KR100995677B1

KR100995677B1 - 다항목 멀티 수질측정시스템

Info

Publication number: KR100995677B1
Application number: KR1020100098159A
Authority: KR
Inventors: 서인호; 최연규; 박규성; 서윤성; 김상태; 오영권
Original assignee: 탑인더스트리(주); 대윤계기산업 주식회사
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2010-11-19

Abstract

본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템은, 용수의 수질 관련 정보를 측정하도록 다수개의 측정센서를 구비하는 측정부; 상기 다수개의 측정센서에 개별적으로 연결되어 상기 용수의 수질 관련 정보에 관한 정보를 수신하여 수신된 정보를 연산처리하는 데이터수신부; 상기 데이터수신부로부터 연산처리된 상기 용수의 수질 관련 정보를 통합적으로 수집하여 동시에 처리하는 데이터수집부; 상기 측정부 및 상기 데이터수집부의 동작을 제어하고, 상기 데이터수집부로부터 처리된 정보를 외부기기와의 데이터통신을 통하여 전송하는 컨트롤러부; 상기 컨트롤러부와의 통신을 수행하고, 상기 전송된 정보를 이용하여 상기 측정부, 상기 데이터수집부 및 상기 컨트롤러부로 PLC를 통한 제어명령을 전송하는 자동화제어부; 및 상기 컨트롤러부를 통하여 전송된 정보를 표시하는 데이터표시부를 포함하는 다항목 멀티 수질측정시스템이고, 상기 용수의 수질 관련정보는, 수소이온농도(pH), 산화환원전위(ORP), 용존산소(DO), 전기전도도(Conductivity), 활성오니부유물질농도(MLSS), 부유물질농도(SS), 탁도(Turbidity), 나트륨(Sodium), 실리카(Silica) 중 적어도 어느 하나 이상이며, 상기 데이터수신부는, 전원공급을 온오프하는 스위치부; 상기 컨트롤러부에 의하여 설정되는 상기 용수의 수질 관련 정보의 수집주기를 표시하는 주기표시부; 상기 데이터수집부와의 데이터 송수신여부를 표시하는 송수신표시부; 및 상기 다수개의 측정센서에 직접연결되는 센서연결단자를 포함하는 센서연결용 렉을 구비하고, 상기 컨트롤러부는, 전원공급을 온오프하는 스위치부; 미리 설정되는 상기 용수의 수질 관련 정보의 수집주기를 표시하는 주기표시부; 상기 데이터수집부와의 데이터 송수신여부를 표시하는 송수신표시부; 및 상기 데이터수신부 또는 상기 데이터수집부로부터 수신된 상기 용수의 수질 관련 정보가 아날로그신호이면 4~20mA의 아날로그 단자로 수신되고, 디지털신호이면 RS232 또는 RS485의 디지털 단자로 수신되도록 하는 신호수신단자를 구비하는 데이터통신용 렉을 구비하고, 상기 데이터표시부는, 상기 전송된 정보가 각각 독립적으로 교정될 수 있는 교정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

다항목 멀티 수질측정시스템{MULTI-ITEM WATER QUALITY MEASURING SYSTEM}

본 발명은 다항목 멀티 수질측정시스템에 관한 것이다.

종래의 다항목 수질측정장치라 함은, 오폐수, 상수, 배수지, 발전소, 일반 생산라인 등의 프로세스에서, 1대의 측정기로 여러가지 측정항목을 측정하고, 그에 따른 데이터를 전송하는 것을 의미한다.

예를 들면, 발전소에서 사용되는 발전설비는 출력에 따라 다르지만, 1호기 내지 8호기로 구성된다. 또한, 각각의 호기별 발전용수 공급 라인은, 많게는 14 라인의 샘플 렉(Sample Rack)에서 전처리 설비 및 수질측정기기가 부착되어 있다. 따라서, 이러한 발전 설비는 발전용수로 사용가능한지를 판단하는 데 있어서 가장 중요한 설비이다.

이러한 발전 용수의 공급라인에서, 필요시 수질측정 장치는, 수질제어, 수질측정 감시 및 제어분야에서 사용되는 수질의 온도측정, 수소이온측정, 화학적산소요구량측정, 부유물질량측정, 전체질소량측정, 전체인량측정, 염소량측정 등을 하는 것이다.

이러한, 종래의 수질측정 장치는 각 측정항목에 대한 개별적으로 구성된 수질측정 장치를 이용하여 수질을 측정하도록 구성된다.

그러나, 수질의 다양한 성분 및 여러 항목에 대한 특성을 측정하기 위해서는 각 항목의 측정에 맞는 수질측정 장치가 개별적으로 측정하게 되어 측정을 위한 복잡한 점과 다수개의 수질측정 장치를 구매 및 운용하는데 따른 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 수질측정 장치는 대부분 외국의 기술로 제작되어 판매되는 것으로, 구입 및 절차가 복잡하며, 이상발생 및 고장으로 인해 수리가 어려운 점이 있었다.

아울러, 종래의 수질측정 장치는 외국의 제품을 사용하여 조작이 어려울 뿐만 아니라, 메뉴얼을 소유한 관리자 및 측정자 이외의 사람은 취급이 불가능하여 보편적으로 사용이 불가능한 문제점이 있었다. 이로 인하여, 관리자 및 측정자 이외의 사람이 쉽게 운용할 수 있으며, 국내의 기술로 만들어진 수질측정 장치를 사용하여 보수 및 유지관리의 편리성과 경제적으로 저렴하게 공급받아 사용할 수 있는 수질측정기가 절실히 요구되는 상황이다. 메뉴얼을 소유한 관리자 및 측정자 이외의 사람은 취급이 불가능하여 보편적으로 사용이 불가능한 문제점이 있었다. 이로 인하여, 관리자 및 측정자 이외의 사람이 쉽게 운용할 수 있으며, 국내의 기술로 만들어진 수질측정 장치를 사용하여 보수 및 유지관리의 편리성과 경제적으로 저렴하게 공급받아 사용할 수 있는 수질측정 장치가 절실히 요구되는 상황이다.

또한, 종래의 수질측정장치는 다항목의 측정 포인트 중 1개의 측정 포인트에 고장이나 예방정비가 필요할 때에 나머지 측정포인트에서의 측정도 정지해야 하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다항목의 용수의 수질관련정보를 측정하는 다수 개의 측정센서를 하나의 통합 시스템으로 구축하여 제어하는 것에 의하여, 다수개의 측정센서를 통한 각각의 측정채널에 영향을 주지 않고 보수 및 정비가 가능한 다항목 멀티 수질측정시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은, 시스템의 구성이 랙으로 이루어져 누구나 손쉽게 장비의 교체가 가능하고, 하나의 랙으로 다수 개의 센서를 직접 연결하여 서로 연동이 가능하므로, 여러 종류의 예비 랙을 구비할 필요가 없이 하나의 랙으로 빠른 조치가 가능하여 사용자의 운용효율을 향상시킬 수 있는 다항목 멀티 수질측정시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템은, 용수의 수질 관련 정보를 측정하도록 다수개의 측정센서를 구비하는 측정부; 상기 다수개의 측정센서에 개별적으로 연결되어 상기 용수의 수질 관련 정보에 관한 정보를 수신하여 수신된 정보를 연산처리하는 데이터수신부; 상기 데이터수신부로부터 연산처리된 상기 용수의 수질 관련 정보를 통합적으로 수집하여 동시에 처리하는 데이터수집부; 상기 측정부 및 상기 데이터수집부의 동작을 제어하고, 상기 데이터수집부로부터 처리된 정보를 외부기기와의 데이터통신을 통하여 전송하는 컨트롤러부; 상기 컨트롤러부와의 통신을 수행하고, 상기 전송된 정보를 이용하여 상기 측정부, 상기 데이터수집부 및 상기 컨트롤러부로 PLC를 통한 제어명령을 전송하는 자동화제어부; 및 상기 컨트롤러부를 통하여 전송된 정보를 표시하는 데이터표시부를 포함하는 다항목 멀티 수질측정시스템이고, 상기 용수의 수질 관련정보는, 수소이온농도(pH), 산화환원전위(ORP), 용존산소(DO), 전기전도도(Conductivity), 활성오니부유물질농도(MLSS), 부유물질농도(SS), 탁도(Turbidity), 나트륨(Sodium), 실리카(Silica) 중 적어도 어느 하나 이상이며, 상기 데이터수신부는, 전원공급을 온오프하는 스위치부; 상기 컨트롤러부에 의하여 설정되는 상기 용수의 수질 관련 정보의 수집주기를 표시하는 주기표시부; 상기 데이터수집부와의 데이터 송수신여부를 표시하는 송수신표시부; 및 상기 다수개의 측정센서에 직접연결되는 센서연결단자를 포함하는 센서연결용 렉을 구비하고, 상기 컨트롤러부는, 전원공급을 온오프하는 스위치부; 미리 설정되는 상기 용수의 수질 관련 정보의 수집주기를 표시하는 주기표시부; 상기 데이터수집부와의 데이터 송수신여부를 표시하는 송수신표시부; 및 상기 데이터수신부 또는 상기 데이터수집부로부터 수신된 상기 용수의 수질 관련 정보가 아날로그신호이면 4~20mA의 아날로그 단자로 수신되고, 디지털신호이면 RS232 또는 RS485의 디지털 단자로 수신되도록 하는 신호수신단자를 구비하는 데이터통신용 렉을 구비하고, 상기 데이터표시부는, 상기 전송된 정보가 각각 독립적으로 교정될 수 있는 교정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 데이터수신부와 상기 데이터수집부 및 상기 컨트롤러부 사이에는 하나의 결선렉이 구비되어, 상기 데이터수신부로부터 수신된 상기 용수의 수질 관련 정보가 개별적으로 상기 데이터수집부 및 상기 컨트롤러부에 전송되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 데이터수신부는, 원격에 위치한 용수의 수질관련 정보를 측정할 수 있는 외부측정부; 및 상기 외부측정부에 의하여 측정된 수질관련 정보를 계측하고 분석하는 정보계측부와 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 외부측정부 및 상기 정보계측부를 통하여 전송된 수질관련 정보를 수신하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤러부는, 상기 전송된 정보를 원격에서 조정할 수 있는 원격컴퓨터부와 인터넷망을 통하여 연결되고, 상기 원격컴퓨터부는, 상기 인터넷망을 통하여 상기 측정부 및 상기 데이터수집부의 동작을 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 데이터수집부는, 전원공급을 온오프하는 스위치부; 상기 컨트롤러부에 의하여 설정되는 용수의 수질 관련 정보의 수집주기를 표시하는 주기표시부; 및 상기 데이터표시부와의 데이터 송수신여부를 표시하는 송수신표시부를 포함하는 렉을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 측정부는, 수소이온농도(pH), 산화환원전위(ORP), 용존산소(DO), 전기전도도(Conductivity), 활성오니부유물질농도(MLSS), 부유물질농도(SS), 탁도(Turbidity), 나트륨(Sodium), 실리카(Silica)의 수질 관련 정보를 감지하는 다수개의 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 다항목의 용수의 수질관련정보를 측정하는 다수 개의 측정센서를 하나의 통합 시스템으로 구축하여 제어하는 것에 의하여, 다수개의 측정센서를 통한 각각의 측정채널에 영향을 주지 않고 보수 및 정비가 가능한 다항목 멀티 수질측정시스템을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 시스템의 구성이 랙으로 이루어져 누구나 손쉽게 장비의 교체가 가능하고, 하나의 랙으로 다수 개의 센서를 직접 연결하여 서로 연동이 가능하므로, 여러 종류의 예비 랙을 구비할 필요가 없이 하나의 랙으로 빠른 조치가 가능하여 사용자의 운용효율을 향상시킬 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과 외의 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 데이터수신부의 센서연결용 렉의 구조를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 컨트롤러부의 데이터통신용 렉의 구조를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 데이터수집부의 렉의 구조를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 데이터표시부의 구조를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 랙의 결선구조를 나타내는 도면.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 구조를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 데이터수신부의 센서연결용 렉의 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 컨트롤러부의 데이터통신용 렉의 구조를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 데이터수집부의 렉의 구조를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 데이터표시부의 구조를 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템의 랙의 결선구조를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템은, 측정부(100), 데이터수신부(200), 결선렉(300), 데이터수집부(400), 컨트롤러부(500), 자동화제어부(600), 데이터표시부(700)를 포함한다.

측정부(100)는, 용수(10)의 수질 관련 정보를 측정하도록 다수개의 측정센서(101~105)를 구비하다. 이때, 용수(10)의 수질 관련정보는, 수소이온농도(pH), 산화환원전위(ORP), 용존산소(DO), 전기전도도(Conductivity), 활성오니부유물질농도(MLSS), 부유물질농도(SS), 탁도(Turbidity), 나트륨(Sodium), 실리카(Silica) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한다. 따라서, 다수개의 측정센서(101~105)는, 수소이온농도(pH), 산화환원전위(ORP), 용존산소(DO), 전기전도도(Conductivity), 활성오니부유물질농도(MLSS), 부유물질농도(SS), 탁도(Turbidity), 나트륨(Sodium), 실리카(Silica)의 수질 관련 정보를 감지하는 센서들이다.

또한, 측정부(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부의 필드(field)에 설치되는 다수개의 센서(151a, 151b)로 이루어지는 외부측정부(151)와, 외부측정부(151)에 의하여 측정된 수질관련 정보를 계측하고 분석하는 정보계측부(152)를 더 포함할 수 있다. 외부측정부(151)는 외부의 필드에 설치되는 용수의 수질 정보, 즉 수소이온농도(pH), 산화환원전위(ORP), 용존산소(DO), 전기전도도(Conductivity), 활성오니부유물질농도(MLSS), 부유물질농도(SS), 탁도(Turbidity), 나트륨(Sodium), 실리카(Silica) 등의 수질 관련 정보를 측정하는 다수개의 센서(151a, 151b)를 포함하고, 이를 통하여 용수의 수질 관련 정보를 측정한다.

데이터수신부(200)는, 측정부(100)의 다수개의 측정센서(101~105)에 연결되어 이를 통해 측정된 용수의 수질 관련 정보를 수신하여 수신된 정보를 연산처리한다. 이때, 데이터수신부(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 데이터 수신부(200)에 볼트(B1, B2)를 통하여 체결되고, 전원공급을 온오프하는 스위치부(220); 컨트롤러부(500)에 의하여 설정되는 용수의 수질 관련 정보의 수집주기를 표시하는 주기표시부(221); 데이터수집부(400)와의 데이터 송수신여부를 표시하는 송수신표시부(222, 223); 및 다수개의 측정센서(101~105)에 직접연결되는 센서연결단자(224, 225)를 포함하는 센서연결용 렉(200a)이 구비된다. 이때, 224와 225중 어느 하나는 온도센서 연결용 단자이다.

또한, 본 발명에서 사용되는 데이터수신부(200)는 측정대상항목에 따라 형태가 다르게 형성될 수 있고, 본 발명에서는 센서의 개수에 따라 데이터수신부(200)의 셀블럭을 분할벽을 통하여 구분되게 형성되어 있다. 따라서, 데이터수신부(200)를 구성하는 각각의 셀블럭들은, 센서연결용 렉(220a)과 같은 렉(Lack) 장치로 구성되어, 용수의 수질 관련 정보의 항목별로 구분되도록 형성되어 있다. 즉, 렉 장치가 각각의 측정대상항목이 다른 센서들과 1:1의 개별방식으로 연결되어 다수개의 센서들에서 측정한 측정결과를 전달받도록 구성된 것이다. 이러한, 렉에는 조립과 해체가 쉬운 카드방식의 보드를 이용하여 간단하고 신속한 수리 및 교체가 가능하도록 구성된 것이다.

즉, 데이터수신부(200)는, 이러한 렉 장치(200a)를 다수개의 센서(101~105) 또는 전극에 직접 연결되도록 구성하여, 측정된 용수의 수질 관련 정보에 관한 신호를 해석한 다음, 연산처리하여 데이터표시부(700)에서 볼 수 있는 결과치를 만들게 된다.

또한, 데이터수신부(200)와 후술하는 데이터수집부(400) 및 컨트롤러부(500) 사이에는 하나의 결선렉(300)이 구비되어, 이러한 결선렉(300)을 통하여 데이터수신부(200)로부터 수신된 용수의 수질 관련 정보가 개별적으로 데이터수집부(400) 및 컨트롤러부(500)에 전송되도록 한다. 이때, 결선렉(300)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 데이터표시부(700)에 대한 전원공급단자(351), 시스템전원공급단자(352), 측정항목에 따른 각 채널별 아날로그출력단자(362) 및 세정출력단자(361), 채널별 RS232통신단자(371), 접점출력단자(372), 컨트롤러부(500)와의 RS232통신단자(391), 종합적인 용수의 수질 관련 정보의 출력단자(340), 용수의 펌프(11)와의 접점 구동단자(370) 등이 구비될 수 있다.

데이터수집부(400)는, 데이터수신부(200)로부터 연산처리된 용수의 수질 관련 정보를 통합적으로 수집하여 동시에 처리한다. 이때, 데이터수집부(400)는 일반적인 멀티플렉서(multiplexer)가 사용되고, 이러한 멀티플렉서를 통하여 다항목의 용수의 수질관련 정보를 하나의 신호로 하여 출력하게 된다. 즉, 데이터수집부(400)는, 데이터 수신부(200)의 렉에 연결되어 측정된 다항목의 용수의 수질 관련 정보를 통합적으로 수집하는 렉 장치(400a)로 구성된다. 즉, 데이터수집부(400)는 데이터수신부(200)와 데이터표시부(700)를 연결하는 중계기 역할을 하며, 데이터수신부(200)의 렉으로 전달된 데이터를 통합하여 컨트롤러를 통하여 데이터표시부(700)로 신속하고 안정된 상태로 데이터를 전송하도록 구성된 것이다. 여기서, 데이터수집부(400)의 렉(400a)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 수집부(400)에 볼트(B1, B2)를 통하여 체결되고, 전원공급을 온오프하는 스위치부(401); 컨트롤러부(500)에 의하여 설정되는 용수의 수질 관련 정보의 수집주기를 표시하는 주기표시부(402); 및 데이터표시부(700)와의 데이터 송수신여부를 표시하는 송수신표시부(403, 404)를 구비한다.

컨트롤러부(500)는, 측정부(100) 및 데이터수집부(400)의 동작을 제어하고, 데이터수집부(400)로부터 처리된 정보를 외부기기와의 데이터통신을 통하여 전송하게 된다. 또한, 컨트롤러부(500)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 전원공급을 온오프하는 스위치부(501); 미리 설정되는 용수의 수질 관련 정보의 수집주기를 표시하는 주기표시부(502); 상기 데이터수집부(400)와의 데이터 송수신여부를 표시하는 송수신표시부(503, 504); 및 데이터수신부(200) 또는 데이터수집부(400)로부터 수신된 용수의 수질 관련 정보가 아날로그신호이면 4~20mA의 아날로그 단자(505)로 수신되고, 디지털신호이면 RS232 또는 RS485의 디지털 단자(506)로 수신되도록 하는 신호수신단자(505, 506)를 구비하는 데이터통신용 렉(500a)이 구비된다. 이때, 데이터 통신용 렉(500a)은, 컨트롤러부(500)에 볼트(B1, B2)를 통하여 체결되고, 별도의 계기 및 장치에서 보내오는 디지털 신호나 아날로그 신호를 처리할 수 있는 통신 리더기 장치이다.

한편, 컨트롤러부(500)는, 도시되어 있지는 않지만, 통신, 연산 및 정보 저장의 자동제어를 위한 처리를 담당하는 중앙처리장치와, 정보의 입력, 문자 및 그림 정보로 결과출력을 위한 신호처리를 수행하는 그래픽 처리장치와, 중앙처리장치로부터 외부 컴퓨터로 통합 정보를 제공하고, 외부 컴퓨터로부터 PLC를 편집 및 제어받는 USB 통신부와, 통합 정보를 저장하는 저장부와, 데이터수집부(400)로부터 발생하는 통합 정보의 아날로그 신호를 입력받아 디지털 신호로 처리하는 신호 입력부와, 처리된 디지털 신호를 PLC로 제어신호를 출력하는 신호 출력부 등으로 구성될 수 있다. 이때, USB 통신부는 외부 컴퓨터(예를 들면, 노트북 PC)와 USB 케이블을 통하여 연결되어, PLC 소프트웨어를 편집하여 시스템을 한꺼번에 모니터링할 수 있게 한다.

또한, 컨트롤러부(500)는, 도시되어 있지는 않지만, 상기 전송된 정보를 원격에서 조정할 수 있는 원격컴퓨터부와 인터넷망을 통하여 연결되고, 이러한 원격컴퓨터부는 인터넷망을 통하여 측정부(100) 및 상기 데이터수집부(400)의 동작을 제어한다.

한편, 컨트롤러부(500)로부터 전송된 정보는 다양한 공정에 있어서 자동제어자료(800)로 활용될 수도 있다.

자동화제어부(600)는, 컨트롤러부(500)와의 통신을 수행하고, 상기 전송된 정보를 이용하여 측정부(100), 데이터수집부(400) 및 컨트롤러부(500)로 PLC를 통한 제어명령을 전송한다. 또한, 자동화제어부(600)는, 컨트롤러부(500)와 유선 또는 무선으로 연결되어 용수의 수질 관련 정보를 받아 PLC를 통한 제어명령을 전송한다.

데이터표시부(700)는, 컨트롤러부(500)를 통하여 전송된 정보를 외부로 표시한다. 또한, 데이터표시부(700)는, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 컨트롤러부(500)를 통하여 전송된 정보가 각각 독립적으로 교정될 수 있는 교정부(C)를 구비할 수 있다. 즉, 데이터표시부(700)는, 엘시디(LCD)방식의 모니터로 구성되며, 통합시스템의 모든 기능 제어 및 설정변경, 상태정보, 경보내용, 모니터링과 트렌드보기 및 측정 데이터 보기 기능을 할 수 있도록 구성되어, 사용자의 운용능력에 무관하게 사용 가능하도록 구성된다. 또한, 데이터표시부(700)는 복수 개의 측정데이터를 나타내는 채널이 표시되며, 각각의 채널에는 각 측정항목, 측정수치, 정상과 비정상 표시하는 창이나, 교정, 설정변경, 자료를 표시하는 버튼 등으로 구성될 수 있다.

한편, 데이터표시부(700)의 외장 케이스에는 이브닝 프림로즈 오일 60∼70 중량%, 카모마일 저먼 오일 5∼15 중량%, 카렌줄라 오일 20∼30 중량%을 혼합한 기능성 오일이 스프레이 방식으로 도포되되, 데이터표시부(700)의 외장 케이스와 기능성 오일 분사노즐이 40∼60㎝의 간격을 유지하면서, 10㎠의 데이터표시부(700)의 외장 케이스 일면에 3∼7초 정도 분사하여서 도포된다.

여기서 데이터표시부(700)가 컴퓨터본체, 모니터, 키보드로 이루어질 경우, 데이터표시부(700)의 외장 케이스는 컴퓨터본체 외부케이스, 모니터 외부케이스, 키보드 외부케이스를 말한다.

데이터표시부(700)의 외장 케이스에 도포된 이브닝 프림로즈 오일, 카모마일 저먼 오일 카렌줄라 오일은 기능성 오일로써 특정한 조건을 갖도록 혼합한 후 사용하면 아토피 등의 피부질환을 개선시키는데 효과가 있다.

이브닝 프림로즈 오일(Evening primrose oil)은, 달맞이 꽃 오일이라고도 불리며, 항암효과가 있는 것으로 알려진 감마리놀레익산(Gamma Linolenic Acid)과 비타민E를 풍부하게 함유하고 있어 습진, 피부염에 좋은 치료 효과를 보인다. 이 오일은 복용하거나 피부에 접촉되면습진이나 건선 등의 피부의 염증의 개선에 유효하며 알러지 상태의 개선 및 호르몬의 균형의 도모에도 좋다.

이러한 이브닝 프림로즈 오일은 기능성 오일에 60∼70 중량% 정도 혼합되는데, 이브닝 프림로즈 오일의 혼합비율이 60 중량% 미만일 경우, 상술한 효능이 저하되므로 그 효과가 미미하다. 이브닝 프림로즈 오일은 심장병 예방 및 혈압을 낮추는 기능을 가지므로 이브닝 프림로즈 오일의 혼합비율이 70 중량%를 초과하면 저혈압 환자들에게 적합하지 않다.

카모마일 저먼 오일(Chamomile German oil)은, 모노터피네와 세스퀴터피네를 다량 함유하는 것으로 항염, 항알러지 효과가 큰 chamazulene 7% 이상(2.16∼35.59%) 함유하고 있는 것이 보통인데, 이는 식물에 함유된 matricarin 성분이 스팀증류법으로 오일을 추출하는 과정에서 chamanulene으로 변하는 것으로 알려져 있다. 카모마일 저먼 오일에 함유된 α-bisabolol 성분은 관절염에 진경, 항염, 소염작용을 하는 것으로 생쥐실험을 통해서 밝혀졌으며, 건위작용과 더불어 박테리아를 죽이고 상처를 치료하며, 습진, 물집, 여드름, 건선, 신경불안 등에 뛰어나다.

이러한 카모마일 저먼 오일은, 기능성 오일에 5∼15 중량% 정도 혼합되는데, 카모마일 저먼 오일의 혼합비율이 5 중량% 미만일 경우, 상술한 효능이 저하되므로 그 효과가 미미하다. 카모마일 저먼 오일은 신경안정효과가 뛰어나므로 카모마일 저먼 오일의 혼합비율이 15 중량%를 초과하면 신경계를 과도하게 이완시키므로 특정 업무를 집중하는데 지장을 초래할 수 있다.

카렌줄라 오일(calendula oil)은, 비타민A,B,D, 그리고 비타민E를 함유하고 있고, 피부질환, 특히 습진, 마른버짐등의 치료에 좋으며 항염, 항경련, 담즙 분비를 촉진하는 작용도 하는 것으로 알려져 있다. 카렌줄라 오일을 넣어 만든 크림은 손발 튼데, 주부습진 등으로 거칠어진 손을 보호하는데 쓰이며, 정맥류가 있는 피부에 발라주면 좋고 비듬치료를 위해 머리에 발라주거나 거려움증이 심한 다리에 발라주기도 한다.

이러한 카렌줄라 오일은, 기능성 오일에 20∼30 중량% 정도 혼합되는데, 카렌줄라 오일의 혼합비율이 20 중량% 미만일 경우, 상술한 효능이 저하되므로 그 효과가 미미하다. 카렌줄라 오일에는 케톤(Ketone) 성분이 함유되어 있다. 따라서 카렌줄라 오일의 혼합비율이 30 중량%를 초과하면 이에 함유된 케톤 성분의 과다로 인해 해로울 수 있다. 케톤 성분의 화학적인 구조는 가운데 있는 탄소에 산소 원자가 더블본드로 결합된 물질이다. 케톤 성분이 과량 들어 있는 오일은 사용 시 사용량을 절대 지켜야 한다. 대량 사용 시 신경독성 유발, 지속적 반복 사용 시 부작용이 우려되므로 정량 사용을 지켜야 한다. 사용량만 지켜지면 이 성분은 신경조직 강화 및 재생의 효과로 사용될 수 있다. 또한, 강력한 진해제의 역할을 한다. 이 성분이 들어있는 대부분의 오일은 만성 기관지 질환, 가래 등으로 인한 기침, 호흡 곤란증에 사용될 수 있다.

이러한 기능성 오일은, 상술한 바와 같이 데이터표시부(700)의 외장 케이스와 기능성 오일 분사노즐이 40∼60㎝의 간격을 유지하면서, 10㎠의 데이터표시부(700)의 외장 케이스 일면에 3∼7초 정도 분사하여서 도포된다.

데이터표시부(700)의 외장 케이스와 기능성 오일 분사노즐의 간격이 40㎝ 미만이면, 기능성 오일이 데이터표시부(700)의 외장 케이스의 한 부분에 집중적으로 도포되어서 데이터표시부(700)의 외장 케이스의 부분 통기성이 저하되는 현상이 발생된다. 데이터표시부(700)의 외장 케이스와 기능성 오일 분사노즐의 간격이 60㎝를 초과하면 기능성 오일의 분사시 주변으로 비산되는 양이 그만큼 증가하므로 고가의 기능성 오일을 낭비하게 된다.

또한 10㎠의 데이터표시부(700)의 외장 케이스 일면에 분사되는 기능성 오일의 분사시간이 3초 미만이면 충분한 양의 기능성 오일이 데이터표시부(700)의 외장 케이스에 도포되기 어려우며, 이에 따라 그 효과가 미미하다. 10㎠의 데이터표시부(700)의 외장 케이스 일면에 분사되는 기능성 오일의 분사시간이 7초를 초과하면, 그 효과는 3∼7초 정도 분사한 경우에 비해 그 효과가 크게 상승되지 않는 반면에 기능성 오일이 불필요하게 낭비된다.

보통 작업자는 데이터표시부(700)를 통해 데이터의 입력, 수정, 확인 등의 작업을 수행하며 따라서 작업자는 다른 기기들보다 데이터표시부(700)를 더 많은 시간 조작하게 된다.

본 발명의 데이터표시부(700)의 외장 케이스에는 상술한 바와 같은 기능성 오일이 코팅되어 있으므로 친환경적이며, 데이터표시부(700)를 조작하는 동안 작업자의 건강을 증진시키는데 매우 효과가 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 다항목 멀티 수질측정시스템에 의하면, 다항목의 용수의 수질관련정보를 측정하는 다수 개의 측정센서를 하나의 통합 시스템으로 구축하여 제어하는 것에 의하여, 다수개의 측정센서를 통한 각각의 측정채널에 영향을 주지않고 보수 및 정비가 가능한 다항목 멀티 수질측정시스템을 제공할 수 있다. 또한, 본 다항목 멀티 수질측정시스템에 의하면, 시스템의 구성이 랙으로 이루어져 누구나 손쉽게 장비의 교체가 가능하고, 하나의 랙으로 다수 개의 센서를 직접연결하여 서로 연동이 가능하므로, 여러 종류의 예비 랙을 구비할 필요가 없이 하나의 랙으로 빠른 조치가 가능하여 사용자의 운용효율을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 용수 11: 펌프
100: 측정부 151: 외부측정부
152: 정보계측부: 200: 데이터수신부
300: 결선랙 300a: 센서연결용 렉
400: 데이터수집부 400a: 렉
500: 컨트롤러부 500a: 데이터통신용 렉
600: 자동화제어부 700: 데이터표시부

Claims

용수의 수질 관련 정보를 측정하도록 다수개의 측정센서(101~105)를 구비하는 측정부(100); 상기 다수개의 측정센서(101~105)에 개별적으로 연결되어 상기 용수의 수질 관련 정보에 관한 정보를 수신하여 수신된 정보를 연산처리하는 데이터수신부(200); 상기 데이터수신부(200)로부터 연산처리된 상기 용수의 수질 관련 정보를 통합적으로 수집하여 동시에 처리하는 데이터수집부(400); 상기 측정부(100) 및 상기 데이터수집부(400)의 동작을 제어하고, 상기 데이터수집부(400)로부터 처리된 정보를 외부기기와의 데이터통신을 통하여 전송하는 컨트롤러부(500); 상기 컨트롤러부(500)와의 통신을 수행하고, 상기 전송된 정보를 이용하여 상기 측정부(100), 상기 데이터수집부(400) 및 상기 컨트롤러부(500)로 PLC를 통한 제어명령을 전송하는 자동화제어부(600); 및 상기 컨트롤러부(500)를 통하여 전송된 정보를 표시하는 데이터표시부(700)를 포함하는 다항목 멀티 수질측정시스템이고,
상기 용수의 수질 관련정보는, 수소이온농도(pH), 산화환원전위(ORP), 용존산소(DO), 전기전도도(Conductivity), 활성오니부유물질농도(MLSS), 부유물질농도(SS), 탁도(Turbidity), 나트륨(Sodium), 실리카(Silica) 중 적어도 어느 하나 이상이며,
상기 데이터수신부(200)는, 전원공급을 온오프하는 스위치부(220); 상기 컨트롤러부(500)에 의하여 설정되는 상기 용수의 수질 관련 정보의 수집주기를 표시하는 주기표시부(221); 상기 데이터수집부(400)와의 데이터 송수신여부를 표시하는 송수신표시부(222, 223); 및 상기 다수개의 측정센서(101~105)에 직접연결되는 센서연결단자(224, 225)를 포함하는 센서연결용 렉(200a)을 구비하고,
상기 컨트롤러부(500)는, 전원공급을 온오프하는 스위치부(501); 미리 설정되는 상기 용수의 수질 관련 정보의 수집주기를 표시하는 주기표시부(502); 상기 데이터수집부(400)와의 데이터 송수신여부를 표시하는 송수신표시부(503, 504); 및 상기 데이터수신부(200) 또는 상기 데이터수집부(400)로부터 수신된 상기 용수의 수질 관련 정보가 아날로그신호이면 4~20mA의 아날로그 단자로 수신되고, 디지털신호이면 RS232 또는 RS485의 디지털 단자로 수신되도록 하는 신호수신단자(505, 506)를 구비하는 데이터통신용 렉(500a)을 구비하며,
상기 데이터표시부(700)는, 상기 전송된 정보가 각각 독립적으로 교정될 수 있는 교정부(C)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다항목 멀티 수질측정시스템.
제1항에 있어서,
상기 데이터수신부(200)와 상기 데이터수집부(400) 및 상기 컨트롤러부(500) 사이에는 하나의 결선렉(300)이 구비되어, 상기 데이터수신부(200)로부터 수신된 상기 용수의 수질 관련 정보가 개별적으로 상기 데이터수집부(400) 및 상기 컨트롤러부(500)에 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 다항목 멀티 수질측정시스템.
제1항에 있어서,
상기 데이터수신부(200)는, 원격에 위치한 용수의 수질관련 정보를 측정할 수 있는 외부측정부(151); 및 상기 외부측정부(151)에 의하여 측정된 수질관련 정보를 계측하고 분석하는 정보계측부(152)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 외부측정부(151) 및 상기 정보계측부(152)를 통하여 전송된 수질관련 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 다항목 멀티 수질측정시스템.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러부(500)는, 상기 전송된 정보를 원격에서 조정할 수 있는 원격컴퓨터부와 인터넷망을 통하여 연결되고,
상기 원격컴퓨터부는, 상기 인터넷망을 통하여 상기 측정부(100) 및 상기 데이터수집부(400)의 동작을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 다항목 멀티 수질측정시스템.
제1항에 있어서,
상기 데이터수집부(400)는, 전원공급을 온오프하는 스위치부(401); 상기 컨트롤러부(500)에 의하여 설정되는 용수의 수질 관련 정보의 수집주기를 표시하는 주기표시부(402); 및 데이터표시부(700)와의 데이터 송수신여부를 표시하는 송수신표시부(403, 404)를 포함하는 렉(400a)을 구비하는 것을 특징으로 하는 다항목 멀티 수질측정시스템.
제1항에 있어서,
상기 측정부(100)는, 수소이온농도(pH), 산화환원전위(ORP), 용존산소(DO), 전기전도도(Conductivity), 활성오니부유물질농도(MLSS), 부유물질농도(SS), 탁도(Turbidity), 나트륨(Sodium), 실리카(Silica)의 수질 관련 정보를 감지하는 다수개의 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 다항목 멀티 수질측정시스템.