无人水面艇近岸水质采样作业规范

1无人水面艇近岸水质采样作业规范本文件规定了无人水面艇（以下简称无人艇）进行近岸水质采样的监测项目、设备选型、环境条件、人员能力、准备工作、现场操作、质量控制、数据记录和作业安全等要求。本文件适用于无人艇进行近岸海水以及地表水的采样。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。HJ91.2-2022地表水环境质量监测技术规范HJ442.1近岸海域环境监测技术规范第一部分总则HJ442.3-2020近岸海域环境监测技术规范第三部分近岸海域水质监测HJ493-2009水质样品的保存和管理技术规定HJ494-2009水质采样技术指导3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1无人水面艇unmannedsurfacevehicle一种通过自主航行或远程遥控以实现正常航行、操纵及作业的无人水面运动平台，能通过搭载各种任务载荷执行指定任务，简称无人艇。3.2采样无人艇samplingvehicle搭载水质采样仪器或设备，用于执行水质采样任务的无人艇。3.3原位监测in-situmonitoring利用检测器或传感器在采样点所在位置水体直接开展的监测活动。[来源：HJ91.2-2022，3.23]3.4自主航行autonomousnavigation无人艇按照规划的路线和任务自动进行航行及作业的模式。3.5手动遥控manualcontrol使用遥控器手动操控无人艇进行航行及作业的模式。24监测项目采样前应明确采样的目的和监测项目，对于宜进行原位监测、待测物易被采样管路或容器吸附以及不可进行水样分装的监测项目，不宜使用采样无人艇进行水质采样。5采样无人艇设备选型5.1艇体采样无人艇应能在3级风、0.5m浪的海况条件下正常工作。5.2控制采样无人艇宜同时支持手动遥控和自主航行两种控制模式。自主航行模式进行定点采样时具有原位保持能力，原位保持半径范围不超过4m。5.3动力空载状态下采样无人艇平静水域航行时的最高航速应不小于4m/s。5.4通信采样无人艇宜采用窄带数传电台、无线宽带专网、公网等多模式通信，实现通信稳定。采样无人艇手动遥控时通信距离应不小于500m，自主航行时的无线宽带专网通信距离应不小于2km，支持记录无人艇状态信息（位置、航向、姿态）和采样数据（采样位置、深度、时间）。5.5定位采样无人艇应装备有全球定位系统，平面定位精度应不大于2.5m。5.6感知采样无人艇宜具有采样现场拍照和视频记录功能以及自主避障功能。5.7采样采样无人艇的采样单元应符合如下要求：a)采样器应符合HJ442.3-2020中4.1.4.1要求；b)采样容器应符合HJ494-2009中6.1要求；c)水下最大采样深度不小于0.5m。5.8交互手持遥控器能至少实现对无人艇的控制，显示无人艇的工作状态，防尘防水等级满足IP46要求。岸基控制站应能设置采样参数，下发航行和采样指令，查看无人艇的工作状态，采样数据的实时存储和查询，防尘防水等级满足IP46要求。5.9安全采样无人艇宜采用喷泵或涵道式桨叶推进设计，具有防水草、防渔网缠绕功能。3采样无人艇应具备在航行作业过程中出现通讯中断、电量低于预设阈值时，自主返航至预设地点的功能。6环境条件作业水域的水文、气象和水面环境，符合无人艇的吃水深度、安全航行等作业要求。在强电磁干扰环境、雷雨、闪电、台风、4级以上海况等复杂环境条件下，不应进行无人艇采样作业。7采样人员采样现场应至少配备两名以上工作人员，采样监测人员应具有水质采样监测工作资质，无人艇操控人员应经过无人艇操控技能培训。8采样前准备8.1制定采样计划采样前，采样负责人应按照HJ442.1-2020中4.4.1（海水采样）或HJ91.2-2022中4.2.3.2（地表水采样）要求制定采样计划。8.2准备采样用具根据采样目的和计划要求，提前准备好无人艇、采样器、采样容器、样品瓶、水样保存剂和其他所需辅助设备等采样器材，以及个人防护用具等。8.3检查无人艇状态采样作业前，应检查采样无人艇的状态：a)检查无人艇各功能单元设备，应安装完备和牢固可靠；b)连接天线设备和岸端控制设备，检查无人艇通信网络连接状态；c)检查采样容器，确认已按照HJ442.3-2020中4.1.2（海水采样）或HJ493-2009中2.2.2（地表水采样）要求清洗干净，并在无人艇舱内安装妥当待用。8.4规划航线任务在岸端控制设备上设置采样任务参数（如采样点位，采样容量，采样深度等规划采样航线，并确认无人艇安全布放和回收地点。9采样现场操作9.1单点采样执行无人艇单点采样作业，按以下操作进行：a)布放采样无人艇，使用岸端控制设备将无人船操控航行（或无人船自主航行）到预定的水域采样点位置；b)控制无人艇采样管在设定的采样点深度执行采样并通过岸端控制设备观察采样进度；c)采样完成之后操控无人艇回到布放地点；4d)取出采样瓶，从采样容器中转移样品至样品容器；e)完成一次采样之后，需要再次采样时，更换预备的采用容器，使用蒸馏水清洁管路3次以上，f)按上述步骤进行第二个水样的采集工作；g)回收无人艇并做好清洁维护。9.2多点连续采样执行无人艇多点连续采样作业，按以下操作进行：a)布放采样无人艇，使用岸端控制设备将无人艇操控（或无人船自主航行）到预定的近岸水域采样点位置；b)控制无人艇下放采样管在设定的采样点深度执行采样并通过岸端控制设备观察采样进度；c)完成后，使用岸端控制设备将无人艇操控（或无人艇自主航行）到预定的第二个采样点位置，润洗采样管路3次，进行第二个点位水样的采集；d)回收无人艇并做好清洁维护。10样品保存将水样转移至样品瓶后，应按照HJ442.3-2020中4.3.2（海水采样）或HJ91.2-2022中4.2.4.6（地表水采样）要求进行样品的预处理和保存。11质量控制无人艇采样作业过程中，应按照HJ442.3-2020中6.2（海水采样）或HJ91.2-2022中7.2（地表水采样）要求进行水质样品采集的质量控制。12采样记录12.1采样过程中宜使用艇端拍照/视频拍摄设备，记录采样水域现场状况。12.2采集水样后，应参照HJ442.1或HJ91.2要求进行水质采样数据记录，并补充采样无人艇型号信息，现场填写《无人艇地表水采样数据记录》（详见附录A）或《无人艇近岸海水采样数据记录》（详见附录B）。13作业安全无人艇采样作业过程中，应采取以下措施确保采样人员和无人艇安全：a)采样工作人员应全过程穿戴救生衣等安全防护用具；b)无人艇应在视距范围内作业；c)关注作业区域天气、气象情况，若作业区域天气突变，应及时控制无人艇返航或就近靠岸。5（规范性）无人艇地表水现场采样记录表无人艇近岸地表水现场采样记录表填写要求如表A.1所示。表A.1无人艇地表水采样数据记录体积注1：断面周边环境：有无排污口、是否死水/回水区、有无居民注3：断面水质表观：水体颜色、气味（嗅）、有无悬浮物或泥沙、水面有无油膜注4：前处理方式：①静置30min；②静置60min；③离心2000r/min，1min；④离心2000r/min，2min；⑤63um筛网⑥浓磷酸+固体硫酸铜；⑦1%碳酸镁悬浊液；⑧固体氢氧化钠；⑨其他注7