Laboratório do Instituto de Pesquisa Marinha de Nanhai, Guangzhou, província de Guangdong
Antecedentes e objetivos da formação
1) Visão geralO Instituto de Pesquisas Marinhas e Oceanográficas (a seguir denominado "Instituto de Pesquisas Marinhas do Mar do Sul"), como a força central da pesquisa científica marítima do Mar do Sul da China, está comprometido a longo prazo com o monitoramento do ambiente ecológico no Mar do Sul, a prevenção e o controle da poluição marinha e outros trabalhos de pesquisa científica de ponta. As áreas costeiras do Mar do Sul enfrentam problemas ambientais como enriquecimento nutricional, e os principais indicadores de monitoramento incluem oxigênio dissolvido (DO), necessidade química de oxigênio (COD), nitrogênio inorgânico, fosfatos ativos e íons de metais pesados como mercúrio, cádmio e chumbo. Para atender aos requisitos da "Norma de Qualidade da Água do Mar" (GB 3097-1997), melhorar a precisão e eficiência da inspeção de amostras de qualidade da água no Mar do Sul, apoiar o "Mecanismo de evolução de enriquecimento nutricional nas áreas costeiras do Mar do Sul" e "Traçagem da poluição por metais pesados no mar", o Instituto atualizou o laboratório de monitoramento do ambiente marinho e introduziu o medidor de qualidade da água multiparâmetro GNST-900S. O instrumento é baseado no design inteligente da Internet das Coisas, equipado com o sistema de detecção inteligente Genesite e o processador ARM de 32 bits ST32, que pode detectar com precisão mais de 40 tipos de indicadores de qualidade da água, seus limites de detecção baixos e suas características de alta estabilidade se adaptam às necessidades de detecção de poluentes de baixa concentração no Mar do Sul do Sul e podem apoiar de forma eficiente o trabalho de análise precisa do laboratório após amostragem no campo. Para garantir que os pesquisadores compreendam completamente o funcionamento correto do instrumento, a calibração precisa, a interpretação de dados e as habilidades de manutenção diária, para desempenhar plenamente o papel de apoio central do equipamento na pesquisa científica do ambiente marinho, o fornecedor de instrumentos conjuntos do Instituto Especial de Pesquisa Henan Zwecsen Environmental Protection Technology Co., Ltd. realizou treinamento específico.
b) Objetivos principais
Nível teórico: permitir que os participantes compreendam o princípio de teste do instrumento GNST-900S, os principais indicadores técnicos e a base de padrões nacionais de vários projetos de teste, para esclarecer os cenários de aplicação de diferentes indicadores de qualidade da água.
Nível prático: assegurar que o pessoal de treinamento tenha conhecimento especializado da auto-inspeção de inicialização do instrumento, calibração de parâmetros, preparação e inspeção de amostras, armazenamento e exportação de dados e outras operações de todo o processo, para concluir independentemente o trabalho de inspeção de indicadores típicos de qualidade da água.
Nível de proteção: dominar os métodos comuns de resolução de problemas do instrumento e os pontos de manutenção diária, prolongar a vida útil do instrumento e garantir a estabilidade e confiabilidade a longo prazo dos dados de detecção.
Nível de aplicação: alcançar a integração profunda da teoria e da prática da pesquisa científica, melhorar a capacidade dos participantes de usar os instrumentos para resolver problemas reais de pesquisa científica e estabelecer as bases para o avanço suave dos projetos de pesquisa de monitoramento ambiental relevantes.
Nível teórico: permitir que os participantes compreendam o princípio de teste do instrumento GNST-900S, os principais indicadores técnicos e a base de padrões nacionais de vários projetos de teste, para esclarecer o cenário de adaptação do instrumento no monitoramento da qualidade da água no Mar do Sul (como indicadores de nutrição rica, teste de metais pesados).
Nível prático: garantir que o pessoal de treinamento tenha conhecimento especializado da auto-inspeção de inicialização do instrumento, calibração de parâmetros, preparação e inspeção de amostras de água marinha, armazenamento e exportação de dados e outras operações de processo completo, para concluir independentemente o trabalho de inspeção precisa dos indicadores típicos de qualidade da água no Mar do Sul.
Nível de proteção: dominar os métodos comuns de resolução de problemas do instrumento e os pontos de manutenção diária, prolongar a vida útil do instrumento e garantir a estabilidade e a comparabilidade dos dados de monitoramento de pesquisa científica a longo prazo.
Nível de aplicação: alcançar a integração profunda da teoria e da prática da pesquisa científica, melhorar a capacidade dos participantes de usar instrumentos para resolver problemas complexos de detecção de amostras de qualidade da água no Mar do Sul da China, e estabelecer as bases para o avanço suave de projetos de pesquisa científica centrados no ambiente marinho.
II. Preparação da formação
1) Estrutura organizacional
1. Organizador: Centro de Pesquisa de Ciências Ambientais do Instituto Triangular do Presidente da Universidade de Ciências e Tecnologia Elétricas (Huzhou)
2. Unidade de apoio: Henan Suizen Environmental Protection Technology Co., Ltd.
Instrutor de treinamento: engenheiro técnico do fornecedor (com ampla experiência em depuração e treinamento de instrumentos GNST-900S)
Formadores: 22 membros da equipe de pesquisa científica relacionada com o monitoramento ambiental do Instituto de Pesquisa e técnicos experimentais
2) Preparação antecipada
Preparação do local e do equipamento: selecione o laboratório de padronização do instituto como local de treinamento, organize a mesa de operação com antecedência para garantir que o local seja bem ventilado e a temperatura e a umidade atendam aos requisitos operacionais do instrumento (temperatura 5-40 ° C, umidade relativa ≤ 85% RH). Colocar o GNST-900S host, o resolvedor inteligente multifuncional, o tubo de teste de apoio, o reagente pré-preparado e outros equipamentos no local de acordo com a linha de movimento operacional, concluir a conexão de energia e a auto-inspeção de ligação para garantir que todos os equipamentos estejam em estado de funcionamento normal; Ao mesmo tempo, prepare materiais de consumo práticos como soluções de calibração, amostras de água simuladas, água deionizada e papel de limpeza.
Preparação do local e do equipamento: selecionar o laboratório de monitoramento do ambiente marinho padronizado do instituto como local de treinamento, organizar antecipadamente a mesa de operação, dividir a área de tratamento de amostras e a área de operação do instrumento, garantir que o local seja bem ventilado e a temperatura e a umidade atendam aos requisitos operacionais do instrumento (temperatura 5-40 ° C, umidade relativa ≤ 85% RH). Colocar o GNST-900S host, o resolvedor inteligente multifuncional, o tubo de teste de apoio, o reagente pré-preparado e outros equipamentos no local de acordo com a linha de movimento operacional, concluir a conexão de energia e a auto-inspeção de ligação para garantir que todos os equipamentos estejam em estado de funcionamento normal; Ao mesmo tempo, prepare a solução de calibração, amostras reais de água no Mar do Sul (incluindo amostras de contraste de diferentes regiões perto da costa), amostras padrão, água deionizada, filmes de filtro e outros consumíveis práticos.
Preparação de dados e ferramentas: Equipe cada participante com um conjunto de instruções do medidor de qualidade da água multiparâmetro GNST-900S, palestras de treinamento (incluindo pontos de conhecimento teóricos, gráficos do processo operacional, manuais de perguntas frequentes) e prepare ferramentas de isolamento elétrico, ferramentas de comissão do equipamento e materiais como o formulário de registro de treinamento e a tabela de avaliação do núcleo do exame prático.
Personalização do programa: o professor comunica-se com antecedência com o chefe da pesquisa científica do instituto e o diretor do laboratório, combinando as características da qualidade da água no Mar do Sul (a costa próxima é claramente rica em nutrientes, a composição de poluentes é complexa e a concentração é baixa) e as necessidades dos principais projetos de pesquisa científica, ajustando o conteúdo do treinamento com foco no reforço do oxigênio dissolvido, COD、 Treinamento operacional de indicadores de monitoramento básicos, como nitrogênio inorgânico, fosfatos ativos e metais pesados típicos, adicionando técnicas de detecção de amostras de baixa concentração, pré-tratamento exclusivo de amostras de água marinha (como remoção de algas, remoção de óleo) e outros conteúdos, para garantir que o conteúdo do treinamento se adapte à prática da pesquisa científica do ambiente marinho.
Processo de Implementação de Formação
Este treinamento adota um modelo diversificado de "explicação teórica + demonstração prática + exercício em grupo + resumo de avaliação", com duração de 1 dia, o processo específico é o seguinte:
Sessão de explicação teórica (9:00-10:30)
Os professores oferecem aulas de teoria de sistemas em PPT em combinação com apresentações físicas:
Princípio do núcleo do instrumento: entender em detalhe a estrutura óptica da fonte de luz fria LED do instrumento GNST-900S, algoritmo de cálculo de uniformização de dados e outras tecnologias básicas, expor os princípios de diferentes projetos de detecção, como o método de permanganato de potássio alcalino de COD, o método azul de índigo de nitrogênio inorgânico, o espectrofotometria de metais pesados, etc., e de acordo com o "padrão de qualidade da água do mar" (GB 3097-1997) explicar os requisitos técnicos de detecção de vários indicadores característicos e os limites qualificados de diferentes áreas funcionais do mar, determinar o valor da pesquisa do indicador na avaliação do ambiente marinho do Mar do Sul.
Indicadores técnicos e funções: introduzir o escopo de detecção do instrumento, limite inferior de detecção, erro relativo, repetitividade e outros parâmetros técnicos chave, demonstrar a lógica operacional da tela táctil colorida IPS HD de 8 polegadas, explicar o armazenamento de dados (suporte a 100.000 armazenamento de dados), impressão automática, detecção em lote e outras funções principais.
Segurança e regulamentação: enfatizar as precauções especiais de segurança para a inspeção da qualidade da água marinha, incluindo o tratamento protetor de amostras marinhas contendo metais pesados, o uso regulamentado de reagentes químicos (como oxidantes fortes, agentes coloridos), pontos de proteção para a decomposição a altas temperaturas e requisitos de eliminação de resíduos experimentais; Clarificar as especificações de conservação de amostras após amostragem em campo no Mar do Sul e o processo de pré-tratamento de laboratório (como filtragem de suspensão de filtragem, reaquecimento de amostras a baixa temperatura, etc.), explicar os requisitos de controle de qualidade para a detecção de amostras paralelas de pesquisa científica e a configuração de controle de vazios.
Base de manutenção e falha: explicação preliminar dos pontos principais da manutenção diária do instrumento, como limpeza da sonda, conservação do reagente, manutenção da bateria, etc.; Uma breve introdução aos métodos preliminares de julgamento de falhas comuns como falta de resposta à inicialização e deriva de dados.
Sessão de demonstração prática (10:40-11:40)
Os palestrantes combinam os principais indicadores de detecção da qualidade da água no Mar do Sul e as necessidades de pesquisa científica para realizar uma demonstração prática de todo o processo, com foco em explicar os passos operacionais chave e as considerações de adaptação da pesquisa científica marinha:
Inicialização do instrumento: demonstração do processo de auto-inspeção de inicialização, explicando como avaliar o estado operacional do hardware do instrumento (tela, teclas, fonte de luz) e do sistema de software; Apresenta métodos de ajuste de parâmetros na interface de configuração do sistema, como configuração de data e hora, mudança de unidade de medição, etc.
Operação de calibração: Tome a detecção de fosfato ativo (indicador de núcleo rico em nutrientes) e chumbo (metais pesados típicos) como exemplo, para demonstrar o processo de calibração em dois pontos - após a limpeza do canal de detecção com água deionizada, adicione a solução em branco, a solução de calibração padrão, aguarde a estabilidade das leituras para concluir a calibração e manter os parâmetros, enfatizando a precisão da formulação da solução de calibração, as precauções de calibração de indicadores de baixa concentração e as especificações operacionais para evitar a poluição cruzada.
Detecção de amostras: demonstração do processo exclusivo de pré-tratamento de amostras de água marinha, como filtragem de suspensão, remoção de algas, etc.; Explicar as especificações adicionais de reagentes pré-preparados, as etapas de tratamento de absorção e dissolução precisas de amostras de água de diferentes concentrações, e explicar os pontos essenciais de definição de parâmetros de dissolvedores inteligentes multifuncionais para indicadores de qualidade da água marinha; As amostras tratadas são colocadas no instrumento para teste, demonstrando o julgamento de estabilidade dos dados, métodos de revisão de dados anormais, com ênfase em técnicas de interpretação de dados de detecção de poluentes de baixa concentração e pontos de controle de qualidade.
Exportação de dados: demonstra as etapas para exportar dados de detecção para o computador através de uma interface USB, explicando como os arquivos de dados são interpretados e os requisitos de arquivo.
Operação final: Explique o processo de limpeza do instrumento após a conclusão da inspeção (com a sonda de lavagem de água deionizada e o canal de inspeção), o modo correto de armazenamento da sonda e os pontos principais de equipamento.
Sessão de prática em grupo (13:30-16:00)
Os participantes são divididos em 3 grupos, cada um equipado com um conjunto de instrumentos GNST-900S e materiais de consumo completos, para realizar exercícios práticos sob a orientação individual de professores e assistentes:
Exercícios operacionais básicos: cada grupo conclui a auto-inspeção de inicialização do instrumento, a configuração dos parâmetros do sistema, a operação de calibração dos indicadores principais (fosfato ativo, COD), orientação de tour do instrutor para corrigir as irregularidades operacionais, como a poluição do canal de detecção, erros de formulação da solução de calibração, pré-tratamento de amostras e outros problemas, com foco em reforçar a normalidade operacional da detecção de indicadores de baixa concentração.
Exercício de teste de amostras: Usando amostras reais de água no Mar do Sul (amostras de contraste de diferentes regiões, como a estuária do rio Pearl) e amostras padrão, concluir a operação de todo o processo de pré-tratamento exclusivo da amostra, adição de reagentes, dissolução para a detecção, registrar dados de teste, comparar os resultados de teste entre diferentes grupos, analisar as causas das diferenças e verificar a relevância dos dados de teste com o estado atual do ambiente marinho.
Simulação e resolução de falhas: o instrutor define cenários comuns de falhas, como "não respondendo o instrumento", "grande volatilidade dos dados", "falha na exportação de dados", etc., para que os participantes possam analisar e resolver em grupos, reforçando o domínio dos métodos de tratamento de falhas.
Perguntas e respostas: Os participantes combinam as necessidades reais de pesquisa científica no Mar do Sul com perguntas ao palestrante, como "métodos de detecção precisos de indicadores de nutrição rica em baixas concentrações", "técnicas de otimização de pré-tratamento de amostras de água contendo algas", "pontos de manutenção dos instrumentos em monitoramento de longo prazo no campo", etc., o palestrante responde um por um e combina os casos de detecção do ambiente marinho para expandir a explicação.
Sessão de Avaliação e Resumo (16:10-17:00)
Avaliação prática: com o grupo como unidade, extrair aleatoriamente 1 indicador de teste principal no Mar do Sul (COD / nitrogênio inorgânico / fosfato ativo / metais pesados), usar amostras reais de água do Mar do Sul para concluir o pré-tratamento, calibração para a detecção, exportação de dados de todo o processo de operação, o instrutor de acordo com a especificação operacional, a precisão dos dados, a execução do controle de qualidade e outras dimensões para avaliar, a taxa de aprovação da avaliação é de 100%.
Resumo do treinamento: o instrutor analisa os principais pontos de conhecimento e pontos operacionais deste treinamento, examina os problemas generalizados na prática dos participantes e dá sugestões para melhorias; O chefe da pesquisa do Instituto resumiu os resultados do treinamento, enfatizou a importância do uso de especificações de instrumentos para a confiabilidade dos dados de pesquisa científica, esclareceu os requisitos de arquivamento e compartilhamento de dados para testes de amostras de pesquisa científica e estabeleceu um mecanismo duplo de comunicação interna sobre problemas de uso de instrumentos e suporte técnico do fornecedor.
Recolha de feedback: distribuir questionários de feedback sobre o treinamento, coletar opiniões e sugestões dos participantes sobre o conteúdo do treinamento, o nível do instrutor, o arranjo prático, etc., para fornecer referência para a otimização do treinamento.
Eficiência da formação
Melhoria de habilidades: todo o pessoal de treinamento tem conhecimento teórico do GNST-900S e habilidades práticas de inspeção da qualidade da água no Mar do Sul, é capaz de concluir independentemente a inspeção de todo o processo de indicadores de monitoramento principais, especialmente dominando as técnicas de deteção de poluentes de baixa concentração e amostras de água contendo algas, a especificação operacional e a precisão dos dados atingiram os requisitos de pesquisa científica, resolvendo os problemas anteriores de "grande desvio de detecção de indicadores de baixa concentração", "não especificação de pré-tratamento de amostras marinhas complexas" e outros.
Apoio à pesquisa científica: os instrumentos após o treinamento foram rapidamente investidos em projetos de pesquisa chave como "Mecanismo de evolução de nutrição na costa do Mar do Sul", "Traçagem da poluição de metais pesados na estuária do rio das perlas", melhorando significativamente a eficiência da inspeção de amostras de água, melhorando a eficiência dos métodos de teste tradicionais em mais de 60%, a estabilidade e a precisão dos dados de teste foram efetivamente garantidos, fornecendo um apoio sólido para a acumulação de dados e a produção dos resultados do projeto de pesquisa científica.
Especificações de gestão: o sistema de registro do uso do instrumento, o sistema de calibração e manutenção regulares foram estabelecidos, e os participantes definiram a responsabilidade da gestão do equipamento, reduzindo efetivamente a incidência de falhas do instrumento e prolongando a vida útil do equipamento.
Estabelecimento de mecanismos: através deste treinamento, a cooperação técnica entre o Instituto e os fornecedores de instrumentos foi aprofundada e canais de intercâmbio técnico de longo prazo foram estabelecidos; Ao mesmo tempo, foi criada uma plataforma de comunicação interna sobre o uso de instrumentos para promover a partilha de habilidades entre os pesquisadores e estabelecer uma boa base para o avanço sinergico do trabalho de monitoramento do ambiente marinho em grupos interdisciplinares.
Resumo da experiência e perspectivas
a) Resumo da experiência
A personalização precisa é a chave: este treinamento combina estreitamente o posicionamento científico do Instituto Oceanográfico do Mar do Sul e as características da qualidade da água no Mar do Sul, concentrando-se em indicadores de monitoramento básicos como enriquecimento nutricional, metais pesados e outros, aumentando a detecção de amostras de baixa concentração, pré-tratamento de amostras marinhas complexas e outros conteúdos exclusivos, evitando a "generalização do treinamento", melhorando a eficácia do treinamento e a adaptação à pesquisa científica.
A orientação prática é fundamental: o modelo de ensino prático de "demonstração + prática + simulação de falhas" permite que os participantes dominem as habilidades na prática, ao mesmo tempo que corrigem oportunas de erros de operação através de orientação um a um, melhora efetivamente a eficiência de aprendizagem.
A sinergia multipartidária é a garantia: a sinergia eficiente entre o instituto e os fornecedores garante a preparação adequada dos locais de treinamento, equipamentos, materiais de consumo e outros recursos; A orientação precisa para as necessidades reais dos pesquisadores resolve eficazmente os pontos de dor práticos no trabalho de pesquisa científica e fornece uma forte garantia para a consolidação dos resultados da formação.
2) Perspectivas futuras
Com base nos resultados deste treinamento, o Instituto de Pesquisa de Seguimento continuará a desenvolver atividades especiais de aprimoramento de habilidades: em primeiro lugar, a realização de treinamento temático avançado para problemas difíceis como a detecção de amostras de água no Mar Meridional do Sul e a detecção de traços de metais pesados; Em segundo lugar, com base na plataforma de comunicação interna, realizar sessões de compartilhamento de experiência no uso de instrumentos e preparar um manual de orientação prática de instrumentos adaptados à pesquisa científica marinha; Terceiro, aprofundar continuamente a cooperação com os fornecedores, acompanhar a dinâmica de atualização da tecnologia de instrumentos em tempo útil, combinando o programa de teste de otimização da demanda de vanguarda da pesquisa científica do ambiente marinho no Mar do Sul do Sul, para fornecer um apoio científico e tecnológico mais forte para a proteção do ambiente ecológico do Mar do Sul do Sul e a utilização sustentável dos recursos marinhos.