Trạm giám sát ngoài trời nước thải sinh hoạt nông thôn Gia Hưng tỉnh Chiết Giang GNST-SC1000 trực tuyến COD Amoniac Nitơ Total Phosphate Total Nitơ Detector Cài đặt và gỡ lỗi Case
I. Bối cảnh dự án và tổng quan
a) Bối cảnh dự án
Thành phố Gia Hưng tỉnh Chiết Giang là khu đi đầu về quản lý nhất thể hóa nước thải thành thị và nông thôn toàn khu vực, đã thực hiện xây dựng toàn diện cơ sở xử lý nước thải sinh hoạt nông thôn, xây dựng toàn diện vận hành tiêu chuẩn hóa. Nước thải sinh hoạt nông thôn chứa COD, nitơ amoniac, tổng phốt pho, tổng nitơ và các chất gây ô nhiễm cốt lõi khác. Việc phát thải đạt tiêu chuẩn ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sinh thái nước trong khu vực. Để tăng cường giám sát vận hành và bảo trì, nắm bắt chính xác động lực của chất lượng nước và hỗ trợ hoạt động của hệ thống nước thông minh "GIS+BIM", Jiaxing Water Group đã đặt trạm giám sát ngoài trời và cấu hình GNST-SC1000 trực tuyến COD Amoniac Nitrogen Total Nitrogen Total Nitrogen Total Detector tại Haiyan County, Jiashan County và các cơ sở xử lý nước thải tập trung nông thôn khác. Thiết bị này có mức độ bảo vệ cao IP68, đặc tính tiêu thụ điện năng thấp, được trang bị modem GSM/GPRS tích hợp, hỗ trợ truyền thông đa băng tần 850/900/1800/1900 MHz, phù hợp với môi trường phức tạp của nhiệt độ cao ngoài trời nông thôn, mưa và không có điện, có thể nhận ra bốn chỉ số cốt lõi giám sát liên tục 24 giờ và truyền dữ liệu từ xa. Công tác điều chỉnh và điều chỉnh lần này do nhóm kỹ thuật Công ty TNHH Khoa học kỹ thuật bảo vệ môi trường Tuy Tịnh Hà Nam chủ đạo, cơ quan vận hành và duy trì Tập đoàn Thủy vụ thành phố Gia Hưng phối hợp phối hợp, đảm bảo vận hành ổn định thiết bị và dữ liệu chính xác và hiệu quả.
b) Mục tiêu cốt lõi
Mức độ lý thuyết: Để người tham gia hiểu nguyên tắc kiểm tra của thiết bị SC-1000, các chỉ số kỹ thuật cốt lõi và cơ sở tiêu chuẩn quốc gia của các dự án kiểm tra khác nhau, để xác định kịch bản áp dụng cho các chỉ số chất lượng nước khác nhau.
Trình độ thực hành: đảm bảo rằng các nhân viên tham gia đào tạo thành thạo trong việc tự kiểm tra khởi động máy, hiệu chuẩn thông số, chuẩn bị mẫu và kiểm tra, dẫn xuất dữ liệu lưu trữ và toàn bộ quá trình hoạt động, có thể hoàn thành công việc kiểm tra các chỉ số chất lượng nước điển hình một cách độc lập.
Cấp độ bảo vệ: Nắm vững các phương pháp xử lý sự cố thông thường của thiết bị và các điểm bảo trì và bảo trì hàng ngày, kéo dài tuổi thọ của thiết bị và đảm bảo sự ổn định và độ tin cậy lâu dài của dữ liệu phát hiện.
Cấp độ ứng dụng: Đạt được sự hội nhập sâu sắc giữa lý thuyết và thực tiễn nghiên cứu khoa học, nâng cao khả năng của các học viên sử dụng dụng cụ để giải quyết các vấn đề nghiên cứu khoa học thực tế và đặt nền tảng cho việc thúc đẩy thuận lợi các dự án nghiên cứu khoa học giám sát môi trường liên quan.
Cài đặt đặc điểm kỹ thuật: Hoàn thành việc lắp đặt ngoài trời của máy phát hiện GNST-SC1000, hệ thống lấy mẫu, thiết bị tiền xử lý, cung cấp năng lượng mặt trời và mô-đun truyền GPRS, đảm bảo lắp đặt phù hợp với "Hệ thống giám sát trực tuyến nguồn gây ô nhiễm nước (COD Cr?, NH-N, v.v.) (HJ 353-2019).
Vận hành chính xác: đạt được hiệu chuẩn chính xác và kiểm tra hiệu suất của COD, nitơ amoniac, tổng phốt pho và tổng nitơ 4 chỉ số để đảm bảo lỗi hiển thị, độ lặp lại, trôi dạt 24h và các chỉ số khác.
Liên kết hệ thống: Đảm bảo mạng ổn định giữa thiết bị GNST-SC1000 và nền tảng nước thông minh, dựa vào giao thức truyền thông Modbus TCP để thực hiện tải lên dữ liệu theo thời gian thực, chức năng cảnh báo bất thường.
Đảm bảo hiệu quả lâu dài: Hướng dẫn cài đặt và gỡ lỗi tiêu chuẩn và các điểm vận hành và bảo trì phù hợp với mô hình GNST-SC1000 được hình thành để cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho hoạt động ổn định của các thiết bị tiếp theo.
II. Chuẩn bị đào tạo
(2) Chuẩn bị trước
Hoàn thiện trang web: làm sạch các mảnh vụn của trang web lắp đặt, san lấp mặt bằng thiết bị lắp đặt cơ sở, đảm bảo cơ sở cao hơn 10cm so với mặt đất (ngăn nước mưa ngâm); Đào rãnh cáp theo đường dẫn thiết kế, xử lý chống thấm nước.
Bảo vệ an toàn: Thiết lập logo cảnh báo xây dựng, được trang bị mũ bảo hiểm, găng tay cách nhiệt, giày chống thấm nước và các vật dụng bảo vệ khác; Kiểm tra tính năng cách nhiệt của công cụ thi công, xây dựng dự án đình công khẩn cấp vào ngày mưa.
Chi tiết chương trình: đội ngũ kỹ thuật liên lạc trước với người đứng đầu hoạt động và bảo trì của Tập đoàn nước Gia Hưng, kết hợp với đặc điểm chất lượng nước thải sinh hoạt nông thôn Gia Hưng (COD, nitơ amoniac là chỉ số kiểm soát cốt lõi), môi trường hoạt động của trạm giám sát ngoài trời (nhiệt độ cao, mưa, từ xa không có điện) và nhu cầu vận hành và bảo trì thông minh, mục tiêu chi tiết hóa chương trình lắp đặt và gỡ lỗi, tập trung vào việc làm rõ các tiêu chuẩn hoạt động của các liên kết chính như niêm phong chống thấm nước chính GNST-SC1000, phù hợp tín hiệu GPRS và phù hợp với hệ thống cung cấp năng lượng mặt trời, để đảm bảo chương trình phù hợp với thực tế giám sát nước thải nông thôn.
III. Quy trình thực hiện cài đặt
Việc thực hiện cài đặt tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn HJ 353-2019 và đặc điểm kỹ thuật cài đặt thiết bị, tiến hành theo quy trình "Cài đặt thiết bị cốt lõi → Kết nối đường ống → Vận hành tích hợp hệ thống". Các bước cụ thể như sau:
(I) Cài đặt thiết bị cốt lõi
1. Lắp đặt máy chính: cố định máy chính GNST-SC1000 trên giá đỡ đặc biệt trong kho bảo vệ, đảm bảo thân máy bay nằm ngang, thông gió tốt và khoảng cách thẳng từ cổng lấy mẫu không vượt quá 5m (giảm tổn thất đường ống); Giao diện máy chính hướng vào bên trong, sử dụng niêm phong đặc biệt để xử lý niêm phong không thấm nước, tránh rửa trực tiếp nước mưa.
2. Lắp đặt hệ thống lấy mẫu: theo yêu cầu HJ 353-2019, lắp đặt đầu dò lấy mẫu ở khu vực chính của cổng xả, đảm bảo đầu dò chìm và tránh góc chết của dòng nước; Đường ống lấy mẫu sử dụng ống chống ăn mòn và chống thấm nước, độ dốc đặt đường ống không nhỏ hơn 1%, tránh hình thành một khúc cua ngập nước; Cài đặt thiết bị lọc phía trước (khẩu độ 5μm), ngăn chặn hệ thống treo chặn đường ống. Thiết bị lọc cần được tháo rời và làm sạch dễ dàng.
3. Lắp đặt hệ thống cung cấp điện: các tấm pin mặt trời được lắp đặt trong khu vực mở không bị che khuất, hướng về phía nam, góc nghiêng 45 ° (phù hợp với vĩ độ Jiaxing); Pin lưu trữ năng lượng được cố định trong hộp chống thấm đặc biệt trong kho bảo vệ, kết nối chính xác với bộ điều khiển năng lượng mặt trời, biến tần, làm tốt việc xác định cực dương và tiêu cực và xử lý cách nhiệt; Kiểm tra sự ổn định điện áp đầu ra của hệ thống cung cấp điện để đảm bảo đáp ứng nhu cầu vận hành thiết bị (DC 12V).
4. Cài đặt mô-đun truyền tải: kết nối mô-đun truyền tải GPRS với giao diện dữ liệu máy chủ GNST-SC1000, cố định trong khu vực tín hiệu tốt trong kho bảo vệ; Cắm thẻ SIM IoT, kiểm tra cường độ tín hiệu (đảm bảo ≥3 lưới), hoàn thành phù hợp mạng với nền tảng nước thông minh thông qua giao thức Modbus TCP của thiết bị, cấu hình tần số tải dữ liệu và thông số truyền thông.
(2) Kết nối đường ống và đường dây
1. Kết nối đường ống: kết nối đầu dò lấy mẫu tuần tự → thiết bị lọc trước → cổng lấy mẫu của máy chính. Giao diện đường ống thông qua con dấu loại ferrule và kiểm tra áp suất sau khi kết nối (không rò rỉ dưới áp suất 0.1MPa); Lắp đặt đường ống xả ngược, kết nối giao diện xả ngược của máy chính với cổng xả, đảm bảo chức năng xả ngược là bình thường.
2. Khởi tạo thiết bị: Trình diễn quy trình tự kiểm tra khởi động GNST-SC1000, giải thích cách đánh giá trạng thái hoạt động của phần cứng thiết bị (màn hình hiển thị, phím, nguồn sáng) và hệ thống phần mềm; Giới thiệu các phương pháp điều chỉnh tham số của giao diện cài đặt hệ thống, chẳng hạn như chu kỳ phát hiện, ngưỡng báo động, giao thức tải lên dữ liệu và cấu hình tham số chính khác.
2. Kết nối đường dây: kết nối đường dây của máy chính với bơm mẫu, thiết bị tiền xử lý, hệ thống cung cấp điện, mô-đun truyền tải theo hướng dẫn thiết bị; Tất cả các đường dây mặc áo chống thấm được đặt, giao diện vỏ bọc được xử lý kín; Đánh dấu tốt ở cả hai đầu của đường dây để dễ dàng bảo trì tiếp theo.
3. Xử lý mặt đất: vỏ thiết bị, kho bảo vệ, hệ thống cung cấp điện đều cần xử lý mặt đất, điện trở mặt đất ≤4Ω, ngăn chặn sét đánh làm hỏng thiết bị; Thiết bị chống sét được lắp đặt xung quanh chu vi của trạm giám sát ngoài trời để đảm bảo thiết bị nằm trong phạm vi bảo vệ chống sét.
4. Điều chỉnh trung tâm.
Công việc gỡ lỗi tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu tiêu chuẩn HJ 354-2019, các mô-đun phụ thực hiện gỡ lỗi COD, nitơ amoniac, tổng phốt pho và tổng nitơ 4 chỉ số để đảm bảo hiệu suất thiết bị đạt tiêu chuẩn:
1. Khởi tạo và gỡ lỗi hệ thống: khởi động thiết bị GNST-SC1000, hoàn thành tự kiểm tra khởi động, kiểm tra trạng thái hoạt động của máy chủ, hệ thống lấy mẫu, thiết bị tiền xử lý, mô-đun cung cấp điện và truyền tải; Cấu hình các thông số cơ bản trong giao diện cài đặt hệ thống, bao gồm các chỉ số phát hiện, chu kỳ phát hiện (đặt thành 1h/lần), tần số tải dữ liệu, ngưỡng báo động (tham khảo cài đặt tiêu chuẩn xả thải của cơ sở xử lý nước thải sinh hoạt nông thôn).
2. Hiệu chuẩn và gỡ lỗi chính xác: sử dụng phương pháp hiệu chuẩn hai điểm cho 4 chỉ số được hiệu chuẩn riêng biệt. Sau khi rửa kênh phát hiện bằng nước khử ion 3 lần, lần lượt thêm dung dịch trống, dung dịch hiệu chuẩn tiêu chuẩn, lưu các thông số hiệu chuẩn sau khi đọc ổn định; Sau khi hiệu chuẩn hoàn thành, việc kiểm tra được thực hiện bằng dung dịch tiêu chuẩn nồng độ trung gian, lỗi hiển thị phải đáp ứng yêu cầu ≤ ± 10%. Trong số đó, tổng phốt pho và tổng nitơ hiệu chuẩn cần phải hoàn thành trước thời hạn để gỡ lỗi các thông số mô-đun tiêu hủy, để đảm bảo kiểm soát chính xác nhiệt độ tiêu hủy (tổng phốt pho 120 ℃, tổng nitơ 125 ℃) và thời gian tiêu hủy (cả 30 phút).
3. Kiểm tra hiệu suất gỡ lỗi: thực hiện kiểm tra độ trôi và lặp lại 24h, giám sát liên tục 24h tại hai điểm nồng độ trong phạm vi phát hiện 20% và 80%, 24h trôi ≤ ± 5% FS; Lặp lại thử nghiệm 6 lần cho mỗi điểm nồng độ, lặp lại ≤5%; Kiểm tra tỷ lệ mẫu nước thải sinh hoạt nông thôn thực tế, sai số tương đối giữa giá trị xác định thiết bị và giá trị xác định phương pháp tiêu chuẩn phòng thí nghiệm là ≤ ± 15%, đảm bảo tính chính xác của dữ liệu.
4. Hệ thống liên kết gỡ lỗi: kiểm tra lấy mẫu tự động, tiền xử lý, phát hiện, tải lên dữ liệu hiệu suất liên kết toàn bộ quá trình; Dữ liệu mô phỏng các tình huống bất thường (chẳng hạn như nồng độ COD quá mức), xác minh chức năng báo động của thiết bị và tốc độ phản hồi của nền tảng (yêu cầu nền tảng nhận thông tin báo động trong vòng 5 phút); Kiểm tra độ ổn định truyền 4G để đảm bảo tốc độ tải lên dữ liệu ≥99%.
Giao thoa kỹ thuật: kỹ thuật viên của nhà cung cấp để nhân viên vận hành và bảo trì của nhóm nước thực hiện giao thoa kỹ thuật đặc biệt của thiết bị GNST-SC1000, tập trung vào việc giải thích bảo trì hàng ngày của thiết bị (chẳng hạn như làm sạch thiết bị lọc, thay thế thuốc thử, chu kỳ hiệu chuẩn), giải mã dữ liệu và các phương pháp kiểm tra sự cố thông thường để đảm bảo rằng nhân viên vận hành và bảo trì có khả năng vận hành cơ bản.
V. Chấp nhận và giao hàng
1. Nội dung chấp nhận: Nhóm nước Gia Hưng, nhà cung cấp, giám sát bên thứ ba cùng thành lập nhóm chấp nhận, đối chiếu với chương trình lắp đặt và gỡ lỗi với các tiêu chuẩn liên quan, chấp nhận thiết bị cài đặt đặc điểm kỹ thuật, ổn định hoạt động của hệ thống, hiệu suất phát hiện 4 chỉ số (lỗi hiển thị, lặp lại, trôi 24h), độ chính xác tải dữ liệu và hiệu quả của chức năng báo động.
2. Giao dữ liệu: Sau khi chấp nhận đủ điều kiện, nhà cung cấp cung cấp cho nhóm nước một bộ đầy đủ các dữ liệu như báo cáo lắp đặt và vận hành, hướng dẫn sử dụng thiết bị, hồ sơ hiệu chuẩn, báo cáo kiểm tra hiệu suất, tài liệu đảm bảo chất lượng và hướng dẫn vận hành và bảo trì (bao gồm các điểm bảo trì hàng ngày và các phương pháp khắc phục sự cố thông thường).
6. Hiệu quả dự án
Hoạt động ổn định của thiết bị: Máy dò GNST-SC1000 sau khi lắp đặt và vận hành, đạt được hoạt động ổn định trong môi trường phức tạp ngoài trời ở nông thôn. 4 chỉ số cốt lõi giám sát tốc độ tải lên liên tục của dữ liệu ≥99%, tỷ lệ thất bại của thiết bị dưới 1%, phù hợp với tình huống hoạt động của nông thôn không có điện và thời tiết khắc nghiệt.
Nâng cao hiệu quả vận hành: Sau khi đào tạo, các trạm giám sát ngoài trời vận hành ổn định, thực hiện giám sát liên tục 24/24 chỉ tiêu cốt lo@@ ̃i của nước thải sinh hoạt nông thôn, dữ liệu giám sát kết nối với mặt bằng nước thông minh trong thời gian thực, hiệu quả vận hành nâng cao trên 50%; Thông qua cảnh báo bất thường dữ liệu, phát hiện và xử lý trước 3 vấn đề bất thường trong vận hành cơ sở xử lý nước thải, đảm bảo chất lượng nước thải ổn định đạt tiêu chuẩn.
Thông số kỹ thuật quản lý: Dựa trên các đặc tính của thiết bị GNST-SC1000, thiết lập hệ thống đăng ký sử dụng thiết bị mục tiêu, hiệu chuẩn và bảo trì định kỳ, nhân viên vận hành và bảo trì xác định rõ trách nhiệm quản lý thiết bị, giảm hiệu quả tỷ lệ lỗi thiết bị và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
Hoàn thiện cơ chế quản lý: Thông qua đào tạo này, hệ thống quản lý vận chuyển và duy trì trạm giám sát nước thải ngoài trời nông thôn Gia Hưng đã được hoàn thiện, cơ chế nâng cao kỹ năng "đào tạo+đánh giá+trao đổi hàng ngày" đã được thiết lập, cung cấp bảo đảm kỹ thuật vững chắc cho quản lý tích hợp nước thải đô thị và nông thôn trên toàn khu vực.
V. Tổng kết kinh nghiệm và triển vọng
(1) Tổng kết kinh nghiệm
Phù hợp với thiết bị là nền tảng: cài đặt và gỡ lỗi này kết hợp đầy đủ các đặc tính của truyền thông đa băng tần GPRS của thiết bị GNST-SC1000, mức độ bảo vệ cao và các đặc tính khác, tối ưu hóa chương trình cài đặt mục tiêu để đảm bảo phù hợp chính xác của thiết bị với môi trường ngoài trời nông thôn, nền tảng nước thông minh, đặt nền tảng cho hoạt động ổn định của hệ thống.
Phối hợp doanh nghiệp chính trị là bảo đảm: Sự phối hợp hiệu quả cao giữa Tập đoàn Thủy vụ và các nhà cung cấp dụng cụ, bảo đảm nội dung đào tạo phù hợp với thực tế vận chuyển, xây dựng cơ chế hỗ trợ kỹ thuật tiếp theo, cung cấp bảo đảm mạnh mẽ cho việc giải quyết các vấn đề phức tạp trong vận hành lâu dài của trạm giám sát ngoài trời.
(2) Tầm nhìn tương lai
Thành phố Gia Hưng tiếp theo sẽ dựa trên kết quả lắp đặt và vận hành thử nghiệm này, thúc đẩy hơn nữa việc nâng cao năng lực giám sát nước thải sinh hoạt nông thôn: Thứ nhất, mở rộng phạm vi thay thế thiết bị GNST-SC1000 để đạt được phạm vi bao phủ toàn bộ các làng trọng điểm; Hai là, dựa vào ưu thế truyền dữ liệu thiết bị, sâu sắc phân tích kết nối dữ liệu giám sát và vận hành cơ sở; Ba là, tiếp tục tối ưu hóa chức năng mặt bằng thủy vụ thông minh, thúc đẩy số liệu giám sát hội nhập sâu sắc với hệ thống quản lý nhất thể hóa nước thành thị và nông thôn, cung cấp sự hỗ trợ mạnh mẽ hơn cho môi trường sinh thái nông thôn thành phố Gia Hưng tiếp tục cải thiện.