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立桿式水質監測岸邊站因固定于岸邊立桿結構,易受暴雨、強風、雷電、高溫、低溫冰凍等極端天氣影響,導致立桿傾斜、設備損壞、數據中斷,威脅監測連續性。需從結構加固、設備防護、數據保障、預警機制及災后處置多維度制定策略,提升岸邊站抗極端天氣能力,確保水質監測任務穩定推進。 立桿結構加固是抵御極端天氣的基礎,需強化支撐與抗風能力。立桿主體選用高強度鋼材,根據安裝區域極端風力等級設計直徑與壁厚,確保結構抗彎曲、抗傾覆性能;立桿底部采用混凝土預埋固定,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),連接至岸邊穩固基礎,分散極端風力對於立桿的橫向拉力,減少立桿晃動幅度。針對暴雨引發的水土流失,在立桿基礎周邊修建排水溝與防滲層,避免雨水沖刷導致基礎松動;若岸邊存在洪澇風險,需將立桿底部關鍵部件(如線纜接口、電源模塊)抬高至歷史最高水位以上,防止積水浸泡引發故障。 設備針對性防護可降低極端天氣對監測組件的損傷。針對強風與暴雨,在監測設備(如水質傳感器、數據采集儀)外部加裝防風防雨罩,罩體選用耐沖擊、防水等級高的材料,同時預留通風口防止設備過熱,傳感器采樣口需加裝防堵塞濾網,避免暴雨攜帶的雜物堵塞采樣通道。雷電防護需構建三級防雷體系:立桿頂部安裝避雷針,引導雷電直擊接地;立桿本體與接地網可靠連接,接地電阻控制在 4Ω 以下,快速泄放雷電流;設備電源與信號線路加裝防雷器,防止感應雷擊穿設備電路。高溫天氣下,在立桿頂部加裝遮陽棚,為設備降溫,同時選用耐高溫的電子元件,數據采集儀內置散熱風扇,避免高溫導致設備死機;低溫冰凍天氣時,為水管路與傳感器加裝伴熱裝置,溫度設定在 5-10℃,防止管路結冰堵塞或傳感器元件凍裂,伴熱系統需具備低溫自動啟動功能。 監測設備功能防護需保障極端天氣下的正常運行。水質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計,防止雨水滲入導致短路;傳感器安裝位置避開岸邊浪花飛濺區,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。數據采集儀與電源模塊安裝在立桿中部的防水箱內,防水箱需具備保溫隔熱性能,內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,避免電網斷電導致數據中斷。此外,在設備電路中加裝過流、過壓保護裝置,防止極端天氣引發的電壓波動損壞設備。 數據安全保障是極端天氣下的核心需求,需確保數據不丟失、可追溯。建立數據實時備份機制,監測數據通過 4G/5G 網絡同步上傳至云端服務器,同時本地存儲模塊定期自動備份數據,避免單一存儲介質故障導致數據丟失;云端平臺設置數據加密與訪問權限控制,防止極端天氣期間數據被篡改。針對極端天氣可能導致的網絡中斷,數據采集儀需具備斷點續傳功能,網絡恢復后自動補傳中斷期間的監測數據,確保數據完整性。此外,定期對數據存儲設備進行維護,檢查存儲介質健康狀態,及時更換老化部件。 應急預警與災后恢復機制可降低極端天氣影響。建立極端天氣聯動預警系統,對接氣象部門數據,當預測到極端天氣來襲時,提前遠程關閉非必要設備,將數據采集儀切換至 “低功耗保護模式”,減少設備運行負荷;同時安排人員現場檢查立桿結構與設備固定情況,加固松動部件。災后恢復需制定快速響應流程:極端天氣過后,優先檢查立桿結構是否完好,若存在傾斜需及時校正加固;其次檢測設備供電與通信狀態,更換損壞的傳感器或防雷元件;最后校驗監測數據準確性,對比災后與災前數據,若存在異常需重新校準設備,確保監測數據可靠,快速恢復岸邊站正常運行。
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