KR100901779B1 - 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템에 관한 것으로서, 특히 수질오염 총량 분석시스템에 있어서; 처리수의 화학적 산소요구량인 씨오디(COD), 총질소(TN)/총인(TP), 수소이온농도(PH)/부유물 농도(SS) 및 유량이 계측된 계측값을 전송받아 각각의 계측값을 DB로 관리하고, 웹상으로 계측값을 직접 전송하는 수질분석장치와; 인터넷을 통해 상기 수질분석장치에 로그인한 후 상기 수질분석장치로부터 계측값을 전송받는 관리자 PC; 및 상기 수질분석장치로부터 인터넷을 통해 전송되는 계측값을 DB로 통합관리하는 통합관리서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면 각각의 현장에 웹을 통해 데이터 전송이 가능한 수질분석장치를 설치하고, 다수의 수질분석장치와 연계되는 통합관리서버를 설치하여 현장별 운영상황 및 이상 여부를 통합관리서버에서 확인이 가능하도록 하여 원격 유지 보수 체계를 확립할 수 있다.

인터넷, 원격, 수질, 오염, 분석, 웹 카메라

Description

인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템{MONITERING CONTROL SYSTEM FOR MEASURING WATER OF INTERNET―BASED}

본 발명은 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 터치 스크린을 통해 관리자가 현장에서 직접 데이터의 확인 및 제어할 수 있고, 웹 카메라 및 출입 감시부를 통해 현장 상황을 실시간으로 확인 및 녹화할 수 있도록 하는 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템에 관한 것이다.

환경오염문제는 오래전부터 사회적 문제로 대두되고 있으며, 국가차원에서 체계적인 상수원 보호 및 오염물질 배출업소의 관리 및 규제가 이루어지고 있다.

현재 환경분야, 특히 수질분야는 국민들에게 깨끗한 식수공급과 관련하여 또는 상하수원 등에 대한 수질환경조사 등을 위하여 상하수원의 여러 지점에서 주기적으로 수질조사를 위해 시료를 채취하고 있다. 이렇게 각 지점에서 채취된 시료를 연구소 등, 실험기기가 구비된 장소로 운반하여 다양한 종류의 센서들을 이용하여 수질분석을 행하고 있다.

통상적으로 원격지의 수질현황 관리제어 환경은 인터넷 전용선을 사용하도록 전용모뎀을 통하여 피엘씨 통신카드를 통한 데이터 송수신으로 하수처리 중앙 제어 실에서 취합하고, 하수처리 중앙 제어실에서 취득된 데이터를 웹상으로 올리면, 외부에서 접속하여 수질현황을 볼 수 있는 중앙 통합시스템이다. 이때, 데이터는 중앙 통합시스템에 웹 전송에 문제가 생기면 모든 단위처리장 설비가 웹 전송이 불가한 실정이고, 하수처리 중앙 제어실을 통하여 웹으로 전송된다는 다소 번거로움이 있으며, 또한 임의로 데이터의 가공이 가능할 수도 있다.

한편, 중앙 통합시스템의 단위 처리장의 공정 설비부분에는 COD, BOD, TN/TP 등의 측정값을 측정하는 다수의 센서장치와, 피엘씨 통신카드와, 방화벽과, 에이디에스엘 모뎀과, 인터넷 전용선으로 이루어지는 데이터 웹 전송장치를 각기 설치하여 통신이상 시 다량의 체크사항과 유지 보수시 고비용, 운영 및 관리효율 저하로 방류수질을 확보에도 어려움이 많이 따랐다.

또한, 최첨단의 인터넷 시대를 열고 있는 우리의 실정에 새로운 시스템과의 접목이 부단히 시도되면서 웹 통합분야에도 효율적 통합시스템 구축에도 급물살을 타고 있다. 통합센터 또는 단위처리장 등의 운영비용 절감과 효율적 관리를 위해 여러 가지의 신기술이 도입되고, 관리 접목되면서 관리 인력의 최소화하는 추세이나 여러 단위 처리장마다의 지속적 유지 관리에 다소 어려움이 따르고 있다.

이에 대안으로 현재 우리나라의 아이티(IT) 관련 기술을 발판으로 인터넷을 활용하여 공정관리 및 수질현황 관리가 진행되고 있으나, 현 국내의 기술은 단위처리장마다 데이터 전송장비를 설치하고, 그 데이터를 하나로 집결해 웹서버에서 그 데이터를 웹으로 올리는 실정으로 웹서버의 인터넷 환경에 문제 발생시 하부단으로 다양한 이상 원인 체크에 따른 유지보수의 취약성이 문제로 대두되고, 이를 해결하 기 위한 해외 기술은 우리의 현실정 반영에 다소 문제가 따라 실폐를 겪는 사례가 빈번히 있었다.

최근 통합 관리 시스템에 따라 원격지의 여러 시설물을 감시 제어하고, 많은 통신 기술과 계측기술에 많은 발전이 있었으나, 여전히 통합 관리 시스템 상에서 문제로 대두되고 있는 웹서버의 인터넷 환경 장애시 하부단의 데이터 손실 하부 시스템의 유지보수 등 여전히 인원 절감의 효과를 기대하기 힘든 직접 작업자의 현장 방문을 야기하는 상황들이 빈번하였다.

이러한 요구에 부흥하여 한국특허등록 10-0599173호(웹기반의 수질오염 총량 분석시스템)가 출원되었다.

도 1은 상기 웹기반의 수질오염 총량 분석시스템의 구성을 나타낸 개요도이고, 도 2는 상기 웹기반의 수질오염 총량 분석시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 웹기반의 수질오염 총량 분석시스템(100)은, 비오디 측정부(200)와, 씨오디 측정부(300)와, 총질소/총인 측정부(400)와, 통합 관리 서버(500)와, 아이피 공유기(600)와, 모뎀(700)으로 구성된다.

먼저, 비오디 측정부(200)는 처리수의 생물학적 산소 요구량(BOD)을 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 특정 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 통신 포트(210)를 통해 출력한다.

그리고, 씨오디 측정부(300)는 처리수의 화학적 산소요구량(COD)을 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 특정 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 통신 포트(310)를 통해 출력한다.

또한, 총질소/총인 측정부(400)는 처리수의 총질소(TN)와 총인(TP)을 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 특정 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 통신 포트(410)를 통해 출력한다. 여기에서, 비오디 측정부(200)와, 씨오디 측정부(300)와, 총질소/총인 측정부(400)는 RS 232C 또는 RS 422 통신을 통해 각각의 시리얼 포트로 계측값을 전송하고, 또한, 특정 디지털 신호는 계측값의 레벨에 따라 하이하이, 하이로우, 하이, 로우, 로우하이, 로우로우 등으로 설정될 수 있다.

또, 통합 관리 서버(500)는 입력부(510)와, 사용자 인터페이스(520)와, 중앙처리부(530)와, 저장부(540)와, 출력부(550)로 구성된다.

입력부(510)는 비오디 측정부(200), 씨오디 측정부(300) 및 총질소/총인 측정부(400)와 연결되는 시리얼 포트(511)와, 내부 시스템 점검시 사용하는 관리자가 접속하기 위한 콘솔 포트(512)와, 네트워크 방식에 따라 사용 가능하도록 형성되는 이더넷 포트(513)와, 전원이 입력되는 전원 포트(514)로 이루어진다.

사용자 인터페이스(520)는 관리자의 입력이 이루어지도록 키패드(521)와, 관리자에게 시스템 상황을 알리도록 표시하는 LCD(522)로 이루어진다.

중앙처리부(530)는 임베디드 리룩스 환경하에 동작되어 시스템을 전반적으로 제어하고, 입력부(510)를 통해 입력되는 계측값의 분석하여 선별 처리한다. 여기에서, 중앙처리부(530)는 각 구성부를 전반적으로 제어하고, 입력부(510)를 통해 입력되는 계측값의 분석하여 선별 처리하여 중계하고, 해당 제어 신호를 출력하는 중앙처리모듈(531)과, 중앙처리모듈(531)로부터 경보 발생 제어 신호가 입력되고, 해당 계측값이 전송되면 음향 또는 단문 메시지 또는 전자우편으로 관리자에 보고하 는 경보 설정 모듈(532)과, 중앙처리모듈(531)로부터 전송되는 비오디 측정부(200), 씨오디 측정부(300) 및 총질소/총인 측정부(400)의 가동시간, 계측값이 입력되면, 이를 이용하여 시간별 평균값을 매시간마다 보고서 일보로 저장하고, 일보를 취합하여 주보, 월보, 년보로 저장하여 가동 이력과 계측값의 주요한 이력 데이터를 하기에서 설명할 저장부(540)에 저장시키는 보고서 처리 모듈(533)과, 중앙처리모듈(531)로부터 전송되는 계측값의 실시간 추이 현황을 분석하여 제공하는 추이 감시 처리 모듈(534)과, 각 구성부에서 처리되는 해당 데이터를 웹으로 전송하는 웹 처리 모듈(535)로 이루어진다. 여기에서 또한, 중앙처리부(530)는 각 구성부에서 처리된 데이터 또는 저장부에 저장된 데이터를 요구하는 경우 입력부(510)의 시리얼 포트(511)와, 콘솔 포트(512)와, 이더넷 포트(513)를 이용하여 제공할 수 있다.

저장부(540)는 중앙처리부(530)로부터 처리된 데이터를 저장하는 데, 확장이 가능한 플래쉬 디스크를 사용하고, 내부에 임베디드 리룩스에 적합한 DB 엔진이 탑재된다.

출력부(550)는 단문 서비스(SMS) 또는 전자 우편(E-Mail)의 지원을 위한 시리얼 포트(551)와, 인터넷망과 연결되는 이더넷 포트(552)로 이루어진다.

한편, 아이피 공유기(600)는 인터넷망을 통해 고유 아이피를 할당받고, 통합 관리 서버(500)에 가상 아이피를 제공한다.

그리고, 모뎀(700)은 ADSL모뎀으로, 통합 관리 서버(500)에서 웹상으로 계측값을 전송하도록 아이피 공유기(600)를 통해 통합 관리 서버(500)를 인터넷망과 연 결시킨다.

이하, 상기 웹기반의 수질오염 총량 분석시스템의 동작을 도 1 및 도 2를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 관리자가 인터넷이 연결된 컴퓨터에서 해당 단위 수처리 시스템의 홈페이지로 접속한다.

그리고, 관리자는 아이디와 패스워드를 통해 로그인하면, 단위 수처리 시스템의 각종 계측값이 실시간으로 제공된다. 이때, 웹상에는 비오디 측정부(200), 씨오디 측정부(300) 및 총질소/총인 측정부(400)가 아이콘화되어 해당 아이콘에 이들의 계측값이 디스플레이되는 형태를 이룬다.

즉, 관리자가 로그인하면 통합 관리 서버(500)의 중앙처리부(530)는 비오디 측정부(200), 씨오디 측정부(300) 및 총질소/총인 측정부(400)로부터 계측값을 입력 인터페이스부를 통해 실시간으로 전송받아 이를 출력부(540)를 통해 웹상에 표시한다.

한편, 관리자가 해당 아이콘 또는 명령 버튼을 클릭하여 보고서를 요청하면, 중앙처리부(530)는 보고서 처리 모듈(533)에 의해 저장부에 DB로 저장된 보고서를 웹 상에 디스플레이시킨다. 이때, 보고서는 일단위, 주단위, 월단위, 연단위로 제공된다.

그리고, 관리자가 해당 아이콘 또는 명령 버튼을 클릭하여 추이 현황을 요청하면, 중앙처리부(530)는 추이 감시 처리 모듈(534)에 의해 저장부에 DB로 저장된 추이 현황을 웹 상에 디스플레이시킨다.

한편, 중앙처리부(530)의 중앙처리모듈(531)은 비오디 측정부(200), 씨오디 측정부(300) 및 총질소/총인 측정부(400)로부터 계측값을 분석하여 계측값에 이상이 발생하는 경우 경보 발생 제어 신호를 발생하여 이를 경보 설정 모듈(532)로 전송하면, 경보 설정 모듈(532)은 음향 또는 단문 메시지 또는 전자우편으로 관리자에 보고하여 관리자가 신속히 대응하도록 한다.

또한, 로컬 영역에서 관리자가 네트워크를 통해 통합 관리 서버(500)에 접속하여 통합 관리 서버(500)로부터 계측값, 추이현황, 보고서를 확인할 수도 있다.

그러나, 상기 웹기반의 수질오염 총량 분석시스템은 하나의 현장에 하나의 통합 관리 서버가 적용되어 있기 때문에 현장이 다수인 경우 통합 제어가 불가능한 문제점이 있다.

또한, 상기 웹기반의 수질오염 총량 분석시스템은 관리자가 현장에서 LCD를 통해 시스템의 각종 데이터를 확인 및 제어가 불가능하여 문제 발생시 신속하게 대처하지 못하는 문제점이 있다.

또, 상기 웹기반의 수질오염 총량 분석시스템은 관리자를 포함한 출입자의 확인이 불가능하고, 현장 상황을 육안으로 확인하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각각의 현장에 웹을 통해 데이터 전송이 가능한 수질분석장치를 설치하고, 다수의 수질분석장치와 연계되는 통합관리서버를 설치하여 현장별 운영상황 및 이상 여부를 통합관리서버에서 확인이 가능하도록 하여 원격 유지 보수 체계를 확립할 수 있도록 하는 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 터치 스크린을 통해 관리자가 현장에서 직접 데이터의 확인 및 제어할 수 있도록 함으로써 문제 발생시 신속하게 대처할 수 있도록 하고, 웹 카메라 및 출입 감시부를 통해 현장 상황을 실시간으로 확인 및 녹화할 수 있기 때문에 보안을 유지할 수 있도록 하는 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

수질오염 총량 분석시스템에 있어서; 처리수의 화학적 산소요구량인 씨오디(COD), 총질소(TN)/총인(TP), 수소이온농도(PH)/부유물 농도(SS) 및 유량이 계측된 계측값을 전송받아 각각의 계측값을 DB로 관리하고, 웹상으로 계측값을 직접 전송하는 수질분석장치와; 인터넷을 통해 상기 수질분석장치에 로그인한 후 상기 수질분석장치로부터 계측값을 전송받는 관리자 PC; 및 상기 수질분석장치로부터 인터넷을 통해 전송되는 계측값을 DB로 통합관리하는 통합관리서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 수질분석장치는 처리수의 씨오디를 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 출력하는 씨오디 측정부와; 처리수의 총질소와 총인을 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 출력하는 총질소/총인 측정부와; 처리수의 수소이온농도 및 부유물 농도 를 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 출력하는 수소이온농도/부유물 농도 측정부와; 처리수의 유량을 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 출력하는 유량 측정부와; 처리수의 샘플을 채수하는 채수부와; 상기 씨오디 측정부와, 총질소/총인 측정부와, 수소이온농도/부유물 농도 측정부와, 유량 측정부와, 채수부와 연결되는 입력 인터페이스부와; 관리자의 입력이 이루어지며, 관리자에게 계측 데이터를 디스플레이하는 관리자 인터페이스부와; 임베디드 리룩스 환경하에 동작되어 시스템을 전반적으로 제어하고, 상기 입력 인터페이스부를 통해 입력되는 계측값의 분석하여 선별 처리하는 중앙처리부와; 각종 데이터와 상기 중앙처리부로부터 처리된 데이터를 저장하는 저장부; 및 상기 저장부의 데이터를 인터넷을 통해 전송하는 출력 인터페이스부로 이루어진다.

여기에서 또한, 상기 수질분석장치는 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 전송하는 웹 카메라부; 및 상기 수질 분석 장치가 설치된 장소의 출입문에 설치되어 출입을 관리하는 출입 감시부를 더 포함한다.

여기에서 또, 상기 입력 인터페이스부는 상기 씨오디 측정부와, 총질소/총인 측정부와, 수소이온농도/부유물 농도 측정부와, 유량 측정부와, 채수부가 연결되는 시리얼 포트와; 내부 시스템 점검시 사용하는 관리자가 접속하기 위한 콘솔 포트와; 네트워크 방식에 따라 사용 가능하도록 형성되는 입력 이더넷 포트; 및 상기 웹 카메라부와, 출입 감시부가 연결되는 디지털 포트로 이루어진다.

여기에서 또, 상기 관리자 인터페이스부는 LCD 터치 스크린이다.

여기에서 또, 상기 중앙처리부는 각 구성부를 전반적으로 제어하고, 상기 입력 인터페이스부를 통해 입력되는 계측값의 분석하여 선별 처리하며, 해당 제어 신호를 출력하는 중앙처리모듈과; 해당 계측값이 설정값을 초과하여 상기 중앙처리모듈로부터 경보발생 제어신호가 입력되면 음향 또는 단문 메시지(SMS) 또는 전자우편(E-Mail)으로 관리자에 보고하는 경보설정모듈과; 상기 중앙처리모듈로부터 전송되는 상기 씨오디 측정부와, 총질소/총인 측정부와, 수소이온농도/부유물 농도 측정부와, 유량 측정부의 가동시간, 계측값이 입력되면, 이를 이용하여 초, 분, 시간별 평균값을 지정된 시간 단위로 보고서 일보로 저장하고, 일보를 취합하여 주보, 월보, 년보로 저장하여 가동 이력과 계측값의 이력 데이터를 상기 저장부에 저장시키는 데이터생성모듈과; 상기 중앙처리모듈로부터 전송되는 계측값의 실시간 추이 현황을 분석하여 제공하는 경향감시처리모듈; 및 각 구성부에서 처리되는 해당 데이터를 상기 출력 인터페이스부를 통해 상기 관리자 PC 또는 통합관리서버로 전송하는 웹전송모듈을 포함한다.

여기에서 또, 상기 중앙처리부는 상기 중앙처리모듈의 제어에 따라 상기 관리자 인터페이스부로 계측값을 실시간으로 디스플레이하고, GUI(Graphic User Interface)환경의 MMI(Man Machine Interface)를 내장하여 관리자가 그래픽 편집 및 운영 조작을 수행하는 그래픽모듈과; 상기 웹 카메라의 영상을 처리하는 영상처리모듈을 더 포함한다.

여기에서 또, 상기 중앙처리모듈은 상기 수질분석장치의 상태, 시약류의 상태를 확인하도록 상기 웹 카메라를 통해 상기 수질분석장치를 실시간으로 촬영하여 촬영된 영상 데이터를 상기 저장부에 저장함과 동시에 상기 관리자 PC 또는 통합관리서버로 전송하고, 상기 출입 감시부를 통해 관리자 또는 제3자가 출입하는 경우 상기 웹 카메라가 관리자 또는 제3자를 추종하면서 촬영하여 촬영된 영상 데이터를 상기 저장부에 저장함과 동시에 상기 관리자 PC 또는 통합관리서버로 전송한다.

여기에서 또, 상기 중앙처리모듈은 해당 계측값이 설정값을 초과하면 경보발생 제어신호의 출력과 동시에 상기 채수부를 제어하여 처리수의 샘플을 채수한다.

여기에서 또, 상기 출력 인터페이스부는 단문 서비스 또는 전자 우편의 지원 및 데이터를 상기 관리자 PC 또는 통합관리서버로 전송을 위해 인터넷망과 연결되는 출력 이더넷 포트이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템에 따르면, 각각의 현장에 웹을 통해 데이터 전송이 가능한 수질분석장치를 설치하고, 다수의 수질분석장치와 연계되는 통합관리서버를 설치하여 현장별 운영상황 및 이상 여부를 통합관리서버에서 확인이 가능하도록 하여 원격 유지 보수 체계를 확립할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 터치 스크린을 통해 관리자가 현장에서 직접 데이터의 확인 및 제어할 수 있도록 함으로써 문제 발생시 신속하게 대처할 수 있도록 하고, 웹 카메라 및 출입 감시부를 통해 현장 상황을 실시간으로 확인 및 녹화할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개요도이고, 도 4는 본 발명에 따른 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템중 수질분석장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템의 수질분석장치중 중앙처리부의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템(1)은, 수질분석장치(10)와, 관리자 PC(30)와, 통합관리서버(50)로 구성된다.

먼저, 수질분석장치(10)는 각각의 현장에 하나의 측정실 내부에 독립적으로 설치되어 처리수의 화학적 산소요구량인 씨오디(COD), 총질소(TN)/총인(TP), 수소이온농도(PH)/부유물 농도(SS) 및 유량이 계측된 계측값을 전송받아 각각의 계측값을 DB로 관리하고, 웹상으로 계측값을 직접 전송한다.

이때, 수질분석장치(10)는 씨오디 측정부(11)와, 총질소/총인 측정부(12)와, 수소이온농도/부유물 농도 측정부(13)와, 유량 측정부(14)와, 채수부(15)와, 웹 카메라부(16)와, 출입 감시부(17)와, 입력 인터페이스부(18)와, 관리자 인터페이스부(19)와, 중앙처리부(20)와, 저장부(21)와, 출력 인터페이스부(22)로 이루어진다.

씨오디 측정부(11)는 처리수의 씨오디를 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 출력한다.

총질소/총인 측정부(12)는 처리수의 총질소와 총인을 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 출력한다.

수소이온농도/부유물 농도 측정부(13)는 처리수의 수소이온농도 및 부유물 농도를 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 출력한다.

유량 측정부(14)는 처리수의 유량을 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 출력한다.

채수부(15)는 외부의 제어 신호에 따라 동작되어 처리수의 샘플을 채수하여 보관한다.

웹 카메라부(16)는 웹 상에서 조작이 가능한 통상의 웹 카메라로, 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 전송한다.

출입 감시부(17)는 출입 통제 및 출입 관리를 수행하는 비밀번호, 카드, 지문 등의 통상의 출입문 감시 장치로 수질 분석 장치(10)가 설치된 장소의 출입문에 설치되어 출입을 관리하고, 출입 관리에 따른 해당 신호를 외부로 전송한다.

입력 인터페이스부(18)는 씨오디 측정부(11)와, 총질소/총인 측정부(12)와, 수소이온농도/부유물 농도 측정부(13)와, 유량 측정부(14)와, 채수부(15)와 양방향 통신이 이루어지도록 RS 232C 또는 RS 485 통신을 수행하는 시리얼 포트(18-1)와, 내부 시스템 점검시 사용하는 관리자가 접속하기 위한 콘솔 포트(18-2)와, 네트워크 방식에 따라 사용 가능하도록 형성되는 입력 이더넷 포트(18-3)와, 웹 카메라부(16)와, 출입 감시부(17)가 연결되는 디지털 포트(18-4)로 이루어진다.

관리자 인터페이스부(19)는 7인치 이상의 LCD 터치 스크린으로 관리자의 입력이 이루어지며, 관리자에게 계측 데이터를 디스플레이한다.

중앙처리부(20)는 임베디드 리룩스 환경하에 동작되어 시스템을 전반적으로 제어하고, 입력 인터페이스부(18)를 통해 입력되는 계측값의 분석하여 선별 처리한다.

여기에서, 중앙처리부(20)는 각 구성부를 전반적으로 제어하고, 입력 인터페이스부(18)를 통해 입력되는 계측값의 분석하여 선별 처리하며, 해당 제어 신호를 출력하는 중앙처리모듈(20-1)과, 해당 계측값이 설정값을 초과하여 중앙처리모듈(20-1)로부터 경보발생 제어신호가 입력되면 음향 또는 단문 메시지(SMS) 또는 전자우편(E-Mail)으로 관리자에 보고하는 경보설정모듈(20-2)과, 중앙처리모듈(20-1)로부터 전송되는 씨오디 측정부(11)와, 총질소/총인 측정부(12)와, 수소이온농도/부유물 농도 측정부(13)와, 유량 측정부(14)의 가동시간, 계측값이 입력되면, 이를 이용하여 초, 분, 시간별 평균값을 지정된 시간 단위로 보고서 일보로 저장하고, 일보를 취합하여 주보, 월보, 년보로 저장하여 가동 이력과 계측값의 이력 데 이터를 하기에서 설명할 저장부(21)에 저장시키는 데이터생성모듈(20-3)과, 중앙처리모듈(20-1)로부터 전송되는 계측값의 실시간 추이 현황을 분석하여 제공하는 경향감시처리모듈(20-4)과, 각 구성부에서 처리되는 해당 데이터를 하기에서 설명할 출력 인터페이스부(22)를 통해 관리자 PC(30) 또는 통합관리서버(50)로 전송하는 웹전송모듈(20-5)과, 중앙처리모듈(20-1)의 제어에 따라 관리자 인터페이스부(19)로 계측값을 실시간으로 디스플레이하고, GUI(Graphic User Interface)환경의 MMI(Man Machine Interface)를 내장하여 관리자가 그래픽 편집 및 운영 조작을 수행하는 그래픽모듈(20-6)과, 웹 카메라(16)의 영상을 처리하는 영상처리모듈(20-7)로 이루어진다.

이때, 중앙처리모듈(20-1)은 수질분석장치의 상태, 시약류의 상태를 확인하도록 웹 카메라(16)를 통해 수질분석장치(10)를 실시간으로 촬영하여 촬영된 영상 데이터를 저장부(21)에 저장함과 동시에 관리자 PC(30) 또는 통합관리서버(50)로 전송하고, 출입 감시부(17)를 통해 관리자 또는 제3자가 출입하는 경우 웹 카메라(16)가 관리자 또는 제3자를 추종하면서 촬영하여 촬영된 영상 데이터를 저장부(21)에 저장함과 동시에 관리자 PC(30) 또는 통합관리서버(50)로 전송한다. 또, 중앙처리모듈(20-1)은 해당 계측값이 설정값을 초과하면 경보발생 제어신호의 출력과 동시에 채수부(15)를 제어하여 처리수의 샘플을 채수한다.

저장부(21)는 중앙처리부(20)로부터 처리된 데이터를 저장하는 데, 확장이 가능한 플래쉬 디스크를 사용하고, 내부에 임베디드 리룩스에 적합한 DB 엔진이 탑재된다.

출력 인터페이스부(22)는 출력 이더넷 포트로서 단문 서비스 또는 전자 우편의 지원 및 데이터를 관리자 PC(30) 또는 통합관리서버(50)로 전송을 위해 인터넷망과 연결된다.

그리고, 관리자 PC(30)는 인터넷 접속이 가능한 PC로서, 인터넷을 통해 수질분석장치에 로그인한 후 수질분석장치(10)로부터 계측값을 전송받는다.

또한, 통합관리서버(50)는 수질분석장치(10)로부터 인터넷을 통해 전송되는 계측값을 DB로 통합관리한다.

이하, 본 발명에 따른 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 관리자가 인터넷이 연결된 관리자 PC(30)에서 해당 단위 수처리 시스템의 수질분석장치(10)의 웹페이지로 접속한다.

그리고, 관리자가 아이디와 패스워드를 통해 로그인하면, 중앙처리부(20)의 웹전송모듈(20-5)은 출력 인터페이스부(22)를 통해 관리자 PC(30)로 저장부(21)에 저장된 씨오디(COD), 총질소(TN)/총인(TP), 수소이온농도(PH)/부유물 농도(SS) 및 유량의 계측값을 전송하여 관리자 PC(30)의 모니터를 통해 그래픽 형태로 실시간으로 제공한다.

이러한 상태에서, 관리자가 해당 아이콘 또는 명령 버튼을 클릭하여 보고서를 요청하면, 중앙처리부(20)는 데이터생성모듈(20-3)에 의해 저장부(21)에 저장된 보고서를 웹 상에 디스플레이시킨다. 이때, 보고서는 일단위, 주단위, 월단위, 연단위로 제공된다.

그리고, 관리자가 해당 아이콘 또는 명령 버튼을 클릭하여 추이 현황을 요청하면, 중앙처리부(20)는 경향감시처리모듈(20-4)에 의해 저장부(21)에 저장된 추이 현황을 웹 상에 디스플레이시킨다.

한편, 중앙처리부(20)의 중앙처리모듈(20-1)은 씨오디 측정부(11)와, 총질소/총인 측정부(12)와, 수소이온농도/부유물 농도 측정부(13)와, 유량 측정부(14)로부터 계측값을 분석하여 계측값에 이상, 즉 기설정된 값을 초과하는 경우 경보 발생 제어 신호를 발생하여 이를 경보설정모듈(20-2)로 전송하면, 경보설정모듈(20-2)은 음향 또는 단문 메시지 또는 전자우편으로 관리자에 보고하여 관리자가 신속히 대응하도록 하고, 이와 동시에 채수부(15)를 제어하여 처리수의 샘플을 채수한다.

또한, 관리자는 관리자 PC(30) 또는 통합관리서버(50)에서 실시간으로 웹 카메라(16)에서 촬영된 영상을 통해 수질분석장치(10)를 육안으로 확인하여 수질분석장치(10)의 외관 상태, 시약류의 잔여 상태를 확인하고, 시약류 유지 관리를 체계적으로 수행할 수 있고, 외관의 이상 발생시 즉각 대처할 수 있다. 또, 웹 카메라(16)에서 촬영된 영상은 저장부(21)에 저장되기 때문에 관리자는 원하는 시간대의 영상을 자유롭게 확인할 수 있다.

또, 중앙처리부(20)의 중앙처리모듈(20-1)은 출입 감시부(17)를 통해 관리자 또는 제3자가 출입하는 경우 웹 카메라(16)를 제어하여 관리자 또는 제3자를 추종하면서 촬영하도록 하고, 촬영된 영상 데이터를 영상처리모듈(20-7)을 통해 저장부(21)에 저장하고, 관리자 PC(30) 또는 통합관리서버(50)의 요청시 이들로 인터넷 을 통해 실시간으로 촬영된 영상을 전송함으로써 보안을 유지할 수 있다.

그리고, 중앙처리부(20)의 중앙처리모듈(20-1)은 계측된 씨오디(COD), 총질소(TN)/총인(TP), 수소이온농도(PH)/부유물 농도(SS) 및 유량과 같은 각종 계측값을 관리자 인터페이스부(19)를 통해서도 디스플레이하여 관리자가 현장에서 실시간으로 계측값을 확인할 수 있도록 한다.

또한, 관리자가 그래픽 편집 및 운영 조작을 수행하고자 관리자 인터페이스부(19)를 통해 제어 신호를 입력하면, 중앙처리부(20)의 그래픽모듈(20-6)은 이에 대응되는 신호를 발생하여 GUI(Graphic User Interface)환경의 MMI(Man Machine Interface)를 통해 그래픽 편집 및 운영 조작을 수행한다.

한편, 중앙처리부(20)의 중앙처리모듈(20-1)은 계측된 씨오디(COD), 총질소(TN)/총인(TP), 수소이온농도(PH)/부유물 농도(SS) 및 유량과 같은 각종 계측값 및 이상 발생시 통합관리서버(50)와 통신을 통해 통합관리서버(50)로 실시간 또는 일정 시간 단위로 전송함으로써 통합관리서버(50)에서 각 현장에 설치된 수질분석장치(10)의 계측값의 확인할 수 있고, 이상 발생시 통합 관리자가 즉각 대처할 수 있다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래의 웹기반의 수질오염 총량 분석시스템의 구성을 나타낸 개요도,

도 2는 종래의 웹기반의 수질오염 총량 분석시스템의 구성을 나타낸 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개요도,

도 4는 본 발명에 따른 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템중 수질분석장치의 구성을 나타낸 블록도,

도 5는 본 발명에 따른 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템의 수질분석장치중 중앙처리부의 구성을 나타낸 블록도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 수질분석장치 11 : 씨오디 측정부

12 : 총질소/총인 측정부 13 : 수소이온농도/부유물 농도 측정부

14 : 유량 측정부 15 : 채수부

16 : 웹 카메라부 17 ; 출입 감시부

18 : 입력 인터페이스부 19 : 관리자 인터페이스부

20 : 중앙처리부 21 : 저장부

22 : 출력 인터페이스부 30 : 관리자 PC

50 : 통합관리서버

Claims (10)

1. 수질오염 총량 분석시스템에 있어서;

   처리수의 화학적 산소요구량인 씨오디(COD)를 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 출력하는 씨오디 측정부와, 처리수의 총질소(TN)/총인(TP)을 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 출력하는 총질소/총인 측정부와, 처리수의 수소이온농도(PH)/부유물 농도(SS)를 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 출력하는 수소이온농도/부유물 농도 측정부와, 처리수의 유량을 계측하여 계측값의 레벨에 따라 이를 디지털 신호로 변환시켜 계측값을 출력하는 유량 측정부와, 처리수의 샘플을 채수하는 채수부와, 상기 씨오디 측정부와, 총질소/총인 측정부와, 수소이온농도/부유물 농도 측정부와, 유량 측정부와, 채수부와 연결되는 입력 인터페이스부와, 관리자의 입력이 이루어지도록 LCD 터치 스크린이며, 관리자에게 계측 데이터를 디스플레이하는 관리자 인터페이스부와, 시스템을 전반적으로 제어하고, 상기 입력 인터페이스부를 통해 입력되는 계측값의 분석하여 선별 처리하는 중앙처리부와, 각종 데이터와 상기 중앙처리부로부터 처리된 데이터를 저장하는 저장부와, 상기 저장부의 데이터를 인터넷을 통해 전송하는 출력 인터페이스부와, 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 전송하는 웹 카메라부와, 상기 수질 분석 장치가 설치된 장소의 출입문에 설치되어 출입을 관리하는 출입 감시부로 구성되고,각각의 계측값을 DB로 관리하며, 웹상으로 계측값을 직접 전송하는 수질분석장치와;

   인터넷을 통해 상기 수질분석장치에 로그인한 후 상기 수질분석장치로부터 계측값을 전송받는 관리자 PC; 및

   상기 수질분석장치로부터 인터넷을 통해 전송되는 계측값을 DB로 통합관리하는 통합관리서버를 포함하며,

   상기 입력 인터페이스부는,

   상기 씨오디 측정부와, 총질소/총인 측정부와, 수소이온농도/부유물 농도 측정부와, 유량 측정부와, 채수부가 연결되는 시리얼 포트와;

   내부 시스템 점검시 사용하는 관리자가 접속하기 위한 콘솔 포트와;

   네트워크 방식에 따라 사용 가능하도록 형성되는 입력 이더넷 포트; 및

   상기 웹 카메라부와, 출입 감시부가 연결되는 디지털 포트로 이루어지고,

   상기 중앙처리부는,

   각 구성부를 전반적으로 제어하고, 상기 입력 인터페이스부를 통해 입력되는 계측값의 분석하여 선별 처리하며, 해당 제어 신호를 출력하고, 상기 수질분석장치의 상태, 시약류의 상태를 확인하도록 상기 웹 카메라를 통해 상기 수질분석장치를 실시간으로 촬영하여 촬영된 영상 데이터를 상기 저장부에 저장함과 동시에 상기 관리자 PC 또는 통합관리서버로 전송하고, 상기 출입 감시부를 통해 관리자 또는 제3자가 출입하는 경우 상기 웹 카메라가 관리자 또는 제3자를 추종하면서 촬영하여 촬영된 영상 데이터를 상기 저장부에 저장함과 동시에 상기 관리자 PC 또는 통합관리서버로 전송하며, 해당 계측값이 설정값을 초과하면 경보발생 제어신호의 출력과 동시에 상기 채수부를 제어하여 처리수의 샘플을 채수하는 중앙처리모듈과;

   해당 계측값이 설정값을 초과하여 상기 중앙처리모듈로부터 경보발생 제어신호가 입력되면 음향 또는 단문 메시지(SMS) 또는 전자우편(E-Mail)으로 관리자에 보고하는 경보설정모듈과;

   상기 중앙처리모듈로부터 전송되는 상기 씨오디 측정부와, 총질소/총인 측정부와, 수소이온농도/부유물 농도 측정부와, 유량 측정부의 가동시간, 계측값이 입력되면, 이를 이용하여 초, 분, 시간별 평균값을 지정된 시간 단위로 보고서 일보로 저장하고, 일보를 취합하여 주보, 월보, 년보로 저장하여 가동 이력과 계측값의 이력 데이터를 상기 저장부에 저장시키는 데이터생성모듈과;

   상기 중앙처리모듈로부터 전송되는 계측값의 실시간 추이 현황을 분석하여 제공하는 경향감시처리모듈과;

   각 구성부에서 처리되는 해당 데이터를 상기 출력 인터페이스부를 통해 상기 관리자 PC 또는 통합관리서버로 전송하는 웹전송모듈과;

   상기 중앙처리모듈의 제어에 따라 상기 관리자 인터페이스부로 계측값을 실시간으로 디스플레이하고, GUI(Graphic User Interface)환경의 MMI(Man Machine Interface)를 내장하여 관리자가 그래픽 편집 및 운영 조작을 수행하는 그래픽모듈; 및

   상기 웹 카메라의 영상을 처리하는 영상처리모듈로 이루어지며,

   상기 출력 인터페이스부는,

   단문 서비스 또는 전자 우편의 지원 및 데이터를 상기 관리자 PC 또는 통합관리서버로 전송을 위해 인터넷망과 연결되는 출력 이더넷 포트인 것을 특징으로 하는 인터넷 기반의 수질 계측용 감시 제어 시스템.
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