KR101656433B1 - Ｉｃｔ 활용 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템 - Google Patents
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Abstract
복수의 지역마다 설치되어 취수된 다중수원을 워터블랜딩하여 저류하는 지역별 워터플랫폼, 지역별 워터플랫폼에서 블랜딩된 원수를 정수하도록 지역별로 설치되는 지역별 정수처리장, 각 지역별 정수처리장에서 처리된 처리수가 공급되어 저장되는 지역별 배수지, 지역별 배수지의 처리수를 해당 지역의 물 사용처로 공급하는 메인 송수경로, 지역별 정수처리장 또는 배수지를 타지역의 배수지 또는 정수처리장과 연결하는 연계수로망, 다중수원의 취수 수질과 정수처리장으로 유입되는 원수의 수질과 정수처리장에서 배출되는 처리수의 수질을 측정하는 처리수 수질 모니터링장치, 다중수원의 취수량부터 배수지에서의 공급량까지의 수량을 지역별로 모니터링하는 처리수량 모니터링장치, 워터플랫폼과 정수처리장과 연계수로망과 배수지 각각의 처리용량과 운용에너지 및 송수펌프의 펌핑용량 및 에너지소비율에 대한 정보가 저장되는 데이터서버 및, 지역별로 다중수원을 취수하여 처리된 처리수를 연계수로망을 이용하여 배분공급하도록 관리하는 통합관리서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 ICT 활용 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템이 게시된다.
Description
본 발명은 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지표수, 지하수, 해수, 우수 등 다중수원을 모니터링하여 수질과 수량을 고려하여 취수하여 워터 플랫폼에 저류하여 수처리 장치를 통하여 사용처가 원하는 수질의 수량을 안정적, 효율적으로 배분관리 할 수 있는 ICT 활용 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템에 관한 것이다.
기존의 물 이용은 하천호수의 물을 정화하여 사용자에게 송수하여 사용한 후 생활하수를 처리하여 하천에 방류하는 일방향 형태의 물공급시스템으로 이 시스템의 문제는 물의 운반과 처리에 많은 에너지 및 코스트가 필요하다는 문제점이 있다.
즉, 종래에는 대량의 물을 확보할 수 있는 강이나, 하천, 댐, 저수지 등의 수자원을 이용하기 위한 수처리시설을 현장에 설치하고, 수처리시설로부터 수처리수 사용처로 물을 공급하는 시스템에 대부분이다. 이러한 종래의 수처리 시스템에 의하면, 대규모의 수처리시설로부터 다양한 장소의 사용처로 동시에 처리수를 공급하기 위해서는 펌프시설, 배관시설, 배수지, 송수로 등의 설치비용이 증가함은 물론, 원거리에서 처리수를 공급함에 따라 환경부하가 크게 발생하여 에너지효율이 낮은 문제점이 있다.
또한, 종래의 수처리 및 분배시스템은 상수도망을 이용한 일방향 공급시스템으로서, 사용처에서 필요한 수질과 관계없이 음용수의 기준에 맞춰서 일괄적으로 수처리한 뒤, 필요한 모든 사용처(음용수, 공업용수, 농업용수 등)로 공급하였다. 이와 같이, 사용처에 무관하게 음용수 기준으로 수처리하고, 수자원을 확보하기 위한 시설비용과 처리비용 및 수송 비용이 필요 이상으로 증가하는 문제점이 있었다.
즉, 각 지역 내에 크고 작은 하천수, 빗물, 하수, 지하수, 해수 등의 수자원이 있음에도, 먼 곳에 대용량 댐 등의 시설을 만들고, 원거리로 일방향으로 공급하는 종래의 수처리 및 분배시스템은 비효율적이고 고비용에 에너지낭비가 큰 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 다중수원을 이용하여 처리수를 공급하되, 정수장, 취수장, 펌프시설, 배수지, 송수로 등의 주요 시설의 유량 및 수위 등의 계측정보를 모니터링하여 환경부하를 최소화하고, 안정적으로 운영할 수 있는 ICT 활용 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 ICT 활용 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템은, 복수의 지역마다 설치되어 취수된 다중수원을 워터블랜딩하여 저류하는 지역별 워터플랫폼; 상기 지역별 워터플랫폼에서 블랜딩된 원수를 정수하도록 지역별로 설치되는 지역별 정수처리장; 상기 각 지역별 정수처리장에서 처리된 처리수가 공급되어 저장되는 지역별 배수지; 상기 지역별 배수지의 처리수를 해당 지역의 물 사용처로 공급하는 메인 송수경로; 상기 지역별 정수처리장 또는 배수지를 타지역의 배수지 또는 정수처리장과 연결하는 연계수로망; 상기 다중수원의 취수 수질과, 상기 정수처리장으로 유입되는 원수의 수질, 상기 정수처리장에서 배출되는 처리수의 수질을 측정하는 처리수 수질 모니터링장치; 상기 다중수원의 취수량부터 배수지에서의 공급량까지의 수량을 지역별로 모니터링하는 처리수량 모니터링장치; 상기 워터플랫폼, 상기 정수처리장, 상기 연계수로망, 상기 배수지 각각의 처리용량과 운용에너지 및 송수펌프의 펌핑용량 및 에너지소비율에 대한 정보가 저장되는 데이터서버; 및 지역별로 다중수원을 취수하여 처리된 처리수를 연계수로망을 이용하여 배분공급하도록 관리하는 통합관리서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 통합관리서버는 상기 배수지의 수위가 야간전기료 적용 시작시간에 최저수위가 되도록 하고, 야간전기료 적용 마감시간 때에 상기 배수지의 수위가 최상이 되도록 상기 워터플랫폼과 정수처리장의 운영을 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 통합관리서버는 상기 워터플랫폼 및 정수처리장과 펌핑설비의 환경부하 및 운영비용이 최소가 되는 설비를 기준으로 운영되도록 제어하는 것이 좋다.
본 발명의 다중수원 지능적 분배공급 시스템에 따르면, 다중수원을 이용하여 지역별로 소규모의 워터플랫폼과 정수처리장을 설치하여 지역별 사용수를 자체 처리하여 제공함은 물론, 연계수로망을 이용하여 복수 지역의 처리수를 서로 분배공급함으로써, 시설비용을 줄이고 물부족을 해소할 수 있다.
특히, 환경부하를 최대한 줄여서 운영할 수 있도록 복수의 지역의 수처리시설을 선택적으로 운영관리함으로써 최적의 비용으로 처리수를 생산하여 공급할 수 있고, 처리수의 사용처별로 원하는 수질의 처리수를 생산하고 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 ICT 활용 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템을 설명하기 위한 개략적인 시스템 계통도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 ICT 활용 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템을 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중수원 지능적 분배공급 시스템을 이용하여 배수지의 수위를 조절하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 ICT 활용 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템을 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중수원 지능적 분배공급 시스템을 이용하여 배수지의 수위를 조절하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템을 자세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 ICT 활용 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템은, 복수의 지역마다 설치되어 취수된 다중수원을 워터블랜딩하여 저류하는 지역별 워터플랫폼(10)과, 지역별 워터플랫폼(10)에서 블랜딩된 원수를 정수처리하도록 지역별로 설치되는 지역별 정수처리장(20)과, 각 지역별 정수처리장(20)에서 처리된 처리수가 공급되어 저장되는 지역별 배수지(30)와, 지역별 배수지(30)의 처리수를 해당 지역의 물 사용처로 공급하는 메인 송수경로(40)와, 지역별 정수처리장(20) 또는 배수지(30)를 타지역의 배수지 또는 정수처리장과 연결하는 연계수로망(50)과, 처리수 수질 모니터링장치(60)와, 다중수원의 취수량부터 배수지에서의 공급량까지의 수량을 모니터링하는 처리수량 모니터링장치(70)와, 각종 시설정보 및 운영정보가 저장되는 데이터서버(80) 및 지역별로 처리된 다중수원을 연계수로망(50)과 메인 송수경로(40)를 이용하여 지능적으로 분배공급하는 통합관리서버(90)를 구비한다.
지역별 워터플랫폼(10)은 지역별 다중 수원, 즉, 지역 내에서 이용가능한 수원인 하천수, 빗물, 하수, 지하수, 해수 등을 취수하고, 취수된 다중수원을 워터블랜딩조(11)에서 블랜딩하고, 블랜딩된 원수를 저류조(12)로 이동시켜 저류시킨다. 저류조(12)에 저류된 원수는 도수펌프를 이용하여 지역별로 구비된 정수처리장(20)으로 송수한다. 이때, 지역별 이용가능한 수원을 취수할 때, 다중수원의 수질을 측정하고, 수질에 따라서 수원별 취수량을 결정하고, 블랜딩조(11)에서의 블랜딩 혼합비율을 적절히 조절하여 적정 수질(탁도 기준) 이상의 원수를 확보하여 정수처리장(20)으로 공급할 수 있다. 지역별 워터플랫폼(10)의 블랜딩조(11)의 유량과, 다중수원의 유입량과, 수질 각각이 측정되어 통합관리서버(90)로 전송된다. 그리고 워터플랫폼(10)에서 배출되는 원수의 송수를 위한 펌프(13)의 용량과 환경부하 정보는 데이터서버(80)에 저장되어 관리된다.
또한, 워터플랫폼(10)은 하나의 정수장을 기준으로 가까운 인접 지역에서는 복수가 구비될 수도 있다.
정수처리장(20)은 지역별 취수되는 다중원수의 종류에 따라 다양한 수처리시설을 구비할 수 있다. 즉, 정수처리장(20)은 내륙의 경우에는 음용수, 공업용수, 농업용수를 구분하여 수처리할 수 있는 수처리시설위주로 구비될 수 있고, 해안 도서지역의 경우에는 해수 담수화설비를 포함하는 정수처리시설을 포함할 수 있다. 이와 같이, 각 지역별 다중원수의 특성을 고려하여 지역별 정수처리장(20)의 처리용량, 처리부하, 처리수의 수질 등이 서로 다르게 설정되고, 이러한 정수처리장(20)의 초기 수처리량과, 수처리 시설 처리용량, 오염부하에 따른 수처리 용량 및 수처리단가 등의 정보가 데이터서버(80)에 저장되어 관리된다.
상기 배수지(30)는 처리수의 사용처(도심지, 공업단지, 농업단지 등)별로 사용처의 근거리에 설치되어, 상기 각 정수처리장(20)에서 수처리된 처리수가 송수관을 통해 공급되어 저장된다. 이러한 배수지(30)는 설치된 지역별로 그 운용용량(배수지 버퍼용량), 저장용량이 등이 서로 다를 수 있다. 배수지(30)별 용량과, 초기용량, 운영효율 등의 설비정보가 데이터서버(80)에 저장된다. 그리고 배수지(30)의 수위, 유입량, 배출량 등이 측정되어 통합관리서버(90)로 전달된다.
상기 배수지(30)는 단일 정수처리장(20) 대비하여 단일형으로 구비되거나, 분산형으로 사용처별로 또는 수질급수별로 구분되어 설치될 수도 있다.
또한, 배수지(30)와 처리수 사용처 간에 물공급을 위해서 메인 송수경로(40)가 구비되며, 이 메인 송수경로(40)는 소블록, 중블록, 대블록 단위로 구분되는 물 사용처별로 분기되어 연결되고, 각각의 블록 내에서는 별도의 지선들이 연결된 구조를 가질 수 있다.
상기 연계수로망(50)은 서로 다른 지역에 설치된 정수장(20)과 배수지(30)를 서로 연결하도록 설치되는 것으로서, 복수가 서로 교차연결될 수 있다. 즉, 복수 지역의 복수의 정수처리장(20) 및 복수의 배수지(30)가 서로 네트워크망 형식으로 연결되도록 구비될 수 있으며, 연계수로망의 관로의 관경, 길이, 재질, 펌프 등의 정보가 데이터서버(80)에 저장된다. 각각의 연계수로망(50)마다 송수펌프와 밸브 등이 설치되며, 연계수로망(50)을 이용한 처리수의 이송방향과 이송량 등은 통합관리서버(90)에 의해 통제되고 제어될 수 있다.
처리수 수질 모니터링장치(60)는 지역별로 취수되는 다중수원 각각의 수질을 측정하는 취수원 수질센서(61)와, 블랜딩조(11)에서 혼합된 뒤 이송되어 저류되는 저류조(12)의 수질을 측정하는 저류조 수질센서(62), 정수처리장(20)으로 유입되는 원수의 수질을 측정하는 처리장 유입수 수질센서(63)와, 정수처리장(2)에서 처리된 처리수의 수질을 측정하는 처리수 수질센서(64)와, 배수지(30)에 저장된 배수지 수질센서(65)를 구비한다. 또한, 배수지(30)에서 사용처로 공급되는 배수망의 수질을 측정하는 배수망 수질센서(66)를 더 구비할 수도 있다. 이와 같이, 처리수 수질 모니터링장치(60)는 지역별로 정수 처리를 위해 취수하는 다중수원의 수질부터 사용처에서 사용되기 직전의 처리수까지 각 단계에서 수질을 측정하여 모니터링하고, 모니터링한 수질측정 정보는 통합관리서버(90)로 제공된다.
상기 처리수량 모니터링장치(70)는 지역별로 수처리를 위해 취수되는 다중수원의 취수량을 측정하는 취수량 유량계(71)와, 블랜딩조(71)의 수위를 측정하는 블랜딩조 수위센서(72), 저류조(12)의 수위를 측정하는 저류조 수위센서(73), 저류조(12)에서 정수처리장(20)으로 유입되는 원수의 유입량을 측정하는 원수 유량계(74)와, 각 정수처리장(20)에서 처리된 뒤 배출되는 처리수 배출량을 측정하는 처리수 배출유량계(75)와, 배수지(30)로 유입되는 처리수의 유입량을 측정하는 처리수 유입유량계(76)와, 배수지(30)의 수위를 측정하는 배수지 수위센서(77)와, 배수지(30)에서 배출되는 처리수의 배출량을 측정하는 배수지 배출유량계(78)를 구비할 수 있다. 이외에도, 처리수량 모니터링장치(70)는 연계수로망(50)을 통해 이송되는 처리수의 량을 측정하도록 연계망에 설치되는 별도의 유량계를 더 구비할 수 있다. 이와 같이, 처리수량 모니터링장치(70)는 각 지역의 다중수원의 취수량부터, 각 배수지(30)에서의 배출량까지 처리수의 이송단계별로 유량 및 수위를 측정하고, 측정한 정보를 통합관리서버(90)로 전달한다.
상기 저장부(80)에는 각 지역별로 설치되는 워터플랫폼(10)의 용량, 운영효율(운영비용 등 포함), 환경부하 등의 정보가 저장된다. 또한, 저장부(80)에는 정수처리장(20)의 처리용량, 수질별 처리능력, 수질별 처리비용 등의 정보가 저장되며, 배수조(30)의 용량과, 각 처리수의 이송단계에서 운용되는 펌프들의 용량과, 처리부하, 에너지효율 등의 정보가 저장된다. 또한, 저장부(80)에는 지역별 처리수 사용처별로 처리수 사용량에 대한 정보가 저장된다. 예를 들어, 계절별, 날씨별, 요일별로 누적된 통계치에 의해 사용처별로 음용수, 농업용수, 공급용수 등의 평균사용량에 대한 정보가 저장될 수 있으며, 또한, 이러한 기존의 평균사용량을 기반으로 하여 산출된 예상사용량 등의 정보가 저장될 수 있다. 또한, 저장부(80)에는 각 지역별로 야간 전기요금 적용시간대, 배수지 운영룰(야간 전기요금 적용시간대의 시작시간에 배수지 수위가 최저가 되도록 하고, 야간 전기요금 적용 시간대의 끝 시간에 배수지 수위가 최대로 되도록 함) 등의 정보가 저장관리된다.
상기 통합관리서버(90)는 저장부(80)에 저장된 정보들과, 상기 처리수 수질 모니터링장치(60) 및 처리수량 모니터링장치(70)에서 전달받은 정보를 근거로 하여 물 수송에 관련된 환경부하를 최소화하고, 에너지의 효율적인 운영이 가능하도록 하면서도, 사용처별로 물을 안정적으로 공급할 수 있도록 복수 지역에서 다중수원으로 취수되어 처리된 처리수를 분배공급하도록 전체 처리수 처리공정 및 배수공정을 제어관리한다. 즉, 통합관리서버(90)는 워터플랫폼, 정수처리장, 배수지, 송수로, 연계망, 펌프시설 등의 주요시설의 유량, 수질, 수위 등의 계측정보를 종합적으로 모니터링하여, 각 배수지의 버퍼용량, 배수지와 배수지간의 용수융통 및 송배수 펌프의 최적운영을 통해 각 시설의 운영관리가 가장 효율적으로 운영될 수 있도록 한다.
또한, 별도의 입력부를 통해 각 시설의 운전계획을 설정할 수 있고, 수회 내지 수일 분에 걸친 운영계획을 미리 입력하여 설정할 수도 있다. 그리고 각 시설마다 운전계획 중 해당 시설에 관한 제어량의 목표치를 송신하여 시설운전 지침으로 적용하도록 통제할 수 있다. 특히, 물의 지능적인 배분공급을 위해서는 각종 시설의 연계를 고려한 운영계획을 마련하고, 그에 따라 통제 및 제어관리하게 되는데, 이를 위해 각각의 시설, 설비의 효율향상과 시설의 적절한 연계운용에 의하여 전체로서 효율화를 도모할 수 있다.
효율적인 분배공급을 위해서는 시설의 환경부하를 고려해야 하는데, 그 중 고려 대상으로는 도수에 필요한 소비에너지가 있다. 또한, 강우에 의한 하천원수 탁도 상승시에 취수를 억제하는 고탁도시 피크 커트를 고려하여 정수오니의 발생량을 제거할 수 있다.
환경부하를 고려하기 위해서는, 예를 들어 펌프시설에서 정격유량에 대한 대수운전 등 효율이 높은 운전조건이 되도록 하여, 상대적으로 효율이 높은 지역의 시설의 가동률을 높이도록 설정하여 운전한다.
또한, 특정지역에서의 물부족시 타지역에서 수처리한 처리수를 부족한 지역의 배수지로 공급하여 물부족을 해소할 수 있으며, 이는 처리수에 여유가 있는 지역과 부족한 지역을 연계망을 통해 연계함으로써 효율적으로 운영이 가능하여, 물관리 및 물공급운영에 매우 효과적이다.
또한, 앞서 언급한 바와 같이, 특정지역의 기후변화로 인하여 취수된 다중수원의 수질 즉, 탁도가 매우 높은 경우에는 정수장에서의 처리비용이 증가하게 되므로, 이 경우에는 다중수원의 수질이 개선될 때까지 타지역의 처리수량을 증가시켜서 정수처리비용이 증가한 지역으로 분배하여 공급하도록 운영함으로써, 전체적인 운영비용을 줄일 수 있다.
한편, 본 발명에서는 지역마다 규모가 다른 워터플랫폼을 설치하여 주변에서 쉽게 구할 수 있는 다중수원을 통해 수원을 확보할 수 있게 됨으로써, 종래와 같이 대규모 댐건설이나, 대용량 저류조, 대용량 수처리시설, 원거리 이송망 및 대용량 펌프 등의 시설이 불필요하여 수처리 및 공급관리 비용을 줄일 수 있으며, 수처리 시설의 고정이나 문제 발생시의 피해를 분산시킬 수 있어 안정적인 물공급이 가능하게 된다.
본 발명의 ICT 활용 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템은 신도시와 기존도시에서 자연형 수자원뿐만 아니라 빗물이용시스템과의 연계, 하수처리수이용을 위한 재이용시스템 추가, 비상시 이용을 위한 시스템간 관망연계 등 수자원을 통합적으로 이용할 수 있다.
신도시는 상하수도 인프라를 새롭게 구축하므로 지역 내의 이용 가능한 수자원을 최대한 이용할 수 있는 수자원 통합이용 시스템으로 구축할 수 있으며, 신도시는 상수와 중수 이용 및 하수처리수를 재이용할 수 있도록 구축할 수 있다.
본 시스템 구축시 음용수는 댐, 하천수, 지하수를 이용하고, 하수처리수는 이용하지 않으며, 신도시 내의 화장실수, 친수용수, 조경용수, 공업용수 등 비음용수는 하수처리수, 빗물 등 다양한 수자원을 조합하여 이용할 수 있다.
중수 사용처에 대해서는 상수와는 별도의 공급체계를 도입할 수 있으며 다중수원 이용을 위한 관망체계는 상수와 중수를 동시에 공급하는 이중관망 방식, 사용처 단위로 중수를 별도로 공급하는 중수 단독공급 방식 등 지역내의 수자원 사용처에 따라 수질 맞춤형으로 상수, 중수를 조합하여 공급하는 복합 관망시스템으로 구축할 수 있다.
다중수원을 활용하여 도시내 물공급 시스템을 구축할 경우 음용 및 비음용을 고려하여 수자원을 분배할 수도 있다.
지하수는 간단한 처리만으로 상수도용으로 사용할 수 있기 때문에 지역에 따라 적절하게 개발하면 지표수 의존도 경감 가능하고, 비음용의 경우는 지하수 외에 이용 가능한 다양한 수원을 이용할 수 있다.
음용 및 비음용을 고려하고 시스템 내에 원수와 정수의 저류 기능과 정수처리 기능을 포함시켜 구축 가능하며, 다중수원의 조합은 지역별 특성과 사용용도(공업용수, 농업용수 등)에 맞추어 선택취수 및 사용할 수 있다.
본 발명의 시스템은 워터루프에 정보통신기술을 융합한 지능형 시스템으로, 실시간 모니터링을 기반으로 한 지능형 수자원 확보, 지능형 수처리 조합공정, 최적화 기법을 활용한 공급배분기술 등을 포함하는 지능형 운영관리시스템과 정보통신기술(ICT)을 접목시킨 고효율의 차세대 워터루프 구축기술에 해당된다.
또한, 본 발명의 시스템은 통합관리서버에서 전체적인 워터루프 시스템을 제어할 수도 있으나, 각 지역별 시설관리자나 운영자, 또는 시설별 운영관리서버로 운전정보 및 제어정보를 제공하여 지역별 시설관리자나 운영자가 직접 운전하도록 하거나, 시설별 운영관리서버에 의해 각 시설별로 자동으로 운영될 수 있도록 통제할 수 있다. 즉, 통합관리서버에서는 수요예측에 근거하여 배수지의 버퍼기능을 활용하여 적절한 운용계획을 수립하고, 수립된 운용계획을 각 시설별로 제공하여 지능적인 분배공급이 가능하도록 한다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 지역의 배수지(30)의 버퍼기능을 활용하여 시설운전에 적합한 유입, 유출량을 선택하여 운영할 수 있다. 예를 들어, 유출량(수요량)의 시간변동을 수위변동으로 하여 흡수하여 펌프효율이 높고 시설부하가 저감되는 조정횟수가 적은 유입량이 되도록 한다. 배수지에서 누적유출량을 계획시점으로부터의 누계로 환산하면, 항상 수위를 상한, 또는 하한으로 운영하는데 필요한 누적유입량을 산출할 수 있다. 상한과 하한이 만들어내는 밴드(운용저류폭)를 통과하는 누적 유입량을 선택하면, 수위가 상하한을 지키는 운용이 되고, 밴드 내의 변곡선(누적유입량)을 생각하면 경사가 유입량, 경사변화가 유입량의 조정에 대응한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 ICT 활용 다중수원 지능적 배분공급 시스템에 따르면, 여러 지역 각각에서 확보할 수 있는 다중수원을 취수하여 원수를 쉽게 확보할 수 있으며, 이렇게 각 지역별로 확보된 원수들을 블랜딩하여 수처리하고, 수처리된 처리수를 해당지역의 사용처로 공급하거나, 타지역과 연계하여 상호 공급하거나 공급받는 분배공급설비를 갖춤으로써, 물부족을 방지하고 물을 효율적으로 운영공급할 수 있다. 즉, 종래와 같이, 원거리에 대규모 취수설비나 저류설비 및 정수설비 등을 갖출 필요가 없고, 각 지역별로 작은 용량의 시설들을 설치하면 되므로, 시설비용이 적게 들고, 원거리에서의 송출을 위한 대용량 펌프 등을 사용할 필요 없이, 환경부하가 적은 펌프 등을 이용하면 되므로, 설치비용은 물론 운용비용도 줄일 수 있다.
또한, 시설별 환경부하 및 운영에너지를 비교하여 최소의 환경부하 및 운영에너지를 적용하여 최적의 수처리 및 배분공급이 이루어지도록 하여 비용을 줄이고, 물을 효과적으로 공급할 수 있다.
10..워터 플랫폼 20..정수처리장
30..배수지 40..메인 송수경로
50..연계수로망 60..처리수 수질 모니터링장치
70..처리수 수량 모니터링장치 80..데이터서버
90..통합관리서버
30..배수지 40..메인 송수경로
50..연계수로망 60..처리수 수질 모니터링장치
70..처리수 수량 모니터링장치 80..데이터서버
90..통합관리서버
Claims (3)
- 복수의 지역마다 설치되어 취수된 다중수원을 워터블랜딩하여 저류하는 지역별 워터플랫폼;
상기 지역별 워터플랫폼에서 블랜딩된 원수를 정수하도록 지역별로 설치되는 지역별 정수처리장;
상기 각 지역별 정수처리장에서 처리된 처리수가 공급되어 저장되는 지역별 배수지;
상기 지역별 배수지의 처리수를 해당 지역의 물 사용처로 공급하는 메인 송수경로;
상기 지역별 정수처리장 또는 배수지를 타지역의 배수지 또는 정수처리장과 연결하는 연계수로망;
상기 다중수원의 취수 수질과, 상기 정수처리장으로 유입되는 원수의 수질, 상기 정수처리장에서 배출되는 처리수의 수질을 측정하는 처리수 수질 모니터링장치;
상기 다중수원의 취수량부터 배수지에서의 공급량까지의 수량을 지역별로 모니터링하는 처리수량 모니터링장치;
상기 워터플랫폼, 상기 정수처리장, 상기 연계수로망, 상기 배수지 각각의 처리용량과 운용에너지 및 송수펌프의 펌핑용량 및 에너지소비율에 대한 정보가 저장되는 데이터서버; 및
지역별로 다중수원을 취수하여 처리된 처리수를 연계수로망을 이용하여 배분공급하도록 관리하는 통합관리서버;를 포함하고,
상기 처리수 수질 모니터링장치는,
지역별로 취수되는 다중수원 각각의 수질을 측정하는 취수원 수질센서, 블랜딩조에서 혼합된 뒤 이송되어 저류되는 저류조의 수질을 측정하는 저류조 수질센서, 정수처리장으로 유입되는 원수의 수질을 측정하는 처리장 유입수 수질센서와, 정수처리장에서 처리된 처리수의 수질을 측정하는 처리수 수질센서와, 배수지에 저장된 처리수의 수질을 측정하는 배수지 수질센서, 상기 배수지에서 사용처로 공급되는 배수망의 수질을 측정하는 배수망 수질센서를 포함하고,
상기 처리수량 모니터링 장치는,
지역별로 수처리를 위해 취수되는 다중수원의 취수량을 측정하는 취수량 유량계, 블랜딩조의 수위를 측정하는 블랜딩조 수위센서, 저류조의 수위를 측정하는 저류조 수위센서, 상기 저류조에서 정수처리장으로 유입되는 원수의 유입량을 측정하는 원수 유량계, 상기 각 정수처리장에서 처리된 뒤 배출되는 처리수 배출량을 측정하는 처리수 배출유량계, 상기 지역별 배수지로 유입되는 처리수의 유입량을 측정하는 처리수 유입유량계, 상기 지역별 배수지의 수위를 측정하는 배수지 수위센서, 상기 지역별 배수지에서 배출되는 처리수의 배출량을 측정하는 배수지 배출유량계, 상기 연계수로망을 통해 이송되는 처리수의 량을 측정하도록 연계망에 설치되는 유량계를 포함하며,
상기 데이터서버에는,
상기 각 지역별로 설치되는 워터플랫폼의 용량과 운영효율(운영비용 포함) 및 환경부하,
상기 지역별 정수처리장의 처리용량, 수질별 처리능력, 수질별 처리비용 정보,
상기 지역별 배수지의 배수조의 용량, 상기 연계수로망을 통한 처리수의 이송단계에서 운용되는 펌프들의 처리부하 및 에너지효율,
지역별 처리수 사용처별로 처리수 사용량(계절별, 날씨별, 요일별로 누적된 통계치에 의해 사용처별로 음용수, 농업용수, 공급용수 등의 평균사용량에 대한 정보), 상기 저장된 기존의 평균사용량을 기반으로 하여 산출된 예상 사용량에 대한 정보, 및
상기 연계수로망의 관경, 길이, 재질에 대한 정보가 저장되며,
상기 통합관리서버는 워터플랫폼, 정수처리장, 배수지, 송수로, 연계망, 펌프시설 각각의 유량, 수질, 수위에 대한 계측정보를 상기 처리수 수질 모니터링장치 및 상기 처리수량 모니터링장치로부터 전달받고, 전달받은 정보를 근거로 상기 지역별 배수지의 버퍼용량, 배수지와 배수지간의 용수융통 및 송배수 펌프의 최적운영이 가능하도록 제어하여 물 수용에 관련된 환경부하를 최소화하고, 에너지의 효율적인 운영이 가능하며, 사용처별로 물을 안정적으로 공급할 수 있도록 복수 지역에서 다중수원으로 취수되어 처리된 처리수를 분배공급하도록 전체 처리수 처리공정 및 분배공정을 제어하며,
상기 통합관리서버는 상기 배수지의 수위가 야간전기료 적용 시작시간에 최저수위가 되도록 하고, 야간전기료 적용 마감시간 때에 상기 배수지의 수위가 최상이 되도록 상기 워터플랫폼과 정수처리장의 운영을 제어하는 것을 특징으로 하는 ICT 활용 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템.
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| KR1020140010907A KR101656433B1 (ko) | 2014-01-28 | 2014-01-28 | Ｉｃｔ 활용 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템 |
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| KR1020140010907A KR101656433B1 (ko) | 2014-01-28 | 2014-01-28 | Ｉｃｔ 활용 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템 |
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