pH/용존 산소/탁도/전도도/산화환원전위/온도/암모니아 질소 동시 모니터링으로 효율 300% 향상
I. 산업계의 애로사항: 기존 수질 모니터링 방식의 "측정 장비 과잉" 문제
다중 매개변수 수질 검사 분야는 오랫동안 상당한 어려움에 직면해 왔습니다.
- 장비의 확산: 장비당 단일 매개변수 측정으로 인해 현장에 7~8개의 장비가 필요함
- 파편화된 데이터: 데이터가 여러 기기에 분산되어 있어 통합 및 분석에 시간이 많이 소요됨
- 번거로운 교정: 각 장치마다 개별 교정이 필요하므로 유지 보수 비용이 높습니다.
- 응답 지연: 시료 채취부터 최종 보고서 작성까지 최소 2시간 소요
2024년 지방 환경 모니터링 센터의 데이터에 따르면 기존 방식에서는 장비 준비 및 데이터 통합에 전체 작업 시간의 65%가 소요되어 심각한 효율성 병목 현상이 나타났습니다.
II. 기술적 혁신: 다중 매개변수 융합 측정 기술
1. 코어 센서 어레이
- 7개 매개변수 통합 모듈
- 기본 측정 항목: pH, 용존 산소, 탁도, 전도도
- 확장 매개변수: 산화환원전위(ORP), 온도, 암모니아 질소
- 측정 정확도: 국가 표준의 1단계 기기 요구 사항을 충족합니다.
2. 지능형 협업 알고리즘
- 교차 간섭 보상
- pH에 대한 자동 온도 보정
- 광학 측정을 위한 지능형 탁도 보정
- 이온 간섭에 대한 전도도 분리 알고리즘
3. 통합 디자인
- 컴팩트한 구조
- 크기: 직경 45mm × 높이 180mm
- 재질: 316L 스테인리스 스틸 + 사파이어 광학 창
- 보호 등급: IP68, 수심 100m에 적합
III. 성능 검증: 다중 시나리오 테스트 데이터
1. 시 상수도 신청
정수처리장 공정 모니터링 지점에서의 비교 테스트:
전통적인 방법
- 장비 개수: 단일 매개변수 측정기 7대
- 모니터링 시간: 전체 측정 주기 45분
- 필요 인력: 기술자 2명 (협동 근무)
- 월 유지 관리 비용: 약 1,100달러
다중 매개변수 센서 솔루션
- 기기 수: 1대
- 모니터링 시간: 실시간 모니터링, 모든 매개변수 판독값 2분 이내 제공
- 필요 인력: 1인 작업
- 월 유지 관리 비용: 약 200달러
2. 환경 모니터링 응용
하천 단면 모니터링 성능:
- 데이터 일관성: 실험실 분석 결과와 비교했을 때 상관계수 >0.98
- 대응 속도: 오염 사고 발생 시 30분 전 사전 경고 제공
- 안정성: 30일간의 연속 작동 동안 데이터 편차 1% 미만
IV. 상세 기술 사양
1. 매개변수 성능 지표
- pH: 측정 범위 0-14, 정확도 ±0.1
- 용존산소: 측정 범위 0-20mg/L, 정확도 ±0.1mg/L
- 탁도: 측정 범위 0-1000NTU, 정확도 ±1%
- 전도도: 측정 범위 0-200mS/cm, 정확도 ±1%
- ORP: 측정 범위 ±2000mV, 정확도 ±1mV
- 온도 범위: -5~80℃, 정확도: ±0.1℃
- 암모니아 질소: 측정 범위 0-100mg/L, 정확도 ±2%
2. 통신 및 전원 공급
- 출력 인터페이스: RS485, 4-20mA, 무선 전송
- 통신 프로토콜: Modbus, MQTT
- 전원 시스템: DC 12V 또는 태양광 발전
- 소비 전력: 대기 모드 <0.1W, 작동 모드 <5W
V. 적용 시나리오 확장
1. 스마트 물 관리
- 정수처리장의 공정 모니터링
- 배수망의 온라인 수질 모니터링
- 보조 용수 공급 시스템의 수질 안전
2. 환경 규제
- 강과 호수 횡단면에 설치된 자동 모니터링 스테이션
- 온라인 배출구 모니터링
- 수원지 보호를 위한 실시간 조기 경보 시스템
3. 양식업
- 번식 연못의 수질 모니터링
- 양식 시스템의 순환 제어
- 수생 질병에 대한 조기 경보
4. 연구 및 교육
- 현장 연구 모니터링
- 실험실 교육 시연
- 환경과학 교육
VI. 산업 인증 및 표준
1. 자격증명서
- 국가 환경 보호 제품 인증
- 측정기기 규격 승인 인증서
- ISO9001 품질경영시스템 인증
2. 표준 준수
- 수질 분석 기기에 대한 GB/T 표준을 준수합니다.
- 수질 자동 분석기의 기술 요구 사항을 충족합니다.
- 국가환경감시기기품질감독검사센터의 시험 및 승인을 받았습니다.
결론
7가지 매개변수를 한 번에 측정하는 수질 센서의 성공적인 개발은 수질 모니터링 산업에 있어 "기기당 단일 매개변수"에서 "다중 매개변수 통합"으로의 중요한 전환점을 의미합니다. 이 장비는 기존 모니터링 방식의 효율성 한계를 해결할 뿐만 아니라, 지능적이고 통합적인 설계를 통해 수환경 관리를 위한 기술적 해결책을 제시합니다. 사물인터넷(IoT)과 빅데이터 기술의 심층적인 통합을 통해, 이 혁신적인 모니터링 모델은 다양한 분야에서 중요한 역할을 수행할 것입니다.
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1. 다중 매개변수 수질 측정용 휴대용 측정기
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게시 시간: 2025년 11월 20일