KR101495678B1 - Monitoring and control intelligent system of sewage facilities using plc - Google Patents

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KR101495678B1
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이재극
홍권표
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(주) 팬지아이십일
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Abstract

The present invention relates to a remote water treatment control system utilizing the PLC technology. According to an embodiment of the present invention, the system includes: a camera; a water level sensor; a water quality sensor; a flow rate sensor; a valve; a memory; a PLC; a detector; a PLC monitor; and a sampler. The water quality sensor is mounted on a detection point of a sample container through a sensor housing mounted on a floating unit to detect the quality of the water source sampled in the sample container while sealing the opening of the sample container.

Description

ＰＬＣ 기술을 활용한 공정진단 기반의 지능형 수처리 원격제어시스템{MONITORING AND CONTROL INTELLIGENT SYSTEM OF SEWAGE FACILITIES USING PLC} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an intelligent water treatment remote control system based on process diagnosis using PLC technology,

본 발명은 수처리 원격제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수처리 시설의 설치조건 및 운영조건을 감안하여 원격지에서 감시 및 제어가 가능하고, 최소한의 인력으로 다수의 수처리 시설을 효율적으로 관리하며, 수자원의 상태를 정확하게 판단하여 이에 맞는 최적의 운용이 가능하도록 한 PLC 기술을 활용한 공정진단 기반의 지능형 수처리 원격제어시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a water treatment remote control system, and more particularly, to a water treatment remote control system capable of monitoring and controlling remotely considering the installation conditions and operating conditions of a water treatment facility, efficiently managing a plurality of water treatment facilities with a minimum of manpower, The present invention relates to an intelligent water treatment remote control system based on a process diagnosis using a PLC technology for accurately determining the state of the robot and optimizing the operation of the robot.

일반적으로 수원에서 송수되어 온 원수를 상수로 정화하여 상수도로 배출하는 정수장이나, 공장이나 가정 등에서 배출되는 공장폐수나 하수 등의 유입수로부터 유해물질이나 오염물질을 제거하여 유출수의 수질을 허용 한계 수질로 처리한 후 하천 등으로 배출하는 하수 및 폐수처리장 등에는 원수나 유입수 등과 같은 처리수를 저장하기 위한 다수의 처리수 저장조를 구비하고 있으며, 다수의 처리수 저장조에 저장된 처리수는 처리수 이송로를 통해 이송되면서 정수 처리되거나, 혹은 하수 및 폐수 처리되어 외부로 배출된다.Generally, it is necessary to remove the harmful substances or contaminants from the influent water such as factory wastewater or sewage, which is discharged from the factory or home, A plurality of treatment water storage tanks for storing treatment water such as raw water and influent water are provided in the sewage and wastewater treatment plants to be discharged into streams after the treatment, Or treated with sewage and wastewater, and discharged to the outside.

또한, 정수장이나 하수 및 폐수처리장 등에는 처리수 저장조에 저장된 처리수를 처리수 이송로를 통해 이송시키면서 정수 처리하거나 하수 및 폐수 처리하기 위한 수처리 시스템을 구비하고 있다.Also, a water treatment plant, a sewage, and a wastewater treatment plant are provided with a water treatment system for treating water while transferring the treated water stored in the treatment water storage tank through a treatment water transfer path, or for treating sewage and wastewater.

상기 수처리 시스템은 수처리가 진행되는 동안 다수의 수처리용 모터(예컨대, 처리수 저장조나 처리수 이송로에 설치되어 처리수 유입용이나 이송용 또는 배출용으로 사용되는 펌프 모터, 처리수의 슬러지 저류조에 설치되어 슬러지 교반용으로 사용되는 교반기 모터, 상기 슬러지 탈수용으로 사용되는 탈수기 모터) 및 다수의 수처리용 밸브(예컨대, 처리수 저장조에 설치되어 개폐 작동하는 처리수 유입제어밸브와 처리수 배출제어밸브 혹은 처리수 이송로에 설치되어 개폐 작동하는 처리수 이송제어밸브)의 동작을 각각의 모터 및 각각의 밸브와 전기적으로 연결되는 다수의 원격감시제어기를 통해 중앙제어기에서 원격 감시하고 제어하며, 상기 다수의 원격감시제어기와 중앙제어기 사이에는 각각의 원격감시제어기 혹은 상기 중앙제어기의 제어작동에 따라 각각의 모터와 각각의 밸브를 구동하고 상기 원격감시제어기와 중앙제어기 사이의 통신을 중계하는 다수의 구동제어기가 설치되어 있다.The water treatment system includes a plurality of water treatment motors (for example, a pump motor installed in the treated water storage tank or the treated water transfer path for the introduction of the treated water, for the transfer or discharge, and a sludge storage tank for the treated water (For example, a process water inlet control valve provided in the process water storage tank and a process water inlet control valve provided in the process water storage tank and a process water discharge control valve provided in the process water storage tank) Or a process water transfer control valve installed in the process water transfer path and opened and closed) is remotely monitored and controlled by a central controller through a plurality of remote monitoring controllers electrically connected to respective motors and respective valves, Between the remote monitoring controller of the remote controller and the central controller, A plurality of drive control for driving the respective motor and the respective valves and relays communication between the remote monitoring controller and the central controller is installed in accordance with the copper.

여기서, 상기 다수의 원격감시제어기와 다수의 구동제어기 및 중앙제어기는 수처리 시스템용 모터와 밸브 원격 감시제어시스템을 구성한다.Here, the plurality of remote monitoring controllers, the plurality of driving controllers, and the central controller constitute a motor for a water treatment system and a valve remote monitoring and control system.

종래 수처리 시설 운영방법으로 예컨대 PLC(프로그램 가능 논리 제어기)내 입출력 카드에서 받은 현장의 데이터를 PLC CPU에서 정해진 프로그램에 의해 처리되어 다시 입출력 카드를 통해 현장 디바이스를 제어하는 PLC 제어시스템과, 이 PLC에서 제어되는 현상을 운용자가 화면으로 감시하고 컴퓨터의 마우스와 키보드로 제어하는 CRT 감시(Monitoring) 시스템으로 이루어져 수처리를 수행한다.A PLC control system for controlling on-site devices through an input / output card, which is processed by a program determined by a PLC CPU, for example, on-site data received from an input / output card in a PLC (programmable logic controller) It is composed of a CRT monitoring system which monitors the operator of the controlled phenomenon on the screen and controls the computer with a mouse and a keyboard, and performs water treatment.

그러나, 종래 기술에 의한 수처리 원격제어시스템은, 수질의 특정시 외부 요인(수자원의 유동, 센서의 손상 등)이 작용하여 신뢰도가 떨어지며 결과적으로 수처리 원격제어시스템에 의한 제어가 비정상적으로 이루어지는 문제점이 있다.
However, in the water treatment remote control system according to the related art, external factors (flow of water resources, damage of sensors, etc.) are affected when the water quality is specified, so that reliability is lowered and consequently the control by the water treatment remote control system is abnormally performed .

대한민국 공개특허 제10-2002-0032787호Korean Patent Publication No. 10-2002-0032787

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수처리 시설의 설치조건 및 운영조건을 감안하여 원격지에서 감시 및 제어가 가능하고, 최소한의 인력으로 다수의 수처리 시설을 효율적으로 관리하며, 수자원의 상태를 정확하게 판단하여 이에 맞는 최적의 운용이 가능하도록 한 PLC 기술을 활용한 공정진단 기반의 지능형 수처리 원격제어시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and it is an object of the present invention to provide a water treatment facility capable of monitoring and controlling at a remote place in consideration of installation conditions and operating conditions of a water treatment facility, efficiently managing a plurality of water treatment facilities with a minimum of manpower, It is an object of the present invention to provide an intelligent water treatment remote control system based on a process diagnosis using a PLC technology which can accurately determine the state and enable optimum operation.

본 발명에 의한 PLC 기술을 활용한 공정진단 기반의 지능형 수처리 원격제어시스템은, 수자원을 정화 처리하도록 서로 연결되는 다수의 수처리조에 각각 설치되어 상기 수처리조를 촬영하는 카메라와; 상기 수처리조에 설치되어 수자원의 수위를 검출하는 수위센서와; 상기 수처리조에 저장된 수자원의 수질을 검출하는 수질센서와; 상기 수처리조에 연결된 배수관에 장착되어 상기 배수관을 따라 배출되는 수자원의 유속을 검출하는 유속센서와; 상기 수처리조의 배수관을 개폐하는 밸브와; 상기 카메라에 의해 촬영되는 영상 데이터, 상기 센서들에 의해 검출되는 수자원 데이터를 저장하는 메모리와; 상기 수처리조의 현장에 설치되며, 상기 카메라와 센서들과 밸브에 연결되어 상기 카메라와 센서들에 의해 수집되는 데이터를 근거로 하여 수자원을 진단 및 상기 밸브의 작동을 제어하는 PLC와; 상기 수처리조에 설치되며 상기 PLC의 제어를 받아 경보음을 출력하는 경보기와; 상기 수처리조로부터 떨어진 관리동에 설치되며, 상기 PLC의 제어를 받아 상기 카메라에 의해 촬영되는 영상 데이터와 센서들에 의해 감지되는 수자원 데이터를 화면 출력하는 PLC 모니터와; 상기 수처리조에 각각 설치되며 상기 수처리조에 저장된 수자원을 샘플링하여 상기 수질센서에 의한 수질검출이 이루어지도록 하는 샘플러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The intelligent water treatment remote control system based on the process diagnosis using the PLC technology according to the present invention comprises a camera installed in each of a plurality of water treatment tanks connected to each other to purify water resources and photographing the water treatment tanks; A water level sensor installed in the water treatment tank and detecting the water level of the water source; A water quality sensor for detecting water quality of the water resources stored in the water treatment tank; A flow sensor mounted on a water pipe connected to the water treatment tank and detecting a flow rate of water discharged along the water pipe; A valve for opening / closing a water pipe of the water treatment tank; A memory for storing image data photographed by the camera and water data detected by the sensors; A PLC installed at a site of the water treatment tank and connected to the camera, sensors and valves for diagnosing water resources and controlling operation of the valve based on data collected by the camera and sensors; An alarm installed in the water treatment tank and outputting an alarm sound under the control of the PLC; A PLC monitor installed at a management station remote from the water treatment tank and configured to output image data photographed by the camera and water resource data sensed by sensors under the control of the PLC; And a sampler installed in the water treatment tank and sampling the water resources stored in the water treatment tank to perform water quality detection by the water quality sensor.

본 발명에 의한 PLC 기술을 활용한 공정진단 기반의 지능형 수처리 원격제어시스템에 의하면, PLC를 기반으로 하여 각 수처리 공정별로 진단 및 운용이 가능하여 원거리의 수처리시설도 효율적으로 관리가 가능하고 샘플러를 통해 수자원을 샘플링하여 외부요인을 제거한 상태에서 수자원의 수질을 검출함으로써 신뢰성을 향상하는 효과가 있다.
According to the intelligent water treatment remote control system based on the process diagnosis using PLC technology according to the present invention, it is possible to diagnose and operate each water treatment process based on PLC, so that the remote water treatment facility can be efficiently managed, It is effective to improve the reliability by detecting the water quality of the water source while sampling the water source and removing external factors.

도 1은 본 발명에 의한 PLC 기술을 활용한 공정진단 기반의 지능형 수처리 원격제어시스템의 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 PLC 기술을 활용한 공정진단 기반의 지능형 수처리 원격제어시스템의 개념도.
도 3은 본 발명에 의한 PLC 기술을 활용한 공정진단 기반의 지능형 수처리 원격제어시스템에 적용된 샘플러의 설치 상태를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명에 의한 PLC 기술을 활용한 공정진단 기반의 지능형 수처리 원격제어시스템에 적용된 샘플러의 작동 상태도.1 is a block diagram of an intelligent water treatment remote control system based on a process diagnosis using PLC technology according to the present invention.
2 is a conceptual diagram of an intelligent water treatment remote control system based on process diagnosis using PLC technology according to the present invention.
3 is a side view showing the installation state of the sampler applied to the intelligent water treatment remote control system based on the process diagnosis using the PLC technology according to the present invention.
FIG. 4 is an operational view of a sampler applied to an intelligent water treatment remote control system based on a process diagnosis using PLC technology according to the present invention. FIG.

본 발명에 의한 PLC 기술을 활용한 공정진단 기반의 지능형 수처리 원격제어시스템은, 수처리 시설의 각 수처리조에 센서를 설치하고 상기 센서에서 검출한 값을 단일보드에 일체로 구성되어 있는 PLC가 입력받아 사전에 프로그램되어 있는 운전모드에 따라 최적의 운전조건으로 자동 운전 및 원격 제어하는 것이며, 도 1에서 보이는 바와 같이, 센서들로서 수처리조를 촬영하는 카메라, 수처리조에 저장된 수자원의 수위를 검출하는 수위센서, 수자원의 오염도를 검출하는 수질 센서, 수처리조에 연결된 배수관에 설치되어 유속을 검출하는 유속센서 등이 구성되고, 센서들에 의해 촬영 또는 검출된 데이터를 저장하는 메모리, 센서들의 검출 데이터를 입력받아 수자원을 진단 및 배수관에 설치된 밸브의 작동 등을 제어하는 PLC와; 관리동 등에 설치되며 PLC에 의해 제어되는 수처리 시스템의 현황을 보여주는 한편 마우스와 키보드 등을 통해 제어하는 PLC 감시 모니터, 수처리조 현장 및/또는 관리동에 설치되며 PLC의 제어를 받아 경보음을 출력하는 경보기를 포함하여 구성된다.In the intelligent water treatment remote control system based on the process technology utilizing the PLC technology according to the present invention, a sensor is installed in each water treatment tank of a water treatment facility, and the value detected by the sensor is input to a PLC As shown in FIG. 1, includes a camera for photographing a water treatment tank as a sensor, a water level sensor for detecting a water level stored in a water treatment tank, a water level sensor A water quality sensor installed in a water pipe connected to a water treatment tank and configured to detect a flow rate, a memory for storing data photographed or detected by the sensors, and a sensor for detecting water resources And a controller for controlling operation of a valve installed in the drain pipe and the like; It is installed in PLC management monitor, PLC monitoring monitor, water treatment tank and / or management station which controls the state of water treatment system controlled by PLC and controls alarm through mouse and keyboard. .

센서는 상기에서 기재된 것으로 한정되지 아니하고 온도센서, 전력센서 등 수처리시설에 적용될 수 있는 모든 센서가 포함된다.The sensor is not limited to those described above, and includes all sensors that can be applied to a water treatment facility such as a temperature sensor, a power sensor, and the like.

수처리시설에는 다양한 수처리조가 구성되며 도 2에서 보이는 것처럼, 침전조(1), 반응조(2)(생물학, 화학 등), 저장조(3)를 예로 들어 설명하고, 각 수처리조(1,2,3)는 각각 밸브(5,7)에 의해 개도가 조정되는 배수관(4,6)으로 연결된다. 밸브(5,7)는 PLC(20)의 제어를 받아 배수관(4,6)의 개도를 조정한다.As shown in FIG. 2, various water treatment tanks are provided in the water treatment facility. Examples of the water treatment tank include a settling tank 1, a reaction tank 2 (biology, chemical), and a storage tank 3, Are connected to the drain pipes (4, 6) whose opening degree is adjusted by the valves (5, 7), respectively. The valves (5, 7) regulate the opening of the drain pipes (4, 6) under the control of the PLC (20).

각 수처리조(1,2,3)의 상부에는 카메라(10-1,10-2,10-3)가 설치되며, 상기 카메라는 수자원의 흐름과 저장 등 모든 상황을 촬영한다. 상기 카메라는 모터 등을 통해 각도 조정이 가능하도록 설치되며 PLC(20)의 제어를 받아 각도 조정이 이루어진다. PLC(20)는 영상분석프로그램을 내장하여 카메라(10-1,10-2,10-3)에 의해 촬영되는 영상을 분석하여 이상 물질을 판단하면 경보기의 작동을 제어한다.Cameras 10-1, 10-2, and 10-3 are installed at the upper portions of the water treatment tanks 1, 2, and 3, and the camera captures all situations such as flow and storage of water resources. The camera is installed so as to be able to adjust the angle through a motor or the like, and angle adjustment is performed under the control of the PLC 20. [ The PLC 20 incorporates an image analysis program and analyzes the images photographed by the cameras 10-1, 10-2, and 10-3 to control the operation of the alarm when an abnormal substance is determined.

상기 수위센서는 각 수처리조(1,2,3)에 설치되어 각각의 수위를 검출하며, 다수의 단위 수위센서가 일정 높이차를 두고 설치되는 방식, 압력센서 방식 등 다양한 모든 방식이 가능하며, 수자원의 수면에 부유하는 부구를 통해 설치되는 것도 가능하다.The water level sensor is installed in each of the water treatment tanks 1, 2, and 3 to detect the respective water level, and various methods such as a system in which a plurality of unit water level sensors are installed with a predetermined height difference, It is also possible to install it through a float floating on the surface of the water source.

상기 유속센서는 배수관(4,6)을 따라 흐르는 수자원의 유속을 검출한다.The flow rate sensor detects the flow rate of water flowing along the drain pipes (4, 6).

상기 수질센서(40-1,40-2,40-3)는 각 수처리(1,2,3)에서 처리되는 수자원의 수질을 검출하는 것이며 특히 수처리조(1,2,3)의 수자원을 정지시킨 상태에서 수질 검출이 이루어지도록 함으로써 수질 검출값의 신뢰도를 높이는데 특징이 있다.The water quality sensors 40-1, 40-2, and 40-3 detect the water quality of the water resources processed in the water treatments 1, 2, and 3, and particularly stop the water resources of the water treatment tanks 1, And the reliability of the water quality detection value is enhanced.

이를 위하여 수자원의 샘플러(30-1,30-2,30-3)가 적용된다.For this purpose, the water samplers 30-1, 30-2, and 30-3 are applied.

도 3과 도 4에서 보이는 바와 같이, 상기 샘플러(30-1,30-2,30-3)는 수처리조(1,2,3)의 내측 벽면에 상하 종방향으로 설치되는 레일(31), 내부에 부력재가 채워지며 레일(31)에 부력을 통해 승강 가능하게 장착되며 상기 수처리조(1,2,3)에 저장된 수자원의 수면에 부유하는 부구(32), 부구(32)에 장착되며 수자원을 샘플링하는 샘플 용기(33)로 구성된다.
As shown in FIGS. 3 and 4, the samplers 30-1, 30-2, and 30-3 include rails 31 installed vertically in the vertical direction on the inner wall surfaces of the water treatment tanks 1, Is mounted on a rail (31) so as to be able to ascend and descend through a buoyancy, and is mounted on a bucket (32) and a bucket (32) floating on a water surface of a water source stored in the water treatment tanks (1,2,3) And a sample container 33 for sampling the sample.

부구(32)는 샘플 용기(33)의 내부에 수자원이 자연적으로 유입되도록 즉 샘플 용기(33)의 일부분이 수자원에 잠기도록 부력재가 채워진다.The plug 32 is filled with buoyant material so that water is naturally introduced into the sample vessel 33, that is, a portion of the sample vessel 33 is submerged in the water source.

샘플 용기(33)는 부구(32)에 설치된 상태에서 수자원을 자연스럽게 샘플링하도록 저부가 개방된 통 구조이며 상단부가 부구(32)에 축핀(34)을 통해 회전 가능하게 설치된다. 축핀(34)은 PLC의 제어를 받거나 타이머에 의해 일정 시간을 주기고 하여 양방향(정회전/역회전) 구동하는 모터에 의해 샘플 용기(33)를 샘플링 위치와 검출 위치로 회전시킨다. 상기 샘플링 위치는 도 4를 기준으로 할 때 A 위치이고 상기 검출 위치는 B 위치이다.
The sample container 33 has a cylindrical structure opened at the bottom to naturally sample the water source in a state where the sample container 33 is installed in the port 32. An upper end portion of the sample container 33 is rotatably installed through the shaft pin 34 in the port 32. The shaft pin 34 rotates the sample container 33 to the sampling position and the detection position by a motor which is controlled by the PLC or bidirectionally (normal rotation / reverse rotation) driven by a predetermined period of time by a timer. The sampling position is the A position with reference to Fig. 4, and the detection position is the B position.

수질센서(40-1,40-2,40-3)는 샘플 용기(33)의 내부에 샘플링된 수자원의 수질 검출을 위하여 부구(32)에 설치되며 바람직하게 수자원에 잠기지 않는 위치에 설치된다.The water quality sensors 40-1, 40-2, and 40-3 are installed in the port 32 for detecting the quality of water sampled in the sample container 33, and are preferably installed at positions that are not immersed in water.

수질센서(40-1,40-2,40-3)는 샘플 용기(33)가 검출 위치로 셋팅된 상태에서 샘플 용기(33) 안에 샘플링되어 수처리조의 수자원에 의해 흔들리지 않고 외부의 이물질에 의해 오염되지 않는 샘플의 수질을 검출함으로써 즉 외부 요인을 제거하여 순수한 수자원의 수질을 검출함으로써 검출 값의 신뢰도를 높인다.The water quality sensors 40-1, 40-2, and 40-3 are sampled in the sample container 33 in a state where the sample container 33 is set to the detection position and are not shaken by the water in the water treatment tank, The reliability of the detection value is improved by detecting the water quality of a sample which is not pure, that is, by removing external factors and detecting the quality of pure water resources.

수질센서(40-1,40-2,40-3)는 센서 하우징(41)을 통해 설치된다.The water quality sensors (40-1, 40-2, 40-3) are installed through the sensor housing (41).

센서 하우징(41)은 내부에 수질센서(40-1,40-2,40-3)가 삽입되며 물론 수질센서(40-1,40-2,40-3)의 탐침자가 샘플 용기(33)에 샘플링된 샘플과 접촉되도록 구성(노출 또는 솔레노이드, 모터, 실린더 등 액추에이터에 의한 전후진 왕복 이동)된다.The sensor housing 41 is inserted with the water quality sensors 40-1, 40-2, 40-3 and the probe of the water quality sensors 40-1, 40-2, 40-3, (Exposed or reciprocated back and forth by an actuator such as solenoid, motor, cylinder, etc.).

센서 하우징(41)은 샘플 용기(33)의 개방부를 폐쇄하는 막음판(42)이 함께 구성된다. 막음판(42)은 샘플 용기(33)의 개방부를 막는 크기이며 샘플 용기(33)가 검출 위치로 회전 이동할 때 내부에 유입된 샘플이 누출되지 않도록 하는 위치에 설치된다.The sensor housing 41 is constituted together with a blocking plate 42 for closing the opening of the sample container 33. The blocking plate 42 is sized to block the opening of the sample container 33 and is installed at a position where the sample introduced into the sample container 33 does not leak when the sample container 33 rotates to the detection position.

이와 같이 샘플러는 각 수처리조(1,2,3)에 하나 이상이 설치되어 운용되며 예를 들어 수처리조(1,2,3)의 유입부와 배출부 2개소, 2개소와 함께 이들 사이 등에 설치되어 운용된다.In this way, one or more samplers are installed in each of the water treatment tanks (1, 2, 3). For example, the sampler is provided with two inlet and two outlet portions of the water treatment tanks (1,2,3) And installed.

또한 본 발명은 메모리에 저장된 데이터를 PLC(20)로부터 전송받아 데이터베이스에 저장하며 운전상태 감시 및 원격지에서 수처리 시설의 제어를 수행하고 관리자가 운영자료를 출력하고 작업일지를 작성, 출력할 수 있는 기능을 제공하는 관제시스템부가 구성된다.In addition, the present invention is characterized in that the data stored in the memory is received from the PLC 20 and stored in the database, the operation status is monitored and the water treatment facility is controlled at a remote place, the manager outputs operation data, The control system unit is provided.

상기 관제시스템부는 예를 들어 데이터베이스 서버, 모니터링/제어부, 출력부를 포함한다.The control system unit includes, for example, a database server, a monitoring / controlling unit, and an output unit.

상기 데이터베이스 서버는 상기 PLC(20)에서 전송 받은 센서 측정값, 기기 운영 자료 등을 각 수처리조별, 날짜별로 구분하여 저장하고 관리한다.The database server stores and manages sensor measurement values and operation data transmitted from the PLC 20 according to each water treatment group and date.

상기 모니터링/제어부는 상기 데이터베이스 서버의 자료 또는 상기 PLC(20)로부터 양방향 통신이 가능한 구조로 되어 있으며, 주요 구성부는 사용자 로그인, 측정지역 선택, 운영자료표시부, 알람 표시부, 처리시설 모니터링 및 제어부, 통신상태 점검부, 관리카드, 작업일지 작성부로 구성되어 있다.The monitoring / control unit is structured to be able to perform bidirectional communication from the database server or the PLC 20. The main components include a user login, a measurement area selection, an operation data display unit, an alarm display unit, a processing facility monitoring and control unit, A status check section, a management card, and a work log creation section.

또한 상기 모니터링 및 제어부에는 상기 센서들에서 측정된 자료를 분석하여 수처리 시설에 가장 적합한 운전모드를 제공하기 위한 프로그램이 구성될 수도 있다.In addition, the monitoring and control unit may be configured to analyze data measured by the sensors and provide a most suitable operation mode to the water treatment facility.

상기 프로그램은 운전자료 입력부, 분석부, 운전모드 설정부, 운전모드 적용부로 구성되어 있다.The program includes an operation data input unit, an analysis unit, an operation mode setting unit, and an operation mode application unit.

상기 운전자료 입력부는 상기 센서들에서 측정되어 메모리 및 데이터베이스에 저장되어 있는 용존산소, 수소이온농도, 온도, 부유물질, 유량 등 수처리 시설의 운전에 필요한 자료가 입력되는 모듈이다.The operation data input unit receives data necessary for operation of a water treatment facility such as dissolved oxygen, hydrogen ion concentration, temperature, suspended matter, and flow rate, which are measured by the sensors and stored in a memory and a database.

상기 분석부는 상기 데이터베이스 서버에 저장된 운전자료의 통계치와 운전모드 등을 분석하여 기존에 설정된 운전모드의 효율성을 검증한다.The analyzer analyzes the statistics of the operation data stored in the database server and the operation mode to verify the efficiency of the operation mode.

상기 운전모드 설정부는 상기 분석부에서 분석한 자료를 토대로 기기 작동 방법을 결정하고 설정된 프로토콜에 따라 프로그래밍을 한다.The operation mode setting unit determines a device operation method based on data analyzed by the analysis unit and performs programming according to a set protocol.

상기 운전모드 적용부는 설정된 운전모드를 실제 수처리 시설에 적용하기 전에 시뮬레이션 하여 수처리 시설이 정상적으로 운전되는지를 확인하고 문제점이 발견되었을 경우에는 상기 분석부에서 다시 최적 운전 모드 설정이 이루어지도록 한다. The operation mode application unit simulates a set operation mode before applying the set operation mode to the actual water treatment facility to check whether the water treatment facility is normally operated. If a problem is found, the analysis unit again sets the optimum operation mode.

본 발명에 의한 PLC 기술을 활용한 공정진단 기반의 지능형 수처리 원격제어시스템에 따르면, 도 4의 A 상태에서는 부구(32)에 의해 샘플 용기(33)의 내부에 수자원이 유입되어 있다. 샘플 용기(33)는 부구(32)에 의해 수자원의 수위에 상관없이 일정 부분이 수자원에 잠겨 있으므로 항상 내부에는 수자원이 유입되어 샘플링되어 있으며, PLC(20)의 제어 또는 타이머에 의해 수질센서(40-1,40-2,40-3)쪽으로 회전한다.According to the intelligent water treatment remote control system based on the process diagnosis utilizing the PLC technology according to the present invention, in the state A in FIG. 4, the water source flows into the sample container 33 by the nozzle 32. Since a certain portion of the sample vessel 33 is immersed in the water source irrespective of the water level of the water source by the port 32, the water source is always taken in and sampled, and the water quality sensor 40 -1, 40-2, 40-3).

샘플 용기(33)가 회전하다가 막음판(42)에 닿는 순간부터는 막음판(42)에 의해 샘플 용기(33)의 개방부가 폐쇄되어 샘플 용기(33) 내부에 샘플링된 샘플은 샘플 용기(33)의 밖으로 누출되지 않는다. 샘플 용기(33)는 리미트 센서 등에 의해 검출 위치에서 정지되고 수질센서(40-1,40-2,40-3)는 샘플 용기(33) 내부의 샘플의 수질을 검출한다. From the moment when the sample container 33 rotates and contacts the blocking plate 42, the opening portion of the sample container 33 is closed by the blocking plate 42 and the sample sampled in the sample container 33 is returned to the sample container 33, Lt; / RTI > The sample container 33 is stopped at a detection position by a limit sensor or the like, and the water quality sensors 40-1, 40-2, and 40-3 detect the quality of water in the sample inside the sample container 33. [

샘플의 검출이 완료되면 샘플 용기(33)가 샘플링 위치(A)로 역이동하여 다른 샘플의 샘플링을 대기한다.When the detection of the sample is completed, the sample container 33 moves back to the sampling position A and waits for sampling of the other sample.

본 발명에 따르면, PLC(20)가 센서들에 의해 검출된 데이터를 근거로 하여 밸브 등을 제어하며 수질센서(40-1,40-2,40-3)에 의해 샘플링된 샘플의 수질 측정 결과 기준(관리자 등에 의해 설정되는 것으로 수치로 한정하지 않는다) 데이터를 넘는 결과를 판단하면 밸브를 폐쇄하여 수자원의 흐름을 정지하고 경보기를 작동시키는 제어가 가능하다.
According to the present invention, the PLC 20 controls the valves and the like based on the data detected by the sensors, and the water quality measurement results of the samples sampled by the water quality sensors 40-1, 40-2, If the result exceeds the data (not limited to a numerical value, which is set by an administrator or the like), the valve can be closed to stop the flow of the water source and control the alarm to operate.

10-1,10-2,10-3 : 카메라,
20 : PLC, 30-1,30-2,30-3 : 샘플러
40-1,40-2,40-3 : 수질센서,10-1, 10-2, 10-3: camera,
20: PLC, 30-1, 30-2, 30-3: Sampler
40-1, 40-2, 40-3: Water quality sensor,

Claims (3)

수자원을 정화 처리하도록 서로 연결되는 다수의 수처리조에 각각 설치되어 상기 수처리조를 촬영하는 카메라와;
상기 수처리조에 설치되어 수자원의 수위를 검출하는 수위센서와;
상기 수처리조에 저장된 수자원의 수질을 검출하는 수질센서와;
상기 수처리조에 연결된 배수관에 장착되어 상기 배수관을 따라 배출되는 수자원의 유속을 검출하는 유속센서와;
상기 수처리조의 배수관을 개폐하는 밸브와;
상기 카메라에 의해 촬영되는 영상 데이터, 상기 센서들에 의해 검출되는 수자원 데이터를 저장하는 메모리와;
상기 수처리조의 현장에 설치되며, 상기 카메라와 센서들과 밸브에 연결되어 상기 카메라와 센서들에 의해 수집되는 데이터를 근거로 하여 수자원을 진단 및 상기 밸브의 작동을 제어하는 PLC와;
상기 수처리조에 설치되며 상기 PLC의 제어를 받아 경보음을 출력하는 경보기와;
상기 수처리조로부터 떨어진 관리동에 설치되며, 상기 PLC의 제어를 받아 상기 카메라에 의해 촬영되는 영상 데이터와 센서들에 의해 감지되는 수자원 데이터를 화면 출력하는 PLC 모니터와;
상기 수처리조에 각각 설치되며 상기 수처리조에 저장된 수자원을 샘플링하여 상기 수질센서에 의한 수질검출이 이루어지도록 하는 샘플러를 포함하고,
상기 샘플러는, 상기 수처리조의 내측 벽면에 상하 종방향으로 설치되는 레일, 내부에 부력재가 채워진 통 구조이며 상기 레일에 부력을 통해 승강 가능하게 장착되어 상기 수처리조에 저장된 수자원의 수면에 부유하는 부구, 저부를 향해 개방된 통 구조로서 내부에 상기 수처리조의 수자원을 샘플링하는 한편 상부가 축핀을 통해 상기 부구에 회전 가능하게 장착되어 상기 PLC의 제어를 받아 샘플링 위치 또는 검출 위치로 회전 이동하는 샘플 용기를 포함하고,
상기 수질센서는 상기 부구에 장착되는 센서 하우징을 통해 상기 샘플 용기의 검출 위치에 장착되어 상기 샘플 용기의 개방부를 폐쇄한 상태에서 상기 샘플 용기에 샘플링된 수자원의 수질을 검출하고,
상기 센서 하우징은 상기 샘플 용기가 검출 위치로 회전 이동한 상태에서 상기 샘플 용기의 개방부를 폐쇄하는 막음판이 포함되는 것을 특징으로 하는 PLC 기술을 활용한 공정진단 기반의 지능형 수처리 원격제어시스템.A camera installed in each of a plurality of water treatment tanks connected to each other to purify water resources and photographing the water treatment tanks;
A water level sensor installed in the water treatment tank and detecting the water level of the water source;
A water quality sensor for detecting water quality of the water resources stored in the water treatment tank;
A flow sensor mounted on a water pipe connected to the water treatment tank and detecting a flow rate of water discharged along the water pipe;
A valve for opening / closing a water pipe of the water treatment tank;
A memory for storing image data photographed by the camera and water data detected by the sensors;
A PLC installed at a site of the water treatment tank and connected to the camera, sensors and valves for diagnosing water resources and controlling operation of the valve based on data collected by the camera and sensors;
An alarm installed in the water treatment tank and outputting an alarm sound under the control of the PLC;
A PLC monitor installed at a management station remote from the water treatment tank and configured to output image data photographed by the camera and water resource data sensed by sensors under the control of the PLC;
And a sampler installed in the water treatment tank and sampling the water resources stored in the water treatment tank to perform water quality detection by the water quality sensor,
The sampler includes a rail installed vertically on the inner wall surface of the water treatment tank and having a tubular structure filled with buoyant material therein and lifted and lowered by buoyancy on the rail to float on the water surface of the water source stored in the water treatment tank, And a sample container rotatably mounted at the upper portion through the shaft pin and rotatably moved to a sampling position or a detection position under the control of the PLC, ,
Wherein the water quality sensor is mounted at a detection position of the sample vessel through a sensor housing mounted on the valve and detects the water quality of the sampled water in the sample vessel in a state where the opening of the sample vessel is closed,
Wherein the sensor housing includes a blocking plate that closes an opening of the sample container in a state in which the sample container rotates to the detection position. The intelligent water treatment remote control system based on the process technology using the PLC technology. 삭제delete 삭제delete
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