KR101923851B1 - Sludge height measuring apparatus and monitoring system of sewer pipe using stress measuring method - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 하수관에 쌓이는 침전물을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 응력측정방식의 하수관 침전물 센서 및 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 하수관의 내부에 수직 배치되는 샤프트부(210), 상기 샤프트부를 회전구동하는 구동부(240) 및 샤프트부의 외주연에 결합되고 응력의 변화를 측정하는 측정부(230)를 포함하며, 상기 측정부는, 하나 이상의 판부로 이루어지며 샤프트의 회전에 따른 판부의 응력의 변화에 따라 침전물의 높이를 측정하는 하수관 침전물 센서를 제공한다.The present invention relates to a sewage pipe sediment sensor and monitoring system of a stress measuring method capable of accurately measuring deposits accumulated in a sewer pipe in real time. The sewage pipe sediment sensor and the monitoring system are provided with a shaft portion (210) vertically arranged in a sewer pipe, And a measurement unit 230 coupled to the outer periphery of the shaft unit and measuring a change in stress, wherein the measurement unit is formed of at least one plate part, A sewage pipe sediment sensor for measuring the height is provided.
Description
본 발명은 하수관의 침전물 측정과 관련된 것으로, 더욱 구체적으로는 하수관에 쌓이는 침전물을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 응력측정방식의 하수관 침전물 센서 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to measurement of sediment in a sewer pipe, and more particularly, to a sewage pipe sediment sensor and a monitoring system of a stress measuring method capable of accurately measuring sediment accumulated in a sewer pipe in real time.
최근에는 장마로 인한 잦은 강우와 국지성 폭우로 인하여 도시침수 피해가 속출하고 있다. 특히 기후변화로 인하여 강우 패턴이 변화되면서 강우빈도 자체는 줄어들고 있으나 강우의 강도는 커지는 추세를 보이고 있어 이러한 침수 피해는 심화되는 경향이 있다. In recent years, urban flood damage has been continuing due to frequent rainfall caused by rainy weather and localized rainfall. Especially, due to changes in rainfall patterns due to climate change, the frequency of rainfall itself is decreasing, but the intensity of rainfall is increasing, and the flood damage tends to be intensified.
과거에는 하천의 범람이나 제방의 붕괴 등과 같은 외수 침수피해가 주를 이뤘다면 최근에는 내수 침수 피해가 증가하고 있다. 내수 침수 피해는 주로 하수도가 감당할 수 있는 유량의 허용치를 유입유량이 초과하거나 펌프장의 배제능력을 넘어서는 경우에 발생하는 것으로 이해된다.In the past, if flood damage from external sources such as river floods or bank collapses was the main cause, domestic flood damage has increased recently. It is understood that the damage caused by inundation mainly occurs when the allowable flow rate of the sewage can be exceeded or exceeded the exclusion capacity of the pumping station.
내수 침수 피해가 커지는 이유는 도시화에 따른 개발로 불투수층이 증가됨에 따라 우수가 땅속으로 침투되지 못하고 노면을 통한 지표유출이 많아졌기 때문이다. 서울시의 경우 1960년대 불투수율이 7.8%이었으나, 2000년대에는 47%로 40%이상 증가되어, 지표유출량은 500%이상 증가된 것으로 분석되고 있다. 현재에는 이러한 불투수율은 더욱 증가된 것으로 알려진다. 이런 이유로 같은 강우량이더라도 예전에는 침수가 발생되지 않는 조건에서 최근에는 침수 피해가 발생하는 것이다.The reason for the increase in domestic flooding damage is that the development of urbanization has increased the number of impervious floors, and the flooding of the surface has been increased due to the infiltration of rainwater through the road. In the case of Seoul, the impervious rate in the 1960s was 7.8%, but in the 2000s it increased by more than 40% to 47%, and the surface runoff increased by more than 500%. It is now known that this imbalance rate is further increased. For this reason, even in the case of the same rainfall, inundation damage has occurred recently in the condition that the flooding does not occur.
이러한 내수 침수 피해는 주로 하수관의 역류에 의하여 발생하며 배수용량의 부족의 원인을 제외하면 하수관 내 침전물의 증가가 주 원인으로 알려진다.The damage caused by internal water flooding is mainly caused by the reverse flow of the sewer pipe, and it is known that the increase of the sediment in the sewer pipe is the main cause except the cause of lack of drainage capacity.
그런데, 지금까지 공공수역의 수질관리 및 개선 위주의 정책으로서 하수도 인프라의 확충에 대해서만 주로 관심을 두었고, 침전물의 모니터링에 대하여는 큰 관심을 가지지 않았다.However, as far as water quality management and improvement policy of the public waters have been concerned, we have focused mainly on the expansion of the sewerage infrastructure, and we did not pay much attention to the monitoring of sediment.
최근에는 하수도를 종합적으로 모니터링을 하여 환경조건을 감시하고 대응하고자 하는 시도가 있는데, 유속 및 수위측정 시스템을 이용하여 관로 내의 유량만을 측정하도록 특정한 부위에만 설치 및 운영되고 있는 실정이다. In recent years, there have been attempts to monitor and respond to environmental conditions by monitoring the sewerage comprehensively. However, the system has been installed and operated only in a specific area so as to measure only the flow rate in the pipeline using the flow rate and water level measurement system.
이러한 유입유량과 유속 측정은 근본적으로 내수 침수 피해의 근본적인 해결책이 되지 못하며 이를 모니터링하고 사후적으로 조치할 수 있는 데이터를 수집하는 기능에 불과하다.These influent flow and velocity measurements are fundamentally not a fundamental solution to domestic flood damage and are merely a function of monitoring and collecting data that can be taken afterwards.
환경부의 ‘공공하수도시설 운영관리 업무지침(2014.5.23 개정)’에 의하면 ‘하수관거의 청소 및 준설은 연 1회 이상 실시하는 것을 원칙으로 하되, 퇴적물의 상황 및 관거의 상태에 따라 구간별로 긴급청소 또는 정기청소 실시 여부를 결정해야 한다. 다만, 집중강우 중점관리구역으로 지정된 구간에 대해서는 매년 정기적 청소 및 준설계획을 수립하여 장마 전에 완료토록 한다.’라고 규정되어 있다. According to the Ministry of Environment 's Guidelines for Operation and Management of Public Sewerage Facilities (revised on February 23, 2014),' Cleaning and dredging of sewer pipes should be carried out at least once a year. However, Or whether to conduct periodic cleaning. However, regular intervals and annual dredging plans should be established for areas designated as concentrated rainfalls centered management area and completed before the rainy season. "
실질적으로 하수도의 침전물에 대하여 선제적이고 능동적으로 대처하려면 관거의 침전물 상태를 실시간으로 모니터링하되 정확하게 측정할 수 있는 장비의 설치가 요구된다. 그러나 현실적으로 지속적으로 유량과 유속이 가변하는 하수도에서 이를 정확하고 효율적으로 모니터링할 수 있는 장비는 전무한 실정이다.Actually, to cope with preliminary and active response to the sediment of the sewer, it is required to install the equipment that can monitor the condition of the sediment in the vessel in real time but accurately measure it. However, in reality, there is no equipment that can accurately and efficiently monitor the sewage system with variable flow rate and flow rate.
등록실용신안 제20-0262125호는 종래기술의 슬러지 수직 채수계를 개시하고 있으며, 도 1은 이의 사시도이다.Registration Utility Model No. 20-0262125 discloses a prior art sludge vertical sludge water column, and Fig. 1 is a perspective view thereof.
슬러지 수직채수계는 본체(1) 및 개폐수단(2)로 이루어지며, 본체(1)는 수중투입시에 오수나 슬러지 등이 본체 내부로 공기의 저항 없이 수용될 수 있도록 상·하부가 개방되어 있으며, 오수의 오염도를 육안으로 확인할 수 있도록 내부가 투시되어 보일 수 있는 투명한 원형관으로 이루어진다.The sludge vertical sludge water system consists of a main body 1 and an opening and closing means 2. Upper and lower portions of the main body 1 are opened so that wastewater or sludge can be received into the main body without resistance of air And a transparent circular tube which can be seen through the inside so that the pollution degree of the sewage can be visually confirmed.
본체의 외주연에는 눈금(2)이 표시되어 수심에 따른 슬러지의 깊이를 측정할 수 있으며, 깊이에 따른 호소의 탁도, 채도, 명도, BOD, COD 등을 측정할 수 있다. The scale (2) is displayed on the outer periphery of the main body to measure the depth of the sludge according to the depth of water, and turbidity, chroma, brightness, BOD, COD and the like can be measured.
그런데, 이러한 침전물의 측정방식은 일회성이며 사람이 직접 이를 채취하여야 하는 불편함이 존재하고 특히 지중에 매립되어 있는 하수관거의 각 부위의 침전물의 측정에 적용이 어렵다.However, the method of measuring these sediments is one-time and inconvenient for human to collect them directly, and it is difficult to apply to the measurement of sediments in each part of the sewer pipe which is buried in the ground.
특히, 종래의 방식으로는 지속적으로 유량이 변화하는 하수관에 있어서 그 유량과 침전물의 상대적인 관계를 정확하게 파악하는 것은 사실상 불가능하다.In particular, it is practically impossible to accurately grasp the relative relationship between the flow rate and the sediment in the sewer pipe whose flow rate is continuously changed in the conventional method.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 하수관의 각 개소에 용이하게 설치가 가능하고 하수 유량과 퇴적 침전물을 실시간으로 정밀하게 측정하고 모니터링하도록 함으로써 하수도의 유지 및 보수를 보다 정확하고 신속하게 수행할 수 있도록 하는 응력측정방식의 하수관 침전물 센서 및 모니터링 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a sewage treatment facility that can be installed easily at each location of a sewer pipe and accurately measure and monitor sewage flow rate and sediment deposit in real time, The present invention is directed to a sewage pipe sediment sensor and monitoring system.
본 발명은, 길이방향으로 하수가 유동되는 하수관의 내부에 수직 배치되는 샤프트부, 상기 샤프트부를 회전구동하는 구동부 및 샤프트부의 외주연에 돌출되도록 결합되되 샤프트부에 대해 경사를 가지고 배치되는 하나 이상의 판부로 이루어지고 높이에 따른 응력의 변화를 측정하는 측정부를 포함하며, 상기 측정부는 하수와 침전물의 경계면의 위치에서 샤프트의 회전에 따른 판부의 응력의 변화에 따라 침전물의 높이를 측정하는 하수관 침전물 센서를 제공한다. 따라서, 하수의 특성에 최적화되어 정확한 침전물의 측정이 가능하다.The present invention relates to a sewage pipe having a shaft portion vertically disposed in a sewer pipe through which sewage flows in a longitudinal direction, a driving portion driving the shaft portion to rotate, and at least one plate portion coupled to be protruded from the outer circumference of the shaft portion, And a measuring unit for measuring a change in stress along a height of the shaft. The measuring unit measures a height of the precipitate in accordance with a change in stress of the plate due to rotation of the shaft at a position of an interface between the sewage and the precipitate, to provide. Therefore, it is possible to optimize the characteristics of the sewage and to measure the precise sediment.
상기 구동부는, 샤프트부를 균일한 각속도 및 토크로서 회전시킬 수 있다. 따라서, 비유동성의 침전물에 대하여 응력의 변화를 효율적으로 검출할 수 있다.The driving portion can rotate the shaft portion at a uniform angular velocity and torque. Therefore, it is possible to efficiently detect the change in the stress with respect to the non-flowable precipitate.
또한, 상기 판부는, 샤프트부의 외주방향으로 돌출되되 샤프트부에 대해 경사지도록 결합되는 것이 바람직하다.The plate portion is preferably protruded in the outer circumferential direction of the shaft portion, and is coupled to be inclined with respect to the shaft portion.
일실시예로서, 상기 판부는, 샤프트부의 외주면에 나선형으로 형성되는 나선형판부일 수 있다.In one embodiment, the plate portion may be a helical plate portion formed in a spiral shape on the outer peripheral surface of the shaft portion.
다른 실시예로서, 상기 판부는, 샤프트부의 외주면에서 경사지도록 배치되며 높이방향에서 등간격으로 배열되는 박판으로 이루어지는 스트레이크부일 수 있다.In another embodiment, the plate portion may be a thin plate strike portion arranged to be inclined from the outer circumferential surface of the shaft portion and arranged at regular intervals in the height direction.
한편, 본 발명의 추가적인 개념에 따라, 상기 샤프트부를 따라 승하강되고 마그네트를 구비하는 부유체(220)를 더 포함하며, 상기 샤프트부는 마그네트부에 의하여 접점이 단속되는 복수의 스위칭부(212)들이 높이방향으로 배열될 수 있다. 따라서, 수위의 정확한 측정이 가능하다.According to a further aspect of the present invention, there is further provided a floating
상기 부유체는, 중심측에 샤프트부가 배치되고 승하강시 측정부에 간섭되지 않도록 외주측으로 만곡진 요홈부(221)와, 샤프트부의 외주면에서 높이방향을 따라 형성되는 리브 형태의 가이드부(211)에 대응되는 가이드홈(222)을 구비할 수 있다.The float has a
본 발명은, 상기 하수관의 침전물 센서를 구비하고, 각각의 침전물 센서로부터 수위측정값과 침전물의 높이 정보를 신호처리하고 송신하는 제어및통신부(500) 및 각각의 침전물 센서 측정정보를 수신하여 하수관의 각 개소에 대한 침전물의 상태를 실시간으로 모니터링하는 서버부(300)를 포함하는 침전물 모니터링 시스템을 제공한다.A control and communication unit (500) having a sediment sensor of the sewage pipe and signal processing and transmitting the height measurement value and the height information of the sediment from each sediment sensor, and a control and communication unit And a server unit (300) for monitoring the state of the sediment to each site in real time.
상기 서버부는, 측정정보를 수신하는 침전물모니터링부(310)와, 측정정보로부터 침전물 단면적비율을 산출하는 판단부(320)와, 침전물의 양 또는 비율이 기준값을 초과한 경우 표시장치에서 경보를 발생하도록 하는 경보부(330)를 구비할 수 있다.The server unit includes a
본 발명의 응력측정방식의 하수관 침전물 센서는 소정 지역 범위에 배치되는 각 부위에서 침전물의 양을 정확하게 측정 가능하도록 기능하며, 인력의 각 개소 배치 없이도 실시간으로 측정이 가능하기 때문에 효율적으로 상시간 모니터링이 가능한 효과가 있다.The sewage pipe sediment sensor of the stress measuring method of the present invention functions to accurately measure the amount of sediment in each part disposed in a predetermined area and can perform real-time measurement without disposing each point of the workforce, There is a possible effect.
또한, 판부의 변형에 따른 응력 측정을 통하여 침전물의 높이 측정이 가능하기 때문에 단순한 구조를 가지며 하수관에 최적화된 측정방식을 적용하고 이로써 정확한 침전물량의 검출이 가능한 이점이 있다.In addition, since the height of the sediment can be measured through the stress measurement according to the deformation of the plate portion, the structure having a simple structure can be applied and a measurement method optimized for the sewer pipe can be applied.
한편, 본 발명의 침전물 모니터링 시스템에 따라 각 개소에 침전물 센서가 설치되고 소정의 네트워크망을 통하여 측정정보들이 수집되어 관리되면, 해당 지역에 대한 하수관거의 정보지도를 제공하고 도시 생활에 있어서 집중호우나 월류 등과 같은 다양한 원인으로부터 침수피해를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.Meanwhile, when a sediment sensor is installed at each site according to the sediment monitoring system of the present invention, and measurement information is collected and managed through a predetermined network, information on a sewer pipe is provided to a relevant area, It is possible to prevent flooding damage from various causes such as overflow.
또한, 본 발명의 침전물 모니터링 시스템이 관제형 네트워크망으로 구성됨으로써 소정 지역 범위상에 대한 종합적인 매핑이 가능하고 문제점들을 실시간으로 검출해내고 준설이 요청되는 지역에 대한 파악과 예산의 효율적인 준비 및 분배가 가능하므로 경제성의 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the sediment monitoring system of the present invention is configured as a control network, it is possible to perform comprehensive mapping on a predetermined area range, to detect problems in real time, to identify areas where dredging is requested, It is possible to contribute to the improvement of the economical efficiency.
도 1은 종래기술의 슬러지 수직 채수계에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 개념에 따른 응력측정방식의 하수관 침전물 센서의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 침전물 센서의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 침전물 센서의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 추가적인 개념에 따른 응력측정방식의 하수관 침전물 센서의 모식도이다.
도 6은 본 발명의 침전물 센서에서 샤프트부와 부유체의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 침전물의 모니터링 시스템에 대한 구성도이다.
도 8은 도 7의 서버부를 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view of a prior art sludge vertical sludge water system.
2 is a schematic view of a sewage pipe sediment sensor of a stress measurement system according to the concept of the present invention.
3 is a front view of the precipitate sensor according to the first embodiment of the present invention.
4 is a front view of a sediment sensor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of a sewerage sediment sensor of a stress measurement scheme according to a further concept of the present invention. FIG.
6 is a view for explaining an embodiment of a shaft portion and a float in the precipitate sensor of the present invention.
7 is a block diagram of the monitoring system of the precipitate of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining the server unit of FIG. 7. FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 응력측정방식의 하수관 침전물 센서 및 이를 이용한 침전물의 모니터링 시스템을 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a sewage pipe sediment sensor according to a preferred embodiment of the present invention and a monitoring system for sediments using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.The embodiments described below are merely intended to explain the invention in a manner that allows a person skilled in the art to easily carry out the invention, and thus the scope of protection of the present invention is limited Do not.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification and claims, when a section includes a constituent, it is intended that the inclusion of the other constituent (s) does not exclude other elements unless specifically stated otherwise.
본 발명은 기본적으로, 하수관의 내부에 수직 배치되는 샤프트부와, 샤프트부를 회전구동하는 구동부와, 샤프트부의 외주연에 부설되어 유동저항 또는 물질의 자중에 의한 응력의 변형을 측정함으로써 침전물의 높이를 측정하는 측정부를 포함하여 이루어질 수 있다.The present invention basically comprises a shaft portion vertically disposed in a sewer pipe, a driving portion rotatingly driving the shaft portion, and a deformation of stress caused by flow resistance or self weight of the material attached to the outer circumference of the shaft portion, And a measurement unit for measuring the temperature.
도면에 도시된 예들에서는 대략 단면이 원형이며 길이방향으로 균일한 형태로 이루어지는 하수관을 대상으로 설명하나, 이러한 하수관의 형태나 침전물 센서와의 비율 등은 선택에 따라 다양하게 이루어질 수 있으며, 하수나 침전물의 물성은 본 제한되지 않는다.In the examples shown in the drawings, a sewage pipe having a substantially circular cross section and a uniform shape in the longitudinal direction is described. The shape of the sewage pipe and the ratio of the sewage pipe to the sediment sensor can be variously selected, and sewage or sediment Is not limited to these.
도 2는 본 발명의 개념에 따른 응력측정방식의 하수관 침전물 센서의 모식도이다.2 is a schematic view of a sewage pipe sediment sensor of a stress measurement system according to the concept of the present invention.
하수관(101)에는 소정의 수위를 가지는 하수(102)가 유동되고, 그 저부에는 시간이 지날수록 하수에 포함되는 부유물 내지는 이물질들이 침전되어 침전물(103)의 층을 이루게 된다.
과거 소정의 퇴적물을 측정하는 방식으로 심지를 삽입하여 육안으로 계측하는 방식 또는 광학적인 경로의 시간차를 통하여 거리를 측정하는 방식이 주로 사용되었으나, 이러한 측정방식은 지중에 매설된 하수관의 침전물을 측정하는 데 있어서 부적절하며 특히 혼탁상태의 하수에 적용이 어려운 문제가 있음은 상기한 바와 같다. In the past, the method of measuring the sediment by inserting a wick in the way of measuring a certain sediment, or measuring the distance through a time difference of an optical path was mainly used. However, such a measuring method measures the sediment of a sewer pipe buried in the ground And it is particularly difficult to apply to sewage in a turbid state as described above.
본 발명에서는 하수(102)와 침전물의 비중의 차이가 있음에 착안하여 이를 응력에 의한 변형으로서 기계적인 방식으로 경계를 감지하고 이를 전기적인 신호로서 검출하도록 함으로써 하수관의 침전물 측정에 최적화된 방식을 제시한다.The present invention focuses on the difference in the specific gravity between the sewage (102) and the sediment, and by detecting the boundary by a mechanical method as a strain due to the stress, it is detected as an electrical signal, thereby suggesting an optimum method for measuring the sediment do.
본 발명의 측정부(230)는 스트레인게이지(Strain Gauge)의 방식이 적용되는 것이 바람직하며, 더욱 구체적으로는 샤프트부(210)의 외주연에 돌출되도록 배치되는 박판 형태의 판부들로서 구성되고 흐름저항 또는 비중의 차이에 따라 변형되며 소정의 게이지가 이러한 인장방향의 변형에 따라 길이가 증가하는 기계적인 변형을 전기저항의 증가를 검출함으로써 응력의 변화를 측정하도록 하는 것이다. The
다만, 본 발명은 하수와 침전물의 경계 지점에서 판부에 작용하는 응력의 변화를 측정하면 족하므로 공지의 다양한 스트레인게이지들이 준용 또는 변형되어 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.However, it is apparent to those skilled in the art that various known strain gauges may be applied or modified as long as it is sufficient to measure the change in the stress acting on the plate at the boundary between the sewage and the sediment.
상기된 측정부(230)를 구성하는 판부의 다양한 실시예들에 대하여는 후술하도록 한다.Various embodiments of the plate portion constituting the
하수관(101)에서 하수(102)는 유동이 발생되나 침전물(103)은 대략 비유동상 내지는 저유동상으로 퇴적된 상태이기 때문에 고정된 판부에서 응력의 측정이 어렵다. It is difficult to measure the stress in the fixed plate portion because the flow of sewage is generated in the
이를 고려하여 상기 샤프트부(210)는 수평방향으로 회전동력을 지속적으로 공급받을 수 있으며, 이러한 동력은 구동부(240)로부터 제공될 수 있다.In consideration of this, the
따라서, 샤프트부(210)는 측정부(230)들을 결합하면서 이를 회전지지하는 기능을 수행한다. 또한, 후술될 바와 같이 수위의 측정을 위한 부유체가 구비되는 경우 이를 슬라이딩 가이드할 수 있는 가이드로서 기능할 수도 있다.Accordingly, the
상기 샤프트부(210)는 대략 밀폐된 구성을 가지는 하수관(101)으로부터 신호라인의 인출이 가능하도록 하수관(101)의 상측에 형성되는 소정의 결합홀에 관통 배치될 수 있으며, 샤프트부(210)의 상하단의 고정을 위하여 다양한 공지의 체결구조가 적용될 수 있다.The
상기 샤프트부(210)는 원기둥 형상으로 이루어질 수 있으며, 내부식성이 우수한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 이물질의 흡착 내지는 고착을 방지할 수 있도록 표면처리가 되어 있는 것이 더욱 바람직하다.The
상기 샤프트부(210)의 상단 인출부위 측에는 구동부(240)가 결합될 수 있으며, 구동부(240)는 외부의 제어입력을 받아 샤프트부(210)를 회전시킴으로써 지속적으로 판부와 대기 및/또는 하수 및/또는 침전물과의 접촉부위가 변화될 수 있도록 한다.The driving
상기 구동부(240)는 제어전압을 통하여 일정한 토크 및 각속도를 가지고 회전할 수 있으며, 상기 각속도는 하수의 흐름에 비하여 판부의 선속도가 더 낮도록 이루어지는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 구동부(240)는 모터와 감속기가 결합된 형태로서 구성될 수 있다.The driving
즉, 측정부(230)를 이루는 판부가 지속적으로 회전되어 위치가 이동되면 각각의 경계면에서 응력의 변화가 발생할 수 있고 이는 저항값의 변화로 검출될 수 있음은 상기한 바와 같다. 따라서, 본 발명의 측정부(230)에서 응력측정방식이 적용되는 경우 단순한 구조를 통하여 대기와 하수의 경계면의 위치인 수위와, 하수와 침전물의 경계면의 위치인 침전물의 높이를 동시에 측정할 수 있는 것이다.That is, when the plate portion constituting the measuring
그런데, 단일 또는 복수의 판부들로 구성되고 이러한 판부가 수평방향으로 배치되는 경우 실질적으로 응력의 변화에는 영향을 미치지 못한다. 따라서, 샤프트부(210)의 회전되는 구성에 있어 필연적으로 수평방향에 대한 판부의 소정의 각도의 형성이 필요하다.However, when the plate portion is constituted by a single or a plurality of plate portions and is arranged in a horizontal direction, substantially no change in the stress is affected. Therefore, in the rotated configuration of the
예를 들어, 복수의 판부들이 샤프트부(210)의 외주방향으로 돌출되고 높이방향으로 배열됨으로써 회전에 따른 응력을 측정하는 경우도 고려될 수 있을 것이다. 다만, 이러한 경우 회전에 따른 응력의 변화가 의미를 가지지 못하므로 판부는 축방향에 대하여 수평하거나 수직하지 않은 경사를 최소한 일부분에서 가지는 것이 바람직하다.For example, a case where a plurality of plate portions are projected in the outer circumferential direction of the
이렇게 침전물의 높이가 측정되어 측정정보로 제공되면 하수관(101)의 단면적에 대한 침전물의 단면적 비율인 침전물 단면적비율이 정의될 수 있으며, 이렇게 산출된 침전물 단면적비율이 기준값 이상인 경우 하수의 유동에 지장을 주는 것으로 보아 관리자가 이를 확인할 수 있도록 함으로써 해당 지점에 대한 준설작업이 가능하다.When the height of the sediment is measured and provided as measurement information, the ratio of the sediment cross-sectional area, which is the ratio of the cross-sectional area of the sediment to the cross-sectional area of the
이렇게 파악된 침전물의 높이에 따라 침전물 단면적비율을 산출하고 이를 통하여 소정 지점에 대한 경보 또는 알림을 위한 시스템과 관련하여서는 후술하도록 한다.A system for calculating the ratio of the cross-sectional area of the precipitate to the height of the precipitate thus detected and thereby alerting or notifying the predetermined point will be described later.
상기 침전물 단면적비율은 아래의 식으로 정리될 수 있다.The ratio of the cross-sectional area of the precipitate can be summarized by the following equation.
이러한 침전물 단면적비율은 원형이며 균일한 직경(D)을 가지는 하수관(101)에 적용될 수 있으며, 다른 형태의 하수관(101)의 경우는 이에 적절하게 소정 제어부 내지는 서버부의 알고리즘만을 변경하여 산출될 수 있다. 또한, 침전물의 높이(h) 대략 수평상태로 균일하게 퇴적되는 것을 기본으로 하나 어느 정도의 불균일한 표면상태의 정도는 침전이 어느 정도 이루어진 기준값을 대상으로 준설이 필요한지 여부의 판단이 중요하므로 무시할만하다.This ratio of the cross-sectional area of the sediment can be applied to the
한편, 기본적인 하수의 처리용량은 대략 수위비율도로 판단하는 것이 통상이었는데 이는 하수관(101)의 직경에 대한 수위로서 정의될 수 있다. 본 발명의 개념에 따르는 경우 일시에 침전물의 높이와 하수의 수위를 측정하므로 이러한 수위비율도 또한 정확하게 검출될 수 있을 것이다.On the other hand, the treatment capacity of the basic wastewater was ordinarily determined by the water level ratio, which can be defined as the water level with respect to the diameter of the
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 침전물 센서의 정면도이다.3 is a front view of the precipitate sensor according to the first embodiment of the present invention.
상술한 바와 같이 측정부(230)를 구성하는 판부들은 박판의 형태로 이루어지고 흐름저항 또는 비중의 변화를 감지하여 변형하면서 전기적인 변화로서 측정신호를 발생하도록 한다. As described above, the plate portions constituting the measuring
이를 위하여 판부가 샤프트부(210)에 대해 경사지도록 배치하는 것이 바람직하며, 본 발명의 제1실시예에서는 판부가 샤프트부(210)의 외주연에 나선 형태로 형성되는 경우를 제공한다.For this purpose, it is preferable to arrange the plate portion so as to be inclined with respect to the
도시된 바와 같이 판부가 나선형판부(231)로서 이루어지고 샤프트부(210)의 외면에서 나사산과 같은 형태로 돌출 배치된다. 이때, 상기 나선형판부(231)은 단일의 박판으로서 이루어질 수 있고, 복수의 박판이 나선형으로 배열되는 경우도 고려될 수 있다.As shown in the figure, the plate portion is formed as a
이렇게 소정의 피치를 가지고 나선형으로 배치되는 경우 구동부(240)에 의한 회전에 따라 각 경계부위에서 응력의 차이가 발생하므로 소정의 높이에서 응력의 차이가 명확하게 발생된 지점을 침전물의 높이 내지는 수위로서 판단할 수 있도록 하는 것이다.When the spiral shape is arranged at a predetermined pitch, a difference in stress is generated on each boundary portion according to the rotation by the driving
다만, 상기와 같이 샤프트부(210)에 박판을 나선형으로 배치하는데 생산 공정상의 문제와 유지보수성에 문제가 발생할 여지가 있으므로 본 발명의 제2실시예에서는 이를 개선할 수 있는 개념을 제공한다.However, since a thin plate is spirally arranged on the
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 침전물 센서의 정면도이다.4 is a front view of a sediment sensor according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2실시예에서는 박판 형태로 형성되는 복수의 판부들이 샤프트부(210)에 대해 경사지도록 배치되고 높이방향으로 등간격으로 배열되는 경우를 설명한다.In the second embodiment of the present invention, a case in which a plurality of plate portions formed in a thin plate shape are arranged to be inclined with respect to the
이러한 판부는 스트레이크부(234)로 정의하며, 도시된 사항과 같이 반원 판형 내지는 호형 판형으로 형성될 수 있다.The plate portion is defined as a
상기된 나선형태와 마찬가지로 스트레이크부(234)는 구동부(240)에 의하여 샤프트부(210)가 회전되면 지속적으로 하수(102) 및 침전물(103)과의 마찰부위가 변화하면서 변형할 수 있다.The
이러한 각 개소의 변형은 높이에 따라 응력의 차이로서 검출될 수 있으며 경계면의 높이를 측정할 수 있다.The strain at each of these locations can be detected as the difference in stress along the height and the height of the interface can be measured.
상기된 본 발명의 실시예들에 따른 판부들은, 침전물(103)과 접촉되는 부위에서 처짐과 같은 변형이 발생되고 하수에 마찰되는 측에서는 변형이 비교적 적다. 이는 비중 및 흐름저항의 차이에 기인한 것으로 이해될 수 있다.The plate portions according to the embodiments of the present invention described above are deformed such as sagging at a portion contacting with the precipitate 103 and are relatively less deformed at the side where the plate is rubbed with sewage. It can be understood that this is due to difference in specific gravity and flow resistance.
이러한 판부들은 박판이되 내구성을 고려하여 스테인레스 또는 이를 포함하는 재질로서 이루어지는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.These plate parts are preferably thin plates and made of stainless steel or a material containing them in consideration of durability, but are not limited thereto.
각각의 판부 또는 판부의 각각의 위치에 설정된 간격으로 게이지부(235)가 배치되어 응력의 변화량을 전기적인 신호로서 출력할 수 있고, 이러한 측정신호는 샤프트부(210)의 내부에 배치되는 신호라인(미도시)를 통하여 상측으로 인출될 수 있다.The
이러한 판부의 응력 변화에 대한 민감도를 환경에 적합하게 적용하는 경우 유량와 유속의 측정에도 적용될 수 있다.If the sensitivity of the plate to stress changes is applied to the environment, it can be applied to measurement of flow rate and flow rate.
이를 위하여 상기 구동부(240)에 인접되는 측에는 신호의 출력을 위한 포트부(미도시)가 더 구비될 수 있다. 상기 포트부는 소정의 단자를 구비하여 후술될 바와 같은 제어장치 또는 통신장치와 신호를 입출력할 수 있다. 상기 포트부의 일례로서 외부 유선통신이 가능하도록 RS232포트가 형성될 수 있으나 이러한 포트부의 구성은 선택적이다.To this end, a port (not shown) for outputting a signal may further be provided on a side adjacent to the
도 5는 본 발명의 추가적인 개념에 따른 응력측정방식의 하수관 침전물 센서를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a view for explaining a sewerage sediment sensor of a stress measurement method according to a further concept of the present invention.
상술한 바와 같이 본 발명의 응력측정 방식을 적용한 장치의 경우, 판부의 응력값의 변화를 통하여 경계면에 대한 검출이 가능하기 때문에 이상적으로는 수위와 침전물 높이에 대한 일시적인 취득이 가능하다. As described above, in the case of the apparatus to which the stress measuring method of the present invention is applied, since the boundary surface can be detected through the change of the stress value of the plate portion, it is possible to temporarily acquire the water level and the height of the sediment.
수면의 경우 그 변화가 크고 박판에 의한 변형의 정도가 비교적 작을 수 있기 때문에 수위측정에 있어서 이를 보완하는 개념이 필요할 수 있다.In the case of water surface, the change is large and the degree of deformation by thin plate may be relatively small.
따라서, 본 발명의 추가적인 실시예에서 하수의 수위에 의하여 샤프트부(210)를 따라 승하강될 수 있는 부유체(220)를 더 구비할 수 있다.Accordingly, in a further embodiment of the present invention, it is possible to further comprise a
이에 따라 하수(102)의 수위는 주로 부유체(220)의 샤프트부(210)에 대한 승하강의 높이로서 측정하고, 침전물(103)의 침전량 내지 높이는 응력의 변화를 통하여 측정할 수 있다.Accordingly, the water level of the
하수(102)의 수위를 측정함에 있어서 소정의 고정된 하수관(101)의 개소에 비접촉식의 음향이나 광을 이용하는 경우도 고려될 수 있다. 이러한 비접촉의 수위측정방식의 경우 거품, 스컴(Scum), 소용돌이 또는 온도 등의 다양한 요인들의 영향을 받기 때문에 측정의 부정확성이 높다. 따라서, 본 발명에서는 수위에 대해서는 물리적인, 더욱 정확하게는 부력을 이용한 승하강 방식을 적용함으로써 부력의 중심점에 대하여 정확하게 수위를 측정하도록 하는 개념을 제시한다.A case where non-contact type sound or light is used for a predetermined fixed
여기서, 하수의 수위는 부유체(220)에 의하여 측정된 높이와 측정부(230)에서 측정된 대기와 하수의 경계면의 측정정보가 상호 보완적으로 해석되어 산출될 수도 있음은 물론이다.It should be noted that the water level of the sewage water may be calculated by complementarily interpreting the height measured by the
이때, 상기 샤프트부(210)는 부유체(220)의 승하강을 위한 가이드부로서 기능하게 된다.At this time, the
도면에서 높이를 지칭하는 부호들은 각각 아래와 같이 정의될 수 있다.In the drawings, the reference numerals denoting heights may be defined as follows.
D: 하수관거의 직경D: Diameter of the sewer pipe
ℓ: 부유체의 위치(수위)ℓ: Position of float (level)
h: 침전물의 높이h: height of sediment
Dw: 수위와 침전물 사이의 거리Dw: distance between water level and sediment
하수(102)의 경우 소정의 유속과 유량을 가지고 어느 일방에서 타방으로 진행되며 부유체(220)는 이러한 하수(102)의 수면측에서 부유하면서 수위를 측정하도록 기능한다. 따라서, 상기 부유체(220)는 전체적으로 최소한 물보다는 비중이 작다.In the case of the
상기 부유체의 경우 하수관(101)에서 하수의 수위가 없는 경우 즉, 유량이 없는 경우에는 침전물(103)이 배치되는 부위까지 하강될 수 있다. 부유체(220)의 보호를 위하여 샤프트부(210)의 하단측에는 더이상의 하향 이동 방지를 위한 스토퍼(미도시)가 더 구비될 수 있다.In the case of the float, in the case where there is no sewage water level in the
도 6은 본 발명의 응력측정방식의 하수관 침전물 센서에서 부유체 및 샤프트의 구체적인 실시예를 설명하기 위한 평단면도이다.FIG. 6 is a plan sectional view for explaining a concrete example of a float and a shaft in a sewer pipe sediment sensor of the stress measuring method of the present invention. FIG.
상기 부유체(220)의 형태는 선택적이나, 본 발명의 개념의 경우 샤프트부(210)가 응력변화의 측정을 위하여 일정한 각변위를 가지고 회전하기 때문에 회전에 의하여서도 수류에 대해 일정한 형태를 유지하는 것이 구조적인 안정성을 위하여 바람직하다.Although the shape of the
이를 고려하면, 상기 부유체(220)는 전체적으로 원반 내지는 원통 형태로 이루어질 수 있으며, 샤프트부(210)를 내주측 관통홀에 배치하여 상호 동심원으로 배치되는 것이 더욱 바람직하다.In consideration of this, the
상기된 측정부에 대한 제2실시예를 적용하면, 측정부(230)가 배치되는 부위에는 측정부에 간섭되지 않는 이격 간격을 가지는 요홈부(221)가 형성될 수 있다.According to the second embodiment of the present invention, a
또한, 하수의 유동이나 샤프트부(210)의 회전에 따라 수직 위치 외에 변위가 발생하지 않도록 샤프트부(210)에는 높이방향을 따라 형성된 리브 형태의 가이드부(211)가 배치되고 부유체(220)에는 이에 대응되어 상하방향으로 슬라이딩 가이드될 수 있는 가이드홈(222)이 형성될 수 있다.A
또한, 상기 부유체(220)의 몸체에는 내주측에서 소정의 접점을 단속할 수 있도록 자기력의 발생이 가능한 마그네트(232)가 배치될 수 있다.The body of the float (220) may be provided with a magnet (232) capable of generating a magnetic force so as to intercept a predetermined contact from the inner peripheral side.
상기 마그네트(232)는 중심측 가이드홀부(참조번호 미표시)의 내주연을 따라 소정의 위치에 배치될 수 있으며 선택에 따라 하나 이상이 원주방향에서 등간격으로 배치되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 도시된 예에서는 두 개의 자성체가 배치되는 경우가 나타나 있으며 본 발명은 부유체(220)가 유수에 대하여 방향성을 유지하기 때문에 어느 일방에만 배치하는 경우도 고려할 수 있다.The
이러한 부유체(220)의 움직임은 마그네트(232)의 이동으로 이어지고 이에 따라 동작되는 스위칭부(212)가 샤프트부(210)에 형성될 수 있다.The movement of the
상기 스위칭부(212)는 리드스위치(Reed switch)로서 구성되는 것이 생산의 효율성과 내구성을 위하여 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 리드스위치는 금속 자성체편을 소정의 밀봉 구조에 봉하고 전자기력에 의하여 접점을 개폐하는 스위치이며, 소형으로 구성할 수 있는 장점을 가진다. The
이러한 리드스위치는 부피가 작기 때문에 샤프트부(210)의 각개소에 배열하기 유리하고 또한 부식이나 오염의 가능성이 높은 하수처리 환경에서 내구성 면에서도 이점이 있다.Since the reed switch has a small volume, it is advantageous to arrange the reed switch at each position of the
상기 스위칭부(212)의 배열은 선택에 따라 다양하게 이루어질 수 있으며, 측정 높이 단위의 분해능력 요구에 따라 그 밀집도도 서로 달리할 수 있다. 다양한 환경에의 적응성과 정확성을 고려하여 사선형태로 배열하는 경우도 고려해볼 수 있다.The arrangement of the switching
한편, 도 7은 본 발명의 침전물의 모니터링 시스템에 대한 구성도이다.7 is a configuration diagram of the monitoring system of the precipitate of the present invention.
상술된 응력측정방식의 하수관 침전물 센서는 하수관거의 각 개소에 설치되어 각 부위의 침전물의 침전량을 상시적으로 측정할 수 있으며, 이러한 정보에 의하여 수위비율도와, 특히 침전물 단면적비율이 산출될 수 있다.The sewage pipe sediment sensor of the stress measurement method described above can be installed at each place of the sewer pipe to constantly measure the sedimentation amount of the sediment at each site. Based on this information, the water level ratio and especially the sediment cross sectional area ratio can be calculated.
이러한 침전물 단면적비율에 대한 동시적이고 실시간의 모니터링의 개념은 종래에 적용될 수 없었음에 유의하여야 한다.It should be noted that the concept of simultaneous and real-time monitoring of the sediment cross-sectional area ratio could not be applied conventionally.
이렇게 각 개소의 침전물 센서(100)는 전체적인 하수관 체계를 전체적으로 실시간 모니터링할 수 있는 시스템을 구성할 수 있으며, 이러한 침전물 모니터링 시스템은 각 위치별로 하수유량과 문제점 등을 파악하여 신속한 대응이 가능하도록 기능하게 된다.Thus, the
이를 위하여, 하수관(101)의 선택된 위치에는 복수의 침전물 센서(100)들이 배치되어 각각 수위와 침전물의 높이를 측정할 수 있고, 이러한 측정정보는 서버부(300)를 통하여 수집되고 소정의 산출식들이 연산될 수 있다.For this purpose, a plurality of
상기 서버부(300)와의 통신을 위하여 각각의 침전물 센서(100) 또는 소정 세트를 구성하는 침전물 센서(100)의 집합들은 제어및통신부(500)와 연결될 수 있다. For the communication with the
기본적으로, 상기 제어및통신부(500)는 주로 리드스위치인 스위칭부(212)에 의한 수위측정값과, 응력변화를 측정하는 측정부(230)에 의한 침전물의 높이 정보를 수신하여 신호화하고 이를 서버부(300)로 송신하도록 기능한다. 경우에 따라 제어부와 통신부는 분리되는 구성으로 이루어질 수도 있음은 물론이다. 이때, 각각의 침전물 센서(100)가 제어부를 구비하고 통신부는 소정의 집합 단위로서 정보를 송출하도록 기능할 수도 있다.Basically, the control and
상기 제어및통신부(500)에서 통신부는 게이트웨이로 구성될 수 있으며, 연속적으로 또는 정해진 샘플링 주기로서 측정정보를 서버부(300)로 송출할 수 있도록 기능할 수 있으며, 이를 위하여 제어및통신부(500)는 소정의 유무선 통신모듈을 구비할 수 있으며, 통신방식으로 기존의 이동통신망을 이용한 CDMA방식, 3G, 4G방식은 물론, 802.11 무선 LAN, GSM, UMTS 등의 무선링크방식을 포함할 수 있다. 또한, 다양한 RF신호를 이용한 송수신방식은 물론, RFID, NFC, 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth) 또는 IR을 이용한 근거리 통신방식도 무선연결의 형태로 고려될 수 있을 것이다.In the control and
이러한 제어및통신부(500)는 중계망(400)을 통하여 서버부(500)로 연결될 수 있다. 여기서, 중계망은 CDMA 활용이 가능한 이동통신 기지국이나 소정의 전파로 구성되는 네트워크일 수 있으며 다양한 형태의 통신 장비 또는 전파망을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The control and
또한, 상기 서버부(300)는 네트워크서버일 수 있으며, 경우에 따라 노트북, PC, 스마트폰, 태블릿과 같은 통신모듈, 정보처리모듈과 디스플레이를 구비하는 이동형의 장치일 수 있다.Also, the
도 8은 본 발명의 침전물 모니터링 시스템에서 서버부의 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.8 is a block diagram for explaining an embodiment of a server unit in the sediment monitoring system of the present invention.
상기 서버부(300)는 침전물모니터링부(310)를 구비할 수 있고, 각각의 침전물 센서(100)로부터의 측정정보 또는 제어및통신부(500)로부터의 산출정보를 수신하여 종합하도록 기능한다.The
이를 위하여 침전물모니터링부(310)는 각각의 침전물 센서(100)에 대한 좌표정보 또는 고유식별번호를 할당하여 개별적인 위치별로 정보를 분류하고 이를 소정의 맵(Map) 상에 매핑함으로써 도시의 하수관의 전체적인 모니터링이 가능하도록 할 수 있다.For this purpose, the
또한, 판단부(320)를 구비하고 각각의 침전물 센서(100)로부터의 측정정보를 수신하여 침전물 단면적비율 및/또는 수위비율도와 같은 하수관거의 정상상태 여부의 판단 근거가 되는 산출값을 도출할 수 있다. 이러한 산출값들은 직접 제어및통신부(500)로부터 송신될 수도 있음은 상기와 같다.In addition, a
또한, 상기 판단부(320)는 산출된 값들로부터 하수관의 소정 위치에 대한 위험이나 임계값 도달 여부에 대한 경보 여부를 판단하고, 경보부(330)를 통하여 관리자에게 정비 또는 준설의 필요성에 대한 알림 기능을 수행할 수 있다.In addition, the
상기 경보부(330)는 시각적 또는 청각적인 방식으로 표시장치에서 관리자에 대한 알림 기능을 수행하도록 할 수 있다. 이를 위하여 경보부(330)는 소정의 경보장치(미도시)와 연결될 수 있다.The
상기된 응력측정방식의 하수관 침전물 센서는 소정 지역 범위에 배치되는 각 부위에서 침전물의 양을 정확하게 측정 가능하도록 기능하며, 인력의 각 개소 배치 없이도 실시간으로 측정이 가능하기 때문에 상시간 모니터링이 가능한 이점을 제공한다.The sewage pipe sediment sensor of the stress measuring method described above functions to accurately measure the amount of sediment in each part disposed in a predetermined area and can perform real-time measurement without placing each part of the workforce, to provide.
또한, 판부의 변형에 따른 응력 측정을 통하여 침전물의 높이 측정이 가능하기 때문에 단순한 구조를 가지며 하수관에 최적화된 측정방식을 적용하고 이로써 정확한 침전물량의 검출이 가능하도록 한다.In addition, since the height of the sediment can be measured through the stress measurement according to the deformation of the plate portion, a simple structure and a measurement method optimized for the sewer pipe are applied, thereby enabling accurate sediment amount detection.
이렇게, 각 개소에 침전물 센서가 설치되고 소정의 네트워크망을 통하여 측정정보들이 수집되어 관리되면, 해당 지역에 대한 하수관거의 정보지도를 제공하고 도시 생활에 있어서 집중호우나 월류 등과 같은 다양한 원인으로부터 침수피해를 미연에 방지할 수 있는 이점을 가진다..Thus, when the sediment sensors are installed at each site and the measurement information is collected and managed through a predetermined network, information on the sewer pipe is provided to the relevant area, and in the urban life, flood damage from various causes such as heavy rainfall and overflow It is advantageous in that it can be prevented beforehand.
또한, 본 발명의 침전물 모니터링 시스템이 관제형 네트워크망으로 구성됨으로써 소정 지역 범위상에 대한 종합적인 매핑이 가능하고 문제점들을 실시간으로 검출해내고 준설이 요청되는 지역에 대한 파악과 예산의 효율적인 준비 및 분배가 가능하므로 경제성의 향상에도 기여할 수 있다.In addition, since the sediment monitoring system of the present invention is configured as a control network, it is possible to perform comprehensive mapping on a predetermined area range, to detect problems in real time, to identify areas where dredging is requested, It is possible to contribute to the improvement of the economical efficiency.
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.In the foregoing, the present invention has been described in detail based on the embodiments and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the content of the following claims.
100...침전물 센서 101...하수관
102...하수 103...침전물
210...샤프트부 211...가이드부
212...스위칭부 220...부유체
221...요홈부 222...가이드홈
222...테일부 230...측정부
231...나선형판부 232...스트레이크부
235...게이지부 240...구동부
231...가이드홀부 232...마그네트
240...구동부 300...서버부
310...침전물모니터링부 320...판단부
330...경보부 400...중계망
500...제어및통신부100 ...
102 ...
210 ...
212 ... switching
221 ...
222 ...
231 ...
235 ...
231 ... guide
240 ... driving
310 ...
330 ...
500 ... control and communication section
Claims (8)
상기 샤프트부를 회전구동하는 구동부(240); 및
샤프트부의 외주연에 돌출되도록 결합되되 샤프트부에 대해 경사를 가지고 배치되는 하나 이상의 판부로 이루어지고 높이에 따른 응력의 변화를 측정하는 측정부(230);를 포함하며,
상기 측정부는,
하수와 침전물의 경계면의 위치에서 샤프트의 회전에 따른 판부의 응력의 변화에 따라 침전물의 높이를 측정하는 하수관 침전물 센서.
A shaft portion (210) vertically disposed inside the sewage pipe through which the sewage flows in the longitudinal direction;
A driving unit 240 for rotating the shaft unit; And
And a measuring unit (230) coupled to the outer periphery of the shaft portion and configured to measure a change in stress according to a height, the at least one plate portion having an inclination with respect to the shaft portion,
Wherein the measuring unit comprises:
A sewage sludge sensor that measures the height of a sediment in response to a change in plate stress due to rotation of the shaft at the interface between sewage and sediment.
상기 구동부는,
샤프트부를 균일한 각속도 및 토크로서 회전시키는 것을 특징으로 하는 하수관 침전물 센서.
The method according to claim 1,
The driving unit includes:
And the shaft portion is rotated as a uniform angular velocity and torque.
상기 판부는,
샤프트부의 외주면에 나선형으로 형성되는 나선형판부(231)인 것을 특징으로 하는 하수관 침전물 센서.
The method according to claim 1,
The plate portion,
And a spiral plate portion (231) formed in a spiral shape on the outer peripheral surface of the shaft portion.
상기 판부는,
샤프트부의 외주면에서 경사지도록 배치되며 높이방향에서 등간격으로 배열되는 박판으로 이루어지는 스트레이크부(234)인 것을 특징으로 하는 하수관 침전물 센서.
The method according to claim 1,
The plate portion,
And a strut portion (234) formed of a thin plate arranged to be inclined from the outer circumferential surface of the shaft portion and arranged at regular intervals in the height direction.
상기 샤프트부를 따라 승하강되고 마그네트를 구비하는 부유체(220);를 더 포함하며,
상기 샤프트부는,
마그네트부에 의하여 접점이 단속되는 복수의 스위칭부(212)들이 높이방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 하수관 침전물 센서.
The method according to claim 1,
And a float (220) raised and lowered along the shaft portion and having a magnet,
The shaft portion
And a plurality of switching parts (212) for which the contacts are interrupted by the magnet part are arranged in the height direction.
상기 부유체는,
중심측에 샤프트부가 배치되고 승하강시 측정부에 간섭되지 않도록 외주측으로 만곡진 요홈부(221)와, 샤프트부의 외주면에서 높이방향을 따라 형성되는 리브 형태의 가이드부(211)에 대응되는 가이드홈(222)을 구비하는 것을 특징으로 하는 하수관 침전물 센서.
6. The method of claim 5,
The sub-
A guide groove 211 is formed on the outer peripheral surface of the shaft portion so as not to interfere with the measurement portion of the ascending / descending movement, and a guide groove 211 222). ≪ / RTI >
각각의 침전물 센서로부터 수위측정값과 침전물의 높이 정보를 신호처리하고 송신하는 제어및통신부(500); 및
각각의 침전물 센서 측정정보를 수신하여 하수관의 각 개소에 대한 침전물의 상태를 실시간으로 모니터링하는 서버부(300);를 포함하는 침전물 모니터링 시스템.
A sediment sensor of a sewage pipe according to any one of claims 1 to 6,
A control and communication unit (500) for signal processing and transmitting the level measurement value and the height information of the sediment from each sediment sensor; And
And a server unit (300) for receiving the respective sediment sensor measurement information and monitoring in real time the state of the sediment to each part of the sewer pipe.
상기 서버부는,
측정정보를 수신하는 침전물모니터링부(310)와, 측정정보로부터 침전물 단면적비율을 산출하는 판단부(320)와, 침전물의 양 또는 비율이 기준값을 초과한 경우 표시장치에서 경보를 발생하도록 하는 경보부(330)를 구비하는 것을 특징으로 하는 침전물 모니터링 시스템.
8. The method of claim 7,
The server unit,
A determination unit (320) for calculating a ratio of the cross-sectional area of the sediment from the measurement information; an alarm unit (320) for generating an alarm in the display device when the amount or ratio of the sediment exceeds a reference value 330). ≪ / RTI >
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