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수요 기반 관 세척 절감액 추정 도구
화면과 이메일로 결과 제공. 약 3분 소요.
무료 계산기 받기description백서 — Halogen Systems Inc. 및 Sensus (Xylem)
체류 시간 문제 해결
AMI 및 수질 센서 활용
MP5-A에서 시험했습니다. 현재 모델은 MP-5F입니다.
조지아주 Gainesville시는 Halogen MP5-A 센서를 Sensus FlexNet AMI 인프라와 통합하여 원격 막다른 관로에서 수요 기반 자동 플러싱을 구현했습니다. 센서는 184 PSI에서 6개월 동안 가동률 99.875%로 연속 운전했으며 유지보수, 교정 또는 정비 방문이 없었습니다.
이 논문은 통합 구조, 설치 방식, 데이터 흐름 및 운전 결과를 문서화하여 시간 기반 세척에서 상태 기반 세척으로 전환하려는 수도사업자가 재현할 수 있는 모델을 제공합니다.
시험 결과 — 조지아주 Gainesville
99.875%
센서 가동률
2,200회 측정 중 유효하지 않은 측정값 4개
184 PSI
운전 압력
연속 작동 - 압력 조절이 필요하지 않음
6개월
유지보수 없이
가동 중단 또는 예정에 없던 정비 방문 0회
15 분
데이터 업로드 간격
Sensus Smart Gateway를 통해 Xylem Data Lake로 전송
물 체류시간 문제
물은 배수 관망을 이동하면서 수질이 저하됩니다. 정수장을 떠나 고객에게 도달하기까지의 시간인 물 체류 시간은 잔류 소독제 농도 감소와 직접적인 상관관계가 있습니다. 잘 설계된 시스템에도 물 체류 시간 문제가 있으며, 특히 소비량이 너무 적어 물 교체가 충분하지 않은 관망 말단에서 발생합니다.
Gainesville은 처리 공장에서 수 마일 떨어진 시골 지역에 서비스를 제공합니다. 막다른 구역에서는 물 노화로 인해 염소 및 pH 수준이 허용 가능한 범위를 벗어나게 되어 맛과 냄새에 대한 불만이 발생하고 수질을 복원하기 위해 정기적인 세척이 필요했습니다.
수동 플러싱의 문제
자동 플러싱이 없으면 작업팀을 보내 밸브나 소화전을 수동으로 열어야 했습니다. 이로 인해 업무량 변동, 교통, 날씨 및 가용 인력에 따라 일관성이 떨어집니다. 위치에 따라 한 번의 플러싱에 최대 140,000갤런이 필요할 수 있으며, 수질 데이터를 기준으로 플러싱을 시작하지 않으면 작업팀은 종종 과도하게 플러싱하거나 최적 시기를 놓칩니다.
Gainesville이 원격 세척을 구축한 방법
Gainesville은 원격 차단 밸브가 통합된 Sensus ally 수도계량기로 원격 관로 세척 지점을 구축했습니다. 유량이 더 큰 현장에는 ClaVal 개폐 밸브에 연결된 Sensus 2인치 Omni 계량기를 사용하는 새로운 자동 시스템을 개발했습니다. 이를 통해 시는 세척을 원격 제어하고 무수수량 추적을 위한 정확한 세척 수량 기록을 확보합니다.
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원격 제어
Sensus FlexNet AMI를 통해 관로 세척 현장을 원격 제어합니다. 세척을 시작하거나 중지하기 위해 차량을 출동시킬 필요가 없습니다.
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비혼잡 시간대 일정 설정
사용량이 적은 시간(저녁과 밤) 동안 더 낮은 속도로 더 오랜 기간 동안 플러시를 수행하여 시스템 압력에 미치는 영향을 줄입니다.
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부피 추적
Sensus 계량은 플러싱 수량을 정밀하게 기록하여 정확한 무수수량 산정과 시간에 따른 최적화를 가능하게 합니다.
게인즈빌이 Halogen MP5-A를 선택한 이유
이전의 수요 기반 플러싱 시험에서 Gainesville은 원격 염소 모니터링에 온라인 DPD 장비를 사용했지만 충분하지 않다고 판단했습니다. 추운 달에는 pH가 허용할 수 없는 수준으로 상승했습니다. 45일마다 유지보수가 필요했습니다. 장비는 영하의 온도를 견디지 못했습니다. Gainesville에는 더 나은 대안이 필요했습니다.
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염소와 pH 모두 측정
이전 장비는 염소만 측정할 수 있었습니다. Gainesville은 추운 달에 pH가 허용할 수 없는 수준으로 상승한다는 것을 확인했으며, 이에 따라 신뢰할 수 있는 작동 조건 논리를 위해 두 항목의 모니터링이 필수적이었습니다.
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6개월 이상 유지보수 불필요
MP5-A는 최소 6개월 동안 유지보수나 교정이 필요하지 않았으며, 이전 DPD 장비는 45일마다 정비가 필요했습니다.
plumbing
직접 무단수 삽입 설치
운전 중인 배수 본관에 가압 상태로 직접 삽입하여 설치합니다. 영하의 온도에서도 정비 없이 작동하며, 이는 옥외 지하 설비실 설치의 핵심 요건입니다.
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배터리 작동
원격 세척 현장에서 유틸리티 전원이 필요하지 않습니다. 저전력 모드에서는 50 AH 배터리 충전으로 최대 6개월 동안 작동할 수 있습니다.
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폐수 흐름 없음
시료 배관이나 배수가 필요하지 않습니다. 연간 최대 140,000갤런의 폐수를 배출해야 하는 장비와 비교하여 무수수량을 최소화합니다.
speed
트리거 로직에 충분한 분해능
Gainesville 운영자가 정한 기준값인 염소가 0.35 ppm으로 떨어지거나 pH가 8.9로 상승할 때 플러싱을 신뢰성 있게 작동시킬 수 있는 충분한 분해능을 제공합니다.
통합 아키텍처
Halogen MP5-A 인터페이스는 50 AH 충전으로 최대 6개월 배터리 운전을 위한 저전력 모드를 지원합니다. 4개의 4-20 mA 출력이 Sensus Smart Gateway에 연결되어 Xylem Data Lake Dashboard로 데이터를 전송합니다. Smart Gateway가 15분마다 데이터 업로드를 시작합니다.
통수 상태 삽입 설치
시험 현장에서는 배관 깊이와 크기 때문에 지하실 설치 방식을 사용했습니다. 센서는 운전 중인 배관에 일반적인 무단수 천공 장비로 설치하므로 운전을 중단할 필요가 없습니다.
- check_circle분수전 밸브를 먼저 설치
- check_circle흐름에 삽입된 Halogen 센서 어셈블리
- check_circle시료 포트에서 휴대용 비색계로 교정 확인 가능
- check_circle통합 인출기 조립체로 본관을 중단하지 않고 센서 정비 가능
Gen 2 센서 인터페이스
시험 피드백을 바탕으로 Halogen는 몇 가지 개선 사항이 포함된 차세대 인터페이스를 도입했습니다.
- check_circle현장 교정 확인을 위한 Bluetooth 모바일 앱
- check_circle최대 100 AH 배터리용 IP68 배터리 인클로저
- check_circle태양광 패널 연결 포함
- check_circle신뢰성 있는 4개 매개변수 전송을 위한 독립적인 Smart Gateway 트리거 2개
데이터가 보여준 결과
물의 체류 시간이 늘면 염소 농도가 감소하고 관로 세척 후 회복됩니다
Xylem Data Lake의 데이터에 따르면 막다른 부분의 물이 노화됨에 따라 염소 수준이 감소했다가 각 플러시 이벤트 직후에 회복되는 것으로 나타났습니다. 패턴은 일관되고 명확하여 센서 해상도가 플러시를 유발해야 하는 조건을 감지하기에 충분하다는 것을 검증했습니다.
특히 추운 달에 pH가 상승함
pH는 물 체류 시간이 길어지면서 서서히 상승하고 세척 후 하락했습니다. 이 효과는 추운 계절에 훨씬 더 뚜렷했으며, pH 모니터링이 트리거 로직에 필수적임을 확인하고 수요 기반 세척으로 전환하기 전에 두 항목 모니터링을 요구한 결정의 타당성을 입증했습니다.
센서가 실험실 시료와 잘 일치함
Halogen 보고된 값은 교정된 기기를 사용하여 현장에서 수집된 실험실 샘플과 비교되었습니다. 센서는 9월 2024에서 수행된 교정 이후 잘 추적되었습니다. 이는 설치 이후 첫 번째 교정이었습니다. 이전 편차는 초기 교정 정렬의 중요성을 보여주는 반면, 후속 정확도는 장기적인 안정성을 확인합니다.
결론
Gainesville시는 결과에 만족하며 센서를 더 설치할 계획입니다. Halogen MP5-A 센서와 Sensus FlexNet AMI의 조합은 수요 기반 플러싱을 위한 실용적이고 확장 가능한 경로를 제공합니다. 시간 기반 플러싱을 조건 기반 작동으로 바꾸어 물 사용과 차량 출동을 줄이고 문서화된 수질 데이터를 제공합니다.
이후 유리 염소와 모노클로라민을 모두 측정하는 새로운 센서 버전이 모노클로라민을 2차 소독제로 사용하는 지방자치단체를 위해 출시되었습니다. 이는 동일한 접근 방식을 클로라미네이팅 시스템으로 확장한 것입니다.