陳錦云 ，梅 林 ，董建凡 ，鄭孝慶

（1. 廣西壯族自治區(qū)水資源管理服務(wù)中心，廣西 南寧 530023；2. 水利部信息中心，北京 100053）

根據(jù) SZY 202—2016《水資源監(jiān)測站建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》[1]，水資源監(jiān)測站單站安裝調(diào)試完成后，首先應(yīng)逐個進(jìn)行安裝階段驗收，驗收合格的可進(jìn)入站群整體試運行，不合格的要繼續(xù)進(jìn)行安裝調(diào)試，站群試運行是開展合同完工驗收前的必經(jīng)程序。按水利部及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、文件的要求，廣西水資源監(jiān)控能力建設(shè)項目辦公室開展了水資源監(jiān)測站群的試運行工作，在試運行工作實踐中，經(jīng)深入分析，發(fā)現(xiàn)個別考核指標(biāo)與站群實際試運行情況有所偏離或者難以實際實施。在全面分析站群試運行工作內(nèi)容及考核評判標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際工作對考核指標(biāo)提出一些改進(jìn)意見，使站群試運行考核工作更具可操作性。

1 試運行必備條件

站群整體試運行前，應(yīng)對照安裝設(shè)計圖紙和設(shè)備清單逐個測站進(jìn)行檢查驗收，檢查驗收內(nèi)容主要包括資料、安裝質(zhì)量及功能檢查驗收。資料檢查驗收內(nèi)容包括站點資料（一站一冊）、技術(shù)文檔和隨機文件 3 個部分；安裝質(zhì)量及功能檢查驗收內(nèi)容包括監(jiān)測站外觀及完整性、安裝質(zhì)量、功能性能指標(biāo)、數(shù)據(jù)上報情況、監(jiān)測數(shù)據(jù)合理性 5 個部分。開展工作時，可先進(jìn)行內(nèi)業(yè)檢查，重點從資料正確性、完整性與合理性，以及報文收發(fā)連續(xù)性、及時性等方面進(jìn)行審核，內(nèi)業(yè)檢查符合要求再進(jìn)行現(xiàn)場檢查驗收。現(xiàn)場檢查驗收的重點是：對照設(shè)備配置清單，檢查監(jiān)測站設(shè)備完整性及安裝調(diào)試完成情況；通過監(jiān)控平臺查詢監(jiān)測數(shù)據(jù)聯(lián)調(diào)接收情況；通過查讀計量器具示值、數(shù)傳設(shè)備（RTU）示值、監(jiān)控平臺接收數(shù)據(jù)，檢查三者之間的一致性。特別值得注意的是，要求具備遠(yuǎn)程配置參數(shù)功能的監(jiān)測站，還要進(jìn)行遠(yuǎn)程配置監(jiān)測設(shè)備參數(shù)、校時、IP 更改等實際操作檢查，當(dāng)具備了上述條件后，可進(jìn)行安裝階段驗收，安裝階段驗收合格的站點方可進(jìn)入站群整體試運行。

2 站群試運行考核

站群試運行開始前，應(yīng)當(dāng)編制考核大綱（或工作方案），明確試運行組織管理與工作職責(zé)、試運行考核目標(biāo)與指標(biāo)、考核指標(biāo)判標(biāo)準(zhǔn)與處理辦法、故障響應(yīng)與控制要求、試運行結(jié)束條件與提交成果要求等內(nèi)容，參與試運行工作各方應(yīng)按大綱（或工作方案）認(rèn)真履職。

試運行組織管理一般由建設(shè)單位（項目業(yè)主）負(fù)責(zé)，職責(zé)劃分按項目承建單位（施工單位）、集成單位（監(jiān)控平臺開發(fā)單位）、監(jiān)理單位和取用水戶監(jiān)督管理單位（一般為相關(guān)水行政主管部門）、受監(jiān)控單位（取用水戶）區(qū)別確定。

2.1 試運行考核指標(biāo)設(shè)定

根據(jù) SZY 202—2016《水資源監(jiān)測站建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》7.2 的規(guī)定，試運行考核指標(biāo)一般有：設(shè)備可靠性、運行完好率、系統(tǒng)到報率（含上報率、完整率和及時率，以下簡稱三率）、監(jiān)測數(shù)據(jù)（流量和水位）準(zhǔn)確性等方面。

2.1.1 設(shè)備可靠性

設(shè)備可靠性是指站群設(shè)備運行應(yīng)可靠穩(wěn)定，主要設(shè)備平均無故障時間（MTBF）大于等于 25 000 h，當(dāng)小于此指標(biāo)要求時，應(yīng)對故障設(shè)備予以更換。

2.1.2 運行完好率

運行完好率是指每天正常運行監(jiān)測點數(shù)量占當(dāng)天參與試運行的全部監(jiān)測點數(shù)量的比例，按取用水監(jiān)測站和水源地水質(zhì)自動監(jiān)測站 2 種情況判斷。

1）取用水監(jiān)測站，其完好率大于等于 95% 是通過試運行的必備條件。具體地，要求試運行期間站群連續(xù)運行 30 d 的完好率大于等于 95%，且采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)已接入省級節(jié)點信息平臺監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。當(dāng)部分站點出現(xiàn)各種故障（含斷電或者電源故障等），導(dǎo)致系統(tǒng)（站群）持續(xù)運行 30 d 的運行完好率低于 95%，承建單位應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場排查，并在 72 h 內(nèi)排除故障、完成整改和消缺，整改結(jié)果需經(jīng)過監(jiān)理方確認(rèn)，并做出詳細(xì)記錄。如試運行期間出現(xiàn) 3 次以上不能在 72 h 內(nèi)完成整改的故障，導(dǎo)致運行完好率連續(xù)低于 95%（因不可抗力或受人為惡意破壞的情況影響除外），則將判定不能通過試運行。

2）水源地水質(zhì)自動監(jiān)測站，其完好率要求試運行期內(nèi)連續(xù) 30 d 正常運行。具體地，應(yīng)連續(xù) 30 d 運行正常無故障、監(jiān)測參數(shù)齊全無間斷，且監(jiān)測數(shù)據(jù)已采集進(jìn)入監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)庫，運行完好率即為達(dá)標(biāo)。

2.1.3 系統(tǒng)到報率評判標(biāo)準(zhǔn)

試運行期間每天記錄系統(tǒng)三率，要求考核期滿時累計三率均大于等于 90%。計算水質(zhì)自動監(jiān)測站完整率時，應(yīng)按全部監(jiān)測項目傳送條數(shù)累加計算。如果三率指標(biāo)中的一項低于規(guī)定，承建單位應(yīng)在 72 h內(nèi)排除故障、完成整改和消缺，其結(jié)果需經(jīng)過監(jiān)理方確認(rèn)，并做出詳細(xì)記錄，將三率恢復(fù)至 90% 以上，否則將認(rèn)定為試運行不合格。三率具體計算方法如下：

1）上報率 = 每天上報監(jiān)測點數(shù) /（應(yīng)報監(jiān)測點數(shù)×統(tǒng)計天數(shù)）× 100%，應(yīng)報監(jiān)測點數(shù)為參與試運行全部監(jiān)測點總數(shù)。

2）完整率 =（∑ 每天監(jiān)測點上報小時水量條數(shù) +∑ 每天監(jiān)測點上報日水量條數(shù)）/（應(yīng)報監(jiān)測點數(shù) ×25× 統(tǒng)計天數(shù)）×100%。

3）及時率 =（∑ 每天監(jiān)測點按時上報小時水量條數(shù) + ∑ 每天監(jiān)測點按時上報日水量條數(shù)）/（應(yīng)報監(jiān)測點數(shù) ×25× 統(tǒng)計天數(shù)）×100%。

按時的定義為小時水量按北京時間每個小時整點報送 1 次，日水量（上一天的日水量）在每天 8 時整報送，日水量統(tǒng)計時長為當(dāng)日 0 時至次日 0 時。平臺接收小時和日水量的時間最遲不得超過 6 h（含延遲到下一日），否則視為不按時。

2.1.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求

試運行期間應(yīng)對流量、水位等監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性監(jiān)視，當(dāng)站點出現(xiàn)異常值時（連續(xù)負(fù)值、極大值、突變值等），在完成報文接收、數(shù)據(jù)庫等檢查確認(rèn)后，承建單位應(yīng)派出技術(shù)人員赴現(xiàn)場排查，在 72 h內(nèi)排除故障、完成整改和消缺，并重新進(jìn)行比對監(jiān)測，確保測量精度的準(zhǔn)確性，其結(jié)果需經(jīng)過監(jiān)理方確認(rèn)，并做出詳細(xì)記錄，對恢復(fù)故障的站點要繼續(xù)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，如站點完成整改和消缺后仍出現(xiàn)異常值，且該類型站點數(shù)量超過投入試運行站點總數(shù)量的 10%，則將認(rèn)定不能通過試運行。

2.2 故障響應(yīng)與質(zhì)量控制要求

2.2.1 監(jiān)測值與標(biāo)準(zhǔn)值偏差響應(yīng)

監(jiān)測值與標(biāo)準(zhǔn)值偏差，是將讀取到的監(jiān)測示值與按國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行人工監(jiān)測得到的數(shù)值進(jìn)行比較，兩者之間的差值為偏差。具體偏差允許范圍按國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。出現(xiàn)大于允許偏差范圍的監(jiān)測站數(shù)量，是站群質(zhì)量的反映，應(yīng)按以下方法進(jìn)行質(zhì)量控制：

1）水質(zhì)監(jiān)測站應(yīng)按全部試運行站點總數(shù)的100% 進(jìn)行偏差比對。可將采用人工取樣經(jīng)實驗室分析（國標(biāo)方法）所得的監(jiān)測結(jié)果（標(biāo)準(zhǔn)值），與水質(zhì)自動監(jiān)測站示值（與人工現(xiàn)場取樣同一時間的自動監(jiān)測結(jié)果）進(jìn)行比較，若兩者偏差大于允許偏差的1/2 以上時，應(yīng)先進(jìn)行設(shè)備調(diào)試再開展試運行。

2）取水監(jiān)測站可參照水利行業(yè)平行檢測規(guī)范，按投入試運行監(jiān)測站總數(shù)的 7% 比例抽樣進(jìn)行偏差比對。可將計量校準(zhǔn)結(jié)果（標(biāo)準(zhǔn)值）與取水監(jiān)測站示值（與校準(zhǔn)同時的監(jiān)測值）進(jìn)行比較，若兩者偏差大于 ±3% 時，應(yīng)先進(jìn)行設(shè)備調(diào)校再開展試運行。

2.2.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)異常響應(yīng)

如果出現(xiàn)監(jiān)測水量極大值（如超最大取水能力、異常大等）、極小值（如零值、負(fù)值等）、空值，或者監(jiān)測數(shù)據(jù)不穩(wěn)定頻繁波動等問題，承建單位應(yīng)及時檢查故障原因并限時排除故障，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行整編和修正。

1）水質(zhì)監(jiān)測站出現(xiàn)監(jiān)測值負(fù)值或零值時啟動異常響應(yīng)。具體地，當(dāng) pH、夏季水溫、電導(dǎo)率等出現(xiàn)零值，其他監(jiān)測參數(shù)出現(xiàn)負(fù)值時，基本可判斷監(jiān)測設(shè)備已發(fā)生故障。在一般情況下，應(yīng)根據(jù)水源實際水質(zhì)狀況（水源地水質(zhì)類別）或者供水廠和其他管理部門同期水質(zhì)監(jiān)測成果進(jìn)行比較，若水質(zhì)指標(biāo)或者類別兩者存在較大差異，可初步判斷監(jiān)測錯誤，應(yīng)及時檢查故障原因并限時排除故障。

2）取水監(jiān)測站出現(xiàn)監(jiān)測值超閾值時啟動異常響應(yīng)。具體地，應(yīng)參考取水許可水量（取水許可證或取水許可登記表中載明的日最大取水能力），以及管道設(shè)計、水泵額定流量等指標(biāo)，在對實際取用水情況進(jìn)行調(diào)查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行分析對比和數(shù)據(jù)修正。

2.2.3 設(shè)備發(fā)生故障響應(yīng)

通過監(jiān)控平臺檢查，遇到以下情況時應(yīng)當(dāng)及時處理：

1）數(shù)據(jù)不上報或上報次數(shù)、及時率明顯不能符合要求。應(yīng)當(dāng)初步判斷為設(shè)備故障，承建單位應(yīng)立即檢查故障原因并限時（72 h 以內(nèi)）排除故障，進(jìn)行整改和消缺。

2）取用水戶自行計量數(shù)據(jù)與本項目計量設(shè)備數(shù)據(jù)嚴(yán)重不一致。不管取水戶對監(jiān)測結(jié)果是否提出計量質(zhì)疑，承建單位都應(yīng)首先對監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行安裝調(diào)試檢查，同時收集管道最大取水能力、取用水習(xí)慣、批準(zhǔn)的用水計劃及日常用水記錄等相關(guān)資料，對監(jiān)測水量進(jìn)行復(fù)核計算。若仍存在明顯不一致的，按照規(guī)定委托有相關(guān)資質(zhì)的第三方進(jìn)行計量檢測（或校準(zhǔn)）或向計量行政主管部門申請計量檢定仲裁，條件具備時應(yīng)申請納入強制檢定范圍。

2.3 試運行結(jié)束條件

當(dāng)取用水監(jiān)測站試運行時間大于 3 個月，水源地水質(zhì)自動監(jiān)測站試運行時間大于 1 個月，應(yīng)當(dāng)及時對試運行期間的各項指標(biāo)進(jìn)行匯總統(tǒng)計，符合以下條件的即可結(jié)束試運行，以便進(jìn)行驗收、移交應(yīng)用等工作：

1）設(shè)備運行與數(shù)據(jù)上報的各項指標(biāo)達(dá)標(biāo)。具體地，設(shè)備的 TMTBF大于等于 25 000 h；水源地水質(zhì)自動監(jiān)測站應(yīng)連續(xù)運行 30 d 無故障。站群持續(xù)運行 30 d 的運行完好率大于等于 95%。持續(xù) 30 d 起算時間從試運行結(jié)束之日起往前倒推，達(dá)到 30 d 以上即可。站群監(jiān)測數(shù)據(jù)上報率、完整率、及時率均大于等于 90%。

2）試運行期間監(jiān)測站點運行過程中發(fā)現(xiàn)的相關(guān)問題整改消缺已完成。如果試運行期間出現(xiàn)因平臺或者網(wǎng)絡(luò)故障引起監(jiān)測站點批量掉線的問題，項目總承包單位（集成或監(jiān)控平臺開發(fā)單位）應(yīng)在 24 h內(nèi)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)與平臺正常運行，故障期間的監(jiān)測站群試運行情況參考補發(fā)的數(shù)據(jù)判斷并填報試運行指標(biāo)記錄表。

如因個別監(jiān)測站點連續(xù)不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致監(jiān)測站群試運行指標(biāo)不達(dá)標(biāo)，可將此系列監(jiān)測站點從本次試運行監(jiān)測站群剔除，整改后順延至與下一批監(jiān)測站站群合并后重新開展試運行考核。

如不能達(dá)到上述條件，承建單位應(yīng)全面排查原因，對系統(tǒng)（站群）進(jìn)行排查整改，整改完成后重新開始試運行。

3 實例研究

針對國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)廣西項目進(jìn)行實例研究，站群試運行范圍包括取用水監(jiān)測站 1 804 個（非農(nóng)站點 1 300 個、農(nóng)業(yè)站點 504 個），要求非農(nóng)站點持續(xù) 30 d 站群正常運行率達(dá) 95% 以上，數(shù)據(jù)上報率達(dá)到 95%，完整率達(dá)到 90%，及時率達(dá)到80%，農(nóng)業(yè)取用水站群監(jiān)測信息在灌溉引水期內(nèi)至少有連續(xù)日（不低于 7 d）取水量數(shù)據(jù)上報且及時接入省級平臺交換庫；水源地水質(zhì)監(jiān)測站 31 個，要求持續(xù) 30 d 站群正常按 6 次/d 間隔（即每天監(jiān)測時點分別為北京時間 04:00，08:00，12:00，16:00，20:00，24:00）監(jiān)測運行率達(dá) 95% 以上、監(jiān)測參數(shù)齊全，數(shù)據(jù)上報率達(dá)到 95%，完整率達(dá)到 90%，及時率達(dá)到 80%。站群試運行時間為 2019 年 5—7 月。

3.1 試運行考核指標(biāo)情況

3.1.1 系統(tǒng)運行完好率情況

隨著試運行工作推進(jìn)，站群完好率不斷提高，但是仍不能完全消除隨機事件導(dǎo)致的完好率下降。試運行期間站群完好率情況如圖 1 所示。

圖 1 試運行期間站群完好率隨日期變化曲線

3.1.2 系統(tǒng)到報情況

試運行期間，取用水監(jiān)測點（非農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)）及水源地水質(zhì)在線監(jiān)測站三率指標(biāo)情況如下：

1）1 300 個非農(nóng)業(yè)取用水監(jiān)測站（站群）5 月1 日—7 月 31 日三率統(tǒng)計情況如圖 2 所示，選取 5 月 1—31 日進(jìn)行統(tǒng)計，上報率為 97.22%，完整率為 97.22%，及時率為 94.21%，正常運行率為 95.00%，滿足非農(nóng)業(yè)取用水在線監(jiān)測站點達(dá)到持續(xù)運行 30 d 正常運行率、上報率、完整率、及時率分別大于等于 95% ，95%，90%，80% 的要求。

圖 2 試運行期間非農(nóng)業(yè)取用水監(jiān)測站（站群）三率統(tǒng)計情況

2）504 個農(nóng)業(yè)取用水監(jiān)測站（站群）5 月 1 日—7 月 31 日三率統(tǒng)計情況如圖 3 所示，監(jiān)測信息滿足在灌溉引水期內(nèi)至少有連續(xù) 7 d 取用水量數(shù)據(jù)上報且及時接入省級平臺交換庫的要求，試運行情況達(dá)標(biāo)。

圖 3 試運行期間農(nóng)業(yè)取用水監(jiān)測站（站群）三率統(tǒng)計情況

3）31 個飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測站 5 月 1 日—7 月31 日三率統(tǒng)計情況詳如圖 4 所示，選取 5 月 1—31 日進(jìn)行統(tǒng)計，上報率為 99.55%，完整率為 94.29%，及時率為 94.29%，正常運行率為 96.55%，水質(zhì)監(jiān)測站的完整率與及時率基本一致，故曲線重合。滿足列入“全國重要飲用水水源地目錄”的地表水水源地水質(zhì)站點投入試運行，且連續(xù) 30 d 站群正常按 6 次/d 間隔，監(jiān)測運行率達(dá) 95% 以上，監(jiān)測參數(shù)齊全，數(shù)據(jù)上報率達(dá)到 95%，完整率達(dá)到 90%，及時率達(dá)到 80% 的試運行考核要求。

圖 4 試運行期間飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測站（站群） 三率統(tǒng)計情況

3.1.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性

經(jīng)過對試運行期間出現(xiàn)的各種問題整改消缺，并對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，監(jiān)測到的水量、水質(zhì)數(shù)據(jù)基本符合真實情況。

1）取用水監(jiān)測數(shù)據(jù)基本符合實際情況。a. 通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理收集各取用水監(jiān)測站點取水量閾值，控制取用水監(jiān)測數(shù)據(jù)上下限；b. 水利部水資源監(jiān)控能力建設(shè)項目辦公室通過統(tǒng)一下發(fā)的水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)監(jiān)測處理軟件排查異常監(jiān)測站點。經(jīng)統(tǒng)計，廣西本級平臺采用小時水量累計計算日用水量的方式，試運行期間累計監(jiān)測水量為 44.55 億 m3（不含特殊區(qū)站點），其中非農(nóng)業(yè)累計監(jiān)測水量為 10.58 億 m3，農(nóng)業(yè)累計監(jiān)測水量為 33.97 億 m3。

2）水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)試運行期間未出現(xiàn)明顯異常。系統(tǒng)里尚無檢查處理機制，主要通過第三方比測解決監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。

3.2 試運行期間故障響應(yīng)與質(zhì)量控制要求

站群試運行期間，偶發(fā)監(jiān)測站故障問題，均及時進(jìn)行排查檢修。取用水監(jiān)測站點存在的主要問題包括通信信號不穩(wěn)定、關(guān)停并轉(zhuǎn)或其他客觀原因、人為破壞、設(shè)備故障等。如受廣西 2019 年 4 月開始的汛期強對流天氣及暴雨影響，現(xiàn)場移動公司基站 2G/3G 信號不穩(wěn)定，導(dǎo)致數(shù)據(jù)上傳存在間歇性；廣西扶南東亞糖業(yè)有限公司、廣西華錫集團(tuán)股份有限公司車河選礦廠（回水泵房）等取水戶正在管道改造，設(shè)備待遷移；河池市自來水有限責(zé)任公司城西水廠 1 號井監(jiān)測表頭損壞，容縣城南供水有限公司 RTU 設(shè)備損壞，廣西東泥天等水泥有限公司太陽能接進(jìn)線接觸不良，導(dǎo)致太陽能饋電等設(shè)備故障。

對于試運行期間出現(xiàn)的問題，均督促承建單位對不正常監(jiān)測站 72 h 內(nèi)趕赴現(xiàn)場核查并完成數(shù)據(jù)恢復(fù)上報處置。

3.3 試運行結(jié)論

廣西水資源監(jiān)控能力建設(shè)項目站群試運行時間為 2019 年 5 月 1 日—7 月 31 日，站群試運行工作順利，試運行各項指標(biāo)滿足要求，運行穩(wěn)定，在線率符合條件要求，滿足技術(shù)評估條件。

4 相關(guān)問題研究

實際工作中，在對各項試運行指標(biāo)進(jìn)行考核時，發(fā)現(xiàn)個別指標(biāo)沒有具體可行的統(tǒng)計方法，個別指標(biāo)還存在評價標(biāo)準(zhǔn)不夠合理等方面問題。

4.1 完好率考核標(biāo)準(zhǔn)過于嚴(yán)格

根據(jù)試運行結(jié)束條件，站群持續(xù)運行 30 d 的運行完好率大于等于 95% 才算通過試運行，此條件過于嚴(yán)格，不符合目前我國水資源自動監(jiān)測技術(shù)與設(shè)備大多數(shù)屬于民用等級，很少采用工業(yè)級甚至軍工級產(chǎn)品的實際情況，監(jiān)測設(shè)備智能化、模塊化技術(shù)也還不夠成熟，國內(nèi)各監(jiān)控設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)大多數(shù)仍為小型企業(yè)，大多數(shù)均是購買第三方配件進(jìn)行組裝生產(chǎn)，產(chǎn)品研發(fā)和售后服務(wù)能力有限，生產(chǎn)的水資源遙測終端機性能穩(wěn)定性還不夠高，十分容易受雷電、電磁、電流波動等干擾影響，特別是計量傳感器，有時還不如傳統(tǒng)的機械式水表計量穩(wěn)定，相比國外而言，仍屬于中下水平。本項考核標(biāo)準(zhǔn)要求監(jiān)測站持續(xù)運行 30 d 的完好率大于等于 95%，若中間有 1 d 不滿足，則將前功盡棄。例如，國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)廣西（2016—2018 年）項目建設(shè)過程中，對 2016 年完成的 112 個取用水監(jiān)測站點進(jìn)行試運行，試運行期間為 2018 年 6 月 1 日—8 月 31 日，由于各種原因，站群試運行完好率大于等于 95% 的連續(xù)最長天數(shù)為 25 d，始終無法達(dá)到連續(xù) 30 d 的要求，原因有監(jiān)測站偶發(fā)故障、系統(tǒng)平臺問題，還有人為、自然因素等各個方面，如果允許扣除一定因素和比例的故障站點后再計算（這些站點須整改），相對較容易接受。

為此，建議適當(dāng)降低比例要求，并采取按試運行期間綜合計算完好率的方法，允許剔除一定比例的故障站點。此外，需要國家從政策層面進(jìn)行積極引導(dǎo)，建立完善市場激勵機制，提高監(jiān)測設(shè)備（主要是計量與數(shù)據(jù)采集設(shè)備）技術(shù)與質(zhì)量。實施部門要做好水資源監(jiān)控設(shè)備先進(jìn)技術(shù)推廣應(yīng)用的頂層設(shè)計，各項目實施單位在進(jìn)行設(shè)備采購時，要嚴(yán)格執(zhí)行項目標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格設(shè)備質(zhì)量檢測管理，要做好招標(biāo)詳細(xì)設(shè)計報告，設(shè)計報告要有明確的技術(shù)性能與指標(biāo)參數(shù)要求，要有清晰齊全規(guī)范的設(shè)計（施工）圖紙，要有數(shù)據(jù)質(zhì)量及其接入考評方法規(guī)定，還要有監(jiān)測站建設(shè)施工須提供的資料清單目錄。要限制技術(shù)精度等級低、性能指標(biāo)差、功耗過高、穩(wěn)定性差的產(chǎn)品入圍招標(biāo)，基于這一點，建議統(tǒng)一編制水資源監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)站網(wǎng)設(shè)計施工方案，提供招標(biāo)設(shè)計文件范本，供今后各地自行補充開展水資源監(jiān)測站建設(shè)時參考使用，保障此類項目自一開始就朝著良性運行、達(dá)標(biāo)可控、管理有效和應(yīng)用可行的方向邁進(jìn)。

4.2 主要設(shè)備的平均無故障時間無具體考核方法

SZY 202—2016《水資源監(jiān)測站建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》7.2 規(guī)定，設(shè)備 TMTBF大于等于 25 000 h，SZY 203—2016《水資源監(jiān)測設(shè)備技術(shù)要求》[2]第 6 章規(guī)定，流量監(jiān)測儀器和遙測終端機 TMTBF大于等于 25 000 h。當(dāng)不滿足此指標(biāo)要求時，應(yīng)對故障設(shè)備予以更換。

但在實際試運行時，無法按照上述標(biāo)準(zhǔn)對 MTBF 這項指標(biāo)進(jìn)行具體計算來考核的，首先，從時間上考慮，25 000 h 相當(dāng)于 2.85 a，而試運行時間僅 3 個月，是難以按實際發(fā)生的平均無故障時間來統(tǒng)計 MTBF 具體數(shù)值的；其次，MTBF 計算中要考慮產(chǎn)品中每個器件的失效率，但器件在不同的環(huán)境、使用條件下其失效率有很大的差別，例如，不同的環(huán)境、電壓下的失效率肯定是不同的，在計算可靠性指標(biāo)時，必須考慮各種因素，在試運行過程中，幾乎無法通過人工進(jìn)行計算。

廣西水資源監(jiān)控能力建設(shè)項目辦公室采取按照產(chǎn)品故障率的計算方法進(jìn)行推算，以在試運行期間產(chǎn)生故障的產(chǎn)品總數(shù)來進(jìn)行考核評價，具體如下：

產(chǎn)品的故障總數(shù)與壽命單位總數(shù)之比叫故障率（Failure rate），常用 λ 表示。例如正在運行中的 100 只硬盤，1 a 之內(nèi)出現(xiàn)了 2 次故障，則每個硬盤的故障率為 0.02 次/a。當(dāng)產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布時，其故障率的倒數(shù)即為 TMTBF。即 TMTBF=1/λ。

若已知 TMTBF，可反推得 λ =1/TMTBF。根據(jù) SZY 202—2016《水資源監(jiān)測站建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》7.2 規(guī)定，設(shè)備 TMTBF≥25 000 h，約等于 2.85 a，即 34.2 個月，則每月的故障率為 λ =1/25 000 h =1/2.85 a =1/34.2 月即，0.029 2 次/月。按參與試運行批次監(jiān)測設(shè)備推算，每個月平均出現(xiàn)故障的監(jiān)測設(shè)備總數(shù) = λ×0.029 2（個），若投入試運行監(jiān)測設(shè)備為 1 000 個，則每個月平均出現(xiàn)故障的監(jiān)測設(shè)備總數(shù)= 1 000×0.029 2 = 29.2（個），實際工作中，按出現(xiàn)故障監(jiān)測設(shè)備總數(shù)小于 30 個/月進(jìn)行考核，3 個月累計出現(xiàn)故障監(jiān)測設(shè)備總數(shù)不應(yīng)多于 90 個（可重復(fù)計數(shù)），如超過此比例，承建單位應(yīng)對該批次設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量溯源檢查并整改。實踐證明，這樣考核是基本可行的，得到各方的認(rèn)同。

4.3 試運行考核指標(biāo)對水源地水質(zhì)自動監(jiān)測站不適用

本研究 2.1 提到的試運行考核指標(biāo)，對取水監(jiān)測站試運行是適用的，但對水源地水質(zhì)自動監(jiān)測站試運行則不適用，且缺少操作性。在實際工作中，執(zhí)行 HJ 915—2017《地表水自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試行）》[3]的規(guī)定，主要對系統(tǒng)聯(lián)機與整體運行情況、各個監(jiān)測儀器性能指標(biāo)、數(shù)據(jù)平臺運行、采水和預(yù)處理、配水、反沖洗等功能及輔助設(shè)備運行情況進(jìn)行測試。具體考核方法如下：

1）以考核“儀器運行有效率”是否達(dá)標(biāo)代替MBTF。要求“儀器運行有效率”應(yīng)不小于 90%。儀器運行有效率 = 有效運行時數(shù)/運行考核總時數(shù)×100%，其中，有效運行時數(shù)為系統(tǒng)所有儀器設(shè)備運行正常時其監(jiān)測數(shù)據(jù)有效的時數(shù)總和。儀器設(shè)備預(yù)熱、停電、校準(zhǔn)和公共通訊線路故障等引起的無效數(shù)據(jù)時數(shù)不計入運行考核總時數(shù)和無效運行時數(shù)中。

2）以第三方水質(zhì)檢測結(jié)果，比對檢查設(shè)備監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，實際水樣檢測比對合格率應(yīng)不小于 85%。合格率是指比對合格次數(shù)占該水質(zhì)監(jiān)測站全部比對次數(shù)的比例。根據(jù)《國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項目地表水飲用水水質(zhì)在線監(jiān)測指南（試行）》，比對合格是指：水溫相差在 ± 0.5℃，pH 相差在±0.5 以內(nèi)，溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮等指標(biāo)值相對誤差小于等于 ±15%。

3）除了實際取樣比對外，還要進(jìn)行質(zhì)控樣比對，全面檢查儀器設(shè)備的檢出限與準(zhǔn)確度和精密度。比對符合性判斷標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 HJ 915—2017《地表水自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（試行）》附錄 A 表 A.2 的控制要求。

4.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性判斷方法和整編規(guī)則未作統(tǒng)一規(guī)定

SZY 202—2016《水資源監(jiān)測站建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定，試運行中要對流量、水位等監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行考核，但該標(biāo)準(zhǔn)并沒有給出監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性判斷方法和整編規(guī)則。廣西水資源監(jiān)控能力建設(shè)項目辦公室開展了監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量評估、控制技術(shù)規(guī)程編制，初步提出了監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性判斷的方法和控制規(guī)程，簡要介紹如下：

1）數(shù)據(jù)偏大的情形。某小時或者某日水量數(shù)據(jù)過大（單點跳變、持續(xù)大、異常大、某時段內(nèi)大等），超過通常小時水量或日水量的數(shù)倍，可認(rèn)為數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。整編規(guī)則是參照正常時段小時水量或者日水量進(jìn)行修訂，同時按取水許可水量（日最大取水流量）、運行水泵銘牌標(biāo)稱額定流量等進(jìn)行校核。

2）數(shù)據(jù)偏小的情形。某小時或者某日水量數(shù)據(jù)過?。ㄘ?fù)值、單點跳變、持續(xù)小、異常小、某時段內(nèi)小等），小于通常小時或日水量的數(shù)倍，可認(rèn)為數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。整編規(guī)則是參照正常時段小時或日水量進(jìn)行修訂，同時按取水許可水量（日最大取水流量、日最小用水量等）、運行水泵銘牌標(biāo)稱額定流量等進(jìn)行校核。

3）數(shù)據(jù)不匹配的情形。日水量與當(dāng)天的小時水量累計值不匹配，連續(xù)多日累計水量無變化（在用水、設(shè)備正常情況下），可認(rèn)為數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。應(yīng)檢查小時和日水量數(shù)據(jù)報送是否缺失，如缺失應(yīng)參照 1）和 2）方法進(jìn)行補全（假定取用水正常情況下），如無缺失，則應(yīng)查找是否為運算程序、時間戳出錯等問題。

4）數(shù)據(jù)為 0 或者空值的情形。對水量出現(xiàn) 0 值或者空值的情況，應(yīng)當(dāng)查明真實取用水情況，如取用水戶不用水，則數(shù)據(jù)屬于正確范圍；如實際正在用水，可認(rèn)為數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，此時應(yīng)先對監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行檢查維護(hù)，再按前述方法進(jìn)行整編修訂。

5）水質(zhì)監(jiān)測站參數(shù)數(shù)據(jù)為空的情形。若存在1 個或多個參數(shù)監(jiān)測數(shù)據(jù)為空，則屬于監(jiān)測不準(zhǔn)確。若水質(zhì)數(shù)據(jù)明顯超出合理范圍（如標(biāo)準(zhǔn)限值、水質(zhì)類別等），可認(rèn)為是異常數(shù)據(jù)。整編規(guī)則是及時進(jìn)行補充召測，或者去掉該次監(jiān)測數(shù)據(jù)。

6）數(shù)據(jù)處理操作通常流程。出現(xiàn)上述數(shù)據(jù)問題時，一般情況下，應(yīng)先排查原始報文接收解釋情況，再檢查數(shù)據(jù)庫（匯聚庫、業(yè)務(wù)庫）數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，然后再檢查現(xiàn)場取用水實際情況，最后對監(jiān)測站設(shè)備進(jìn)行逐一檢查維護(hù)。

相關(guān)指標(biāo)在實際考核中提出的調(diào)整建議如表 1所示。

表 1 相關(guān)指標(biāo)實際考核方法調(diào)整建議

5 結(jié)語

監(jiān)測體系建設(shè)是國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)的重要內(nèi)容，是直接采集水量水質(zhì)信息數(shù)據(jù)的關(guān)鍵節(jié)點，也是為實行最嚴(yán)格水資源管理“三條紅線”控制指標(biāo)完成情況考核而提供的重要統(tǒng)計信息來源[7-9]。

本次基于現(xiàn)有水資源監(jiān)測站試運行考核指標(biāo)合理性和可行性進(jìn)行研究，提出了比較符合實際的、具有實際操作性的試運行考核方法，包括試運行起始條件、考核指標(biāo)的設(shè)定與評判方法、監(jiān)測站的故障響應(yīng)、質(zhì)量控制要求和具體調(diào)整建議等，提供了構(gòu)建科學(xué)合理、具有較強操作性的試運行考核指標(biāo)體系的思路。調(diào)整建議對確保監(jiān)測站建設(shè)質(zhì)量合格、監(jiān)測數(shù)據(jù)正確有效是十分重要的，對三大監(jiān)測體系及時投入實際使用具有重要的意義。