KR102480790B1 - 악취통합 관리시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 센서가 설치된 측정공간에 악취를 주입하고, 복수의 센서를 이용하여 실험데이터를 생성하는 악취측정장치, 상기 실험데이터를 이용하여 약품의 투입량을 예측하는 악취분석모델을 구축하는 악취제어서버 및 상기 악취분석모델을 이용하여 예측된 투입량으로 약품을 투입하여 악취를 저감시키는 악취저감장치를 포함하는 악취통합 관리시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 악취통합 관리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 악취저감장치의 설치가 가능한 악취환경에 대응하거나 유사한 악취조건으로 약품의 투입량을 예측하는 악취통합 관리시스템에 관한 것이다.
종래에는 하수처리시설, 축사 또는 다양한 수처리 시설 등 악취환경에서 악취가 발생하고 있고, 악취환경별로 발생하는 악취의 종류 또는 양이 다르다. 악취환경별로 발생하는 악취의 종류 또는 양이 다른 이유는, 계절별 기후변화, 지역별 온습도 특성 또는 수처리 목적별 악취특성이 있기 때문이다.
종래에는 선행기술로 기재된 특허문헌과 같이 오염원의 악취상황을 알아내기 위하여 악취를 측정할 수 있고, 악취 측정을 통하여 현장의 환경을 모니터링할 수 있다.
그러나 종래에는 악취환경별로 악취측정환경을 제공하지 못하고 있는 실정이고, 악취환경별 실험데이터를 통합하여 구축하지 못하고 있는 실정이며, 실험데이터를 이용하여 악취환경에 투입되는 약품의 투입량을 분석하는 시스템을 제공하지 못하는 실정이다. 또한 종래에는 악취환경에 예측된 투입량으로 약품을 투입하여 악취를 저감시킬 수 있는 기술을 제공하지 못하는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 악취환경에 대응하거나 유사한 모사환경을 제공하여 실험데이터를 생성하는 악취측정장치와 실험데이터를 이용하여 예측된 투입량으로 약품을 소비하는 악취저감장치를 통합적으로 관리하는 악취통합 관리시스템을 제공한다.
상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명의 실시예에 따른 악취통합 관리시스템은, 복수의 센서가 설치된 측정공간에 악취를 주입하고, 복수의 센서를 이용하여 실험데이터를 생성하는 악취측정장치(100); 상기 실험데이터를 이용하여 약품의 투입량을 예측하는 악취분석모델을 구축하는 악취제어서버(200) 및 상기 악취분석모델을 이용하여 예측된 투입량으로 약품을 투입하여 악취를 저감시키는 악취저감장치(300)를 포함하여, 상기 악취저감장치의 설치가 가능한 악취환경에 대응하거나 유사한 악취조건으로 악품의 투입량을 예측하는 것을 특징으로 한다.
상기 악취측정장치는, 관로에 유입되는 악취를 포집하는 악취포집부(110); 상기 악취포집부에서 포집된 악취를 측정하기 위한 복수의 센서로 구성된 복합센서부(122)가 설치된 측정공간부(120) 및 상기 복합센서부에서 감지된 센싱값에 기반하여 실험데이터를 생성하는 생성부(160)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 악취측정장치는 악취포집부에 설치되어 관로의 온도차에 발생하는 습기를 제거하는 습기제거필터(111)를 더 포함하고, 상기 습기제거필터는 습기제거필터는 복합센서부의 민감도를 고려하여 습기를 제거하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 악취제어서버는, 상기 악취측정장치에서 악취를 측정하여 생성된 실험데이터, 악취저감장치의 설치가 가능한 악취환경에 관한 환경데이터, 수처리 목적에 따른 목적데이터 및 악취를 저감시키는 약품에 관한 약품데이터를 포함하는 빅데이터를 수집하여 악취분석모델을 구축하는 구축부 (210); 상기 악취분석모델에 악취환경에 대응하거나 유사한 악취조건의 입력으로 약품의 투입량을 학습하여 분석정보를 생성하는 분석부(220) 및 상기 분석정보에 기반하여 제어값을 생성하고, 제어값을 악취저감장치에게 제공하여 악취저감장치의 동작을 원격 제어하는 원격제어부(230)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 악취저감장치의 설치가 가능한 악취환경에 대응하거나 유사한 악취조건으로 약품의 투입량을 예측함으로써, 악취환경별로 악취저감을 위한 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 악취통합 관리시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 악취통합 관리시스템을 상세하게 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 악취측정장치의 동작방법을 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 관로와 펌프의 연결관계를 도시한 것이다.
도 5는 도 2의 복합센서부의 구조를 상세하게 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 악취측정장치의 동작방법을 도시한 것이다.
도 7은 도 2의 제어부의 동작방법을 상세하게 도시한 것이다.
도 8은 도 2의 생성부의 블록도를 상세하게 도시한 것이다.
도 9는 도 2의 생성부의 동작방법을 도시한 것이다.
도 10은 도 1의 악취제어서버를 상세하게 도시한 블록도이다.
도 11은 도 10의 관리부를 상세하게 도시한 블록도이다.
도 12는 도 1의 악취저감장치를 더욱 상세하게 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 악취통합 관리시스템을 상세하게 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 악취측정장치의 동작방법을 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 관로와 펌프의 연결관계를 도시한 것이다.
도 5는 도 2의 복합센서부의 구조를 상세하게 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 악취측정장치의 동작방법을 도시한 것이다.
도 7은 도 2의 제어부의 동작방법을 상세하게 도시한 것이다.
도 8은 도 2의 생성부의 블록도를 상세하게 도시한 것이다.
도 9는 도 2의 생성부의 동작방법을 도시한 것이다.
도 10은 도 1의 악취제어서버를 상세하게 도시한 블록도이다.
도 11은 도 10의 관리부를 상세하게 도시한 블록도이다.
도 12는 도 1의 악취저감장치를 더욱 상세하게 도시한 블록도이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 악취통합 관리시스템을 도시한 블록도로서, 악취통합 관리시스템(10)은 악취측정장치(100), 악취제어서버(200) 및 악취저감장치(300)를 포함한다.
악취측정장치(100)는 악취환경에 대응하거나 유사한 모사환경을 제공하고, 복수의 센서가 설치된 측정공간에 악취를 주입하며, 복수의 센서에서 감지된 센싱값에 기반하여 실험데이터를 생성한다.
악취제어서버(200)는 실험데이터를 이용하여 악취환경에 투입되는 약품의 투입량을 예측하여 분석정보를 생성한다. 악취저감장치(300)는 악취환경에 설치되고, 분석정보를 기반으로 약품을 악취환경에 투입하여 악취를 저감시킨다.
악취환경은 식수, 분료, 폐수 또는 음식물 찌꺼기 등 수처리 목적별로 다양한 환경으로 구분되고, 각각의 악취환경은 지역별로 존재한다. 예를 들어 광역시 또는 지자체별로 식수처리 시설이 존재한다.
수처리 목적이 동일한 지역별 수처리 시설에서 발생하는 악취는 서로 공통적인 특성이 존재하지만, 계절이나 지역적 기후특성 또는 악취저감을 위한 약품에 대응하여 종류나 양이 다를 수 있다.
종래에는 각각의 수처리 시설에서 자체적으로 악취의 종류와 양을 분석하여 약품을 악취환경에 투여하였지만, 다양한 환경변화적인 요소에 의해 정확하게 약품의 투여량을 결정하기 어려웠고, 다양한 환경변화적인 요소와 관련된 데이터를 확보하지 못하거나 공유하지 못하는 문제점이 존재하였다.
실험데이터는 모사환경에서 수처리 목적별 또는 악취환경별로 발생하는 악취를 측정하여 생성된 데이터이고, 다양한 환경변화적인 요소를 분석하기 위한 데이터이다. 악취측정장치(100)는 실험데이터를 생성하기 위한 장치이고, 악취제어서버(200)는 다양한 환경변화적인 요소를 분석하기 위한 장치이며, 악취저감장치(300)는 수처리 시설에 설치되는 장치이다.
악취제어서버(200)는 실험데이터를 기반하여 분석된 제어값을 악취저감장치(300)에게 제공하고, 악취저감장치(300)는 제어값으로 약품을 악취환경에 제공하여 악취환경의 악취를 저감시킬 수 있다.
악취저감장치(300)는 실시간으로 약품 투여량에 따른 악취저감 상태를 모니터링하여 현장데이터를 생성하고, 현장데이터를 악취제어서버(200)에게 제공할 수 있다.
악취저감장치(300)가 설치되는 악취환경과 악취측정장치(100)가 설치되는 모사환경은 서로 유사성은 갖고 있지만, 새로운 오염원의 발생 또는 비정상적인 기후변화 등 새로운 환경변화적인 요소가 발생할 수 있으므로, 악취의 종류와 양에서 차이가 발생할 수 있다.
현장데이터는 현장의 악취환경에서 발생하는 악취를 모니터링하여 생성된 데이터이고, 실험데이터에서 발생하는 오차 또는 새로운 환경변화적인 요소를 반영하기 위한 데이터이다.
악취제어서버(200)는 실험데이터에 기반하여 분석된 악취분석모델에 현장데이터를 반영하여 재분석함으로써, 보정된 제어값을 악취저감장치(300)에게 제공한다. 악취저감장치(300)는 실시간으로 현장데이터를 생성하는 동시에 보정된 제어값을 적용하면서 약품의 투여량을 적응적으로 조절함으로써, 경제적이고 효율적으로 약품을 소비할 수 있고, 악취저감의 효과를 증대시킬 수 있다.
도 2는 도 1의 악취통합 관리시스템을 상세하게 도시한 블록도로서, 악취측정장치(100)는 악취포집부(110), 측정공간부(120), 복합센서부(122), 생성부(160) 및 송수신부(140)를 포함한다.
악취포집부(110)는 관로에 유입되는 악취를 포집하고, 관로를 통하여 측정공간부(120)와 연결된다. 측정공간부(120)는 악취포집부(110)에서 포집된 악취를 측정하기 위한 복수의 센서로 구성된 복합센서부(122)가 설치된다. 악취포집부(110)와 측정공간부(120)는 챔버 또는 박스형태로 제작될 수 있다.
측정공간부(120)는 정육면체의 형상을 가질 수 있고, 각 변의 길이가 10cm일 수 있으며, 1체적의 10분의 1 크기로 형성될 수 있다. 측정공간부(120)는 설정된 센싱 온도와 습도를 유지하기 위한 냉온조절부(121)이 구비될 수 있다. 냉온조절부(121)은 복합센서부(122)에서 악취를 정확히 감지하거나 악취환경을 제공하기 위하여 측정공간부(120) 내부의 온습도를 조절할 수 있다.
측정공간부(120)는 규격화된 공간을 제공함으로써, 복합센서부(122)에서 악취에 관한 센싱값을 정확하게 측정할 수 있다. 생성부(160)은 규격화된 체적 대비 센싱값을 환산할 수 있다.
복합센서부(122)는 온습도 센서, H2 센서, VOC 센서, CO2 센서, H2S 센서, Toluene 센서, NH3 센서 또는 CO 센서를 포함할 수 있고, 악취와 관련된 센서를 포함할 수 있다.
관로의 악취는 고온 다습하여 전기화학 반응의 센서의 경우 습도에 영향을 받을 수 있고, 정확한 실험데이터를 수집하기 어려울 수 있으므로, 악취측정장치(100)는 악취포집부(110)에 설치되어 관로의 온도차에 발생하는 습기를 제거하는 습기제거필터(111)를 더 포함할 수 있다. 습기제거필터(111)는 복합센서부(122)의 민감도를 고려하여 습기를 제거할 수 있다.
본 발명은 관로의 악취 측정은 토사물에서 발생하는 공기 중의 악취를 측정하는 것이므로, 일정 온도를 유지하면서 습도의 영향을 줄여야 하므로, 습기제거필터(111)는 10cm3의 체적 공간에서 90% 이상의 습기를 여과할 수 있다.
악취측정장치(100)는 악취포집부(110)와 측정공간부(120) 사이에 형성된 제1 온습도센서(122a), 복합센서부(122)에 포함된 제2 온습도센서(122b) 및 제1 온습도센서(122a)와 제2 온습도센서(122b) 간의 센싱값을 비교하여 습기제거필터(111)의 수명을 예측하는 예측부(170)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 예측부(170)는 제1 온습도센서(122a)와 제2 온습도센서(122b) 간의 습도가 10% 이상으로 차이가 발생하면 습기제거필터(111)의 교체를 위한 알림정보를 생성할 수 있다. 알림정보는 관리자 단말기(미도시) 또는 악취제어서버(200)에게 제공될 수 있다. 제1 온습도 센서(122a)는 온습도 측정박스(115)의 내부에 설치되고, 온습도 측정박스(115)는 악취포집부(110)와 측정공간부(120)의 사이에 형성된다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 악취측정장치의 동작방법을 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 관로와 펌프의 연결관계를 도시한 것으로서, 악취측정장치(100)는 펌프(130)를 더 포함할 수 있다. 펌프(130)는 흡입펌프(131), 환기펌프(132) 및 배출펌프(133)를 포함할 수 있다.
흡입펌프(131)는 악취를 포함하는 오염된 공기를 흡입하여 관로와 연결된 악취포집부(110)에 주입시킬 수 있다. 환기펌프(132)는 외부공기를 흡입하여 악취포집부(110)의 내부를 환기시킬 수 있다. 배출펌프(133)는 관로에 존재하는 악취나 외부공기를 배출할 수 있다.
흡입펌프(131)와 배출펌프(133)는 악취를 피드백하여 순환시키는 기능을 제공할 수 있고, 복합센서부(122)는 순환된 악취를 다시 측정할 수 있다. 본 발명은 순환된 악취를 재측정하여 실험데이터의 정확도를 더욱 향상시킬 수 있다.
악취측정장치(100)는 습기제거필터(111)를 통해 수집된 수분을 관로의 외부로 배출하는 드레인밸브(112)를 더 포함할 수 있다. 드래인밸브(112)는 관로에 고여 있는 수분을 외부로 배출하여 수분을 제거하는 밸브이다.
악취측정장치(100)의 동작방법은 흡입펌프(131)를 이용하여 설정된 악취조건으로 관로와 연결된 악취포집부(110)에 악취를 주입하여 악취를 포집한다. 악취조건은 악취환경에 대응하거나 유사한 환경을 만들기 위한 조건이다. 악취측정장치(100)는 이후에 측정공간부로 포집된 악취를 제공하고, 측정공간부에 설치된 복합센서부를 구동시키며, 송수신부(140)를 이용하여 복합센서부(122) 생성된 센싱값 기반의 실험데이터를 악취제어서버(200)에게 제공한다.
도 5는 도 2의 복합센서부의 구조를 상세하게 도시한 것으로서, 복합센서부(122)는 MQ135, MQ136, MQ137 또는 MQ138 가스센서를 포함할 수 있고, DHT22 온습도 센서를 포함할 수 있다. 가스센서는 감지된 아날로그의 신호를 증폭하기 위하여 저항, 커패시터, 다이오드 또는 증폭기를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 악취측정장치의 동작방법을 도시한 것으로서, 악취측정장치(100)는 표시부(150), 저장부(180) 및 제어부(190)를 더 포함할 수 있다. 표시부(150)는 기능에 따라 복수의 개수로 구성될 수 있다. 표시부(150)는 콘솔 디스플레이(152), LCD(151) 또는 전광판 디스플레이(153)를 포함할 수 있다. 표시부(150)는 센싱의 시작과 종료를 표시할 수 있고, 센싱과정을 표시할 수 있으며, 센싱값에 기반하여 생성되는 실험데이터를 표시할 수 있고, 실험데이터를 악취제어서버(200)에게 전송하는 상태를 표시할 수 있다.
자동 센싱 동작 순서는 측정공간부(120)에 악취가 도달하는 시간까지 흡입과 배출 펌프(131, 133)를 구동시키고, 1차 온습도 센서(122a)를 구동시킨다. 이후에 2차 온습도 센서(122b)를 포함하여 복합센서부(122)를 구동시키며, 센싱값을 저장부(180)에 저장한다. 이후에 복합센서부(122)를 통하여 악취 흐름 구간에서 시차별 평균데이터를 포함하여 측정정보를 저장부(180)에 저장한다.
LCD(151) 또는 콘솔 디스플레이(152)는 유선으로 실시간으로 측정정보를 출력할 수 있다. 전광판 디스플레이(153)에는 무선통신으로 측정정보의 평균데이터를 출력할 수 있다. 측정이 완료되면 흡입펌프(131)의 구동을 정지시키고, 환기펌프(132)를 구동시켜 관로의 내부를 청소하기 위하여 외부공기를 관로에 흡입시킬 수 있다. 이때 바이패스 밸브를 동작시킬 수 있다. 환기시키는 과정 또는 저장 과정에 측정정보, 평균데이터 또는 보정된 데이터를 포함하는 실험데이터를 암호화하여 악취제어서버(200)에게 전송할 수 있다.
복합센서부(122)는 악취제어서버(200)의 제어에 의해 구동될 수 있고, 수동적으로 구동될 수 있다. 제어부(190)는 데이터시트에 관한 정보를 이용하여 복합센서부의 측정오차를 수정을 위한 초기화 작업을 제공할 수 있고, 예비구동을 통하여 펌프(130)의 동작상태를 점검할 수 있으며, 측정공간부(120)의 상태를 점검할 수 있다. 제어부(190)는 정상 또는 비정상으로 저장된 자료를 악취제어서버(200)에게 전송되도록 저장부(180)와 송수신부(140)의 동작을 제어할 수 있다. 송수신부(140)는 자료의 상태나 로그에 관한 정보를 전송할 수 있다.
도 7은 도 2의 제어부의 동작방법을 상세하게 도시한 것으로서, 제어부(190)는 센싱이나 전송하는 과정을 제어할 수 있다. 더욱 상세하게는 제어부(190)는 펌프동작의 제어, 센싱 제어, 저장 제어, 디스플레이 제어 또는 전송 제어를 제공할 수 있다.
송수신부(140)는 센서별 개별 키의 값을 이용하여 실험데이터를 블록체인화하고, 블록체인되어 암호화된 실험데이터를 악취제어서버(200)에게 전송할 수 있다. 만약에 해커가 어느 한 센서의 정보를 가로채서 복호화하는 경우, 다른 센서의 모든 키를 얻어내기 어렵기 때문에 해킹으로 데이터를 복호화하기 어려울 수 있다.
도 8은 도 2의 생성부의 블록도를 상세하게 도시한 것이고, 도 9는 도 2의 생성부의 동작방법을 도시한 것으로서, 생성부(160)는 복합센서부(122)에서 감지된 센싱값에 기반하여 실험데이터를 생성한다. 생성부(160)는 비전이미지 처리부(161), 기준 생성부(162) 및 데이터 보정부(163)를 포함한다.
비전이미지 처리부(161)는 센서 제조사별 데이터시트에서 센싱 민감도 데이터에 해당하는 그래프 부분을 인식하여 2차원 좌표의 비전이미지로 처리할 수 있다. 기준 생성부(162)는 비전이미지의 좌표를 분석하여 보정공식을 생성하고, 보정공식이 적용된 기준데이터를 생성할 수 있다. 데이터 보정부(163)는 복합센서부(122)의 센싱값에 기준데이터를 적용하여 실험데이터를 생성할 수 있다.
데이터시트는 센싱 민감도 등 센서의 특성에 관한 그래프를 포함할 수 있고, 센서 전용 회로에 관한 정보를 포함할 수 있다. 선형로그 형태의 값으로 표현될 수 있다. 기준 생성부(162)는 x, y의 좌표값을 잃어서 보정공식을 만들어 내는 프로그램을 포함할 수 있다.
본 발명은 제조사에서 제공하는 데이터시트의 정확한 판별을 위하여 이미지 처리 프로그램을 구비하는 비전이미지 처리부(161) 및 센서 전용 회로를 구비하는 복합센서부(122)를 사용할 수 있다. 센서 전용 회로는 악취를 센싱한 저항값을 샘플링하고, 샘플링된 신호를 양자화한다. 데이터 보정부(163)는 양자화된 신호에 기준데이터를 적용하여 실험데이터를 생성할 수 있다.
도 10은 도 1의 악취제어서버를 상세하게 도시한 블록도로서, 악취제어서버(200)는 구축부(210), 분석부(220) 및 원격제어부(230)를 포함한다. 구축부(210)는 악취측정장치(100)에서 악취를 측정하여 생성된 실험데이터, 악취저감장치(300)의 설치가 가능한 악취환경에 관한 환경데이터, 수처리 목적에 따른 목적데이터 및 악취를 저감시키는 약품에 관한 약품데이터를 포함하는 빅데이터를 수집하여 악취분석모델을 구축한다.
빅데이터는 악취와 관련된 데이터로서 정형 또는 비정형의 데이터를 포함할 수 있고, 악취분석모델은 실험데이터, 환경데이터, 목적데이터 및 약품데이터 간의 상관관계를 모델링하고, 악취환경에 대응하는 약품 투여량을 분석할 수 있도록 데이터를 분류 또는 군집화한 것이다.
환경데이터는 수처리 시설별 계절이나 지역적 기후특성에 관한 데이터를 포함한다. 환경데이터는 수처리 시설에 포함되는 설치요소나 장비 또는 수처리 방법에 따라 발생하는 악취에 관한 데이터를 포함할 수 있다. 목적데이터는 식수, 분료, 폐수 또는 음식물 찌꺼기 등 수처리 목적에 따라 발생하는 악취에 관한 데이터를 포함한다. 약품데이터는 수처리 목적에 따른 약품의 종류 및 악취의 종류와 양에 따른 약품의 투여량에 관한 데이터를 포함한다.
구축부(210)는 주기적으로 인터넷 검색으로 통한 크롤링을 통하여 약품 투여량에 영향을 미치는 악취조건 또는 악취환경에 관한 특성을 수집할 수 있다. 더욱 상세하게는 구축부(210)는 환경관련 사이트에 접속하여 다양한 데이터를 수집하여 빅데이터를 업데이트할 수 있다. 예를 들어 특정지역의 악취환경에 관한 특성은 특정지역의 온습도, 지리적 풍속 또는 수처리시설의 설치요소에 관한 정보이다.
구축부(210)는 실험데이터, 환경데이터, 약품데이터 및 인터넷을 통하여 수집된 수집데이터를 상호 비교하여 약품의 투여량 변화에 적용되는 악취분석모델을 구축할 수 있다.
분석부(220)는 악취분석모델에 악취환경에 대응하거나 유사한 악취조건의 입력으로 약품의 투입량을 학습하여 분석정보를 생성한다. 분석부(220)는 악취분석모델에 악취환경에 대응하거나 유사한 악취조건으로 입력하여 약품의 투입량을 예측한다. 분석부(220)는 인공지능적으로 악취분석모델에 악취환경에 대응하거나 유사한 악취조건으로 기계학습하여 약품의 투입량을 예측할 수 있다. 관리부(260)는 분석부(220)에서 분석된 분석정보를 악취저감장치(300)에게 제공하여 악취저감장치(300)를 관리한다.
인공지능이라 함은 컴퓨터가 인가의 지능적인 행동을 모방할 수 있도록 하는 것으로서, 본 발명은 악취분석모델을 구축하여 인공지능적으로 악취환경에 대응하거나 유사한 악취조건으로 기계학습하여 약품의 투입량을 예측할 수 있는 것이다.
원격제어부(230)는 분석정보에 기반하여 제어값을 생성하고, 제어값을 악취저감장치에게 제공하여 악취저감장치의 동작을 원격 제어한다. 악취제어서버(200)는 데이터베이스(240) 및 통신부(250)를 더 포함할 수 있다. 데이터베이스(240)는 빅데이터와 악취분석모델과 관련된 프로그램을 저장할 수 있다. 통신부(250) 악취측정장치(100)로부터 실험데이터를 수신할 수 있고, 악취저감장치(300)에게 제어값을 제공할 수 있다.
도 11은 도 10의 관리부를 상세하게 도시한 블록도로서, 관리부(260)는 시스템 관리부(261), 계정 관리부(262) 및 센서 관리부(263)를 포함할 수 있다. 시스템 관리부(261)는 데이터베이스(240), 감사로깅 및 운경관리 등 본 발명의 시스템과 관련된 정보를 관리할 수 있다. 계정 관리부(262)는 악취측정장치(100), 악취제어서버(200) 또는 악취저감장치(300)를 사용하는 관리자의 계정을 관리할 수 있고, 복합센서부(122)의 계정을 관리할 수 있다. 센서 관리부(263)는 데이터 암/복호화 통신을 위한 블록체인 해쉬키를 관리할 수 있고, 암/복호화 키 분배를 관리할 수 있다.
악취제어서버(200)는 악취측정장치(100)로 제어 정보(자동 센싱, 상태 점검, 자료 제어, 펌프 제어, 환기 제어, 암호화 키 분배 등)를 전송하여 악취측정장치(100)을 원격제어할 수 있고, 모든 데이터의 송수신을 해쉬 함수와 센서 관리부(263)에서 발생한 키를 이용하여 암/복호화할 수 있다.
도 12는 도 1의 악취저감장치를 더욱 상세하게 도시한 블록도로서, 악취저감장치(300)는 악취발생부(310), 약품보관부(320), 악품제공부(330), 제어수단(340). 모니터링부(350) 및 통신수단(360)을 포함한다.
악취발생부(310)는 악취환경이 존재하고, 관로의 형상을 가질 수 있다. 약품보관부(320)는 악취를 저감시키기 위한 약품을 보관한다. 약품제공부(330)는 악취발생부(310)로 약품을 제공한다. 약품제공부(330)는 정량의 약품을 분사하기 위하여 정량펌프 및 분사노즐을 포함할 수 있다.
통신수단(360)은 악취측정장치(100)에서 생성된 실험데이터에 기반하여 생성된 제어값을 악취제어서버(200)로부터 수신한다. 제어수단(340)은 제어값을 통하여 약품보관부(320)에서 약품제공부(330)로 투입되는 약품의 투입량을 제어한다. 제어수단은 제1 투입제어밸브(241), 제2 투입제어밸브(242) 및 타이머(243)를 포함할 수 있다.
제1 투입제어밸브(241)는 악품보관부(320)에서 약품제공부(330)로 투입되는 약품의 투여량을 제어하고, 제2 투입제어밸브(242)는 약품제공부(330)에서 악취발생부(310)로 투입되는 약품의 투여량을 제어한다. 타이머(243)는 약품의 투여시간을 제어한다. 제어값은 약품의 투여량을 제어하기 위한 값이고, 제어수단(240)은 제어값에 의해 구동된다.
모니터링부(350)는 약품의 투입에 따른 악취변화를 실시간으로 모니터링하여 현장데이터를 생성한다. 모니터링부(350)는 악취변환을 모니터링하기 위하여 악취측정장치(100)에 설치된 복합센서부(122)의 구성을 포함할 수 있다.
통신수단(360)은 제어값의 보정을 위해 현장데이터를 악취제어서버(200)에게 전송하고, 제어수단(240)은 보정된 제어값을 통하여 약품의 투입량을 적응적으로 조절한다.
모니터링부(350)는 약품투입 시기에 따른 시간 특성, 계절이나 시간적 기후변화에 따른 기후변화 특성, 수처리 목적에 따른 악취 특성 및 약품 투입에 따른 악취 현황 중 적어도 하나를 포함하는 현장데이터를 생성할 수 있다.
악취저감장치(300)는 악취제어서버(200)에 의해 약품제공부(330)와 제어수단(340)이 제어되고, 현장데이터의 측정과 제어값의 보정을 위한 분석이 함께 이루어 질 수 있다.
모니터링부(350)는 현장데이터를 악취환경에 대응하거나 유사한 모사환경이 구축되어 실험데이터를 생성하는 악취측정장치(100) 및 실험데이터를 이용하여 약품의 투입량을 분석하는 악취제어서버(200)에게 제공할 수 있다.
특정 현장의 현장데이터는 새로운 오염원 또는 비정상적인 기후변화 등 새로운 환경변화적인 요소가 포함될 수 있으므로, 악취측정장치(100)는 특정 현장의 환경을 다른 현장의 환경에 범용적으로 적용하기 위하여 특정 현장의 현장데이터에 기반하여 모사환경을 구축하고, 이에 대한 실험데이터를 생성할 수 있다. 악취측정장치(100)는 악취제어서버(200) 또는 악취저감장치(300)로부터 현장데이터를 수신할 수 있다.
악취제어서버(200)에서 통신부(250)는 악취저감장치(300)로부터 약품의 투입에 따른 악취변화를 실시간으로 모니터링하여 생성된 현장데이터를 수신할 수 있고, 분석부(220)는 현장데이터를 입력으로 재학습하여 약품의 투입량을 예측할 수 있으며, 원격제어부(230)는 재학습하여 생성된 분석정보에 기반하여 보정된 제어값을 생성하고, 약품의 투입량을 적응적으로 조절할 수 있다.
통신부(250)는 현장데이터를 악취측정장치(100)에게 제공할 수 있고, 악취측정장치(100)로부터 현장데이터로 모사되는 추가된 실험데이터를 수신할 수 있다. 구축부(210)는 추가된 실험데이터를 반영하여 악취분석모델을 업데이트할 수 있다.
본 발명은 악취환경에 대응하거나 유사한 모사환경을 악취측정장치(100)에서 제공할 수 있고, 악취환경에 투입되는 약품의 투입량을 분석하기 위한 실험데이터를 생성할 수 있다.
본 발명은 악취분석모델에 악취환경에 대응하거나 유사한 악취조건으로 약품의 투입량에 관한 제어값을 생성하고, 제어값에 기반하여 악취저감장치(300)의 동작을 원격 제어함으로써, 경제적이고 효율적으로 약품을 소비할 수 있고, 악취저감의 효과를 증대시킬 수 있다.
본 발명은 실험데이터와 현장데이터를 이용하여 생성된 제어값으로 약품을 소비함으로써, 경제적이고 효율적으로 약품을 소비할 수 있고, 악취저감의 효과를 증대시킬 수 있다.
본 발명은 악취저감장치(300)의 설치가 가능한 악취환경에 대응하거나 유사한 악취조건으로 약품의 투입량을 예측함으로써, 악취환경별로 악취저감을 위한 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명은 실험데이터에 기반하여 악취저감을 위한 복수의 수처리 시설에 적용함으로써, 데이터의 활용도를 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명은 현장데이터에 기반하여 각 악취환경에 맞는 제어값을 보정함으로써, 악취저감의 효율 또는 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명은 지속적으로 누적되는 실험데이터와 현장데이터 기반의 빅데이터를 활용하여 시스템의 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있다.
10: 악취통합 관리시스템 100: 악취측정장치
110: 악취포집부 111: 습기제거필터
112: 드레인밸브 115: 온습도 측정박스
120: 측정공간부 121: 냉온조절부
122: 복합센서부 122a: 제1 온습도 센서
122b: 제2 온습도 센서 130: 펌프
131: 흡입펌프 132: 환기펌프
133: 배출펌프 140: 송수신부
150: 표시부 151: LCD
152: 콘솔 디스플레이 153: 전광판 디스플레이
160: 생성부 161: 비전이미지 처리부
162: 기준 생성부 163: 데이터 보정부
170: 예측부 180: 저장부
190: 제어부 200: 악취제어서버
210: 구축부 220: 분석부
230: 원격제어부 240: 데이터베이스
250: 통신부 260: 관리부
231: 시스템 관리부 232: 계정 관리부
233: 센서 관리부 300: 악취저감장치
310: 악취발생부 320: 약품보관부
330: 약품제공부 340: 제어수단
341: 제1 투입제어밸브 342: 제2 투입제어밸브
343: 타이머 350: 모니터링부
360: 통신수단
110: 악취포집부 111: 습기제거필터
112: 드레인밸브 115: 온습도 측정박스
120: 측정공간부 121: 냉온조절부
122: 복합센서부 122a: 제1 온습도 센서
122b: 제2 온습도 센서 130: 펌프
131: 흡입펌프 132: 환기펌프
133: 배출펌프 140: 송수신부
150: 표시부 151: LCD
152: 콘솔 디스플레이 153: 전광판 디스플레이
160: 생성부 161: 비전이미지 처리부
162: 기준 생성부 163: 데이터 보정부
170: 예측부 180: 저장부
190: 제어부 200: 악취제어서버
210: 구축부 220: 분석부
230: 원격제어부 240: 데이터베이스
250: 통신부 260: 관리부
231: 시스템 관리부 232: 계정 관리부
233: 센서 관리부 300: 악취저감장치
310: 악취발생부 320: 약품보관부
330: 약품제공부 340: 제어수단
341: 제1 투입제어밸브 342: 제2 투입제어밸브
343: 타이머 350: 모니터링부
360: 통신수단
Claims (4)
- 복수의 센서가 설치된 측정공간에 악취를 주입하고, 복수의 센서를 이용하여 실험데이터를 생성하는 악취측정장치(100);
상기 실험데이터를 이용하여 약품의 투입량을 예측하는 악취분석모델을 구축하는 악취제어서버(200) 및
상기 악취분석모델을 이용하여 예측된 투입량으로 약품을 투입하여 악취를 저감시키는 악취저감장치(300)를 포함하여, 상기 악취저감장치의 설치가 가능한 악취환경에 대응하거나 유사한 악취조건으로 악품의 투입량을 예측하며,
상기 악취측정장치는 생성부(160)를 통하여 모사환경에서 악취를 측정하여 실험데이터를 생성하고, 악취저감장치는 악취환경에서 악취를 측정하여 현장데이터를 생성하며, 악취제어서버는 현장데이터로 모사되는 추가된 실험데이터를 악취측정장치로부터 수신하고,
상기 생성부는,
센서 제조사별 데이터시트에서 센싱 민감도 데이터에 해당하는 그래프 부분을 인식하여 2차원 좌표의 비전이미지로 처리하는 비전이미지 처리부(161);
상기 비전이미지의 좌표를 분석하여 보정공식을 생성하고, 보정공식이 적용된 기준데이터를 생성하는 기준 생성부(162) 및
모사환경에서 악취를 측정하는 복합센서부의 센싱값에 기준데이터를 적용하여 실험데이터를 생성하는 데이터 보정부(163)를 포함하는 것을 특징으로 하는 악취통합 관리시스템. - 제1항에 있어서,
상기 악취측정장치는,
관로에 유입되는 악취를 포집하는 악취포집부(110);
상기 악취포집부에서 포집된 악취를 측정하기 위한 복수의 센서로 구성된 복합센서부(122)가 설치된 측정공간부(120) 및
상기 복합센서부에서 감지된 센싱값에 기반하여 실험데이터를 생성하는 생성부(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 악취통합 관리시스템. - 제2항에 있어서,
상기 악취측정장치는 악취포집부에 설치되어 관로의 온도차에 발생하는 습기를 제거하는 습기제거필터(111)를 더 포함하고,
상기 습기제거필터는 습기제거필터는 복합센서부의 민감도를 고려하여 습기를 제거하는 것을 특징으로 하는 악취통합 관리시스템. - 제1항에 있어서,
상기 악취제어서버는,
상기 악취측정장치에서 악취를 측정하여 생성된 실험데이터, 악취저감장치의 설치가 가능한 악취환경에 관한 환경데이터, 수처리 목적에 따른 목적데이터 및 악취를 저감시키는 약품에 관한 약품데이터를 포함하는 빅데이터를 수집하여 악취분석모델을 구축하는 구축부 (210);
상기 악취분석모델에 악취환경에 대응하거나 유사한 악취조건의 입력으로 약품의 투입량을 학습하여 분석정보를 생성하는 분석부(220) 및
상기 분석정보에 기반하여 제어값을 생성하고, 제어값을 악취저감장치에게 제공하여 악취저감장치의 동작을 원격 제어하는 원격제어부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 악취통합 관리시스템.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210100216A KR102480790B1 (ko) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 악취통합 관리시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210100216A KR102480790B1 (ko) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 악취통합 관리시스템 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210100216A KR102480790B1 (ko) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 악취통합 관리시스템 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR102480790B1 (ko) |
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2021
- 2021-07-29 KR KR1020210100216A patent/KR102480790B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
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