KR102562303B1 - 하수 수질 측정 전자 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

유입 하수의 수질을 측정하는 전자 장치에 있어서, 상기 전자 장치는, 상기 유입 하수의 관로 내부에 설치되어, 상기 유입 하수의 수질 항목을 측정하여 센싱 값을 출력하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서부, 서버와 통신하는 통신부, 상기 센싱 값을 처리하여 상기 서버로 송신하는 컨트롤러를 포함하되, 상기 센서부는, 상기 센서의 전극부를 향하여 유체를 방출하는 오염 방지부를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는, 미리 정해진 주기마다 유체를 방출하도록 상기 오염 방지부를 제어할 수 있다.

Description

하수 수질 측정 전자 장치 및 그 제어 방법{apparatus for Measuring sewage water quality and control method thereof}

개시된 발명은 하수 수질 측정 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 높은 오염도의 유입 하수에서도 수질을 측정하여, 방류되는 수질을 예측함으로써 사용자에게 경고를 제공할 수 있는 하수 수질 측정 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

최근, 환경에 대한 관심이 높아지면서 각종 환경오염이 사회적인 문제로 대두되고 있으며, 그 중, 수질오염 문제는 인간의 생존에 필수적인 먹는 물에 대한 오염으로 이어짐으로 인해 더욱 심각한 문제가 되고 있다.

이러한 심각한 수질오염을 방지하기 위하여, 정부는 하수 처리 시설은 법적 조치를 통해 5가지의 항목인, 생물화학적 산소요구량(BOD, Biochemical Oxygen Demand), 화학적 산소요구량(COD, Chemical Oxygen Demand), 부유물질(SS, Suspended Solid), 총 질소(T-N, Total Nitrogen), 총 인(T-P, Total Phosphorus) 및 총 유기탄소(TOC, Total Organic Carbon) 등의 기준치를 정하여 방류 수질을 관리하고 있다. 이에 따라, 수질 관리 기준치가 미달되는 경우, 경고 및 영업 정지 등의 처분이 이루어지게 된다.

그러나, 미생물을 활용하는 하수 처리 공정의 특성 상 오염된 미생물을 정상화하기까지는 약 1 내지 2 주의 시간이라는 상당한 시간이 소요되며, 불명수가 유입되는 경우, 약 2 시간 이내의 급격한 수질악화가 진행된다. 이러한 하수 처리 시설의 특성에 따른 한계로 오염도가 높은 하수가 유입되는 경우 또는 하수 관거를 통해 유입되지 않는 불명수가 유입되는 경우, 방류수의 기준을 만족할 수 없게 되며, 이에 따라 긴급 근무 상태가 발생하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 하수 처리 시설로 유입되는 하수의 수질을 미리 측정함으로써, 미리 추가적인 공정을 수행하고 하수 처리 시설의 방류수의 수질 기준을 충족시킬 필요가 존재한다.

여기서, 상기한 바와 같이 수질을 측정하기 위한 수질센서에 대한 종래기술의 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-1621737호에 따르면, 일정한 내부공간을 구비한 배면케이스 및 배면케이스의 전면에 체결되는 전면케이스로 이루어지는 케이스부와; 배면케이스의 저부면에 안착되는 회로모듈과; 회로모듈과 전기적으로 연결되어 물의 수질을 측정하며 일정 높이를 갖도록 형성된 제1저장소, 제2저장소와 외면 일측에 구비된 유입공과 연결된 수용공간 및 제1저장소와 제2저장소 및 수용공간을 상호 연통시키는 복수의 유로가 형성된 하우징, 수용공간에 수용되며 상기 유입공과 연통되는 분할된 복수의 공간이 구비된 챔버, 제1저장소, 제2저장소 및 분할된 복수의 공간으로 유입된 물의 각각 다른 인자를 측정하도록 제1저장소, 제2저장소 및 분할된 복수의 공간에 구비되는 복수의 센서로 이루어지는 센싱모듈을 포함하여, 분할된 공간에서 각각 상수도의 수질을 형성하는 질소농도, 염소농도, 수소농도, 전기전도도 등의 항목이 측정되도록 함으로써 다항목 측정의 신뢰도를 높일 수 있도록 구성되는 상수도 수질 측정장치가 제시된 바 있다.

또한, 상기한 바와 같이 수질을 측정하기 위한 수질센서에 대한 종래기술의 다른 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-1221646호에 따르면, 소하천의 바닥면에 고정 설치되는 베이스 플레이트; 베이스 플레이트의 편심된 위치에 고정되며 물이 유입되는 입구의 단면적이 물이 배출되는 출구의 단면적보다 넓은 센서 하우징; 센서 하우징의 일측 벽면에 삽입 설치되어 센서 하우징을 통과하는 물의 수질을 감지하는 수질센서; 및 베이스 플레이트의 둘레에 고정되어 수질센서의 전후좌우 및 상측면을 통해 물 이외의 이물질의 유입을 차단하는 스크린 유닛을 포함하여, 소하천과 같이 수심이 낮은 장소에 설치하여 수질을 모니터링 하는 것이 가능하며, 스크린 유닛과 센서 하우징을 이용하여 2중으로 수질센서를 보호하므로 수질 모니터링 장치의 안전성과 내구성을 향상시킬 수 있도록 구성되는 소하천용 수질 모니터링 장치가 제시된 바 있다.

상기한 바와 같이, 종래, 수질센서에 관한 여러 가지 기술내용들이 제시된 바 있으나, 상기한 바와 같은 종래기술의 수질센서들은 다음과 같은 문제점이 있는 것이었다.

유입 하수는 특성상 높은 오염도를 가지고 유입될 가능성이 존재한다. 이러한 특성에 기인하여 유입 하수의 수질 측정 항목을 측정하기 위한 센서는 높은 오염도를 갖는 유입 하수에 대하여 낮은 내구성을 가지게 되며, 부유물 등이 센서에 달라 붙거나 걸림으로 인해 정확한 센싱 값을 얻기 힘든 문제점이 있다.

개시된 발명의 일 측면은 방류수의 수질 측정 항목을 예측할 수 있도록 높은 오염도의 유입 하수에서 수질 측정이 가능한 하수 수질 측정 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.

개시된 발명의 일 측면에 따른 하수 수질 측정 전자 장치는, 상기 유입 하수의 관로 내부에 설치되어, 상기 유입 하수의 수질 항목을 측정하여 센싱 값을 출력하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서부, 서버와 통신하는 통신부, 상기 센싱 값을 처리하여 상기 서버로 송신하는 컨트롤러를 포함하되, 상기 센서부는, 상기 센서의 전극부를 향하여 유체를 방출하는 오염 방지부를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는, 제1 미리 정해진 주기마다 유체를 방출하도록 상기 오염 방지부를 제어할 수 있다.

또한, 상기 센서는, 원통형의 길이 방향으로 연장된 본체, 상기 본체로부터 상기 길이 방향으로 돌출된 적어도 하나의 전극부 및 보호부를 포함하되, 상기 보호부의 일단은 상기 본체의 일단의 외주와 연결되어, 상기 돌출된 전극부를 감싸도록 길이 방향으로 연장되고, 타단은 개방되어 내부에 공간이 마련될 수 있다.

또한, 상기 오염 방지부는, 유체 통로를 포함하되, 상기 유체 통로의 일단은 펌프부와 연결되고 상기 본체를 관통하여 유체가 이동할 수 있고, 상기 보호부는, 적어도 하나의 홀을 포함하되, 상기 적어도 하나의 홀은 상기 보호부의 내측에 상기 전극부를 향하여 마련되고, 상기 유체 통로와 연결될 수 있다.

또한, 상기 보호부는, 외주면의 적어도 일부가 개방되어, 상기 오염 방지부에 의하여 제거된 이물질이 이동할 수 있다.

또한, 상기 센서는, 상기 센싱 값을 송수신할 수 있는 연결부를 더 포함하고, 상기 전자 장치는, 상기 연결부와 탈착이 가능하도록 결합하는 연결 유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서부는, 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 센서 및 제2 센서의 센싱 값을 처리한 것에 기초하여, 제2 미리 정해진 주기 동안 적어도 하나의 센싱 값이 미리 정해진 값보다 큰 변화량이 식별된 경우, 유체를 방출하도록 상기 오염 방지부를 제어할 수 있다.

또한, 상기 센서는, 적어도 하나의 DO 센서, pH 센서, 전기전도도 센서, MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid) 센서, 탁도(Turbidity) 센서 또는 잔류 염소(Residual Chlorine) 센서를 포함할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따른 하수 수질 측정 방법은, 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서부에 의해 상기 유입 하수의 수질 항목을 측정하여 적어도 하나의 센싱 값을 출력하고, 컨트롤러에 의해 상기 센싱 값을 처리하여 상시 통신부를 통해 서버로 송신하고, 컨트롤러에 의해 제1 미리 정해진 주기마다 상기 센서부의 센서의 전극을 향하여 유체를 방출하도록 오염 방지부를 제어할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 높은 오염도의 유입 하수에서 수질 측정을 수행할 수 있는 하수 수질 측정 장치 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 의한 하수 수질 측정 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 일 실시예에 의한 하수 수질 측정 전자 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 의한 하수 수질 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 의한 하수 수질 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.

본 발명은, 수질 측정을 위한 장치의 크기, 구조, 설치비용, 설치방법 및 절차와 유입 하수의 높은 오염도에 기반한 정교한 센서들의 내구도가 급감하는 등의 제반 여건에 제약이 많음으로 인해 하수 처리 시설의 최종 기점에만 설치되어 수질 측정 및 분석이 수행되거나, 오랜 시간이 걸리는 분석 방법에 의해 유입되는 하수에 대한 수질 측정 및 분석이 어려운 문제를 해결하기 위한 것일 수 있다.

보다 구체적으로, 유입 하수의 일반적인 수질 분석 방법으로는 약 6시간 내지 약 8 시간 정도의 시간이 소요되며, 상당한 시간이 소요되는 특성상 하수 처리 공정에 대한 근무자들의 대응 강도가 높아지게 된다. 또한, 하수의 특성상 높은 오염도의 하수는 정교한 디지털 센서들의 내구도가 급감하여 비용(Cost)이 많이 발생하는 문제점이 있었다.

즉, 수질 측정 항목인 생물화학적 산소요구량(BOD, Biochemical Oxygen Demand), 화학적 산소요구량(COD, Chemical Oxygen Demand), 부유물질(SS, Suspended Solid), 총 질소(T-N, Total Nitrogen), 총 인(T-P, Total Phosphorus) 및 총 유기탄소(TOC, Total Organic Carbon) 등을 직접적으로 측정하는 정교한 센서를 이용한 유입 하수의 수질 특정은 내구도가 급감하여 매우 빠른 주기마다 교체가 필수적이며, 이에 따른 비용(Cost) 발생과 지속적으로 유입 하수의 수질을 모니터링할 수 없는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위하여 본 발명은, 오염도가 높은 유입 하수의 특성을 고려하여, 교체 주기가 빠른 센서가 아닌, 수질 기초 항목(예를 들어, 잔류 염소(Residual Chlorine), 용존 산소량(DO), 산화도(pH), 전기 전도도(Conductivity), 탁도의 종류(Turbidity) 및 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid Sensor))을 측정하여 제공할 수 있는 하수 수질 측정 전자 장치를 제공하고자 한다. 이에 따라서, 본 발명의 전자 장치는, 상기 수질 기초 항목들을 서버로 송신함으로써, 서버의 수질 측정 항목을 예측하는 모델을 이용하여 수질 측정 항목을 예측할 수 있게된다. 이에 따라서, 서버는 사용자 단말로 예측된 수질 측정 항목을 제공함으로써, 사용자(근무자 및 관리자를 포함함)는 유입 하수의 오염도 및 문제의 발생 가능성에 대하여 용이하게 파악할 수 있다.

도 1은, 일 실시예에 의한 하수 수질 측정 시스템(1000)을 설명하기 위한 개념도이다. 도 2는 일 실시예에 의한 하수 수질 측정 전자 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 하수 수질 측정 시스템(1000)은, 유입 하수의 기초 수질 측정 항목들을 측정하여 서버(200)로 전송하고, 오염된 센서를 자체적으로 세척할 수 있는 하수 측정 전자 장치(100), 하수 수질 측정 전자 장치(100)로부터 수신된 기초 수질 측정 항목들을 수질 측정 항목 예측 모델에 입력하여 수질 측정 항목을 출력함으로써 수질 측정 항목을 예측하는 서버(200) 및 예측된 수질 측정 항목 및 기초 수질 측정 항목을 디스플레이하는 사용자 단말(300)을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 의한 기초 수질 측정 항목은 예를 들어, 수질 기초 항목(예를 들어, 잔류 염소(Residual Chlorine), 용존 산소량(DO), 산화도(pH), 전기 전도도(Conductivity), 탁도의 종류(Turbidity) 및 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid Sensor) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명의 일 실시예에 의한 기준 수질 측정 항목은 예를 들어, 생물화학적 산소요구량(BOD, Biochemical Oxygen Demand), 화학적 산소요구량(COD, Chemical Oxygen Demand), 부유물질(SS, Suspended Solid), 총 질소(T-N, Total Nitrogen), 총 인(T-P, Total Phosphorus) 및 총 유기탄소(TOC, Total Organic Carbon) 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 상술한 기초 수질 측정 항목 및 기준 수질 측정 항목은, 추가적인 센서의 활용 또는 향후 정부의 기준 수질 측정 항목의 추가되는 것에 따라 추가될 수 있음을 이해할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 하수 수질 측정 시스템(1000)은 하수 수질 측정 전자 장치(100), 서버(200) 및 사용자 단말(300)은 네트워크(1)로 연결될 수 있다. 여기서 네트워크(1)로 연결될 수 있다는 의미는 전기적으로 또는 통신적으로 연결될 수 있음을 이해할 수 있다.

네트워크(1)의 일 예에는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.

본 발명의 일 실시예에 의한 하수 수질 측정 전자 장치(100)는 센서의 교체만으로 상수도 및 하수도의 수질 모두 측정이 가능할 수 있다. 보다 구체적으로, 하수 수질 측정 전자 장치(100)는 이하에서 자세히 서술하겠지만, 센서의 탈착이 가능한 연결 유닛을 포함함으로써, 상수도의 수질을 측정하기 위해 필요한 잔류 염소 센서의 탈착이 가능하고, 이에 따라서, 하수 수질 측정 전자 장치(100)는, 상수도의 수질을 측정하는데 적합하게 적용될 수 있음을 이해할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 하수 수질 측정 전자 장치(100)는, 유입 하수의 관로 내부에 측정되는 센서로부터 측정된 센싱 값을 처리한 것에 기초하여, 서버(200)로 센싱 값을 송신할 수 있다. 특히, 하수 수질 측정 장치(100)는 미리 정해진 주기 마다 센서를 세척하는 유체를 방출함으로써, 부유물 등의 오염 물질들을 세척하여 센서의 정확한 센싱 값을 도출할 수 있다.

또한, 하수 수질 측정 전자 장치(100)는 복수의 센서를 포함하는 경우, 복수의 센싱 값들을 처리한 것에 기초하여, 미리 정해진 주기 동안 적어도 하나의 센싱 값이 미리 정해진 값보다 큰 변화량을 식별할 수 있다. 이에 따라, 하수 수질 측정 전자 장치(100)는 센서를 세척하는 유체를 방출하도록 제어할 수 있다. 이는, 복수의 센싱 값들은 상호 연관 관계가 존재하므로, 하나의 센싱 값이 미리 정해진 값보다 큰 변화량을 보이는 경우에도 다른 센싱 값의 변화가 존재하지 않는 경우를 식별하여, 해당되는 센서를 세척할 수 있도록 제어하는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 의한 서버(200)는, 각종 데이터를 처리하고 저장하며, 처리한 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 서버(200)는 네트워크(1)로 하수 수질 측정 전자 장치(100) 및 사용자 단말(300)과 상호간 연결될 수 있다. 이에 따라서, 서버(200)는 상호간 데이터를 연동하기 위한 데이터를 상기 네트워크(1)를 기초로 송신 및/또는 수신할 수 있다. 서버(200)는 예시적으로, 플랫폼(Platform)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

서버(200)는 사용자 단말(300)로부터 수질 측정 항목의 예측을 요청 받을 수 있으며, 이에 서버(200)는 사용자 단말(300)로 기준 수질 측정 항목을 예측하여 송신할 수 있다. 예시적으로, 서버(200)는 기준 수질 측정 항목 외의 하수 수질 측정 전자 장치(100)로부터 수신한 기초 수질 측정 항목을 사용자 단말(300)로 송신할 수 있다. 또한, 서버(200)는, 하수 수질 측정 전자 장치(100)로부터 기초 수질 측정 항목을 수신한 것에 응답하여, 현재 기초 수질 측정 항목에 대한 값들을 업데이트할 수 있다.

서버(200)는 예를 들어, 데이터 베이스와 일체로 구성될 수 있으며 사용자 단말(300)를 통해 각각의 사용자로부터 특정 정보(예를 들어, 기초 수질 측정 항목 및/또는 수질 측정 항목 등)에 대한 요청이 수신되면, 데이터 베이스에 저장된 빅데이터에 근거하여 해당하는 정보를 검색하고, 검색된 정보를 적절히 재구성하여 해당 사용자 단말(300)에 다시 송신할 수 있다. 즉, 서버(200)는 하수 수질 측정 전자 장치(100)로부터 수신된 모든 데이터를 누적하여 각각의 정보를 데이터 베이스화하여 빅데이터를 구출할 수 있다.

한편, 서버(200)는 각종 데이터를 처리하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 예시적으로, 서버(200)의 프로세서는, 예를 들어, 머신러닝을 위한 러닝 프로세서를 포함하여, 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망으로 구성된 모델을 학습시킬 수 있다. 여기서 학습된 인공 신경망을 학습 모델이라 칭할 수 있다.학습 모델은 학습 데이터가 아닌 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론해 내는데 사용될 수 있고, 추론된 값은 어떠한 동작을 수행하기 위한 판단의 기초로 이용될 수 있다.

보다 상세하게, 서버(200)의 프로세서는 하수 처리 시설의 로우 데이터(여기에서 로우 데이터는 학습 데이터로 이해할 수 있음)을 기반으로 데이터를 분석 및 처리하여 머신 러닝 모델을 구축할 수 있다. 이에 대한 신뢰성을 확보하기 위해 물 환경 정보 시스템 데이터를 추가적인 로우 데이터로 활용 하여 머신 러닝 모델을 구축할 수 있다. 이렇게 구축된 머신 러닝 모델은 예를 들어, 기준 수질 측정 항목 예측 모델이라고 명명될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

여기에서, 하수 처리 시설의 로우 데이터 및 물 환경 정보 시스템 데이터는 예를 들어, 유입 하수의 기초 수질 측정 항목 및 실제로 측정된 기준 수질 측정 항목을 기초로, 지도 학습을 통한 머신러닝이 이루어지는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 유입 하수의 기초 수질 측정 항목을 입력으로 기준 수질 측정 항목이 출력되도록, 기초 수질 측정 항목과 기준 수질 측정 항목 간의 상관 관계를 학습시키는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

다른 실시예로, 서버(200)의 프로세서는 딥 러닝 (deep learning) 알고리즘을 통해 학습 모델을 학습시킬 수 있다.

딥 러닝 (deep learning) 알고리즘은 머신 러닝(Machine learning) 알고리즘의 하나로 인간의 신경망을 본딴 인공 신경망에서 발전된 모델링 기법을 의미한다. 인공 신경망은 다층 계층 구조로 구성될 수 있다.

인공 신경망(Artifical Neural Network; ANN)은 입력 층, 출력 층, 그리고 상기 입력 층과 출력 층 사이에 적어도 하나 이상의 중간 층 (또는 은닉 층, Hidden layer)(예를 들어 커널(Kernel))을 포함하는 계층 구조로 구성될 수 있다. 딥러닝 알고리즘은, 이와 같은 다중 계층 구조에 기반하여, 층간 활성화 함수(Activation function)의 가중치를 최적화(Optimization)하는 학습을 통해 결과적으로 신뢰성 높은 결과를 도출할 수 있다.

본원의 일 실시예에 의한 서버(200)의 프로세서에 적용 가능한 딥러닝 알고리즘은 예를 들어, 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network; CNN)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라 다른 딥러닝 알고리즘이 적용될 수 있음을 이해할 수 있다.

합성곱 신경망(Convolutional Neural Network; CNN)은 기존의 데이터에서 지식을 추출하여 학습 과정이 수행되는 기법과 달리, 데이터의 특징을 추출하여 특징들의 패턴을 파악하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network; CNN)은 콘볼루션(Convolution) 과정과 풀링(Pooling) 과정을 통해 수행될 수 있다. 다시 말해, 상기 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network; CNN)은 콘볼루션 층과 풀링 층이 복합적으로 구성된 알고리즘을 포함할 수 있다. 여기서, 콘볼루션 층에서는 데이터의 특징을 추출하는 과정(에를 들어, 합성곱 과정(콘볼루션 과정))이 수행된다. 상기 콘볼루션 과정은 데이터에 각 성분의 인접 성분들을 조사해 특징을 파악하고 파악한 특징을 한장으로 도출하는 과정으로써, 하나의 압축 과정으로써 파라미터의 개수를 효과적으로 줄일 수 있다. 풀링 층에서는 콘볼루션 과정을 거친 레이어의 사이즈를 줄여주는 과정(예를 들어, 풀링 과정)이 수행된다. 상기 풀링 과정은 데이터의 사이즈를 줄이고 노이즈를 상쇄시키고 미세한 부분에서 일관적인 특징을 제공할 수 있다. 일 예로, 상기 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network; CNN)은 정보 추출, 문장 분류, 얼굴 인식 등 여러 분야에 활용될 수 있다. 한편, 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network; CNN)은 기공지된 기술이므로, 자세한 설명은 이하 생략한다.

이에 따라서, 서버(200)는 하수 수질 측정 전자 장치(100)로부터 수신된 기초 수질 측정 항목을 기준 수질 측정 항목 예측 모델에 입력하여, 예측된 기준 수질 측정 항목을 출력함으로써, 높은 신뢰도로 유입 하수의 기준 수질 측정 항목을 예측할 수 있다. 이에 따라서, 하수 수질 측정 시스템은, 사용자에게 유입 하수의 오염도 및 하수 처리 시설의 정화 한계량 등을 기초로 긴급 상황에 대비할 수 있도록 정보를 제공할 수 있다.

한편, 서버(200)는 예측된 기준 수질 측정 항목을 기초로, 방류수의 수질 항목들이 기준 수질 측정 항목을 초과할 가능성을 판단할 수 있다. 이에 따라서, 서버(200)는 유입 하수가 기준 수질 측정 항목을 초과할 가능성이 높은 경우, 사용자 단말(300)로 알람을 제공할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예로, 기준 수질 측정 항목을 초과할 가능성을 판단하기 위한 새로운 알고리즘이 적용될 수 있으며, 확률에 대한 구간을 설정하여, 알람의 강도를 다르게 제공할 수 있음을 이해할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 사용자 단말(300)은 예를 들어, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(WCode Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC, 노트북, 웨어러블 디바이스, 디지털 사이니지(Digital Signage) 등과 같은 모든 종류의 입출력 가능한 유무선 통신 장치를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 사용자 단말(300)은 접근할 수 있는 데이터 및 열람 가능한 데이터에 대해 차등이 존재하는 관리자 단말을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 사용자 단말(300)은 서버(200)로 현재 유입 하수의 기초 수질 측정 항목에 대한 정보를 요청할 수 있다. 또한, 사용자 단말(300)은 서버(200)로 현재 유입 하수의 기초 수질 측정 항목을 기초로 예측된 기준 수질 측정 항목에 대한 정보를 요청할 수 있다.

이에 응답하여, 서버(200)는 사용자 단말(300)로 요청된 정보를 송신할 수 있다.

이하에서는 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 하수 수질 측정 전자 장치(100)의 구성에 대하여 자세히 서술하도록 한다.

도 2를 참조하면, 하수 수질 측정 전자 장치(100)는 센서부(110), 통신부(120), 컨트롤러(130) 및 연결 유닛(140)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 센서부(110)는, 유입 하수의 관로 내부에 설치되어, 유입 하수의 수질 항목을 측정하여 센싱 값을 출력하는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 여기에서 센서는, 적어도 하나의 DO 센서, pH 센서, 전기전도도 센서, MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid) 센서, 탁도(Turbidity) 센서 또는 잔류 염소(Residual Chlorine) 센서를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상술한 바와 같이, 추가적인 센서의 활용이 가능하며, 향후 정부의 방류수 기준 수질 측정 항목의 추가되는 것 및 추가된 기준 수질 측정 항목과 상관 관계에 있는 기초 수질 항목에 따라 추가될 수 있음을 이해할 수 있다.

센서부(110)는, 본체(111), 전극부(112), 보호부(113), 오염 방지부(114) 및 연결부(117)를 포함할 수 있다. 한편, 여기에서 센서부(110)는, 적어도 하나의 센서를 포함하는 것을 의미한다. 즉, 하나의 센서를 포함하는 센서부(110)의 경우 센서와 동일하게 명명될 수 있다. 이하에서는 하나의 센서를 포함하는 센서부(110)를 기준으로 설명하도록 한다.

센서부(110)의 본체(111)는 원통형의 길이 방향으로 연장되어, 원기둥의 형태를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다양한 구조의 본체(111)가 적용될 수 있으며, 예시적으로, 본체(111)는 내부의 공간이 마련될 수 있도록 마련되어, 유입 하수의 흐름에 대한 저항을 최소화할 수 있는 구조가 적용될 수 있음을 이해할 수 있다.

센서부(110)의 본체(111)는 원통형의 길이 방향으로 연장된 원기둥의 형태를 가지고, 내부에 공간이 마련되어, 센서부(110)의 오염 방지부(114)가 방출하는 유체가 이동할 수 있는 유체 통로(115)를 구비할 수 있다. 또한, 본체(111)는 유입 하수의 수질을 측정하는 전극부(112)와 연결되어 센싱 값을 컨트롤러(130)로 송신할 수 있는 연결부(117)가 내통할 수 있다. 즉, 본체(111)는 센서부(110)의 내부 데이터 송수신 라인인 연결부(117) 및 유체 통로(115)를 감싸는 형태를 구비하여, 연결부(117) 및 유체 통로(115)의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 센서부(110)는 상기 본체의 길이 방향으로 돌출된 적어도 하나의 전극부(112)를 포함할 수 있다. 즉, 센서부(110)는 전극부(112)의 팁만 교체가 가능한 구조의 갈바닉 방식의 센서로 구성되어, 유지보수가 용이하도록 구성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 센서부(110)에 포함된 센서의 종류에 따라 전극부(112)의 구조가 변경될 수 있음을 이해할 수 있다. 즉, 전극부(112)는 형태가 변경될 수 있고, 이에 따라 측정하고자 하는 센서 항목을 변경하는 것도 가능하다. 예시적으로, 전기 전도도 센서를 이용하는 경우, 전극부(112)는 적어도 한 쌍의 전극이 돌출되도록 구성될 수 있음을 이해할 수 있다.

센서부(110)는 일단은 본체(111)의 일단의 외주와 연결되어, 상기 돌출된 전극부(112)를 감싸도록 길이 방향으로 연장되고, 타단은 개방되어, 내부에 공간이 마련된 보호부(113)를 포함할 수 있다. 즉, 센서부(110)의 보호부(113)는 센서부(110)의 전극부(112)를 감싸는 형상을 가지고 본체(111)의 길이 방향으로 개방되어, 유입 하수가 이동할 수 있는 형상을 가질 수 있다.

보다 상세하게, 센서부(110)의 보호부(113)는, 본체(111)의 길이 방향과 수직인 측방향의 힘으로부터 전극부(112)를 보호할 수 있도록, 내부가 비어 있는 컵과 같은 형태로, 내부에 전극부(112)가 배치될 수 있다.

즉, 센서부(110)의 본체(111), 전극부(112) 및 보호부(113)의 형태는 예를 들어, 길이 방향으로 연장된 원기둥 형태를 가지되, 상기 길이 방향의 제1 구간 및 제2 구간 중 제2 구간의 내부는, 비어 있는 형태를 가질 수 있다. 즉, 보호부는 제2 구간을 의미할 수 있다. 또한, 제2 구간의 내부는 비어있는 형태를 가지므로, 길이 방향으로 돌출된 전극부(112)는 상기 내부에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 보호부(113)는, 외주면의 적어도 일부가 개방되어, 이하에서 후술할 오염 방지부(114)에 의하여 방출되는 유체에 의하여 제거된 이물질이 이동할 수 있는 구조를 포함할 수 있다. 특히, 보호부(113)의 외주면의 적어도가 일부가 개방되는 경우, 본체(111)의 길이 방향으로 개방된 보호부(113)보다 유입 하수의 흐름이 원활하기 때문에 보다 정교한 센싱이 가능해질 수 있다.

보다 구체적으로, 보호부(113)의 외주면의 적어도 일부가 개방되었다는 것은, 본체(111)로부터 연장된 보호부(113)는, 내부가 비어 있고, 일단은 본체(111)와 연결되고 타단은 개방된 형태를 가지고 있으므로, 상기 보호부(113)의 외주면 중 적어도 일부가 홀(형태의 제한은 없음)을 구비하여 외주면과 수직된 방향으로 유체의 이동이 가능한 것을 의미할 수 있다.

한편, 본체(111)와 전극부(112)의 결합 관계에 있어서, 전극부(112)의 센싱 값을 송수신하는 연결부(117)는 본체(111)의 내부를 통하여 전극부(112)와 컨트롤러(130)를 전기적으로 연결할 수 있다. 보다 구체적으로, 본체(111)는 전극부(112) 와 연결부(117) 간의 간극이 없어, 하수가 본체(111) 내부로 유입될 수 없도록 결합될 수 있다. 예시적으로, 고무 패킹을 이용하여 본체(111) 내부의 공간과 외부 공간 간의 밀폐를 유지할 수 있다.

센서부(110)는 전극부(112)의 전극을 향하여 유체를 방출할 수 있는 오염 방지부(114)를 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 오염 방지부(114)는 유체가 이동할 수 있는 통로인 유체 통로(115) 및 상기 유체를 펌프하여 유체 통로(115)를 통하여 유체가 이동될 수 있도록 힘을 제공하는 펌프부(116)를 포함할 수 있다. 여기에서 펌프부(116)는 유체 펌프가 이용될 수 있으며, 이는 기공지된 기술이므로, 자세한 설명은 이하 생략한다.

센서부(110)의 유체 통로(115)는 일단은 펌프부(116)와 연결되어, 펌프부(116)로부터 제공되는 고압의 유체가 이동할 수 있다. 특히, 유체 통로(115)는 본체(111)의 내부를 관통하여 배치될 수 있음을 이해할 수 있다.

또한, 센서부(110)의 유체 통로(115)의 타단은 보호부(113)의 내측에 마련되어, 유체 통로(115)와 연결되고, 전극부(112)를 향하여 배치된 적어도 하나의 홀과 연결될 수 있다. 이에 따라서, 펌프부(116)가 고압의 유체를 방출하는 경우, 유체 통로(115)를 통해 상기 홀로 유체가 방출됨으로서, 센서부(110)의 전극부(112)가 세척될 수 있음을 이해할 수 있다. 여기에서 방출되는 유체는 기체가 이용될 수 있으며, 액체와 기체가 함께 방출될 수 있음을 이해할 수 있다. 보다 바람직하게 액체를 포함하여 방출되는 유체가 적합할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

여기에서 보호부(113)의 전극부(112)를 향하여 배치된 적어도 하나의 홀은 보호부(113)의 외주면에 수직된 내측 방향으로 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예시적으로, 보호부(113)의 홀은, 보호부(113)의 외주면에 수직된 내측 방향과 상기 본체(111)의 길이 방향 간의 각도를 가지고 배치됨으로서, 보호부(113)의 홀을 통해 방출되는 유체가 오염 물질을 본체(111)의 길이 방향으로 개방된 구조를 통해 이동시킬 수 있도록 형성될 수 있다.

센서부(110)는, 전극부(112)와 전기적으로 연결되어, 본체(111)를 관통하여, 컨트롤러(130)와 전기적으로 연결할 수 있는 연결부(117)를 포함할 수 있다. 연결부(117)는 전극부(112)의 전원 공급을 위한 라인 또는 전극부(112)를 통해 센싱된 값을 송수신하는 라인을 포함할 수 있음을 이해할 수 있다.

통신부(120)는 네트워크(1)를 통해 서버(200)와 통신을 수행할 수 있으며, 서버(200)로 센서부(110)를 통해 측정된 센싱 값을 처리한 데이터를 송신할 수 있다. 통신부(120)는 기 공지된 유형의 무선 통신 모듈로 구성될 수 있다.

컨트롤러(130)는 프로세서(131) 및 메모리(132)를 포함할 수 있다.

프로세서(131)는 센서부(110)로부터 측정된 적어도 하나의 센싱 값들을 처리하고, 통신부(120), 연결부(117), 연결 유닛(140)과의 연결을 제어하는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(131)는 디지털 시그널 프로세서(DSP, Digital Signal Processor) 및/또는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU, Micro Control Unit)을 포함할 수 있다.

프로세서(131)는 센서부(110)로부터 측정된 적어도 하나의 기초 수질 측정 항목, 예를 들어 탁도, 탁도의 종류, 잔류염소 농도, 수소이온농도, 온도, 전기전도도, 용존 산소량, 산화도 등을 일정 시간 단위로 측정하고 측정된 센싱 값을 처리할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(131)는 처리된 센싱 값을 서버(200)로 송신하도록 통신부(120)를 제어하는 신호를 생성할 수 있다.

또한 프로세서(131)는 센서부(110)는 오염 방지부(114)를 제어하는 신호를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서(131)는 오염 방지부(114)가 센서부(110)를 세척하기 위해 유체를 방출하도록 제어하는 신호를 생성할 수 있다.

예시적으로, 프로세서(131)는 미리 정해진 주기마다 센서부(110)를 세척하는 경우, 보다 정확한 센싱 값을 출력할 수 있으므로 미리 정해진 주기마다 유체를 방출하도록 오염 방지부(114)를 제어하는 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라서, 오염 방지부(114)의 펌프부(116)는, 프로세서(131)가 생성한 제어 신호에 기초하여, 유체를 방출할 수 있다.

다른 실시예로, 프로세서(131)는 펌프부(116)를 구동하는 제어 신호를 다양하게 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(131)는 펌프부(116)를 짧은 주기동안 유체를 강력하게 분사하도록 제어하는 신호를 생성할 수 있으며, On/off를 빠르게 제어하여, 진동과 함께 유체를 분사하도록 제어하는 신호를 생성할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 센서부(110)가 복수의 센서를 포함하는 경우에 있어서, 프로세서(131)는 센서부(110)로부터 수신된 복수의 센싱 값들을 처리한 것에 기초하여, 미리 정해진 주기 동안 적어도 하나의 센싱 값이 미리 정해진 값보다 큰 변화량이 식별된 경우, 유체를 방출하도록 오염 방지부(114)를 제어하는 신호를 생성할 수 있다. 보다 상세하게는, 프로세서(131)는 오염 방지부(114)의 펌프부(116)가 구동하도록 제어하는 신호를 생성할 수 있다.

이는, 센서부(110)가 복수의 센서를 포함하는 경우, 기초 수질 측정 항목 중 적어도 둘의 센싱 값을 측정하게 되는데, 미리 정해진 주기 동안 하나의 센싱 값이 큰 폭으로 변화하는 경우, 정확한 센싱 값이 식별되었는 지에 대한 신뢰도를 확보하기 위하여, 오염 방지부(114)를 제어하여 센서부(110)를 세척하는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

다른 실시예로, 프로세서(131)는 센서부(110)가 복수의 센서를 포함하는 경우, 미리 정해진 주기 동안 하나의 센싱 값만이 큰 폭으로 변화하고, 다른 센싱 값이 변화하지 않는 경우, 기초 수질 측정 항목들 간의 상관 관계상 다른 센싱 값을 출력하는 센서의 고장 또는 오염물질로 인한 데이터 신뢰도 하락 등의 문제가 의심될 수 있다. 이에 따라서, 프로세서(131)는 오염 방지부(114)를 제어하여 센서부(110)를 세척하는 제어 신호를 생성할 수 있다.

보다 구체적으로, 프로세서(131)는 센서부(110)가 제1 센서 및 제2 센서를 포함하는 경우, 제1 센서 및 제2 센서로부터 수신된 센싱 값들을 처리한 것에 기초하여, 적어도 하나의 센싱 값이 미리 정해진 주기 동안 미리 정해진 값보다 큰 변화량이 식별된 경우, 유체를 방출하도록 오염 방지부(114)를 제어하는 신호를 생성할 수 있다. 한편, 여기에서 미리 정해진 주기 및 미리 정해진 값은 실험적, 경험적으로 결정된 주기 및 값일 수 있다. 예시적으로, 미리 정해진 주기 동안 특정 값의 변화량이 감지되는 것은 전체 습득 데이터 중 높은 신뢰도를 가지고 오염도가 매우 높은 하수가 유입된 경우일 수 있다.

한편, 다른 실시예로, 프로세서(131)는, 센서부(110)가 제1 센서 및 제2 센서를 포함하는 경우, 제1 센서 및 제2 센서로부터 수신된 센싱 값들을 처리한 것에 기초하여, 제1 센서의 센싱 값이 미리 정해진 주기 동안 미리 정해진 값보다 큰 변화량이 식별되고, 제2 센서의 센싱 값이 미리 정해진 주기 동안 변화량이 미비한 경우, 제2 센서의 오염물질이 센서를 가리고 있어, 정확한 센싱 값이 식별되지 않는다고 높은 신뢰도를 가지고 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 미비한 경우의 의미는 상술한 제1 센서의 미리 정해진 주기 동안 제1 미리 정해진 값보다 큰 변화량이 식별되고, 제2 센서의 센싱 값이 미리 정해진 주기 동안 제2 미리 정해진 값보다 작은 경우를 의미할 수 있다.

이에 따라, 프로세서(131)는 제2 센서를 세척하기 위해 제2 센서에 포함된 오염 방지부의 펌프부를 제어하는 신호를 생성할 수 있다. 여기에서 미리 정해진 주기 및 미리 정해진 값은 실험적, 경험적으로 결정된 주기 및 값일 수 있다. 예시적으로, 제1 센서의 센싱 값의 변화량과 제2 센서의 센싱 값의 변화량의 상관관계의 정도에 기초하여, 결정된 값일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

메모리(132)는 전술한 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램을 저장할 수 있으며, 프로세서(131)는 저장된 프로그램을 실행시킬 수 있다. 메모리(142)와 프로세서(131)가 복수인 경우에, 이들이 하나의 칩에 집적되는 것도 가능하고, 물리적으로 분리된 위치에 마련되는 것도 가능하다. 메모리(142)는 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S램(Static Random Access Memory, S-RAM), D랩(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(142)는 제어 프로그램 및 제어 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 프로세서(131)는 각종 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있으며, 메모리(142)로부터 제공된 프로그램에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다.

보다 구체적으로, 메모리(132)는 센서부(110) 및/또는 통신부(120)에서 획득한 데이터 등을 저장할 수 있다.

하수 수질 측정 전자 장치(100)는, 센서부(110)의 연결부(117)와 탈착이 가능하도록 결합할 수 있는 연결 유닛(140)을 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 연결 유닛(140)은, 하수 수질 측정 전자 장치(100)의 활용에 따라서, 센서의 종류가 변경될 필요성이 있으므로, 보다 용이하게 센서의 탈착이 가능하도록 마련된 유닛일 수 있다. 예시적으로, 연결 유닛(140)은 연결부(117)의 핀과 삽입 결합될 수 있도록 홀이 마련될 수 있다.

한편, 하수 수질 측정 전자 장치(100)는 디스플레이(미도시)를 포함할 수 있다.

디스플레이(미도시)는 컨트롤러(130)의 전면 및/또는 후면에 마련되어, 하수 수질 측정 전자 장치(100)의 상태 및/또는 센서부(110)가 측정한 기초 수질 측정 항목들의 센싱 값들을 표시할 수 있다. 이를 위해 디스플레이(미도시)는 기 공지된 유형의 디스플레이 모듈로 마련될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예시적으로, 디스플레이(미도시)는 하수 수질 측정 전자 장치(100)의 하우징 및/또는 컨트롤러(130)와 근접한 위치에 배치될 수 있음을 이해할 수 있다. 또한, 디스플레이(미도시)는 예를 들어, 사용자의 입력을 수신할 수 있는 입력 장치와 일체로 마련되어 사용자의 조작을 입력하는 입력 장치로도 사용될 수 있다.

즉, 디스플레이(미도시)는 사용자의 입력(예를 들면 조작)에 기초하여 컨트롤러(130)로 사용자 입력을 전달하는 장치일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 일 실시예에 다른 디스플레이(미도시)는 CRT(Cathode Ray tube), FPD(Flat Panel Display), LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), LED(Light emitting diode) 및 OLED(Organic Light Emitting Diode)방식을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 종래에 알려져 있거나 향후 개발될 디스플레이 형태 또는 유형이 적용될 수 있다.

도 3은 일 실시예에 의한 운전자 보조 방법의 차량 제어 메커니즘을 설명하기 위한 순서도이다.

도 3에 도시된 하수 수질 측정 방법은 앞서 설명된 하수 수질 측정 전자 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도, 하수 수질 측정 전자 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 하수 수질 측정 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 하수 수질 측정 전자 장치(100)는 유입 하수의 기초 수질 항목을 측정하여 적어도 하나의 센싱 값을 출력할 수 있다(S110).

또한, 하수 수질 측정 전자 장치(100)는, 단계 S110에서 출력된 적어도 하나의 센싱 값을 처리한 것에 기초하여 서버(200)로 송신할 수 있다(S120).

또한, 하수 수질 측정 전자 장치(100)는 미리 정해진 주기마다 전극부(112)를 향하여 유체를 방출할 수 있다(S130). 보다 구체적으로, 하수 수질 측정 전자 장치(100)의 컨트롤러(130)는, 미리 정해진 주기마다 전극부(112)를 향하여 유체를 방출하도록 오염 방지부(114)를 제어하는 신호를 생성할 수 있다.

도 4를 참조하면, 하수 수질 측정 전자 장치(100)는 복수의 센서를 포함하는 센서부(110)를 제어하는 신호를 생성하여, 복수의 센싱 값을 출력할 수 있다(S210).

또한, 하수 수질 측정 전자 장치(100)는 단계 S210에서 출력된 복수의 센싱값들을 처리한 것에 기초하여, 미리 정해진 주기 동안 적어도 하나의 센싱 값이 미리 정해진 값보다 큰 변화량을 식별할 수 있다(S220).

또한, 하수 수질 측정 전자 장치(100)는 단계 S220에서 큰 변화량을 식별한 것에 응답하여, 전극부(112)를 향하여 유체를 방출할 수 있다(S230). 보다 구체적으로, 하수 수질 측정 전자 장치(100)의 컨트롤러(130)는, 단계 S220에서 큰 변화량을 식별한 것에 응답하여, 전극부(112)를 향하여 유체를 방출하도록 오염 방지부(114)를 제어하는 신호를 생성할 수 있다.

한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.

이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

1000: 하수 수질 측정 시스템
100: 하수 수질 측정 전자 장치 200: 서버
300: 사용자 단말
110: 센서부 120: 통신부
130: 컨트롤러 140: 연결 유닛

Claims (15)

1. 유입 하수의 수질을 측정하는 전자 장치에 있어서,
   상기 유입 하수의 관로 내부에 설치되어, 상기 유입 하수의 수질 항목을 측정하여 센싱 값을 출력하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서부;
   서버와 통신하는 통신부;
   상기 센싱 값을 처리하여 상기 서버로 송신하는 컨트롤러;를 포함하되,
   상기 센서부는,
   유체 통로를 포함하여 상기 유체 통로를 통해 상기 센서의 전극부를 향하여 유체를 방출하는 오염 방지부;
   원통형의 길이 방향으로 연장된 본체;
   상기 본체로부터 상기 길이 방향으로 돌출된 적어도 하나의 전극부; 및 적어도 하나의 홀을 포함하는 보호부;를 포함하되,
   상기 보호부의 일단은 상기 본체의 일단의 외주와 연결되어, 상기 돌출된 전극부를 감싸도록 길이 방향으로 연장되고, 타단은 개방되어 내부에 공간이 마련되고,
   상기 유체 통로의 일단은 펌프부와 연결되고 상기 본체를 관통하여 유체가 이동할 수 있고,
   상기 적어도 하나의 홀은 상기 보호부의 내측에 상기 전극부를 향하여 마련되고, 상기 유체 통로와 연결되되,
   상기 컨트롤러는, 제1 미리 정해진 주기마다 유체를 방출하도록 상기 오염 방지부를 제어하는,
   전자 장치.
   
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4. 제1항에 있어서,
   상기 보호부는,
   외주면의 적어도 일부가 개방되어, 상기 오염 방지부에 의하여 제거된 이물질이 이동할 수 있는,
   전자 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 센서는,
   상기 센싱 값을 송수신할 수 있는 연결부;를 더 포함하고,
   상기 전자 장치는, 상기 연결부와 탈착이 가능하도록 결합하는 연결 유닛;을 더 포함하는,
   전자 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 센서부는, 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고,
   상기 컨트롤러는,
   상기 제1 센서 및 제2 센서의 센싱 값을 처리한 것에 기초하여, 제2 미리 정해진 주기 동안 적어도 하나의 센싱 값이 미리 정해진 값보다 큰 변화량이 식별된 경우, 유체를 방출하도록 상기 오염 방지부를 제어하는,
   전자 장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 센서는,
   적어도 하나의 DO 센서, pH 센서, 전기전도도 센서, MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid) 센서, 탁도(Turbidity) 센서 또는 잔류 염소(Residual Chlorine) 센서를 포함하는,
   전자 장치.
8. 유입 하수의 수질을 측정하는 전자 장치를 이용한 하수 수질 측정 방법에 있어서,
   적어도 하나의 센서를 포함하는 센서부에 의해 상기 유입 하수의 수질 항목을 측정하여 적어도 하나의 센싱 값을 출력하고,
   컨트롤러에 의해 상기 센싱 값을 처리하여 상시 통신부를 통해 서버로 송신하고,
   컨트롤러에 의해 제1 미리 정해진 주기마다 상기 센서의 전극부를 향하여 유체를 방출하도록 오염 방지부를 제어하되,
   상기 센서부는,
   유체 통로를 포함하여 상기 유체 통로를 통해 상기 센서의 전극부를 향하여 유체를 방출하는 오염 방지부;
   원통형의 길이 방향으로 연장된 본체;
   상기 본체로부터 상기 길이 방향으로 돌출된 적어도 하나의 전극부; 및 적어도 하나의 홀을 포함하는 보호부;를 포함하되,
   상기 보호부의 일단은 상기 본체의 일단의 외주와 연결되어, 상기 돌출된 전극부를 감싸도록 길이 방향으로 연장되고, 타단은 개방되어 내부에 공간이 마련되고,
   상기 유체 통로의 일단은 펌프부와 연결되고 상기 본체를 관통하여 유체가 이동할 수 있고,
   상기 적어도 하나의 홀은 상기 보호부의 내측에 상기 전극부를 향하여 마련되고, 상기 유체 통로와 연결되는,
   방법.
   
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11. 제8항에 있어서,
    상기 보호부는,
    외주면의 적어도 일부가 개방되어, 상기 오염 방지부에 의하여 제거된 이물질이 이동할 수 있는,
    방법.
12. 제8항에 있어서,
    상기 센서는,
    상기 센싱 값을 송수신할 수 있는 연결부;를 더 포함하고,
    상기 전자 장치는, 상기 연결부와 탈착이 가능하도록 결합하는 연결 유닛;을 더 포함하는,
    방법.
13. 제8항에 있어서,
    상기 센서부는, 제1 센서 및 제2 센서를 포함하고,
    상기 컨트롤러에 의해 상기 제1 센서 및 제2 센서의 센싱 값을 처리한 것에 기초하여, 제2 미리 정해진 주기 동안 적어도 하나의 센싱 값이 미리 정해진 값보다 큰 변화량이 식별된 경우, 유체를 방출하도록 상기 오염 방지부를 제어하는 것을 더 포함하는,
    방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 센서는,
    적어도 하나의 DO 센서, pH 센서, 전기전도도 센서, MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid) 센서, 탁도(Turbidity) 센서 또는 잔류 염소(Residual Chlorine) 센서를 포함하는,
    방법.
15. 제8항의 하수 수질 측정 방법을 실행시킬 수 있는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.

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