地表水环境质量智慧监测系统测试方案

地表⽔环境质量智慧监测系统测试⽅案⼀、测试依据 (1)⼆、测试内容与要求 (1)（⼀）测试⽔站类型及内容 (1)（⼆）场地及⽔质 (2)（三）时间安排 (3)（四）测试内容与⽅式 (3)（1）系统功能 (3)（2）实际⽔样⽐对 (3)（3）五参数样品核查 (4)（4）数据有效率 (5)三、测试要求 (7)

四、⼿⼯标准分析⽅法检测 (9)五、测试规则 (9)（⼀）安装调试 (9)（⼆）系统运⾏要求 (9)（三）系统维护要求 (10)（四）五参数样品核查测试 (10)

（五）零点校正液和量程校正液核查测试 (11)（六）测试样品的采样和测试 (11)（七）系统功能检查 (11)六、测试结果 (12)（⼀）计算⽅法 (12)

（⼆）测试结果计算的修约标准 (13)（三）测试结果的汇总 (14)

七、附件⼀：国家地表⽔⾃动监测仪器通信协议技术要求（修订升级版） (26)⼀、测试依据

（1）《地表⽔和污⽔监测技术规范》（HJ/T 91-2002）（2）《地表⽔⾃动监测技术规范》（HT 915-2017）（3）《环境⽔质监测质量保证⼿册（第⼆版）》

（4）《国家地表⽔环境质量监测⽹监测任务作业指导书》（环办监测函〔2017〕249号）（5）pH⽔质⾃动分析仪技术要求（HJ/T 96-2003）（6）电导率⽔质⾃动分析仪技术要求（HJ/T 97-2003）（7）浊度⽔质⾃动分析仪技术要求（HJ/T 98-2003）

（8）溶解氧（DO）⽔质⾃动分析仪技术要求（HJ/T 99-2003）（9）⾼锰酸盐指数⽔质⾃动分析仪技术要求（HJ/T 100-2003）（11）氨氮⽔质⾃动分析仪技术要求（HJ/T 101-2003）（12）总氮⽔质⾃动分析仪技术要求（HJ/T 102-2003）（13）总磷⽔质⾃动分析仪技术要求（HJ/T 103-2003）

（14）数值修约规则与极限数值的表⽰和判定（GB/T 8170-2008）⼆、测试内容与要求（⼀）测试⽔站类型及内容

本⽅案适⽤于微型⽔质⾃动监测系统的测试。监测项⽬为常规五参数（⽔温、pH、溶解氧、电导率、浊度）、⾼锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、叶绿素a共10项。

⾼锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、叶绿素a监测频次为每2⼩时测定1次；常规五参数在每周⼀10:15～10:50期间监测频次为每分钟测定1次，其余时间监测频次为每2⼩时测定1次。表1 ⽔质⾃动监测仪器分析⽅法

（⼆）场地及⽔质

微型⽔质⾃动监测系统测试场地位于御临河黄印和梁滩河童善桥。系统测试⽔样由重庆市⽣态环境监测中⼼统⼀提供，各监测项⽬浓度范围见表2。

（三）时间安排

本次系统测试时间为2周14天。黄印与童善桥同步开展测试⼯作。测试具体时间另⾏通知。

（四）测试内容与⽅式（1）系统功能

时间：根据组织⽅统⼀安排频率：1次

考核⽅式：统计平台采集系统功能数据及专家组现场检查（2）实际⽔样⽐对

时间：⽐对测试期间（14天内）频率：3次/周

指标：指标为⾼锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、叶绿素a；

考核⽅式：微型站⾃动监测结果与⼿⼯监测数据结果⽐较，相对误差考核标准见下表。

HT915-2017表A.2：

当仪器测定浓度劣于Ⅳ类⽔质时，相对误差在20%以内；

当仪器测定浓度在Ⅱ类⽔质和Ⅳ类⽔质（含Ⅳ类⽔质）之间时,相对误差在30%以内;当仪器测定浓度在4倍检出限和Ⅱ类⽔质（含Ⅱ类⽔质）之间时,相对误差在40%以内。（3）五参数样品核查

时间：⽐对测试期间（14天内）

频率：1次/周，固定周⼀10:00~11:00期间完成指标：pH、溶解氧、电导率和浊度

考核⽅式：与标准溶液⽐较，考核标准见下表（pH考核绝对误差，溶解氧、电导率、浊度考核相对误差）。

（4）数据有效率

针对九参数（常规五参数、⾼锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮）的测定数据进⾏数据有效率计算。单个参数的数据有效率为该参数测试期间的有效数据与理论应测数据的⽐率；常规五参数的数据有效率为⽔温、溶解氧、pH、浊度和电导率5参数测试期间的有效数据之和与这5个参数理论应测数据之和的⽐率。

有效数据的判定依据包括：零点校正液核查、量程校正液核查、24⼩时零点和量程漂移、常规五参数（不包括⽔温）样品核查。

①零点校正液核查

时间：⽐对测试期间（14天内）频率：1次/天，固定每天0∶00进⾏指标：⾼锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮

考核⽅式：与零点校正液⽐较，绝对误差考核标准见下表，不满⾜考核标准，前24⼩时数据为⽆效数据。

②量程校正液核查

时间：⽐对测试期间（14天内）频率：1次/天，固定每天1∶00进⾏指标：⾼锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮

考核⽅式：与量程校正液⽐较，相对误差考核标准见下表，不满⾜考核标准，前24⼩时数据记⽆效数据。

③24⼩时零点和量程漂移

参考测试结果计算⽅法，针对每天⾼锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮的零点校正液核查和量程校正液核查结果进⾏仪器24⼩时零点

和量程漂移计算，考核标准见下表，不满⾜判定标准，前24⼩时数据为⽆效数据。

④五参数样品核查

pH、溶解氧、电导率和浊度4参数样品核查结果与考核标准⽐较，考核标准见1.（3），不满⾜考核标准，前⼀周数据为⽆效数据。

本次测试项⽬及测试频次要求见表3。表3 测试内容及频次

三、测试要求

每个参与测试⽅在场地⾯积限制范围内，在黄印和童善桥各提供1套完整的微型⽔质⾃动监测系统和管理平台参与测试。测试系统必须完整独⽴并具备表6中要求的功能，微型⽔站⾃动监测系统应由采⽔单元、配⽔及预处理单元、分析单元（⽔温、pH、溶解氧、浊度、电导率、⾼锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮）、控制单元和数据传输单元等组成。

参与测试的⾃动在线监测系统的安装、调试、运输及运维均在组织⽅统⼀安排下⾃⾏负责，所有数据均需按规定协议（附件

1、附件2）上传⾄各⾃平台，并提供独⽴账号给组织⽅，以便组织⽅核查。相关测试设备，待测试完成后，测试设备在规定的时间内，由其⾃⾏拆除和取回。潜在测试⽅在报名后进⾏现场测试之前，须向组织⽅提交相关资料。具体资料包括：

（1）产品说明书：系统的各项物理指标，包括但不限于系统及各组成单元尺⼨、重量、功耗等参数；系统配⽔管路⽰意图等；仪器的结构原理；仪器参数包括品牌、型号、量程范围、检出限、精密度、准确度、量程漂移、零点漂移、⽔样⽤量、废液量等参数；⾃动监测系统软件版本；（2）系统内每台⾃动监测仪器对外通讯协议；

（3）系统的关键零部件清单、品牌及对应的证明材料，包括系统内每⼀台仪器的关键零部件清单型号、品牌及对应的证明材料，整机外观照⽚和主要零部件照⽚等；

（4）系统安装调试计划，每次运维的内容、计划安排以及预计⽤时等；（5）所⽤试剂名称、品牌及纯度与⽣产商。四、⼿⼯标准分析⽅法检测

组织⽅将委托2家具有CMA资质认定的机构进⾏⼿⼯标准分析⽅法检测。以2家检测机构有效检测结果的算术平均值作为⽐对依据。2家检测机构各监测项⽬的相对偏差应在合理范围内，否则数据⽆效。

五、测试规则（⼀）安装调试

各公司的场地位置抽签决定，确定后不得更换。参与测试的⾃动监测系统应在规定时间内完成安装调试，并与管理平台联⽹。如因测试⽅⾃⾝原因导致数据不能上传，后果⾃负。场地内仅允许安装微型⽔质⾃动监测系统及辅助设施。微型站占地⾯积为2-3平⽅⽶。（⼆）系统运⾏要求

进⼊测试的⾃动监测系统，⾼锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮每天固定0点进⾏零点校正液核查，1点进⾏量程校正液核查，⾃0点起，0:00、2:00、4:00、6:00、……22:00，每隔2⼩时采集⼀次⽔样分析，每天12个数据；常规五参数在0:00、2:00、4:00、6:00、……

22:00，每隔2⼩时采集⼀次⽔样分析；数据按整点格式上传⾄管理平台。常规五参数在每周⼀10:15～10:50期间监测频次为每分钟测定1次，数据按整分钟格式上传⾄管理平台。

监测数据允许补发，补发数据范围为：每周⼀20:00～每周四14:00时间段内的数据需在周四14:00前补发完成；每周四17:00～下周⼀8:00时间段内的数据需在下周⼀8:00前补发完成。

系统运⾏期间严禁进⾏本测试⽅案要求外任何形式的核查与校准。（三）系统维护要求

进⼊测试的⾃动监测系统，每周⼀9:00～17:00、每周四14:00～17:00期间由各测试⽅⾃⾏维护，运维期间场地内各公司的运维⼈员不得超过2⼈。运维期间数据不纳⼊后续统计评价。各公司的运维⼈员需持公司授权委托书，并佩戴组织⽅发放的胸牌⼊场，严禁串岗，在系统维护完毕后⽴即离开测试场地，不得逗留。其余时间组织⽅将封闭测试场地，测试⽅⼈员不得进⼊。五参数样品核查由测试⽅⾃⾏测试，核查样品由组织⽅每周⼀早上9:00～10:00统⼀发放。每周⼀10:00～11:00对五参数仪器中浊度、pH、电导率和溶解氧进⾏样品核查测试。

浊度核查数据以10:15～10:20期间平台读取数据为准，pH核查数据以10:25～10:30期间平台读取数据为准，电导率核查数据以10:35～10:40期间平台读取数据为准，溶解氧核查数据以10:45～10:50期间平台读取数据为准。如遇系统故障则认定为缺测⼀次，不得在系统维修后补测。（五）零点校正液和量程校正液核查测试

每天0:00定时测定零点校正液，每天1:00定时测定量程校正液，得到零点校正液和量程校正液核查数据。每周⼀，组织⽅会给各测试⽅发放零点校正液和量程校正液，供系统进⾏零点校正液和量程校正液核查测试。

零点校正液核查时不允许屏蔽负值。

每周3次，由专业⼈员严格按照《地表⽔和污⽔监测技术规范》采样，分析⽅法和质控措施遵守《国家地表⽔环境质量监测⽹监测任务作业指导书》的要求。（七）系统功能检查

组织⽅将组织专家按照表6内容对微型⽔质⾃动监测系统功能进⾏检查。（⼋）其他

测试过程严格禁⽌任何形式的弄虚作假⾏为，组织⽅有权开展不定期的质量控制⼯作。六、测试结果（⼀）计算⽅法

（1）实际⽔样⽐对相对误差计算⽅法

系统与标准分析⽅法数据之间的误差计算如下：相对误差RE=X i?X l×100%X l式中：

X i—系统测定值，mg/L；

X l—标准分析⽅法测定值，mg/L。（2）样品核查相对误差计算⽅法

系统分析数据与样品值之间的误差计算如下：绝对误差R=XiX b

相对误差RE=R/Xb×100%式中：

X i—系统测定样品的测量数值，mg/L或NTU或µS/cm；X b—样品标准值，mg/L或NTU或µS/cm。（3）24⼩时零点漂移计算⽅法ZD=X zi?Xz（i?1）S×100%式中：

Z D—24⼩时零点漂移；Xzi

—第i天零点校正液测量值，mg/L；Xz（i?1）

—第i-1天零点校正液测量值，mg/L；

S—规定量程值，mg/L。微型⾃动监测系统测地表⽔中：⾼锰酸盐指数为10.0 mg/L，氨氮为5.00 mg/L，总磷为1.000 mg/L，总氮为10.00 mg/L。

（4）24⼩时量程漂移计算⽅法SD=X si?Xs（i?1）S×100%式中：

SD—24⼩时量程漂移；Xsi

—第i天量程校正液测量值，mg/L；Xs（i?1）

—第i-1天量程校正液测量值，mg/L；

S—规定量程值，mg/L。微型⾃动监测系统测地表⽔中：⾼锰酸盐指数为10.0 mg/L，氨氮为5.00 mg/L，总磷为1.000 mg/L，总氮为10.00 mg/L。

（⼆）测试结果计算的修约标准

在测试计算中，所有计算过程的修约⽅法遵守《数值修约规则与极限数值的表⽰和判定》要求，具体监测项⽬的⼩数位数见表4。

表4 具体指标修约⼩数位数

（三）测试结果的汇总

测试结束后，根据14天参测系统的运⾏情况，⽤平台数据⽣成表7～表10。项⽬组织⽅会同专家组按照表7～表10要求对测试结果进⾏汇总。2套系统分别评分，最后取平均值，评出前三名（评分细则见表5）。表5 微型⽔质⾃动监测系统测试评分