절강성 가흥시 농촌생활오수옥외검측소 GNST-SC1000 온라인COD 암모니아질소총인총질소검측기 설치조정사례

1. 프로젝트 배경과 개요

(1) 프로젝트 배경

절강성 가흥시는 전역 도시와 농촌의 오수일체화정비선행구로서 이미 농촌생활오수처리시설 행정촌의 전면피복, 표준화운수의 전면피복을 실현하였다.농촌생활오수는 COD, 암모니아질소, 총인, 총질소 등 핵심오염물을 함유하고있는데 그 배출기준도달상황은 지역의 수체생태환경에 직접적인 영향을 준다.운수감독관리를 강화하고 수질동태를 정확하게 파악하여"GIS + BIM"지혜수무시스템의 운행을 지탱하기 위하여 가흥시수무그룹은 해염현, 가선현 등 농촌집중식오수처리시설의 배출구에 옥외감시측정소를 설치하고 GNST-SC1000 온라인COD 암모니아질소총인총질소검측기를 배치하였다.이 설비는 IP68의 높은 방호 등급, 저전력 특성을 갖추고 있으며, 통합식 GSM/GPRS 모뎀을 탑재하고 850/900/1800/1900MHz 다중 주파수 대역 통신을 지원하며, 농촌 옥외 고온, 다우, 무시전의 복잡한 환경에 적합하며, 4가지 핵심 지표의 24시간 연속 모니터링과 데이터 원격 전송을 실현할 수 있다.이번 설치조정사업은 하남성 수정환경보호과학기술유한회사 기술팀이 주도하고 가흥시 수무그룹 운수부문이 협동협력하여 설비의 안정적인 운행과 데터의 정확성과 유효성을 확보하였다.

(2) 핵심 목표

이론적 측면: 훈련 참가자들로 하여금 SC-1000 기기의 검측 원리, 핵심 기술 지표 및 각 검측 항목의 국가 표준 근거를 이해하게 하고, 서로 다른 수질 지표 검측의 적용 장면을 명확히 한다.
실조 차원: 훈련 참가자들이 기기 가동 자체 검사, 파라미터 교정, 샘플 제조와 검측, 데이터 저장 내보내기 등 전 과정 조작을 숙련하여 전형적인 수질 지표의 검측 업무를 독립적으로 완성할 수 있도록 확보한다.
보장 차원: 기기의 흔한 고장 조사 방법과 일상적인 유지 보수 요점을 파악하고, 기기의 사용 수명을 연장하며, 검측 데이터의 장기적인 안정성과 신뢰성을 보장한다.
응용차원: 리론과 과학연구실천의 심층적인 융합을 실현하고 훈련참가자들이 계기를 리용하여 실제과학연구문제를 해결하는 능력을 제고하여 관련 환경감시측정과학연구항목의 순조로운 추진을 위해 기초를 닦아놓아야 한다.
사양 설치: GNST-SC1000 검측기 본체, 샘플링 시스템, 사전 처리 장치, 태양열 전력 공급 및 GPRS 전송 모듈의 옥외 부설을 완료하고,"수질 오염원 온라인 검측 시스템 (COD?Cr?, NH?-N 등) 설치 기술 규범"(HJ 353-2019) 요구에 부합하도록 설치한다.
정확한 조정: COD, 암모니아 질소, 총인, 총질소 4가지 지표의 정확한 교정과 성능 테스트를 실현하여 시치 오차, 중복성, 24h 표류 등 지표가 표준에 도달하도록 보장한다.
시스템 연동: GNST-SC1000 설비가 스마트 워터 플랫폼과 안정적으로 연결되도록 보장하고, 그 Modbus TCP 통신 프로토콜에 의거하여 모니터링 데이터의 실시간 업로드, 이상 경보 기능의 정상적인 응답을 실현한다.
장기효과보장: GNST-SC1000 모델에 적합한 표준화된 설치디버깅수첩과 운수요점을 형성하여 후속설비의 안정적인 운행에 기술적지지를 제공해야 한다.

2. 훈련 준비

(2) 사전 준비

장소정리: 설치현장의 잡동사니를 정리하고 설비를 평평하게 하여 받침대를 설치하여 받침대가 지면보다 10센치메터 이상 높도록 확보한다 (빗물이 담그지 않도록 방지).설계 경로에 따라 케이블 도랑을 파서 방수 방수 처리를 잘 하다.
안전 보호: 시공 경고 표지를 설치하고 안전모, 절연 장갑, 방수 신발 등 보호 용품을 배치한다.시공 공구의 절연 성능을 검사하고, 비 오는 날 응급 조업 중단 대비책을 제정한다.

방안 세분화: 기술팀은 사전에 가흥시 수무그룹 운수책임자와 소통하고 가흥 농촌생활오수 수질특징 (COD, 암모니아질소를 핵심관리통제지표로 함), 옥외감시측정소 운행환경 (고온, 다우, 편벽한 도시전기 없음) 및 지혜운수수요와 결부하여 목적성 세분화설치 조정방안을 결합하고 GNST-SC1000 본체 방수밀봉, GPRS 신호 적합, 태양열 전력공급시스템 매칭 등 관건적인 단계의 농촌오수 조작방안을 중점적으로 명확히 한다.

3. 설치 구현 프로세스

설치 실시는 HJ 353-2019 표준 및 설비 설치 규범을 엄격히 준수하고,"핵심 설비 설치 → 파이프라인 연결 → 시스템 통합 디버깅"의 절차에 따라 추진하며, 구체적인 절차는 다음과 같다.

(1) 핵심 장치 설치

1.본체 설치: GNST-SC1000 본체를 보호막 내 전용 지지대에 고정하여 동체의 수평, 통풍이 양호하고 샘플링 입구에서 직선 거리가 5m를 넘지 않도록 확보한다(배관 손실을 줄인다).본체 인터페이스는 안쪽을 향하고 전용 밀봉 부품을 사용하여 방수 밀봉 처리를 하여 빗물이 직접 씻기지 않도록 한다.

2.샘플링 시스템 설치: HJ 353-2019 요구에 따라 샘플링 프로브를 배출구 주류 지역에 설치하여 프로브가 침수되고 물 흐름 사각지대를 피할 수 있도록 보장한다;샘플링 파이프는 내부성 방수 호스를 사용하며, 파이프 부설 경사도는 1% 이상이어야 하며, 고인 물이 굽지 않도록 한다;전치여과장치(공경 5μm)를 설치하여 부유물이 관로를 막는것을 방지하고 여과장치는 쉽게 분해하고 세척해야 한다.

3.전력 공급 시스템 설치: 태양 전지판은 가림막이 없는 넓은 지역에 설치되어 정남향, 경사 각도 45 ° (가흥 위도에 적합);에너지저장전지는 방호막내 전용방수함에 고정되여 태양에네르기제어기, 인버터와 정확하게 련결되여 양음극표식과 절연처리를 잘해야 한다.전력 공급 시스템의 출력 전압 안정성을 테스트하여 장비 작동 요구 사항(DC 12V)을 충족시킵니다.
4.전송 모듈 설치: GPRS 전송 모듈을 GNST-SC1000 호스트 데이터 인터페이스에 연결하여 보호막 내 신호 양호 영역에 고정한다;사물인터넷 SIM 카드를 삽입하고 신호 강도(≥ 3칸 확보)를 테스트하며 장치 Modbus TCP 프로토콜을 통해 스마트 워터 플랫폼과의 네트워크 적합성을 완성하고 데이터 업로드 주파수와 통신 파라미터를 구성한다.

(2) 파이프라인과 선로 연결

1.파이프라인 연결: 샘플링 프로브→전면 여과 장치→본체 샘플링 입구를 순차적으로 연결하고, 파이프라인 인터페이스는 카드 커버식 밀봉으로 연결 후 압력 테스트(0.1MPa 압력에서 누출 없음)를 진행한다.반세척 파이프를 설치하고 호스트 반세척 인터페이스와 배출구를 연결하여 반세척 기능이 정상적인지 확인합니다.

2.기기 초기화: GNST-SC1000 전원 켜기 자체 검사 프로세스를 시연하고, 기기 하드웨어 (디스플레이, 버튼, 광원) 와 소프트웨어 시스템의 작동 상태를 판단하는 방법을 설명한다;테스트 주기, 경고 임계값, 데이터 업로드 프로토콜과 같은 주요 매개변수 구성과 같은 시스템 설정 인터페이스의 매개변수 조정 방법을 설명합니다.

2.회선 연결: 설비 설명서에 따라 본체와 샘플링 펌프, 예처리 장치, 전력 공급 시스템, 전송 모듈의 회선을 연결한다;모든 선로는 방수 튜브를 뚫고 부설하고, 튜브 인터페이스는 밀봉 처리를 한다;선로 양쪽에 표지를 잘 하면 후속 유지보수에 편리하다.

3.접지 처리: 설비 케이스, 방호막, 전력 공급 시스템은 모두 접지 처리를 해야 한다, 접지 저항 ≤ 4º, 벼락이 설비를 손상시키는 것을 방지한다;옥외감시측정소 주변에 피뢰장치를 설치하여 설비가 천둥방지보호범위내에 있도록 확보해야 한다.

4. 디버깅 핵심 단계

디버깅 작업은 HJ 354-2019 표준 요구를 엄격히 준수하고, 모듈별로 COD, 암모니아 질소, 총 인, 총 질소 4가지 지표의 디버깅을 전개하여 설비 성능이 표준에 도달하도록 확보한다:

1.시스템 초기화 디버깅: GNST-SC1000 설비를 가동하고, 전원 켜기 자체 검사를 완료하고, 호스트, 샘플링 시스템, 사전 처리 장치, 전력 공급 및 전송 모듈의 운행 상태를 검사한다;시스템 설정 인터페이스에 검사 지표, 검사 주기 (1h/회로 설정), 데이터 업로드 빈도, 경보 임계값 (농촌 생활 하수 처리 시설 배출 표준 설정 참조) 을 포함한 기본 매개변수를 구성합니다.

2.정밀 교정 조정: 두 가지 교정법으로 네 가지 지표를 각각 교정하고, 이온 제거 물로 검측 통로를 3회 세척한 후 순차적으로 공백 용액, 표준 교정 용액을 첨가하고, 판독수가 안정되면 교정 매개변수를 보존한다;교정이 완료된 후 검증을 진행하고, 중간 농도 표준 용액 테스트를 사용하며, 표시 오차는 ≤±10% 의 요구를 만족시켜야 한다.그 중, 총인, 총질소 교정은 분해 모듈 매개변수 조정을 미리 완료하여 분해 온도 (총 인 120 ℃, 총질소 125 ℃) 와 분해 시간 (모두 30min) 의 정확한 제어를 확보해야 한다.

3.성능 테스트 디버깅: 24h 드리프트와 반복성 테스트를 전개하고, 측정 범위 20% 와 80% 두 농도점에서 24h, 24h 드리프트 ≤±5% F.S.;농도점당 6회 반복 테스트, 중복성 ≤5%;실제 농촌 생활 오수 물 샘플을 비교 테스트하고, 설비 측정치와 실험실 표준 방법 측정치의 상대적 오차는 ≤ ± 15% 로 데이터 정확성을 확보한다.
4.시스템 연동 디버깅: 자동 샘플링, 사전 처리, 검측, 데이터 업로드 전 과정 연동 성능 테스트;COD 농도가 기준치를 초과하는 등 데이터 이상 장면을 시뮬레이션하여 장비 경보 기능과 플랫폼 응답 속도를 검증한다(5min 내 플랫폼이 경보 정보를 수신해야 한다).4G 전송 안정성을 테스트하여 데이터 업로드율 ≥ 99% 를 확보합니다.

기술교부: 공급업체 기술자는 수무그룹 운수인원에게 GNST-SC1000 설비 전문기술교부를 전개하고 설비의 일상유지보수 (예를 들면 여과장치 세척, 시약교체, 교정주기), 데이터해독 및 흔한 고장조사방법을 중점적으로 설명하여 운수인원이 기초운수능력을 갖추도록 확보한다.

5. 검수와 교부

1.검수 내용: 가흥시 수무그룹, 공급업체, 제3자 감리가 공동으로 검수팀을 구성하여 설치 디버깅 방안과 관련 표준을 대조하고, 검수 설비 설치 규범성, 시스템 운행 안정성, 4가지 지표 검측 성능 (시치 오차, 중복성, 24h 표류), 데이터 업로드 정확성 및 경보 기능 유효성.

2.자료 교부: 검수에 합격한 후, 공급업체는 수무그룹에 설치 디버깅 보고서, 설비 설명서, 교정 기록, 성능 테스트 보고서, 품질 보증 문서 및 운영 매뉴얼 (일상 유지 보수 요점, 흔한 고장 조사 방법 포함) 등 전체 자료를 교부한다.

6. 프로젝트 성과

설비 운행 안정: GNST-SC1000 검측기는 설치 디버깅을 거친 후 농촌 옥외의 복잡한 환경에서 안정적인 운행을 실현하고, 4가지 핵심 지표 검측 데이터 연속 업로드율 ≥ 99%, 설비 고장률 1% 미만으로 농촌에 시전이 없고 악천후가 많은 운행 장면에 적합하다.

운수효능향상: 훈련후 각 옥외감시측정소가 안정적으로 운행되고 농촌생활오수의 핵심지표가 24시간 련속 감시측정을 실현하며 감시측정수치가 실시간으로 지혜수무플랫폼에 접속되여 운수효률이 50% 이상 제고된다.데이터 이상 경보를 통해 3건의 오수처리시설 운행 이상 문제를 미리 발견하고 처리하여 출수 수질이 안정적으로 기준에 도달하도록 확보한다.

관리규범: GNST-SC1000 설비의 특성에 근거하여 목적성 있는 기기사용등록제도, 정기교정과 유지보수제도를 구축하였으며 운수인원은 설비관리책임을 명확히 하여 기기고장발생률을 효과적으로 낮추고 설비사용수명을 연장하였다.

관리메커니즘 완비: 이번 훈련을 통해 가흥시 농촌오수옥외감시측정소 운수관리제도를 보완하고"훈련 + 심사 + 일상교류"의 기능향상메커니즘을 구축하여 전 지역 도시와 농촌의 오수일체화관리에 튼튼한 기술보장을 제공해주었다.

5. 경험총화와 전망

(1) 경험총화

설비 적합은 기초이다: 이번 설치 디버깅은 GNST-SC1000 설비의 GPRS 다중 주파수 대역 통신, 높은 방호 등급 등 특성을 충분히 결합하여 목적성 있게 설치 방안을 최적화하고 설비와 농촌 야외 환경, 스마트 워터 플랫폼의 정확한 적합을 확보하여 시스템의 안정적인 운행을 위한 기초를 다졌다.

정부와 기업의 협동은 보장이다: 수무그룹과 계기공급업체의 고효률협동은 훈련내용이 실제에 부합되고 운수에 부합되도록 확보했으며 후속기술지원메커니즘의 구축은 옥외감시측정소의 장기적인 운행중의 복잡한 문제를 해결하는데 유력한 보장을 제공해주었다.

(2) 미래 전망

후속 자싱시는 이번 설치 디버깅 성과에 기초하여 농촌 생활 오수 모니터링 능력 향상을 진일보 추진할 것이다: 첫째, GNST-SC1000 설비 부설 범위를 확대하여 중점 촌락의 전체 커버리지를 실현한다;둘째, 설비 데이터 전송 우세에 의탁하여 모니터링 데이터와 시설 운송의 연동 분석을 심화한다;셋째, 지혜수무플랫폼의 기능을 지속적으로 최적화하고 감시측정수치와 도시와 농촌의 오수일체화관리체계의 심층적인 융합을 추진하여 가흥시 농촌생태환경의 지속적인 개선에 더욱 유력한 버팀목을 제공해야 한다.