KR100395265B1 - 환경기초시설의 통합운영관리를 위한 방법 및 그에 따르는 공정체계 - Google Patents

환경기초시설의 통합운영관리를 위한 방법 및 그에 따르는 공정체계 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원격관리 시스템을 이용한 환경기초시설의 통합운영관리를 위한 방법 및 그에 따르는 공정체계에 관한 것으로서, 상기 방법은 네임 서버에 ID와 패스워드가 입력되면 사용자 인증이 수행되고 환경기초시설의 모니터링 및 감시/통제를 위한 초기화면이 독출되는 단계와, 상기 독출된 초기화면상에 표시되는 각각의 메뉴(인터넷 데이터 센터 메뉴, 환경기초시설 안내 메뉴, 시스템 상태 메뉴, 운영 및 유지보수 관리 메뉴, 지역별 방류수질 현황 메뉴)가 선택되면 환경기초시설 정보가 실시간으로 감시되는 단계와, 상기 감시화면상에 표시된 각각의 계측기기(침사 세정 송풍기, 침사 반출 콘베어, 침사 호퍼 중량, 게이트 개도, 유입게이트 개도)가 선택되면 상기 선택된 계측기기에 대한 제어를 지시하는 메시지가 하달되는 단계와, 상기 하달된 메시지에 따라 계측기기가 제어되고, 상기 제어 결과가 화면상에 표시되는 단계로 이루어지며, 상기 공정체계는 계측기기의 정상 가동을 위한 처리시설 관리 단계(정상가동 단계)와 계측기기의 최적 운전을 위한 처리시설 운전 단계(최적운전 단계)로 구분되고, 상기 처리시설 관리 단계는 일정점검 및 주기점검으로서, 데이터베이스화된 기기 기록 자료, 검사대장, 공정계획 및 검사자료 관리대장을 참조하여 계측기기에 대한 검사가 수행되는 단계와, 상기 일상점검 및 주기점검 결과에 따라 개보수 수행 여부에 대한 판단이 이루어지는 단계와, 상기 판단 결과, 개보수를 수행할 경우에는 개보수의 규모가 결정되는 단계와, 상기 결정된 규모가 소규모인 경우에는 해당 계측기기를 보수하기 위한 메시지가 통지되는 단계와, 상기 결정된 규모가 대규모인 경우에는 해당 계측기기에 대한 수명 초과 여부가 확인되는 단계와, 상기 확인 결과, 수명이 초과되지 않은 경우 해당 계측기기를 개량하기 위한 메시지가 통지되고, 수명이 초과된 경우 해당 계측기기를 교체하기 위한 메시지가 통지되는 단계와, 상기 개보수 수행 여부에 대한 판단이 이루어지는 단계에서의 판단 결과, 개보수를 수행하지 않을 경우에는 처리시설 운전 단계로 진입하는 단계로 구성되고, 상기 처리시설 운전 단계는 차집관로, 중계펌프장, 유입수질, 방류수질, 유량상태 등을 참조하여 하수 수질에 대한 제어가 수행되는 단계와, 상기 하수 수질 제어에 대한 분석 결과를 확인하여 분석 결과가 정상적으로 될 때 기기운전 방법이 결정되어지는 단계와, 상기 기기운전 방법이 결정된 후 유출 수질 규제준수 여부를 확인하는 단계와, 상기 확인 결과, 수질규제를 준수하지 않고 있으면 유입수 상태를 분석하고, 유입수량의 조절, 과소유량의 조절 및 송풍량의 조절을 통해 상기 수질규제를 준수하게 될 때 방류수역에 자동으로 방류되도록 메시지가 통지되는 단계로 이루어진 환경기초시설의 통합운영관리를 위한 방법 및 그에 따르는 공정체계를 제공한다.

Description

환경기초시설의 통합운영관리를 위한 방법 및 그에 따르는 공정체계{An integrated operating method for infrastructure and therefor process system}
본 발명은 분산되어 있는 환경기초시설들을 통합관리하기 위한 것으로, 특히 상수원 및 방류수 등의 수질오염 상태와 하수종말처리시설 및 마을하수처리시설의 처리 공정들을 그래픽 및 이미지 등의 다양한 표현기법을 활용해 웹 상에서 모니터링, 감시/통제할 수 있도록 함으로써, 수질 오염의 비상사태에 대비할 수 있고, 실시간 감시/통제 기능과 사전 경보 체계를 구축할 수 있는 환경기초시설의 통합운영관리를 위한 방법 및 그에 따르는 공정체계에 관한 것이다.
일반적으로, 환경보전을 위한 사업으로 하수종말처리시설, 마을하수처리시설, 분뇨처리시설, 폐수종말처리시설, 축산폐수공동처리시설 등과 같은 환경기초시설들을 지속적으로 설치하고 있다. 민간부분에서도 분뇨정화조 및 오수정화조와 같은 합병정화조는 물론 사업장에 각종 자가방지시설을 운영하고 있는 실정이다.
국가적인 차원에서 볼 때 모든 환경기초시설 분야는 건설비와 운영관리비에 있어서 막대한 투자가 진행되고 있으며, 향후에는 더욱 증대될 것으로 판단되는 바, 이에 대한 합리적인 대책 수립 방안이 필요하다.
특히, 상이한 법규와 행정 시스템 하에서 환경기초시설들이 운영됨으로써, 기술적 비효율성은 물론 비경제적인 요인이 심화되어 각 지자체별로 운영되고 있는 이들 환경기초시설들을 통합 운영할 수 있는 방안이 절실히 요구된다.
따라서, 본 발명은 대기오염 상태, 상수원 및 방류수 등의 수질오염 상태와 하수종말처리시설의 처리 공정들을 그래픽 및 이미지 등의 다양한 표현기법을 활용해 웹 상에서 모니터링, 감시/통제할 수 있도록 함으로써, 기술적 비효율성은 물론 비경제적인 요인을 해결할 수 있는 원격관리 시스템을 이용한 환경 기초시설의 통합운영관리를 위한 방법 및 그에 따르는 공정체계를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원격관리 시스템을 이용한 환경기초시설의 통합운영관리를 위한 방법 및 그에 따르는 공정체계에 관한 것으로서, 상기 방법은; 네임 서버에 ID와 패스워드가 입력되면 사용자 인증이 수행되고 환경기초시설의 모니터링 및 감시/통제를 위한 초기화면이 독출되는 단계와, 상기 독출된 초기화면상에 표시되는 각각의 메뉴(인터넷 데이터 센터 메뉴, 환경기초시설 안내 메뉴, 시스템 상태 메뉴, 운영 및 유지보수 관리 메뉴, 지역별 방류수질 현황 메뉴)가 선택되면 환경기초시설 정보가 실시간으로 감시되는 단계와, 상기 감시화면상에 표시된 각각의 계측기기(침사 세정 송풍기, 침사 반출 콘베어, 침사 호퍼 중량, 게이트 개도, 유입게이트 개도)가 선택되면 상기 선택된 계측기기에 대한 제어를 지시하는 메시지가 하달되는 단계와, 상기 하달된 메시지에 따라 계측기기가 제어되고 , 상기 제어 결과가 화면상에 표시되는 단계로 이루어지며, 상기 공정체계는 계측기기의 정상 가동을 위한 처리시설 관리 단계(정상가동 단계)와 계측기기의 최적 운전을 위한 처리시설 운전 단계(최적운전 단계)로 구분되고, 상기 처리시설 관리 단계는 일정점검 및 주기점검으로서, 데이터베이스화된 기기 기록 자료, 검사대장, 공정계획 및 검사자료 관리대장을 참조하여 계측기기에 대한 검사가 수행되는 단계와, 상기 일상점검 및 주기점검 결과에 따라 개보수 수행 여부에 대한 판단이 이루어지는 단계와, 상기 판단 결과, 개보수를 수행할 경우에는 개보수의 규모가 결정되는 단계와, 상기 결정된 규모가 소규모인 경우에는 해당 계측기기를 보수하기 위한 메시지가 통지되는 단계와, 상기 결정된 규모가 대규모인 경우에는 해당 계측기기에 대한 수명 초과 여부가 확인되는 단계와, 상기 확인 결과, 수명이 초과되지 않은 경우 해당 계측기기를 개량하기 위한 메시지가 통지되고, 수명이 초과된 경우 해당 계측기기를 교체하기 위한 메시지가 통지되는 단계와, 상기 개보수 수행 여부에 대한 판단이 이루어지는 단계에서의 판단 결과, 개보수를 수행하지 않을 경우에는 처리시설 운전 단계로 진입하는 단계로 구성되고, 상기 처리시설 운전 단계는 차집관로, 중계펌프장, 유입수질, 방류수질, 유량상태 등을 참조하여 하수 수질에 대한 제어가 수행되는 단계와, 상기 하수 수질 제어에 대한 분석 결과를 확인하여 분석 결과가 정상적으로 될 때 기기운전 방법이 결정되어지는 단계와, 상기 기기운전 방법이 결정된 후 유출 수질 규제준수 여부를 확인하는 단계와, 상기 확인 결과, 수질규제를 준수하지 않고 있으면 유입수 상태를 분석하고, 유입수량의 조절, 과소유량의 조절 및 송풍량의 조절을 통해 상기 수질규제를 준수하게 될 때 방류수역에 자동으로 방류되도록 메시지가 통지되는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징은 다음과 같다.
본 발명은 분산되어 있는 오수처리시설, 하수종말처리시설, 수계관리시설 등의 시스템을 최소한의 인원으로 중앙 집중식 통합관리가 가능하다.
실시간 현장처리가 가능하고, 관리인원의 최소화, 원격관리 시스템(TMS)의 자동화로 글로벌(Global) 통합 관리가 가능하며, 단위시설에 분산되어 있는 관리자들을 중앙의 최소 인원으로 대체할 수 있으며, 경영합리화, 물류비용 절감, OA와 FA의 통합을 이룰 수 있다.
웹 브라우저(Web Browser) 적용으로 원거리에서도 자료의 신속한 처리가 가능하며, 표준 프로토콜의 사용으로 기존 시스템과의 완벽한 인터페이스를 통한 데이터 종합관리가 가능하다.
환경기초시설 관리자가 가정이나 회사 등 그 어느 장소에서도 인터넷을 통해언제 어디서나 관리가 가능하다.
웹 브라우저를 통해 상시 데이터를 손쉽게 받아 볼 수 있으며, 연간, 월간, 주간 및 일간 환경 상황 리포트를 인터넷을 통하여 웹 문서와 이메일(E-mail) 형태로 받아 볼 수 있어 현장의 이상유무를 즉시 확인 할 수 있다.
그리고, 환경기초시설 관리자는 웹 브라우저를 통해 환경관리에 대한 전문업체의 여러 가지 서비스를 받을 수 있고, 모니터링 및 응급복구에 대한 신속한 서비스를 받을 수 있다.
도 1은 웹 상에서의 인증 시스템 화면을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 원격관리 시스템을 이용한 환경기초시설의 통합운영 방법을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 지역 환경기초시설의 하수종말처리시설을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 지역 환경기초시설의 마을하수처리시설을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 지역 환경기초시설 안내 메뉴에서 각 지역 환경기초 시설 메뉴 중 하수종말처리시설 안내 내용을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 지역 환경기초시설 안내 메뉴에서 각 지역 환경기초 시설 메뉴 중 마을하수처리시설 안내 내용을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 지역 환경기초시설의 시스템 상태를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 운영 및 유지보수 관리 메뉴 중 운전관리, 예비품 관리 또는 운전 및 점검일지 내용을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 하수종말처리시설의 지역별 방류수질 현황을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 원격관리 시스템을 이용한 환경기초시설의 통합운영 방법에 따른 공정체계를 설명하기 위해 도시한 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
21 : 인터넷 데이터 센터 메인 메뉴
22 : 환경 기초시설 안내 메뉴
23 : 시스템 상태 메뉴
24 : 운영 및 유지보수 관리 메뉴
25 : 지역별 방류수질 현황 메뉴
환경기초시설의 통합운영을 결정하는데 있어 중요한 인자중의 하나는 통합의 지역범위를 결정하는데 있고, 거의 모든 환경기초시설들은 처리구역을 갖으며, 크게 지역 통합운영과 광역 통합운영으로 구분할 수 있다.
지역 통합운영의 경우는 도시별 통합형태로 유역을 고려하는 광역 통합운영 보다 범위가 소규모이며, 기초지자체(기초지방자치단체)가 사업주체이므로 계획의 신속성과 통일성 및 탄력성을 유지할 수 있다. 광역 통합운영의 경우는 2개 이상의 기초지자체가 해당되는 경우가 많으며, 낙동강과 같이 수 개의 광역지자체가 연관되는 경우가 있다. 광역 통합운영의 시행여부와 형태는 유역의 특성에 따라 좌우되며 경제성과 기초시설 설치효과를 극대화 할 수 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 지역 통합운영 및 광역 통합운영 방법을 설명하기 위한 것으로, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 웹 상에서의 인증 시스템 화면을 나타낸 도면이다. 웹 상의 홈페이지 메뉴 중에서 환경기초시설 통합관리 메뉴를 선택될 때, 인증시스템 화면이 웹상에 독출되게 된다. 인증 시스템 화면은 환경기초시설 통합운영관리를 위한 인터넷 데이터 센터(Internet data center: IDC)(11) 화면과, 회원 ID 입력(12), 패스워드(비밀번호) 입력(13) 및 로그인(14) 메뉴로 구성된다.
ID와 패스워드가 입력되면 사용자 인증이 수행된다. 이때, 랜 (RAN) 혹은 직렬 포트(PPP)를 통해 인터넷망에 연결된 환경기초시설 통합운영관리를 위한 네임 서버(Name server; 도시 안됨)에 접속된다. 네임 서버는 사용자 ID와 패스워드가 인증된 사용자에 한해 운영 서비스를 수행하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 환경기초시설의 통합운영 방법을 설명하기 위해 도시한 메인 화면을 나타낸 도면이다. 인터넷 데이터 센터 메인 메뉴(21)와, 환경기초 시설 안내 메뉴(22), 시스템 상태 메뉴(23), 운영 및 유지보수 관리 메뉴(24), 지역별 방류수질 현황 메뉴(25) 등으로 구성된다.
상술한 바와 같이 구성된 각각의 메뉴를 상세히 설명하면 다음과 같다.
인터넷 데이터 센터 메인 메뉴(21)는 인터넷을 이용한 환경기초시설의 감시/통제 및 모니터링을 위한 주 화면으로서, 각 지역 환경기초시설(21-1 내지 21-3)과 지도(21-4)로 구성된다.
각 지역 환경기초시설(21-1 내지 21-3)에는 다수의 하수종말처리시설(A, B, ...)과 마을하수처리시설(A, B, C, ...)들로 구성된다. 각 하수종말처리시설(A, B, ...) 및 마을하수처리시설(A, B, C, ...) 들이 마우스 커서에 의해 선택되면, 해당 하수종말처리시설(A, B, ...) 및 마을하수처리시설(A, B, C, ...)에 대한 관련정보(처리장명, 시설용량, 시공사, 처리장위치, 처리방식 등)의 팝업 메뉴가 웹 화면상에 독출되어 운영자는 해당 환경기초시설에 대한 정보를 쉽게 감시할 수 있게 된다.
또한, 지도(21-4)상에는 다수의 지역 환경기초시설들로 구성된다. 지도(21-4)상에 분포되어 있는 각 지역 환경기초시설들이 마우스 커서에 의해 선택되면, 해당 지역 환경기초시설(21-1 내지 21-3)의 메뉴 바가 반전되어 표시됨으로써, 해당 지역 환경기초시설의 위치를 지리적으로 쉽게 확인할 수 있게 된다.
상기 인터넷 데이터 센터 메인 메뉴(21)에서 각 지역 환경기초시설(21-1 내지 21-3) 내의 하수종말처리시설(A, B, ...)들이 마우스 커서에 의해 선택되면, 도 3a에 나타낸 바와 같이 화면 중앙에는 해당 하수종말처리시설에 대한 인터넷 데이터 센터 화면(31)이 독출된다. 화면 좌측에는 인터넷 데이터 센터의 통합운영 메뉴(32)가 독출되고, 화면 상단에는 해당 하수종말처리시설에 대한 안내(33), 시스템 상태(34), 운영 및 유지보수 관리(35), 지역별 방류수질 현황(36) 등의 메뉴가 독출된다. 화면 우측에는 해당 하수종말처리시설에 대한 처리 시설 메뉴(37)가 독출된다.
화면 좌측의 인터넷 데이터 센터의 통합운영 메뉴(32)는 처음으로 가기(인터넷 데이터 센터 메인 화면), 각 지역 환경기초시설의 하수종말처리시설과 마을하수처리시설, 관련사이트, 운영자 포럼 및 인터넷 원격제어 등의 메뉴로 구성된다.
처리 시설 메뉴(37)는 침사지 설비, 유입펌프장 설비, 최초침전지 설비, 포기조 설비, 최종 침전지 설비, 방류수 설비, 급수 설비, 송풍기 설비, 농축조 설비, 탈수기 설비, 상배수 펌프 설비 시스템 상태 및 전력감시 메뉴로 구성된다.
예를 들어, 인터넷 데이터 센터의 통합운영 메뉴(32), 하수종말처리시설에 대한 안내(33), 시스템 상태(34), 운영 및 유지보수 관리(35), 지역별 방류수질 현황(36) 및 처리 시설 메뉴(37) 중 어느 한 메뉴가 마우스 커서에 의해 선택되면, 해당 메뉴가 웹 화면에 독출되게 된다.
일 예로, 처리 시설 메뉴(37)에서 침사지 설비가 마우스 커서에 의해 선택되면, 도 3b에 나타낸 바와 같이 해당 하수종말처리시설의 침사지 설비 화면이 독출되게 된다.
도 3b는 환경기초시설을 구성하는 각종 센서와 기기들을 감시/제어하는 실시예를 보여준다. 상기 웹 화면상에 독출된 계측기기 즉, 상기 웹 화면에서 자바 애플렛(Java Applet)으로 구성된 버튼(침사 세정 송풍기, 침사 반출 콘베어, 침사 호퍼 중량, 게이트 개도, 유입게이트 개도 등)들이 마우스 커서에 의해 선택되면 도 3c에 나타난 바와 같이 웹 화면상에서 계측기기의 제어상태가 독출되고, 그 결과를 실시간으로 감시할 수 있게 된다.즉, 도 3c는 일예로 게이트 개도 상태가 95% 오픈(OPEN)된 상태를 나타내며, 마우스로 제어(OPEN, CLOSE)가 가능하다.
또한, 인터넷 데이터 센터 메인 메뉴(21)에서 각 지역 환경기초시설 내의 마을하수처리시설(A, B, C, ...)들이 마우스 커서에 의해 선택되면, 도 4에 나타낸 바와 같이 화면 중앙에는 마을하수처리시설 메인 화면(41)과, 유입수(41-1), 침사지(41-2), 슬러지농축저류조(41-3), 유량조정조(41-4), 접촉폭기조 제1실(41-5), 접촉폭기조 제2실(41-6), 방류펌프조(41-7), 방류수(41-8), 소독조(41-9), 방류펌프(41-10), 침전조(41-11), 에어(AIR) 배관(41-12) 메뉴 및 기계실(41-13)의 적산전력량계 메뉴 등이 표시된다. 화면 좌측에는 인터넷 데이터 센터의 통합운영 메뉴(42)가 표시된다. 화면 우측에는 해당 마을하수처리시설에 대한 안내 메뉴(43)와 전체 단면 보기 메뉴(44)가 표시된다.
상기 인터넷 데이터 센터의 통합운영 메뉴(42)는 처음으로 가기(인터넷 데이터 센터 메인 화면), 각 지역 환경기초시설의 하수종말처리시설과 마을하수처리시설, 관련사이트, 운영자 포럼 및 인터넷 원격제어 등의 메뉴로 구성된다.
상기와 마찬가지로, 상기 각각의 메뉴들이 마우스 커서에 의해 선택되면 해당 메뉴로 화면이 독출되게 되며, 상기 도 3b 및 도 3c에서 설명드린 바와 같이 웹 화면상에서 실시간으로 감시 또는 제어할 수 있게 된다.
마을하수처리시설에 대한 안내 메뉴(43)는 처리장명, 설계유량, 공법, 위치, 시공사 등의 정보가 표시된다.
한편, 도 2의 메인 화면에서 환경기초시설 안내 메뉴(22)는 다수의 지역 환경기초시설 메뉴로 구성되고, 각각의 지역 환경기초시설 메뉴에는 다수의 하수종말처리시설(A, B, ...)과 마을하수처리시설(A, B, C, ...)들로 구성된다.
상기 환경기초시설 안내 메뉴(22)는 각 환경기초시설에 대한 상세한 정보를 나타내 주며, 여기에 사이트 코드, 설치장소, 처리장 면적, 건물면적, 시설용량, 처리방법, 배수구역, 인구 등이 표시된다.
상기 환경기초시설 안내 메뉴(22)에서 각 지역 환경기초시설 메뉴 중 하수종말처리시설(A, B, ...)들이 마우스 커서에 의해 선택되면, 도 5에 나타낸 바와 같이 화면 중앙에는 해당 하수종말처리시설의 지도(51)가 표시된다. 화면 좌측에는 인터넷 데이터 센터의 통합운영 메뉴(52)가 표시된다. 화면 상단에는 해당 하수종말처리시설에 대한 안내(53), 시스템 상태(54), 운영 및 유지보수 관리(45), 지역별 방류수질 현황 (56) 등의 메뉴가 표시된다. 화면 우측에는 해당 하수종말처리시설에 대한 처리 정보 메뉴(57)가 표시된다.
상기 지도(51)에 표시된 하수종말처리시설이 마우스 커서에 의해 선택되면 곧바로 해당 하수종말처리시설 화면으로 이동하게 된다. 또한, 상기 해당 하수종말처리시설에 대한 처리 정보 메뉴(57)는 안내 화면과, 일반현황, 시설현황, 인원 및 조직도, 처리시설 설계기준, 시설명세 등으로 구성된다. 안내 화면의 내용으로는 처리장명칭, 처리장 위치, 시설용량, 처리방식 등이 표시된다. 그리고, 시설명세는 토목건축시설물, 기계시설물, 전기시설물, 계장시설물 메뉴로 구성된다.
마찬가지로, 상기 각각의 메뉴들이 마우스 커서에 의해 선택되면 해당 하수종말처리시설의 정보가 표시되는 화면으로 이동하게 되고, 상기 도 3b 및 도 3c에서 설명드린 바와 같이 웹 화면상에서 실시간으로 감시 또는 제어할 수 있게 된다.
또한, 상기 환경기초시설 안내 메뉴(22)에서 지역 환경기초시설 메뉴 중 마을하수처리시설(A, B, C, ...)을 마우스로 클릭하면, 도 6에 나타낸 바와 같이 화면 중앙에는 해당 마을하수처리시설의 지도(61)가 표시된다. 화면 좌측에는 인터넷 데이터 센터의 통합운영 메뉴(62)가 표시된다. 화면 상단에는 해당 마을하수처리시설에 대한 안내(63), 시스템 상태(64), 운영 및 유지보수 관리(65), 지역별 방류수질 현황(66) 등의 메뉴가 표시된다. 화면 우측에는 해당 마을하수처리시설에 대한 안내 정보화면(67)이 표시된다.
상기 지도(61)에 표시된 마을하수처리시설을 마우스로 클릭하면 곧바로 해당 마을하수처리시설 화면으로 이동하게 된다. 또한, 상기 해당 마을하수처리시설에 대한 안내 정보화면(57)의 내용은 처리장명칭, 처리장 위치, 시설용량, 처리방식 등이 표시된다.
또한, 도 2의 메인 화면에서 시스템 상태 메뉴(23)는 다수의 지역 환경기초 시설 메뉴와 지역별 방류수질 현황 메뉴로 구성되고, 각각의 지역 환경기초시설은 다수의 하수종말처리시설(A, B, ...)과 마을하수처리시설(A, B, C, ...)들로 구성된다.
상기 시스템 상태 메뉴(23)는 각 환경기초시설의 센서와 공정 등의 시스템 상태를 파악할 수 있게 된다. 그리고, 현장에서 전송되는 측정값이 시간에 따라 기억되어 운영 데이터베이스(DB)로 구축되게 된다. 이 데이터베이스는 그때까지의 측정값의 평균, 최대, 최소 값의 표시와, 일일, 주간, 월간 자료를 받아볼 수 있게 한다.
상기 시스템 상태 메뉴(23)에서 지역 환경기초시설의 하수종말처리시설(A, B, ...)들이 마우스 커서에 의해 선택되면, 도 7에 나타낸 바와 같이 화면 중앙에는 해당 하수종말처리시설의 시스템 상태 메뉴(71-1) 및 시스템 상태 그래프(71-2)가 표시된다. 화면 좌측에는 인터넷 데이터 센터의 통합운영 메뉴(72)가 표시된다. 화면 상단에는 해당 하수종말처리시설에 대한 안내(73), 시스템 상태(74), 운영 및 유지보수 관리(75), 지역별 방류수질 현황(76) 등의 메뉴가 표시된다. 화면 하단에는 해당 하수종말처리시설에 대한 데이터 검색 메뉴(77)가 표시된다. 상기 데이터 검색 메뉴(77)는 운용자가 원하는 검색일자를 입력하여 모니터링 할 수 있게된다.
상기 화면 중앙의 해당 하수종말처리시설의 시스템 상태 메뉴(71-1)는 크게 송풍기동과 데이터 보고서 메뉴로 구성되며, 송풍기동 메뉴는 침사지, 송풍기설비, 유입펌프장, 최초침전지, 포기조, 최종침전지, 방류수질분석, 유입/방류수 유량 메뉴 등으로 구성되며, 데이터 보고서 메뉴는 일일, 주간 및 월간 데이터 메뉴로 구성된다.
또한, 상기 시스템 상태 메뉴(23)에서 지역 환경기초시설의 마을하수처리시설(A, B, C, ...)들이 마우스 커서에 의해 선택되면, 도 4에 도시된 바와 같이 해당 마을하수처리시설의 화면으로 이동되게 된다.
그리고, 상기 시스템 상태 메뉴(23)에서 지역별 방류수질 현황 메뉴를 마우스로 클릭하면, 운전관리, 예비품 관리 또는 운전 및 점검일지 메뉴 등의 화면으로 이동되게 된다.
도 2의 메인 화면에서 운영 및 유지보수 관리 메뉴(24)는 운전관리, 예비품 관리, 운전 및 점검일지, 운영자 포럼, 현장감시 및 통합 메시징 시스템 서비스 (UMS service) 메뉴로 구성된다. 운영자 포럼 메뉴는 공지사항, 게시판 및 질문과 응답 메뉴로 구성된다.
상기 운영 및 유지보수 관리 메뉴(24)는 환경기초시설의 운영 및 유지보수와 관련된 프로그램의 집합으로서, 운영자가 매일매일 작성해야 하는 기기점검 일지와 예비품 목록관리, 설비 유지관리 지침서, 운전메뉴얼 등이 표시되어 운영자 및 관리자가 인터넷에 접속하여 일지 작성과 기기 이상시의 대책을 손쉽게 접근할 수 있도록 해준다.
상기 운영 및 유지보수 관리 메뉴(24) 중 운전관리, 예비품 관리 또는 운전및 점검일지 메뉴들이 마우스 커서에 의해 선택되면, 도 8에 나타낸 바와 같이 화면 중앙에는 해당 지역 환경기초시설의 운영관리 메뉴(81)가 표시된다. 화면 좌측에는 인터넷 데이터 센터의 통합운영 메뉴(22)가 표시된다. 화면 상단에는 해당 하수종말처리시설에 대한 안내(83), 시스템 상태(84), 운영 및 유지보수 관리(85), 지역별 방류수질 현황(86) 등의 메뉴가 표시된다.
상기 지역 환경기초시설의 운영관리 메뉴(81) 중 운전관리 메뉴는 기기별 운전조작 메뉴와 기기별 점검주기 메뉴로 구성된다. 상기 기기별 운전조작 메뉴는 침사지, 최초침전지, 포기조, 최종침전지, 농축조, 사여과기 및 슬러지탈수기 메뉴 등으로 구성된다. 기기별 점검주기 메뉴는 유입침사설비, 유입펌프장설비, 최초침전지설비, 포기조설비, 최종침전지설비, 용수공급설비, 농축조설비, 송풍기설비 및 슬러지침수설비 메뉴 등으로 구성된다.
상기 지역 환경기초시설의 운영관리 메뉴(81) 중 예비품 관리 메뉴는 기계류, 수배전반, MCC 반, 현장조작반, 감시반/그래픽판넬, 영상감지장치 및 DCS 설비 및 현장계측기 메뉴 등으로 구성된다.
상기 지역 환경기초시설의 운영관리 메뉴(81) 중 일지관리 메뉴는 수질 및 슬러지 운전일지, 시설물 가동일지, 시설물 점검일지, 중앙전기실 점검일지, 유입 펌프 가동일지, 송풍기 가동일지, 탈수기 가동일지 및 실험실 점검일지 메뉴 등으로 구성된다.
상기와 마찬가지로 상기 메뉴들이 마우스 커서에 의해 선택되면 해당 하수종말처리시설의 정보가 표시되는 화면으로 이동되게 된다.
도 2의 메인 화면에서 지역별 방류수질 현황 메뉴(25)는 다수의 지역환경기초시설 메뉴로 구성된다.
상기 지역별 방류수질 현황 메뉴(25)는 각 환경기초시설의 운영 현황을 대별할 수 있는 법적 방류수질 기준과 배출 방류 수질을 나타내 주는 화면으로서, 각 환경기초시설이 선택될 때, 측정 항목인 pH, 생화학적 산소 요구량(BOD), 부유 물질 농도(SS), 방류 유량 등이 표시되며, 법적 방류수질기준을 초과하는 경우에는 적색 점등으로 운영 및 관리자에게 이상 상황을 통지하는 기능을 수행하게 된다.
각 지역 환경기초시설들이 마우스 커서에 의해 선택되면, 도 9에 나타낸 바와 같이 화면 중앙에는 각 하수종말처리시설 및 마을하수처리시설의 방류수질 현황 화면(91)이 표시된다. 화면 좌측에는 인터넷 데이터 센터의 통합운영 메뉴(92)가 표시된다. 화면 상단에는 해당 하수종말처리시설에 대한 안내(93), 시스템 상태(94), 운영 및 유지보수 관리(95), 지역별 방류수질 현황(96) 등의 메뉴가 표시된다.상술한 바와 같이 본 발명을 보다 구체적으로 요약하여 설명하면, 환경기초시설 통합운영관리를 위한 네임 서버에 ID와 패스워드가 입력되면 사용자 인증이 수행되고 통합운영 감시 및 제어를 위한 환경기초시설의 웹 화면이 초기화 되게 된다. 이후, 상기 초기화된 환경기초시설의 웹 화면상에 표시되는 각각의 메뉴(인터넷 데이터 센터 메뉴, 환경기초시설 안내 메뉴, 시스템 상태 메뉴, 운영 및 유지보수 관리 메뉴, 지역별 방류수질 현황 메뉴 등)가 마우스 커서에 의해 선택되면 환경기초시설 정보가 웹 화면상에서 실시간으로 감시되게 된다. 상기 웹 화면상에 표시된 각각의 계측기기가 마우스 커서에 의해 선택되면 계측기기 제어를 수행하게 되며, 상기 계측기기 제어 결과가 웹 화면상에 독출되고, 상기 결과에 따라 계측기기들을 제어하게 된다.
도 10은 본 발명에 따른 원격관리 시스템을 이용한 환경기초시설의 통합운영 방법에 따른 공정체계를 설명하기 위해 도시한 흐름도 이다.
환경기초시설(하수종말처리시설, 마을하수처리시설)(100)의 공정체계는 크게 처리시설 관리 단계(정상가동)(101)와 처리시설 운전 단계(최적운전)(201)로 구분된다.
먼저, 처리시설 관리 단계(정상가동)(101)의 공정체계를 설명하면 다음과 같다.
일상점검 및 주기점검(102)으로서, 데이터베이스화 된 기기기록 자료, 검사대장, 공정계획 및 검사자료 관리 대장 등을 참고로 하여 계측기기에 대한 기기검사(103)가 수행되게 된다. 이후, 상기 일상점검 및 주기점검 결과에 따라 단계(104)에서 개보수 수행 여부에 대한 판단이 이루어지게 된다. 즉, 데이터베이스화된 고장기록자료, 기기수명 관리대장, 기기개선 계획 등을 참고로 하여 기기 개선(105)에 대한 개보수 수행 여부에 대한 판단이 이루어지게 된다. 개보수를 수행할 경우에는 단계(106)에서 개보수의 기간, 규모가 결정되게 된다. 이후 단계(107)에서 분류 규모를 확인하여 소규모 분류인 경우에는 해당 계측기기를 보수하기 위한 메시지가 통지되게 된다. 상기 보수하기 위한 메시지가 통지되면 관리자는 보수(109) 비용에 대한 예산 확보(110) 후 업체를 선정(111)하여 장비를 정상화(119) 한다. 상기 단계(107)에서 대규모 분류인 경우에는 기기 수명 초과 여부가 확인(108)되게 된다. 기기 수명이 초과되지 않은 경우, 해당 계측기기를 개량하기 위한 메시지가 통지되고, 관리자는 개량(112)에 따른 예산 확보(113) 후 업체를 선정(114)하여 장비를 정상화(119) 한다. 상기 단계(108)에서 기기 수명이 초과된 경우, 해당 계측기기를 교체하기 위한 메시지가 통지되고, 관리자는 교체(116)에 따른 예산 확보(117) 후 업체를 선정(118)하여 장비를 정상화(119) 한다. 상기 장비가 정상화(119)되면 일상점검 및 주기점검을 수행하는 단계(102)로 복귀되여 상기 과정이 반복 수행되게 된다.
한편, 상기 개보수 수행 여부에 대한 판단이 이루어지는 단계(104)에서 개보수를 수행하지 않을 경우에는 최적운전 상태의 처리시설 운전 단계(201)로 진입하게 된다.
처리시설 운전(201)에 대한 공정체계를 단계별로 설명하면 다음과 같다.
하수제어(202)로서, 차집관로, 중계펌프장, 유입수질, 방류수질, 유량상태 등을 참고하여 하수수질에 대한 제어(203)가 수행 된다. 이후 단계(204)로 진행하여 하수제어에 대한 분석 결과를 확인한다. 분석결과 비정상이면 하수제어를 반복적으로 수행하게 되고 정상적으로 될 때 기기운전 방법이 결정(205)되어지게 된다. 이후 단계(206)에서 유출 수질 규제준수 여부를 확인하게 된다. 확인 결과 규제를 준수하지 않고 있으면 유입수 상태를 분석(207)하게 된다. 유입수 분석자료(208)는 분석작업의 표준대장, 공정계획, 분석자료관리 등이 있다. 이후 단계(209)에서 각 기기들을 검사한 후 단계 (210)에서 유입수량의 조절, 과소유량의 조절 및 송풍량의 조절을 통해 기기운전 방법을 연구한 후 상기 기기운전 방법 결정 단계(205)로 복귀하게 된다. 기기운전 방법 연구(211) 대상은 하수처리, 슬러지처리 및 운전자료관리 등이 있다. 한편, 상기 단계(206)에서 규제를 준수하고 있으면 방류수역(212)에 자동으로 방류되도록 메시지가 통지되게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함으로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 대기오염 상태, 상수원 및 방류수 등의 수질오염 상태와 하수종말처리시설의 처리 공정들을 그래픽 및 이미지 등의 다양한 표현기법을 활용해 웹 상에서 모니터링, 감시/통제할 수 있도록 함으로써, 기술적 비효율성은 물론 비경제적인 요인을 해결할 수 있으며, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 본 발명은 분산되어 있는 오수처리시설, 하수종말처리시설, 수계관리시설 등의 시스템을 최소한의 인원으로 중앙 집중식 통합관리가 가능하다.
둘째, 실시간 현장처리가 가능하고, 관리인원의 최소화, 원격관리 시스템의 자동화로 글로벌 통합 관리가 가능하며, 단위시설에 분산되어 있는 관리자들을 중앙의 최소 인원으로 대체할 수 있으며, 경영합리화, 물류비용 절감, OA와 FA의 통합을 이룰 수 있다.
셋째, 웹 브라우저 적용으로 원거리에서도 공중회선을 통해 자료의 신속한 처리 및 제어가 가능하며, 표준 프로토콜의 사용으로 기존 시스템과의 완벽한 인터페이스를 통한 데이터 종합관리 및 제어가 가능하다.
넷째, 환경기초시설 관리자가 가정이나 회사 등 그 어느 장소에서도 인터넷을 통해 언제 어디서나 웹 화면상에서 실시간으로 감시 및 제어할 수 있다.
다섯째, 웹 브라우저를 통해 상시 데이터를 손쉽게 받아 볼 수 있으며, 연간, 월간, 주간 및 일간 환경 상황 리포트를 인터넷을 통하여 웹 문서와 이메일 형태로 받아 볼 수 있어 현장의 이상유무를 즉시 확인 할 수 있다.
여섯째, 환경기초시설 관리자는 웹 브라우저를 통해 환경관리에 대한 전문업체의 여러 가지 서비스를 받을 수 있고, 모니터링 및 응급복구에 대한 신속한 서비스를 받을 수 있다.

Claims (16)

  1. 환경기초시설의 통합운영관리를 위한 방법 및 그에 따르는 공정체계에 관한 것으로서,
    상기 방법은;
    네임 서버에 ID와 패스워드가 입력되면 사용자 인증이 수행되고 환경기초시설의 모니터링 및 감시/통제를 위한 초기화면이 독출되는 단계와,
    상기 독출된 초기화면상에 표시되는 각각의 메뉴(인터넷 데이터 센터 메뉴, 환경기초시설 안내 메뉴, 시스템 상태 메뉴, 운영 및 유지보수 관리 메뉴, 지역별 방류수질 현황 메뉴)가 선택되면 환경기초시설 정보가 실시간으로 감시되는 단계와,
    상기 감시화면상에 표시된 각각의 계측기기(침사 세정 송풍기, 침사 반출 콘베어, 침사 호퍼 중량, 게이트 개도, 유입게이트 개도)가 선택되면 상기 선택된 계측기기에 대한 제어를 지지하는 메시지가 하달되는 단계와,
    상기 하달된 메시지에 따라 계측기기가 제어되고, 상기 제어 결과가 화면상에 표시되는 단계;
    로 이루어지며,
    상기 공정체계는;
    계측기기의 정상 가동을 위한 처리시설 관리 단계(정상가동 단계)와 계측기기의 최적 운전을 위한 처리시설 운전 단계(최적운전 단계)로 구분되고,
    상기 처리시설 관리 단계는 일정점검 및 주기점검으로서, 데이터베이스화된 기기 기록 자료, 검사대장, 공정계획 및 검사자료 관리대장을 참조하여 계측기기에 대한 검사가 수행되는 단계와,
    상기 일상점검 및 주기점검 결과에 따라 개보수 수행 여부에 대한 판단이 이루어지는 단계와,
    상기 판단 결과, 개보수를 수행할 경우에는 개보수의 규모가 결정되는 단계와,
    상기 결정된 규모가 소규모인 경우에는 해당 계측기기를 보수하기 위한 메시지가 통지되는 단계와,
    상기 결정된 규모가 대규모인 경우에는 해당 계측기기에 대한 수명 초과 여부가 확인되는 단계와,
    상기 확인 결과, 수명이 초과되지 않은 경우 해당 계측기기를 개량하기 위한 메시지가 통지되고, 수명이 초과된 경우 해당 계측기기를 교체하기 위한 메시지가 통지되는 단계와,
    상기 개보수 수행 여부에 대한 판단이 이루어지는 단계에서의 판단 결과, 개보수를 수행하지 않을 경우에는 처리시설 운전 단계로 진입하는 단계로 구성되고,
    상기 처리시설 운전 단계는 차집관로, 중계펌프장, 유입수질, 방류수질, 유량상태 등을 참조하여 하수 수질에 대한 제어가 수행되는 단계와,
    상기 하수 수질 제어에 대한 분석 결과를 확인하여 분석 결과가 정상적으로 될 때 기기운전 방법이 결정되어지는 단계와,
    상기 기기운전 방법이 결정된 후 유출 수질 규제준수 여부를 확인하는 단계와,
    상기 확인 결과, 수질규제를 준수하지 않고 있으면 유입수 상태를 분석하고, 유입수량의 조절, 과소유량의 조절 및 송풍량의 조절을 통해 상기 수질규제를 준수하게 될 때 방류수역에 자동으로 방류되도록 메시지가 통지되는 단계;
    로 이루진 것을 특징으로 하는 원격관리 시스템을 이용한 환경기초시설의 통합운영관리를 위한 방법 및 그에 따르는 공정체계.
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