山东威海湿地户外监测水站安装案例
一、项目背景与安装目标
山东威海某滨海湿地位于黄海沿岸，是东北亚候鸟迁徙重要停歇地，也是威海市重要的生态屏障，承担着净化入海径流、维护生物多样性、调节区域气候等关键生态功能。该湿地周边涵盖农田、滨海旅游区及少量工业园区，受农业面源污染、旅游活动影响及入海径流携带污染物冲击，湿地水质存在季节性波动风险，主要潜在污染因子包括总氮、总磷、氨氮、高锰酸盐指数及悬浮物等。根据《山东省湿地保护条例》要求，县级以上人民政府林业主管部门需开展湿地动态监测，及时掌握湿地水量、水质、生物多样性等变化信息并发布预警。传统人工监测模式存在采样频次低、数据时效性差、覆盖范围有限的问题，无法精准捕捉湿地水质动态变化，难以满足湿地生态系统精细化保护与监管需求。为落实山东省湿地保护与水生态环境监管要求，提升湿地生态监测智能化水平，威海市生态环境局联合林业部门，在该湿地核心区域及入海口关键节点建设户外监测水站，部署适配海风盐雾环境的智慧化监测设备，实现湿地水质多参数实时监测、数据自动上传及异常预警，为湿地生态保护修复、污染溯源及监管决策提供精准数据支撑。
本次户外监测水站安装调试项目核心目标：1. 完成1座智慧化无人运维监测水站建设，在湿地核心区、入海口2个关键点位部署6台套在线监测设备，确保设备安装牢固、采样代表性强，适配威海湿地海风盐雾、高湿度、生态敏感的户外环境需求；2. 实现水温、pH、溶解氧、电导率、浊度、氨氮、总磷、总氮、高锰酸盐指数等核心指标24小时全天候自动监测，水质指标检测误差符合《地表水水质自动监测站安装验收技术规范》要求，数据精准可靠；3. 完成水站与威海市生态环境监测平台、湿地保护监管平台的数据对接，实现监测数据实时上传、异常预警、历史追溯及可视化展示，支撑湿地水质动态监管与污染应急响应；4. 为运维人员提供系统实操培训，确保工作人员熟练掌握盐雾环境设备防护、远程运维、故障排查及生态敏感区施工防护方法，保障水站长效稳定运行。
二、安装前期准备
（一）安装点位统筹勘察与全流程覆盖确定
组建专项勘察小组，结合威海湿地水文地貌特征、生态敏感区分布及污染溯源需求，依据《山东省湿地监测技术规范》《地表水水质自动监测站安装验收技术规范》相关要求，经现场统筹勘察确定“1站2点”的监测布局，实现湿地“内部水质基准监测+入海口污染拦截监测”双覆盖：一、湿地核心区监测点位：位于湿地植被富集区边缘开阔水域，水深稳定在1.5-2.0m，避开鸟类集中栖息区域，配置1台多参数水质集成监测仪（含水温、pH、溶解氧、电导率、浊度模块）+1台高锰酸盐指数监测仪，重点监测湿地核心水域基础水质指标，建立水质基准数据库；二、湿地入海口监测点位：位于入海径流汇入口下游50m处，水流稳定且无明显淤积，配置1台多参数水质集成监测仪（含水温、pH、溶解氧、浊度、悬浮物模块）+1台氨氮监测仪+1台总磷监测仪+1台总氮监测仪，重点监测外源输入污染物指标，捕捉入海口水质波动情况。所有采样点位均满足“水流平稳、代表性强、避开生态敏感点”的选址要求，采样深度距水面0.5m处，同时远离航道及人为活动密集区域；考虑威海海风盐雾特性，监测水站站房选址于地势较高、通风良好区域，避开低洼积水及盐雾易积聚地带，站房周边预留≥1.5m运维通道，便于日常巡检及设备维护。
（二）设备与配件准备
1. 核心设备：多参数水质集成监测仪2台（含水温、pH、溶解氧等模块，pH检测范围0-14，溶解氧检测范围0-20mg/L）、在线高锰酸盐指数监测仪1台（检测范围0-10mg/L，精度±5%）、在线氨氮监测仪1台（检测范围0.05-5mg/L，精度±5%）、在线总磷监测仪1台（检测范围0.01-2mg/L，精度±5%）、在线总氮监测仪1台（检测范围0.1-20mg/L，精度±5%），所有设备均具备抗盐雾腐蚀功能；2. 标准配件：水下采样支架2套、防盐雾采样探头6个、原位监测安装套管2套、防震防盐雾设备底座6个、耐腐不锈钢管路50米、防盐雾电缆保护管（φ32）150米、电缆桥架120米、太阳能供电系统1套（含200W光伏板2块、100Ah储能电池1组）；3. 检测试剂：高锰酸盐指数专用消解液、氨氮显色试剂、总磷/总氮氧化试剂、各类标准校准溶液若干套，满足6个月连续监测需求；4. 辅助材料：智慧化站房1座（12㎡，具备保温、防盐雾、防雷功能）、水质自动采样器1台（符合HJ/T 372要求，具备冷藏留样功能）、数据采集传输仪1台（符合HJ 477要求，支持双平台对接）、远程监控摄像头2台、防盐雾通风系统1套、设备操作流程挂图6套、标准化校准记录表单若干、专用工具包2套、防盐雾防护装备（防化服、防毒面具、防盐雾手套）6套；5. 施工工具：水下作业设备1套、挖掘机1台、电焊机2套、电钻2把、水平尺2把、万用表2块、便携式taptap点击按钮1台（用于现场比对验证）。
（三）人员与技术准备
组建2支专项安装调试团队，每队4人，合计8人，整体配置为：设备厂家技术工程师2名（每队1名，负责水站整体设计、设备安装指导、系统调试、数据对接及技术培训，熟悉湿地生态保护要求及盐雾环境设备防护规范）、生态环境监测专员1名（负责监测点位生态敏感性把控、采样代表性核查，确保施工符合湿地保护要求）、水下施工技术员2名（具备水下设备安装资质，负责水下采样装置布设）、设备安装技术员3名（具备防盐雾设备安装及光伏供电系统施工经验，负责站房建设、设备固定及线路布设）。安装前组织集中专项技术交底，明确《山东省湿地监测技术规范》《地表水水质自动监测站安装验收技术规范》及湿地生态保护相关要求，统一培训在线监测设备安装手册、检测原理、试剂安全使用方法、海风盐雾环境设备防护要点、水下施工安全规范及生态敏感区施工注意事项，确保各团队施工标准一致，符合山东省及威海市生态环境与湿地保护监管要求。
三、安装实施流程
（一）安装施工统筹时间安排
安装调试工期共计15天，结合威海湿地生态保护要求及气象条件，采用“站房建设优先、陆域设备同步、水下装置跟进、调试校准收尾”的施工模式，避开鸟类活动高峰期，限度减少对湿地生态环境的影响，具体安排：1. 第1-3天：完成智慧化站房基础浇筑及主体建设，同步开展监测点位周边生态环境勘察，清理施工区域表层杂物（避免破坏湿地植被根系）；2. 第4-6天：安装太阳能供电系统及站房防盐雾、防雷设施，铺设防盐雾电缆保护管及桥架，完成陆域设备基础浇筑；3. 第7-8天：开展水下施工，完成2个监测点位水下采样支架、原位监测套管安装及固定，连接水下采样管路；4. 第9-10天：完成6台套核心监测设备及水质自动采样器、数据采集传输仪的安装调试，连接采样管路、电缆线路，部署远程监控系统；5. 第11-13天：开展设备精准校准及比对试验，完成与威海市生态环境监测平台、湿地保护监管平台的数据上传调试及可视化配置；6. 第14-15天：组织水站功能验收，开展运维人员实操培训（含盐雾环境设备维护、远程运维实操），完成安装资料交接及验收签字确认。
（二）核心安装步骤
1. 智慧化站房建设与基础工程：根据湿地地形地貌，采用浅基础浇筑工艺（基础深度≤0.8m，避免破坏湿地地下水系），站房主体采用钢结构框架+防腐夹芯板，外墙涂刷防盐雾防腐涂层，屋顶安装光伏板支架及防雷装置。站房内部划分设备区、试剂储存区、运维区，安装防盐雾通风系统及恒温装置，确保室内环境温度维持在15-30℃，相对湿度≤60%，适配盐雾高湿环境。站房周边设置排水沟及防浪坎，防止雨水倒灌及海水漫溢损坏设备；同时在站房周边种植本土植被，减少施工对湿地生态的破坏。
2. 水下采样装置与陆域设备安装：水下施工前对采样点位水域进行生态探查，避开水生生物密集区域，采用水下机器人辅助定位，将采样支架固定于水下硬质基底，确保支架牢固稳定无晃动。采样探头安装于套管内，探头前端加装防生物附着滤网及自动清洗装置，避免藻类、水生生物附着影响监测精度；采样管路采用耐盐雾耐腐材质，沿湿地边缘浅埋铺设至站房，管路接口采用双密封设计，防止海水渗漏。陆域设备固定于防震防盐雾底座上，设备外壳加装防盐雾防护罩，传感器接口涂抹防腐密封胶；太阳能光伏板安装于站房屋顶南向位置，确保采光充足，储能电池置于站房专用防水机柜内，配备过充过放保护装置，保障阴雨天水站正常运行。电缆线路通过防盐雾保护管及桥架铺设，做好接地处理，接地电阻≤4Ω，电源线路及信号线路均加装防浪涌、防盐雾器件，确保设备在海风、雷雨天气下安全运行。
3. 辅助系统安装：在站房内安装水质自动采样器，配备冷藏功能，与在线监测设备联动，设置超标自动留样功能，留样温度控制在0-4℃，确保留样有效性。安装数据采集传输仪，实现与6台套监测设备、远程监控摄像头的数据实时对接，配置数据上传参数，确保水质数据（水温、pH、溶解氧等）、设备运行状态数据按照HJ 212协议要求同步上传至威海市生态环境监测平台及湿地保护监管平台。在站房内张贴设备操作流程挂图、生态保护注意事项及应急处置流程；在试剂储存区设置危险化学品警示标识，配备应急泄漏处理kit及防盐雾防护装备；在监测点位周边设置生态保护警示标识，划定半径10m的核心防护区域，严禁人为干扰。安装远程监控系统，实现水站运行状态、周边生态环境的24小时可视化监控，支撑无人运维管理。
4. 管路与系统调试：对所有采样管路、试剂管路进行冲洗测试，重点检查水下采样探头通畅性及自动清洗装置运行状态，调试采样泵运行状态，保障采样流量稳定；对防盐雾管路接口进行密封性测试，确保无海水渗漏。检查太阳能供电系统运行状态，测试储能电池充放电性能，确保连续阴雨天（7天）水站正常供电；调试设备控制系统与数据采集传输仪的通信链路，确保信号传输稳定无丢包。对远程监控系统进行调试，确保视频画面清晰、可远程操控；测试站房防盐雾通风系统及恒温装置，确保室内环境参数符合设备运行要求。完成所有安装环节后，清理施工区域，回收施工废弃物，对施工扰动区域补种本土植被，恢复湿地表层生态。
四、设备调试与校准
（一）系统调试
1. 开机自检与单机调试：启动太阳能供电系统，确保电压稳定后，设备进入自动自检程序。重点检查多参数监测仪各传感器响应灵敏度、高锰酸盐指数监测仪消解池加热功能、总磷/总氮监测仪氧化反应系统运行状态，尤其核查设备防盐雾防护组件密封性。测试水下采样装置自动清洗功能，确保滤网清洁通畅；测试水质自动采样器采样、冷藏功能，调整采样流量至设定值（50mL/min），确保采样精准；测试各设备数据采集功能，核查监测数据显示正常，报警。对6台套设备逐一进行单机调试，确保设备运行稳定。
2. 系统联动与数据对接调试：启动系统联动模式，测试在线监测设备与水质自动采样器的协同运行效果，当总氮、总磷等指标超过设定阈值时，采样器自动启动留样功能，同时系统触发异常预警；测试远程监控系统与设备运行状态的联动，当设备出现故障或盐雾防护异常时，监控系统自动抓拍并上传预警信息。调试数据采集传输仪，确保水质数据、设备运行数据、视频监控画面实时上传至双平台，数据上传频率符合监管要求（每小时1次，异常时5分钟1次）。测试远程运维功能，通过平台远程操控设备校准、参数调整，确保无人运维模式可行。模拟设备故障、试剂不足、水质超标等场景，核查报警信号及时触发并推送至相关监管人员，确保系统具备“实时监测-异常预警-远程处置”的完整功能。
（二）精准校准
1. 校准准备：水质指标校准采用符合国家标准的标准溶液，适配湿地水质浓度范围：高锰酸盐指数标准溶液（2mg/L、5mg/L、10mg/L）、氨氮标准溶液（0.1mg/L、1mg/L、5mg/L）、总磷标准溶液（0.05mg/L、0.5mg/L、2mg/L）、总氮标准溶液（1mg/L、5mg/L、20mg/L）、pH标准缓冲溶液（4.00pH、6.86pH、9.18pH）。校准前对设备反应池、比色池进行清洗，对采样管路进行吹扫，确保无残留污染物及盐雾堆积；检查试剂有效性，更换过期试剂，确保校准精度。统一使用标准化校准记录表单，详细记录校准时间、人员、标准物质信息、校准曲线参数及校准数据，确保全量设备校准过程可追溯，符合山东省生态环境监测数据溯源要求。
2. 分项校准与比对验证：按照设备说明书操作流程及《地表水水质自动监测站安装验收技术规范》要求，依次完成各设备的多点校准，水质设备注入不同浓度标准溶液生成校准曲线，确保相关系数R2≥0.999，其中总磷、总氮监测仪重点核查低浓度区间校准精度；多参数监测仪采用标准缓冲溶液完成pH、溶解氧等指标校准，确保传感器响应精准。校准完成后，采用便携式taptap点击按钮对同一水样进行比对测试，同步采集水样送第三方实验室检测，设备监测数据与实验室检测数据偏差≤±5%，确保监测数据精准且标准统一。对两个监测点位的多参数监测仪进行同步校准，确保基础水质指标监测数据的一致性。
五、安装质量验收与安全保障
（一）验收标准与流程
1. 外观与安装验收：按“逐点逐项”原则验收，智慧化站房建设规范，防盐雾、防雷、排水设施完好；水下采样装置安装牢固，防生物附着滤网通畅；陆域设备安装稳定，防盐雾防护组件完好，电缆线路铺设规范，标识清晰；试剂储存区域管理规范，警示标识齐全；生态防护区域划定合理，警示标识到位；2. 功能验收：水站连续运行72小时，运行稳定，所有监测设备自动采样、检测功能正常，自动清洗装置运行有效，远程监控清晰，异常报警及时准确，系统联动顺畅，数据上传稳定无丢包，太阳能供电系统满足运行需求；3. 精度验收：采用第三方实验室比对方式，对两个监测点位水样进行同步检测，设备监测数据与实验室检测数据偏差≤±5%，符合《地表水水质自动监测站安装验收技术规范》及山东省、威海市生态环境监管精度要求；4. 生态影响验收：核查施工区域无明显生态破坏，扰动区域已完成植被恢复，施工过程未对湿地水生生物、鸟类造成不良影响；5. 资料验收：整理安装施工记录、设备校准报告、比对试验报告、设备说明书、合格证、数据对接证明、生态保护评估报告等资料，提交威海市生态环境局及林业部门存档备案。
（二）安全保障措施
1. 施工安全：各团队施工人员全程佩戴安全帽、防盐雾手套、防滑鞋及防护眼镜等防护用品，水下施工人员需持有专业资质证书，配备应急救援设备。施工区域设置标准化警示标识及安全隔离区，严禁无关人员进入；使用电焊、切割等设备时，配备灭火器材，防止火灾事故；针对威海多海风特性，合理安排施工时间，避开大风、暴雨天气作业；2. 生态安全：严格遵循“最小扰动”原则，施工范围控制在划定区域内，避免破坏湿地植被、土壤及地下水系；水下施工避开水生生物活动高峰期，严禁向湿地水域丢弃施工废弃物；施工产生的固废、废液按规范分类处置，含化学污染物的废弃物交由专业机构处理；施工后及时恢复施工区域生态，补种本土植被；3. 设备与试剂安全：设备安装操作轻拿轻放，避免碰撞损坏；试剂为危险化学品，单独密封储存于站房专用防爆柜内，远离火源及热源，添加试剂时严格遵守操作规程，防止泄漏污染湿地环境；未经专业人员指导不得随意拆卸设备防盐雾组件，设备调试过程中避免误操作导致试剂浪费或设备损坏。
六、安装成果与后期运维建议
（一）安装成果
1. 1座智慧化无人运维监测水站及2个核心监测点位全部完成标准化建设，6台套在线监测设备安装牢固稳定，防盐雾、防雷、防水、防生物附着设施完好，适配威海湿地海风盐雾、高湿度的户外环境及生态敏感特性；2. 所有设备连续运行稳定，水温、pH、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮等核心指标检测功能正常，监测数据精准可靠，与第三方实验室检测数据偏差≤±5%，符合山东省湿地监测技术规范及地表水自动监测站标准；3. 完成水站与威海市生态环境监测平台、湿地保护监管平台的双平台数据对接，实现监测数据实时上传、异常预警、远程监控及无人运维，形成《山东威海湿地户外监测水站安装验收报告》《湿地水质监测运维手册》，并完成8名运维及监管人员的实操培训（含盐雾环境设备维护、远程运维及生态保护实操），确保工作人员熟练掌握设备操作、试剂更换、校准及故障排查方法，为湿地生态保护与监管提供技术支撑。
（二）后期运维建议
1. 日常维护：运维人员按“每周远程巡检、每月现场维护、每季度精准校准”原则，每周通过远程平台查看设备运行状态、数据上传情况及盐雾防护组件完好性，及时处理远程可解决的故障；每月现场清理站房及设备表面盐雾残留，检查采样管路通畅性及防生物附着滤网清洁度，清洗设备反应池、比色池，补充试剂；每季度检查太阳能供电系统充放电性能、防雷设施及接地电阻，测试设备防盐雾密封性，确保设备适应威海海洋性气候；2. 定期校准：按《地表水水质自动监测站安装验收技术规范》要求，每月使用标准溶液对全量设备进行一次单点校准，每季度进行一次多点校准及第三方实验室比对验证，重点强化总磷、总氮监测仪的低浓度校准精度，校准记录统一存档并上报威海市生态环境局及林业部门备案；3. 故障处理：建立“远程排查-现场处置-厂家响应”的三级故障应急预案，若出现检测数据偏差过大、设备报警、数据上传中断、盐雾腐蚀故障等问题，先通过远程平台排查处理，远程无法解决的及时赶赴现场处置，复杂故障联系厂家技术人员上门维修，维修过程做好生态防护及记录，维修完成后进行校准验证，确保设备恢复正常运行；4. 试剂与备件储备：建立专用试剂储备仓库，做好防潮防盐雾防护，按6个月用量储备配套试剂，建立库存台账，定期盘点补充；储备采样探头、传感器、防盐雾组件、光伏板配件等易损备件，确保设备故障时快速更换，限度减少监测中断时间。
七、项目总结
本次山东威海湿地户外监测水站安装项目，严格遵循《山东省湿地监测技术规范》《地表水水质自动监测站安装验收技术规范》及湿地生态保护要求，结合威海湿地海风盐雾、生态敏感的地域特性，通过“最小扰动施工、盐雾专项防护、智慧化运维”的建设模式，高效完成1座无人运维监测水站及2个核心点位的标准化建设、精准校准及双平台数据对接。项目实施后，实现了威海湿地核心区与入海口水质多参数全天候实时监测，构建了“基础基准监测+外源污染监控”的立体化监测网络，为湿地水质动态变化分析、污染溯源及生态保护修复提供了精准的数据支撑，推动了湿地监测从“人工抽样”向“智慧化连续监测”的转型，提升了威海市湿地生态监管的专业化、智能化水平；同时严格落实了湿地保护相关法律法规要求，限度减少了施工对湿地生态的影响，实现了生态保护与监测监管的协同推进。后续需强化水站长效运维责任落实，加强生态环境与林业部门的协同监管，重点做好设备盐雾防护、防生物附着维护及试剂安全管理，确保水站持续稳定运行，为威海湿地生态系统保护与可持续发展提供坚实保障。
