KR101694428B1 - 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개인하수처리시설 점검 및 감시시스템에 관한 것으로, 광역으로 각기 다른 소재주소에 설치되어 있는 다수의 개인하수처리시설에 이상이 발행하였을 때 해당 개인하수처리시설의 위치정보와 그 이상내용을 문자서비스와 인터넷을 통해 해당 개인하수처리시설의 관리자 휴대전화 또는 중앙데이터 컴퓨터로 통지하고 표시장치에 해당 개인하수처리시설의 위치정보와 그 이상내용 개인하수처리시설의 상태를 알린다.
본 발명에 따르면 원격지에 있는 관리자나 감독기관이 개인하수처리시설에서의 블로워 작동상태, 정화조 폭기장치의 작동상태, DO, BOD, SS등의 데이터 등 현장 기계작동과 수질상태를 신속 정확하게 감지하여 적기에 고장수리, 지도점검, 유지보수 등의 선별적 조치를 취할 수 있다.

Description

개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템{Monitoring and selective checking system for personal sewage disposal plant}
본 발명은 개인하수처리시설에 관한 것이며, 더욱 상세히는 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 생활환경 오염의 주요 원인인 생활하수를 처리하기 위하여 하수관거에 의한 오수의 배출은 주거지의 생활환경 개선에 크게 기여하기는 하였으나 과도한 오염물의 유입 시에는 수계의 자정작용을 넘어 자연환경 오염을 유발하고 그에 따라 수질오염에 의한 전염병의 전파 등과 같은 문제를 초래하게 되므로 하수관거를 통한 오수 방류 전 이를 처리하기 위한 1차 개인하수처리시설은 현대 산업 사회의 위생 수준 향상을 위해 매우 중요하다.
국내의 경우, 하수도법에 의하면 "개인하수처리시설"이라 함은 건물ㆍ시설 등에서 발생하는 오수를 침전ㆍ분해 등의 방법으로 처리하는 시설을 말하는 것으로 정의되어 있고, 하수처리구역 밖에서는 1일 오수 발생량 2㎥를 기준으로 이를 초과하는 경우에는 '오수처리시설'을 설치하고 그 이하에서는 '정화조'(침전 부패식의 단독 정화조)를 설치하도록 규정함으로써, 개인하수처리시설을 오수처리시설과 정화조로 분류하고 있다.
상기와 같은 개인하수처리시설은 통상 광역으로 설치되어 있기 때문에 하수처리 중에 발생하는 이상, 예컨대 개인하수처리시설에서의 블로워 작동상태, 정화조 폭기장치 작동상태, DO, BOD, SS등 데이터를 현장에서 신속 정확하게 감지하여 적기에 고장수리, 지도점검, 유지보수 등의 선별적 조치를 취하지 않으면, 개인하수처리시설 주변의 하천, 지하수등 2차 오염 사고를 초래할 수 있다.
KR 10-1301925 B1
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 광역으로 각기 다른 소재주소에 설치되어 있는 다수의 개인하수처리시설에 이상이 발행하였을 때 해당 개인하수처리시설의 위치정보와 그 이상내용을 문자서비스를 통해 해당 개인하수처리시설의 관리자 휴대전화로 통지하고 표시장치에 해당 개인하수처리시설의 위치정보와 그 이상내용을 알리는 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템은, 하수처리작동에 필요한 장치들의 작동 상태와 하수상태를 감지하는 하수처리용 센서들을 포함하는 개인하수처리시설에 1대1 대응으로 설치되어 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 수집하여 미리 설정된 ID와 통신채널주파수를 활용하여 외부로 전송하는 로컬송신기(LTU)와; 적어도 1개 이상의 상기 로컬송신기(LTU)와 무선통신하도록 미리 설정된 ID와 미리 설정된 통신채널주파수를 활용하여 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 수집하는 적어도 1개 이상의 로컬중계안테나(LRA); 적어도 1개 이상의 상기 로컬중계안테나(LRA)와 폴링(polling)방식으로 유선통신하여 순차적으로 해당 개인하수처리시설의 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 읽어와서 휴대전화통신망과 인터넷을 경유하여 해당 개인하수처리시설의 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 외부로 전송하는 로컬중계제어기(LRC); 및 상기 로컬중계제어기(LRC)와 통신하여 수신한 해당 개인하수처리시설의 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 통해 해당 개인하수처리시설의 위치 및 시설정보를 확인하고 해당 개인하수처리시설에 이상이 발행하였을 때 해당 개인하수처리시설의 위치정보와 그 이상내용을 문자서비스를 통해 해당 개인하수처리시설의 관리자 휴대전화로 통지하고 표시장치에 해당 개인하수처리시설의 위치정보와 그 이상내용을 알리는 감시화면을 표시하는 중앙감시처리서버(CMPS);로 구성된다.
본 발명에 따른 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템에 있어서, 상기 로컬송신기(LTU)는 하수처리용 센서로서 블로어의 미동작을 감지하는 블로어 작동센서, 정화조용 폭기장치의 작동 불량을 감지하는 정화조 폭기센서, 개인하수처리시설의 온도 이상을를 감지하는 온도센서, 하수의 생화학적 산소요구량(BOD; biochemical oxygen demand)을 체크하는 BOD 체크센서, 하수의 부유물질(SS; suspended solid)량을 체크하는 SS 체크센서 중 어느 하나 혹은 적어도 둘 이상과 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명에 따른 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템에 있어서, 상기 로컬송신기(LTU)와 하수처리용 센서는 배터리 전원과 접지 사이에 배치된 분압 저항을 통해 전류를 소모하게 하고 배터리 전원의 잔량을 체크할 때만 상기 분압 저항과 접지 사이에 배치된 스위칭소자(예컨대, MOSFET)를 잠시 온시켜 배터리 전원을 접지시키고 바로 스위칭소자를 오프하는 배터리 체크회로를 사용한다.
본 발명에 따른 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템에 있어서, 상기 로컬송신기(LTU)는 RF모듈을 구동하여 424MHz의 무선신호를 마이크로스트립안테나로 보내어 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 외부로 전송하고, 상기 마이크로스트립안테나는 접지면을 형성하는 접지기판 위에 떨어진 상태로 배치되고 급전 프로브(feeding probe)가 그 중앙으로부터 정해진 길이만큼 떨어져 치우치게 형성되어 있는 직사각형의 평판 형상으로 제작된 방사 평판과 상기 방사 평판의 양측 단에서 상기 접지기판을 향해 직각으로 접혀서 정해진 높이만큼 연장된 직각 평판 및 상기 직각 평판의 말단에서 상기 방사 평판과 평행하게 직각으로 접혀서 정해진 길이만큼 연장되고 상기 접지기판과 정해진 간격만큼 떨어진 상태로 나사 결합하는 바닥 평판으로 구성된다.
본 발명에 따른 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템에 있어서, 상기 로컬중계안테나(LRA)는 RF모듈을 구동하여 424MHz의 무선신호를 마이크로스트립안테나로 보내어 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 외부로 전송하고, 상기 마이크로스트립안테나는 접지면을 형성하는 접지기판 위에 떨어진 상태로 배치되고 급전 프로브(feeding probe)가 그 중앙으로부터 정해진 길이만큼 떨어져 치우치게 형성되어 있는 직사각형의 평판 형상으로 제작된 방사 평판과 상기 방사 평판의 양측 단에서 상기 접지기판을 향해 직각으로 접혀서 정해진 높이만큼 연장된 직각 평판 및 상기 직각 평판의 말단에서 상기 방사 평판과 평행하게 직각으로 접혀서 정해진 길이만큼 연장되고 상기 접지기판과 정해진 간격만큼 떨어진 상태로 나사 결합하는 바닥 평판으로 구성된다.
본 발명에 따른 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템에 있어서, 상기 로컬중계안테나(LRA)는 3개가 120도 각도로 배치된다.
본 발명에 따른 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템에 있어서, 상기 로컬중계제어기(LRC)는 WCDMA모듈을 구동하여 WCDMA 신호를 헬리컬안테나(helical antenna)로 보내어 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 휴대전화통신망으로 전송한다.
본 발명에 따른 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템에 있어서, 상기 중앙감시처리서버(CMPS)가 확인하는 해당 개인하수처리시설의 시설정보는 해당 개인하수처리시설의 시설번호, 소유자명, 관리자 휴대전화번호, 소재주소 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
본 발명에 따르면 원격지에 있는 관리자나 감독기관이 개인하수처리시설에서의 블로워 작동상태, 정화조 폭기장치의 작동상태, DO, BOD, SS등의 데이터를 현장 상황(예컨대, 위치와 고장내용)을 신속 정확하게 감지하여 적기에 고장수리 혹은 유지보수 등의 조치를 취할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 선별적 점검 및 감시시스템을 설명하는 실시예.
도 2는 도 1의 로컬송신기의 구성을 설명하는 실시예.
도 3은 도 2의 로컬송신기에 적용한 배터리 체크회로의 실시예.
도 4는 도 2의 마이크로스트립안테나의 사시도.
도 5는 도 2의 마이크로스트립안테나의 측면도.
도 6은 도 4의 마이크로스트립안테나의 정합특성을 나타낸 실시예.
도 7은 도 4의 마이크로스트립안테나의 방사특성을 나타낸 실시예.
도 8은 도 4의 마이크로스트립안테나의 감시범위를 나타낸 실시예.
도 9는 도 1의 로컬중계안테나의 구성을 설명하는 실시예.
도 10은 도 9의 로컬중계안테나의 배치도.
도 11은 도 10의 로컬중계안테나의 방사특성을 나타낸 실시예.
도 12는 도 1의 로컬중계제어기의 구성을 설명하는 실시예.
도 13은 본 발명에 따른 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템의 감시화면을 설명하는 실시예이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템(100)은 개인하수처리시설(110)에 설치되는 로컬송신기(LTU)(120)와, 적어도 1개 이상의 로컬중계안테나(LRA)(130), 로컬중계제어기(LRC)(140), 및 중앙감시처리서버(CMPS)(150)를 포함하여 구성된다.
상기 로컬송신기(LTU; Local Transmitter Unit)(120)는 하수처리작동에 필요한 장치들의 작동 상태와 하수상태를 감지하는 하수처리용 센서(111)들을 포함하는 개인하수처리시설(110)에 1대1 대응으로 설치되며, 상기한 하수처리용 센서(111)의 감지정보를 수집하여 미리 설정된 ID와 통신채널주파수를 활용하여 외부로 전송하는 기능을 수행한다.
상기 로컬송신기(LTU)(120)는 상기한 하수처리용 센서(111)로서 블로어의 미동작을 감지하는 블로어 작동센서, 정화조용 폭기장치의 작동 불량을 감지하는 정화조 폭기센서, 개인하수처리시설의 온도 이상을 감지하는 온도센서, 하수의 생화학적 산소요구량(BOD; biochemical oxygen demand)을 체크하는 BOD 체크센서, 하수의 부유물질(SS; suspended solid)량을 체크하는 SS 체크센서 등과 전기적으로 연결되어 있다.
도 2에서는 마이크로컨트롤러가 ID셋팅블록에 의해 미리 설정된 ID와 채널셋팅블록에 의해 미리 설정된 통신채널주파수를 활용하고 RF모듈을 구동하여 424MHz의 무선신호를 마이크로스트립안테나로 보내어 상기한 하수처리용 센서(111)의 감지정보를 외부로 전송하는 로컬송신기(LTU)(120)를 예시한다. 예컨대, 상기 로컬송신기(LTU)(120)에 있어서, 무선주파수, 즉 통신채널주파수는 모두 20개를 사용할 수 있는데, 채널셋팅블록의 DIP 스위치를 사용하여 셋팅한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 있어서, 하나의 상기 로컬중계제어기(LRC)(140)는 하나의 통신채널주파수로 256개의 로컬송신기(LTU)(120)를 관장한다. 따라서, 하나의 상기 로컬중계제어기(LRC)(140)에 소속된 256개의 로컬송신기(LTU)(120)는 같은 주파수로 통신하게 되므로 각각의 로컬송신기(LTU)(120)는 0∼255까지의 ID를 갖게 되고, 역시 ID셋팅블록의 DIP 스위치를 사용하여 ID를 셋팅한다.
도 2를 참고하면, 상기 로컬송신기(LTU)(120)는 상기한 하수처리용 센서(111,112,113)와 전기적으로 연결되어 감지정보를 수신하는 폭기센싱블록, 블로어센싱블록, 온도센싱블록, BOD센싱블록, SS센싱블록, 전원블록, 배터리 전원의 상태를 감지하는 전원센싱블록 등을 포함한다.
상기 로컬송신기(LTU)(120)는 정전을 대비하여 보조전원으로 3.7V 리튬 배터리를 사용한다.
상기 로컬송신기(LTU)(120)는 상기 전원센싱블록(예컨대, 전원센서)에서 전원을 체크하다가 정전이 감지되면 배터리로 동작하게 된다. 이때 배터리 수명을 길게 하기 위하여 마이크로콘트롤러는 대부분 휴면모드에 있다. 그리고, 예컨대 0.5 초에 한 번씩 깨어나서 1/500 초간 이벤트 상황을 확인하고 이상이 없으면 다시 휴면모드로 들어간다. 그러나 대부분의 이벤트 감지회로 자체가 전류를 소모하게 되어있기 때문에, 본 발명의 실시 예에서는 배터리 체크회로를 사용한다.
예컨대, 상기 로컬송신기(LTU)(120)와 하수처리용 센서(111)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 배터리 전원(예컨대, +5V 전원)과 접지 사이에 배치된 분압저항을 통해 전류를 소모하게 하고 배터리 전원의 잔량을 체크할 때만 상기 분압 저항과 접지 사이에 배치된 스위칭소자(예컨대, MOSFET)를 잠시 '온'시켜 배터리 전원을 접지시키고 바로 스위칭소자를 오프하는 배터리 체크회로를 사용하여 배터리 전원의 상태를 감지한다.
상기 로컬송신기(LTU)(120)는 개인하수처리시설(110)에서 발생된 각종 이벤트를 감지하여 424MHz의 무선주파수신호에 변조하여 로컬중계안테나(LRA)(130)로 보낸다.
일반적으로 안테나의 길이는 파장에 비례하므로 424MHz의 무선주파수에서는 종래의 마이크로스트립안테나의 일종으로 도체의 폭을 넓게 제작하는 패치 안테나를 사용하기 힘들다. 그러나, 반파장 마이크로스트립안테나 방사체의 폭을 줄이고 양끝을 절곡하여 접지면에 가까이하면 섭동현상(perturbation effect)에 의하여 크기를 축소할 수 있다.
도 4 내지 도 5에서는 상기 로컬송신기(LTU)(120)에 사용되는 마이크로스트립안테나(121)를 예시한다.
상기 마이크로스트립안테나(121)는 접지면을 형성하는 접지기판(121a) 위에 떨어진 상태로 배치되고 RF 소스가 공급되는 급전 프로브(feeding probe)(121b1)가 그 중앙으로부터 정해진 길이만큼 떨어져 치우치게 형성되어 있는 직사각형의 평판 형상으로 제작된 방사 평판(121b)과 상기 방사 평판(121b)의 양측 단에서 상기 접지기판(121a)을 향해 직각으로 접혀서 정해진 높이만큼 연장된 직각 평판(121c) 및 상기 직각 평판(121c)의 말단에서 상기 방사 평판(121b)과 평행하게 직각으로 접혀서 정해진 길이만큼 연장되고 상기 접지기판(121a)과 정해진 간격(g1,g2)만큼 떨어진 상태로 나사 결합하는 바닥 평판(121d)으로 구성되고, 상기 방사 평판(121b)과 직각 평판(121c) 및 바닥 평판(121d)은 방사체 역할을 한다.
도 4 내지 도 5에서는 가로×세로가 184mm×134mm로 된 접지기판(121a)과, 가로×세로가 110mm×50mm로 된 방사 평판(121b), 높이 17mm로 된 직각 평판(121c)를 예시하고, 상기 방사 평판(121b)은 상기 급전 프로브(feeding probe)(121b1)를 기준으로 110mm의 가로 길이가 70mm와 40mm로 구분된다.
상기 방사 평판(121b)과 접기기판(121a)은 서포터(121e)에 의해 중앙부가 서로 연결되어 지지된다.
접지면을 형성하는 상기 접지기판(121a)과 바닥 평판(121d)과의 간격(g1,g2)을 조절하면, 도 6에 나타낸 바와 같이 임피던스도 정확하게 맞출 수 있다. 이때, 도 4 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 급전 프로브(feeding probe)(121b1)를 중앙으로부터 치우치게 함으로써 50옴의 안테나임피던스를 조절할 때 접지면과의 간격을 일정하게 하면, 그 결과로서 도 7에 나타낸 바와 같이, 안테나 방사패턴의 불균형을 방지하게 된다.
상기와 같이 로컬송신기(LTU)(120)에 424MHz의 무선주파수용 마이크로스트립안테나(121)를 채용하면, 무선 통달거리를 기존의 도체의 폭을 넓게 제작하는 패치 안테나를 사용하는 경우와 비교하여 볼 때, 400m(도 8의 a 참조)에서 4,000m(도 8의 b 참조)로 10배 이상 신장시킬 수 있다. 그 결과로, 도 8에 나타낸 바와 같이, 하나의 로컬중계제어기(LRC)(140)가 기존과 비교하여 훨씬 많은 로컬송신기(LTU)(120)를 관장할 수 있다.
상기 로컬중계안테나(LRA; Local Relay Antenna)(130)는 적어도 1개 이상의 상기 로컬송신기(LTU)(120)와 무선통신(예컨대, RF통신)하도록 미리 설정된 ID와 미리 설정된 통신채널주파수를 활용하여 상기한 하수처리용 센서(111)의 감지정보를 수집한다.
도 9에서는 마이크로컨트롤러가 ID셋팅블록에 의해 미리 설정된 ID와 채널셋팅블록에 의해 미리 설정된 통신채널주파수를 활용하고 RF모듈을 구동하여 424MHz의 무선신호를 마이크로스트립안테나로 보내어 상기한 하수처리용 센서(111)의 감지정보를 외부로 전송하는 로컬중계안테나(LRA)(130)를 예시한다.
도 9에 있어서, 파워 레귤레이터는 정전압전원회로이고, RS-485 드라이버는 4핀 커넥터를 통해 로컬중계안테나(LRA)(130)와 상기 로컬중계제어기(LRC)(140)를 연결하여 RS-485 통신을 중계한다.
상기 로컬중계안테나(LRA)(130)는 도 10에 나타낸 바와 같이, 3개가 120도 각도로 배치되어 사용하는 것이 가장 바람직하다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 로컬중계안테나(LRA)(130) 3개가 120도 배치되어 사용되면 상기 로컬송신기(LTU)(120)의 송신 신호가 어느 방향에서 오더라도 수신할 수 있다.
상기 로컬중계안테나(LRA)(130)는 상기 로컬송신기(LTU)(120)에 사용하는 마이크로스트립안테나(121)와 같은 구조와 크기의 폴디드 마이크로스트립안테나를 사용하였으나, 접지면의 길이가 310mm로 더 길게 하여 도 11에 나타낸 바와 같이 안테나의 방사특성을 향상시켰다.
도 11에서 자계 방향, 즉 수평방향의 반전력빔폭(HPBW)이 115도이므로 상기한 바와 같이 전 방향 수신이 가능하다. 또한, 안테나 이득이 7.63dBi이므로 전파법규에서 제한하는 2.14dBi보다 훨씬 높지만 수신전용이라 법규와 상관없다. 이와 같은 방법으로 전파법규와 상관없이 통신거리를 확대할 수 있다.
도 9 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 3개의 상기 로컬중계안테나(LRA)(130)에서 수신 복조된 상기한 하수처리용 센서(111)의 감지정보는 RS-485 통신 중계를 통하여 그 다음 단계에 위치한 로컬중계제어기(LRC)(140)로 전송된다. 상기 로컬송신기(LTU)(120)는 이벤트가 발생하면 3회의 송신을 하게 되는데, 3개의 상기 로컬중계안테나(LRA)(130)가 송신 신호를 받게 되면 총 9회의 수신이 이루어지므로 통신 신뢰도가 매우 향상된다.
특히, 상기 로컬중계안테나(LRA)(130)의 전원은 그 다음 단계에 위치한 로컬중계제어기(LRC)(140)로부터 DC 12V를 공급받아 정전압전원회로(power regulator)에서 DC 5V와 DC 3V로 만들어져서 각 회로에 공급된다.
상기 로컬중계제어기(LRC; Local Relay Controller)(140)는 적어도 1개 이상의 상기 로컬중계안테나(LRA)(120)와 폴링(polling)방식으로 유선통신하여 순차적으로 해당 개인하수처리시설(110)의 상기한 하수처리용 센서(111)의 감지정보를 읽어와서 휴대전화통신망과 인터넷을 경유하여 해당 개인하수처리시설(110)의 상기한 하수처리용 센서(111)의 감지정보를 외부로 전송한다.
상기 로컬중계제어기(LRC)(140)는 휴대전화통신망의 기지국(160)을 통해 통신사(170)와 통신하고 해당 통신사(170)에서는 인터넷을 통해 상기 중앙감시처리서버(CMPS)(150)와 통신한다.
도 12에서는 마이크로컨트롤러가 WCDMA모듈을 구동하여 WCDMA 신호를 헬리컬안테나(helical antenna)로 보내어 상기한 하수처리용 센서(111)의 감지정보를 휴대전화통신망으로 전송하는 상기 로컬중계제어기(LRC)(140)를 예시한다.
도 12에 있어서, 파워 레귤레이터는 정전압전원회로이고, RS-485 드라이버는 4핀 커넥터를 통해 로컬중계제어기(LRC)(140)와 상기 로컬중계안테나(LRA)(130)를 연결하여 RS-485 통신을 중계한다. 배터리 충전기는 DC 15V1A의 정전압어댑터의 공급 전원을 충전전압으로 조절하여 12V 배터리에 상시 공급하고, RS-232 드라이버는 외부 PC와의 RS-232 통신을 중계한다.
상기 로컬중계제어기(LRC)(140)의 마이크로컨트롤러는 상기한 하수처리용 센서(111)의 감지정보를 분석하여 SMS(short message service)데이터로 변환한 후 RS-232 드라이버를 통하여 WCDMA모듈로 보낸다.
상기 로컬중계제어기(LRC)(140)의 마이크로컨트롤러는 필요한 경우에 커넥트 셀렉터를 이용하여 PC를 선택한 후, 상기 로컬송신기(LTU)(120)에서 옵션으로 경보할 내용을 입력할 수 있다.
상기 로컬중계제어기(LRC)(140)의 회로에 필요로 되는 모든 전원은 배터리에서 공급되어 정전 시에도 작동에 문제가 없다. 충전회로에는 충전전압 조절뿐만 아니라 과방전회로가 있어서 오랜 정전에 의한 배터리 과방전을 방지한다. 또한 배터리전압은 상기 로컬중계안테나(LRA)(130)에도 공급된다.
상기 중앙감시처리서버(CMPS; Central Monitoring Processing Server)(150)는 상기 로컬중계제어기(LRC)(140)와 통신하여 수신한 해당 개인하수처리시설(110)의 상기한 하수처리용 센서(111,112,113)의 감지정보를 통해 해당 개인하수처리시설(110)의 위치 및 시설정보를 확인하고 해당 개인하수처리시설(110)에 이상이 발행하였을 때 해당 개인하수처리시설(110)의 위치정보와 그 이상내용을 문자서비스를 통해 해당 개인하수처리시설(110)의 관리자 휴대전화(180)로 통지하고 표시장치(151)에 해당 개인하수처리시설(110)의 위치정보와 그 이상내용을 알리는 감시화면을 표시한다.
상기 중앙감시처리서버(CMPS)가 확인하는 해당 개인하수처리시설(110)의 시설정보는 해당 개인하수처리시설(110)의 시설번호, 소유자명, 관리자 휴대전화번호, 소재주소 등을 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템(100)은 다음과 같이 작동한다.
각각의 개인하수처리시설(110)에 설치되어 있는 상기 로컬송신기(LTU)(120)에서 해당 개인하수처리시설(110)에서의 블로어 미동작, 정화조용 폭기장치의 작동 불량, 온도 이상 등이 감지되거나, 미리 정해진 시간 간격으로 하수의 생화학적 산소요구량(BOD)이나 하수의 부유물질(SS; suspended solid)량이 체크되면, 상기 블로어 작동센서, 정화조 폭기센서, 온도센서, BOD 체크센서, SS 체크센서 등과 같은 하수처리용 센서(111)의 감지정보가 424MHz 소출력 무선통신에 의하여 상기 로컬중계안테나(LRA)(130)로 전송된다.
이어서, 상기한 하수처리용 센서(111)의 감지정보가 상기 로컬중계안테나(LRA)(130)와 RS-485 방식으로 유선통신하는 상기 로컬중계제어기(LRC)(140)로 전송된다.
상기와 같이 로컬중계제어기(LRC)(140)로 하수처리용 센서(111)의 감지정보는 SMS(short message service)데이터로 변환된 후 상기한 WCDMA 모듈에서 기지국(160)을 통하여 통신사(170)로 전송된 후, 해당 통신사(170)에서 다시 인터넷을 통하여 상기 중앙감시처리서버(CMPS)(150)로 전송된다.
이에 따라서, 상기 중앙감시처리서버(CMPS)(150)에서는 이 데이터들을 취합 분석하고 분석 결과를 표시장치(151)에 감시화면으로 표시한다.
만약, 이상이 생겼을 때는 상기 감시화면에 경보하는 동시에 인터넷과 통신사(170) 및 기지국(160)을 통하여 관리자 휴대전화(180)에 SMS 전송을 하여 해당 개인하수처리시설(110)의 현장 상황(예컨대, 위치와 고장내용)을 통보함으로써 고장수리 혹은 유지보수 등의 조치를 할 수 있도록 한다.
참고로, 도 13에서는 개인하수처리시설(110)의 시설번호, 소유자명, 관리자 휴대전화번호, 소재주소를 표시하고, 화면상의 빨간 원형램프로 이상 경보를 표시하는 실시 예를 나타낸다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
100 : 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템
110 : 개인하수처리시설 120 : 로컬송신기
121 : 마이크로스트립안테나 121a : 접지기판
121b : 방상 평판 121b1 : 급전 프로브
121c : 직각 평판 121d : 바닥 평판
121e : 서포터 130 : 로컬중계안테나
140 : 로컬중계제어기 150 : 중앙감시처리서버
160 : 기지국 170 : 통신사
180 : 관리자 휴대전화

Claims (8)

  1. 하수처리작동에 필요한 장치들의 작동 상태와 하수상태를 감지하는 하수처리용 센서들을 포함하는 개인하수처리시설에 1대1 대응으로 설치되어 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 수집하여 미리 설정된 ID와 통신채널주파수를 활용하여 외부로 전송하는 로컬송신기(LTU)와;
    적어도 1개 이상의 상기 로컬송신기(LTU)와 무선통신하도록 미리 설정된 ID와 미리 설정된 통신채널주파수를 활용하여 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 수집하는 적어도 1개 이상의 로컬중계안테나(LRA);
    적어도 1개 이상의 상기 로컬중계안테나(LRA)와 폴링(polling)방식으로 유선통신하여 순차적으로 해당 개인하수처리시설의 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 읽어와서 휴대전화통신망과 인터넷을 경유하여 해당 개인하수처리시설의 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 외부로 전송하는 로컬중계제어기(LRC); 및
    상기 로컬중계제어기(LRC)와 통신하여 수신한 해당 개인하수처리시설의 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 통해 해당 개인하수처리시설의 위치 및 시설정보를 확인하고 해당 개인하수처리시설에 이상이 발행하였을 때 해당 개인하수처리시설의 위치정보와 그 이상내용을 문자서비스를 통해 해당 개인하수처리시설의 관리자 휴대전화로 통지하고 표시장치에 해당 개인하수처리시설의 위치정보와 그 이상내용을 알리는 감시화면을 표시하는 중앙감시처리서버(CMPS);
    를 포함하며,
    상기 로컬송신기(LTU)는 RF모듈을 구동하여 424MHz의 무선신호를 마이크로스트립안테나로 보내어 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 외부로 전송하고,
    상기 마이크로스트립안테나는 접지면을 형성하는 접지기판 위에 떨어진 상태로 배치되고 급전 프로브(feeding probe)가 그 중앙으로부터 정해진 길이만큼 떨어져 치우치게 형성되어 있는 직사각형의 평판 형상으로 제작된 방사 평판과 상기 방사 평판의 양측 단에서 상기 접지기판을 향해 직각으로 접혀서 정해진 높이만큼 연장된 직각 평판 및 상기 직각 평판의 말단에서 상기 방사 평판과 평행하게 직각으로 접혀서 정해진 길이만큼 연장되고 상기 접지기판과 정해진 간격만큼 떨어진 상태로 나사 결합하는 바닥 평판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 로컬송신기(LTU)는,
    하수처리용 센서로서 블로어의 미동작을 감지하는 블로어 작동센서, 정화조용 폭기장치의 작동 불량을 감지하는 정화조 폭기센서, 개인하수처리시설의 온도 이상을 감지하는 온도센서, 하수의 생화학적 산소요구량(BOD; biochemical oxygen demand)을 체크하는 BOD 체크센서, 하수의 부유물질(SS; suspended solid)량을 체크하는 SS 체크센서 중 어느 하나 혹은 적어도 둘 이상과 전기적으로 연결되어 있는 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 로컬송신기(LTU)와 하수처리용 센서는 배터리 전원과 접지 사이에 배치된 분압 저항을 통해 전류를 소모하게 하고 배터리 전원의 잔량을 체크할 때만 상기 분압 저항과 접지 사이에 배치된 스위칭소자(예컨대, MOSFET)를 잠시 온시켜 배터리 전원을 접지시키고 바로 스위칭소자를 오프하는 배터리 체크회로를 사용하는 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 로컬중계안테나(LRA)는 RF모듈을 구동하여 424MHz의 무선신호를 마이크로스트립안테나로 보내어 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 외부로 전송하고,
    상기 마이크로스트립안테나는 접지면을 형성하는 접지기판 위에 떨어진 상태로 배치되고 급전 프로브(feeding probe)가 그 중앙으로부터 정해진 길이만큼 떨어져 치우치게 형성되어 있는 직사각형의 평판 형상으로 제작된 방사 평판과 상기 방사 평판의 양측 단에서 상기 접지기판을 향해 직각으로 접혀서 정해진 높이만큼 연장된 직각 평판 및 상기 직각 평판의 말단에서 상기 방사 평판과 평행하게 직각으로 접혀서 정해진 길이만큼 연장되고 상기 접지기판과 정해진 간격만큼 떨어진 상태로 나사 결합하는 바닥 평판으로 구성되는 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 로컬중계안테나(LRA)는 3개가 120도 각도로 배치되는 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 로컬중계제어기(LRC)는,
    WCDMA 모듈을 구동하여 WCDMA 신호를 헬리컬안테나(helical antenna)로 보내어 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 휴대전화통신망으로 전송하는 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 중앙감시처리서버(CMPS)가 확인하는 해당 개인하수처리시설의 시설정보는 해당 개인하수처리시설의 시설번호, 소유자명, 관리자 휴대전화번호, 소재주소 중 적어도 어느 하나를 포함하는 개인하수처리시설의 선별적 점검 및 감시시스템.
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