KR101914971B1 - 환경 모니터링 및 계측 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 환경 모니터링 및 계측 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 현장에 설치된 팬을 통해 공기를 흡입하여 냄새를 검출하여 냄새 성분에 대한 측정 수치를 다항목측정모듈에 전송하는 냄새 센서; 각 현장에 미세먼지 농도를 측정하고, 미세먼지 측정값을 다항목측정분석모듈로 전송하는 미세먼지 측정기; 각 현장에 설치되어 배출수 성분을 분석하여 다항목측정분석모듈로 전송하는 수질측정센서; 상기 배출수의 폐수량을 모니터링 하여 다항목측정분석모듈로 전송하는 초음파유량센서; 상기 냄새 센서, 미세먼지 측정기, 수질측정센서 및 초음파유량센서에서 측정 수치를 전달 받아 냄새, 미세먼지 농도, 수질 및 폐수량을 분석하는 다항목측정분석모듈; 상기 다항목측정분석모듈의 데이터를 무선통신 방식으로 스카다 장치에 전송하는 LTE무선통신 모듈; 상기 다항목측정분석모듈을 통해 상기 성분 및 수치를 감시하여 서버에 전송하고, 다시 서버로부터 제어 정보를 전송 받아 각 현장을 제어하는 스카다 장치; 상기 스카다 장치에 연결되어, 각종 스카다 장치의 상태 정보를 수집하여 분석하고, 분석된 분석 정보를 다항목측정분석모듈의 측정치가 설정범위를 초과하면 이에 따른 제어 정보를 다시 상기 스카다 장치에 전송하는 서버;
상기 서버와 연결되며, 각 현장 단위별로 각 계측제어반의 위치 정보를 저장하고 위치를 표시하는 API 지도 모듈;을 포함한 환경 모니터링 및 계측 제어 장치에 관한 것이다.
상기 서버와 연결되며, 각 현장 단위별로 각 계측제어반의 위치 정보를 저장하고 위치를 표시하는 API 지도 모듈;을 포함한 환경 모니터링 및 계측 제어 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 환경 모니터링 및 계측 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 현장에 설치된 팬을 통해 공기를 흡입하여 냄새를 검출하여 냄새 성분에 대한 측정 수치를 다항목측정모듈에 전송하는 냄새 센서; 각 현장에 미세먼지 농도를 측정하고, 미세먼지 측정값을 다항목측정분석모듈로 전송하는 미세먼지 측정기; 각 현장에 설치되어 배출수 성분을 분석하여 다항목측정분석모듈로 전송하는 수질측정센서; 상기 배출수의 폐수량을 모니터링 하여 다항목측정분석모듈로 전송하는 초음파유량센서; 상기 냄새 센서, 미세먼지 측정기, 수질측정센서 및 초음파유량센서에서 측정 수치를 전달 받아 냄새, 미세먼지 농도, 수질 및 폐수량을 분석하는 다항목측정분석모듈; 상기 다항목측정분석모듈의 데이터를 무선통신 방식으로 스카다 장치에 전송하는 LTE무선통신 모듈; 상기 다항목측정분석모듈을 통해 상기 성분 및 수치를 감시하여 서버에 전송하고, 다시 서버로부터 제어 정보를 전송 받아 각 현장을 제어하는 스카다 장치; 상기 스카다 장치에 연결되어, 각종 스카다 장치의 상태 정보를 수집하여 분석하고, 분석된 분석 정보를 다항목측정분석모듈의 측정치가 설정범위를 초과하면 이에 따른 제어 정보를 다시 상기 스카다 장치에 전송하는 서버; 상기 서버와 연결되며, 각 현장 단위별로 각 계측제어반의 위치 정보를 저장하고 위치를 표시하는 API 지도 모듈;을 포함하여 구성되는 환경 모니터링 및 계측 제어 장치에 관한 것이다.
산업이 발전함에 따라 산업 단지에서 발생하는 악취가 주변 지역에 미치는 영향이 사회적으로 문제가 되고 있다. 이에 정부에서는 악취 방지법을 제정하여 악취 발생량을 법적으로 규제하고 있다.
악취 방지법의 시행과 함께 제시된 악취공정시험법에서는 악취물질의 농도를 측정하기 위하여 공기 희석 관능법과 기기 분석법을 제시하였다.
이러한, 악취공정시험법에서 제시하고 있는 악취 측정 방법은 악취 발생 현장에서 채취한 공기의 성분을 분석하여 포함되어 있는 악취의 농도를 파악하고, 공기 희석 관능법으로 악취의 취기를 평가하는 방법이 사용되고 있다.
그러나 악취방지법령집에서는 복합 악취에 대한 명확한 기준이 없고, 공기 희석 관능법 외에는 복합 악취 측정 방법이 없기 때문에, 시료 채취 후 악취 성분을 분석하기 위한 시간이 추가로 소요되는 단점이 있었다.
또한, 각 현장의 설비를 직접적으로 제어하는 스카다 장치를 보완할 수 있는 서버의 부재로 전체적인 관리 감독이 안되거나 부적절하게 제어되는 문제점도 있었다.
또한, 요즘 미세먼지가 사회문제로 대두되는 현실에서 일부 지역에 설치된 미세먼지 측정기를 통해 부분적으로 알 수 있는바, 미설치된 지역의 미세먼지 농도를 알 수 없어 미리 대비할 수 없는 문제점이 있다.
따라서 전지역을 미세먼지 농도 상황을 미리 파악할 수 있는 해결책이 모색되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 각 현장에 설치된 팬을 통해 공기를 흡입하여 냄새 센서를 통해 냄새를 분석 검출하고, 다항목측정분석모듈을 통해 배출수 성분 및 유량까지 분석할 수 있는 환경 모니터링 및 계측 제어 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 다항목측정분석모듈의 측정치가 설정범위를 초과하면 서버는 스카다장치를 통해 LTE무선통신 방식으로 데이터, 경보발생 및 주변설비에 제어신호를 전송하여 전체 현장의 전체적인 관리 감독이 가능한 환경 모니터링 및 계측 제어 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 스카다를 이용한 모니터링 방식에 지도기반을 동시에 구성하여 스카다(HMI)프로그램에서 지도를 동시 운영하여 악취 발생 지역을 쉽게 파악할 수 있는 환경 모니터링 및 계측 제어 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 각 모듈의 현장별 검출량을 API지도를 기반으로 모니터링할 수 있는 환경 모니터링 및 계측 제어 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 FEP 서버 및 VPN 기반으로 여러 현장을 동시에 중앙관제장치에서 접속(1:N)하여 상기 LTE무선통신 모듈을 통해 접속할 수 있는 환경 모니터링 및 계측 제어 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 API지도 기반에 지역별 검출현황, 현장의 위치 및 계측제어장치의 상태를 모니터링하고, 상기 냄새 측정치와 팬의 고장 상태 및 대응방법을 표시할 수 있는 환경 모니터링 및 계측 제어 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 환경오염 발생시 관련 설비를 원격 제어가 가능한 환경 모니터링 및 계측 제어 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 미세먼지 측정기를 통해 현장의 미세먼지 상황을 알려줄 뿐만 아니라, 그 미세먼지 측정값을 LTE무선통신 방식으로 서버로 전송하여 설정값과 비교·분석하여 그에 따른 제어신호 및 경고음을 전송함으로써, 전체 현장의 미세먼지 상황 및 설비를 관리할 수 있는 환경 모니터링 및 계측 제어 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 각 현장에 설치된 팬을 통해 공기를 흡입하여 냄새를 검출하여 냄새 성분에 대한 측정 수치를 다항목측정모듈에 전송하는 냄새 센서; 각 현장에 미세먼지 농도를 측정하고, 미세먼지 측정값을 다항목측정분석모듈로 전송하는 미세먼지 측정기; 각 현장에 설치되어 배출수 성분을 분석하여 다항목측정분석모듈로 전송하는 수질측정센서; 상기 배출수의 폐수량을 모니터링 하여 다항목측정분석모듈로 전송하는 초음파유량센서; 상기 냄새 센서, 미세먼지 측정기, 수질측정센서 및 초음파유량센서에서 측정 수치를 전달 받아 냄새, 미세먼지 농도, 수질 및 폐수량을 분석하는 다항목측정분석모듈; 상기 다항목측정분석모듈의 데이터를 무선통신 방식으로 스카다 장치에 전송하는 LTE무선통신 모듈; 상기 다항목측정분석모듈을 통해 상기 성분 및 수치를 감시하여 서버에 전송하고, 다시 서버로부터 제어 정보를 전송 받아 각 현장을 제어하는 스카다 장치; 상기 스카다 장치에 연결되어, 각종 스카다 장치의 상태 정보를 수집하여 분석하고, 분석된 분석 정보를 다항목측정분석모듈의 측정치가 설정범위를 초과하면 이에 따른 제어 정보를 다시 상기 스카다 장치에 전송하는 서버; 상기 서버와 연결되며, 각 현장 단위별로 각 계측제어반의 위치 정보를 저장하고 위치를 표시하는 API 지도 모듈;을 포함한다.
본 발명은 상기 스카다 장치를 이용한 모니터링 방식에 지도기반을 동시에 구성하여 스카다(HMI)프로그램에서 지도를 동시 운영하여 API 지도 모듈을 통해 API지도 기반으로 위치정보 및 위치검색이 가능하다.
상기 API 지도상에 나타난 해당 지역을 클릭하면 해당 계측제어반의 위치, 설비의 고장유무, 계측성분 측정치 및 측정값에 따른 대응방법이 표시된다.
본 발명은 상기 스카다 장치는 냄새 센서, 수질측정센서, 초음파유량센서, 다항목측정분석모듈과 LTE무선통신 모듈의 이상 유무 및 상기 다항목측정분석모듈의 현장별 검출량을 API 지도를 기반으로 모니터링한다.
본 발명의 스카다 장치는 FEP 서버 기반으로 LTE무선통신 모듈을 통해 여러 현장을 동시에 접속(1:N)이 가능하다.
본 발명은 상기 FEP 서버 기반에 예측 알고리즘을 적용하여 환경오염을 사전 예측하여 환경오염을 사전예방하고, 환경오염 발생 시 관련설비의 원격제어 기능을 포함한다.
본 발명은 상기 각 현장 설비를 감시하고 제어하는 스카다 장치는 API지도 기반에 지역별 검출현황, 현장의 위치 및 계측제어반의 상태를 모니터링하고, 상기 검출 설비의 위치, 설비의 고장유무, 계측성분 측정치 및 측정값에 따른 대응방법을 표시한다.
본 발명은 상기 다항목측정분석모듈의 측정치가 설정범위를 초과하면 서버는 스카다장치를 통해 LTE무선통신 방식으로 데이터, 경보발생 및 주변설비에 제어신호를 전송한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 팬으로 공기를 흡입하여 냄새 센서 등을 이용하여 각 현장에서 발생되는 복합적인 악취 및 배출수를 효과적으로 측정하고 모니터링 하여 환경오염을 사전에 예방할 수 있다.
또한, 본 발명은 다항목측정분석모듈의 측정치가 설정범위를 초과하면 LTE무선통신 방식으로 데이터, 경보발생을 스카다 장치에 전송하여 이를 서버에 전송하고 서버로부터 제어신호를 받아 여러 현장의 전체적인 관리 감독이 가능하다.
또한, 본 발명은 API지도 기반에 계측제어반 설비의 위치 및 고장상태를 표시할 수 있어 즉각적인 대처와 관리자의 신속한 파견이 가능하므로, 작업 효율을 높이는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 FEP서버 기반으로 시스템 구성으로 여러 현장을 동시에 접속(1:N)이 가능하므로, 여러 현장의 환경 상태를 모니터링할 수 있는 현저한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 각 현장의 계측성분 정보, 팬 동작시간, 현장 개폐상태 등과 같은 이력 정보를 저장하고 환경오염 발생시 관련설비 원격제어가 가능하여 체계적인 감시 및 관리가 가능하다.
또한, 본 발명은 서버 기반에 알고리즘을 적용하여 환경오염을 사전 예측하여 환경오염을 사전예방할 수 있다.
본 발명은 미세먼지 측정기를 통해 현장의 미세먼지 상황을 알려줄 뿐만 아니라, 그 미세먼지 측정값을 LTE무선통신 방식으로 서버로 전송하여 설정값과 비교·분석하여 그에 따른 제어신호 및 경고음을 전송함으로써, 전체 현장의 미세먼지 상황 및 설비를 관리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따라 환경 모니터링 및 계측 제어 장치의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 API지도기반으로 위치검색이 가능한 것을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 웹기반으로서 위치검색이 가능한 것을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 기존 악취 정보를 이용하여 제어하는 순서를 보여주는 플로우차트 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제어 순서를 보여주는 플로우차트 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 API지도기반으로 위치검색이 가능한 것을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 웹기반으로서 위치검색이 가능한 것을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 기존 악취 정보를 이용하여 제어하는 순서를 보여주는 플로우차트 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제어 순서를 보여주는 플로우차트 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 냄새 센서(20), 미세먼지 측정기(23), 팬(24), 수질측정센서(25-1)와 초음파유량센서(25-2), 다항목측정분석모듈(31), LTE무선통신 모듈(32), API 지도 모듈(44), 스카다 장치(40), 서버(50) 등으로 구성된다.
냄새 센서(20)는 각 현장에 설치된 팬(24)을 통해 공기를 흡입하여, 공기 중의 냄새의 성분을 검출하여 전송하는 센서로서, 시료 공기의 농도에 따라 전기전도도가 변하는(또는 저항값이 변화) 금속 산화물 반도체 센서, 전도성 고분자 센서, 화학반응 센서, 광센서 등일 수 있다.
이때, 상기 냄새 센서(20)는 방향족 탄화수소에 높은 강도특성을 나타내는 센서일 수 있으며, 알코올 등 휘발성이 높고 비교적 분자량이 작은 악취물질에 높은 강도특성을 나타내는 센서, 암모니아 등에 높은 강도특성을 갖는 센서, 황화수소에 높은 강도특성을 갖는 센서일 수 있다.
또한, 다수의 냄새 센서(20)가 어레이로 배치되고, 냄새 센서는 센서의 종류와 특성에 따라 악취 원인 물질과 어느 정도 반응하는지 달라질 수 있고, 각기 다른 특성 곡선을 갖는 센서일 수 있다.
또한, 냄새 센서(20) 중 하나가 톨루엔에 반응하는 센서이고, 기준치가 '0.1'로 설정되었다고 가정할 때, 냄새 센서(20)의 정규화된 악취 측정 데이터가 '0.1'이상의 값을 갖는 패턴을 가진 경우, 다항목측정분석모듈(31)은 복합 악취에 '톨루엔'이 포함되어 있다고 판별할 수 있다.
미세먼지 측정기(23)는 각 현장에 설치되어 현장의 미세먼지 상황을 신속히 알려주어 그 지역을 통과하는 사람들에게 마스크 등을 사용하게 하여 미세먼지를 미리 예방할 수 있게 한다.
또한, 미세먼지 측정기(23)를 통해 현장의 미세먼지 상황을 알려줄 뿐만 아니라, 그 미세먼지 측정값을 LTE무선통신 방식으로 서버(50)로 전송하여 서버(50)의 설정값과 비교·분석하여 그에 따른 제어신호 및 경고음을 전송함으로써, 전체 현장의 미세먼지 상황 및 설비를 관리할 수 있게 한다.
즉, 일반인이 어떤 지역을 여행하거나 운동하고자 할 때, 서버(50)에 접속하여 해당 지역의 미세먼지 농도를 미리 알아 본 후, 사전에 미세먼지에 대하여 대처할 수 있도록 한다.
냄새 센서(20), 미세먼지 측정기(23), 수질측정센서(25-1)와 초음파유량센서(25-2)는 냄새 성분, 미세먼지 측정값, 폐수 수질 성분 및 초음파로 측정한 유량 데이터를 분석하여 다항목측정분석모듈(31)로 전송한다.
상기 다항목측정분석모듈(31)은 상기 냄새 센서에서 측정 수치를 전달 받아 다항목 냄새를 분석하고 분석된 데이터를 LTE무선통신 모듈을 통해 스카다 장치에 전송하는 모듈로서, 후각 인지 조건과 동일하게 조성하여 인간의 후각 느낌을 유사하게 파악할 수 있다.
또한, 다항목측정분석모듈(31)은 정규화된 냄새 측정 데이터를 가스 종류별로 설정된 기준치와 비교하고, 그 비교결과를 기초로 복합 냄새에 포함된 가스들을 판별하거나, 상기 정규화된 악취 측정 데이터를 기 정의된 성분 분석 알고리즘에 적용하여 복합 악취에 포함된 가스들을 판별할 수 있다.
다항목측정분석모듈(31)은 냄새 센서(20)의 이상 유, 무 진단과, 냄새를 농도별로 구분하여 측정치 이상, 냄새 센서(20) 파손 등을 API지도 기반으로 스카다 장치(40)에 표시할 수 있다.
상기 다항목측정분석모듈(31)은 각 현장의 공기의 냄새 농도, 기류분포를 시간대별로 예측하고 각 현장의 성분 변화를 기반으로 통풍팬, 냄새 저감 시설을 제어하여, 각 현장의 청정도 및 기류분포를 조절하도록 상기 스카다 장치(40)에 명령할 수 있다.
LTE무선통신 모듈(32)은 상기 다항목측정분석모듈(31)의 측정치를 스카다 장치에 전송하는 모듈로서, 외부와 데이터교환을 위해 적외선 통신, 또는 블루투스(Bluetooth), 무선 USB, 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wideband), RFID, IEEE 802 표준에 따른 통신을 지원한다.
스카다 장치(40)는 상기 다항목측정분석모듈(31)을 통해 상기 성분 및 수치를 분석된 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 서버(50)에 전송하고, 다시 서버(50)로부터 제어 정보를 전송 받아 각 현장을 제어하는 장치이다.
서버(50)는 API 지도 모듈(44)이 상기 스카다 장치(40)에 연결되어, 각종 스카다 장치(40)의 상태 정보를 수집하여 분석하고, 분석된 분석 정보와 이에 따른 제어 정보를 다시 상기 스카다 장치(40)에 전송하는 장치이다.
상기 스카다 장치(40)와 서버(50)는 FEP 서버(43) 기반으로 LTE무선통신 모듈을 통해 여러 현장을 동시에 접속(1:N)이 가능하며, 가상 사설망 VPN(Virtual Private Network; 41)으로 연결되며, 다양한 이기종 기기의 Serial 통신을 Ethernet으로 쉽게 연결할 수 있게 하는 ETOS(42)가 추가적으로 연결될 수 있다.
즉 VPN(41)를 통해 보안 연결된 이기종의 기기들이 ETOS(42)에 의해 통일화된 정보를 FEP 서버(43) 기반으로 다중 접속자들에게 제공한다.
상기 서버(50)와 연결되며, 각 현장 단위별로 각 냄새 센서(20)의 위치 정보를 저장한다. 상기 API 지도 모듈(44)을 통해 API지도 기반으로 위치정보 및 위치검색이 가능하다.
상기 스카다 장치(40)는 냄새 센서(20)와 팬과 다항목측정분석모듈(31)과 LTE무선통신 모듈(32)의 이상 유무 및 상기 다항목측정분석모듈(31)의 현장별 검출량을 API 지도를 기반으로 모니터링한다.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 스카다 장치(40)는 상기 API 지도 모듈(44)을 통해 API지도 기반으로 위치정보 및 위치검색이 가능하다.
본 발명은 스카다 장치를 이용한 모니터링 방식에 지도기반을 동시에 구성하여 스카다(HMI)프로그램에서 지도를 동시 운영 가능하도록 하여 API지도 기반에 냄새 검출 설비의 위치, 고장상태, 냄새 측정치 및 측정값에 따른 대응방법을 표시할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 모바일 장치로서 API지도 기반에 냄새 센서(20)와 팬과 다항목측정분석모듈(31)과 LTE무선통신 모듈(32)의 위치 및 고장상태도 표시할 수 있다.
즉, API지도 기반에 모바일 장치의 검색 기능(S)을 이용하여 지역별 검출현장, 현장의 위치 및 접속반의 상태를 모니터링하고, 각 냄새 센서(20)와 팬 등의 고장 상태를 표시하여, 관리자가 즉시 시설 점검을 할 수 있도록 한다.
상기 스카다 장치(40)가 각 현장을 감시한 정보를 API 지도 모듈(44)이 현장 단위별로 각 현장의 위치 정보에 대응하도록 현장의 냄새의 성분 및 수치를 표시할 수도 있다.
스카다 장치(40)에 연결되어, 각종 스카다 장치(40)의 상태 정보를 수집하여 분석하고, 분석된 분석 정보와 이에 따른 제어 정보를 다시 상기 스카다 장치(40)에 전송하는 서버(50)로 구성된 서버(50)에서 재가공된 정보를 통해 스카다 장치(40)를 통합 제어할 수 있다.
스카다 장치(40)는 각 현장의 설비를 감시하고 제어하는 장치로서, 냄새 센서(20)의 이력정보(농도 정보, 팬 동작시간, 현장 개폐상태 등) 및 자체 현장 제어 시스템 상세이력 정보 등을 저장하고 통계화하여 감시할 수 있다.
서버(50)는 스카다 장치(40)에 네트워크로 연결되어, 각종 스카다 장치(40)의 패턴 정보 또는 상태 정보를 수집하여 분석하고, 분석된 분석 정보와 이에 따른 제어 정보를 다시 상기 스카다 장치(40)에 전송한다.
또한 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예로서 기존 악취 정보 패턴을 저장하고(S101), 일정 시간 단위로 냄새 센서와 수질측정센서와 초음파유량센서의 정보를 측정하여(S102), 저장된 패턴 정보와 일치 여부를 확인한다(S103).
그리고 저장된 패턴 정보와 일치하지 않은 경우 관리자에게 센서 정보와 위치 전달한다(S104).
이 때 관리자의 읽음 여부가 중요한데 관리자별 책임 등급화하여 순차적으로 관리자 독취 여부(S105)를 확인하되, 등급별 최상위 관리자가 독취하지 않으면 다음 등급별 관리자인 제N 관리자 존재 여부(S106)에 따라 제N관리자에게 센서 정보와 위치를 전달하고(S107), 만약 순차적으로 등급별 관리자에게 센서 정보와 위치 정보를 전달하여도 읽지 않으면 최종 하위 관리자에게 까지 센서 정보와 위치를 전달한다(S108).
여기에서 관리자별 책임 등급화는 정·부 책임자 또는 다수의 관리자 중 책임의 비중에 따라 순위를 정하여 서버에 등록하고, 관리자의 퇴직 등 변동이 있는 경우에는 관리자 순위를 서버에 접속하여 수정 또는 편집하여 재등록할 수 있다.
따라서 서버(50)는 상기 스카다 장치(40)에서 전달받은 상기 각 현장의 센서 위치별 농도가 높고 낮음을 감지하여 최적 농도 제어 정보를 생성하고, 다시 상기 스카다 장치(40)에 최적 농도 제어 정보를 전송하여, 상기 스카다 장치(40)에 연결된 각 현장에 설치된 통풍팬, 냄새 저감 시설을 제어하여 현장 내의 위치별 농도를 균일화시킬 수도 있다.
스카다 장치(40)는 디스플레이 장치를 통해 다수의 그래픽 정보와 문자 정보를 보여주는 데, 제작사나 설치일 또는 버전에 따라 다른 복수개의 스카다 장치(40)를 관리하기 위해서는 서버(50)에서 상기 스카다 장치(40)의 다수의 그래픽 정보와 문자 정보를 추출하여 분석하고 결론 내린 정보를 다시 복수개의 스카다 장치(40)에 전송하여야 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따라 냄새 센서가 설치된 팬을 통해 공기를 흡입하여 냄새를 검출하여 냄새 성분에 대한 측정 수치와 수질측정센서와 초음파유량센서의 수질과 유량 정보를 다항목측정분석모듈에 전송하는 다항목측정분석모듈에 전송한다.(S201).
수질측정센서와 초음파유량센서가 각 현장에 설치되어 폐수성분과 유량을 분석하여 다항목측정분석모듈로 전송한다(S201-1).
다항목측정분석모듈이 상기 냄새 센서와 수질측정센서와 초음파유량센서에서 측정 수치를 전달 받아 다항목 냄새를 분석한다(S202).
LTE무선통신 모듈이 상기 다항목측정분석모듈의 데이터를 무선통신 방식으로 스카다 장치에 전송한다(S203).
스카다 장치가 상기 다항목측정분석모듈을 통해 상기 성분 및 수치를 감시하여 서버에 전송하고, 다시 서버로부터 제어 정보를 전송 받아 각 현장을 제어한다(S204).
서버가 상기 스카다 장치에 연결되어, 각종 스카다 장치의 상태 정보를 수집하여 분석하고, 분석된 분석 정보를 다항목측정분석모듈의 측정치가 설정범위를 초과하면 이에 따른 제어 정보를 다시 상기 스카다 장치에 전송한다(S205).
API 지도 모듈이 상기 서버와 연결되며, 각 현장 단위별로 각 냄새 센서의 위치 정보를 저장하고 표시한다(S206).
20 : 냄새 센서
23 : 미세먼지 측정기
24 : 팬
25-1 : 수질측정센서
25-2 : 초음파유량센서
31 : 다항목측정분석모듈
32 : LTE무선통신 모듈
33 : API 지도 모듈
40 : 스카다 장치
50 : 서버
23 : 미세먼지 측정기
24 : 팬
25-1 : 수질측정센서
25-2 : 초음파유량센서
31 : 다항목측정분석모듈
32 : LTE무선통신 모듈
33 : API 지도 모듈
40 : 스카다 장치
50 : 서버
Claims (7)
- 각 현장에 설치된 팬을 통해 공기를 흡입하여 냄새를 검출하여 냄새 성분에 대한 측정 수치를 다항목측정모듈에 전송하는 냄새 센서;
각 현장에 미세먼지 농도를 측정하고, 미세먼지 측정값을 다항목측정분석모듈로 전송하는 미세먼지 측정기;
각 현장에 설치되어 배출수 성분을 분석하여 다항목측정분석모듈로 전송하는 수질측정센서;
상기 배출수의 폐수량을 모니터링 하여 다항목측정분석모듈로 전송하는 초음파유량센서;
상기 냄새 센서, 미세먼지 측정기, 수질측정센서 및 초음파유량센서에서 측정 수치를 전달 받아 냄새, 미세먼지 농도, 수질 및 폐수량을 분석하는 다항목측정분석모듈;
상기 다항목측정분석모듈의 데이터를 무선통신 방식으로 스카다 장치에 전송하는 LTE무선통신 모듈;
상기 다항목측정분석모듈을 통해 상기 성분 및 수치를 감시하여 서버에 전송하고, 다시 서버로부터 제어 정보를 전송 받아 각 현장을 제어하는 스카다 장치;
상기 스카다 장치에 연결되어, 각종 스카다 장치의 상태 정보를 수집하여 저장하고 이를 분석하여 분석 정보를 다항목측정분석모듈의 측정치가 설정범위를 초과하면 이에 따른 제어 정보를 다시 상기 스카다 장치에 전송하는 서버;
상기 서버와 연결되며, 각 현장 단위별로 각 계측제어반의 위치 정보를 저장하고 위치를 표시하는 API 지도 모듈;을 포함하되,
상기 스카다 장치를 이용한 모니터링 방식에 지도기반을 동시에 구성하여 스카다(HMI)프로그램에서 지도를 동시 운영하여 API 지도 모듈을 통해 API지도 기반으로 위치정보 및 위치검색이 가능하며 API 지도상에 나타난 해당 지역을 클릭하면 해당 계측제어반의 위치, 설비의 고장유무, 계측성분 측정치 및 측정값에 따른 대응방법이 표시하고,
상기 다항목측정분석모듈의 측정치가 설정범위를 초과하면 서버는 스카다장치를 통해 LTE무선통신 방식으로 데이터, 경보발생 및 주변설비에 제어신호를 전송하며,
각 현장의 설비를 감시하고 제어하는 스카다 장치는 API지도 기반에 지역별 검출현황, 현장의 위치 및 접속반의 상태를 모니터링하고, 상기 냄새 센서, 미세먼지 측정기, 수질측정센서, 초음파유량센서 및 팬의 고장 상태를 표시하고,
상기 다항목측정분석모듈은 정규화된 냄새 측정 데이터를 가스 종류별로 설정된 기준치와 비교하고, 그 비교결과를 기초로 복합 냄새에 포함된 가스들을 판별하거나, 상기 정규화된 악취 측정 데이터를 기 정의된 성분 분석 알고리즘에 적용하여 복합 악취에 포함된 가스들을 판별하는 것을 특징으로 하는 환경 모니터링 및 계측 제어 장치. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 스카다 장치는 냄새 센서, 미세먼지 측정기, 수질측정센서, 초음파유량센서, 다항목측정분석모듈과 LTE무선통신 모듈의 이상 유무 및 상기 다항목측정분석모듈의 현장별 검출량을 API 지도를 기반으로 모니터링하는 것을 특징으로 하는 환경 모니터링 및 계측 제어 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 스카다 장치는 FEP 서버 기반으로 LTE무선통신 모듈을 통해 여러 현장을 동시에 접속(1:N)이 가능하며, 예측 알고리즘을 적용하여 환경오염을 사전 예측하여 환경오염을 사전예방하고, 환경오염 발생 시 관련설비의 원격제어 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 모니터링 및 계측 제어 장치.
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