절강성 태주시 령향점 포시구교 경하도 부표 다중파라미터 모니터링 시스템 방안

1. 시스템 건설 배경과 목표

(1) 건설배경

(2) 건설목표

2. 시스템 전체 구조

(1) 프런트엔드 인식 계층

(2) 네트워크 전송 계층

(3) 클라우드 애플리케이션 계층

3. 시스템 핵심 구성과 기술 파라미터

(1) 부표감시소 핵심배치

1. 부표체: 초고분자 폴리에틸렌 재질, 직경 약 408mm, 저중심 설계, 부식 방지, 충돌 방지, 생물 부착 특성을 갖추고 수로 수류 환경에 적응한다;

2. 전력 공급 시스템: 11W 태양광 패널 + 60Ah 리튬이온 배터리 팩을 구성하고 MPPT 자동 전력 포인트 추적 기술을 사용하여 궂은 날씨에 7일 이상 연속 전력 공급을 보장하고 무인 경비 수요를 만족시킨다;

3. 앵커 시스템: 2.5kg의 주철 앵커에 10미터 나일론 로프를 배합하여 부표가 수로의 물 흐름 충격에서 안정적으로 위치하도록 보장하고 모니터링 데이터의 대표성을 보장한다;

4. 보호 장치: GPS 위치, 도난 방지 경보등을 갖추고 설비 위치의 실시간 추적과 안전 경보를 지원한다.

(2) 다중 파라미터 모니터링 지표와 기술 파라미터

(3) 데이터 전송과 클라우드 플랫폼

1. 데이터 전송: 4G 무선 통신 모듈을 사용하여 Modbus/RTU 프로토콜을 지원하며 데이터 업로드 주파수는 사용자 지정 (기본 5분/회) 할 수 있으며 전송 지연은 <1분;중단점 재전송 기능을 갖추고 네트워크 복구 후 자동으로 이력 데이터를 재전송한다;

2. 클라우드 플랫폼 기능:

1. 데이터 시각화: 도표, 곡선 형식으로 실시간/역사 수질 데이터를 나타내고 단일 파라미터 추세 분석과 다중 파라미터 관련성 대비를 지원합니다.

2. 조기경보관리: 수질매개변수 임계값 (예: pH<6.5 또는> 8.5, COD> 50mg/L 등) 을 미리 설정하고 이상시 문자메시지, APP를 통해 경보정보를 푸시하여 조기경보등급분류를 지원한다.

3. 설비 관리: 모니터링 사이트 토폴로지 전시를 지원하고, 실시간으로 설비 온라인 상태, 전력량, 센서 교정 상황을 모니터링하며, 원격으로 채집 주파수와 교정 파라미터를 설정할 수 있다;

4. 보고서 생성: 일/주/월 수질 모니터링 보고서를 자동으로 생성하고, 데이터 도출을 지원하며, 치수 성과 심사에 근거를 제공한다;

5. 다중 협동: 타이저우시"하장 온라인"플랫폼과의 연결 인터페이스를 남겨 데이터 공유와 협동 처리를 실현한다.

4. 시스템 배포 및 구현 프로세스

(1) 모니터링 지점 배치

1. 상류 통제 단면: 시구교 경원두 부근에 배치하여 수로 본저 수질을 모니터링한다;

2. 중류 중점 단면: 빗물 배출구 하류 50미터 지점에 배치하여 몰래 배출한 오수가 수질에 미치는 영향을 중점적으로 모니터링한다;

3. 하류 수출 단면: 시구교경과 영녕하가 만나는 곳에 배치하여 수로의 출수 수질을 모니터링하고 정비 성과를 평가한다.

(2) 구현 프로세스

1. 전기 조사 연구와 방안 최적화: 수로의 수심, 유속, 오염원 분포 등 현장 탐사를 전개하고, 지점 배치와 설비 파라미터를 세분화한다;

2. 설비 통합 및 교정: 센서 조립, 데이터 수집 모듈 배치를 완료하고 실험실 표준 액체 교정을 진행하여 모니터링 정밀도를 확보한다;

3. 현장 설치 및 네트워킹: 부표 감시소 조립을 사전 설정 지점에 투입하고, 앵커 시스템을 고정하며, 4G 네트워크 활성화와 클라우드 플랫폼 도킹을 완료한다;

4. 시스템 연결 및 시험 운행: 데이터 수집, 전송, 전 과정 안정성 테스트, 경보 임계값과 업로드 주파수 최적화;

5. 검수 및 운영 교육: 시스템 기능 검수를 완료하고 관리 직원에게 설비 순찰, 데이터 해독, 고장 처리 등 교육을 제공한다.

5. 운수유지보장체계

(1) 일상운수

1. 센서 유지보수: 2개월마다 프로브 부착물을 정리하고 분기마다 현장 정밀도 검증과 교정을 진행한다.

2. 설비 순검: 반년마다 부표체 완전성, 태양열 패널 청결도, 앵커 시스템 안정성을 검사하고 전력 공급과 통신 기능을 테스트한다;

3. 데이터 품질 제어: 비정상적인 데이터 식별 메커니즘을 구축하여 시간 시퀀스 대비, 센서 데이터 관련성 분석을 통해 간섭 값을 제거하고 데이터의 정확성을 보장한다.

(2) 응급보장

6. 시스템 응용 가치

1. 감독관리 효율 제고: 24시간 무인 경비 모니터링을 실현하고, 데이터 수집 빈도를 분급으로 향상시키며, 전통적으로 매일 1회의 인공 샘플링을 대체하고, 기층 하장 순하 부담을 대폭 경감한다;

2. 정확한 오염 추적: 중점 단면 수질 변화 곡선 분석을 통해 야간 도난 배출 등 은폐 오염원을 빠르게 잠그고 법 집행 처리에 정확한 표적을 제공할 수 있다;

3. 관리 비용 절감: 통합화 설계와 지능화 운영으로 단일 지점 건설 원가를 30% 절감하고 인공 순찰 작업량을 60% 감소시켜 고효율 저비용 감독관리를 실현한다;

4. 치수성과를 공고히 한다: 물환경감독관리의 사후처리가 사전예방통제로 전환되도록 추진하고 시고교경이"물이 맑고 강이 창창하며 해안이 푸르고 경치가 아름답다"는 장기효과관리보호목표를 실현하도록 조력한다.