郭伟、王振宇、陶亮、王玉璠、唐女、孙春媛、王亚娟、张超、李晓梅、李楠、张雨竹、贾爱娟、尹娟萍、焦振寰、兰晶晶、杨振宁。DB11/T2022—20221河湖水质一体化监测技术规范本文件规定了河湖水质一体化监测设备及系统的站点布设、技术要求、验收和运行维护内容。本文件适用于水务行业河流、湖泊、水库等地表水水体水质的动态监测工作。其他行业地表水水体水质的动态监测工作可参照使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB50009建筑结构荷载规范GB50057建筑物防雷设计规范HJ212污染物在线监控（监测）系统数据传输标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1河湖水质一体化监测设备integratedmonitoringequipmentofwaterqualityinriversand集水质监测、数据采集、数据处理、数据传输和供电等功能于一体，对河湖水水质进行连续监测并完成与数据处理软件平台实时通讯传输的设备。3.2河湖水质一体化监测系统integratedmonitoringsystemofwaterqualityinriversand河湖水质一体化监测设备和软件平台组成的水质监测系统。3.3排水口outfall排口向自然水体（江、河、湖、海等）排放或溢流污水、雨水、合流污水的排水设施。4站点布设安装4.1布设点选取原则布设点选取应符合下列原则：2DB11/T2022—2022a)具有较好的水质代表性，或能客观反映水体污染情况；b)具有较好的布设条件。4.2点位设置4.2.1河流型监测点位河流型监测点位宜设在：a)能反映河流或水系未受污染的上游接近河流源头处，或未明显受人类活动影响的上游河段；b)干流和较大支流汇入点上游及充分混合后的干流下游处；c)河段跨行政区界处或界河沿行政区界处；d)远离支流汇入点和入河排污口、水流混合均一的河段处。4.2.2湖泊水库型监测点位湖泊水库型监测点位宜设在湖泊、水库的河流汇入口、出水口、中心区、坝前区等代表性水域。4.2.3小微水体型监测点位小微水体型监测点位可视情况设在小微水体中间区段、汇入干流处或其他有代表性的点位。4.2.4闸/坝型监测点位闸/坝型监测点位宜视情况分别设在闸/坝上、下游水质代表点。如水质无明显差别，可只在闸/坝上游设置监测点位。4.2.5排口型监测点位排口型监测点位宜设在：a)排口监测点：排水口的口门处，污水处理厂（站）的退水口处；b)控制点：入河排口上、下游的对照点位和削减点位。4.2.6其他监测点位其他监测点位可根据实际情况及调查目的设置。5技术要求5.1系统组成水质一体化监测系统基本构成包括传感单元、控制单元、传输单元、供电单元、清洁单元与软件平台等，如图1所示。DB11/T2022—20223图1系统基本组成5.2监测设备布设安装5.2.1通用要求根据布设水域实际水文条件下的水深、水位、水面宽度、边坡及水底基质等特征，监测设备可采用泊锚式、岸壁式等安装方式，安装应满足下列要求：a)布设拆除便捷，单个站点的布设平均时间不超过4h、拆除平均时间不超过2h；b)布设效果美观，与周围环境协调，满足周边环境景观要求；c)设置醒目标识牌。5.2.2泊锚式5.2.2.1布设情形下列情形的监测点位宜使用泊锚式布设：a)岸堤坡度小的；b)需要防止人为破坏的；c)监测点位附近无合适硬质固定界面的。5.2.2.2布设要求泊锚式布设使用重物对监测设备进行水平方向相对固定，重物可选水泥墩或锚链等。若站点水域流速较快，可使用多个配重固定。布设应符合下列要求：a)设备与配重之间的连接绳（索）结实、可靠，长度可调节；b)设备与配重之间的连接牢固；c)监测设备经配重固定后，在水面上的漂浮平稳，监测设备传感单元位于水下10cm～100cm5.2.2.3布设装置组成泊锚式布设装置基本组成包括配重、长度可调节的钢丝绳等，如图2所示。DB11/T2022—20224图2泊锚式布设装置基本组成5.2.3岸壁式5.2.3.1布设情形下列情形的监测点位宜使用岸壁式布设：a)流速快、冲击力大，漂浮物较多的；b)不定期水位较低，对监测干扰较大的；c)市内景观水体，不适合下船的；d)垂直型堤岸处的。5.2.3.2布设要求岸壁式布设将监测设备固定在岸边，监测设备应配备防护装置。若使用太阳能等供电方式，太阳能板等通过支杆架于岸上一定高度，应按照GB50009中规定的风荷载标准值进行抗风设计，防雷措施应符合GB50057中的规定。岸壁式布设应符合下列要求：a）设备在水中固定牢靠、稳定，有防止监测设备离水的措施；b）传感单元位于水下10cm～100cm处；c）配备防盗装置。5.2.3.3布设装置组成岸壁式布设装置基本组成包括PVC（或其他经验证符合要求的材质）保护筒、保护盖、保护筒固定抱箍、太阳能板及其固定支杆等，如图3所示。DB11/T2022—20225图3岸壁式布设装置基本组成5.3功能、性能5.3.1河湖水质一体化监测系统通用要求河湖水质一体化监测系统应符合下列要求：a)监测频次：不小于6次/h；b)数据传输：1)通讯介质：现场设备与云端服务器具备网络传输途径，可通过4GTD-LTE、4GFDD-LTE、5GNRSA、5GNRNSA等的一种或多种通讯介质进行数据传输；2)系统与监控中心之间的数据传输符合HJ212要求。c)平均失效间隔工作时间（MTBF/MOTBF不低于720h/次；d)本地数据存贮量：在1min监测间隔条件下，不低于60d数据；e)数据有效性：信号质量ASU≥25条件下，日均数据到报率不低于95%;f)传输实时性：信号质量ASU≥25条件下，软件平台上的数据更新间隔不大于5min；g)数据兼容性：监测数据能进一步加工处理；h)各部分连接：牢固，紧固件无松动、缺损等现象。5.3.2河湖水质一体化监测设备5.3.2.1监测项目监测项目应根据监测水体的水质特点及监测目的确定。5.3.2.2监测方法监测过程不应对水体造成二次污染。宜采用免化学试剂方法如光谱法。DB11/T2022—202265.3.2.3便携性一体化监测设备的便携性应满足下列要求：a)吃水线附近及水中结构为流线型，表面光滑，减小造成水面漂浮物的聚集，设备水平投影面积不大于0.5m2；b)水中结构采用简单圆柱体等低复杂度方案，减小杂物挂附；c)设备主体质量不超过15kg。5.3.2.4上电测量反应时间不大于3min。5.3.2.5最小监测间隔不大于1min。5.3.2.6电源供电系统宜由蓄电池、太阳能电池板等供电方式的一种或多种构成。应依照系统总功率设计供电系统电池容量、太阳能电池板面积等参数，保障设备连续工作时间不小于60d。5.3.2.7工作温度一体化监测设备的工作温度应符合下列要求：a)太阳能电池板及其岸上配套装置：-30℃~50℃;b)除探头外的监测设备：-20℃~50℃;c)探头及附属结构：0℃~40℃。5.3.2.8清洁装置一体化监测设备的清洁装置应符合下列要求：a)洁净面积不小于传感器工作视窗面积；b)清洁工作不影响、干扰监测工作，二者的工作频率相匹配。5.3.2.9防护措施一体化监测设备防护措施应符合下列要求：a)外壳使用不锈钢等耐腐蚀材料；b)外壳防护等级不低于GB/T4208中IP68的要求；c)具备定位功能。5.3.3软件平台软件平台应具备下列功能：a)随时查看各在线监测点位的实时、历史数据及工况；b)分析、管理数据，生成报表；c)提供电脑端和移动端两种访问方式；d)当发生可识别的污染事件时，在监测数据发生突变的30min内将指定信息推送至指定人员，快速定位告警；DB11/T2022—20227e)按需远程调节监测频率；f)数据存贮备份、日志管理、权限分级。6验收6.1单站验收6.1.1仪器设备开箱验收开箱验收的内容及要求如下：a)外观完整，配件、合格证等齐全；b)涂覆层色泽应一致、均匀，无起皮、起皱、起泡、龟裂和脱落现象；c)表面应无毛刺、尖边、锈蚀、划痕、碰伤、裂纹等缺陷；d)产品标牌、说明牌、标志、标识应完整、清晰、牢固；e)铅封及漆封标记应完整、正确、清晰；f)应具备接线、接口标识。6.1.2关键施工环节确认施工前进行材料确认；施工完成后进行防洪、抗雷电措施确认。6.1.3设备性能指标验收设备性能指标验收要求如下：a)监测项目应符合5.3.2.1的要求；b)经校准后，水质监测项目的性能评价应符合附录A的要求；c)软件平台功能应符合5.3.3的要求，且能远程调节监测频率至最小测量间隔；d)最小监测间隔应符合5.3.2.5的要求。6.2系统验收6.2.1验收条件河湖水质一体化监测系统的验收条件应符合下列要求：a)全部站点按约定布设完成，并完成单站验收；b)完成监测系统的通信测试，数据传输实时性满足5.3.1f）的要求；c)监测系统试运行不少于30d；d)档案应完备。6.2.2现场比对试验6.2.2.1比对项目对监测设备提供的监测项目以抽样的方式进行验收。6.2.2.2验收比例DB11/T2022—20228随机抽取设备点位总数的15％（抽取数量不少于5台）进行实际水样比对试验。设备点位总数少于5台时全数进行实际水样比对试验。6.2.2.3测试方法在水质一体化监测设备测试的同时，采集瞬时样。测试当日人工间隔采样4次（上、下午各2次每次采集2个水样（平行样用于比对实验分析。各次测试中平行样的相对偏差应不超过±20否则记为无效数据并重新取样。有关监测项目可用表B.1的方法进行比对试验。6.2.2.4判据按照式（1）计算实际水样比对相对误差，现场比对试验误差应符合附录A的要求。现场比对试验合格率不应低于75％。式中：RE——实际水样比对相对误差，无量纲；xi——水质一体化自动监测设备测定值，单位为毫克每升（mg/Lxl——比对实验样品的测定值（2次平行样的平均值单位为毫克每升（mg/L）。7运行维护7.1定期维护7.1.1现场检查应每月对所有监测仪器现场巡检1次，巡检内容包括设备运行状态、监测位置变化情况、监测点位周边水域情况、设备的例行性保养等。汛期宜每半月巡检1次。7.1.2准确性校验7.1.2.1校验周期应每季度校验每台设备的准确度。7.1.2.2校验步骤一体化监测设备校验步骤如下：a)每次采集2个水样（平行样按照6.2.2.3的验收方法将设备测量值与实际水样实验室测量值进行比较，如相对误差不超过约定范围记为合格，否则进行仪器校准。b)设备校准后误差应在约定误差范围内。7.2异常维护运维人员通过运维终端接收工单后，应在2小时内做出响应。并在完成工单中的运维任务后，提交运维结果。7.3记录DB11/T2022—202297.3.1站点基本情况信息表站点基本情况信息表应至少包含站点名称、站点所在流域及水体名称、站点地址、经纬度、站点类型、投运时间、设备品牌型号、通讯方式、监测项目等信息。站点基本情况信息表示例见附录C中7.3.2站点维护记录表站点维护记录表应至少包含站点名称、维护日期、运维单位、巡视人员、设备工作状态、监测数据获取状况和异常情况处理措施等信息。站点维护记录表示例见附录C中的表C.2。DB11/T2022—2022（规范性）河湖水质一体化监测精密度和准确度评价A.1精密度A.1.1概述精密度指对同一样品连续测定6次结果之间的偏差。pH、溶解氧和温度按照绝对偏差进行检查，其他监测项目宜按照相对标准偏差进行检查。A.1.2绝对偏差对同一样品连续测定6次，绝对偏差为单次测定值与测定均值的差，按式（A.1）计算：式中：Δ——绝对偏差；——第次测定值； ——测定均值。A.1.3相对标准偏差对同一样品连续测定6次，相对标准偏差为各次测定值偏离测定均值距离的平均数占测定均值的百分比，按式（A.2）计算：式中：——相对标准偏差；——测定次数；——第次测定值； ——测定均值。A.2准确度A.2.1概述准确度指标准溶液测定结果与对比对象的误差。pH、溶解氧和温度按照绝对误差进行检查，其他监测项目宜按照相对误差进行检查。A.2.2绝对误差温度绝对误差检查时使用2个不同水平的实际或模拟样品，采用与精度为0.1℃的水银温度计比对的方法进行检查。pH按照pH=4.01、6.86和9.18（在25℃下）样品进行检查。溶解氧使用无氧水国家标准物质和饱和溶氧水进行检查。测定6次各量值的样品，绝对误差为单次测定值与参照值的差，按式（A.3）计算：DB11/T2022—2022式中：——绝对误差；——第次测定值；——参照值。A.2.3相对误差以相对误差检查准确度时，通常使用国家标准物质或国家标准样品配制特定质量浓度的标准溶液。如无特殊说明，此标准溶液质量浓度宜为量程的50％。测定6次同浓度的样品，相对误差为其均值与参照值的差占参照值的百分比，按式（A.4）计算：=×100%··································································(A.4)式中：——相对误差； ——测定均值；——参照值。A.3监测精密度和准确度要求水质一体化监测设备监测精密度和准确度要求应满足相关标准要求。DB11/T2022—2022（资料性）表B.1表B.1给出了部分监测项目的比对试验方法。表B.1部分监测项目比对试验方法DB11/T2022—2022（资料性）站点基本信息和站点维护记录表本息C.1站点基本情况信息表本息表C.1表C.1站点基站点基情况信情况信表表站点基本情况信息表的信息采集内容C.2站点维护记录表站点维护记录表的信息采集内容可参考表C.2。表C.2表C.2站点维护记录表维护记录表DB11/T2022—2022参考文献[1]GB3838—2002地表水环境质量标准[2]HJ91.1—2019污水监测技术规范[3]HJ/T353