KR101935498B1 - 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템 - Google Patents
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Abstract
비점오염 저감시설의 전처리조와 처리조에 센서를 설치하여 관리자가 육안으로 확인할 필요없이 역세의 시행 여부를 판단할 수 있고, 비점오염 저감시설의 상태를 관리자에게 전송하여 유지관리를 용이하게 하는 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템이 개시된다.
Description
본 발명은 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동역세 여부를 판단하는 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템에 관한 것이다.
비점오염물질은 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등과 같이 불특정한 장소에서 불특정하게 수질오염 물질을 배출하는 오염원이다.
이러한 비점오염원은 주로 빗물 혹은 눈 녹은 물과 함께 특별한 정화시설을 거치지 않고 하천과 호소, 바다로 쓸려 내려가 물을 오염시키며 유출 및 배출 경로가 명확하게 구분되지 않아 수집이 어렵고 강수량 등 기상조건에 크게 좌우된다.
이러한 비점오염원을 저감하기 위해서 여과재를 이용하여 초기우수 등의 오염원을 제거한 처리수를 배출하는 비점오염 저감시설을 설치하고 있으며, 이는 대부분 지하구조물 내부에 설치된다.
그러나 우수에 포함된 비점오염원이 하천 등에 유입되지 않도록 지하에 설치되는 비점오염 저감시설의 특성상 여과재의 폐색 여부를 확인하기 곤란하며 이로 인해 청소(여과재의 역세) 및 교환의 시기를 파악하기 어려운 문제가 있다.
한국 공개특허 제10-2009-0107245호에서는 외부 강우량을 측정하는 강우센서와, 정화조의 물 수위를 감지하는 물감지센서와, 상기 정화조의 영상을 촬영하는 카메라와, 초음파로 상기 정화조 내로 물이 입력되는지와 상기 정화조 내에 쌓인 퇴적물의 높이를 측정하는 초음파센서와, 외부 대기중의 미세먼지와 오존을 측정하여 대기를 감시하는 대기측정센서와, 상기 정화조 내에 설치된 여과제의 오염도를 측정하는 여과제측정센서와, 상기 정화조 내의 수질을 측정하는 수질센서를 포함하되, 상기 센서들과 카메라에 의해 측정 또는 획득된 데이터를 수집하여 처리하고 이를 통신모듈을 통해 전송하는 정보수집장치로 구성되는 비점오염원 모니터링 시스템을 개시하고 있으나, 여과재의 자동역세 여부 판단을 위한 시스템을 기재하고 있지 않다.
본 발명은 비점오염 저감시설의 전처리조와 처리조에 센서를 설치하여 관리자가 육안으로 확인할 필요없이 역세의 시행 여부를 판단할 수 있고, 비점오염 저감시설의 상태를 관리자에게 전송하여 유지관리를 용이하게 하는 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 일측 상부에 우수유입관을 통해 우수암거와 연결된 우수유입밸브 및 상기 일측 하부에 오수배출관을 통해 오수암거와 연결된 오수배출펌프가 구비되는 전처리조; 일측 하부를 통해 상기 전처리조와 연결되고, 중부에 상기 전처리조로부터 유입되는 우수를 여과하는 여과층이 설치되는 여과조; 및 일측 상부를 통해 상기 여과조와 연결되고, 타측 상부에 처리수 방류관을 통해 유출암거와 연결되고, 하부에 상기 여재층의 상부까지 연장되는 역세수공급관과 연결된 역세펌프가 구비되는 처리조;로 구성된 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템으로서, 외부 강우량을 측정하는 강우센서; 초음파로 상기 전처리조 내부로 우수가 유입되는지와 상기 전처리조 내부의 침전물 높이를 측정하는 침전물수위센서; 상기 오수배출펌프의 작동 상태를 감시하는 배출펌프작동센서; 초음파로 상기 처리조의 수위를 감지하는 처리조수위센서; 및 상기 센서들에 의해 측정된 데이터를 수집하여 자동역세 시행 여부를 판단하고, 관리자에게 경보 및 알림을 전송하는 제어장치;로 구성된 것을 특징으로 하는 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템을 제공한다.
또한 상기 제어장치는 상기 침전물수위센서에 의한 우수 유입시간 측정 값이 설정치 이상인 경우 상기 우수유입밸브를 차단하고, 상기 설정치 미만인 경우 상기 우수유입밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템을 제공한다.
또한 상기 제어장치는 상기 강우센서에 의해 강우 종료를 판단한 경우 자동역세를 시행하고, 강우가 계속 되는 경우 상기 침전물수위센서의 우수 유입 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템을 제공한다.
또한 상기 제어장치는 상기 처리조수위센서에 의해 수집된 상기 처리조 수위가 설정치 이하인 경우 자동역세를 종료하고, 상기 설정치를 초과할 경우 자동역세를 진행하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템을 제공한다.
또한 상기 제어장치는 상기 침전물수위센서에 의한 상기 전처리조 내부의 침전물 높이가 설정치 이상일 경우 자동역세를 종료하고, 상기 오수배출펌프를 작동시키는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템을 제공한다.
또한 상기 여과조의 여재층 하부에는 외부의 기포발생기와 연결되어 자동역세 시 기포를 발생시키는 산기관이 설치된 것을 특징으로 하는 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템을 제공한다.
본 발명은 비점오염 저감시설의 전처리조와 처리조에 센서를 설치하여 관리자가 육안으로 확인할 필요없이 역세의 시행 여부를 판단할 수 있고, 비점오염 저감시설의 상태를 관리자에게 전송하여 유지관리를 용이하게 하는 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 시스템이 전송하는 경보 및 알림의 표시화면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감시설 모니터링 시스템의 동작 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비점오염 저감시설 모니터링 시스템의 동작 순서도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였으며, 본 발명의 세부구성 방향은 도면을 기준으로 하여 설명한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명은 초기우수의 비점오염원을 제거하기 위한 비점오염 저감시설의 자동역세 공정의 시행 여부를 판단하는 모니터링 시스템을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 비점오염 저감시설은 일측 상부에 우수유입관을 통해 우수암거와 연결된 우수유입밸브 및 상기 일측 하부에 오수배출관을 통해 오수암거와 연결된 오수배출펌프가 구비되는 전처리조; 일측 하부를 통해 상기 전처리조와 연결되고, 중부에 상기 전처리조로부터 유입되는 우수를 여과하는 여과층이 설치되는 여과조; 및 일측 상부를 통해 상기 여과조와 연결되고, 타측 상부에 처리수 방류관을 통해 유출암거와 연결되고, 하부에 상기 여재층의 상부까지 연장되는 역세수공급관과 연결된 역세펌프가 구비되는 처리조;로 구성된다.
상기 전처리조는 우수를 집수하고 상기 여과조로 유통시키는 구조체로서, 일측 상부에 우수유입관을 통해 우수암거와 연결된 우수유입밸브 및 상기 일측 하부에 오수배출관을 통해 오수암거와 연결된 오수배출펌프가 구비된다. 상기 우수유입밸브의 개폐에 의하여 우수의 유입량을 제어하고, 상기 오수배출펌프에 의해 잔존수 또는 역세수(역세 공정에 사용된 처리수)를 오수암거로 배출시킨다.
상기 여과조는 일측 하부를 통해 상기 전처리조와 연결되고, 중부에 상기 전처리조로부터 유입되는 우수를 여과하는 여과층이 설치된다. 하부를 통해 상기 전처리조에 집수된 초기우수가 상기 여과조의 하부로부터 차오르고, 중부에 설치된 여재층을 통과하며 비점오염원이 제거된다. 한편 상기 여과조의 여재층 하부에는 외부의 기포발생기와 연결되어 자동역세 시 기포를 발생시키는 산기관이 설치될 수 있다.
상기 처리조는 일측 상부를 통해 상기 여과조와 연결되고, 타측 상부에 처리수 방류관을 통해 유출암거와 연결되고, 하부에 상기 여재층의 상부까지 연장되는 역세수공급관과 연결된 역세펌프가 구비된다. 일측 상부를 통해 상기 여재층을 거친 처리수가 유입되며, 처리수가 일정 수위를 넘어 집수된 경웅 상기 타측 상부의 방류관을 통해 유출암거로 배출된다. 상기 방류관의 높이 보다 낮은 수위의 잔존 처리수는 상기 처리조 하부의 역세펌프에 의해 여재층의 역세공정에 사용된다.
상기 비점오염 저감시설은 일반적으로 우수를 저장하기 위한 공간부가 형성되는 집수조 또는 전처리조, 내부에 여과층를 포함하는 여과조 및 비점오염원이 제거된 처리수를 저장 및 방류하는 처리조로 구성되며, 본 발명에서 모니터링의 대상이 되는 비점오염 저감시설의 구성이 특별히 제한되는 것은 아니며, 비점오염 저감시설이 본 발명 실시예를 통해 한정된 구성과 다른 형태의 구성을 포함하는 경우에도 본원발명 모니터링 시스템을 적용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템은 외부 강우량을 측정하는 강우센서; 초음파로 상기 전처리조 내부로 우수가 유입되는지와 상기 전처리조 내부의 침전물 높이를 측정하는 침전물수위센서; 상기 오수배출펌프의 작동 상태를 감시하는 배출펌프작동센서; 초음파로 상기 처리조의 수위를 감지하는 처리조수위센서; 및 상기 센서들에 의해 측정된 데이터를 수집하여 자동역세 시행 여부를 판단하고, 관리자에게 경보 및 알림을 전송하는 제어장치;로 구성된다.
상기 센서는 강우센서, 침전물수위센서, 배출펌프작동센서, 처리조수위센서로 이루어진다.
상기 강우센서는 외부 강우량을 측정하는 센서이다. 상기 강우센서는 강수량(降水量)을 측정하는 기상계기로서, 지시우량계와 자기우량계(自記雨量計)로 나뉜다. 원리는 일정한 지름의 용기에 빗물을 받아서 깊이를 측정하는 것으로 무게 또는 부피를 측정하여 집수면적에 대한 깊이를 환산하고 ㎜단위로 표시한다.
상기 침전물수위센서는 초음파로 상기 전처리조 내부로 우수가 유입되는지와 상기 전처리조 내부의 침전물 높이를 측정하는 센서이다. 초음파 센서의 일종으로 송수신 가능한 소자는 물체(피검출체)에 초음파를 발신하고, 상기 물체는 초음파를 반사하고, 상기 반사된 초음파를 송수신 가능한 소자에서 수신한다. 예컨대, 침전물의 높이를 HH, H, L, LL로 분류하여 측정할 수 있다.
상기 배출펌프작동센서는 상기 전처리조 하부에 설치된 오수배출펌프의 정상작동 여부를 확인하기 위한 센서이다. 여재층의 역세 시작부터 역세수(오수)의 배출까지 자동화하기 위해 배출펌프작동센서를 설치한다.
상기 처리조수위센서는 초음파로 상기 처리조의 수위를 감지하는 센서이다. 예컨대, 처리조수위를 높이에 따라 HH, H, L, LL로 분류하여 측정할 수 있다.
상기 제어장치는 상기 센서들에 의해 측정된 데이터를 수집하여 자동역세 시행 여부를 판단하고, 관리자에게 경보 및 알림을 전송한다. 즉, 상기 센서들의 측정 데이터를 바탕으로 기존 설정치와 비교하여 비점오염 저감시설의 정상작동 여부, 역세 필요 여부, 정기점검 시일 등에 대한 경보 및 알림을 관리자에게 전송한다.
또한 상기 제어장치는 비점오염 저감시설에 대한 경보 및 알림과 각 센서들의 데이터를 저장하고 출력할 수 있는 중앙서버와 연결될 수 있고, 관리자는 중앙서버에 접속하여 비점오염 저감시설의 경보 이력이나 현재 상태를 실시간으로 확인할 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 시스템의 작동역세 판단 과정에 대하여 설명한다.
먼저, 제어장치는 강우센서 및 침전물수위센서로부터 전처리조의 강우 유입여부를 확인할 수 있고, 상기 침전물수위센서에 의한 우수 유입시간 측정 값이 설정치 이상인 경우 상기 우수유입밸브를 차단하고, 상기 설정치 미만인 경우 상기 우수유입밸브를 개방한다.
다음 제어장치는 상기 강우센서에 의해 강우 종료를 판단한 경우 자동역세를 시행하고, 강우가 계속 되는 경우 상기 침전물수위센서의 우수 유입 데이터를 수집하여 다시 우수유입밸브의 개폐 여부를 판단한다.
다음 제어장치는 상기 처리조수위센서에 의해 수집된 상기 처리조 수위가 설정치 이하인 경우 자동역세를 종료하고, 상기 설정치를 초과할 경우 자동역세를 계속 진행한다.
또한 제어장치는 상기 침전물수위센서에 의한 상기 전처리조 내부의 침전물 높이가 설정치 이상일 경우 자동역세를 종료하고, 상기 오수배출펌프를 작동시켜 전처리조 내부의 오수를 오수암거로 배출할 수 있다.
상기 제어장치는 각 센서 데이터로부터 특정 공정을 수행하면서 관리자에게 경보 및 알림을 전송한다.
이와 같이 본 발명에 따른 모니터링 시스템은 전처리조와 처리조에 설치된 센서로부터 획득한 데이터를 기반으로 관리자가 육안으로 확인할 필요없이 역세의 시행 여부를 판단할 수 있고, 비점오염 저감시설의 상태를 관리자에게 전송하여 유지관리를 용이하게 할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 발명의 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (6)
- 일측 상부에 우수유입관을 통해 우수암거와 연결된 우수유입밸브 및 상기 일측 하부에 오수배출관을 통해 오수암거와 연결된 오수배출펌프가 구비되는 전처리조;
일측 하부를 통해 상기 전처리조와 연결되고, 중부에 상기 전처리조로부터 유입되는 우수를 여과하는 여과층이 설치되는 여과조; 및
일측 상부를 통해 상기 여과조와 연결되고, 타측 상부에 처리수 방류관을 통해 유출암거와 연결되고, 하부에 상기 여과층의 상부까지 연장되는 역세수공급관과 연결된 역세펌프가 구비되는 처리조;로 구성된 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템으로서,
외부 강우량을 측정하는 강우센서;
초음파로 상기 전처리조 내부로 우수가 유입되는지와 상기 전처리조 내부의 침전물 높이를 측정하는 침전물수위센서;
상기 오수배출펌프의 작동 상태를 감시하는 배출펌프작동센서;
초음파로 상기 처리조의 수위를 감지하는 처리조수위센서; 및
상기 센서들에 의해 측정된 데이터를 수집하여 자동역세 시행 여부를 판단하고, 관리자에게 경보 및 알림을 전송하는 제어장치;로 구성되고,
상기 제어장치는 상기 강우센서에 의해 강우 종료를 판단한 경우 자동역세를 시행하고, 강우가 계속 되는 경우 상기 침전물수위센서의 우수 유입 데이터를 수집하고,
상기 제어장치는 상기 침전물수위센서에 의한 상기 전처리조 내부의 침전물 높이가 설정치 이상일 경우 자동역세를 종료하고, 상기 오수배출펌프를 작동시키고,
상기 제어장치는 상기 처리조수위센서에 의해 수집된 상기 처리조 수위가 설정치 이하인 경우 자동역세를 종료하고, 상기 설정치를 초과할 경우 자동역세를 진행하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어장치는 상기 침전물수위센서에 의한 우수 유입시간 측정 값이 설정치 이상인 경우 상기 우수유입밸브를 차단하고, 상기 설정치 미만인 경우 상기 우수유입밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 여과조의 여과층 하부에는 외부의 기포발생기와 연결되어 자동역세 시 기포를 발생시키는 산기관이 설치된 것을 특징으로 하는 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템.
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| KR1020180061292A KR101935498B1 (ko) | 2018-05-29 | 2018-05-29 | 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템 |
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| KR101935498B1 true KR101935498B1 (ko) | 2019-01-04 |
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| KR1020180061292A KR101935498B1 (ko) | 2018-05-29 | 2018-05-29 | 비점오염 저감시설의 모니터링 시스템 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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