KR101926597B1 - 하수처리시설의 관리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하수처리시설의 관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원격지에 위치하는 하수처리시설의 상황을 실시간으로 확인할 수 있어 하수처리시설을 구성하는 장치 및 주요 구성의 이상 상태를 발생시 이를 신속하게 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 각 장치 및 주요 구성의 수명을 예측할 수 있어 이상이 발생하기 전에 미리 대처할 수 있게 하는 하수처리시설의 관리 시스템에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하수처리시설과, 상기 하수처리시설과 통신으로 연결되는 클라우드 서버로 이루어지고, 상기 클라우드 서버는 하수처리시설으로부터 상태 정보를 수신받아 관리자에게 통보하는 것을 특징으로 한다.

Description

하수처리시설의 관리 시스템{a managing system for a disposal apparatus of an individual sewage}
본 발명은 하수처리시설의 관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원격지에 위치하는 하수처리시설의 상황을 실시간으로 확인할 수 있어 하수처리시설을 구성하는 장치 및 주요 구성의 이상 상태를 발생시 이를 신속하게 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 각 장치 및 주요 구성의 수명을 예측할 수 있어 이상이 발생하기 전에 미리 대처할 수 있게 하는 하수처리시설의 관리 시스템에 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 자연환경오염을 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, SS 등 데이터를 현장에서 신속 정확하게 감지하여 적기에 고장수리, 지도점검, 유지보수 등의 선별적 조치를 취하지 않으면, 개인하수처리시설 주변의 하천, 지하수등 2차 오염 사고를 초래할 수 있다.
그래서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 한국등록특허 제10-1694428호에 기재된 기술이 제안되었는데, 그 기술적 특징은 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)(120)와; 적어도 1개 이상의 상기 로컬송신기(LTU)(120)와 무선통신하도록 미리 설정된 ID와 미리 설정된 통신채널주파수를 활용하여 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 수집하는 적어도 1개 이상의 로컬중계안테나(LRA)(130); 적어도 1개 이상의 상기 로컬중계안테나(LRA)(130)와 폴링(polling)방식으로 유선통신하여 순차적으로 해당 개인하수처리시설(110)의 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 읽어와서 휴대전화통신망과 인터넷을 경유하여 해당 개인하수처리시설(110)의 상기한 하수처리용 센서의 감지정보를 외부로 전송하는 로컬중계제어기(LRC)(140); 및 상기 로컬중계제어기(LRC)(140)와 통신하여 수신한 해당 개인하수처리시설(110)의 상기한 하수처리용 센서의 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 표시장치에 해당 개인하수처리시설(180)의 위치정보와 그 이상내용을 알리는 감시화면(151)을 표시하는 중앙감시처리서버(CMPS)(150);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그런데, 한국등록특허 제10-1694428호에 기재된 기술은 광역으로 각기 다른 소재주소에 설치되어 있는 다수의 개인하수처리시설에 이상이 발생하였을 때, 해당 개인하수처리시설의 위치와 이상 내용을 확인할 수 있는 장점은 있으나, 고장 또는 이상이 발생하기 전에는 이를 미리 확인할 수 없고 이상이 발생한 후에만 이를 감지할 수 있기 때문에 이상 상황에 대응하기 전에 이미 개인하수처리시설 주변의 하천, 지하수 등에 2차 오염 사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
한국등록특허 10-1694428
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 하수처리시설의 상황을 클라우드 서버를 통하여 실시간으로 확인할 수 있어 소수의 인원으로도 각 하수처리시설을 구성하는 장치들에 이상이 발생할 경우 이를 신속하게 확인하여 대처할 수 있을 뿐만 아니라, 하수처리시설을 구성하는 장치 및 주요 구성의 수명을 예측할 수 있어 이상이 발생하기 전에 미리 해당 장치 또는 장치의 주요 구성을 교체할 수 있게 하여 주변 환경에 악영향을 끼치는 것을 안정적으로 방지할 수 있는 하수처리시설의 관리 시스템을 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 각 하수처리시설에서 전송되는 장치 및 주요 구성들의 실시간 상태를 클라우드 서버에 구비되는 데이터 베이스에 저장하는데, 클라우드 서버에는 데이터 베이스에 저장된 빅데이터를 분석하여 각 장치 또는 장치의 주요 구성의 수명을 단축시키는 요인과 단축시키는 정도를 학습하는 학습모듈을 구비함으로써, 하수처리시설의 사용 환경에 따라 하수처리시설을 구성하는 장치 및 주요 구성의 수명을 보다 정확하게 확인할 수 있는 하수처리시설의 관리 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 부하감지센서를 통하여 감지한 소모전류의 변화 패턴을 분석하여 하수처리시설을 구성하는 각 장치들의 베어링의 손상, 필터의 오염, 운전타이머의 고장, 레벨 센서의 고장 등을 정확하게 확인할 수 있는 하수처리시설의 관리 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;
하수처리시설과, 상기 하수처리시설과 통신으로 연결되는 클라우드 서버로 이루어지고, 상기 클라우드 서버는 하수처리시설으로부터 상태 정보를 수신받아 관리자에게 통보하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하수처리시설은 하수가 정화되는 탱크와, 정화된 하수를 배수하기 위한 배수펌프와, 상기 탱크로 기포를 공급하기 위한 공기공급장치와, 상기 클라우드 서버와 통신으로 연결되는 제1통신모듈과, 하수처리시설의 상태를 감지하기 위한 상태 감지부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 상태 감지부는 상기 배수펌프와 연결되어 하수의 이동량을 감지하는 제1유량센서와, 상기 공기공급장치와 연결되어 공기의 이동량을 감지하는 제2유량센서와, 상기 탱크에 수용된 하수의 수위를 감지하기 위한 수위센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상태 감지부는 상기 배수펌프 및 공기공급장치에서 발생하는 소리를 감지하기 위한 소음 센서와, 상기 배수펌프 및 공기공급장치에서 발생하는 진동을 감지하기 위한 진동 센서와, 상기 배수펌프 및 공기공급장치에 가해지는 부하를 감지하기 위한 부하 감지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클라우드 서버는 상기 제1통신모듈과 통신으로 연결되고, 관리자에게 하수처리시설의 실시간 상황을 전달하는 제2통신모듈과, 상기 제2통신모듈을 통하여 수신한 상태 감지부의 측정 정보를 저장하는 데이터 베이스와, 상기 제2통신모듈을 통하여 수신한 정보를 분석하여 배수펌프 및 공기공급장치의 고장을 감지하는 고장감지모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 클라우드 서버에는 상기 데이터 베이스에 저장된 측정 정보를 통하여 하수처리시설을 구성하는 구성들의 수명을 감축하는 원인과 감축되는 정도를 분석하는 학습모듈이 더 구비되고, 상기 학습모듈에서 판단한 정보에 따라 하수처리시설을 구성하는 구성들의 수명을 실시간으로 판단하는 수명 감지 모듈이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 데이터 베이스에는 배수펌프, 공기공급장치, 배수펌프 및 공기공급장치의 주요 구성의 교체 및 수리 이력이 저장되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 학습모듈은 데이터 베이스에 저장된 배수펌프 및 공기공급장치의 구동시간, 배수펌프 및 공기공급장치에서 발생하는 소리와 진동, 배수펌프에 가해지는 부하의 크기, 교체 및 수리 이력의 정보를 분석하여 측정한 상황 중에서 수명이 줄어드는 상황을 판단하고 해당 상황에서 줄어드는 수명의 정도를 판단하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 상태 감지부에는 상기 탱크의 내부 온도를 감지하기 위한 온도감지센서가 더 구비되고, 상기 탱크에는 내부에 수용된 하수를 가열하거나 냉각시키기 위한 온도조절장치가 더 구비되어, 상기 온도감지센서에서 감지한 현재 온도에 따라 하수의 온도를 설정된 온도로 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 다수의 하수처리시설의 상황을 클라우드 서버를 통하여 실시간으로 확인할 수 있어 소수의 인원으로도 각 하수처리시설을 구성하는 장치들에 이상이 발생할 경우 이를 신속하게 확인하여 대처할 수 있을 뿐만 아니라, 하수처리시설을 구성하는 장치 및 주요 구성의 수명을 예측할 수 있어 이상이 발생하기 전에 미리 해당 장치 또는 장치의 주요 구성을 교체할 수 있게 하여 주변 환경에 악영향을 끼치는 것을 안정적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 각 하수처리시설에서 전송되는 장치 및 주요 구성들의 실시간 상태를 클라우드 서버에 구비되는 데이터 베이스에 저장하는데, 클라우드 서버에는 데이터 베이스에 저장된 빅데이터를 분석하여 각 장치 또는 장치의 주요 구성의 수명을 단축시키는 요인과 단축시키는 정도를 학습하는 학습모듈을 구비함으로써, 하수처리시설의 사용 환경에 따라 하수처리시설을 구성하는 장치 및 주요 구성의 수명을 보다 정확하게 확인할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 부하감지센서를 통하여 감지한 소모전류의 변화 패턴을 분석하여 하수처리시설을 구성하는 각 장치들의 베어링의 손상, 필터의 오염, 운전타이머의 고장, 레벨 센서의 고장 등을 정확하게 확인할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 개인하수처리시설의 감시시스템의 개념도이다.
도 2는 종래의 개인하수처리시설의 감시시스템의 로컬송신기의 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하수처리시설의 관리 시스템의 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 하수처리시설의 관리 시스템의 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하수처리시설의 관리 시스템의 블럭도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.
도 3은 본 발명에 따른 하수처리시설의 관리 시스템의 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따른 하수처리시설의 관리 시스템의 블럭도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하수처리시설의 관리 시스템의 블럭도이다.
본 발명은 개인 또는 각 건물에서 운영하는 하수처리시설이나 마을단위 하수처리시설과 같은 어느 정도 규모가 있는 단위 규모 하수처리시설 등의 공공기관이 아닌 사인이 사용하는 하수처리시설을 관리하기 위한 하수처리시설의 관리 시스템에 관한 것으로 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 그 구성은 다양한 장소에 위치하는 하수처리시설(200)과 상기 하수처리시설과 통신으로 연결되는 클라우드 서버(300)로 이루어지는데, 상기 클라우드 서버(300)는 상기 하수처리시설(200)로부터 각 하수처리시설(200)의 상태 정보를 실시간으로 수신받고, 이렇게 수신받은 정보를 원격지에 있는 관리자(410)에게 통보하게 된다.
여기서, 상기 각 하수처리시설(200)을 운영하는 사용자(420) 역시 단말기(컴퓨터, 스마트폰 등)를 통하여 클라우드 서버(300)에 접속하여 각 사용자(420)가 운영하는 하수처리시설(200)의 상태를 실시간으로 확인할 수 있게 된다.
이때, 상기 클라우드 서버(300)에 접속할 때, 웹브라우저를 통하여 각 정보를 확인하거나 단말기에 별도로 설치되는 어플리케이션을 통하여 각 정보를 확인할 수 있는데, 이렇게 제공하는 인터페이스는 직관적으로 형성되어 누구라도 쉽게 사용할 수 있다.
그리고, 상기 하수처리시설(200)은 하수가 수용되어 정화되는 탱크(210)와 상기 탱크(210)에 수용되어 정화된 하수를 배출하기 위한 배수펌프(220)와 상기 클라우드 서버(300)와 통신으로 연결되는 제1통신모듈(240)과 하수처리시설(200)의 상태를 감지하기 위한 상태 감지부(250)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 하수처리시설(200)에는 탱크(210)로 공기를 공급하기 위한 공기공급장치(230)가 더 구비되어, 탱크(210)로 미생물이 활발하게 활동할 수 있도록 적절한 양의 공기를 공급하여 탱크(210)에 수용된 하수가 보다 신속하게 정화되도록 한다.
이때, 상기 하수처리시설(200)에는 제어부(260)가 구비되어 상기 배수펌프(220), 공기공급장치(230), 제1통신모듈(240), 상태 감지부(250)을 제어하게 되는데, 상기 제어부(260)는 상기 배수펌프(220), 공기공급장치(230), 제1통신모듈(240), 상태 감지부(250)와 내부 통신망으로 연결되어 각 장치들의 구동 상황을 확인할 수 있고 사용자(420)에 의해 설정된 정보에 따라 적절하게 제어할 수 있게 된다.
그래서, 상기 하수처리시설(200)은 상기 제1통신모듈(240)을 통하여 상기 상태 감지부(250)에서 측정한 정보를 원격지에 있는 클라우드 서버(300)로 전송하고, 상기 클라우드 서버(300)는 이렇게 수신한 정보를 클라우드 서버(300)에 저장하면서 원격지의 관리자(410)에게 각 하수처리시설(200)의 상황을 전송하여 상황에 따라 운영상태 감시, 고장 예방, 고장 대처, 정비 등 적절하게 대응할 수 있게 한다.
한편, 상기 하수처리시설(200)에서는 상기 제1통신모듈(240)을 통하여 실시간으로 상태 감지부(250)에서 측정한 정보와 제어부(260)에서 판단한 정보를 전송하게 되는데, 상기 클라우드 서버(300)는 각 하수처리시설(200)과 통신이 단절되어 정보를 수신하지 못할 경우, 정전이 발생하였거나 통신회선에 문제가 발생한 것으로 판단하여 이를 즉시 관리자(410)에게 통지하여 적절하게 대응하도록 한다.
여기서, 상기 클라우드 서버(300)가 각 하수처리시설(200)을 담당하는 관리자(410)에게 통보할 때, 텍스트만으로 이루어지는 메시지로 통보할 수도 있고, 스마트폰이나 단말기에 설치된 어플리케이션을 통하여 통지할 수도 있다.
그리고, 상기 상태 감지부(250)는 상기 배수펌프(220)와 연결되어 하수의 이동량을 감지하는 제1유량센서(251)와 상기 공기공급장치(230)와 연결되어 공기의 이동량을 감지하는 제2유량센서(252)와 상기 탱크(210)의 내측에 구비되어 탱크(210)에 수용된 하수의 수위를 감지하는 수위센서(253)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제1,2유량센서(251,252)는 수도관이나 가스관에 설치되어 물이나 가스의 공급량을 감지하는 유량센서와 동일한 구성으로 이루어져, 상기 배수펌프(220)에 의해 배출되는 하수의 양과 공기공급장치(230)에 의해 공급된 공기의 양을 감지할 수 있게 된다.
그래서, 상기 제어부(260)에서는 배수펌프(220) 또는 공기공급장치(230)의 작동을 지시하였으나, 상기 제1,2유량센서(251,252)에서는 하수의 이동이나 공기의 이동을 감지하지 못 할 경우 제어부(260)는 배수펌프(220) 또는 공기공급장치(230)가 정상작동을 하지 못하는 고장 또는 이상 상태임을 확인할 수 있게 된다.
또한, 상기 상태 감지부(250)는 상기 배수펌프(220) 및 공기공급장치(230)에서 발생하는 소리를 감지하기 위한 소음 센서(255)와 상기 배수펌프(220) 및 공기공급장치(230)에서 발생하는 진동을 감지하기 위한 진동 센서(254)와 상기 배수펌프(220) 및 공기공급장치(230)에 가해지는 부하를 감지하기 위한 부하 감지 센서(256)를 더 포함한다.
따라서, 상기 상태 감지부(250)는 하수처리시설(200)을 구성하는 각 장치의 고장 또는 이상 상태의 확인뿐만 아니라, 다양한 형태로 하수처리시설(200)을 구성하는 각 장치의 상태를 확인할 수 있게 된다.
그리고, 상기 클라우드 서버(300)는 상기 제1통신모듈(240)과 통신으로 연결되어 하수처리시설(200)의 정보를 수신하는 제2통신모듈(320)과 상기 제2통신모듈(320)을 통하여 수신한 상태 감지부(250)의 측정 정보를 저장하는 데이터 베이스(310)와 상기 제2통신모듈(320)을 통하여 수신한 정보를 통하여 배수펌프(220) 및 공기공급장치(230)의 고장을 감지하는 고장감지모듈(330)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제2통신모듈(320)은 상기 제1통신모듈(240)과 통신으로 연결되어 하수처리시설(200)의 정보를 수신할 뿐만 아니라, 원격지의 관리자(410)와 통신으로 연결되어 각 하수처리시설(200)의 상태를 실시간으로 전달하여 각 상황에 따라 신속하게 대처할 수 있게 한다.
이때, 상기 고장감지모듈(330)은 전술한 바와 같이 하수처리시설(200)의 제어부(250)에서 감지한 고장 또는 이상 상태의 정보뿐만 아니라, 상태 감지부(250)의 측정 정보를 분석하여 배수펌프(220), 공기공급장치(230), 배수펌프(220)와 공기공급장치(230)의 주요 구성의 고장 또는 이상 상태를 판단하게 된다.
한편, 상기 클라우드 서버(300)에는 상기 데이터 베이스(310)에 장시간 저장된 측정 정보를 통하여 하수처리시설(200)을 구성하는 장치와 장치의 주요 구성들의 수명을 감축하는 원인과 수명이 감축되는 정도를 분석하는 학습모듈(350)과 상기 학습모듈(350)에서 판단한 정보에 따라 하수처리시설(200)을 구성하는 장치와 장치의 주요 구성들의 수명을 실시간으로 판단하는 수명 감지 모듈(340)이 더 구비된다.
여기서, 상기 데이터 베이스(310)에는 배수펌프(220), 공기공급장치(230), 배수펌프(220) 및 공기공급장치(240)의 주요 구성의 고장, 이상, 교체 및 수리, A/S 등의 이력에 대한 정보가 저장된다.
그래서, 상기 학습모듈(350)은 데이터 베이스(310)에 장시간에 걸쳐 축적된 빅데이터에 머신러닝(Machine Learning) 방법을 적용하여 수명이 줄어드는 상황을 판단하게 되는데, 배수펌프(220) 및 공기공급장치(230)의 구동시간, 배수펌프(220) 및 공기공급장치(230)에서 발생하는 소리와 진동, 배수펌프(220)에 가해지는 부하의 크기, 교체 및 수리 이력의 정보를 분석하여 측정한 다양한 상황 중에서 수명이 줄어드는 상황을 판단하고 해당 상황에서 줄어드는 수명의 정도를 판단하게 된다.
즉, 상기 데이터 베이스(310)에는 정상 상태에서의 진동 및 소리의 정보가 저장되어 있기 때문에, 상기 학습모듈(350)은 정상 상태와 비교하여 외부에서의 충격이 가해지거나, 하수에 포함된 이물질 등에 의한 내부적인 충격에 의해 발생하는 이상 상태의 진동 및 소리를 확인할 수 있고, 이러한 이상 상태가 발생한 횟수와 각 장치 또는 장치의 주요 구성들의 고장이 발생한 시기, 수리 및 교체 시간 등을 분석하여 어떠한 특수한 상황이 발생할 때, 수명이 얼마만큼 줄어드는지를 개략적으로 판단할 수 있게 된다.
또한, 상기 학습모듈(350)은 배수펌프(220)나 공기공급장치(230)가 작동될 때, 배수펌프(220)나 공기공급장치(230)에 가해지는 부하를 감지할 수 있는데, 데이터 베이스(310)에 저장된 방대한 정보에는 외부에서 가해지는 충격이나 내부에서 가해지는 충격이 없이 단순히 수명이 다하여 장치 또는 장치의 주요 구성을 교체한 경우가 다수 있을 수 있고, 이러한 상황에서 배수펌프(220)에 가해지는 부하의 정도에 따라 배수펌프(220)의 수명이 줄어드는 정도를 판단할 수 있게 된다.
따라서, 상기 수명 감지 모듈(340)은 상기 학습모듈(350)에서 판단한 수명이 줄어드는 상황 및 줄어드는 수명의 정도를 참고하여, 제2통신모듈(320)을 통하여 수신한 측정 정보에서 해당 상황이 발생하게 되면 현재 설정된 각 장치 및 장치의 주요 구성의 수명을 적절하게 삭감하여 각 장치 및 장치의 주요 구성이 언제 수명이 다하는지를 확인할 수 있게 된다.
예를 들자면, 상기 배수펌프(220)나 공기공급장치(230)에 가해지는 부하가 변하는 패턴을 분석하여 상기 배수펌프(220)나 공기공급장치(230)를 구성하는 베어링의 손상, 이물질의 교착이나 끼임, 필터에 이물질이 많이 끼어서 오염된 상태, 권선의 단락, 벨트의 끊김 등을 판단할 수 있으며, 상기 배수펌프(220)나 공기공급장치(230)의 운전횟수나 상기 부하감지센서(256)를 통하여 감지한 시간당 사용되는 전력량의 변화를 분석하여 운전타이머의 고장, 레벨 센서의 고장, 체크밸브의 고장 등을 판단할 수 있게 된다.
여기서, 수명이 다하는 시점이 설정된 기간 이내로 도달하게 되면 상기 클라우드 서버(300)는 제2통신모듈(320)을 통하여 관리자(410)에게 이를 통지하여 수명이 다하여 이상 또는 고장이 발생하기 전에 해당 장치 또는 장치의 주요 구성을 교체하도록 하여, 하수처리시설 주변의 하천, 지하수 등에 2차 오염 사고가 발생하는 것을 안정적으로 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 학습모듈(350)에서 사용하는 머신러닝(Machine Learning) 방법을 구현하기 위한 다양한 알고리즘이 이미 공개되어 있으므로, 알고리즘의 구체적이 설명은 생략하도록 한다.
그리고, 본 발명의 다른 실시 예로 도 5에 도시된 바와 같이, 하수처리시설(200)은 하수가 수용되어 정화되는 탱크(210)와 상기 탱크(210)에 수용되어 정화된 하수를 배출하기 위한 배수펌프(220)와 상기 클라우드 서버(300)와 통신으로 연결되는 제1통신모듈(240)과 탱크(210)로 공기를 공급하기 위한 공기공급장치(230)와 하수처리시설(200)의 상태를 감지하기 위한 상태 감지부(250)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 상태 감지부(250)는 전술한 제1유량센서(251), 제2유량센서(252), 수위센서(253), 진동센서(254), 소음센서(255), 부하감지센서(256) 이외에 탱크(210)에 수용된 하수의 온도를 감지하기 위한 온도센서(257)가 더 구비된다.
또한, 상기 탱크(210)에는 내부에 수용되는 하수를 가열하거나 냉각시킬 수 있는 온도 조절 장치(270)가 더 구비된다.
그래서, 상기 제어부(260)는 상기 온도센서(257)에서 감지한 온도가 미생물이 활동하도록 설정된 온도보다 낮을 경우에는 상기 온도 조절 장치(270)를 제어하여 온도를 높여주게 되고, 감지한 온도가 설정된 온도보다 높을 경우에는 상기 온도 조절 장치(270)를 제어하여 미생물이 활발하게 활동할 수 있도록 함으로써, 안정적으로 하수를 정화시킬 수 있게 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
본 발명은 하수처리시설의 관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원격지에 위치하는 하수처리시설의 상황을 실시간으로 확인할 수 있어 하수처리시설을 구성하는 장치 및 주요 구성의 이상 상태를 발생시 이를 신속하게 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 각 장치 및 주요 구성의 수명을 예측할 수 있어 이상이 발생하기 전에 미리 대처할 수 있게 하는 하수처리시설의 관리 시스템에 관한 것이다.
200 : 하수처리시설 210 : 탱크
220 : 배수펌프 230 : 공기공급장치
240 : 제1통신모듈 250 : 상태감지부
260 : 제어부 270 : 온도 조절 장치
300 : 클라우드 서버 310 : 데이터 베이스
320 : 제2통신모듈 330 : 고장 감지 모듈
340 : 수명 감지 모듈 350 : 학습모듈

Claims (8)

  1. 하수처리시설과,
    상기 하수처리시설과 통신으로 연결되는 클라우드 서버로 이루어지고,
    상기 클라우드 서버는 하수처리시설으로부터 상태 정보를 수신받아 관리자에게 통보하며,
    상기 하수처리시설은 하수가 정화되는 탱크와, 정화된 하수를 배수하기 위한 배수펌프와, 상기 탱크로 기포를 공급하기 위한 공기공급장치와, 상기 클라우드 서버와 통신으로 연결되는 제1통신모듈과, 하수처리시설의 상태를 감지하기 위한 상태 감지부를 포함하여 이루어지고,
    상기 클라우드 서버는 상기 제1통신모듈과 통신으로 연결되고, 관리자에게 하수처리시설의 실시간 상황을 전달하는 제2통신모듈과, 상기 제2통신모듈을 통하여 수신한 상태 감지부의 측정 정보를 저장하는 데이터 베이스와, 상기 제2통신모듈을 통하여 수신한 정보를 분석하여 배수펌프 및 공기공급장치의 고장을 감지하는 고장감지모듈을 포함하여 이루어지고,
    상기 클라우드 서버에는 상기 데이터 베이스에 저장된 측정 정보를 통하여 하수처리시설을 구성하는 구성들의 수명을 감축하는 원인과 감축되는 정도를 머신러닝(Machine Learning) 방법을 사용하여 분석하는 학습모듈이 더 구비되고,
    상기 학습모듈에서 판단한 정보에 따라 하수처리시설을 구성하는 구성들의 수명을 실시간으로 판단하는 수명 감지 모듈이 더 구비되며,
    상기 학습모듈은 데이터 베이스에 저장된 배수펌프 및 공기공급장치의 구동시간, 배수펌프 및 공기공급장치에서 발생하는 소리와 진동, 배수펌프에 가해지는 부하의 크기, 교체 및 수리 이력의 정보를 분석하여 측정한 상황 중에서 수명이 줄어드는 상황을 판단하고 해당 상황에서 줄어드는 수명의 정도를 판단하는 것을 특징으로 하는 하수처리시설의 관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상태 감지부는 상기 배수펌프와 연결되어 하수의 이동량을 감지하는 제1유량센서와,
    상기 공기공급장치와 연결되어 공기의 이동량을 감지하는 제2유량센서와,
    상기 탱크에 수용된 하수의 수위를 감지하기 위한 수위센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하수처리시설의 관리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상태 감지부는 상기 배수펌프 및 공기공급장치에서 발생하는 소리를 감지하기 위한 소음 센서와,
    상기 배수펌프 및 공기공급장치에서 발생하는 진동을 감지하기 위한 진동 센서와,
    상기 배수펌프 및 공기공급장치에 가해지는 부하를 감지하기 위한 부하 감지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하수처리시설의 관리 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제3항에 있어서,
    상기 상태 감지부에는 상기 탱크의 내부 온도를 감지하기 위한 온도감지센서가 더 구비되고,
    상기 탱크에는 내부에 수용된 하수를 가열하거나 냉각시키기 위한 온도조절장치가 더 구비되어,
    상기 온도감지센서에서 감지한 현재 온도에 따라 하수의 온도를 설정된 온도로 조절하는 것을 특징으로 하는 하수처리시설의 관리 시스템.
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