湖南省益陽養殖尾水戶外監測站監測案例

發布時間：2025/12/24 11:15:54

湖南省益陽養殖尾水戶外監測站GNST-SC1000在線監測設備安裝調試案例

一、項目背景與概況

（一）項目背景

湖南省益陽市是全省重要的水產養殖基地，其中桃江縣更是全國水產健康養殖和生態養殖示范區，水產養殖面積達4.5萬畝，年水產品總產量超1.5萬噸。當地養殖尾水主要來源于池塘精養、工廠化養殖等環節，含有懸浮物、總磷、總氮、高錳酸鹽指數等特征污染物，若直接排放易對周邊水域生態環境造成影響。為落實《水產養殖尾水污染物排放標準》（DB43/ 1752-2020）要求，推進漁業綠色循環發展，益陽市桃江縣某規模化水產養殖基地在尾水排放口及生態凈化池出口布設戶外監測站，配置GNST-SC1000在線多參數監測設備。該設備具備IP68高防護等級、抗干擾能力強、耐高低溫的特性，搭載集成式GSM/GPRS調制解調器，支持多頻段通信，可實現懸浮物、總磷、總氮、高錳酸鹽指數等核心指標24小時連續監測與數據遠程傳輸，適配戶外露天、水質波動大、環境復雜的養殖尾水監測需求。本次安裝調試工作由河南綏凈環保科技有限公司技術團隊主導，養殖基地運維部門協同配合，確保設備精準對接尾水處理工藝，保障監測數據真實有效，為養殖尾水達標排放與區域水生態保護提供數據支撐。

（二）核心目標

理論層面：使參訓人員理解GNST-SC1000儀器的檢測原理、核心技術指標及各檢測項目的國標依據，明確不同水質指標檢測的適用場景。
實操層面：確保參訓人員熟練掌握儀器開機自檢、參數校準、樣品制備與檢測、數據存儲導出等全流程操作，能獨立完成典型水質指標的檢測工作。
保障層面：掌握儀器常見故障排查方法與日常維護保養要點，延長儀器使用壽命，保障檢測數據的長期穩定性與可靠性。
應用層面：實現理論與科研實踐深度融合，提升參訓人員利用儀器解決實際科研問題的能力，為相關環境監測科研項目的順利推進奠定基礎。
規范安裝：完成GNST-SC1000監測設備主機、采樣系統、預處理裝置、供電及GPRS傳輸模塊的戶外布設，確保安裝符合《水污染源在線監測系統（COD?Cr?、NH?-N等）安裝技術規范》（HJ 353-2019）及戶外監測站建設要求。
精準調試：針對養殖尾水懸浮物含量波動大、水質隨養殖周期變化的特性，完成懸浮物、總磷、總氮、高錳酸鹽指數等核心指標的精準校準與性能測試，保障示值誤差、重復性、24h漂移等指標達標。
系統聯動：確保GNST-SC1000設備與益陽市農業農村局監管平臺及養殖基地智慧漁業管理平臺穩定聯網，依托其Modbus TCP通信協議實現監測數據實時上傳、異常預警功能正常響應，滿足養殖尾水監管要求。
長效保障：形成適配戶外養殖尾水監測的GNST-SC1000型號標準化安裝調試手冊與運維要點，為設備在戶外復雜環境下長期穩定運行提供技術支撐。

二、培訓籌備

（一）組織架構

1. 主辦單位：電子科技大學長三角研究院（湖州）環境科學研究中心

2. 支持單位：河南綏凈環保科技有限公司

3. 培訓講師：供應商技術工程師（具備豐富的GNST-900S儀器調試與培訓經驗）

4. 參訓人員：研究院環境監測相關科研團隊成員、實驗技術人員共22人

（二）前期準備

場地與設備籌備：選定研究院標準化實驗室作為培訓場地，提前整理操作臺，確保場地通風良好、溫濕度符合儀器運行要求（溫度5-40℃，相對濕度≤85%RH）。將GNST-900S主機、多功能智能消解儀、配套檢測試管、預制試劑等設備器材按操作動線擺放到位，完成電源連接與開機自檢，確保所有設備處于正常工作狀態；同時準備好校準溶液、模擬水樣、去離子水、擦鏡紙等實操耗材。
場地整理：清理安裝現場雜物，平整設備安裝基座，采用混凝土澆筑加固，確保戶外安裝穩固；在監測點搭建防風防雨防腐防護棚，防護棚頂部預留太陽能板安裝位置，確保通風良好且便于設備維護；按設計路徑敷設線路保護管，做好防碾壓、防浸泡處理。
安全防護：設置施工警示標識及防護圍欄，防止養殖作業人員及牲畜觸碰設備；配備安全帽、絕緣手套、防水鞋等防護用品；檢查施工工具絕緣性能，制定暴雨、大風等惡劣天氣應急處置預案，強化戶外用電安全防護。

方案細化：技術團隊提前與養殖基地運維負責人溝通，結合養殖尾水懸浮物含量高、水質隨投喂周期波動大及戶外環境復雜的特性，針對性細化安裝調試方案，重點明確GNST-SC1000主機戶外固定方式、預處理裝置過濾精度選型（適配懸浮物過濾）、太陽能供電模塊配置參數、數據與市農業農村局監管平臺對接參數等關鍵環節的操作標準，確保方案貼合養殖基地實際運行需求。

三、安裝實施流程

安裝實施嚴格遵循HJ 353-2019標準及設備安裝規范，按“核心設備安裝→管路線路連接→系統集成調試”的流程推進，具體步驟如下：

（一）核心設備安裝

1. 主機安裝：將GNST-SC1000主機固定在戶外防風防雨防護棚內專用支架上，支架采用膨脹螺栓與混凝土基座緊固連接，確保機身水平、通風良好，距離采樣口直線距離不超過5m（減少管路損耗）；主機接口朝向內側，采用專用防腐密封件做好密封處理，避免雨水、濕氣及養殖環境中的腐蝕性氣體影響設備運行。

2. 采樣系統安裝：按HJ 353-2019及《水產養殖尾水污染物排放標準》（DB43/ 1752-2020）要求，將采樣探頭安裝在尾水排放口及生態凈化池出口的主流區，確保探頭浸沒且避開水流死角；采樣管路采用耐腐聚四氟乙烯軟管，管路敷設坡度不小于1%，避免形成積水彎；安裝高流量前置過濾裝置（孔徑8μm），針對性解決養殖尾水懸浮物堵塞問題，過濾裝置配備自動反沖洗功能，設定每日反沖洗3次，每次沖洗時長30s，便于日常維護清洗。

3. 供電系統安裝：采用“太陽能+市電備用”雙供電模式，在防護棚頂部安裝太陽能電池板，確保采光充足無遮擋，太陽能模塊與儲能電池連接，配置充放電控制器；同時接入市電作為備用電源，安裝專用穩壓電源與漏電保護裝置，確保供電電壓穩定，適應戶外無穩定市電的環境；電源線路穿防水防腐套管敷設，做好接地處理，保障用電安全。
4. 傳輸模塊安裝：將GPRS傳輸模塊與GNST-SC1000主機數據接口連接，固定在防護棚內信號良好區域；插入物聯網SIM卡，測試信號強度（確保≥3格），通過設備Modbus TCP協議完成與養殖基地智慧漁業管理平臺及益陽市農業農村局監管平臺的雙重網絡適配，配置數據上傳頻率（2h/次）與通信參數，獲取聯網所需MN號等關鍵信息。

（二）管路與線路連接

1. 管路連接：依次連接采樣探頭→前置過濾裝置→主機進樣口，管路接口采用卡套式防腐密封，連接后進行壓力測試（0.1MPa壓力下無滲漏）；安裝反沖洗管路與廢液回收管路，反沖洗管路連接主機與采樣探頭，確保過濾裝置定期自動反沖洗；廢液回收管路接入養殖基地尾水收集系統，避免二次污染。

2. 線路連接：按設備說明書連接主機與采樣泵、預處理裝置、供電系統、傳輸模塊的線路；所有線路穿防水防腐套管敷設，套管接口做好密封處理，線路走向避開養殖作業區域及低洼積水區；在線路兩端做好標識，便于后續維護。

3. 接地與防雷處理：設備外殼、防護棚、供電系統均需做接地處理，接地電阻≤4Ω，防止戶外電磁干擾與雷擊損壞設備；在防護棚頂部安裝避雷裝置，避雷裝置與接地系統可靠連接，確保設備處于防雷保護范圍內。

四、調試核心環節

調試工作嚴格遵循HJ 354-2019標準及《水產養殖尾水污染物排放標準》（DB43/ 1752-2020）要求，結合養殖尾水水質特性及戶外監測需求，分模塊開展核心指標的調試，確保設備性能達標：

1. 系統初始化調試：啟動GNST-SC1000設備，完成開機自檢，檢查主機、采樣系統、預處理裝置、供電及傳輸模塊的運行狀態；在系統設置界面配置基本參數，包括檢測指標、檢測周期（設置為2h/次）、數據上傳頻率、報警閾值（參照《水產養殖尾水污染物排放標準》（DB43/ 1752-2020）一級標準設置）。

2. 精準校準調試：針對養殖尾水懸浮物含量高、水質波動大的特點，采用三點校準法對各核心指標分別校準，用去離子水清洗檢測通道3次后，依次加入空白溶液、低濃度標準校準溶液、高濃度標準校準溶液，待讀數穩定后保存校準參數；校準完成后進行驗證，使用中間濃度標準溶液測試，示值誤差需滿足≤±10%的要求。其中，總磷、總氮校準需提前完成消解模塊參數調試，確保消解溫度（總磷120℃、總氮125℃）與消解時間（均為30min）精準控制；懸浮物指標校準需同步調試光學檢測模塊，確保抗干擾能力達標。

3. 性能測試調試：開展72h連續運行測試（符合戶外在線監測設備調試要求），在檢測量程20%、50%和80%三個濃度點監測，24h漂移≤±5%F.S.；每個濃度點重復測試6次，重復性≤5%；對養殖基地實際尾水水樣進行比對測試，設備測定值與實驗室標準方法測定值的相對誤差≤±15%，確保數據精準性。同時測試太陽能供電穩定性，確保連續陰雨天氣下設備可正常運行。
4. 系統聯動調試：測試自動采樣、預處理、檢測、數據上傳全流程聯動性能；模擬懸浮物、總磷濃度超標場景，驗證設備本地報警與平臺報警功能的同步響應，要求5min內養殖基地智慧漁業管理平臺與市農業農村局監管平臺均接收報警信息；測試GPRS傳輸穩定性，確保數據上傳率≥99%。

技術交底：供應商技術人員向養殖基地運維人員開展GNST-SC1000設備專項技術交底，重點講解針對養殖尾水和戶外環境的設備日常維護要點（如前置過濾裝置反沖洗周期調整、戶外防護棚清潔、太陽能電池板維護、低溫天氣設備保溫措施）、數據解讀及常見故障排查方法，確保運維人員具備獨立運維能力。

五、驗收與交付

1. 驗收內容：由養殖基地、供應商、第三方環保檢測機構共同組成驗收小組，對照安裝調試方案與相關標準，驗收設備安裝規范性、72h連續運行穩定性、核心指標檢測性能（示值誤差、重復性、漂移）、數據上傳準確性及報警功能有效性，同步核查設備與市農業農村局監管平臺的對接情況，確保符合戶外養殖尾水監測設施驗收要求。

2. 資料交付：驗收合格后，供應商向養殖基地交付安裝調試報告、設備說明書、校準記錄、72h運行測試報告、質保文件及適配戶外養殖尾水監測的運維手冊（含針對性維護要點、常見故障排查方法）等全套資料，按要求完成驗收資料備案。

六、項目成效

設備運行穩定：GNST-SC1000監測設備經安裝調試后，在益陽戶外復雜環境（高溫、多雨、大風）及養殖尾水水質波動工況下實現穩定運行，核心指標監測數據連續上傳率≥99.5%，設備故障率低于1%，適配戶外養殖尾水監測需求。

環保合規保障：設備實現養殖尾水核心指標24小時連續監測，數據實時對接養殖基地智慧漁業管理平臺與益陽市農業農村局監管平臺，有效規避了環保超標風險；通過數據異常預警，提前發現并處置2起尾水凈化工藝波動問題，確保出水水質穩定符合《水產養殖尾水污染物排放標準》（DB43/ 1752-2020）一級標準，為區域水生態保護提供了有力保障。

運維管理規范：基于GNST-SC1000設備特性與戶外養殖尾水監測需求，建立了針對性的儀器使用登記制度、定期校準（每月1次）與維護制度，明確了戶外設備防風、防雨、防雷的日常巡檢要求，運維人員清晰掌握設備管理責任，有效降低了儀器故障發生率，延長了設備使用壽命。

工藝優化支撐：依托設備連續監測數據，養殖基地運維部門分析不同養殖周期、不同投喂量下的尾水水質變化規律，為生態凈化池工藝參數調整、投喂方案優化提供數據支撐，實現尾水處理效率提升，降低尾水處理成本約7%。

六、經驗總結與展望

（一）經驗總結

場景適配是關鍵：本次安裝調試充分結合益陽養殖尾水懸浮物含量高、水質波動大及戶外環境復雜的特性，針對性優化采樣預處理方案、設備戶外防護措施及雙供電模式，選用適配的耐腐、防風、防雷配件，確保設備與戶外養殖尾水監測場景精準適配，為數據精準性奠定了基礎。

政企協同是保障：養殖基地與儀器供應商的高效協同，確保了安裝調試方案貼合基地實際養殖工況，同時嚴格對接地方門監管要求，保障了設備聯網備案的順利推進；后續技術支持機制的建立，為解決設備在戶外長期運行中的復雜問題（如天氣應對、高濃度尾水檢測干擾）提供了有力保障。

（二）未來展望

后續養殖基地將基于本次安裝調試成果，進一步提升養殖尾水監測能力：一是擴大GNST-SC1000設備布設范圍，在各養殖池塘排水口增設監測點，實現養殖尾水全流程水質監控；二是依托設備數據傳輸優勢，深化監測數據與養殖工藝的聯動分析，結合益陽市漁業綠色循環發展試點要求，提升智慧養殖管控水平；三是持續深化與供應商的合作，及時跟進設備技術升級動態，結合環保新規優化監測方案，為益陽漁業綠色可持續發展提供更有力的支撐。