KR102372861B1 - 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템 - Google Patents

사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화장시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 고열, 고분진발생 조업환경의 화장로를 무인화 조업이 가능한 고효율 친환경 지능형 설비로 개선하고, 장소에 구애됨이 없이 설비 본체의 감시 및 연소제어가 가능하도록 화장로 및 부대설비의 가동현황을 웹기반 무선 인터넷망으로 모바일 단말기를 통해 모니터링 및 제어가 가능하여 4차산업 환경의 작업자 친화적 설비로 개선하도록 하는 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템에 관한 것이다.

Description

사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템{INTELLIGENT SMART CREMATION SYSTEM WITH OBJECT INTERNET FUNCTION}
본 발명은 화장시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 고열, 고분진발생 조업환경의 화장로를 무인화 조업이 가능한 고효율 친환경 지능형 설비로 개선하고, 장소에 구애됨이 없이 설비 본체의 감시 및 연소제어가 가능하도록 화장로 및 부대설비의 가동현황을 웹기반 무선 인터넷망으로 모바일 단말기를 통해 모니터링 및 제어가 가능하여 4차산업 환경의 작업자 친화적 설비로 개선하도록 하는 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템에 관한 것이다.
일반적으로 화장시스템은 사체를 화장하는 화장로와; 연소로에서 발생되는 유해가스를 처리하는 집진기를 포함하는 환경처리설비와; 고온의 폐열 회수용 공기예열기를 포함하는 재활용설비로 구성되어 있으며, 특히 국내 설치된 대부분의 화장로는 축열식인 캐비넷 방식 화장로와 달리 장례 시간이 짧은 문화적 특성에 따라 에너지 소모가 큰 단속식인 대차형 화장로를 채택하고 있고, 이에 따라 에너지 저감 연소제어시스템과 대기오염 배출을 더욱 최소화시킬 수 있는 친환경 화장시스템이 요구되고 있다.
그러나 연소 중 로내대차가 연소로 내에 체류하기 때문에 로내대차의 소모가 크고 유지보수 비용이 큰 단점이 있고, 소각과정에서 일시적 불완전 연소 등으로 인하여 다량의 미연분이 배출가스에 존재할 수 있어서, 통상적으로 주연소실의 후단에 재연소실를 설치하고 과잉의 공기공급과 함께 전용버너를 사용하여 일정온도 이상으로 유지하여 줌으로써 불완전연소 잔존물을 처리하고 있다.
또한 고온의 재연소실 배출가스 중에도 일정분의 분진이 포함되어 배출될 수 있기 때문에 1차 공기혼합기를 통해 온도를 떨어뜨린 후 분진회수 설비로 건식 싸이크론을 후단에 설치하여 1차적으로 고온상태에서 분진을 포집하고 있다.
그 후 싸이크론 후단의 배출가스 온도를 낮추면서 고온의 배출가스열을 회수하여 버너로 공급하는 연소용 공기를 예열하는 공기예열기와 가스냉각기를 설치하고, 배출가스의 원활한 배출을 위해 백필터 후단에 유인 배풍기를 설치하는 등의 로내 버너연소제어 및 화장로 조업의 안정화를 도모하고 있으나, 이를 제어하는 시스템을 작업자의 판단에 의지하고 있어서 연소 상황에 따른 고효율의 연소제어와 조업 안정화가 미흡한 실정이다.
최근 들어서 환경오염원의 배출에 대한 사회적 관심이 더욱 커지면서 추가로 설치된 배출가스 관리 장치는 배출가스 후처리 설비에 백금촉매반응기에 의한 다이옥신제거장치, 백연발생방지를 위한 백연방지장치, NOx 저감을 위한 유해가스촉매장치를 설치하여 연소로에서 배출되는 배출가스로 인한 환경오염을 관리하고 있으나, 배출가스 변화에 따른 배출가스 후처리 설비의 제어 또한 작업자의 판단에 의지하고 있어서 화장설비 실시간 변화에 대응하는 최적 제어가 미흡함에 따라 여전히 환경오염 문제가 발생되고 있다.
즉, 상술한 종래기술들의 화장시스템에서 화장로 연소와 배출가스 후처리 설비를 포함하는 화장설비 제어시스템은 일반적으로 알려진 PLC-HMI(Programmable Logic Controller-Human Machine Interface) 기반으로 운전되며 모든 작업결과는 실시간 모니터링 기능만 존재하고 화장설비 운전의 적정성은 작업자의 판단에 의지할 수밖에 없기 때문에 환경변화에 대응할 수 없는 문제가 내재되어 있는 것이다.
또한 널리 알려진 바와 같이, 국내 장례문화는 급격한 산업화, 도시화와 함께 매장방식에서 화장, 자연장으로 급격한 변화가 진행되어 2017년도 전국 화장률이 84.6%를 차지하고 있어 화장시설 신설 등의 조치가 필요하나, 일반적으로 화장시설이 환경오염 및 혐오시설이라고 인식되어 있어서 시설의 신설 또는 확충이 어렵기 때문에 이를 해소할 수 있는 보다 더 친환경 화장시스템 마련이 시급한 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 대한민국 등록특허 제10-2232481호인 지능형 고효율 친환경 화장시스템이 출원되어 개시되어 있다.
상기 지능형 고효율 친환경 화장시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 주연소실(1a)과 재연소실(1b)을 포함하며 형성되며 로내대차에 실은관을 반입 받아 소각처리 하는 화장로(1)와; 화장로에서 배출되는 고온의 배출가스에 외부공기를 혼합하여 냉각시키는 공기혼합냉각기(2)와; 공기혼합기를 통해 냉각된 배출가스에서 이물질을 제거하는 싸이크론집진기(3)와; 싸이크론집진기로부터 토출되는 배출가스를 냉각하는 가스냉각기(4)와; 가스냉각기를 통해 냉각된 배출가스에 포함된 미세먼지를 집진하는 여과집진기(5)와; 여과된 배출가스에 포함된 다이옥신을 제거하는 다이옥신촉매장치(6)와; 배기관을 통해 배출될 때 발생되는 백연을 방지하는 백연방지장치(7)와; 배출가스로부터 유해가스를 분해하는 유해가스촉매장치(8)와; 유해가스가 제거된 배출가스를 배기관(10)으로 강제배풍시키는 유인배풍기(9)를 관로로 연결하여 이루어지는 화장시스템에 있어서, 상기 화장시스템에 측정 장치를 설치하되, 상기 측정 장치는 관운반차(100)에 설치되어 연소대상물의 무게를 측정하는 로드셀(17)과; 재연소실(1b)의 후단부 연소가스 배출용 배기관 상에 설치되어 피드백 연소제어와 주연소실 및 재연소실의 온도를 균일화시키는 산소농도측정기(12)와; 주연소실의 연소버너 연료 주입라인에 설치되어 연료 소모량을 측정하는 연료소모량측정기(13)와; 여과집진기(5)의 백필터 인입부에 설치되어 압력을 측정하는 차압트랜스미터(14)와; 여과집진기(5)의 재받이통에 설치되어 잔재무게를 측정하는 잔재로드셀(15)과; 배기관의 후단에 설치되어 백연농도를 측정하는 백연농도지시기(16)를 포함하는 지능형 고효율 친환경 화장시스템을 제공하도록 한다.
그리고, 상기 측정 장치에서 측정된 신호는 PLC-HMI 기반 현장제어반(18)에 송신되어 수집되고, 수집되는 신호는 중앙운전실 PC(19)와; 데이터마이닝 소프트웨어가 설치된 EC마이너(20)와; 실시간 모니터링 및 이상진단 소프트웨어가 장착된 EC마이너IMS(21)와; 데이터베이스(22)로 전송되도록 하여, PLC 기반 버너 연소제어에 의한 화장조업과 더불어 HMI를 활용한 조업모니터링을 통해 화장로 조업특성을 분석하며, 이를 기반으로 모든 측정 장치의 데이터와 조업결과를 수집하여 데이터베이스에 저장한 후 EC마이너를 사용하여 수집된 데이터를 불러들이고, 이들 조업데이터를 전처리하며, 다변량분석을 통해 연소제어 모델을 구축하고, 또한 데이터마이닝을 통한 이상진단 및 조업현황 모니터링 시스템을 형성하여 화장로 실시간 조업데이터를 지속적으로 축적하면서 분석하고 분석된 경험적인 데이터를 기반으로 무인조건에서 화장조업이 이루어질 수 있도록 한다.
그러나, 이러한 종래의 지능형 고효율 친환경 화장시스템은 가동 현황을 모바일 또는 원격지 PC에서 모니터링 및 제어가 불가능하고, 유골 수습작업 및 금속 선별 작업을 작업자가 직접 수행함으로써 작업 환경이 열악하고, 안전사고에 대해 노출되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-2232481호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고열, 고분진발생 조업환경의 화장로를 무인화 조업이 가능한 고효율 친환경 지능형 설비로 개선하고, 장소에 구애됨이 없이 설비 본체의 감시 및 연소제어가 가능하도록 화장로 및 부대설비의 가동현황을 웹기반 무선 인터넷망으로 모바일 단말기를 통해 모니터링 및 제어가 가능하여 4차산업 환경의 작업자 친화적 설비로 개선하도록 하는 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수작업에 의존하고 있는 유골 수습작업을 지능형 다관절 로봇을 통하여 수행하고, 선별 스크린을 설치하여 유골 및 자성 및 비장성 물질 관찰 및 자동 분리 수급하여 무인 운영이 가능하도록 하는 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
주연소 버너가 설치된 주연소실과 재연소 버너가 설치된 재연소실로 이루어져 화장 대상물을 화장 처리하는 화장로와; 상기 화장로의 전실에 구비되고, 평량 운반차에 실린 관을 주연소실로 반입 및 반출하는 로내 대차와, 화장이 이루어진 유골을 상기 로내 대차에서 수습하는 지능형 다관절 로봇을 구비하는 무인 수골 설비와; 상기 화장로에서 배출되는 배출가스를 처리하는 처리 설비와; 상기 화장로, 무인 수골 설비 및 처리 설비에 각각 설치되어 무선 인터넷망을 통해 양방향 통신을 수행하는 IoT 단말기와; 상기 화장로 및 처리 설비의 연료 및 연소 공기 유량, 화장로 온도 및 압력, 배출가스 산소 농도를 측정하여 네트워크를 통해 운전 데이터를 전송하는 측정 장치와; 상기 화장로에 설치되어 상기 IoT 단말기로부터 무선 인터넷망을 통해 상기 측정 장치로부터 전송되는 운전 데이터가 수집되며, 상기 화장로, 무인 수골 설비 및 처리 설비를 PLC 제어하는 현장 PLC 제어반과; 전기실에 설치되어 각각의 상기 현장 PLC 제어반으로부터 네트워크를 통해 각각 전송되는 운전 데이터가 수집되는 중앙 PLC 제어반과; 각각의 상기 현장 PLC 제어반으로부터 네트워크를 통해 각각 전송되는 운전 데이터를 실시간으로 취합하여 각 상기 화장로, 무인 수골 설비 및 처리 설비를 모니터링하고, PLC-HMI 기반으로 무인 조건에서 화장 작업이 이루어지도록 상기 중앙 PLC 제어반을 제어하는 중앙운전실 PC와; 상기 중앙운전실 PC로부터 네트워크를 통해 전송되는 운전 데이터를 실시간으로 운전 데이터를 취합하여 상기 화장로, 무인 수골 설비 및 처리 설비를 모니터링함과 동시에 데이터베이스화시키고, 운전 데이터를 실시간으로 무선 인터넷망을 통해 외부로 전송하며, 외부로부터 무선 인터넷망을 통해 제어 명령 신호를 수신하는 모바일 스카다(SCADA) 서버 PC; 및 상기 모바일 스카다 서버 PC로부터 무선 인터넷망을 통해 운전 데이터를 실시간으로 제공받아 각 상기 화장로, 무인 수골 설비 및 처리 설비를 실시간 모니터링하고, 관리자가 입력하는 제어 명령 신호를 상기 모바일 스카다 서버 PC로 전송하여 각 상기 화장로, 무인 수골 설비 및 처리 설비를 제어하는 모바일 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 무인 수골 설비의 평량 운반차는 무게를 측정하는 로드셀이 구비되고, 상기 로드셀의 측정 신호를 상기 측정 장치를 통해 전송한다.
여기에서 또한, 상기 측정 장치는 실내 화재를 감시하는 화재 감시 센서와; 실내 유독 가스를 감지하는 복합 가스 오염 센서를 더 포함한다.
여기에서 또, 상기 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템은 산소 농도 센서에서 측정된 측정 신호를 이용하여 공해 발생과, 상기 화재 감시 센서 및 복합 가스 오염 센서를 통해 실내 화재 및 오염을 모니터링하고, 상기 처리 설비의 공해 발생을 제어하는 공해 방지 설비 PLC 제어반을 더 포함한다.
여기에서 또, 상기 모바일 스카다 서버 PC는 데이터베이스화되어 축적된 장기 작업 데이터를 기반으로 데이터마이닝을 활용한 지능화장로 제어모델을 도출하고, 이를 활용하여 화장 대상물의 성상에 따른 제어패턴을 사전 결정하여 상기 중앙운전실 PC로 제공하여 상기 중앙운전실 PC에서 상기 버너를 실시간으로 연소 제어한다.
여기에서 또, 상기 모바일 스카다 서버 PC는 이벤트 발생시 상기 모바일 단말기로 푸쉬 알람을 전송한다.
여기에서 또, 상기 모바일 단말기는 상기 무인 수골 설비의 지능형 다관절 로봇으로부터 수신된 각각의 액츄에이터의 동작이 인터페이스를 통해 설정 입력된 동작 종류 및 동작 순서 맞게 대응 동작하는지 모니터링한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템에 따르면, IoT 기술을 활용하며 인공지능 데이터마이닝 학습을 위한 장기간 조업 데이터를 학습하기 위한 데이터베이스 기능을 가진 지능형 스마트 화장시스템의 운전현황을 장소에 구애됨 없이 모니터링 및 제어할 수 있는 조업자 편의중심 기술환경 구축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 인공지능 기술을 접목한 지능형 화장로 개발로 저 에너지 소모 및 환경오염원 배출량 극소화를 통한 대기오염방지시설 단순화, 저탄소 녹색성장에 기여하고, 운전 및 유지보수가 용이한 편리성 제공하며, 다이옥신, 중금속 등 유해대기오염물질(HAPs) 등의 완벽한 처리가 가능하다.
또, 본 발명에 따르면 화장 후 배출되는 고온 대차 위에 잔존 유골을 다관절 로봇을 활용 자동수급장치 적용하여, 고온/고분진/고중량물작업 유골수급 조업자 작업 대체, 반자동 무인화 달성 및 유골 수습 시간을 단축할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 지능형 고효율 친환경 화장시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개요도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템중 제어 부분의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템중 측정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템의 연료 및 공기 배관 구성을 나타낸 계통도이다.
이하, 본 발명에 따른 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개요도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템중 제어 부분의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 6은 본 발명에 따른 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템중 측정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 7은 본 발명에 따른 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템의 연료 및 공기 배관 구성을 나타낸 계통도이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템(100)은 화장로(110)와, 무인 수골 설비(120)와, 처리 설비(130)와, IoT 단말기(140)와, 측정 장치(150)와, 현장 PLC 제어반(160)과, 공해 방지 설비 PLC 제어반(170)과, 중앙 PLC 제어반(180)과, 중앙운전실 PC(190)와, 모바일 스카다 서버 PC(200) 및 모바일 단말기(M)를 포함하여 구성된다.
먼저, 화장로(110)는 주연소 버너(B1)가 설치된 주연소실(111)과 재연소 버너(B2)가 설치된 재연소실(113)로 이루어진다.
그리고, 무인 수골 설비(120)는 화장로(110)의 전실에 설치되고, 평량 운반차(121)에 실린 관을 반입받아 로내 대차(123)로 전달하여 로내 대차(123)가 주연소실(111)로 진입하여 소각 처리하고, 화장이 이루어진 유골 수습을 작업하는 지능형 다관절 로봇(125)을 구비한다. 이때, 주연소 버너(B1)는 미연물 국부 연소가 가능하도록 전후진이 가능한 위치 가변형이 적용되는 것이 바람직하다.
평량 운반차(121)는 전동으로 이동되고, 관의 무게를 측정하도록 3점 방식의 로드셀(R)이 구비되고, 로드셀(R)의 측정 신호를 측정 장치(150)를 통해 중앙운전실 PC(190)로 전송한다.
지능형 다관절 로봇(125)은 전실에 설치되고, 화장이 완료되어 로내 대차(123)가 배출되면, 고중량 마그네틱 프레스를 이용하여 유골의 1차 분쇄 및 잔존 자성금속 분리처리(보관)하고, 브러쉬를 활용 유골을 로내 대차(123) 끝단에 위치하는 분골함으로 유골 분리한 다음, 로내 대차(123) 상부 표면을 진공크리닝을 사용해서 정리하고, 유골 수습 과정중 발생분진을 하단 양측면 설치 여과필터로 흡입 집진해서 제거한다.
그리고, 처리 설비(130)는 화장로(110)에서 배출되는 배출가스를 처리한다.
본 발명의 일실시예 따른 처리 설비(130)는 화장로(110)에서 배출되는 배출가스를 공기로 열교환시켜 1차 냉각시키는 1차 열교환 냉각장치(131)와, 1차 열교환 냉각장치(131)에서 1차 냉각되어 배출되는 배출가스의 이물질을 제거하는 사이클론 집진기(132)와, 싸이클론 집진기(132)에서 배출되는 배출가스를 SRC 촉매 반응시켜 유해가스를 제거하는 SRC 촉매 반응탑(133)과, SRC 촉매 반응탑에서 유해가스가 제거된 배출가스를 공기로 열교환시켜 2차 냉각시키는 2차 열교환 냉각장치(134)와, 2차 열교환 냉각장치(134)에서 2차 냉각되어 배출가스에 포함된 미세먼지를 집진하는 여과집진기(135)와, 여과집진기(135)에서 여과되어 배출되는 배출가스에 포함된 다이옥신을 제거하는 다이옥신촉매장치(136) 및 다이옥신이 제거된 배출가스를 연돌(138)로 강제배풍시키는 유인배풍기(137)로 구성된다. 그리고, 2차 열교환 냉각장치(134)에서 배출되는 고온의 공기를 화장로(110)의 주연소 버너(B1), 재연소 버너(B2) 및 주연소실(111) 내부로 유입시켜 예열 연소 공기로 사용한다. 한편, 본 발명의 처리 설비(130)는 일실시예에 따라 설계된 것이고, 종래 기술과 동일하게 형성할 수도 있으며, 그 밖에 다양한 처리 설비를 연계하여 설치할 수 있다.
또한, IoT 단말기(140)는 화장로(110) 및 처리 설비(130)에 각각 설치되어 WiFi, LTE, 5G 등의 무선 인터넷망을 통해 양방향 통신을 수행한다.
그리고, 측정 장치(150)는 화장로(110) 및 처리 설비(130)의 연료 및 연소 공기 유량, 화장로 온도 및 압력, 배출가스 산소 농도를 측정하여 네트워크를 통해 운전 데이터를 전송한다.
도 7에 도시된 바와 같이 화장로(110)의 주연소 버너(B1)의 연료 및 공기 배관에는 유입된 공기의 압력을 측정하는 공기 압력계(P1), 유입된 공기의 압력을 측정하는 공기 유량계(F1), 연료 유량을 적산하는 적산 유량계(F2)가 설치되고, 주연소실(111)에는 온도와 압력을 측정하는 온도계(T1)와, 압력계(P2)가 설치되며, 화장로(110)의 배출측에는 배출가스의 산소 농도를 측정하는 산소 농도 센서(S1)와, 배출가스의 온도를 측정하는 배출가스 온도계(T2)가 설치될 수 있다.
한편, 측정 장치(150)는 전기실 등의 실내 화재를 감시하는 화재 감시 센서(S2)와, 실내 유독 가스를 감지하는 복합 가스 오염 센서(S3)가 추가적으로 설치된다.
이어서, 현장 PLC 제어반(160)은 화장로(110)에 설치되어 IoT 단말기(140)로부터 무선 인터넷망을 통해 측정 장치(150)로부터 전송되는 운전 데이터가 수집되며, 화장로(110), 무인 수골 설비(120) 및 처리 설비(130)를 PLC 제어한다.
현장 PLC 제어반(160)은 주연소 버너(B1)와 재연소 버너(B2)의 패턴 제어를 통해 초기 가연분 연소시 충분한 연소 공기를 공급하여 불완전 연소를 억제 및 축열하며, 연료 및 연소 공기량, 산소량을 실시간으로 전송받아 데이터마이닝 기법을 활용하여 개별 유량 공급을 제어해서 균일한 온도(850~900℃)를 유지하도록 한다.
그리고, 공해 방지 설비 PLC 제어반(170)은 측정 장치(150)의 산소 농도 센서(S1)에서 측정된 측정 신호를 이용하여 공해 발생과, 화재 감시 센서(S2) 및 복합 가스 오염 센서(S3)를 통해 실내 화재 및 오염을 모니터링하고, 처리 설비(130)의 공해 발생을 제어한다.
또한, 중앙 PLC 제어반(180)은 전기실에 설치되어 각각의 현장 PLC 제어반(160)으로부터 네트워크를 통해 각각 전송되는 운전 데이터가 수집된다.
또, 중앙운전실 PC(190)는 중앙운전실에 설치되어 각각의 현장 PLC 제어반(160)으로부터 네트워크를 통해 각각 전송되는 운전 데이터를 실시간으로 취합하여 각 화장로(110), 무인 수골 설비(120) 및 처리 설비(130)를 모니터링하고, PLC-HMI 기반으로 무인 조건에서 화장 작업이 이루어지도록 중앙 PLC 제어반(180)을 제어한다. 이때, 중앙운전실 PC(190)의 모니터링 및 제어는 종래 기술과 동일하여 그 중복 설명을 생략한다.
계속해서, 모바일 스카다 서버 PC(200)는 중앙운전실 PC(190)로부터 네트워크를 통해 전송되는 운전 데이터를 실시간으로 운전 데이터를 취합하여 화장로(110), 무인 수골 설비(120) 및 처리 설비(130)를 모니터링함과 동시에 데이터베이스화시키고, 운전 데이터를 실시간으로 무선 인터넷망을 통해 외부로 전송하며, 모바일 단말기(M)로부터 무선 인터넷망을 통해 제어 명령 신호를 수신한다.
모바일 스카다 서버 PC(200)는 데이터베이스화되어 축적된 장기 작업 데이터를 기반으로 데이터마이닝을 활용한 지능화장로 제어모델을 도출하고, 이를 활용하여 화장 대상물의 성상(무게, 일반, 냉동, 성별 등)에 따른 제어패턴을 사전 결정하여 중앙운전실 PC(190)로 제공하여 중앙운전실 PC(190)에서 주연소 버너(B1)를 실시간으로 연소 제어한다.
모바일 스카다 서버 PC(200)는 이벤트(비상상황) 발생시 모바일 단말기(M)로 푸쉬 알람을 전송한다.
그리고, 모바일 단말기(M)는 스마트폰, 테블릿 PC과 같이 휴대가 가능한 단말기로서, 모바일 스카다 서버 PC(200)로부터 무선 인터넷망을 통해 운전 데이터를 실시간으로 제공받아 각 화장로(110), 무인 수골 설비(120) 및 처리 설비(130)를 실시간 모니터링하고, 관리자가 입력하는 제어 명령 신호를 모바일 스카다 서버 PC(200)로 전송하여 각 화장로(110) 및 처리 설비(130)를 제어한다.
모바일 단말기(M)는 지능형 다관절 로봇(125)으로부터 수신된 각각의 액츄에이터의 동작이 인터페이스를 통해 설정 입력된 동작 종류 및 동작 순서 맞게 대응 동작하는지 모니터링한다.
화장조업은 화장장에 장례차를 통해 관이 이송되면, 평량 운반차(121)를 이용하여 사체관을 화장로(110)로 운반하고, 관을 화장로 전실에서 로내 대차(123)에 옮겨 실어 주연소실(111)로 반입되면, 모바일 단말기(M) 또는 중앙운전실 PC(190) 또는 현장 PLC 제어반(160)에서 시스템을 기동하여 실행되는 것이다.
시스템 가동중에 모바일 스카다 서버 PC(200)는 데이터베이스화되어 축적된 장기 작업 데이터를 기반으로 데이터마이닝을 활용한 지능화장로 제어모델을 도출하고, 이를 활용하여 화장 대상물의 성상(무게, 일반, 냉동, 성별 등)에 따른 제어패턴을 사전 결정하여 중앙운전실 PC(190)로 제공하여 중앙운전실 PC(190)에서 화장로(110)의 실시간 연소 제어 및 무인 수골 설비(120) 및 처리 설비(130)를 실시간으로 제어하도록 한다.
한편, 중앙운전실 PC(190)로부터 전송되는 운전 데이터를 모바일 단말기(M)로 전송하여 관리자가 원격으로 화장로(110), 무인 수골 설비(120) 및 처리 설비(130)를 모니터링하여 제어를 수행할 수 있도록 한다.
화장이 완료되어 주연소 버너(B1)와, 재연소 버너(B2)를 오프시킨 상태에서 유인배풍기(137)를 일정시간 가동, 상온의 외부공기가 로내로 흡입시켜 약200~300℃까지 냉각되면 유인배풍기(137)를 오프하고, 로내 대차(123)를 전실로 배출시킨 다음 고중량 마그네틱 프레스를 이용하여 유골의 1차 분쇄 및 잔존 자성금속 분리처리(보관)하고, 브러쉬를 활용 유골을 로내 대차 끝단에 위치하는 분골함으로 유골 분리한 다음, 로내 대차(123) 상부 표면을 진공크리닝을 사용해서 정리하고, 유골 수습 과정중 발생분진을 하단 양측면 설치 여과필터로 흡입 집진해서 제거한다.
이때, 모바일 단말기(M)는 지능형 다관절 로봇(125)으로부터 수신된 각각의 액츄에이터의 동작이 인터페이스를 통해 설정 입력된 동작 종류 및 동작 순서 맞게 대응 동작하는지 모니터링한다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
110 : 화장로 120 : 무인 수골 설비
130 : 처리 설비 140 : IoT 단말기
150 : 측정 장치 160 : 현장 PLC 제어반
170 : 공해 방지 설비 PLC 제어반 180 : 중앙 PLC 제어반
190 : 중앙운전실 PC 200 : 모바일 스카다 서버 PC
M : 모바일 단말기

Claims (7)

  1. 미연물 국부 연소가 가능하도록 전후진이 가능한 위치 가변형인 주연소 버너가 설치된 주연소실과 재연소 버너가 설치된 재연소실로 이루어져 화장 대상물을 화장 처리하는 화장로와;
    상기 화장로의 전실에 구비되고, 전동으로 이동되며, 관의 무게를 측정하도록 로드셀이 구비되고, 상기 로드셀의 측정 신호를 전송하는 평량 운반차에 실린 관을 주연소실로 반입 및 반출하는 로내 대차와, 화장이 완료되어 상기 로내 대차가 배출되면, 화장이 이루어진 유골을 고중량 마그네틱 프레스를 이용하여 유골의 1차 분쇄 및 잔존 자성금속 분리처리하고, 브러쉬를 활용 유골을 상기 로내 대차 끝단에 위치하는 분골함으로 유골 분리한 다음, 상기 로내 대차 상부 표면을 진공크리닝을 사용해서 정리하고, 유골 수습 과정중 발생분진을 하단 양측면 설치 여과필터로 흡입 집진해서 제거하는 지능형 다관절 로봇을 구비하는 무인 수골 설비와;
    상기 화장로에서 배출되는 배출가스를 처리하는 처리 설비와;
    상기 화장로, 무인 수골 설비 및 처리 설비에 각각 설치되어 무선 인터넷망을 통해 양방향 통신을 수행하는 IoT 단말기와;
    상기 화장로의 주연소 버너의 연료 및 공기 배관에는 유입된 공기의 압력을 측정하는 공기 압력계와, 유입된 공기의 유량을 측정하는 공기 유량계와, 연료 유량을 적산하는 적산 유량계와, 상기 주연소실의 온도를 측정하는 온도계와, 상기 주연소실의 압력을 측정하는 압력계와, 상기 화장로의 배출가스의 산소 농도를 측정하는 산소 농도 센서와, 배출가스의 온도를 측정하는 배출가스 온도계와, 실내 화재를 감시하는 화재 감시 센서 및 실내 유독 가스를 감지하는 복합 가스 오염 센서를 구비하여 상기 화장로 및 처리 설비의 연료 및 연소 공기 유량, 화장로 온도 및 압력, 배출가스 산소 농도를 측정하여 네트워크를 통해 운전 데이터를 전송하는 측정 장치와;
    상기 화장로에 설치되어 상기 IoT 단말기로부터 무선 인터넷망을 통해 상기 측정 장치로부터 전송되는 운전 데이터가 수집되며, 상기 화장로, 무인 수골 설비 및 처리 설비를 PLC 제어하는 현장 PLC 제어반과;
    전기실에 설치되어 각각의 상기 현장 PLC 제어반으로부터 네트워크를 통해 각각 전송되는 운전 데이터가 수집되는 중앙 PLC 제어반과;
    각각의 상기 현장 PLC 제어반으로부터 네트워크를 통해 각각 전송되는 운전 데이터를 실시간으로 취합하여 각 상기 화장로, 무인 수골 설비 및 처리 설비를 모니터링하고, PLC-HMI 기반으로 무인 조건에서 화장 작업이 이루어지도록 상기 중앙 PLC 제어반을 제어하는 중앙운전실 PC와;
    상기 중앙운전실 PC로부터 네트워크를 통해 전송되는 운전 데이터를 실시간으로 운전 데이터를 취합하여 상기 화장로, 무인 수골 설비 및 처리 설비를 모니터링함과 동시에 데이터베이스화시키고, 운전 데이터를 실시간으로 무선 인터넷망을 통해 외부로 전송하며, 외부로부터 무선 인터넷망을 통해 제어 명령 신호를 수신하는 모바일 스카다(SCADA) 서버 PC와;
    상기 모바일 스카다 서버 PC로부터 무선 인터넷망을 통해 운전 데이터를 실시간으로 제공받아 각 상기 화장로, 무인 수골 설비 및 처리 설비를 실시간 모니터링하고, 관리자가 입력하는 제어 명령 신호를 상기 모바일 스카다 서버 PC로 전송하여 각 상기 화장로, 무인 수골 설비 및 처리 설비를 제어하는 모바일 단말기; 및
    상기 산소 농도 센서에서 측정된 측정 신호를 이용하여 공해 발생과, 상기 화재 감시 센서 및 복합 가스 오염 센서를 통해 실내 화재 및 오염을 모니터링하고, 상기 처리 설비의 공해 발생을 제어하는 공해 방지 설비 PLC 제어반을 포함하며;
    상기 모바일 스카다 서버 PC는,
    데이터베이스화되어 축적된 장기 작업 데이터를 기반으로 데이터마이닝을 활용한 지능화장로 제어모델을 도출하고, 이를 활용하여 화장 대상물의 성상에 따른 제어패턴을 사전 결정하여 상기 중앙운전실 PC로 제공하여 상기 중앙운전실 PC에서 상기 버너를 실시간으로 연소 제어하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 스카다 서버 PC는,
    이벤트 발생시 상기 모바일 단말기로 푸쉬 알람을 전송하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 단말기는,
    상기 무인 수골 설비의 지능형 다관절 로봇으로부터 수신된 각각의 액츄에이터의 동작이 인터페이스를 통해 설정 입력된 동작 종류 및 동작 순서 맞게 대응 동작하는지 모니터링하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 기능을 갖는 지능형 스마트 화장시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170045765A (ko) * 2015-10-19 2017-04-28 박상윤 유골 분체 결정화를 위한 자동화장치
KR101842372B1 (ko) * 2016-12-23 2018-03-27 한양로보틱스 주식회사 사출성형기의 원격관제시스템
KR102232481B1 (ko) 2019-07-30 2021-03-26 합자회사 세화산업사 지능형 고효율 친환경 화장시스템

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