KR102306595B1

KR102306595B1 - 지능형 iot시스템을 활용한 유입부하제어장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR102306595B1
Application number: KR1020190156230A
Authority: KR
Inventors: 조정상; 한상돌; 김인천; 최일준; 홍진영
Original assignee: (주)태림이엔티
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2021-09-30
Also published as: KR20210067024A

Abstract

본 발명은 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치 및 그 방법은 하수고도처리시설을 운영함에 있어, 실제 현장유입수의 조건을 분석하여 생물반응조제어 신호를 송수신하며 IOT기술을 활용하여 인터넷기반의 원격제어가 가능할 수 있도록 구현한 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치 및 그 방법{Inflow load control device using IOT system and the method thereof}

일반적으로 하수고도처리시설은 생물반응조 컨디션에 따라서 방류수의 처리성능이 결정되는 경향이 크다.

생물반응조 컨디션조절은 운전자의 숙련도, 판단력, 현장에서의 적절한 대처운전이 병행되었을 때 적절한 생물반응조 컨디션이 유지되며 성능확보가 가능하다.

따라서 최근에는 생물반응조운전의 자동화를 위해서 연구개발, 현장 적용을 하고 있는 추세이다.

하지만 하수고도처리시설공법의 다양화로 운전자의 운영노하우를 자동화로 구현하는 데는 많은 어려움이 있다.

따라서 하수고도처리시설을 운영함에 있어, 실제 현장유입수의 조건을 분석하여 생물반응조제어 신호를 송수신하며 IOT 기술을 활용하여 인터넷기반의 원격제어가 가능할 수 있도록 구현할 필요가 생겼다.

한편 한국등록특허 제1767532호는 강, 하천, 폐수, 상수원, 소규모 급수시설 또는 마을상수도 등과 같은 원수 내에 포함된 독성을 모니터링하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하면 동일 또는 유사 원천을 가지는 원수를 채취할 수 있는 복수의 측정지점 각각의 원수에 포함된 독성을 미생물 배양수로서 측정할 수 있는 독성측정장치들이 설치되고, 상기 독성측정장치들 각각으로부터 해당 측정지점의 원수의 전기전도도 및 미생물 배양수의 전기전도도를 이용하여 계산된 독성도값을 전달받는 관리서버가 구성되어, 복수 측정지점 각각 및 복수 측정지점 전체의 원수에 포함된 독성을 실시간 및 일정 기간 동안 모니터링할 수 있는 IoT 기술을 활용한 수계내 독성 모니터링 시스템에 관한 것이다.

또한 한국등록특허 제1909517호는 저장탱크의 각 구성수단의 IoT 센서들에 의해 측정된 센싱값이 디스플레이 장치에 의해 디스플레이 됨과 동시에 장애 발생 시 이를 외부로 표출함으로써 관리의 효율성 및 편의성을 극대화시킬 수 있으며, 컨트롤러가 IoT 센서부에 의해 측정된 센싱값들을 분석하여 장애를 1차적으로 점검하되, 중앙관제서버가 센싱값을 이용하여 해당 컨트롤러의 장애를 2차로 점검하도록 구성됨으로써 장애 판단의 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있는 저장 탱크 모니터링 및 관리시스템에 관한 것이다.

그러나 상술한 종래 발명들은 정확한 경보 기준과 이에 대한 판단의 정확성이 동시에 좋아질 수 없는 문제점을 가지고 있었다.

한국등록특허 제1171836호 한국등록특허 제1016666호 한국공개특허 제20170064317호 한국공개특허 제20080103921호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 유입유량측정부, 유입수농도검측부, 온도감지부의 상태 감지를 통해서 생물반응조의 운영조건 비상조건, 평시수온부하, 평시수온-고부하, 평시수온-저부하, 저수온부하, 저수온-고부하, 저수온-저부하 등과 같이 다양한 조건을 분석하여 생물반응조의 공정을 자동제어하는 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치를 제공하는 데 목적이 있다.

또한 본 발명은 생물반응조의 처리효율저하를 방지하기 위해 적절한 응집제, 외부탄소원을 자동으로 공급할 수 있도록 구현한 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치를 제공하는 데 목적이 있다.

또한 본 발명은 적절한 경고 시간을 확보하기 위해 이동 평균 방법을 사용하여 생물반응조의 불명확한 제어 결과를 신속하게 보정할 수 있는 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 유입수의 유속정류를 위한 정류판을 포함하고, 상기 정류판을 통해 유입한 유입수의 유입 유량을 제어하기 위한 퇴수용 제어시스템1(MOP 1)과 연동제어하는 유입수저류부; 상기 유입수의 유속정류상태에 따른 유속정류상태 정보를 통해 퇴수용제어시스템 2(MOP 2)을 연동제어하고, 상기 유입수저류부로 월류될 수 있도록 하는 수위유지부를 포함하는 농도 및 수온검측부; 상기 유입수저류부에서 전달받은 유입수의 유속과 수위계측을 위한 유량 검측부; 상기 퇴수용 제어시스템1과 퇴수용제어시스템 2의 신호 체계에 따른 연동 정보에 따라 연동제어되며, 외부로 약품 누수 시 약품이 누수되지 않는 밀폐 구조이고, 외부 처치 시 수거 가능하도록 별도의 바닥 드레인 밸브로 이루어지는 약품 피딩 시스템을 포함하는 부하조절부; 상기 유입수저류부; 농도 및 수온검측부; 유량 검측부; 부하조절부;에 각각 설치되는 IOT 모듈; 상기 IOT 모듈을 제어하는 MOP 장치;를 포함한다.

상기 MOP 장치는 상기 유입수저류부와 농도 및 수온검측부의 온도와 퇴수용 제어시스템의 제어에 따른 부하량을 측정하여 평시수온-평시부하, 평시수온-고부하, 평시수온-저부하, 저수온-평시부하, 저수온-고부하, 저수온-저부하, 이외의 비상조건으로 유입수 상태를 나누어 판정한다.

상기 MOP 장치는 상기 농도 및 수온검측부에 따른 DB에 의해 유량검측부 트렌드값 분석에 의해 판정한다.

상기 MOP 장치는 추가되는 생물반응조제어를 위한 공정인 후속공정으로 신호를 전달할 수 있다.

본 발명은 유입수저류부가 유입수의 유속정류를 위한 정류판을 포함하고, 상기 정류판을 통해 유입한 유입수의 유입 유량을 제어하기 위한 퇴수용 제어시스템1과 연동제어하는 단계;

삭제

수위유지부가 상기 유입수의 유속정류상태에 따른 유속정류상태 정보를 통해 퇴수용제어시스템 2을 연동제어하고, 상기 유입수저류부로 월류될 수 있도록 조절 하는 단계;

유량 검측부가 상기 유입수저류부에서 전달받은 유입수의 유속과 수위계측하는 단계;

약품 피딩 시스템이 상기 퇴수용 제어시스템1과 퇴수용제어시스템 2의 신호 체계에 따른 연동 정보에 따라 연동제어하며, 외부 처치 시 수거 가능하도록 별도의 바닥 드레인 밸브를 제어하는 단계;

MOP 장치가 상기 유입수저류부; 농도 및 수온검측부; 유량 검측부; 부하조절부;에 각각 설치되는 IOT 모듈을 통해 정보를 전달받아 각 장치를 제어하는 단계;를 포함한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 유입수 조건을 온도, 농도, 유량의 상태를 분석하여, 생물반응조로 유입되는 유입수의 영양상태, 응집능을 향상시키기 위해 생물반응조의 운전을 위한 유입수를 종합적으로 판단할 수 있다.

또한 본 발명은 복수 측정지점에 대한 관리자의 순회 없이 실시간 또는 주기적으로 측정되는 유입수의 온도 등에 대한 측정값을 용이하게 취득 및 데이터화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 관리서버(모바일 앱 서버)로 수집된 측정지점별 유입수의 특정 물질 포함여부 및 복수 측정지점의 유입수의 상태를 데이터화하여 통합 관리할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 센서값이 일정치 이상일 경우 경고 발생을 과거의 데이터에 얽매이지 않고 정확한 시점에서 용이하게 판단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치의 전체적인 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치의 농도 및 수온검측부의 세부적인 기능을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도 1의 측면도를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치의 판단 기준인 MA 방법에 대해 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지수 가중 이동 평균을 설명하기 위한 그래프이다.

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.

본 발명에 따른 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치는 크게 유입부하를 판정하기 위해서 유입유량측정부, 유입수농도검측부, 온도감지부의 상태 감지를 통해서 생물반응조의 운영조건 비상조건, 평시수온부하, 평시수온-고부하, 평시수온-저부하, 저수온부하, 저수온-고부하, 저수온-저부하와 같이 다양한 조건을 분석하여 생물반응조의 공정을 자동제어하며, 생물반응조의 처리효율저하를 방지하기 위해 적절한 응집제, 외부탄소원을 자동으로 공급할 수 있도록 구현한 장치 및 방법이다.

본 발명에 따른 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치는 유입수 조건을 온도, 농도, 유량의 상태를 분석하여, 생물반응조로 유입되는 유입수의 영양상태, 응집능을 향상시키기 위해 생물반응조의 운전을 위한 유입수를 종합적으로 판단한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 유입수저류부(10), 농도 및 수온검측부(20), 유량 검측부(30), 부하조절부(40), 상기 유입수저류부(10), 농도 및 수온검측부(20), 유량 검측부(30), 부하조절부(40)에 각각 설치되는 IOT 모듈(65)와 상기 IOT 모듈을 검지하는 퇴수용 제어시스템 1, 2를 포함하는 MOP 장치(60) 등으로 구성된다.

유입수저류부(10)는 유입수의 유속정류를 위한 정류판을 포함하고, 상기 정류판을 통해 유입한 유입수의 유입 유량을 검지하기 위한 퇴수용 제어시스템1(MOP 1)과 연동제어한다.

상기 정류판(또는 정류벽)은 하폐수 특성상 찌거기 유입이 예상되어 끼임 방지를 위해, 유입수저류부(10)에서 유량 검측부(30)로 흐르는 방향에 배치된다.

또한 상기 정류판은 펌프 압송 구간에서의 유속을 줄이기 위해 설치되기도 한다.

예를 들어 유입수저류부(10)의 일측에 유입부가 배치되는 경우, 정류판은 유입수저류부(10)의 일측에 수직하게 설치된다.

유입수저류부(10)의 하측에 오수 유입부가 배치되는 경우, 정류판은 유입수저류부(10)를 가로지르도록 수평하게 설치될 수 있다.

상기 정류판은 직육면판, 원판 또는 다각판 형태로 형성될 수 있고, 유입수를 위한 복수개의 열을 이루어 관통홀이 형성된다.

상기 퇴수용 제어시스템은 기계식 오일펌프(MOP)를 사용할 수 있고, 이 외에도 다양한 펌프가 사용될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 농도 및 수온검측부(20)는 상기 유입수의 유속정류상태에 따른 유속정류상태 정보를 통해 퇴수용제어시스템 2(MOP 2)을 연동제어한다.

또한 농도 및 수온검측부(20)는 상기 유입수저류부로 월류될 수 있도록 하는 수위유지부를 포함한다.

농도 및 수온검측부(20)는 유량조정조로 부터의 유량조정조 배관(21), 생물반응조로 흐르는 생물반응조 배관(22), 농도 및 수온 검측조 유량조 퇴수 배관(23), 바이패스 퇴수 배관(24) 등과 연결된다.

유량 검측부(30)는 상기 유입수저류부에서 전달받은 유입수의 유속과 수위계측을 한다.

부하조절부(40)는 상기 퇴수용 제어시스템 1과 퇴수용제어시스템 2의 신호 체계에 따른 연동 정보에 따라 연동제어되며, 외부로 약품 누수 시 약품이 누수되지 않는 밀폐 구조이다.

또한 부하조절부(40)는 외부 처치 시 수거 가능하도록 별도의 바닥 드레인 밸브로 이루어지는 약품 피딩 시스템을 포함한다.

MOP 장치(60)는 상기 유입수저류부; 농도 및 수온검측부; 유량 검측부; 부하조절부;를 제어한다.

MOP 장치(60)는 정확한 유입수 판정(비상조건, 평시수온부하, 평시수온-고부하, 평시수온-저부하, 저수온부하, 저수온-고부하, 저수온-저부하)을 위해 농도 및 수온검측조 DB에 의한 유량 검측부 트렌드값 분석에 의한 판정이 가능하다.

농도 및 수온검측조 DB에는 예를 들어 도 4 또는 도 5와 같은 데이터가 저장되어 있어 해당 데이터의 트렌드 변화를 신속하게 파악할 수 있다.

MOP 장치(60)의 전면부에는 터치식 알림판(현재조건알림)이 설치되고, 예를 들어 약품 종류별 투입횟수 계량기, 유입수량 알림, 현재수온알림 등의 알림판이 설치될 수 있다.

상기 MOP 장치(60)는 상기 유입수저류부(10)와 농도 및 수온검측부(20)의 온도와 퇴수용 제어시스템의 제어에 따른 부하량을 측정하여 평시수온-평시부하, 평시수온-고부하, 평시수온-저부하, 저수온-평시부하, 저수온-고부하, 저수온-저부하, 및 이외의 비상조건으로 유입수 상태를 나누어 판정한다.

상기 MOP 장치(60)는 상기 농도 및 수온검측부에 따른 DB에 의해 유량검측부 트렌드값 분석에 의해 판정한다.

상기 MOP 장치(60)는 추가되는 생물반응조제어를 위한 공정인 후속공정으로 신호를 전달할 수 있다.

상기 MOP 장치(60)는 상기 수집된 정보가 일정치 이상일 경우 비상부저 알람을 관리자에게 전송한다.

삭제

보다 효율적인 운영을 위하여 IOT 모듈(65)을 통해 24시간 유입량 자동측정을 통하여 1시간 당 유입수와 방류수를 기준으로 실시간으로 각각의 농도를 측정 유량의 변화에 따라 유동성이 일어나는 시간을 중심으로 조사하여 그에 따라 산정된 적정 투여할 시간의 측정과 응집제 또는 외부 탄소원의 총 주입량을 분할하여 투입할 수 있다.

상기 MOP 장치(60)는 상기 퇴수용제어시스템들의 전면부의 현재 조건 알림 기능을 갖는 터치식 알림 패널, 약품 종류별 투입횟수계량 패널, 유입 수량 알림 패널, 현재 수온 알림 패널을 통해 정보를 표시하고, 상기 전면부에 표시된 정보들을 모바일 앱 서버에 전송한다.

상기 모바일 앱 서버에서는 해당 모바일 앱을 설치한 무선 단말기에 상기 정보들을 전송하여 표시되도록 한다.

상기 MOP 장치(60)는 상기 유입수를 IOT 모듈(65)을 통해 모니터링하는 경우, 유입되는 유입수의 양을 나타내는 센서 신호를 생성하고(센서 신호는 센서 저항값, 예 : 센서 1, 센서 2, .... 저항값) 임계치에 따라 센서 신호를 평가하여 경고할 수 있다.

구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이 MOP 장치(60)를 통한 정확한 센서 신호 양에 따른 트렌드값 평가에 의해 경고를 발생시키기 위해 상기 센서신호 n개의 샘플 X로 MA 값을 결정한다. 여기에서 MA는 이동 평균값을 나타낸다.

만일 UB = MA + k*σ, UB:상한 한계값 k: 정수, σ: n개 샘플 표준편차

LB = MA - k*σ, LB:하한 한계값 이며,

Sensitivity Band (민감도 대역) = MA*(1.0 ± MS) 이고,

여기에서 MS는 최소 민감도로서, 센서 신호가 임계대역을 벗어날 때, 상기 MOP 장치(60)는 경고 신호를 발생할 수 있다.

또는 σ > 0 인 경우, 민감도 대역을 임계대역으로 사용하여 상기 MOP 장치(60)가 경고 발생을 판단할 수도 있다.

여기에서 기계 명령이 저장된 비 일시적(non-transitory) 메모리를 더 포함할 수 있는 데, 비일시적 메모리에 접근하여 기계 명령을 실행하는 프로세서, 기계 명령에 따르는 프로세서가 상기 센서 신호를 수신한다.

본 발명의 다른 실시예로서 상기 IOT 모듈(65)에 연결된 센서들의 MA값보다 큰 상한 한계값과 MA값보다 작은 하한 한계값으로 주어진 임계대역을 정하고, MA값과 최소 민감도와 기준값의 차이를 기초로 민감도 한계값을 정하고, 민감도 한계값과 주어진 임계 대역과 비교하여 더 큰 값을 임계값으로 정하고, 임계값으로 신호를 평가하는 것은 최대값을 갖는 임계값에 대해 센서 신호를 평가하여 일정치 이상일 경우 경고 발생을 상기 MOP 장치(60)가 판단할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예로서 상기 IOT 모듈(65)에 연결된 하나 또는 그 이상의 센서 신호값의 기울기를 기울기 임계치와 비교하여 평가하고, 기울기 임계치보다 더 큰 기울기를 갖는 하나 또는 그 이상의 신호값으로 제 1 MA값을 생성하고, 하나 또는 그 이상의 기준센서(reference sensor) 신호값으로 제 2 MA를 생성한다.

여기에서 상기 IOT 모듈(65)에 연결된 제1 센서 신호값의 백분율 변화를 바탕으로 제 1 센서 출력값을 결정할 수 있다.

즉 제1 센서 신호와 제 1MA값의 차이를 제1 MA값으로 나눈 값을 제1 센서 신호의 백분율 변화로 하여 출력값 결정에 이용할 수 있다.

이러한 백분율 변화로 보다 정밀한 출력값 결정이 가능하다.

또한 제2 센서 신호값의 백분율 변화를 바탕으로 제 2 센서 출력값을 결정한다.

즉 제2 센서 신호와 제 2 MA값의 차이를 제 2 MA값으로 나눈 값을 제2 센서 신호의 백분율 변화로 하여 출력값 결정에 이용할 수 있다.

상기 MOP 장치(60)는 최근의 데이터에 더 많은 영향을 받는 데이터들의 평균 흐름을 계산하기 위해 지수 가중 이동 평균을 구한다.

상기 MOP 장치(60)는 농도 및 수온검측조 DB의 각 데이터 지수 가중 이동 평균을 통해 최근 데이터 지점에 더 높은 가중치를 준다.

θt 를 t 번째 날의 수온이라고 했을 때, 지수 가중 이동 평균( Vt)의 식은 다음과 같다.

이 때 β 값은 하이퍼 파라미터로 최적의 값을 찾아야 하는데, 본 발명에서 사용하는 최적의 값은 0.9 이다.

만일 0.9 이하 또는 이상인 경우 농도 및 수온검측조 DB의 각 데이터의 최근 데이터를 분석할 수 있는 용이한 시점(예 : 10일 정도)을 정확히 파악하지 못하는 문제가 발생한다.

Vt 는 1/(1 - β) 기간 동안 수온의 평균을 의미한다.

즉 MOP 장치(60)는 정확한 유입수 판정을 위해 비상조건, 평시수온부하, 평시수온-고부하, 평시수온-저부하, 저수온부하, 저수온-고부하, 저수온-저부하 상태에서 측정을 위해 각각 지수 가중 이동 평균을 사용할 수 있다.

따라서 도 4의 E의 경우처럼 상기 MOP 장치(60)는 최근의 데이터에 더 많은 영향을 받는 지수 가중 이동 평균을 사용하여 상기 MOP 장치(60)가 상기 센서값이 일정치 이상일 경우 경고 발생 시점을 과거의 데이터에 얽매이지 않고 용이하게 판단할 수도 있다.

이하 본 발명의 실시를 위한 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어방법에 대하여 자세히 설명한다.

먼저 유입수저류부가 유입수의 유속정류를 위한 정류판을 포함하고, 상기 정류판을 통해 유입한 유입수의 유입 유량을 검지하기 위한 퇴수용 제어시스템1과 연동제어한다.

그리고 수위유지부가 상기 유입수의 유속정류상태에 따른 유속정류상태 정보를 통해 퇴수용제어시스템 2을 연동제어하고, 상기 유입수저류부로 월류될 수 있도록 조절한다.

계속하여 유량 검측부가 상기 유입수저류부에서 전달받은 유입수의 유속과 수위계측한다.

마지막으로 MOP 장치(60)가 상기 유입수저류부; 농도 및 수온검측부; 유량 검측부; 부하조절부;에 각각 설치되는 IOT 모듈을 통해 정보를 전달받아 각 장치를 제어한다.

구체적으로 살펴보면, MOP 장치(60)를 통한 정확한 센서 신호 양에 따른 트렌드값 평가에 의해 경고를 발생시키기 위해 상기 센서신호 샘플로 MA 값을 결정한다.

그리고 농도 및 수온검측조 DB의 각 데이터 또는 기계 명령이 저장된 비 일시적 (non-transitory) 메모리에 접근하여 기계 명령을 실행하는 프로세서, 기계 명령에 따르는 프로세서가 상기 MA 값을 연산한다.

그리고 임계값에 대해 센서 신호를 평가하여 일정치 이상일 경우 상기 MOP 장치(60)가 경고를 발생시킬 수 있다.

한편 상기 MOP 장치(60)는 유리포 에폭시 PCB(FR-4) 이외에도 테프론 PCB 또는 금속 PCB(Aluminum) 등을 사용할 수도 있다.

상기 금속 PCB는 예를 들어 전기 절연층을 사이에 개재한 채 상측의 제1 금속박판과 하측의 제2 금속박판이 적층된 박판 적층 구조를 포함하되, 상기 제1 금속박판은 자신으로부터 분할되어 상기 전기 절연층의 상면에 위치하는 복수의 전극 패턴들로 구성된다.

상기 에폭시 몰딩층은 외부의 수분으로부터 피씨비 기판을 효과적으로 보호하고 각종 먼지 등으로 부터 보호하며, 발광 중 열이 많이 나지 않는다.

상기 MOP 장치(60)의 케이스에 결합 방수제를 사용할 수 있는 데, 방수제는 합성고무 개질제 50 중량부에 n-부틸메타아크릴레이트, I-부틸메타아크릴레이트, t-부틸메타아크릴레이트, 라우릴메타아크릴레이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트b 에틸메타아크릴레이트, n-부틸메타아크릴레이트, I-부틸메타아크릴레이트, t-부틸메타아크릴레이트, 라우릴메타아크릴레이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-부틸아트릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 1,2-프로필렌글리콜다이메타아크릴레이트, 1,3-부틸렌클리콜다이아크릴레이트, 1,3-부틸렌클리콜다이메타아클릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜다이메타아크릴레이트, 1,6-헥산다이올다이아크릴레이트 중 하나를 50 중량부 사용한다.

추가적으로 사슬연장제로서 에틸렌디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올,1,6-헥산디올, 1,2-프로판디올, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,3-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 3-메틸렌펜탄1,5-디올, 1,9-노난디올(nonanediol), 2-메틸옥탄-1,8-디올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,3-부틸렌글리콜(1,3-Butylene Glycol), 메틸프로판디올(methylpropanediol), 테트라메틸렌글리콜(tetramethyleneglycol) 중 하나를 상기 합성고무 개질제 등을 포함하는 100 중량부에서 20 중량부 만큼 추가할 수 있다.

10 : 유입수저류부
20 : 농도 및 수온검측부
30 : 유량 검측부
40 : 부하조절부
60 : MOP 장치
65 : IOT 모듈

Claims

유입수의 유속정류를 위한 정류판을 포함하고, 상기 정류판을 통해 유입한 유입수의 유입 유량을 검지하기 위한 퇴수용 제어시스템1(MOP 1)과 연동제어하는 유입수저류부(10);
상기 유입수의 유속정류상태에 따른 유속정류상태 정보를 통해 퇴수용제어시스템 2(MOP 2)을 연동제어하고, 상기 유입수저류부로 월류될 수 있도록 하는 수위유지부를 포함하는 농도 및 수온검측부(20);
상기 유입수저류부에서 전달받은 유입수의 유속과 수위계측을 위한 유량 검측부(30);
상기 퇴수용 제어시스템1과 퇴수용제어시스템 2의 신호 체계에 따른 연동 정보에 따라 연동제어되며, 외부로 약품 누수 시 약품이 누수되지 않는 밀폐 구조이고, 외부 처치 시 내용물의 수거가 가능하도록 별도의 바닥 드레인 밸브로 이루어지는 약품 피딩 시스템을 포함하는 부하조절부(40);
상기 유입수저류부; 농도 및 수온검측부; 유량 검측부; 부하조절부;에 각각 설치되는 IOT 모듈(65);
상기 IOT 모듈을 제어하는 MOP 장치(60);를 포함하고,
상기 MOP 장치(60)는 농도 및 수온검측조 DB의 각 데이터 지수 가중 이동 평균을 통해 최근 데이터 지점에 더 높은 가중치를 주며,
θt 를 t 번째 날의 수온이라고 했을 때, 지수 가중 이동 평균( Vt)의 식은아래 수학식 1과 같고,
MOP 장치(60)가 유입 수량의 지수 가중 이동 평균을 사용하여 일정치 이상일 경우 MOP 장치(60) 전면부의 유입 수량 알림 패널을 통해 알림을 전하고,
상기 MOP 장치는, 상기 퇴수용제어시스템들의 전면부의 현재 조건 알림 기능을 갖는 터치식 알림 패널, 약품 종류별 투입횟수계량 패널, 현재 수온 알림 패널을 통해 정보를 표시하고, 상기 전면부에 표시된 정보들을 모바일 앱 서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치.
[수학식 1]

(Vt 는 1/(1 - β) 기간 동안 수온의 평균, β 값은 하이퍼 파라미터로 최적의 값은 0.9)
제1항에 있어서,
상기 MOP 장치는,
상기 유입수저류부(10)와 농도 및 수온검측부(20)의 온도와 퇴수용 제어시스템의 제어에 따른 부하량을 측정하여 평시수온-평시부하, 평시수온-고부하, 평시수온-저부하, 저수온-평시부하, 저수온-고부하, 저수온-저부하, 이외의 비상조건으로 유입수 상태를 나누어 판정하는 것을 특징으로 하는 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치.
제1항에 있어서,
상기 MOP 장치는,
상기 농도 및 수온검측부에 따른 DB에 따라 유량검측부 트렌드값 분석에 의해 판정하는 것을 특징으로 하는 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어장치.
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유입수저류부가 유입수의 유속정류를 위한 정류판을 포함하고, 상기 정류판을 통해 유입한 유입수의 유입 유량을 검지하기 위한 퇴수용 제어시스템1과 연동제어하는 단계;
수위유지부가 상기 유입수의 유속정류상태에 따른 유속정류상태 정보를 통해 퇴수용제어시스템 2을 연동제어하고, 상기 유입수저류부로 월류될 수 있도록 조절 하는 단계;
유량 검측부가 상기 유입수저류부에서 전달받은 유입수의 유속과 수위계측하는 단계;
약품 피딩 시스템이 상기 퇴수용 제어시스템 1과 퇴수용제어시스템 2의 신호 체계에 따른 연동 정보에 따라 연동제어하며, 외부 처치 시 수거 가능하도록 별도의 바닥 드레인 밸브를 제어하는 단계;
MOP 장치가 상기 유입수저류부; 농도 및 수온검측부; 유량 검측부; 부하조절부;에 각각 설치되는 IOT 모듈을 통해 정보를 전달받아 각 장치를 제어할 때 유입 수량의 이동 평균값을 이용하는 단계;
상기 MOP 장치를 통해 상기 퇴수용제어시스템들의 전면부의 현재 조건 알림 기능을 갖는 터치식 알림 패널, 약품 종류별 투입횟수계량 패널, 현재 수온 알림 패널로 정보를 표시하고, 전면부에 표시된 정보들을 모바일 앱 서버에 전송하는 단계;를 포함하되,
상기 MOP 장치(60)는 농도 및 수온검측조 DB의 각 데이터 지수 가중 이동 평균을 통해 최근 데이터 지점에 더 높은 가중치를 주며,
θt 를 t 번째 날의 수온이라고 했을 때, 지수 가중 이동 평균( Vt)의 식은아래 수학식 1과 같고,
MOP 장치(60)가 유입 수량의 지수 가중 이동 평균을 사용하여 일정치 이상일 경우 MOP 장치(60) 전면부의 유입 수량 알림 패널을 통해 알림을 전하고,
상기 MOP 장치는, 상기 퇴수용제어시스템들의 전면부의 현재 조건 알림 기능을 갖는 터치식 알림 패널, 약품 종류별 투입횟수계량 패널, 현재 수온 알림 패널을 통해 정보를 표시하고, 상기 전면부에 표시된 정보들을 모바일 앱 서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어방법.
[수학식 1]

(Vt 는 1/(1 - β) 기간 동안 수온의 평균, β 값은 하이퍼 파라미터로 최적의 값은 0.9)
제8항에 있어서,
상기 MOP 장치를 통해 유입수저류부와 농도 및 수온검측부의 온도와 퇴수용 제어시스템의 검지에 따른 부하량을 측정하여 평시수온-평시부하, 평시수온-고부하, 평시수온-저부하, 저수온-평시부하, 저수온-고부하, 저수온-저부하, 이외의 비상조건으로 유입수 상태를 나누어 판정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 IOT시스템을 활용한 유입부하제어방법.
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