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立桿式水質(zhì)監(jiān)測岸邊站因固定于岸邊立桿結(jié)構(gòu),易受暴雨、強風、雷電、高溫、低溫冰凍等極端天氣影響,導(dǎo)致立桿傾斜、設(shè)備損壞、數(shù)據(jù)中斷,威脅監(jiān)測連續(xù)性。需從結(jié)構(gòu)加固、設(shè)備防護、數(shù)據(jù)保障、預(yù)警機制及災(zāi)后處置多維度制定策略,提升岸邊站抗極端天氣能力,確保水質(zhì)監(jiān)測任務(wù)穩(wěn)定推進。 立桿結(jié)構(gòu)加固是抵御極端天氣的基礎(chǔ),需強化支撐與抗風能力。立桿主體選用高強度鋼材,根據(jù)安裝區(qū)域極端風力等級設(shè)計直徑與壁厚,確保結(jié)構(gòu)抗彎曲、抗傾覆性能;立桿底部采用混凝土預(yù)埋固定,深度需穿透凍土層,同時在立桿中部加裝斜向支撐件(如角鋼支架),連接至岸邊穩(wěn)固基礎(chǔ),分散極端風力對於立桿的橫向拉力,減少立桿晃動幅度。針對暴雨引發(fā)的水土流失,在立桿基礎(chǔ)周邊修建排水溝與防滲層,避免雨水沖刷導(dǎo)致基礎(chǔ)松動;若岸邊存在洪澇風險,需將立桿底部關(guān)鍵部件(如線纜接口、電源模塊)抬高至歷史最高水位以上,防止積水浸泡引發(fā)故障。 設(shè)備針對性防護可降低極端天氣對監(jiān)測組件的損傷。針對強風與暴雨,在監(jiān)測設(shè)備(如水質(zhì)傳感器、數(shù)據(jù)采集儀)外部加裝防風防雨罩,罩體選用耐沖擊、防水等級高的材料,同時預(yù)留通風口防止設(shè)備過熱,傳感器采樣口需加裝防堵塞濾網(wǎng),避免暴雨攜帶的雜物堵塞采樣通道。雷電防護需構(gòu)建三級防雷體系:立桿頂部安裝避雷針,引導(dǎo)雷電直擊接地;立桿本體與接地網(wǎng)可靠連接,接地電阻控制在 4Ω 以下,快速泄放雷電流;設(shè)備電源與信號線路加裝防雷器,防止感應(yīng)雷擊穿設(shè)備電路。高溫天氣下,在立桿頂部加裝遮陽棚,為設(shè)備降溫,同時選用耐高溫的電子元件,數(shù)據(jù)采集儀內(nèi)置散熱風扇,避免高溫導(dǎo)致設(shè)備死機;低溫冰凍天氣時,為水管路與傳感器加裝伴熱裝置,溫度設(shè)定在 5-10℃,防止管路結(jié)冰堵塞或傳感器元件凍裂,伴熱系統(tǒng)需具備低溫自動啟動功能。 監(jiān)測設(shè)備功能防護需保障極端天氣下的正常運行。水質(zhì)傳感器需選用防水等級 IP68 以上的型號,線纜接口采用密封式設(shè)計,防止雨水滲入導(dǎo)致短路;傳感器安裝位置避開岸邊浪花飛濺區(qū),若無法避開則加裝防浪擋板,減少水流沖擊對傳感器的損傷。數(shù)據(jù)采集儀與電源模塊安裝在立桿中部的防水箱內(nèi),防水箱需具備保溫隔熱性能,內(nèi)部放置干燥劑防止凝露,同時配備備用電源(如鋰電池組),容量需滿足極端天氣下 8 小時以上供電,避免電網(wǎng)斷電導(dǎo)致數(shù)據(jù)中斷。此外,在設(shè)備電路中加裝過流、過壓保護裝置,防止極端天氣引發(fā)的電壓波動損壞設(shè)備。 數(shù)據(jù)安全保障是極端天氣下的核心需求,需確保數(shù)據(jù)不丟失、可追溯。建立數(shù)據(jù)實時備份機制,監(jiān)測數(shù)據(jù)通過 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)同步上傳至云端服務(wù)器,同時本地存儲模塊定期自動備份數(shù)據(jù),避免單一存儲介質(zhì)故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失;云端平臺設(shè)置數(shù)據(jù)加密與訪問權(quán)限控制,防止極端天氣期間數(shù)據(jù)被篡改。針對極端天氣可能導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)中斷,數(shù)據(jù)采集儀需具備斷點續(xù)傳功能,網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后自動補傳中斷期間的監(jiān)測數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)完整性。此外,定期對數(shù)據(jù)存儲設(shè)備進行維護,檢查存儲介質(zhì)健康狀態(tài),及時更換老化部件。 應(yīng)急預(yù)警與災(zāi)后恢復(fù)機制可降低極端天氣影響。建立極端天氣聯(lián)動預(yù)警系統(tǒng),對接氣象部門數(shù)據(jù),當預(yù)測到極端天氣來襲時,提前遠程關(guān)閉非必要設(shè)備,將數(shù)據(jù)采集儀切換至 “低功耗保護模式”,減少設(shè)備運行負荷;同時安排人員現(xiàn)場檢查立桿結(jié)構(gòu)與設(shè)備固定情況,加固松動部件。災(zāi)后恢復(fù)需制定快速響應(yīng)流程:極端天氣過后,優(yōu)先檢查立桿結(jié)構(gòu)是否完好,若存在傾斜需及時校正加固;其次檢測設(shè)備供電與通信狀態(tài),更換損壞的傳感器或防雷元件;最后校驗監(jiān)測數(shù)據(jù)準確性,對比災(zāi)后與災(zāi)前數(shù)據(jù),若存在異常需重新校準設(shè)備,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠,快速恢復(fù)岸邊站正常運行。
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