CN105675834A - 水质监测***的质控方法及装置 - Google Patents

水质监测***的质控方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种水质监测***的质控方法及装置，所述质控方法包括：水质监测***将监测数据、检测信号、校正信息和报警码信息经信号传输模块传输至管理平台，管理平台根据监测数据、检测信号和校正信息进行数据校验；管理平台根据标样的监测数据与标样的标准信息判断标样核查结果；管理平台根据留样样品监测数据与留样样品核查数据判断留样核查结果；报警码信息显示无故障、数据校验显示数据未修正、留样核查结果判断监测数据可信、标样核查结果和水样加标回收率佐证监测数据可信，则所述管理平台判定水样监测数据有效。本发明具有监测数据准确可靠、远程控制等优点。

Description

水质监测***的质控方法及装置
技术领域
本发明涉及水质监测***的控制设备，特别涉及一种水质监测***的质控方法及装置。
背景技术
水质监测***的应用过程中，水质监测站点主要委托第三方运维公司进行运营维护，然而在运维过程中发现，水质监测***的准确性评估、水样适用性评估等工作必须运维人员到现场才能执行，对于偏远站点，更加地费时费力。当前，在水质监测站点运维过程中存在以下问题：
1、水质监测***运行过程中不可避免的存在漂移或故障，运维过程中无法实时了解监测***的测量性能好坏以及测量数据的准确性，需要人到现场启动标样测试，等待数据出来后才能判断；
2、运维过程中无法实时了解水样测量中是否存在基体干扰，需要人到现场取水样，进行水样加标，再分别测量加标前和加标后水样，等待数据出来，计算加标回收率后才能判断；
3、当水样超标时，无法及时判断是水样浓度超标还是***故障导致的；
4、运维过程中，一般通过配制标样或加标回收样品进行***性能评估，该种方式属于间接验证监测数据的可靠性，对于非核查周期内的监测数据是否确实准确可靠缺乏充足的直接证据。
发明内容
为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种监测数据准确可靠、远程控制的水质监测***的质控方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种水质监测***的质控方法，所述质控方法包括：
水质监测***将监测数据、检测信号、校正信息和报警码信息经信号传输模块传输至管理平台，管理平台根据监测数据、检测信号和校正信息进行数据校验；
管理平台根据标样的监测数据与标样的标准信息判断标样核查结果；
管理平台根据留样样品监测数据与留样样品核查数据判断留样核查结果；
报警码信息显示无故障、数据校验显示数据未修正、留样核查结果判断监测数据可信、标样核查结果和水样加标回收率佐证监测数据可信，则所述管理平台判定水样监测数据有效。
根据上述的质控方法，优选地，所述校正信息包括至少二种校正样的浓度信息和校正样对应的检测信号检测信号。
根据上述的质控方法，可选地，所述至少二种校正样由水质监测***提供。
根据上述的质控方法，优选地，数据校验包括以下步骤：
(A1)管理平台根据校正信息获得校正系数a与校正系数b；
(A2)管理平台根据关系式：监测数据＝a×检测信号+b，判断监测数据是否被修正，若等式成立，则监测数据未被修正，反之，则监测数据被修正。
根据上述的质控方法，优选地，所述质控方法还包括以下步骤：
(B1)质控模块接收由管理平台发布、经信号传输模块传输的标样核查指令或加标回收率核查指令，输出标样或加标回收样品至水质监测***分析；
(B2)标样或加标回收样品监测数据经信号传输模块传送至管理平台，管理平台根据标样监测数据与标样标准信息的差异判断标样核查结果：
若差异超出阈值范围，表明监测数据不可信；
若差异处于阈值范围内，表明监测数据可信；
管理平台计算水样加标回收率，若水样的加标回收率超出阈值范围，表明监测数据不可信；若水样的加标回收率处于阈值范围内，表明监测数据可信。
根据上述的质控方法，优选地，留样核查包括以下步骤：
(C1)管理平台发布留样核查指令，所述留样核查指令经信号传输模块传输至水质监测***，***留样；
(C2)核查留样样品，获得留样样品核查数据；
(C3)管理平台接收水质监测***经由信号传输模块传回的留样样品监测数据，并根据留样样品监测数据与留样样品核查数据的差异判断留样核查结果：
若差异超出阈值范围，表明监测数据不可信；
若差异处于阈值范围内，表明监测数据可信。
根据上述的质控方法，可选地，管理平台发布指令的方式为周期发布或定时发布或数据异常发布或随机发布。
本发明还提供一种水质监测***的质控装置，所述质控装置包括：
管理平台，所述管理平台用于发布指令，并经过信号传输模块将所述指令传送至质控模块；所述指令包括标样核查指令、加标回收率核查指令和留样核查指令；
质控模块，所述质控模块输出水样、标样或加标回收样品至水质监测***；
水质监测***将监测数据、检测信号、报警码信息和校正信息经信号传输模块传送至管理平台；管理平台根据监测数据、检测信号和校正信息进行数据校验；
管理平台根据报警码信息、数据校验结果、标样核查结果、留样核查结果和水样加标回收率判断监测数据的有效性。
根据上述的质控装置，可选地，所述标样为固定浓度标样或系列浓度标样。
根据上述的质控装置，优选地，所述标样由质控模块配制。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1、本发明采用报警码、数据校验、标样核查、留样核查及水样加标回收率五者相结合的方式，为监测数据有效性判断提供直接证据和间接证据，解决数据有效性判断中证据不足的问题。
2、本发明通过标样核查和加标回收样品核查，为监测数据的准确性及待测水样是否存在基体干扰提供间接证据。
3、水样监测数据协同过程参数(如检测信号)上传至管理平台，为判断监测数据的准确性提供直接证据，若发现数据漂移，即对监测数据进行校正，提高监测数据的准确性。
4、管理平台发布指令的模式采取常规周期发布、定时发布、随机发布、数据异常发布等方式，使核查工作自动化、常态化、灵活化，解决核查工作费时费力及异常数据无法快速响应等问题。
5、水质监测***无法识别测量的是水样还是由质控模块提供的标样或加标回收样品，使核查工作更具真实性。
具体实施方式
以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。故，本发明并不局限于下述可实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1
本实施例提供一种水质监测***的质控方法，所述质控方法包括：
水质监测***将监测数据、检测信号、校正信息和报警码信息经信号传输模块传输至管理平台，管理平台根据监测数据、检测信号和校正信息进行数据校验；
管理平台根据标样的监测数据与标样的标准信息判断标样核查结果；
管理平台根据留样样品监测数据与留样样品核查数据判断留样核查结果；
报警码信息显示无故障、数据校验显示数据未修正、留样核查结果判断监测数据可信、标样核查结果和水样加标回收率佐证监测数据可信，则所述管理平台判定水样监测数据有效。
水质监测***在运行过程中可能会出现漂移而导致监测数据不准确，为了提高监测数据的准确性，需对监测数据进行校验判断，因此，水质监测***在将监测数据传输至管理平台的同时，协同将过程参数，如检测信号一起输出至管理平台，管理平台根据监测数据、检测信号和校正信息进行数据校验。
作为优选，所述校正信息包括至少二种校正样的浓度信息和校正样对应的检测信号检测信号。
进一步地，数据校验包括以下步骤：
(A1)管理平台根据校正信息获得校正系数a与校正系数b；
(A2)管理平台根据关系式：监测数据＝a×检测信号+b，判断监测数据是否被修正，若等式成立，则监测数据未被修正，反之，则监测数据被修正。
为了对监测数据的有效性判断提供进一步的证据，故，对监测***进行标样核查和加标回收率核查，通过标样核查，对监测数据的准确性进行判断，通过加标回收样品核查，判断水样监测中是否存在基体干扰。
进一步地，所述质控方法还包括以下步骤：
(B1)质控模块接收由管理平台发布、经信号传输模块传输的标样核查指令或加标回收率核查指令，输出标样或加标回收样品至水质监测***分析；
(B2)标样或加标回收样品监测数据经信号传输模块传送至管理平台，管理平台根据标样监测数据与标样标准信息的差异判断标样核查结果：
若差异超出阈值范围，表明监测数据不可信；
若差异处于阈值范围内，表明监测数据可信；
管理平台计算水样加标回收率，若水样的加标回收率超出阈值范围，表明监测数据不可信；若水样的加标回收率处于阈值范围内，表明监测数据可信。
为进一步提供监测数据的有效性判断的证据，故，对监测***进行留样核查，所述留样核查包括以下步骤：
(C1)管理平台发布留样核查指令，所述留样核查指令经信号传输模块传输至水质监测***，***留样；
(C2)核查留样样品，获得留样样品核查数据；
(C3)管理平台接收水质监测***经由信号传输模块传回的留样样品监测数据，并根据留样样品监测数据与留样样品核查数据的差异判断留样核查结果：
若差异超出阈值范围，表明监测数据不可信；
若差异处于阈值范围内，表明监测数据可信。
对留样样品进行再一次核查，可以通过另设水质分析仪对留样样品进行分析或通过实验室手工检测的方式获得留样样品核查数据。管理平台设有输入窗口，将所述留样样品核查数据输入管理平台中，进行留样样品核查结果判断。
为实现质控的自动化、灵活化，故：
进一步地，管理平台可以自动发布指令或手动发布指令；自动发布指令可以采取常规周期发布或定时发布或数据异常情况下发布指令；手动发布指令可以随机发布，以满足应急监测、随机抽检等需求。
本实施例还提供一种水质监测***的质控装置，所述质控装置包括：
管理平台，所述管理平台用于发布指令，并经过信号传输模块将所述指令传送至质控模块；所述指令包括标样核查指令、加标回收率核查指令和留样核查指令；
质控模块，所述质控模块输出水样、标样或加标回收样品至水质监测***；
水质监测***将监测数据、检测信号、报警码信息和校正信息经信号传输模块传送至管理平台；管理平台根据监测数据、检测信号和校正信息进行数据校验；
管理平台根据报警码信息、数据校验结果、标样核查结果、留样核查结果和水样加标回收率判断监测数据的有效性。
进一步地，所述质控模块提供固定浓度标样或系列浓度标样或加标回收样品供水质监测***分析；所述固定浓度标样或系列浓度标样储存在质控模块内。
为提高标样的灵活性和多样性，故：
进一步地，所述标样由质控模块根据标样核查指令，由纯水、固定浓度标样配制。
为保证监测数据有效性判断的真实性与可靠性，故：
进一步地，所述质控模块对运维方开放，所述固定浓度标样、系列浓度标样、纯水均由运维方提供，水质监测***的用户不知情。
实施例2
本发明实施例1的水质监测***的质控方法及装置的应用例。在该应用例中，管理平台为水质监测站，包括水质监控模块和质控管理模块两部分，质控模块为质控装置，水质监测***为水质分析仪。信号传输模块为网络传输模块，实现水质监测***的远程控制。水质监测站、质控装置由运维方管理，质控装置提供固定浓度的标样、系列浓度的标样(如提供低标、中标、高标3种不同浓度的标样)或由质控管理模块控制质控装置随机配制不同浓度的标样以及加标回收样品，无论何种标样或加标回收样品，其标准信息均由质控管理模块管理。质控装置与水质分析仪的连接管路上设置三通阀，所述三通阀的常开端连接水样，常闭端连接标样，所述三通阀的通断由质控管理平台控制。
该应用例的水质监测***的远程质控方法如下：
水质监控模块发布水样监测指令至水质分析仪，水质分析仪输出水质监测数据、水质检测信号、校正信息和报警码信息；水质监控模块根据校正信息获得校正系数a与校正系数b，再根据关系式：监测数据＝a×检测信号+b，进行数据校验，若水质监测数据＝a×水质检测信号+b，则表明监测数据可信，若不相等，则表明监测数据不可信；校正系数a和校正系数b通过以下方式获得：水质分析仪内含二种不同浓度的校正样，水质分析仪对校正样进行分析，第一种校正样的浓度与检测信号分别为C1和A1，第二种校正样的浓度与检测信号分别为C2和A2，根据关系式：C＝a×A+b，计算获得校正系数a＝(C2-C1)/(A2-A1)，校正系数b＝(A2C1-A1C2)/(A2-A1)。
质控管理模块发布指令对水质分析仪进行标样核查、水样加标回收率核查和留样核查，通过标样核查，对监测数据的准确性进行判断，通过加标回收样品核查，判断水样监测中是否存在基体干扰。标样核查或加标回收率核查包括以下步骤：
(A1)质控模块接收标样核查指令或加标回收率核查指令，输出标样或加标回收样品至水质监测***分析；
(A2)标样或加标回收样品监测数据经由信号传输模块传送至质控管理模块，质控管理模块根据标样监测数据与标样标准信息判断标样核查结果，包括：
标样核查判断：将“(标样监测数据-标样标准数据)/标样标准数据”的计算结果与设定的允许误差对比，若计算结果小于或等于设定的允许误差，则标样核查通过，若计算结果大于设定的允许误差，则标样核查失败；
加标回收样品核查判断：根据加标回收样品的监测数据、水样的监测数据、加标量计算加标回收率，若加标回收率在设定的阈值范围内(如设定阈值为90％-110％)，则加标回收样品核查通过，若加标回收率超出设定的阈值范围，则加标回收样品核查失败；
标样核查与加标回收样品核查均通过，则佐证监测数据可信；若二者任何一个核查失败，则表明监测数据不可信。
质控管理模块根据留样样品监测数据与留样样品核查数据的差异进行留样核查结果判断，本应用例中留样样品核查数据通过实验室手工检测获得；留样核查结果判断方法与标样核查判断方法相同，在此不再赘述。
报警码信息显示监测***无故障、数据校验判断监测数据可信、留样核查结果判断监测数据可信、标样核查结果和水样加标回收率佐证监测数据可信，则所述管理平台判定水样监测数据有效；若有其中一项不符合，则判定水样监测数据无效。
当报警码信息显示分析仪无故障、数据校验判断监测数据可信、留样核查判断监测数据可信时，若标样核查通过，水样加标回收率在阈值范围内则间接证明在一下次标样核查前的监测数据有效；若标样核查失败或水样加标回收率超出阈值范围，则证明在一下次标样核查和/或加标回收率核查前的监测数据无效。
在本实施例中，水质分析仪可以根据水质监控模块的水样监测指令或质控管理模块的标样监测指令启动或水质分析仪自启动，当标样监测指令或水样与水样监测指令两者的启动时间冲突时，水质分析仪优先对标样进行分析。当标样监测指令下达时水质分析仪繁忙，则等待分析仪空闲后启动；若水样监测指令下达时水质分析仪繁忙，则取消当次水样监测。
实施例3
本实施例提供一种水质监测***的质控装置，与实施例2不同的是，所述水质监测***为多参数水质分析仪，可对多种水质参数进行分析。
实施例4
本实施例提供一种水质监测***的质控方法，与实施例1不同的是，所述质控方法还包括平行样核查，评估水质监测***的稳定性。所述平行样核查包括以下步骤：
管理平台发布平行样核查指令，经信号传输模块传送至质控模块，质控模块根据所述平行样核查指令重复输出(如每隔1小时或2小时或3小时输出一次)同一浓度的标样至水质监测***分析；
同一标样的监测数据经由信号传输模块传送至管理平台，管理平台根据不同时间下的监测数据的差异判断平行样核查结果：
若差异超出阈值范围，表明监测数据不稳定；
若差异处于阈值范围内，表明监测数据稳定。
上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。本发明的关键是：通过报警码信息、数据校验结果、留样核查结果、标样核查结果和水样加标回收率相结合的方式判断监测数据的有效性。在不脱离本发明精神的情况下，对本发明作出的任何形式的改变均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水质监测***的质控方法，所述质控方法包括：
水质监测***将监测数据、检测信号、校正信息和报警码信息经信号传输模块传输至管理平台，管理平台根据监测数据、检测信号和校正信息进行数据校验；
管理平台根据标样的监测数据与标样的标准信息判断标样核查结果；
管理平台根据留样样品监测数据与留样样品核查数据判断留样核查结果；
报警码信息显示无故障、数据校验显示数据未修正、留样核查结果判断监测数据可信、标样核查结果和水样加标回收率佐证监测数据可信，则所述管理平台判定水样监测数据有效。
2.根据权利要求1所述的质控方法，其特征在于：所述校正信息包括至少二种校正样的浓度信息和校正样对应的检测信号。
3.根据权利要求2所述的质控方法，其特征在于：所述至少二种校正样由水质监测***提供。
4.根据权利要求2所述的质控方法，其特征在于：数据校验包括以下步骤：
(A1)管理平台根据校正信息获得校正系数a与校正系数b；
(A2)管理平台根据关系式：监测数据＝a×检测信号+b，判断监测数据是否被修正，若等式成立，则监测数据未被修正，反之，则监测数据被修正。
5.根据权利要求1所述的质控方法，其特征在于：所述质控方法进一步包括：
(B1)质控模块接收由管理平台发布、经信号传输模块传输的标样核查指令或加标回收率核查指令，输出标样或加标回收样品至水质监测***分析；
(B2)标样或加标回收样品监测数据经信号传输模块传送至管理平台，管理平台根据标样监测数据与标样标准信息的差异判断标样核查结果：
若差异超出阈值范围，表明监测数据不可信；
若差异处于阈值范围内，表明监测数据可信；
管理平台计算水样加标回收率，若水样的加标回收率超出阈值范围，表明监测数据不可信；若水样的加标回收率处于阈值范围内，表明监测数据可信。
6.根据权利要求1所述的质控方法，其特征在于：留样核查包括以下步骤：
(C1)管理平台发布留样核查指令，所述留样核查指令经信号传输模块传输至水质监测***，***留样；
(C2)核查留样样品，获得留样样品核查数据；
(C3)管理平台接收水质监测***经由信号传输模块传回的留样样品监测数据，并根据留样样品监测数据与留样样品核查数据的差异判断留样核查结果：
若差异超出阈值范围，表明监测数据不可信；
若差异处于阈值范围内，表明监测数据可信。
7.根据权利要求5或6所述的质控方法，其特征在于：管理平台发布指令的方式为周期发布或定时发布或数据异常发布或随机发布。
8.一种水质监测***的质控装置，所述质控装置包括：
管理平台，所述管理平台用于发布指令，并经过信号传输模块将所述指令传送至质控模块；所述指令包括标样核查指令、加标回收率核查指令和留样核查指令；
质控模块，所述质控模块输出水样、标样或加标回收样品至水质监测***；
水质监测***将监测数据、检测信号、报警码信息和校正信息经信号传输模块传送至管理平台；管理平台根据监测数据、检测信号和校正信息进行数据校验；
管理平台根据报警码信息、数据校验结果、标样核查结果、留样核查结果和水样加标回收率判断监测数据的有效性。
9.根据权利要求8所述的质控装置，其特征在于：所述标样为固定浓度标样或系列浓度标样。
10.根据权利要求8所述的质控装置，其特征在于：所述标样由质控模块配制。
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