面向农村分散水源：微型水质自动监测水站的低成本适配方案与实践效果

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　　面向农村分散水源：微型水质自动监测水站的低成本适配方案与实践效果

　　农村分散水源(如小型水库、山塘、水井)是农村居民饮水安全的重要保障，但受限于资金投入少、运维资源短缺、基础设施薄弱等问题，传统大型水质监测站难以覆盖。微型水质自动监测水站需通过 “硬件简化、部署灵活、运维低成本" 的适配方案，破解农村场景监测难题，实现分散水源的常态化、低成本监管。

　　一、低成本适配方案：贴合农村场景的技术优化路径

　　针对农村分散水源监测需求，微型水质自动监测水站的低成本适配需围绕 “核心参数聚焦、硬件降本、部署运维简化" 三大核心，构建经济实用的技术体系。

　　(一)核心参数精简与传感器选型

　　农村分散水源的主要风险来自微生物污染、化肥农药残留及水体富营养化，无需监测复杂工业污染物参数。因此，将监测参数聚焦为 “pH、溶解氧、浊度、余氯(针对饮用水源)" 四大核心指标，去除不必要的特征污染物传感器，硬件成本可降低 40% 以上。传感器选型优先采用性价比高的成熟产品：pH 传感器选用电极寿命 1 年以上的工业级产品，单价控制在 800 元以内;溶解氧传感器采用国产荧光法传感器，成本仅为进口产品的 1/3，且无需频繁更换电解液;浊度传感器选用集成化模块，将检测精度控制在 ±5%(100NTU 以内)，满足农村水源监测需求即可，无需追求高精度(如 ±1%)的型号。

　　(二)部署方式与供电方案优化

　　农村分散水源多位于偏远地区，缺乏电网供电与通信基站覆盖，需采用 “免布线、低功耗" 的部署模式。供电方面，摒弃传统 “市电 + 太阳能" 的高成本方案，采用 “锂电池 + 小型太阳能板" 组合：配备 12V/20Ah 锂电池(成本约 300 元)，搭配 10W 单晶硅太阳能板(成本约 150 元)，在日均光照 3 小时的条件下，可实现每 24 小时 1 次数据采集与传输，续航能力达 45 天以上，相比传统供电方案成本降低 60%。部署安装采用 “简易支架 + 人工搬运" 模式，支架选用 PVC 材质(成本约 200 元)，重量仅 5kg，2 人即可完成安装，无需大型设备吊装，大幅降低施工成本;对于水井等封闭水源，直接将传感器探头通过软管放入水中，避免复杂的水下安装流程。

　　(三)运维模式简化与成本控制

　　农村地区缺乏专业运维人员，需构建 “轻量化、本地化" 的运维体系。一是减少运维频次，通过技术优化将维护周期从每月 1 次延长至每 3 个月 1 次：传感器探头涂覆抗菌涂层，抑制藻类附着;数据采集模块采用 “休眠 - 唤醒" 模式，减少设备损耗。二是推行 “村聘运维员" 制度，培训当地村民(如村水利员)担任兼职运维员，负责日常巡检(如清洁太阳能板、查看设备外观)，运维补贴每月仅 500 元，相比专业运维团队成本降低 80%;遇到复杂故障(如传感器损坏)，再由县级监测部门派技术人员上门处理，降低整体运维成本。

　　二、实践效果：从试点应用看适配方案的实际价值

　　2024 年，某省在 10 个县的 20 个农村分散水源(12 个小型水库、8 个集中供水水井)部署了低成本微型水质自动监测水站，经过 6 个月试点应用，取得显著效果。

　　从监测覆盖与成本控制来看，20 个监测站总投入仅 24 万元，单站成本 1.2 万元，仅为传统微型站(单站成本 3-5 万元)的 1/3-1/4，实现了 “低成本广覆盖" 目标。其中，硬件成本占比 60%(单站约 7200 元)，部署与运维成本占比 40%(单站约 4800 元)，远低于预期预算。

　　从监测数据可靠性来看，试点期间水站数据上传成功率达 96% 以上，与实验室人工采样数据对比，pH、溶解氧、浊度的检测误差分别控制在 ±0.1pH、±0.3mg/L、±5NTU 以内，满足《农村饮用水水源地保护管理办法》的监测精度要求。在某次监测中，某村集中供水水井的余氯值连续 3 天低于 0.05mg/L(标准要求≥0.05mg/L)，水站及时发出预警，当地村委会立即对消毒设备进行检修，避免了饮水安全风险。

　　从运维可行性来看，“村聘运维员" 制度有效落地，20 个站点的日常巡检完成率达 100%，未出现因运维不及时导致的设备停机;县级监测部门仅处理了 3 起复杂故障(2 起传感器损坏、1 起通信模块故障)，运维效率显著提升。

　　面向农村分散水源的微型水质自动监测水站低成本适配方案，通过 “参数精简、硬件降本、运维简化"，破解了农村水源监测 “投入高、难运维、覆盖少" 的难题。未来可进一步优化传感器国产化率与数据智能化分析功能，如增加水质超标自动推送短信至村民手机的功能，让监测数据更贴近农村居民需求，为农村饮水安全保驾护航。