KR101405027B1 - Method for remote water quality management of facility - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시설물의 원격 수질관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수질 측정이 요구되는 시설물의 상층부, 중층부, 하층부 수심에 대한 수중 촬영 이미지와 수질측정 데이터를 유무선 통신에 의해 원격지의 수질 원격감시시스템 서버에 저장된 수질기준 데이터와 비교ㆍ분석하여 수심별 수질의 오염정도를 분석하도록 한 시설물의 원격 수질관리 방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a remote water quality management method for a facility, and more particularly, to a remote water quality management method for a facility, The present invention relates to a remote water quality management method of a facility that analyzes pollution level of water quality by depth by comparing and analyzing it with water quality standard data stored in a system server.
최근 인구증가와 산업발전이 가속화됨에 따라 대기 및 수질 환경이 급속도로 열악해지고 있는 실정에서 이러한 환경에 대한 문제가 사회적 이슈로 대두되고 있다. lately As the population growth and industrial development accelerate, the atmosphere and water quality are rapidly deteriorating, and this environmental problem is becoming a social issue.
특히, 수질오염은 식수 사용과 관련하여 인체의 건강을 크게 위협하고 있기 때문에 약수터, 우물, 지하수 등과 같은 먹는물 공동 시설물을 비롯하여 상수도사업, 하수처리사업과 관련한 시설물 및 하천이나 호수를 대상으로 의무적으로 수질검사가 행해지고 있다.Particularly, since water pollution poses a serious threat to the health of the human body in relation to the use of drinking water, it is necessary to use the drinking water facilities such as spring water, wells, and ground water as well as facilities related to water supply, sewage treatment, and rivers and lakes Water quality tests are being conducted.
그러나, 위 수질검사는 일반적으로 수질검사기관의 수질측정자가 시설물 현장에 직접 방문하여 형식적으로 오염분석항목별로 수질을 측정 및 기록하고 있는 실정이므로 측정자의 주관이 개입될 수 있고 측정시점 및 측정지점마다 오차가 발생될 수 있으며 이로 인해 정확한 수질오염도의 측정이 곤란한 문제점이 있다. 또한, 현장에서의 시료 채취후 측정결과가 나오기까지 시간적인 공백이 발생하여 지속적이고 효율적인 관리가 사실상 이루어지기 어렵다는 문제점도 있다. However, the above water quality test is generally conducted by a water quality surveyor of a water quality inspection agency directly visiting the facility site, and the water quality is measured and recorded according to the pollution analysis item formally. Therefore, subjectivity of the measurement person can be intervened, There is a problem that it is difficult to accurately measure the water pollution degree. In addition, there is a problem in that continuous and efficient management can not be practically performed due to a time gap until measurement results are obtained after sampling on site.
따라서 최근에는 수질 검사를 자동으로 측정하여 수질 오염상태를 효율적으로 관리할 수 있는 수질관리 시스템이 요구됨에 따라 다양한 수질관리 시스템이 제안되어지고 있다.Recently, various water quality management systems have been proposed due to a demand for a water quality management system that can automatically measure the water quality inspection and efficiently manage the water pollution condition.
그 일례로, 대한민국 등록특허공보 제10-1027649호(2011. 03. 31)에는 적어도 하나 이상의 수질관리를 위한 처리장에 배치되며, 수면에 부유상태로 이동가능하고, 센서를 상기 수중에서 승하강시킴으로써 소정 높이의 수질을 측정하여 얻어진 데이터와, 상기 처리장의 시설물을 촬영하여 얻어진 데이터를 실시간으로 전송하는 원격 측정 수단(11); 및 통합센터에 배치되며, 상기 원격 측정 수단(11)으로부터 상기 데이터를 수신받아 분석하고 표시하는 서버(100)를 포함하며, 상기 서버(100)는, 상기 원격 측정 수단(11)으로부터 수신된 데이터에 의하여 상기 각 처리장의 상태를 모니터링하는 모니터부(111); 상기 모니터부(111)에서 모니터된 데이터에 기초하여 원격 측정 수단(11)을 제어하는 제 1 제어부(112); 및 상기 제 1 제어부(112)와 원격 측정 수단(11) 간의 통신을 가능하게 하는 통신부(113)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수질관리를 위한 통합관리시스템이 제안된 바 있다.(도 1 참조). For example, in Korean Patent Registration No. 10-1027649 (Mar. 31, 2011), at least one treatment plant is disposed in a treatment plant for water quality management and is movable in a floating state on the water surface, and by moving the sensor up and down in the water Remote measurement means (11) for transmitting data obtained by measuring water quality of a predetermined height and data obtained by photographing facilities of the treatment plant in real time; And a server (100) arranged in the integration center and receiving and analyzing and displaying the data from the remote measurement means (11), wherein the server (100) A monitoring unit (111) for monitoring the status of each of the treatment plants by the control unit; A first control unit (112) for controlling the remote measurement means (11) based on the data monitored by the monitor unit (111); And a communication unit 113 for enabling communication between the
그러나 상기 제안된 기술은 GPS 위치 추적 부재를 통해 다양한 위치의 수질 검사를 자동으로 측정하여 수질 오염상태를 효율적으로 관리하도록 유도하였으나 수질 측정이 요구되는 수중의 일정 높이부분만 측정하는 형식적인 수질검사로 인한 수질검사 자료의 정확성 및 신뢰성에 한계가 있으며, 고가의 위치 추적 부재와 수질검사 장비의 고장유무를 원격지에서 파악할 수 없는 수질 측정기기의 유지보수 상의 문제점은 여전히 남아있다.
However, the proposed technique automatically guides water quality inspection of various locations through GPS positioning member to efficiently manage water pollution condition, but it is a formal water quality test that measures only a certain height part of water requiring water quality measurement There is a limit to the accuracy and reliability of the water quality inspection data due to the problems of maintenance of the water quality measuring equipment which can not be remotely recognized whether the expensive positioning member and the water quality testing equipment are malfunctioning.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 보다 상세하게는 수질 측정이 요구되는 시설물의 상층부, 중층부, 하층부 수심에 대한 일정 주기로 수중 촬영한 이미지와 수질측정 데이터를 유무선 통신에 의해 원격지의 수질 원격감시시스템 서버에 저장된 수질기준 데이터와 비교ㆍ분석하여 수심별 수질의 오염정도를 분석하고 측정기기의 작동상태 이상 유무를 원격지의 수질 원격감시시스템 서버에서 감시 가능한 시설물의 원격 수질관리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is therefore an object of the present invention to provide a method and apparatus for measuring water quality and water quality data of a facility, Remote water quality remote monitoring system by analyzing and analyzing the pollution degree of water quality according to depth by comparing and analyzing with water quality standard data stored in remote server and remote water quality remote monitoring system And a method thereof.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, According to an aspect of the present invention for achieving the above-described object,
시설물의 원격 수질관리 방법에 있어서, 수질 측정이 요구되는 시설물의 수중에서 일정 주기로 시퀀스 제어(sequence control)되어 승하강되는 수중 카메라(10)를 통해 수심의 상층부, 중층부, 하층부 각각을 촬영하는 카메라촬영 단계(S100)와; 상기 수중 카메라와 연동되는 수질 측정기(20)를 통해 수심의 상층부, 중층부, 하층부 각각의 화학적 산소요구량(COD), 생물화학적 산소요구량(BOD), 용존산소량(DO), 수소이온농도(pH), 부유물질량(SS)을 측정하는 수질측정 단계(S200)와; 상기 카메라촬영 단계와 수질측정 단계를 수행하여 얻어진 촬영영상 이미지 데이터와 수질측정 데이터를 DAQ 유닛(Data Acquisition unit,50)에 통합하여 수집하고 유무선 통신에 의해 원격지의 수질 원격감시시스템(Tele-monitoring System,TMS) 서버(60)로 전송하되, 상기 수중 카메라(10)와 수질 측정기(20)의 측정기기 상태 데이터를 DAQ 유닛(Data Acquisition unit,50)에 수집하고 유무선 통신에 의해 원격지의 수질 원격감시시스템 서버(60)로 전송하는 측정기기 상태 데이터 수집/전송 단계가 포함되며 상기 측정기기 상태 데이터는 수질 원격감시시스템 서버에서 사전에 설정된 기준값과 비교ㆍ분석하여 상기 수중 카메라와 수질 측정기의 작동상태 이상 유무를 상기 수질 원격감시시스템 서버의 PC 모니터(80)에 표시되는 데이터수집/전송 단계(S300) 및; 상기 데이터수집/전송 단계를 수행하여 전송된 촬영영상 이미지 데이터와 수질측정 데이터를 수질 원격감시시스템 서버(60)의 DB(Data Base,70)에 저장된 수질기준 데이터(water quality standard data)와 비교ㆍ분석하여 수중의 상층부, 중층부, 하층부에 대한 수심별 수질 상태를 상기 수질 원격감시시스템 서버의 PC 모니터(80)에 정지영상, 도표 방식으로 각각 표시하되, 상기 데이터수집/전송 단계(S300)를 수행하여 전송된 촬영영상 이미지 데이터를 수질 원격감시시스템 서버의 제1 DB(71)에 저장된 수질기준 이미지 데이터와 비교ㆍ분석하여 수중의 상층부, 중층부, 하층부 수심별 혼탁정도와 부유물 크기 및 개수를 산출한 수질오염 상태를 상기 수질 원격감시시스템 서버의 PC 모니터(80)에 정지영상, 도표 방식으로 표시하는 제1 수심별 수질분석 단계와, 상기 데이터수집/전송 단계(S300)를 수행하여 전송된 수질측정 데이터를 수질 원격감시시스템 서버의 제2 DB(72)에 저장된 수질기준 데이터와 비교ㆍ분석하여 수중의 상층부, 중층부, 하층부 수심별 화학적 산소요구량(COD), 생물화학적 산소요구량(BOD), 용존산소량(DO), 수소이온농도(pH), 부유물질량(SS)을 상기 수질 원격감시시스템 서버의 PC 모니터(80)에 도표 방식으로 표시하는 제2 수심별 수질분석 단계를 갖는 수심별 원격 수질분석 단계(S400)가 포함되는 것을 특징으로 하는 시설물의 원격 수질관리 방법을 제공한다.A method for remote water quality management of a facility, the method comprising the steps of: capturing an upper, middle, and lower portions of a water depth through an underwater camera (10) that is sequentially ascended and descended in sequence at a fixed number of facilities requiring water quality measurement; A photographing step S100; (COD), biochemical oxygen demand (BOD), dissolved oxygen amount (DO) and hydrogen ion concentration (pH) of the upper, middle, and lower parts of the water depth through the water
바람직하게는, 상기 카메라촬영 단계(S100)는, 상기 수중 카메라(10)의 오염 및 고장을 방지하기 위하여 시퀀스 제어(sequence control)되어 평소에는 수상에 위치되고 내부에 수압분사 방식의 세척장치(11)가 구비된 하우징에 보관되는 촬영 준비단계가 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, The camera photographing step S100 is a sequence control of the
본 발명의 시설물의 원격 수질관리 방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the remote water quality management method of the facility of the present invention, the following effects can be obtained.
(1) 시퀀스 제어(sequence control)되어 일정 주기로 촬영 또는 측정되는 수중 카메라와 수질 측정기를 통해 시설물의 상층부, 중층부, 하층부 수심 각각의 수중 촬영 및 수질측정이 진행되고 원격지의 수질 원격감시시스템 서버로 촬영/측정 데이터가 전송되어 수질기준 데이터와 비교ㆍ분석하여 정지영상, 도표 방식으로 수심별로 수질 상태가 표시됨으로써, 수심별 수질측정 및 분석이 용이하며 수질측정 데이터의 정확성과 신뢰성이 향상된다.(1) Underwater photographing and water quality measurements of the upper, middle, and lower water depths of the facilities are carried out through the underwater camera and the water quality measuring device which are sequence control and taken or measured at regular intervals and the remote water quality remote monitoring system server The photographing / measurement data is transmitted and compared with the water quality standard data, and the water quality status is displayed by the still image and chart type by the water depth, so that it is easy to measure and analyze the water quality according to the water depth, and the accuracy and reliability of the water quality measurement data are improved.
(2) 수중 카메라와 수질 측정기의 측정기기 상태 데이터를 수집하여 수질 원격감시시스템 서버로 전송됨으로써, 측정기기 작동상태 이상 유무를 용이하게 파악할 수 있으며 측정기기 고장 시 신속한 대응이 가능하다.
(2) By collecting the measurement data of underwater camera and water quality measuring instrument and transmitting it to the water quality remote monitoring system server, it is possible to easily check whether the measuring instrument is in abnormal state or not, and it is possible to respond quickly when measuring instrument fails.
도 1은 종래의 수질관리를 위한 통합관리시스템을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시설물의 원격 수질관리 방법에 대한 전체 플로워 챠트
도 3은 도 2의 카메라촬영 단계에 대한 실시예를 나타낸 플로워 챠트
도 4는 도 2의 수질측정 단계에 대한 실시예를 나타낸 플로워 챠트
도 5는 도 2의 데이터수집/전송 단계에 대한 실시예를 나타낸 플로워 챠트
도 6은 도 2의 수심별 원격 수질분석 단계에 대한 실시예를 나타낸 플로워 챠트
도 7은 본 발명의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시설물의 원격 수질관리 방법이 적용된 시스템 블록도1 is a view showing a conventional integrated management system for water quality management
FIG. 2 is a flowchart showing an overall method for remote water quality management of a facility according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a flow chart showing an embodiment of the camera shooting step of FIG.
Fig. 4 is a flow chart showing an embodiment of the water quality measuring step of Fig. 2
Figure 5 is a flow chart illustrating an embodiment of the data acquisition /
FIG. 6 is a flow chart showing an embodiment of the remote water quality analysis step by water depth in FIG.
FIG. 7 is a system block diagram to which a remote water quality management method of a facility according to a preferred embodiment of the present invention is applied
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. Although the same reference numerals are used in the different drawings, the same reference numerals are used throughout the drawings. The prior art should be interpreted by itself. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 2 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시설물의 원격 수질관리 방법의 핵심 기술적인 단계를 살펴보면, 카메라촬영 단계(S100), 수질측정 단계(S200), 데이터수집/전송 단계(S300), 수심별 원격 수질분석 단계(S400)로 이루어진다. Referring to FIGS. 2 to 7, the key technical steps of the remote water quality management method of a facility according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (S300), and a remote water quality analysis step (S400).
먼저, 도 2와 도 3 및 도 7을 참조하여 상기 카메라촬영 단계(S100)는, 수질 측정이 요구되는 시설물의 수중에서 일정 주기로 시퀀스 제어(sequence control)되어 승하강되는 수중 카메라(10)를 통해 수심의 상층부, 중층부, 하층부 각각을 촬영하는 단계이다.2, FIG. 3, and FIG. 7, the camera photographing step S100 is performed through an
여기서, 수질 측정이 요구되는 시설물이란, 환경부에서 규정하고 있는 수질검사가 요구되는 시설물로 약수터, 우물, 지하수 등과 같은 먹는물 공동 시설물과 상수도사업, 하수처리사업과 관련한 시설물 및 하천이나 호수가 해당될 수 있다. Here, the facilities requiring water quality measurement are facilities requiring water quality inspection prescribed by the Ministry of Environment, such as drinking water facilities such as spring water, wells, and ground water, waterworks projects, facilities related to sewage treatment projects, and rivers or lakes have.
또한, 상기 수중 카메라로 촬영된 촬영영상 이미지는 후술하는 수심별 원격 수질분석 단계(S400)의 수질 원격감시시스템 서버(60)로 전송되어 수중의 상층부, 중층부, 하층부 수심별 혼탁정도와 부유물 크기 및 개수를 산출하기 위한 데이터로 사용되어 진다.In addition, the photographed image photographed by the underwater camera is transmitted to the water quality remote
또한, 상기 카메라촬영 단계(S100)는, 상기 수중 카메라(10)의 오염 및 고장을 방지하기 위하여 시퀀스 제어(sequence control)되어 평소에는 수상에 위치되고 내부에 수압분사 방식의 세척장치(11)가 구비된 하우징에 보관되는 촬영 준비단계가 포함되어 수중 촬영 전ㆍ후로 하여 수중 카메라의 렌즈 및 기타 부속품이 수압에 의해 자동 세척되도록 하며, 세척을 위한 물은 주기적으로 수중 카메라 점검 시 관리자에 의해 재공급되도록 한다.The camera photographing step S100 is a sequence control for preventing contamination and failure of the
한편, 시퀀스 제어(sequence control)에 의해 일정 주기로 수행되는 카메라촬영 단계(S100)는 설치 및 세팅(setting) 시에 시퀀스 제어 프로그램(40)으로 수중 촬영 주기를 일 1회, 주 1회, 달 1회와 같이 설정할 수 있으며 수중 카메라(10)가 수심의 상층부, 중층부, 하층부로 승하강하는 높이와 타이밍(timing) 역시 설치 및 세팅 시에 시퀀스 제어 프로그램으로 설정 가능하므로 시설물의 수중 깊이에 따라 다양하게 설정할 수 있도록 한다. On the other hand, the camera photographing step S100, which is performed at a constant cycle by sequence control, sets the underwater photographing cycle to the
여기서, 수중 카메라의 승하강 구동은, 정역회전이 가능하며 시퀀스 제어(sequence control)되는 승하강 모터(30)와 연결된 와이어 또는 볼스크류(Ball screw) 방식의 승하강 수단에 의해 수중 카메라가 승하강되도록 하며, 후술하는 수질측정 단계(S200)의 수질 측정기(20) 역시 상기 수중 카메라와 같이 연동되어 승하강되어진다.Here, the up-and-down movement of the underwater camera can be performed by a wire or a ball screw-type up / down means connected to the up / down
또한, 상기 수중 카메라(10)는 조명장치가 구비되어 수중 촬영이 용이하도록 한다.In addition, the
다음으로, 도 2와 도 4 및 도 7을 참조하여 수질측정 단계(S200)는, 상기 수중 카메라(10)와 연동되는 수질 측정기(20)를 통해 수심의 상층부, 중층부, 하층부 각각의 화학적 산소요구량(COD), 생물화학적 산소요구량(BOD), 용존산소량(DO), 수소이온농도(pH), 부유물질량(SS)을 측정하는 단계이다.Next, with reference to FIG. 2, FIG. 4 and FIG. 7, the water quality measurement step S200 is performed through the water
여기서, 상기 수질측정 단계(S200)를 통해 화학적 산소요구량(COD), 생물화학적 산소요구량(BOD), 용존산소량(DO), 수소이온농도(pH), 부유물질량(SS)은 멀티 측정기 또는 각 측정항목에 해당되는 전용 측정기가 구비되어 측정되도록 하며 이를 측정하는 이유는, 일반적으로 시설물에서 사용되거나 배출되는 용수(用水)의 수질검사 시 시설물 특성에 따라 수질검사 기준이 되는 항목이기 때문이며 그 예로, 국내 환경정책기본법 시행령에 수산용수기준(水産用水基準)으로 규정된 수산용수 1급의 경우 하천에 있어서는, 수소이온농도(pH) 6.5∼8.5, 생물화학적 산소요구량(BOD) 3mg/ℓ 이하, 부유물질량(SS) 25mg/ℓ 이하, 용존산소량(DO) 5.0mg/ℓ 이상, 대장균군수 1,000MPN/100mℓ 이하이며, 호소의 경우에는 pH 6.5~8.5, 화학적 산소요구량(COD) 3mg/ℓ 이하, 부유물질량 5mg/ℓ 이하, 용존산소량 5mg/ℓ 이상, 대장균군수 1,000MPN/100mℓ 이하로 규정되어 있다.The COD, the BOD, the dissolved oxygen (DO), the hydrogen ion concentration (pH), and the suspended solids (SS) are measured by the multimeter or each measurement The reason for the measurement is that the water quality inspection standard is used as the water quality inspection standard according to the characteristics of the facilities during the water quality inspection of the water used or discharged in the facilities. For example, In the case of the first grade of fisheries water standard prescribed in the Enforcement Decree of the Basic Law for Environmental Policy, the pH value of the river should be 6.5 to 8.5, the biochemical oxygen demand (BOD) of 3 mg / ℓ or less, (CO) of not more than 3 mg / ℓ, suspended solids mass (SS) of not more than 25mg / ℓ, dissolved oxygen amount (DO) of not less than 5.0mg / ℓ and coliform water of not more than 1,000MPN / 100mℓ, 5 mg / L or less, It is prescribed that the dissolved oxygen amount is 5mg / ℓ or more, and the coliform water count is 1,000MPN / 100mℓ or less.
따라서, 상기 수질 측정기(20)는 본 발명의 측정항목 이 외에 수질검사 항목에 포함되는 측정항목을 측정하기 위한 측정기가 추가적으로 설치될 수도 있다.Therefore, the water
또한, 상기 수질측정 단계(S200)는, 상기 수질 측정기(20)의 오염 및 고장을 방지하기 위하여 시퀀스 제어(sequence control)되어 평소에는 수상에 위치되고 내부에 브러쉬(brush) 타입의 세척장치(21)가 구비된 하우징에 보관되는 수질측정 준비단계가 포함되어 수질측정 전ㆍ후로 하여 수질 측정기 및 기타 부속품이 브러쉬에 의해 자동 세척되도록 하며, 상기 수중 카메라의 수압분사 방식의 세척장치(11)가 적용될 수도 있다.The water quality measurement step S200 is performed in sequence to control contamination and failure of the water
또한, 상기 수질측정 단계(S200)는, 상기 수질 측정준비 단계가 선행되어 세척된 수질 측정기는 수심의 상층부, 중층부, 하층부에 대한 수질측정 시 수중의 부유물로 인한 수질 측정기 내부의 오염과 수심별 시료의 혼합을 방지하기 위해 유압, 공압 중 어느 하나의 방식으로 수질 측정기 내부에서 왕복제어되는 피스톤(piston)에 의해 수질 측정기 내부가 세척되는 수질측정기 세척단계가 더 포함되며, 이를 통해 왕복제어되는 피스톤에 의해 수질 측정기 내부로의 시료의 인입 또는 인출이 제어됨과 동시에 시료 인출 시 피스톤에 의해 수질 측정기 내부가 세척되도록 한다. In the water quality measurement step S200, the water quality measuring device that has been cleaned prior to the water quality measurement preparation step may be configured to measure the water quality of the upper, middle, and lower portions of the water depth, A water quality measuring instrument cleaning step in which the inside of the water quality measuring instrument is cleaned by a piston reciprocally controlled in the water quality measuring instrument by either hydraulic pressure or pneumatic pressure to prevent mixing of the sample, So that the inside of the water quality measuring instrument is cleaned by the piston when the sample is taken out.
한편, 상기 카메라촬영 단계(S100)와 수질측정 단계(S200)를 통해 시설물의 수심에 대한 상층부, 중층부, 하층부 각각을 수중 카메라(10)로 촬영하거나, 수질 측정기(20)를 통해 수질측정을 하는 이유는, 종래의 일정 수심에서만 수질을 검사하는 형식적인 수질검사로 인한 수질검사 데이터의 정확성 및 신뢰성 저하의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상층부, 중층부, 하층부의 다양한 수심별 수중 상태를 각각 촬영하고 수질측정을 함으로써 수심별로 수중 상태의 분석이 용이하여 수심별로 상이한 수질 오염원의 분석이 가능하고 수질검사 데이터의 신뢰도를 향상시킬 수 있기 때문이다. In the meantime, each of the upper, middle, and lower portions of the water depth of the facility is photographed by the
다음으로, 도 2와 도 5 및 도 7을 참조하여, 상기 데이터수집/전송 단계(S300)는, 상기 카메라촬영 단계와 수질측정 단계를 수행하여 얻어진 촬영영상 이미지 데이터와 수질측정 데이터를 DAQ 유닛(Data Acquisition unit,50)에 통합하여 수집하고 유무선 통신에 의해 원격지의 수질 원격감시시스템(Tele-monitoring System,TMS) 서버(60)로 전송하는 단계이다.2, 5 and 7, the data collecting / transmitting step (S300) is a step of acquiring image data and image quality measurement data obtained by performing the camera photographing step and the water quality measuring step from the DAQ unit
또한, 상기 데이터수집/전송 단계(S300)는, 상기 수중 카메라(10)와 수질 측정기(20)의 측정기기 상태 데이터를 DAQ 유닛(Data Acquisition unit,50)에 수집하고 유무선 통신에 의해 원격지의 수질 원격감시시스템 서버(60)로 전송하는 측정기기 상태 데이터 수집/전송 단계가 포함되되, 상기 측정기기 상태 데이터는 수질 원격감시시스템 서버에서 사전에 설정된 기준값과 비교ㆍ분석하여 상기 수중 카메라와 수질 측정기의 작동상태 이상 유무를 상기 수질 원격감시시스템 서버의 PC 모니터에 표시되도록 한다.The data collecting / transmitting step S300 collects the measuring instrument state data of the
여기서, 상기 측정기기 상태 데이터는, 수중 카메라와 수질 측정기를 승하강 시키는 승하강 모터의 상태 데이터, 수중 카메라의 촬영구동 상태 데이터, 수질 측정기의 측정센서 상태 데이터, 세척장치의 상태 데이터, 시퀀스 제어 상태 데이터, 전원공급 상태 데이터 등 전반적인 측정기기의 상태 데이터로서, 전자회로 및 기기로부터 용이하게 검출될 수 있도록 검출수단이 구비된다. Here, the measuring instrument state data includes at least one of state data of an up-down motor for raising and lowering an underwater camera and a water quality meter, photographing drive state data of an underwater camera, measurement sensor state data of a water quality meter, Data as status data of the entire measuring instrument such as power supply status data, and detection means so as to be easily detected from the electronic circuit and the apparatus.
따라서, 상기 데이터수집/전송 단계에 구성된 측정기기 상태 데이터 수집/전송 단계를 통해 원격지의 수질 원격감시시스템 서버 관리자가 측정기기 상태를 원격지에서 용이하게 감시할 수 있으며 이에 따라 문제 발생 시 신속하게 현장을 방문하여 점검을 수행할 수 있다. Therefore, the water quality remote monitoring system server administrator of the remote place can easily monitor the state of the measuring instrument from the remote place through the measurement data acquisition / transmission step configured in the data collection / transmission step. Accordingly, You can visit and perform the check.
또한, 상기 데이터수집/전송 단계(S300)에서 상기 DAQ 유닛(Data Acquisition unit,50)과 원격지의 수질 원격감시시스템(Tele-monitoring System,TMS) 서버(60) 간의 유무선 통신이 가능하도록 네트워크망이 구축되고 무선통신을 위한 무선 안테나가 구비될 수 있다.In the data collection / transmission step (S300), a network network is connected to the DAQ unit (Data Acquisition Unit) 50 and the remote water quality monitoring system (TMS) And a wireless antenna for wireless communication can be provided.
한편, DAQ 유닛(Data Acquisition unit)란, 센서, 시그널 컨디셔닝(Signal conditioning), DAQ 하드웨어, DAQ 하드웨어를 구동하는 하드웨어 드라이버와 데이터 수집 프로그램과 같은 소프트웨어로 구성되어 아날로그 입출력, 디지털 입출력과 카운터/타이머를 측정하는 장치로 본 발명에서는 수중 카메라의 촬영영상 이미지 데이터와 수질 측정기의 수질측정 데이터 및 수중 카메라와 수질 측정기의 측정기기 상태 데이터를 통합적으로 수집하는 용도로 사용된다.The DAQ unit is composed of software such as sensors, signal conditioning, DAQ hardware, DAQ hardware drivers, and data acquisition programs to provide analog input / output, digital input / output, and counter / The present invention is used for collectively collecting image data of an image taken by an underwater camera, water quality measurement data of a water quality measurement device, and measurement device status data of an underwater camera and a water quality measurement device.
마지막으로, 상기 수심별 원격 수질분석 단계(S400)는, 상기 데이터수집/전송 단계를 수행하여 전송된 촬영영상 이미지 데이터와 수질측정 데이터를 수질 원격감시시스템 서버(60)의 DB(Data Base,70)에 저장된 수질기준 데이터(water quality standard data)와 비교ㆍ분석하여 수중의 상층부, 중층부, 하층부에 대한 수심별 수질 상태를 상기 수질 원격감시시스템 서버(60)의 PC 모니터(80)에 정지영상, 도표 방식으로 각각 표시하는 단계이다.In step S400 of analyzing the remote water quality according to the water depth, the captured image data and the water quality measurement data transmitted by performing the data collection / transmission step are stored in a database (DB) 70 of the water quality remote monitoring system server 60 (Water quality standard data) stored in the water quality remote
여기서, 상기 수심별 원격 수질분석 단계(S400)는, 상기 자료수집/전송 단계(S300)를 수행하여 전송된 촬영영상 이미지 데이터를 수질 원격감시시스템 서버의 제1 DB(71)에 저장된 수질기준 이미지 데이터와 비교ㆍ분석하여 수중의 상층부, 중층부, 하층부 수심별 혼탁정도와 부유물 크기 및 개수를 산출한 수질오염 상태를 상기 수질 원격감시시스템 서버의 PC 모니터(80)에 정지영상, 도표 방식으로 표시하는 제1 수심별 수질분석 단계와, 상기 자료수집/전송 단계를 수행하여 전송된 수질측정 데이터를 수질 원격감시시스템 서버의 제2 DB(72)에 저장된 수질기준 데이터와 비교ㆍ분석하여 수중의 상층부, 중층부, 하층부 수심별 화학적 산소요구량(COD), 생물화학적 산소요구량(BOD), 용존산소량(DO), 수소이온농도(pH), 부유물질량(SS)을 상기 수질 원격감시시스템 서버의 PC 모니터(80)에 도표 방식으로 표시하는 제2 수심별 수질분석 단계가 포함된다.In the remote water quality analysis step S400 according to the water depth, the photographed image data transmitted by performing the data collection / transmission step S300 is stored in the water quality reference image stored in the
여기서, 상기 제1 DB(71)에 저장된 수질기준 이미지 데이터는, 시설물 특성에 따라 수질검사 기준이 되는 혼탁정도, 부유물 크기 및 개수의 적정수준을 나타낸 기준 이미지 데이터이며, 상기 제2 DB(72)에 저장된 수질기준 데이터는, 시설물 특성에 따라 수질검사 기준이 되는 화학적 산소요구량(COD), 생물화학적 산소요구량(BOD), 용존산소량(DO), 수소이온농도(pH), 부유물질량(SS)의 적정수준을 수치로 나타낸 기준 데이터이다.Here, the water quality reference image data stored in the
또한, 상기 제1 수심별 수질분석 단계에 표시되는 정지영상은, 수심별 혼탁 정도를 분석하기 위한 정지영상으로 수중 카메라(10)를 통해 촬영된 촬영영상 이미지 데이터와 수질기준 이미지 데이터(water quality standard image data)와의 비교 정지영상, 기존 촬영된 촬영영상 이미지 데이터와의 비교 정지영상으로 표시되며, 도표는 촬영영상 이미지 데이터를 통해 산출된 부유물 크기 및 개수를 다이어그램(diagram), 챠트(chart), 그래프(graph)와 같은 방식으로 표시되는 통계 데이터이다. The still image displayed in the first depth-of-water quality analysis step is a still image for analyzing the degree of turbidity depending on the depth of the water, and the water quality standard image data image data of a still image and a still image compared with a previously captured image data of a still image, and the chart shows the size and the number of floats calculated through the image data of the captured image as a diagram, a chart, a graph (graph). < / RTI >
또한, 상기 제2 수심별 수질분석 단계에 표시되는 도표는, 다이어그램(diagram), 챠트(chart), 그래프(graph)로 표시되는 수질기준 데이터(water quality standard data)와의 비교값, 기존 수질측정된 데이터와의 비교값, 통계 데이터이다.In addition, the chart displayed in the second water depth analysis step may include a comparison value with water quality standard data represented by a diagram, a chart, and a graph, A comparison value with data, and statistical data.
따라서, 원격지의 수질 원격감시시스템 서버의 관리자는 시설물 현장에서 일정 주기로 전송된 수중 상태 촬영영상 이미지 데이터와 수질측정 데이터를 기초로 분석된 수심별 수질 상태를 정지영상, 도표방식으로 수질기준 데이터와 비교ㆍ분석된 데이터와 통계 데이터를 통해 주기적으로 수심별 수질 상태를 용이하게 파악하고 수질오염 시 신속하게 대응할 수 있도록 한다.Therefore, the manager of the remote water quality remote monitoring system server of the remote site compares the analyzed water quality state of the water depth based on the image data of the underwater condition image and the water quality data transmitted at regular intervals at the site of the facility with the water quality standard data ㆍ Analyzes data and statistical data to periodically identify water quality by water depth and respond quickly to water pollution.
한편, 도 7은 본 발명의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시설물의 원격 수질관리 방법이 적용된 시스템 블록도이다. Meanwhile, FIG. 7 is a system block diagram to which a remote water quality management method of a facility according to a preferred embodiment of the present invention is applied.
이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시설물의 원격 수질관리 방법은, 시퀀스 제어(sequence control)되어 일정 주기로 촬영 또는 측정되는 수중 카메라와 수질 측정기를 통해 시설물의 상층부, 중층부, 하층부 수심 각각의 수중 촬영 및 수질측정이 진행되고 원격지의 수질 원격감시시스템 서버로 촬영/측정 데이터가 전송되어 수질기준 데이터와 비교ㆍ분석하여 정지영상, 도표 방식으로 수심별로 수질 상태가 표시됨으로써, 수심별 수질측정 및 분석이 용이하며 수질측정 데이터의 정확성과 신뢰성이 향상되며, 수중 카메라와 수질 측정기의 측정기기 상태 데이터를 수집하여 수질 원격감시시스템 서버로 전송됨으로써, 측정기기 작동상태 이상 유무를 용이하게 파악할 수 있으며 측정기기 고장 시 신속한 대응이 가능한 효과가 있다.As described above, the remote water quality management method of a facility according to the preferred embodiment of the present invention is a remote water quality management method for a facility by sequentially controlling an underwater camera and a water quality measuring device taken or measured at regular intervals, Underwater photographing and water quality measurement are carried out, and photographing / measurement data is transmitted to a remote water quality remote monitoring system server at the remote site. By comparing and analyzing with water quality standard data, water quality status is displayed by still image and chart type, It is easy to analyze and improves the accuracy and reliability of the water quality measurement data. It collects the state data of the measurement devices of the underwater camera and the water quality measuring device and transmits it to the water quality remote monitoring system server. Thus, There is an effect that it is possible to respond quickly when a device fails.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
S100: 카메라촬영 단계 S200: 수질측정 단계
S300: 데이터수집/전송 단계 S400: 경고음출력 단계
S500: 원격지통보 단계
S600: 수심별 원격 수질분석 단계 10: 수중 카메라
11: 수압 분사 방식의 세척장치 20: 수질 측정기
21: 브러쉬 타입의 세척장치 30: 승하강 모터
40: 시퀸스 제어 프로그램 50: DAQ 유닛
60: 수질 원격감시시스템 서버 70: DB
80: PC 모니터S100: camera photographing step S200: water quality measuring step
S300: Data collection / transmission step S400: Beep sound output step
S500: Remote notification step
S600: Remote water quality analysis by water depth Step 10: Underwater camera
11: Hydraulic spraying type cleaning device 20: Water quality measuring device
21: Brush type cleaning device 30: Up / down motor
40: Sequence control program 50: DAQ unit
60: Water quality remote monitoring system server 70: DB
80: PC monitor
Claims (7)
수질 측정이 요구되는 시설물의 수중에서 일정 주기로 시퀀스 제어(sequence control)되어 승하강되는 수중 카메라(10)를 통해 수심의 상층부, 중층부, 하층부 각각을 촬영하는 카메라촬영 단계(S100)와;
상기 수중 카메라와 연동되는 수질 측정기(20)를 통해 수심의 상층부, 중층부, 하층부 각각의 화학적 산소요구량(COD), 생물화학적 산소요구량(BOD), 용존산소량(DO), 수소이온농도(pH), 부유물질량(SS)을 측정하는 수질측정 단계(S200)와;
상기 카메라촬영 단계와 수질측정 단계를 수행하여 얻어진 촬영영상 이미지 데이터와 수질측정 데이터를 DAQ 유닛(Data Acquisition unit,50)에 통합하여 수집하고 유무선 통신에 의해 원격지의 수질 원격감시시스템(Tele-monitoring System,TMS) 서버(60)로 전송하되, 상기 수중 카메라(10)와 수질 측정기(20)의 측정기기 상태 데이터를 DAQ 유닛(Data Acquisition unit,50)에 수집하고 유무선 통신에 의해 원격지의 수질 원격감시시스템 서버(60)로 전송하는 측정기기 상태 데이터 수집/전송 단계가 포함되며 상기 측정기기 상태 데이터는 수질 원격감시시스템 서버에서 사전에 설정된 기준값과 비교ㆍ분석하여 상기 수중 카메라와 수질 측정기의 작동상태 이상 유무를 상기 수질 원격감시시스템 서버의 PC 모니터(80)에 표시되는 데이터수집/전송 단계(S300) 및;
상기 데이터수집/전송 단계를 수행하여 전송된 촬영영상 이미지 데이터와 수질측정 데이터를 수질 원격감시시스템 서버(60)의 DB(Data Base,70)에 저장된 수질기준 데이터(water quality standard data)와 비교ㆍ분석하여 수중의 상층부, 중층부, 하층부에 대한 수심별 수질 상태를 상기 수질 원격감시시스템 서버의 PC 모니터(80)에 정지영상, 도표 방식으로 각각 표시하되, 상기 데이터수집/전송 단계(S300)를 수행하여 전송된 촬영영상 이미지 데이터를 수질 원격감시시스템 서버의 제1 DB(71)에 저장된 수질기준 이미지 데이터와 비교ㆍ분석하여 수중의 상층부, 중층부, 하층부 수심별 혼탁정도와 부유물 크기 및 개수를 산출한 수질오염 상태를 상기 수질 원격감시시스템 서버의 PC 모니터(80)에 정지영상, 도표 방식으로 표시하는 제1 수심별 수질분석 단계와, 상기 데이터수집/전송 단계(S300)를 수행하여 전송된 수질측정 데이터를 수질 원격감시시스템 서버의 제2 DB(72)에 저장된 수질기준 데이터와 비교ㆍ분석하여 수중의 상층부, 중층부, 하층부 수심별 화학적 산소요구량(COD), 생물화학적 산소요구량(BOD), 용존산소량(DO), 수소이온농도(pH), 부유물질량(SS)을 상기 수질 원격감시시스템 서버의 PC 모니터(80)에 도표 방식으로 표시하는 제2 수심별 수질분석 단계를 갖는 수심별 원격 수질분석 단계(S400)가 포함되는 것을 특징으로 하는 시설물의 원격 수질관리 방법.
A remote water quality management method for a facility,
A camera photographing step (S100) of photographing the upper, middle, and lower portions of the water depth through an underwater camera (10) which is ascended and descended in sequence control at a predetermined cycle in the number of facilities requiring water quality measurement;
(COD), biochemical oxygen demand (BOD), dissolved oxygen amount (DO) and hydrogen ion concentration (pH) of the upper, middle, and lower parts of the water depth through the water quality measuring instrument 20 interlocked with the underwater camera. A water quality measurement step S200 for measuring a suspended solids mass SS;
The image capturing image data and the water quality measurement data obtained by performing the camera photographing step and the water quality measuring step are collectively collected in a DAQ unit (Data Acquisition Unit) 50 and collected by a Tele-monitoring System (TMS) server 60 and collects the measurement instrument state data of the underwater camera 10 and the water quality measuring instrument 20 in a DAQ unit (Data Acquisition Unit) 50, And transmitting the measurement instrument state data to the system server 60. The measurement instrument state data is compared with a reference value set in advance by the water quality remote monitoring system server and is compared with the operation state of the underwater camera and the water quality meter (S300) displayed on the PC monitor (80) of the water quality remote monitoring system server;
The captured image data and the water quality measurement data transmitted through the data collection / transmission step are compared with the water quality standard data stored in the DB 70 of the water quality remote monitoring system server 60. The water quality of each of the upper, middle, and lower parts of the water is displayed on the PC monitor 80 of the water quality remote monitoring system server in the form of still images and charts, and the data collection / transmission step S300 And comparing and analyzing the photographed image data transmitted and carried out with the water quality standard image data stored in the first DB 71 of the water quality remote monitoring system server to determine the turbidity degree and float size and number of the water in the upper, A first water quality analysis step of displaying the calculated water pollution status on a PC monitor (80) of the water quality remote monitoring system server in a still image or chart format, The water quality measurement data transmitted by carrying out the collection / transmission step (S300) is compared with the water quality reference data stored in the second DB (72) of the water quality remote monitoring system server, and the chemical oxygen (COD), a biochemical oxygen demand (BOD), a dissolved oxygen amount (DO), a hydrogen ion concentration (pH) and a suspended body mass (SS) in a graphical manner on a PC monitor 80 of the water quality remote monitoring system server And a remote water quality analysis step (S400) for a water depth having a water quality analysis step for the second water depth.
상기 카메라촬영 단계(S100)는, 상기 수중 카메라(10)의 오염 및 고장을 방지하기 위하여 시퀀스 제어(sequence control)되어 평소에는 수상에 위치되고 내부에 수압분사 방식의 세척장치(11)가 구비된 하우징에 보관되는 촬영 준비단계가 포함하는 것을 특징으로 하는 시설물의 원격 수질관리 방법.
The method according to claim 1,
The camera photographing step S100 is a sequence control of the underwater camera 10 in order to prevent contamination and failure of the underwater camera 10 so that it is usually located in the aquarium and has a water jetting type washing device 11 therein And a photographing preparation step of being stored in a housing.
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