KR101113363B1 - Method for deciding coagulant injecting rate in a water treatment process - Google Patents

Method for deciding coagulant injecting rate in a water treatment process Download PDF

Info

Publication number
KR101113363B1
KR101113363B1 KR1020110075247A KR20110075247A KR101113363B1 KR 101113363 B1 KR101113363 B1 KR 101113363B1 KR 1020110075247 A KR1020110075247 A KR 1020110075247A KR 20110075247 A KR20110075247 A KR 20110075247A KR 101113363 B1 KR101113363 B1 KR 101113363B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
injection rate
coagulant
data
unit
value
Prior art date
Application number
KR1020110075247A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이안규
양지아
김진문
Original Assignee
한국수자원공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국수자원공사 filed Critical 한국수자원공사
Priority to KR1020110075247A priority Critical patent/KR101113363B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101113363B1 publication Critical patent/KR101113363B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5209—Regulation methods for flocculation or precipitation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/005—Processes using a programmable logic controller [PLC]
    • C02F2209/006—Processes using a programmable logic controller [PLC] comprising a software program or a logic diagram

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

PURPOSE: A method for determining a coagulant injecting rate for a water treating process is provided to implement a remote driving operation by continuously determining the coagulant injecting rate based on the quality of raw water. CONSTITUTION: A method for determining a coagulant injecting rate for a water treating process includes the following: the states of a pre-set coagulant injector, an SCD sampling pump, a raw water sampling pump, and a chemical level in a chemical tank are confirmed(S10); real time data is read(S12); whether the read data is normal is verified(S14); a moving average value is calculated based on past data of a constant time interval(S18); operating methods are selected(S20); and a coagulant injecting rate is calculated based on the type of coagulant and the selected operating method(S22).

Description

수처리 공정에 이용되는 응집제주입률 결정방법{Method for deciding coagulant injecting rate in a water treatment process}Method for deciding coagulant injecting rate in a water treatment process

본 발명은 수처리 공정에 이용되는 응집제주입률(coagulant injecting rate) 결정방법에 관한 것으로, 특히, 기 도출된 다항회귀식을 이용해서 모든 정수장의 수질변화 및 운영환경에 따라 응집제주입률을 결정할 수 있는 수처리 공정에 이용되는 응집제주입률 결정방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for determining a coagulant injecting rate used in a water treatment process. In particular, the coagulant injecting rate can be determined according to the water quality change and operating environment of all water purification plants by using a derived polynomial regression equation. A method for determining a flocculant injection rate used in a water treatment process.

일반적으로 응집제주입률의 적정성을 판단하기 위해 모든 정수장에서 1회/일 자테스트(Jar Test)를 실시하고 있으나, 자테스트는 실험시간이 길고 수질변화의 연속성을 반영하기 어렵기 때문에 연속적인 응집제주입률을 결정하기 어렵다는 한계가 있다.In general, a single / day Jar Test is conducted at all water treatment plants to determine the adequacy of the flocculant injection rate. However, since the self-test has a long experiment time and it is difficult to reflect the continuity of water quality change, continuous flocculant injection There is a limitation that it is difficult to determine the rate.

또한, 종래에는 정수장 응집제주입률을 결정하기 위한 방법으로 조견표에 의한 방법이 다수 사용되고 있다. 그러나 이러한 방법은 운전자의 경험에 의하여 응집제주입률을 결정하기 때문에, 원수의 수질 변화에 연속적 또는 적극적으로 대처하기 어려우며, 운전자에 따라 처리수의 수질 및 응집제주입률이 다르게 결정될 수 있는 문제점이 있다.In addition, conventionally, a number of methods according to the look-up table have been used as a method for determining the water plant flocculant injection rate. However, since this method determines the coagulant injection rate according to the driver's experience, it is difficult to continuously or actively cope with changes in the water quality of raw water, and there is a problem that the water quality and the coagulant injection rate of the treated water may be differently determined by the driver.

이 밖에, SCD(Streamming Current Detector)를 활용한 응집제주입률 결정 방법이 있으나, SCD에 의한 방법은 지속적인 운영 관리가 어렵고, 측정값의 신뢰성을 보장할 수 없기 때문에, 실제 SCD가 설치된 정수장 중 극히 일부 정수장에서만 운영되고 있다.
In addition, there is a method of determining the coagulant injection rate using SCD (Streaming Current Detector). However, since the SCD method is difficult to manage continuously and cannot guarantee the reliability of measured values, only a small portion of the actual SCD is installed. It operates only in water purification plant.

본 발명은 기 도출된 다항회귀식과 모든 정수장의 몇 년간 수질자료와 응집제주입률의 상관관계 분석 정보를 이용하여 정수장의 수질변화에 따라 응집제주입률을 결정하도록 하기 위한 수처리 공정에 이용되는 응집제주입률 결정방법을 제공하고자 한다.In the present invention, the coagulant injection rate used in the water treatment process to determine the coagulant injection rate according to the water quality change of the water purification plant by using the derived polynomial regression equation and correlation analysis information of the water quality data and the coagulant injection rate of all the water purification plants for several years. It is intended to provide a decision method.

또한, 본 발명은 감시제어설비인 PLC 및 DCS에 IEC61131-1 제어언어로 개발되어 산업용 PC기반에서 범용프로그램언어인 C++을 사용하여 개발하였으며, 모듈형태로 개발하여 정수장의 운영환경에 따라 환경설정 변수값을 조정하여 적용할 수 있는 수처리 공정에 이용되는 응집제주입률 결정방법을 제공하고자 한다.
In addition, the present invention has been developed in the IEC61131-1 control language in PLC and DCS as monitoring and control equipment, and developed using C ++, a general-purpose programming language on an industrial PC, and developed in a module form according to the operating environment of the water purification plant. It is intended to provide a method of determining the coagulant injection rate used in a water treatment process that can be applied by adjusting the value.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선행조건 만족 여부를 판단하기 위하여 기설정된 응집제주입기, SCD 샘플링펌프, 원수 샘플링펌프 및 약품탱크 수위의 상태를 확인하는 선행조건 확인단계(S10); 상기 S10 단계의 모든 항목이 정상동작 상태일 경우, 환경설정부(501)에서 입력한 실시간 데이터를 리드하는 단계(S12); 상기 S12 단계에서 리드된 데이터의 정상 여부를 판단하는 단계(S14); 상기 S14 단계에서 리드한 데이터가 정상일 경우, 일정 시간 간격의 과거데이터를 리드하여 리드한 과거데이터에 대한 이동평균값을 계산하는 단계(S18); 탁도를 제외한 수질데이터 및 주입량 이동평균값이 정상일 경우, 응집제의 종류와 운전방법을 선택하는 단계(S20); 선택된 응집제의 종류와 운전방법에 따라 특정 시간 단위로 응집제 계산주입률을 산출하는 단계(S22); 상기 계산주입률과 현재의 목표주입률을 비교하는 단계(S24); 상기 계산주입률이 현재 목표주입률을 기준으로 데드밴드(Deadband)값 이내인지를 판단하는 단계(S26); 상기 계산주입률이 데드밴드값 이내일 경우, 주입률 유지시간에 도달했는지를 판단하는 단계(S28); 및 상기 주입률 유지시간에 도달되지 않은 경우, 주입률 유지시간이 경과할 때까지 현재의 목표주입률을 유지하는 단계(S30); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수처리 공정에 이용되는 응집제주입률 결정방법을 제공한다.
In order to achieve the above object, the present invention is a precondition check step (S10) for checking the state of the predetermined flocculant injector, SCD sampling pump, raw water sampling pump and the level of the chemical tank to determine whether the preceding conditions are satisfied; Reading all the real-time data input by the environment setting unit 501 when all the items of the step S10 are in a normal operation state (S12); Determining whether or not the data read in step S12 is normal (S14); When the data read in step S14 is normal, reading the historical data at a predetermined time interval and calculating a moving average value for the past data read (S18); Selecting the type and operating method of the flocculant when the water quality data and the injection amount moving average value excluding turbidity are normal (S20); Calculating a coagulant calculation injection rate in a specific time unit according to the selected type of coagulant and a driving method (S22); Comparing the calculation injection rate with a current target injection rate (S24); Determining whether the calculated injection rate is within a deadband value based on a current target injection rate (S26); If the calculated injection rate is within the deadband value, determining whether the injection rate maintenance time has been reached (S28); And if the injection rate maintenance time is not reached, maintaining the current target injection rate until the injection rate maintenance time elapses (S30). It provides a flocculant injection rate determination method used in the water treatment process characterized in that it comprises a.

본 발명은 원수 수질을 기준으로 정수장 응집제주입률을 연속적으로 결정하여 원격운전을 수행할 수 있고, 산업용 PC기반에서 개발되어 K-water의 모든 정수장에 사용할 수 있으며, 타 HMI에서도 태그(Tag)기반 인터페이스만 가능하면 사용할 수 있어 수처리 공정을 효율적으로 운영할 수 있다.
The present invention can be remotely performed by continuously determining the coagulant injection rate of the water purification plant based on the raw water quality, developed on the basis of the industrial PC can be used in all water purification plants of K-water, tag-based in other HMI If only the interface is available, it can be operated efficiently.

도 1은 본 발명에 이용되는 응집제주입률 결정장치의 일실시예를 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 응집제주입률 결정장치의 SCADA서버의 일실시예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 응집제주입률 결정방법의 단계별 순서를 도시하는 순서도이다.
도 4는 도 1에 도시된 응집제주입률 결정부에서 수행되는 것으로, 다항회귀식에서 1분 단위로 계산주입률을 생성하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 7은 컨피그 매니저에서 응집제주입률 결정에 필요한 계측데이터, 운영설비 상태데이터 및 운영환경 변수값 설정을 위해 약품공정 태그정보를 등록해 주는 것을 나타내는 화면이다.
도 8은 본 발명에 따라 로직 태스크 매니저를 실행하면 우측의 제어모듈이 실행되어 응집제주입률이 계산되고 제어를 수행하는 것을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 GUI(Graphic User Interface)형태의 운전자화면을 나타낸 도면이다.Figure 1 is a block diagram showing an embodiment of the flocculant injection rate determination device used in the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing an embodiment of the SCADA server of the flocculant injection rate determination apparatus shown in FIG.
Figure 3 is a flow chart showing the step-by-step sequence of the flocculant injection rate determination method according to the present invention.
Figure 4 is performed in the flocculant injection rate determination unit shown in Figure 1, it is a view showing to generate a calculated injection rate in units of 1 minute in a polynomial regression equation.
5 to 7 are screens showing registration of chemical process tag information for setting measurement data, operating equipment state data, and operating environment variable values necessary for determining a coagulant injection rate in the config manager.
8 is a view showing that when the logic task manager is executed according to the present invention, the control module on the right side is executed to calculate the coagulant injection rate and perform control.
9 is a view showing a driver screen in the form of a graphical user interface (GUI) according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 이용되는 응집제주입률 결정장치의 일실시예를 나타낸 블록도이다.Figure 1 is a block diagram showing an embodiment of the flocculant injection rate determination device used in the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 응집제주입률 결정장치는 수질정보를 측정하는 수질측정부(100); 유량을 측정하는 유량측정부(200); 상기 수질측정부(100)와 유량측정부(200), 응집제주입 제어부(900)에서 송부되는 데이터를 수집하는 데이터 수집부(300); 상기 데이터 수집부(300)에 수집된 데이터를 저장하는 데이터 저장부(400)와 상기 데이터 저장부(400)에 저장된 데이터를 이용하여 다항식회귀법에 의해 정해진 연산식으로부터 응집제주입률을 결정하는 응집제주입률 결정부(500)로 이루어지는 서버; 상기 데이터 저장부(400)로부터 응집제의 주입 제어에 필요한 데이터를 전송받아 응집제주입 제어부(900)에서 제어를 수행하도록 하는 데이터 제어부(800); 및 상기 응집제주입률 결정부(500)에서 계산된 응집제주입률을 전송받아 응집제 주입량을 제어하는 응집제주입 제어부(900); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 1, the flocculant injection rate determining apparatus includes: a water quality measuring unit 100 measuring water quality information; A flow rate measuring unit 200 measuring a flow rate; A data collection unit 300 collecting data transmitted from the water quality measuring unit 100, the flow rate measuring unit 200, and the coagulant injection control unit 900; Coagulant injection to determine the coagulant injection rate from the calculation formula determined by the polynomial regression method using the data storage unit 400 and the data stored in the data storage unit 400 for storing the data collected in the data collection unit 300 A server comprising a rate determining unit 500; A data control unit 800 receiving data necessary for controlling the injection of the coagulant from the data storage unit 400 to control the coagulant injection control unit 900; And a coagulant injection control unit 900 for controlling the coagulant injection amount by receiving the coagulant injection rate calculated by the coagulant injection rate determining unit 500; Characterized in that comprises a.

상기 수질측정부(100)는 탁도, 수온, 알칼리도, pH, 전기전도도, TOC(유기물농도) 등의 수질정보를 연속적으로 측정하며, 상기 유량측정부(200)는 유량을 측정하는 장치로, 응집제주입률과 측정유량을 곱해서 응집제 주입량을 산출한다.The water quality measurement unit 100 continuously measures the water quality information such as turbidity, water temperature, alkalinity, pH, electrical conductivity, TOC (organic concentration), and the flow rate measuring unit 200 is a device for measuring the flow rate, flocculant Multiply the injection rate by the flow rate to calculate the flocculant injection rate.

상기 수질측정부(100)와 유량측정부(200)는 모두 4~20mA, RS-485통신 및 필드버스(Fieldbus)통신 등의 통신방식으로 데이터 수집부(300)로 측정신호를 전송한다.
The water quality measurement unit 100 and the flow rate measurement unit 200 both transmit the measurement signal to the data collection unit 300 in a communication method such as 4 ~ 20mA, RS-485 communication and fieldbus (Fieldbus) communication.

상기 데이터 수집부(300)는 수질측정부(100)에서 측정된 수질데이터, 유량측정부(200)로부터 측정된 유량데이터, 응집제주입 제어부(900)의 응집제 주입량 및 응집제주입에 필요한 설비의 상태 등을 전류/전압신호 RS-485통신 및 필드버스통신 등의 방식으로 전송받아 컴퓨터가 인식하는 기계언어로 데이터를 수집한다.The data collection unit 300 is the water quality data measured by the water quality measurement unit 100, the flow rate data measured from the flow rate measuring unit 200, the amount of flocculant injection of the coagulant injection control unit 900 and the state of the equipment required for coagulant injection It receives current / voltage signal by RS-485 communication and fieldbus communication and collects data in the machine language recognized by computer.

상기 데이터 저장부(400)는 데이터 수집부(300)에서 기계언어로 수집된 실시간 데이터를 PDB(Process DataBase)와 1분 단위 데이터(HDB: Historical DB)로 저장하고, 사람이 인식가능한 형태로 표현부(600)에 표출한다.
The data storage unit 400 stores the real-time data collected in the machine language in the data collection unit 300 as a process database (DBB) and 1 minute unit data (HDB: Historical DB) and expressed in a form that can be recognized by a person. Expressed to the unit 600.

상기 응집제주입률 결정부(500)는 SCADA서버(1000)인 산업용 PC에서 구동되며, 탁도, pH, 알칼리도, 전기전도도, 수온, TOC 등 수질측정부(100)에서 측정된 원수의 수질데이터를 기준으로 다항식회귀법에 의해 정해진 연산식으로부터 응집제주입률을 산출/결정하면, 데이터 저장부(400)와 데이터 제어부(800)를 통해 응집제주입 제어부(900)가 제어를 수행하도록 한다.The flocculant injection rate determination unit 500 is driven in an industrial PC which is a SCADA server 1000, based on the water quality data of raw water measured by the water quality measurement unit 100, such as turbidity, pH, alkalinity, electrical conductivity, water temperature, TOC When the coagulant injection rate is calculated / determined from the equation determined by the polynomial regression method, the coagulant injection control unit 900 performs the control through the data storage unit 400 and the data control unit 800.

상기 데이터 제어부(800)는 응집제주입률 결정부(500)로부터 응집제주입 제어에 필요한 제어데이터를 데이터 저장부(400)에서 리드하여 AO(Analog Output, 아날로그 출력)와 DO(Digital Output, 디지털 출력) 장치를 통해 응집제주입 제어부(900)로 전류 및 전압신호로 전송함으로써 제어를 수행하도록 한다.The data control unit 800 reads control data necessary for coagulant injection control from the coagulant injection rate determination unit 500 in the data storage unit 400 to output AO (Analog Output, Analog Output) and DO (Digital Output, Digital Output). Control is performed by transmitting current and voltage signals to the coagulant injection control unit 900 through the device.

상기 응집제주입 제어부(900)는 응집제주입률 결정부(500)에서 산출된 응집제주입률을 데이터 저장부(400) 및 데이터 제어부(800)를 통하여 전송받아 응집제 주입량을 제어하고, 응집제주입 상태의 감시제어에 필요한 데이터는 데이터 수집부(300), 데이터 저장부(400)를 통해 저장하고, 저장된 데이터는 응집제주입률 결정부(500)에서 응집제주입률 결정시 사용하고, 표현부(600)에 표출한다.
The coagulant injection control unit 900 receives the coagulant injection rate calculated by the coagulant injection rate determining unit 500 through the data storage unit 400 and the data control unit 800 to control the coagulant injection amount, and monitor the coagulant injection state. The data necessary for control is stored through the data collection unit 300 and the data storage unit 400, and the stored data is used by the coagulant injection rate determination unit 500 to determine the coagulant injection rate, and is displayed on the expression unit 600. do.

상기 응집제주입률 결정장치는 상기 데이터 저장부(400)에 저장된 데이터를 포함하여 응집제주입률 결정에 필요한 모든 데이터와 응집제주입률 결정장치의 각부 상태를 출력하는 표현부(600); 및 사용자가 데이터 값을 입력하는 사용자입력부(700); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The coagulant injection rate determination device includes a representation unit 600 for outputting all the data necessary for the coagulant injection rate determination, including the data stored in the data storage unit 400 and the state of each part of the coagulant injection rate determination device; And a user input unit 700 for the user to input a data value. It characterized in that it further comprises.

상기 표현부(600)는 GUI화면으로 구성되며, 운전자가 응집제주입에 필요한 모든 데이터와 설비상태를 감시하고 사용자입력부(700)인 키보드나 마우스를 통하여 제어를 수행한다. 이때 사용자입력부(700)는 외부입력장치인 마우스 및 키보드를 통하여 운전자가 입력값을 설정하는 장치이다.
The expression unit 600 is composed of a GUI screen, the driver monitors all the data and equipment status required for the coagulant injection and performs the control through the keyboard or mouse of the user input unit 700. In this case, the user input unit 700 is a device in which a driver sets input values through a mouse and a keyboard which are external input devices.

도 2는 도 1에 도시된 응집제주입률 결정장치의 SCADA서버(1000)의 일실시예를 나타낸 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing an embodiment of the SCADA server 1000 of the flocculant injection rate determination apparatus shown in FIG.

도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 상기 응집제주입률 결정부(500)는 응집제주입률을 계산하기 위해 필요한 데이터의 태그정보와 태그값을 설정하는 환경설정부(501); 상기 태그정보와 태그값을 이용하여 계산주입률을 계산하고, 상기 계산주입률을 이용하여 제어를 수행할 목표주입률을 결정하는 제어실행부(502); 상기 제어실행부(502)에서 체크되는 오류에 대한 경보메세지를 발생시키는 경보발생부(503); 상기 제어실행부(502)의 동작을 실행 또는 정지시키고 상기 제어실행부(502)의 동작상태를 감시하는 실행관리부(504); 및 상기 환경설정부(501)에서 설정한 태그정보와 태그값을 저장하는 백업부(505); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.As can be seen in Figure 2, the flocculant injection rate determination unit 500 in the present invention comprises an environment setting unit 501 for setting the tag information and the tag value of the data required to calculate the flocculant injection rate; A control execution unit 502 for calculating a calculation injection rate using the tag information and a tag value, and determining a target injection rate to perform control using the calculation injection rate; An alarm generator 503 for generating an alarm message for an error checked by the control execution unit 502; An execution management unit 504 for executing or stopping an operation of the control execution unit 502 and monitoring an operation state of the control execution unit 502; And a backup unit 505 for storing tag information and tag values set by the environment setting unit 501. Characterized in that comprises a.

상기 응집제주입률 결정부(500)의 동작은 환경설정부(501)에서 감시와 제어에 필요한 데이터의 환경설정정보를 우선적으로 설정한 후 시작된다. 여기에서 환경설정정보는 AI(Analog Input, 아날로그 입력), AO(Analog Output, 아날로그 출력), DI(Digital Input, 디지털 입력), DO(Digital Output, 디지털 출력) 형태로 태그이름과 태그값을 설정한다.
The operation of the coagulant injection rate determination unit 500 starts after the environment setting unit 501 preferentially sets environment setting information of data necessary for monitoring and control. Here, the environment setting information sets the tag name and the tag value in the form of AI (Analog Input), AO (Analog Output, Analog Output), DI (Digital Input, Digital Output), DO (Digital Output, Digital Output). do.

상기 환경설정부(501)에 태그정보를 입력한 후 저장하면 AI, DI로 표시된 감시데이터는 데이터 저장부(400)에서 해당 데이터를 리드(Read)하고 AO, DO로 표시된 제어데이터는 사용자입력부(700)에 의한 입력값을 데이터 저장부(400)에 먼저 저장하고 해당 데이터를 다시 리드한다. AO로 표시된 모든 데이터의 설정값은 해당 정수장 상황에 알맞게 사용자입력부(700)를 통하여 변경할 수 있다.After the tag information is input to the environment setting unit 501 and stored, the monitoring data indicated by AI and DI reads the corresponding data from the data storage unit 400, and the control data indicated by AO and DO is a user input unit ( The input value by 700 is first stored in the data storage 400 and the corresponding data is read again. The setting values of all data indicated by AO may be changed through the user input unit 700 according to the water purification plant situation.

환경설정부(501)는 다항식회귀법에 의한 1차 방정식을 기본연산식으로 하고 정수장 상황에 따라 영향이 적거나 없는 수질인자는 계수값을 0으로 하여 응집제 계산주입률 결정시 포함하지 않을 수 있으며, 연산식의 유형은 지수방정식 등 다른 형태로 사용자가 변경할 수 있다.The environment setting unit 501 may use the first order equation by the polynomial regression method as a basic operation formula, and the water quality factor having little or no influence depending on the water purification plant situation may not be included in determining the coagulant calculation injection rate by setting the coefficient value to 0. The type of expression can be changed by the user in other forms, such as an exponential equation.

그리고 상기 제어실행부(502)는 환경설정부(501)에서 설정된 태그정보와 태그값을 참조하여 응집제 계산주입률을 산출하고, 제어를 수행할 목표주입률을 결정하여 응집제주입 제어부(900)로 제어값을 전송해서 응집제주입 제어부(900)가 해당 응집제주입 제어를 수행하도록 한다.The control execution unit 502 calculates the coagulant calculation injection rate by referring to the tag information and the tag value set by the environment setting unit 501, and determines the target injection rate to perform control to the coagulant injection control unit 900. The control value is transmitted to allow the coagulant injection control unit 900 to perform the coagulant injection control.

상기 경보발생부(503)는 제어실행부(502)에서 체크되는 오류에 대한 경보메세지를 발생시켜 운전자가 인지하도록 한다.The alarm generation unit 503 generates an alarm message for the error checked by the control execution unit 502 to allow the driver to recognize.

상기 실행관리부(504)는 제어실행부(502)의 동작을 실행/정지시키며, 제어실행부(502)의 단독 구동도 가능하다. 실행관리부(504)는 제어실행부(502)에서 응집제주입률을 결정하고 응집제주입 제어부(900)가 제어를 수행하기까지 일련의 처리내용 및 결과를 모니터링할 수 있다.The execution management unit 504 executes / stops the operation of the control execution unit 502, and the control execution unit 502 may be driven alone. The execution management unit 504 may determine a coagulant injection rate in the control execution unit 502 and monitor a series of processing contents and results until the coagulant injection control unit 900 performs control.

상기 환경설정부(501)에서 입력값은 데이터 저장부(400)에 먼저 저장되고 제어실행부(502)에서 리드하여 사용하므로, 예기치 않은 문제발생에 대비하여 환경설정부(501)의 중요데이터의 태그정보와 설정값은 백업부(505)에 INI 텍스트파일로 저장한다.
Since the input value in the environment setting unit 501 is first stored in the data storage unit 400 and read and used by the control execution unit 502, the important data of the environment setting unit 501 may be stored in preparation for an unexpected problem. The tag information and setting values are stored in the backup unit 505 as an INI text file.

도 3은 본 발명에 따른 응집제주입률 결정방법의 단계별 순서를 도시하는 순서도이다. Figure 3 is a flow chart showing the step-by-step sequence of the flocculant injection rate determination method according to the present invention.

본 발명의 응집제주입률 결정방법은 응집제주입률 결정장치의 제어실행부(502)에서 이루어지는 것으로, 선행조건 만족 여부를 판단하기 위하여 기설정된 응집제주입기, SCD 샘플링펌프, 원수 샘플링펌프 및 약품탱크 수위의 상태를 확인하는 선행조건 확인단계(S10); 상기 S10 단계의 모든 항목이 정상동작 상태일 경우, 환경설정부(501)에서 입력한 실시간 데이터를 리드하는 단계(S12); 상기 S12 단계에서 리드된 데이터의 정상 여부를 판단하는 단계(S14); 상기 S14 단계에서 리드한 데이터가 정상일 경우, 일정 시간 간격의 과거데이터를 리드하여 리드한 과거데이터에 대한 이동평균값을 계산하는 단계(S18); 탁도를 제외한 수질데이터 및 주입량 이동평균값이 정상일 경우, 응집제의 종류와 운전방법을 선택하는 단계(S20); 선택된 응집제의 종류와 운전방법에 따라 특정 시간 단위로 응집제 계산주입률을 산출하는 단계(S22); 상기 계산주입률과 현재의 목표주입률을 비교하는 단계(S24); 상기 계산주입률이 현재 목표주입률을 기준으로 데드밴드(Deadband)값 이내인지를 판단하는 단계(S26); 상기 계산주입률이 데드밴드값 이내일 경우, 주입률 유지시간에 도달했는지를 판단하는 단계(S28); 및 상기 주입률 유지시간에 도달되지 않은 경우, 주입률 유지시간이 경과할 때까지 현재의 목표주입률을 유지하는 단계(S30); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The coagulant injection rate determination method of the present invention is carried out in the control execution unit 502 of the coagulant injection rate determination device, and in order to determine whether the preceding conditions are satisfied, the coagulant injector, the SCD sampling pump, the raw water sampling pump and the chemical tank level Precondition checking step (S10) to check the status; Reading all the real-time data input by the environment setting unit 501 when all the items of the step S10 are in a normal operation state (S12); Determining whether or not the data read in step S12 is normal (S14); When the data read in step S14 is normal, reading the historical data at a predetermined time interval and calculating a moving average value for the past data read (S18); Selecting the type and operating method of the flocculant when the water quality data and the injection amount moving average value excluding turbidity are normal (S20); Calculating a coagulant calculation injection rate in a specific time unit according to the selected type of coagulant and a driving method (S22); Comparing the calculation injection rate with a current target injection rate (S24); Determining whether the calculated injection rate is within a deadband value based on a current target injection rate (S26); If the calculated injection rate is within the deadband value, determining whether the injection rate maintenance time has been reached (S28); And if the injection rate maintenance time is not reached, maintaining the current target injection rate until the injection rate maintenance time elapses (S30). Characterized in that comprises a.

이때, 상기 S10 단계의 실시 이전에, 제어실행부(502)의 동작시간인 로직수행주기를 설정하고, 입력된 로직수행주기에 도달되는 경우 SCADA서버(1000)가 액티브상태로 동작하는지 여부를 판단하는 과정이 선행될 수 있다. At this time, before the execution of step S10, the logic execution period which is the operation time of the control execution unit 502 is set, and when the input logic execution period is reached, it is determined whether the SCADA server 1000 operates in an active state. The process may be preceded.

아울러 상기 SCADA서버(1000)가 액티브상태로 동작하는 경우 SCADA서버(1000)의 수동/자동운전모드가 자동으로 설정되었는지 여부를 미리 판단할 수 있다. 상기 SCADA서버(1000)의 수동/자동운전모드가 자동으로 설정되어있지 않으면 수동운전모드를 유지하고, 자동으로 설정되어있을 경우 선행조건을 확인하는 단계(S10)로 넘어갈 수 있다.
In addition, when the SCADA server 1000 operates in an active state, it may be determined in advance whether the manual / automatic operation mode of the SCADA server 1000 is automatically set. If the manual / automatic operation mode of the SCADA server 1000 is not automatically set, the manual operation mode may be maintained, and if the automatic / automatic operation mode is set automatically, the process may be checked (S10).

S10 단계에서는 기설정된 응집제주입기, SCD 샘플링펌프, 원수 샘플링펌프, 및 약품탱크 수위의 정상동작 상태를 확인한다.In step S10 to check the normal operating state of the pre-set flocculant injector, SCD sampling pump, raw water sampling pump, and chemical tank level.

제어실행부(502)는 S10 단계의 판단결과, 한 항목이라도 정상상태가 아닐 경우 수동운전모드로 전환하고, 경보발생부(503)를 통해 자동운전 불만족 경보메시지를 발생시킬 수 있으며, 정상상태가 아닌 해당 설비에 대해 표현부(600)에 메시지와 깜박임 등으로 이상상태를 표시할 수 있다. When the control execution unit 502 determines that at least one item is not in the normal state, the control execution unit 502 may switch to the manual operation mode, and generate an automatic operation dissatisfaction alarm message through the alarm generation unit 503. Instead of the corresponding equipment, the display unit 600 may display an abnormal state such as a message and flicker.

제어실행부(502)는 별도의 점검을 통하여 정상상태가 아닌 해당 설비를 정상상태로 복귀하고 자동운전모드로 전환하면, 제어실행부(502)는 S10 단계부터 다시 판단된다.
When the control execution unit 502 returns the equipment, which is not the normal state, to the normal state through the separate check and switches to the automatic operation mode, the control execution unit 502 is determined again from the step S10.

반대로 제어실행부(502)는 S10 단계의 판단결과, 모든 항목이 정상상태일 경우, PDB에서 환경설정부(501)에서 입력한 태그정보 및 설정값에 대한 실시간 데이터를 리드하여 정상여부를 판단한다(S12, S14).On the contrary, if all the items are in the normal state, the control execution unit 502 reads the real-time data on the tag information and the setting value input from the environment setting unit 501 in the PDB and determines whether or not it is normal. (S12, S14).

제어실행부(502)는 S14 단계의 판단결과, PDB에서 실시간 데이터를 정상적으로 리드하지 못할 경우, 백업부(505)에 저장된 INI 파일의 저장값으로 PDB를 일시적으로 복구하여 구동할 수 있다(S16).
As a result of the determination in step S14, when the PDB fails to read the real-time data normally, the control execution unit 502 may temporarily restore and drive the PDB to the stored value of the INI file stored in the backup unit 505 (S16). .

상기 제어실행부(502)는 S14 단계의 판단결과, PDB에서 리드한 실시간 데이터가 정상일 경우 일정한 시간 간격의 과거데이터를 리드하여, 리드한 일정한 시간 간격의 수질데이터와 응집제주입량의 과거데이터에 대해 이동평균값을 계산한다(S18).The control execution unit 502 reads past data of a predetermined time interval when the real-time data read from the PDB is normal as a result of the determination in step S14, and moves with respect to the water quality data of the predetermined time interval and the past data of the coagulant injection amount. The average value is calculated (S18).

이때, 제어실행부(502)는 계산된 이동평균값을 이용하여 수질데이터 및 주입량 데이터가 헌팅인지 홀딩인지를 판단하여, 탁도데이터가 헌팅 또는 홀딩일 경우 수동운전모드로 전환하고, 탁도데이터 홀딩(Holding) 또는 탁도데이터 헌팅(Hunting) 경보메세지를 발생할 수 있다.At this time, the control execution unit 502 determines whether the water quality data and the injection amount data are hunting or holding by using the calculated moving average value, and when the turbidity data is hunting or holding, switches to the manual operation mode, and holds the turbidity data. ) Or a turbidity data hunting alarm message.

그리고 제어실행부(502)는 상기 탁도데이터를 제외한 수질데이터와 S18 단계에서 계산된 주입량 데이터 등의 이동평균값이 정상인지를 판단하여, 탁도데이터를 제외한 수질데이터와 주입량 데이터의 이동평균값이 헌팅 또는 홀딩일 경우 해당 내용의 경보메세지를 발생할 수 있다.
The control execution unit 502 determines whether the moving average values of the water quality data excluding the turbidity data and the injection amount data calculated in step S18 are normal, and the moving average values of the water quality data and the injection amount data excluding the turbidity data are hunted or held. In this case, an alarm message with the corresponding content may be generated.

한편, 제어실행부(502)는 S18 단계에서 계산된 목표주입량 및 현재주입량의 이동평균값이 정상일 경우, 정상적인 제어수행 여부를 판단하기 위하여 목표주입량(이동평균값)과 현재주입량(이동평균값)의 차이값이 환경설정부(501)에서 설정한 오투입 오차범위를 초과하는지 여부를 판단한다(S44). 이때, 탁도는 응집제주입률을 결정하는 중요한 인자이다.On the other hand, the control execution unit 502, if the moving average value of the target injection amount and the current injection amount calculated in step S18 is normal, the difference value between the target injection amount (moving average value) and the current injection amount (moving average value) to determine whether or not normal control performance It is determined whether or not the error input error range set by the environment setting unit 501 is exceeded (S44). At this time, turbidity is an important factor in determining the coagulant injection rate.

그리고 제어실행부(502)는 S44 단계의 판단결과, 오투입 오차범위를 초과하는 경우 오투입 오차범위를 초과하는 시간이 설정된 오투입 판단시간 동안 계속 유지되는지 여부를 판단한다(S46).As a result of the determination in step S44, the control execution unit 502 determines whether the time exceeding the error input error range is maintained for the set error input determination time (S46).

제어실행부(502)는 S46 단계의 판단결과, 오투입 오차범위를 초과하는 시간이 설정된 오투입 판단시간 동안 계속 유지되는 경우 수동운전모드로 전환하고(S48), 경보발생부(503)를 통해 응집제 오투입 경보메세지를 발생한다(S50).If the execution result of the determination in step S46, the time exceeding the error input error range is maintained for a predetermined error input determination time, the control execution unit 502 switches to the manual operation mode (S48), and through the alarm generator 503 Generates a flocculant misinjection warning message (S50).

여기에서 오투입 오차범위는 오투입을 판단하기 위한 목표주입량(이동평균값)과 현재주입량(이동평균값) 사이의 차이값 설정범위이며, 오투입 판단시간은 오투입을 판단하기 위한 목표주입량(이동평균값)과 현재주입량(이동평균값) 사이의 차이값이 유지되는 시간 설정값이다.
Here, the error input error range is the range of setting the difference value between the target injection amount (moving average value) and the current injection amount (moving average value) for judging the error, and the error determination time is the target injection amount (moving average value) and It is the time setting value that maintains the difference between the current injection amount (moving average value).

다음으로, 제어실행부(502)는 S18 단계의 판단결과, 탁도를 제외한 수질데이터 및 주입량 이동평균값이 정상일 경우, 응집제의 종류와 운전방법을 선택한다(S20).Next, the control execution unit 502 selects the type and the operating method of the flocculant when the water quality data and the injection amount moving average value excluding turbidity is normal as a result of the determination in step S18 (S20).

S20 단계에서는 구체적으로 S18 단계의 판단결과, 탁도 외 수질 및 주입량 데이터가 정상일 경우, 해당 운전자가 표현부(600)를 통해 선택하는 약품이 PAC인지 여부를 판단할 수 있다. Specifically, in step S20, when the water quality and infusion amount data other than turbidity are normal, the driver may determine whether the medicine selected by the driver through the expression unit 600 is a PAC.

여기에서 제어실행부(502)는 S20 단계에서, 운전하려고 하는 응집제의 약품종류와 운전모드, 응집제주입률의 산정에 필요한 해당 a1~a6, C 계수값 등이 환경설정부(501)에 설정되어 있지 않을 경우, 경보발생부(503)를 통해 약품종류 미선택, 운전모드 미선택, 계수값 존재하지 않음 등의 경보메세지를 발생시키고 수동운전으로 전환할 수 있다.Herein, in step S20, the control execution unit 502 sets the chemical a kind of the coagulant to be operated, the operation mode, and the corresponding a1 to a6, the C coefficient values necessary for the calculation of the coagulant injection rate, and the like in the environment setting unit 501. If not, the alarm generator 503 may generate an alarm message such as not selecting a drug type, not selecting an operation mode, or not having a count value, and switching to manual operation.

상기 S20 단계에서 해당 운전자가 표현부(600)를 통해 약품(PAC)을 선택하면, 제어실행부(502)는 연중운전모드, 탁도운전모드, 계절운전모드 중 어느 하나의 운전모드를 수행한다.
In step S20, when the driver selects the drug (PAC) through the expression unit 600, the control execution unit 502 performs any one of the year-round operation mode, turbidity operation mode, seasonal operation mode.

도 4에서는 도 1에 도시된 응집제주입률 결정부에서 수행되는 것으로, 다항회귀식에서 1분 단위로 계산주입률을 생성하는 것을 나타낸 도면이다.In FIG. 4, the coagulant injection rate determination unit shown in FIG. 1 is used to generate a calculated injection rate in units of 1 minute in a polynomial regression equation.

S20 단계를 통하여 응집제의 종류인 약품과 운전모드인 운전방법이 선택되면, 선택된 응집제의 종류와 운전방법에 따라 특정 시간 단위로 아래 식에 의하여 응집제 계산주입률을 산출한다(S22). If the chemicals and the operation method of the operation mode is selected through the step S20, the coagulant calculation injection rate is calculated by the following equation in a specific time unit according to the type of the coagulant and the operation method (S22).

"y=a1TB+a2TE+a3AL+a4pH+a5EC+a6TOC+C""y = a1TB + a2TE + a3AL + a4pH + a5EC + a6TOC + C"

여기에서 y는 응집제주입률(ppm)이고, a1~a6는 다항식회귀법에 의한 통계처리법으로 기 도출된 탁도 계수, 수온 계수, 알칼리도 계수, pH 계수, 전기전도도 계수, TOC 계수이다. 그리고 TB는 탁도(NTU)이고, TE는 수온(℃)이며, AL은 알카리도(mg/l)를 의미한다. 아울러 pH는 수소이온농도, EC는 전기전도도(㎲/cm), TOC는 유기물농도(mg/l), C는 절편값을 의미한다.Where y is the coagulant injection rate (ppm), and a1 to a6 are the turbidity coefficient, water temperature coefficient, alkalinity coefficient, pH coefficient, electrical conductivity coefficient, and TOC coefficient derived from statistical processing by polynomial regression. And TB is turbidity (NTU), TE is water temperature (° C.), AL means alkalinity (mg / l). In addition, pH is the hydrogen ion concentration, EC is the electrical conductivity (㎲ / cm), TOC is the organic concentration (mg / l), C means the intercept value.

최종 결정되는 응집제주입률은 응집제주입률 계산값(y)에 운전자 가감값 K를 더한 값(y+K)으로 결정된다.
The final determined coagulant injection rate is determined as a value obtained by adding the driver additive value K to the coagulant injection rate calculated value y.

S20 단계에서 운전방법으로 연중운전모드, 탁도운전모드, 계절운전모드의 선택이 가능하다.It is possible to select the year-round operation mode, turbidity operation mode, seasonal operation mode as the operation method in step S20.

이중 연중운전모드가 선택되는 경우, 환경설정부(501)의 '연중'에 해당하는 a1~a6, C 계수값에 의해 생성된 연산식으로 응집제주입률을 산출한다.When the dual yearly operation mode is selected, the coagulant injection rate is calculated by arithmetic expressions generated by a1 to a6 and C coefficient values corresponding to 'yearly' of the environment setting unit 501.

그리고 탁도운전모드의 경우, 저탁도와 고탁도에 해당하는 a1~a6, C 계수값에 의해 생성된 각각의 연산식으로 응집제주입률을 산출하고, 탁도구분값을 기준탁도로 삼아 현재탁도가 기준탁도보다 낮을 경우 저탁도 연산식으로, 현재탁도가 기준탁도 이상일 경우는 고탁도 연산식으로 각각 자동 전환되어 응집제주입률을 산출한다. 여기에서 탁도구분값은 저탁도에서 고탁도로 전환되는 탁도기준 설정값이다.In the case of turbidity operation mode, the coagulant injection rate is calculated using the a1 ~ a6 and C coefficient values corresponding to low turbidity and high turbidity. When the turbidity is lower than the low turbidity formula, and if the current turbidity is higher than the standard turbidity, respectively, is automatically converted to the high turbidity formula to calculate the coagulant injection rate. Here, the turbidity powder value is a set value of the turbidity standard converted from low turbidity to high turbidity.

아울러 계절운전모드의 경우, 날짜구간을 최대 4개까지 설정하여 각각의 a1~a6, C 계수값에 의해 생성된 연산식으로 응집제주입률을 산출한다.In addition, in the seasonal operation mode, up to four date intervals are set, and the coagulant injection rate is calculated by arithmetic expressions generated by the values of a1 to a6 and C coefficients.

S22 단계에서 응집제 계산주입률은 도 4와 같은 다항식회귀법에 의한 1차 방정식을 기본연산식으로 하며, 환경설정부(501)에서 설정한 a1~a6 계수값과 탁도, 수온, 알칼리도, pH, 전기전도도, TOC 등 수질데이터의 이동평균값, 절편값 C를 이용하여 계산된다.
In the step S22, the coagulant calculation injection rate is based on the first equation by the polynomial regression method as shown in FIG. 4, and the coefficients of a1 to a6 and turbidity, water temperature, alkalinity, pH, and electricity set by the environment setting unit 501. It is calculated using the moving average value and intercept value C of water quality data such as conductivity and TOC.

응집제 계산주입률이 산출되면, 상기 계산주입률과 현재의 목표주입률을 비교한다(S24).When the calculated coagulant injection rate is calculated, the calculated injection rate is compared with the current target injection rate (S24).

제어실행부(502)는 1분 단위로 계산주입률을 산출하는 경우, 현재 목표주입률과 계산주입률을 비교하여 데드밴드값 이내인지 여부를 판단하며, 데드밴드값 이내인 경우, 주입률 유지시간이 경과하였는지 여부를 판단하여, 주입률 유지시간이 경과할 때까지 현재 목표주입률을 유지한다. 반면, 주입률 유지시간이 경과하면 응집제주입률이 현재 목표주입률을 기준으로 데드밴드값 이내일 경우는 현재 목표주입률을 유지한다(S24, S26, S28, S30).When the calculation execution unit calculates the calculated injection rate in units of 1 minute, the control execution unit 502 compares the current target injection rate with the calculated injection rate and determines whether the control execution unit is within the deadband value, and when the deadband value is within the deadband value, the injection rate is maintained. It is determined whether the time has elapsed, and the current target injection rate is maintained until the injection rate maintenance time elapses. On the other hand, when the injection rate maintenance time elapses, if the coagulant injection rate is within the deadband value based on the current target injection rate, the current target injection rate is maintained (S24, S26, S28, S30).

이때, 데드밴드값은 응집제주입률의 제어수행 여부를 판단하는 설정된 오차허용값이고, 주입률 유지시간은 응집제주입률을 데이터 제어부(800)로 전송하여 제어를 수행하는 주기의 설정값이다.At this time, the deadband value is a set error tolerance value for determining whether to control the coagulant injection rate, the injection rate holding time is a set value of the period for performing the control by transmitting the coagulant injection rate to the data control unit 800.

한편, 제어실행부(502)는 계산주입률이 현재 목표주입률을 기준으로 데드밴드값을 초과하면 주입률 상/하한값 범위 내의 값인지 판단하고 계산주입률을 목표주입률로 결정하며, 현재 목표주입률값을 변경시킨다(S32, S34).On the other hand, the control execution unit 502 determines whether the calculated injection rate exceeds the deadband value based on the current target injection rate within the range of the injection rate upper and lower limits, and determines the calculated injection rate as the target injection rate, and the current target. The injection rate value is changed (S32, S34).

상기 주입률 상/하한값은 응집제주입률 상/하한 설정값이다.The injection rate upper / lower limit value is a flocculant injection rate upper / lower limit set value.

제어실행부(502)는 목표주입률을 주입률 상/하한값 범위 내에서 운영하며, 주입률 하한설정값 이하로 목표주입률이 결정되면 하한설정값으로 제어하고, 주입률 상한설정값을 초과하여 목표주입률이 결정되면 수동운전모드로 전환되고 경보발생부(503)를 통해 목표주입률 상한값초과라는 경보메세지를 표시한다(S36, S38, S40, S42).
The control execution unit 502 operates the target injection rate within the injection rate upper / lower limit range, and when the target injection rate is determined to be lower than or equal to the injection rate lower limit setting value, the control execution unit 502 controls the lower injection rate and exceeds the injection rate upper limit setting value. When the target injection rate is determined, the operation mode is changed to the manual operation mode, and an alarm message indicating that the target injection rate upper limit value is exceeded is displayed through the alarm generation unit 503 (S36, S38, S40, S42).

본 발명에서는 제어실행부(502)에서 1분 단위로 계산한 응집제주입률은 계산주입률로 표시하고, 응집제주입 제어부(900)가 제어를 수행하는 값은 목표주입률로 표시하였다. 최초 목표주입률은 이전에 제어한 목표주입률 값으로 하고 주입률 유지시간 동안 유지한다. 이후 1분 단위로 계산주입률이 계산되면 주입률 유지시간이 경과되었는지 체크한다. 여기에서 주입률 유지시간은 목표주입률을 응집제주입 제어부(900)에 전송하여 제어를 수행하고 다음 목표주입률을 전송하는 시간간격을 말한다.In the present invention, the coagulant injection rate calculated by the control execution unit 502 in units of 1 minute is indicated by the calculated injection rate, and the value of the coagulant injection control unit 900 performs control is indicated by the target injection rate. The initial target injection rate is the previously controlled target injection rate value and is maintained for the injection rate holding time. After that, if the injection rate is calculated in 1 minute increments, check whether the injection rate maintenance time has elapsed. Herein, the injection rate maintenance time refers to a time interval in which the target injection rate is transmitted to the coagulant injection control unit 900 to perform control and transmit the next target injection rate.

응집제주입률 결정부(500)에서 결정된 목표주입률은 데이터 저장부(400)에 저장되고, 데이터 제어부(800)를 거쳐 AO로 응집제주입 제어부(900)로 전송된다. 응집제주입 제어부(900)에서는 목표주입률×유입유량으로 목표주입량을 결정하여 제어를 수행한다.
The target injection rate determined by the coagulant injection rate determination unit 500 is stored in the data storage unit 400 and transmitted to the coagulant injection control unit 900 via the data control unit 800 as AO. The coagulant injection control unit 900 performs control by determining the target injection amount based on the target injection rate × inflow flow rate.

이와 같은 본 발명은 SCADA서버(1000)라는 산업용 PC가 탁도, pH, 알칼리도, 전기전도도, 수온 등의 수질측정기에서 취득한 원수 수질데이터를 기준으로 연산식에 의해 응집제주입률을 결정하여 피드포워드(Feedforward) 제어를 수행하며, 응집제를 주입한 후 처리수에서 측정된 SCD값으로 적정 약품투입 여부를 감시한다.In the present invention as described above, the industrial PC called the SCADA server 1000 determines the coagulant injection rate by a formula based on raw water quality data acquired from a water quality measuring instrument such as turbidity, pH, alkalinity, electrical conductivity, and water temperature. ) After control, the flocculant is injected and the SCD value measured in the treated water is monitored for the proper injection of chemicals.

응집제주입률 결정장치는 산업용 워크스테이션(Workstation)에 개발되어 있으며, 응집제주입률을 계산하는 응집제주입률 결정부(500), 운전자가 운영할 수 있는 GUI 형태의 운전자 화면, 응집제주입률 결정부(500)의 실행 및 동작상태를 감시제어하는 로직 태스크 매니저(Logic Task Manager), 태그정보 및 환경변수 설정 등을 관리하는 컨피그 매니저(Config Manager), 제어수행결과를 분석할 수 있는 로그(Log)파일, 태그정보 및 환경변수 설정값을 저장하는 INI 파일형태의 컨피그 DB로 구성되며, 모든 구성은 GUI화면으로 감시제어 및 관리에 용이하게 구성된다. 응집제주입률 결정부(500)에서 결정한 응집제주입률은 PLC 및 DCS설비를 통해 응집제주입기에 전송함으로써 유입유량에 비례하여 응집제주입이 이루어진다.The coagulant injection rate determination device is developed in an industrial workstation, the coagulant injection rate determination unit 500 that calculates the coagulant injection rate, the driver screen in the form of a GUI that can be operated by the driver, and the coagulant injection rate determination unit ( Logic Task Manager to monitor and control the execution and operation of 500, Config Manager to manage tag information and environment variable setting, and Log file to analyze control performance results It consists of a config DB in the form of an INI file that stores tag information and environment variable settings, and all configurations are easily configured for monitoring control and management with a GUI screen. The coagulant injection rate determined by the coagulant injection rate determination unit 500 is transmitted to the coagulant injector through the PLC and the DCS facility to make the coagulant injection in proportion to the inflow flow rate.

한편, SCADA서버(1000)는 PLC 및 DCS설비와 I/O 드라이버 통신방식으로 모든 운영중인 설비의 데이터를 저장하고 있다.
On the other hand, the SCADA server 1000 stores the data of all the operating equipment in the PLC and DCS facilities and I / O driver communication method.

도 5 내지 도 7은 컨피그 매니저에서

Figure 112011058550009-pat00001
을 클릭하여, 응집제주입률 결정에 필요한 계측데이터, 운영설비 상태데이터 및 운영환경 변수값 설정을 위해 약품공정 태그정보를 등록해 주는 것을 나타내는 화면이다.5 to 7 show in the config manager
Figure 112011058550009-pat00001
Click to register the chemical process tag information for setting measurement data, operating equipment status data and operating environment variable values necessary for determining the flocculant injection rate.

이중 설정값 변경이 가능한 것은 태그정보 우측에 파란색으로 활성화되어 있으며, 컨피그 매니저에서 설정한 정보를 토대로 제어모듈이 실행되어 응집제주입률을 결정하여 제어를 수행한다.The change of the set value is activated in blue on the right side of the tag information, and the control module is executed based on the information set in the config manager to determine the coagulant injection rate and perform the control.

도 5 내지 도 7에서 약품공정 3은 약품종류에 따라 연중, 고/저탁도, 계절모드로 구분하여 다양한 연산식을 입력하도록 구성되어 있으며, 운전자가 설정한 약품종류, 운전모드에 해당하는 연산식으로 응집제주입률이 계산되도록 되어 있다.
In FIGS. 5 to 7, the chemical process 3 is configured to input various calculation equations divided into yearly, high / low turbidity, and seasonal modes according to the type of medicine, and the formula corresponding to the type of medicine set by the driver and the operation mode. The coagulant injection rate is calculated.

다음으로, 도 8은 본 발명에 따라 로직 태스크 매니저를 실행하면 우측의 제어모듈이 실행되어 응집제주입률이 계산되고 제어를 수행하는 것을 나타낸 도면이다. 로직 태스크 매니저는 응집제주입률이 결정되어 제어를 수행하는 상태를 감시한다.
Next, FIG. 8 is a diagram illustrating that when the logic task manager is executed according to the present invention, the control module on the right side is executed to calculate the coagulant injection rate and perform control. The logic task manager monitors the status of the coagulant injection rate being determined and performing control.

도 9는 본 발명에 따른 GUI형태의 운전자화면을 나타낸 도면으로, GUI형태의 운전자화면에서 운전자는 운전방법과 응집제의 종류인 약품모드를 선택하여 결정된 응집제주입률에 의해 운전할 수 있도록 운영하고, 응집제 적정투입 등을 감시하며 문제발생시 알람 경보를 통해 운전자가 인지할 수 있도록 한다. 제어모듈에서 실행되는 내용은 1일 단위의 로그파일로 생성하여 저장한다.
FIG. 9 is a diagram illustrating a driver screen in a GUI form according to the present invention, in which the driver operates by selecting a driving mode and a chemical mode, which is a type of flocculant, to operate by a coagulant injection rate determined, and a flocculant Proper input is monitored and the driver can be recognized through an alarm alarm when a problem occurs. The contents executed in the control module are generated and stored in a log file of one day.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능하다.
The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is by way of example only and not intended to limit the present invention. In addition, any person skilled in the art may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

100: 수질측정부
200: 유량측정부
300: 데이터 수집부
400: 데이터 저장부
500: 응집제주입률 결정부
501: 환경설정부
502: 제어실행부
503: 경보발생부
504: 실행관리부
505: 백업부
600: 표현부
700: 사용자입력부
800: 데이터 제어부
900: 응집제주입 제어부
1000: SCADA서버100: water quality measurement unit
200: flow measurement unit
300: data collector
400: data storage
500: flocculant injection rate determination unit
501: environment setting unit
502: control execution unit
503: alarm generating unit
504: execution management unit
505: backup unit
600: expression unit
700: user input unit
800: data control unit
900: flocculant injection control unit
1000: SCADA Server

Claims (9)

선행조건 만족 여부를 판단하기 위하여 기설정된 응집제주입기, SCD 샘플링펌프, 원수 샘플링펌프 및 약품탱크 수위의 상태를 확인하는 선행조건 확인단계(S10);
상기 S10 단계의 모든 항목이 정상동작 상태일 경우, 환경설정부(501)에서 입력한 실시간 데이터를 리드하는 단계(S12);
상기 S12 단계에서 리드된 데이터의 정상 여부를 판단하는 단계(S14);
상기 S14 단계에서 리드한 데이터가 정상일 경우, 일정 시간 간격의 과거데이터를 리드하여 리드한 과거데이터에 대한 이동평균값을 계산하는 단계(S18);
탁도를 제외한 수질데이터 및 주입량 이동평균값이 정상일 경우, 응집제의 종류와 연중운전모드, 탁도운전모드, 계절운전모드 중 어느 하나의 운전방법을 선택하는 단계(S20);
선택된 응집제의 종류와 운전방법에 따라 특정 시간 단위로 응집제 계산주입률을 산출하는 단계(S22);
상기 계산주입률과 현재의 목표주입률을 비교하는 단계(S24);
상기 계산주입률이 현재 목표주입률을 기준으로 데드밴드(Deadband)값 이내인지를 판단하는 단계(S26);
상기 계산주입률이 데드밴드값 이내일 경우, 주입률 유지시간에 도달했는지를 판단하는 단계(S28); 및
상기 주입률 유지시간에 도달되지 않은 경우, 주입률 유지시간이 경과할 때까지 현재의 목표주입률을 유지하는 단계(S30); 를 포함하여 이루어지되,
상기 S22단계의 응집제 계산주입률은 아래 식에 의하여 산출되는 것으로, 아래의 a1~a6, C 계수값은 상기 S20 단계에서 미리 설정한 연중운전모드, 탁도운전모드, 계절운전모드에 따라 설정된 값이 이용되는 것을 특징으로 하는 수처리 공정에 이용되는 응집제주입률 결정방법.
"y=a1TB+a2TE+a3AL+a4pH+a5EC+a6TOC+C"
y: 응집제 계산주입률(ppm)
a1~a6: 계수(다항식회귀법에 의해 기 도출)
TB: 탁도(NTU)
TE: 수온(℃)
AL: 알카리도(mg/l)
pH: 수소이온농도
EC: 전기전도도(㎲/cm)
TOC: 유기물농도(mg/l)
C: 절편값
A precondition checking step (S10) of checking a state of a predetermined flocculant injector, an SCD sampling pump, a raw water sampling pump, and a chemical tank level to determine whether the precondition is satisfied;
Reading all the real-time data input by the environment setting unit 501 when all the items of the step S10 are in a normal operation state (S12);
Determining whether or not the data read in step S12 is normal (S14);
When the data read in step S14 is normal, reading the historical data at a predetermined time interval and calculating a moving average value for the past data read (S18);
If the water quality data and the injection amount moving average value excluding turbidity is normal, selecting one of the type of flocculant and the year-round operation mode, turbidity operation mode, seasonal operation mode (S20);
Calculating a coagulant calculation injection rate in a specific time unit according to the selected type of coagulant and a driving method (S22);
Comparing the calculation injection rate with a current target injection rate (S24);
Determining whether the calculated injection rate is within a deadband value based on a current target injection rate (S26);
If the calculated injection rate is within the deadband value, determining whether the injection rate maintenance time has been reached (S28); And
If the injection rate maintenance time is not reached, maintaining the current target injection rate until the injection rate maintenance time elapses (S30); Including but not limited to,
The calculated injection rate of the flocculant in the step S22 is calculated by the following formula, the a1 ~ a6, C coefficient value is set according to the year-round operation mode, turbidity operation mode, seasonal operation mode previously set in step S20 The flocculant injection rate determination method used for the water treatment process characterized by the above-mentioned.
"y = a1TB + a2TE + a3AL + a4pH + a5EC + a6TOC + C"
y: coagulant calculation injection rate (ppm)
a1-a6: coefficients (derived by polynomial regression)
TB: Turbidity (NTU)
TE: water temperature (° C)
AL: alkalinity (mg / l)
pH: hydrogen ion concentration
EC: Conductivity (㎲ / cm)
TOC: organic matter concentration (mg / l)
C: intercept
제1항에서,
상기 S14 단계에서, 실시간 데이터를 정상적으로 리드하지 못할 경우, 백업부(505)에 저장된 값으로 상기 데이터를 복구하는 단계(S16); 가 추가되는 것을 특징으로 하는 수처리 공정에 이용되는 응집제주입률 결정방법.
In claim 1,
Restoring the data to a value stored in the backup unit 505 when the real-time data cannot be read normally in step S14; The flocculant injection rate determination method used in the water treatment process, characterized in that the addition.
제1항에서,
상기 S26 단계에서 상기 계산주입률이 현재 목표주입률을 기준으로 데드밴드(Deadband)값을 초과하는 경우 응집제주입률 상/하한값 범위 내인지 판단하고(S32), 응집제주입률 상/하한값 범위 내인 경우 계산주입률을 목표주입률로 변경하고(S34),
상기 S32 단계에서 응집제주입률 상/하한값 범위 내가 아닌 경우, 목표주입률이 응집제주입률 하한값 이하인지를 판단하여(S36), 응집제주입률 하한값 이하인 경우 목표주입률을 하한값으로 변경하며(S38),
상기 S36 단계에서 목표주입률이 응집제주입률 상한값을 초과하는 경우, 수동운전모드로 전환되고(S40), 경보메세지를 발생(S42)하는 것을 특징으로 하는 수처리 공정에 이용되는 응집제주입률 결정방법.
In claim 1,
In the step S26, if the calculated injection rate exceeds the deadband value based on the current target injection rate, it is determined whether the coagulant injection rate is in the upper / lower limit range (S32), and when the coagulant injection rate is in the upper / lower limit range. Change the calculated injection rate to the target injection rate (S34),
If the flocculant injection rate is not within the upper / lower limit value range in step S32, it is determined whether the target injection rate is less than or equal to the coagulant injection rate lower limit value (S36), and if the coagulant injection rate is less than or equal to the lower limit value, the target injection rate is changed to the lower limit value (S38).
If the target injection rate in the step S36 exceeds the coagulant injection rate upper limit value, and enters the manual operation mode (S40), generating a warning message (S42) characterized in that the flocculant injection rate determination method used in the water treatment process.
제1항에서,
상기 S18 단계에서 계산된 이동평균값이 정상일 경우, 이동평균값의 차이값이 환경설정부(501)에서 설정한 오투입 오차범위를 초과하는지 판단하는 단계(S44);
상기 S44 단계의 판단결과, 오투입 오차범위를 초과하는 경우, 오투입 오차범위를 초과하는 시간이 설정된 오투입 판단시간 동안 유지되는지 여부를 판단하는 단계(S46); 및
상기 S46 단계의 판단결과, 오투입 오차범위를 초과하는 시간이 설정된 오투입 판단시간 동안 유지되는 경우 수동운전모드로 전환하고(S48), 경보메세지를 발생하는 단계(S50); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 공정에 이용되는 응집제주입률 결정방법.

In claim 1,
When the moving average value calculated in the step S18 is normal, determining whether the difference value of the moving average value exceeds the error input error range set by the environment setting unit 501 (S44);
As a result of the determination in step S44, when the error input error range is exceeded, judging whether the time exceeding the error input error range is maintained for the set error determination time (S46); And
As a result of the determination in step S46, when the time exceeding the error input error range is maintained for a set error determination time (S48), switching to the manual operation mode (S48), generating an alarm message (S50); Coagulant injection rate determination method used in the water treatment process comprising a.

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020110075247A 2011-07-28 2011-07-28 Method for deciding coagulant injecting rate in a water treatment process KR101113363B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110075247A KR101113363B1 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Method for deciding coagulant injecting rate in a water treatment process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110075247A KR101113363B1 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Method for deciding coagulant injecting rate in a water treatment process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101113363B1 true KR101113363B1 (en) 2012-03-02

Family

ID=46140902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110075247A KR101113363B1 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Method for deciding coagulant injecting rate in a water treatment process

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101113363B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040067702A (en) * 2003-01-24 2004-07-30 (주) 삼양 엔지니어링 Automatic control method of investing amount of flocculant for treatment room of purity water to detect real time image of floc
KR20050017306A (en) * 2003-08-12 2005-02-22 김병기 Injection device of cohesive chemicals
JP2005329359A (en) 2004-05-21 2005-12-02 Ffc Ltd System for controlling injection of flocculant and system for controlling injection of alkali agent in water purification plant
KR100808607B1 (en) * 2006-09-21 2008-02-28 조필호 Method for automatic injection of coagulant in water purification plant and apparatus thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040067702A (en) * 2003-01-24 2004-07-30 (주) 삼양 엔지니어링 Automatic control method of investing amount of flocculant for treatment room of purity water to detect real time image of floc
KR20050017306A (en) * 2003-08-12 2005-02-22 김병기 Injection device of cohesive chemicals
JP2005329359A (en) 2004-05-21 2005-12-02 Ffc Ltd System for controlling injection of flocculant and system for controlling injection of alkali agent in water purification plant
KR100808607B1 (en) * 2006-09-21 2008-02-28 조필호 Method for automatic injection of coagulant in water purification plant and apparatus thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6609808B2 (en) Prediction program using decision tree learning algorithm, apparatus and method
US10809704B2 (en) Process performance issues and alarm notification using data analytics
JP5259797B2 (en) Learning type process abnormality diagnosis device and operator judgment estimation result collection device
CN110415494A (en) A kind of equipment alarm threshold value calculation method based on history data
RU2019115292A (en) TIME SERIES ANALYSIS FOR ASSESSMENT OF REGULATORY VALVE FUNCTIONALITY
CA2783130C (en) Automation management system and method
RU2724716C1 (en) System and method of generating data for monitoring cyber-physical system for purpose of early detection of anomalies in graphical user interface
JP2009070071A (en) Learning process abnormality diagnostic device and operator's judgement estimation result collecting device
CN102807301A (en) Outlet water quality online monitoring and real-time forecasting system of water reclamation plant and control method thereof
CN103562810A (en) Process state monitoring device
CN107835964A (en) Control situation and the reasoning on control
CN110617209A (en) Online monitoring and diagnosing method and system for pump station unit
KR101125318B1 (en) Apparatus and method for deciding ozone injecting rate in water treatment process
JP2018063656A (en) Decision making support system and decision making support method
CN114647923A (en) Apparatus, method and computer program product for monitoring remaining useful life of an asset
US10203231B2 (en) Sonde
KR101113363B1 (en) Method for deciding coagulant injecting rate in a water treatment process
WO2014088460A1 (en) Real-time information support for and control of petroleum extraction
EP3790032A1 (en) Gas monitoring system
CA3238855A1 (en) Determining appropriate sequences of actions to take upon operating states of industrial plants
Andrade et al. Analysis of software aging impacts on plant anomaly detection with edge computing
JP2010012383A (en) Automatic operation control system
KR20220067913A (en) System and method for automatically managing small scale water supply plant, and recording medium having computer readable program for executing the method
CN102541051B (en) Explosion-proof embedded type front-end controller for special monitoring network for coal output
EP3674828A1 (en) System and method of generating data for monitoring of a cyber-physical system for early determination of anomalies

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141229

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151228

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161228

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee