在本财政年度中,密切关注环境监测项目的预算至关重要。然而,了解水质监测的真正投资不仅仅是金钱数字。它包括设备范围、人员需求以及数据采集过程中经常被忽视的细节。本文将深入探讨收集高质量、有影响力的水质数据(为水资源管理决策提供依据)所需的资源、时间和精力。让我们探讨一下在这一过程中每个主要步骤的投资。
设备选择
无论水质监测目标是什么,选择的设备都会影响数据。由于设备通常是一个很大的前期成本,因此设备不仅要可靠、能承受现场条件,还必须符合所需的采样协议并产生高质量的数据。
首先注意仪器规格。需要使用在精度、测量范围和分辨率方面都能满足数据要求的设备和传感器。同时还需要确认仪器能在现场温度范围内运行。另一个不容忽视的规格是尺寸和重量。应确保仪器尺寸足够小,以满足采样空间的要求,尤其是当仪器要部署在井或管道等密闭区域时。而且重型仪器可能会给现场工作人员增加操作难度。
无论采样程序要求现场采样还是连续监测,设备都应支持监测目标。对于现场采样,Pro系列仪器具有耐用性和灵活性,适用于各种现场情况;该系列仪器提供了多种选择,可满足环境应用的需要。ProDSS、ProSwap和ProSolo系统均具有坚固耐用的外壳、智能传感器、可靠的电缆和强大的数据管理功能,以实现其最佳性能。可以从许多不同的参数和功能中进行选择,根据需求定制。
如需进行连续监测,同时还能采集现场样本,请选择一款经得起时间和环境条件考验的多参数水质仪。EXO多参数水质仪平台可提供相关监测需求的解决方案。EXO代表了传感器技术的前沿,具有广泛的可互换参数,满足定制需求。EXO由超耐用部件组成,集成了防玷污功能,专为在恶劣环境条件下长期部署而设计。采用坚固设计和优质材料制造的设备能减少维护、提供更好的数据。
如果您需要部署一台小型仪器,并且只需监测一个关键参数(如DO或pH),ProSwap记录仪是一个不错的选择。由于ProSwap记录仪内置温度传感器,因此无需购买多个不同的传感器来记录温度数据。
在考虑成本的同时,也要注重用户体验。易读、明亮的显示屏会有积极的效果。可在现场或实验室进行用户校准,提供灵活性和控制数据质量。拥有不同的通信选项能够更容易完成与仪器的连接,并且可以选择如何获取数据。例如,EXO数据可以直接从多参数水质仪下载,也可以通过现有系统或遥测技术远程传输。
在部署时,需要选择固定仪器的设备,如固定在多参数水质仪部署管或浮标或平台,或通过远程控制或自动数据收集设备进行移动测量。水面和水下航行器可以同时收集水质、水速、水流、测深和影像测量数据,同时提供综合的空间和时间数据集。虽然选择浮标或车载平台的成本较高,但它们为在具有挑战性的情况下收集大量有影响力的数据提供了独特的机会。
由于设备是一项巨大且关键的成本,因此要选择一个值得信赖的品牌,该品牌不仅能制造可靠的仪器,还能提供用户成功案例、可获得的技术支持和专家设备培训。
安装
在无人值守监测的情况下,设备必须安装在现场进行长期部署,现场安装是对时间和技能的投资。
设备安装涉及多层内置成本。安装人员必须具备一定的仪器和站点工程专业知识。安装可能需要特殊的工具和材料,如安装面板、系泊线、避雷针、太阳能电池板、布线设备等。准备工作和现场勘察需要额外的时间和实地考察,但这对于预先应对任何挑战来说都是必要的。问题不可能总是可以避免的,但经过培训和经验丰富的人员以提高现场故障排除率并使故障在可控之内。
设备安装过程中的一个重要问题是盗窃和故意破坏行为,必须采取预防措施来保护资产。确保设备安全的锁定机制、场地的伪装以及巧妙的布置可以极大地提高安全性。
一个安全的站点,在安装时要考虑到环境条件和数据结果,需要高水平的技能和对设备的熟悉,这使得站点安装成为追求良好数据的一个重大障碍。如果您内部没有安装专业知识资源,可以聘请外部顾问(如赛莱默服务团队)来完成这项工作。在这种情况下,安装费用需要列入预算当中。
现场参观
虽然连续部署只需最少的实地考察即可获得最多的数据,从而减少数据收集的大量实际工作,但站点考察以进行维护也是一种权衡方法。必须定期维护监测站点,才能从部署设备中获得高质量的数据。对于第一次维护监测站点的人来说,他们所需的工作量可能会令人惊讶。
首先是前往监测站点的相关费用。通常需要一辆车(有时不止一辆)。地面监测站可通过汽车、越野车、飞机或直升机,甚至骡子、狗拉雪橇等方式到达。浮标式监测站通常需要乘船才能到达。对于水底部署的仪器,可能需要使用潜水装置来部署和回收设备。除了车辆保养和可能的租赁费用外,每次出行还需支付额外的燃料费用。
工作人员前往站点所花费的时间应计入预算中。某些部署地点可能位于难以到达的位置。花半天或更多时间前往部署地点的情况并非罕见。此外,有些组织要求多名人员在场以防发生事故或紧急情况。
说到紧急情况,在水上或水周围的任何地点通常都需要PFD(个人漂浮装置)等安全装备。充气式PFD需要定期维护,因为每次充气后必须更换CO2筒。其他必要的野外个人防护设备可能包括手套、眼镜、反光背心、钢头靴、安全帽、雨具和防水靴。
现场技术人员通常会携带一些工具,用于访问和维护他们的仪器。可能包括用于站点施工的电动工具(如电钻和电锯)、用于定期调整的手动工具(如螺丝刀)以及用于多参数水质仪维护的清洁工具(如刷子、海绵和化学品)。这些工具的总费用可能是现场监测的一个昂贵的先决条件。随着时间的推移,这些工具可能会磨损或丢失,需要更换。
电池是站点日常维护的主要耗材。如果系统需要外接电源,但没有电源连接,则可能需要使用便携式12 VDC电池。电池应定期更换,至少每5年更换一次,但使用太阳能充电有助于抵消电池成本。
在站点维护过程中,最重要的耗材之一是干燥剂。干燥剂包可以保护在电箱中的敏感元件,使其免受湿度突然增加和暴风雨期间进水的影响。它们对系统来说成本很小,但应定期更换或干燥。
为保证监测点的顺利运行,必须经常进行清洁。雨水径流会携带沉积物和碎屑,这些沉积物和碎屑会滞留在设备周围的狭小空间内,经常堆积会遮挡光学测量窗口、堵塞机械运动部件、干扰电化学组件或改变设备周围的水流,从而使敏感设备和传感器无法工作。藻类、微生物、无脊椎动物和其他动物也会在仪器内部和周围的隐蔽空间生长,从而造成污垢。
有严重污垢和沉积物的设备可能需要冲洗、用刷子刷洗和用清洁剂浸泡。然而,只要传感器表面和关键测量区域保持足够清晰,可以推迟额外的站点清洁工作。通过智能、坚固的设备设计和防玷污技术,可以延长维护间隔时间。EXO多参数水质仪的自动中央清洁刷使用强大的电机和小型刷子,在长时间部署期间保持传感器表面清洁,并提高现场维护访问之间的数据准确性。
在站点访问期间,可能还需要处理故障部件,如传感器、机械设备、安装硬件或电线。设备不需要维修的时间越长,需要前往现场的次数就越少,从而降低成本。EXO 多参数水质仪和ProSwap 记录仪的高级材料和制造质量使仪器能够在恶劣的环境条件下保持稳定。钛传感器、树脂多参数水质仪主体和水密连接器是使整个系统更加坚固耐用的多个因素。可靠性提高和故障率降低意味着它们适合更长时间的无人值守监测,甚至一次可以监测长达数月。