KR102623636B1 - 24시간 자동 시료 채수 시스템 및 이를 이용한 자동 시료 채수 방법 - Google Patents

24시간 자동 시료 채수 시스템 및 이를 이용한 자동 시료 채수 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명 24시간 자동 시료 채수 시스템은 하수도 관로를 따라서 하수가 유입하는 유입 수조와, 하수 유입 수조에 설치되는 모터 펌프부와, 모터 펌프에 연결되는 샘플수 채수관로와, 샘플수 채수 관로에 연결되는 1내지 n의 분기관과, 각 분기관에 설치되고 샘플수의 흐름을 on, off 제어하는 솔레노이드 밸브부 1내지 n와, 상기 솔레노이드 밸브부 1 내지 n을 통과한 샘플수가 모이는 1 내지 n개의 채수병 및 상기 모터 펌프부를 on, off 하도록 제어하고, 모터 펌프부의 모터 펌프가 on 상태에서는 상기 각 분기관에 설치되어 있는 솔레노이브 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n을 솔레노이드 밸브부 1부터 순차적으로 2시간 간격으로 세팅된 시간 만큼 구동하도록 제어하는 컨트롤러부로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

24시간 자동 시료 채수 시스템 및 이를 이용한 자동 시료 채수 방법{Automatic water sampling Apparatus for 24hours and Method thereof}
본 발명은 하수 처리시설 또는 정수장에서의 자동 채수 장치에 관한 것이다. 일반적으로 하수 처리장 또는 정수장에서는 2시간마다 매일 샘풀수를 채수하여 수질을 분석하도록 하고 있는 것으로 이러한 2시간 마다의 채수는 인력이 필요하고 또한 하수 처리 시설의 진단에 시간이 과다 소요되는 것이다.
본 발명과 관련된 종래 기술은 대한민국 등록특허 제10-1321393호(2013. 10. 29. 공고)에 개시되어 있는 것이다. 도 1은 상기 종래의 순차 채수 장치 구성도이다. 상기도 1에서 종래의 순차 채수 장치는 프레임(10); 상기 프레임(10)의 중심부에 분리가능하게 설치되며 회전축(22)을 갖는 타이머(20); 상기 타이머(20)의 회전축(22)을 중심으로 방사상으로 배치된 복수의 채수병(30); 상기 각 채수병(30)의 입구(32)를 개폐할 수 있도록 상기 프레임(10)에 중간부가 핀(42)으로 회동가능하게 결합되고, 일단에는 상기 입구(32)를 개폐하는 리드(44)가 구비되며, 탄성부재(46)에 의해 닫힌 상기 리드(44)가 입구(32)에 밀착된 상태를 유지하는 개폐구(40); 상기 회전축(22)에 구비되어 회전축(22)의 회전에 따라 방사상으로 배치된 채수병(30)에 결합된 개폐구(40)와 접촉하여 각 채수병(30)의 입구(32)를 막고 있던 리드(44)를 순차적으로 개방하는 편심돌기(50); 를 포함하여 이루어지는 것이다.
상기와 같이 구성된 종래 채수 장치는 다수 개의 채수병이 구비되므로 일정 시간 간격으로 다수의 채수병에 채수할 수 있는 것이나 구성이 복잡하고 제조 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있는 것이다. 또한 상기와 같이 구성된 종래 기술은 회전축이 회전하므로 기계적인 요소로 인하여 고장이 자주 발생하는 문제가 있는 것이다. 따라서 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 구성이 간단하고 2시간 간격으로 용이하게 채수하기 위한 것이다. 또한 본 발명이 다른 목적은 자동으로 채수하도록 하므로써 인력 소모를 줄여서 하수 처리 시설 진단의 비용을 줄이고 진단 시간의 소요 시간도 줄이기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 가진 본 발명 24시간 자동 시료 채수 시스템은 하수도 관로를 따라서 하수가 유입하는 유입 수조와, 하수 유입 수조에 설치되는 모터 펌프부와, 모터 펌프에 연결되는 샘플수 채수관로와, 샘플수 채수 관로에 연결되는 1내지 n의 분기관과, 각 분기관에 설치되고 샘플수의 흐름을 on, off 제어하는 솔레노이드 밸브부 1내지 n와, 상기 솔레노이드 밸브부 1 내지 n을 통과한 샘플수가 모이는 1 내지 n개의 채수병 및 상기 모터 펌프부를 on, off 하도록 제어하고, 모터 펌프부의 모터 펌프가 on 상태에서는 상기 각 분기관에 설치되어 있는 솔레노이브 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n을 솔레노이드 밸브부 1부터 순차적으로 2시간 간격으로 세팅된 시간 만큼 구동하도록 제어하는 컨트롤러부로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명 24시간 자동 시료 채수 시스템 및 이를 이용한 자동 채수 방법은 구성이 간단하고 채수 시간이 절약되어 하수 처리장 또는 정수장 진단을 합리적으로 할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명은 구성이 간단하여 구축 비용이 저렴하고 작업자가 용이하게 작업할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명은 야간에서 자동으로 채수하도록 하므로써 작업자의 야간 일을 줄일 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 종래의 순차 채수 장치 구성도,
도 2는 본 발명 24시간 자동 시료 채수 시스템 전체 구성도,
도 3은 본 발명 컨트롤러부의 상세 구성도,
도 4는 본 발명 24시간 자동 시료 채수 방법 제어 흐름도이다.
상기와 같은 목적을 가진 본 발명 24시간 자동 시료 채수 시스템 및 이를 이용한 자동 채수 방법을 도 2 내지 도 3을 기초로 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 본 발명 24시간 자동 시료 채수 시스템 전체 구성도이다. 상기도 2에서 본 발명 본 발명 24시간 자동 시료 채수 시스템은 하수도 관로를 따라서 하수가 유입하는 유입 수조(100)와, 하수 유입 수조에 설치되는 모터 펌프부(200)와, 모터 펌프에 연결되는 샘플수 채수관로(300)와, 샘플수 채수 관로에 연결되는 1내지 n의 분기관(400)과, 각 분기관에 설치되고 샘플수의 흐름을 on, off 제어하는 솔레노이드 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n(500)와, 상기 솔레노이드 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n(500)와 분기관(400)을 통과한 샘플수가 모이는 1 내지 n개의 채수병(600) 및 모터 펌프, 솔레노이드 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브수 n의 고유정보 및 세팅시간 정보를 저장하고 있는 것으로 상기 모터 펌프부를 on, off 하도록 제어하고, 모터 펌프부의 모터 펌프가 on 상태에서 상기 각 분기관에 설치되어 있는 솔레노이브 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n을 솔레노이드 밸브부 1부터 순차적으로 2시간 간격으로 세팅 시간 만큼 구동하도록 제어하는 컨트롤러부(700)로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다. 상기에서 세팅 시간은 상기 모터 펌프부의 모터가 on되고 하나의 솔레노이드 밸브부가 구동하여 해당 솔레노이드 밸브부가 체결된 분기관을 통과하여 채수병에 물이 채수병의 80% 정도를 채울 수 있는 시간으로 설정된 것을 나타내는 것이다. 상기에서 채수병은 1L의 채수병인 것을 특징으로 하는 것이다. 상기와 같이 채수병에 유입 수조의 물이 채워지면 관리자는 채수병을 시험실로 가져가서 각종 수질 시험을 실시할 수 있는 것이다. 상기에서 솔레노이드 밸브부는 니들 밸브부일 수 있는 것이다. 상기에서 n은 자연수이고, 12까지 일 수 있는 것임.
도 3은 본 발명 컨트롤러부의 상세 구성도이다. 상기도 3에서 본 발명 컨트롤러부(700)는 각 채수병에 물을 80% 정도의 물을 채울수 있는 세팅시간과 모터 펌프부의 고유정보, 솔레노이드 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n의 고유 정보를 저장하고 있는 메모리(710)와, 하수 유입 수조에 설치되는 모터 펌프가 설치되는 모터 펌프부의 모터 펌프를 on, off하도록 제어하는 것으로 타이머로부터 시간 정보를 수신하여 모터 펌프부와 솔레노이드 밸브부 1을 구동하고, 모터 펌프의 구동(on)시간과 모터 펌프 구동(on) 정보, 솔레노이드 밸브 1의 on 정보와 on 시간 정보를 저장하며, 메모리에 기저장된 세팅 시간이 경과하면 솔레노이드 밸브부 1을 off하도록 제어하고 솔레노이드 밸브 off 정보와 off 시간 정보를 메모리에 저장하며, 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 2 시간이 경과한지 여부를 판단하고, 2시간이 경과하였으면, 솔레노이드 밸브부 2를 on 하도록 제어하고 다시 기설정된 세팅 시간이 경과하면 솔레노이드 밸브부 2를 off하도록 제어하고 솔레노이드 밸브부 2의 on정보, on 시간 정보, off 정보와 off 시간 정보를 저장하며, 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 상기 솔레노이드 밸브부 2의 off시간 이후 2시간 경과 여부를 판단하고, 2시간이 경과 하였으면, 솔레노이드 밸브부 3을 on하도록 제어하고, 다시 세팅 시간 경과 여부를 판단하고 세팅 시간이 경과하였으면 솔레노이드 밸브부 3을 off 하도록 제어하고, 솔레노이드 밸브부 3의 on 정보, on 시간정보와 off 정보, off 시간정보를 저장하도록 제어하는 방식으로 솔레노이드 밸브부 1내지 솔레노이드밸브부 n까지를 제어하여 각 채수병에 유입 수조의 물을 2시간 간격으로 채우도록 제어하는 메인 제어부(730) 및 시간 정보를 제공하는 타이머(740)로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다. 또한 상기 샘플수 채수 관로에는 pH 센서, 수온 센서 및 염도 센서가 구성될 수 있는 것이고 상기 pH 센서, 수온 센서 및 염도 센서는 샘플수의 pH, 수온, 전기 전도도 등을 측정하여 관리 서버로 전송하여 수질을 분석할 수 있도록 하는 것이고, 또한 샘플수 채수 관로 관말에는 드레인 밸브가 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
도 4는 본 발명 24시간 자동 시료 채수 방법 제어 흐름도이다. 상기도 4에서 본 발명 24시간 자동 시료 채수 방법은 채수병의 크기와 분기관에 흐르는 유속을 기초로 1개의 채수병에 유입 수조의 물을 채우는데 걸리는 세팅 시간을 설정하여 컨트롤러부에 저장하는 단계(S11)와, 모터 펌프부의 고유정보, 솔레노이드 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n의 고유 정보를 컨트롤러부에 저장하는 단계(S12)와, 컨트롤러부가 모터 펌프부와 솔레노이드 밸브부 1을 on 하고 모터 펌프부의 on 정보, 솔레노이드 밸브부의 on 정보 및 on 시간 정보를 메모리에 저장하는 단계(S13)와, 컨트롤러부가 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 솔레노이드 밸브부 1의 on 시간 이후 기 설정하여 저장된 세팅 시간이 경과한지 여부를 판단하는 단계(S14)와, 세팅 시간이 경과하였으면, 솔레노이브 밸브부 1을 off하고 솔레노이드 밸브부 1의 on 정보와 on 시간정보, off 정보와 off 시간 정보를 저장하는 단계(S15)와, 컨트롤러부가 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 솔레노이드 밸브부 1의 off 시간 이후 2시간이 경과 되었는지 판단하는 단계(S16)와, 2시간이 경과된 것으로 판단되면, 솔레노이드 밸브부 2를 on하는 단계(S17)와, 컨트롤러부가 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 수신되 시간 정보를 기초로 솔레노이드 밸브부 2의 on 시간 이후 기 설정된 세팅 시간이 경과한지 여부를 판단하는 단계(S18)와, 세팅 시간이 경과한 경우, 컨트롤러부가 솔레노이드 밸브부 2를 off 하고 솔레노이드 밸브부 2의 on 정보, on 시간정보, off 정보, off 시간 정보를 저장하는 단계(S19)와, 컨트롤러가 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 솔레노이드 밸브부 2의 off 시간 이후 2시간이 경과되었는지 여부를 판단하는 단계(S20)와, 2시간이 경과한 경우, 솔레노이드 밸브부 3을 on 하는 단계(S21)와, 컨트롤러부가 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 솔레노이드 밸브부 3의 on 이후 기 설정하여 저장된 세팅 시간이 경과한지 여부를 판단하는 단계(S22)와, 세팅시간이 경과한 것으로 판단되면, 솔레노이드 밸브부 3을 off하는 단계(S23) 및 상기 솔레노이드 밸브부 4 이후 솔레노이브 밸브부 n까지 상기 S14 내지 S17 단계와 같은 절차를 반복하여 이행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
100 : 유입 수조, 200 : 모터 펌프부,
300 : 샘플수 채수관로, 400 : 분기관,
500 : 솔레노이드 밸브부 1 내지 n, 600 : 각 채수병

Claims (5)

  1. 구축 비용이 저렴하고 기술진단을 용이하게 하기 위한 하수 유입 수조의 24시간 자동 시료 채수 시스템에 있어서,
    상기 하수 유입 수조의 24시간 자동 시료 채수 시스템은,
    하수도 관로를 따라서 하수가 유입하는 유입 수조(100)와;
    하수 유입 수조에 설치되는 모터 펌프부(200)와;
    모터 펌프에 연결되는 샘플수 채수관로(300)와;
    샘플수 채수 관로 관말에는 구성되는 드레인 밸브와;
    샘플수 채수 관로에 연결되는 1내지 n의 분기관(400)과;
    각 분기관에 설치되고 샘플수의 흐름을 on, off 제어하는 솔레노이드 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n(500)와;
    상기 솔레노이드 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n(500)와 분기관(400)을 통과한 샘플수가 모이는 1 내지 n개의 1L 채수병(600);
    및 모터 펌프, 솔레노이드 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브수 n의 고유정보 및 세팅시간 정보를 저장하고 상기 모터 펌프부를 on, off 하도록 제어하고, 모터 펌프부의 모터 펌프가 on 상태에서 상기 각 분기관에 설치되어 있는 솔레노이브 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n을 솔레노이드 밸브부 1부터 순차적으로 2시간 간격으로 세팅 시간 만큼 구동하도록 제어하는 것으로 각 채수병에 물을 80% 채울수 있는 세팅시간과 모터 펌프부의 고유정보, 솔레노이드 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n의 고유 정보를 저장하고 있는 메모리(710)와, 하수 유입 수조에 설치되는 모터 펌프가 설치되는 모터 펌프부의 모터 펌프를 on, off하도록 제어하는 것으로 타이머로부터 시간 정보를 수신하여 모터 펌프부와 솔레노이드 밸브부 1을 구동하고, 모터 펌프의 구동(on)시간과 모터 펌프 구동(on) 정보, 솔레노이드 밸브 1의 on 정보와 on 시간 정보를 저장하며, 메모리에 기저장된 세팅 시간이 경과하면 솔레노이드 밸브부 1을 off하도록 제어하고 솔레노이드 밸브 off 정보와 off 시간 정보를 메모리에 저장하며, 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 2 시간이 경과한지 여부를 판단하고, 2시간이 경과하였으면, 솔레노이드 밸브부 2를 on 하도록 제어하고 다시 기설정된 세팅 시간이 경과하면 솔레노이드 밸브부 2를 off하도록 제어하고 솔레노이드 밸브부 2의 on정보, on 시간 정보, off 정보와 off 시간 정보를 저장하며, 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 상기 솔레노이드 밸브부 2의 off시간 이후 2시간 경과 여부를 판단하고, 2시간이 경과 하였으면, 솔레노이드 밸브부 3을 on하도록 제어하고, 다시 세팅 시간 경과 여부를 판단하고 세팅 시간이 경과하였으면 솔레노이드 밸브부 3을 off 하도록 제어하고, 솔레노이드 밸브부 3의 on 정보, on 시간정보와 off 정보, off 시간정보를 저장하도록 제어하는 방식으로 솔레노이드 밸브부 1내지 솔레노이드밸브부 n까지를 제어하여 각 채수병에 유입 수조의 물을 2시간 간격으로 채우도록 제어하는 메인 제어부(730) 및 시간 정보를 제공하는 타이머(740)로 구성된 컨트롤러부(700)로 구성된 것을 특징으로 하는 하수 유입 수조의 24시간 자동 시료 채수 시스템.
    여기서 n은 자연수 12임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하수 유입 수조의 24시간 자동 시료 채수 시스템은,
    상기 샘플수 채수 관로에는 pH 센서, 수온 센서 및 염도 센서가 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하수 유입 수조의 24시간 자동 시료 채수 시스템.
  3. 삭제
  4. 구축 비용이 저렴하고 기술진단을 용이하게 하기 위한 하수 유입 수조의 24시간 자동 시료 채수 방법에 있어서,
    상기 하수 유입 수조의 24시간 자동 시료 채수 방법은,
    채수병의 크기와 분기관에 흐르는 유속을 기초로 1개의 1L 채수병에 유입 수조의 물을 80% 채우는데 걸리는 세팅 시간을 설정하여 컨트롤러부에 저장하는 단계(S11)와;
    모터 펌프부의 고유정보, 솔레노이드 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n의 고유 정보를 컨트롤러부에 저장하는 단계(S12)와;
    컨트롤러부가 모터 펌프부와 솔레노이드 밸브부 1을 on 하고 모터 펌프부의 on 정보, 솔레노이드 밸브부의 on 정보 및 on 시간 정보를 메모리에 저장하는 단계(S13)와;
    컨트롤러부가 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 솔레노이드 밸브부 1의 on 시간 이후 기 설정하여 저장된 세팅 시간이 경과한지 여부를 판단하는 단계(S14)와;
    세팅 시간이 경과하였으면, 컨트롤러부가 솔레노이브 밸브부 1을 off하고 솔레노이드 밸브부 1의 on 정보와 on 시간정보, off 정보와 off 시간 정보를 저장하는 단계(S15)와;
    컨트롤러부가 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 솔레노이드 밸브부 1의 off 시간 이후 2시간이 경과 되었는지 판단하는 단계(S16)와;
    2시간이 경과된 것으로 판단되면, 컨트롤러부가 솔레노이드 밸브부 2를 on하는 단계(S17)와;
    컨트롤러부가 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 수신되 시간 정보를 기초로 솔레노이드 밸브부 2의 on 시간 이후 기 설정된 세팅 시간이 경과한지 여부를 판단하는 단계(S18)와;
    세팅 시간이 경과한 경우, 컨트롤러부가 솔레노이드 밸브부 2를 off 하고 솔레노이드 밸브부 2의 on 정보, on 시간정보, off 정보, off 시간 정보를 저장하는 단계(S19)와;
    컨트롤러부가 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 솔레노이드 밸브부 2의 off 시간 이후 2시간이 경과되었는지 여부를 판단하는 단계(S20)와;
    2시간이 경과한 경우, 컨트롤러부가 솔레노이드 밸브부 3을 on 하는 단계(S21)와;
    컨트롤러부가 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 솔레노이드 밸브부 3의 on 이후 기 설정하여 저장된 세팅 시간이 경과한지 여부를 판단하는 단계(S22)와;
    세팅시간이 경과한 것으로 판단되면, 컨트롤러부가 솔레노이드 밸브부 3을 off하는 단계(S23);
    및 상기 솔레노이드 밸브부 4 이후 솔레노이브 밸브부 n까지 상기 S14 내지 S17 단계와 같은 절차를 반복하여 이행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것으로,
    상기 컨트롤러부는,
    모터 펌프, 솔레노이드 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브수 n의 고유정보 및 세팅시간 정보를 저장하고 상기 모터 펌프부를 on, off 하도록 제어하고, 모터 펌프부의 모터 펌프가 on 상태에서 상기 각 분기관에 설치되어 있는 솔레노이브 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n을 솔레노이드 밸브부 1부터 순차적으로 2시간 간격으로 세팅 시간 만큼 구동하도록 제어하는 것으로 각 채수병에 물을 80% 채울수 있는 세팅시간과 모터 펌프부의 고유정보, 솔레노이드 밸브부 1 내지 솔레노이드 밸브부 n의 고유 정보를 저장하고 있는 메모리(710)와, 하수 유입 수조에 설치되는 모터 펌프가 설치되는 모터 펌프부의 모터 펌프를 on, off하도록 제어하는 것으로 타이머로부터 시간 정보를 수신하여 모터 펌프부와 솔레노이드 밸브부 1을 구동하고, 모터 펌프의 구동(on)시간과 모터 펌프 구동(on) 정보, 솔레노이드 밸브 1의 on 정보와 on 시간 정보를 저장하며, 메모리에 기저장된 세팅 시간이 경과하면 솔레노이드 밸브부 1을 off하도록 제어하고 솔레노이드 밸브 off 정보와 off 시간 정보를 메모리에 저장하며, 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 2 시간이 경과한지 여부를 판단하고, 2시간이 경과하였으면, 솔레노이드 밸브부 2를 on 하도록 제어하고 다시 기설정된 세팅 시간이 경과하면 솔레노이드 밸브부 2를 off하도록 제어하고 솔레노이드 밸브부 2의 on정보, on 시간 정보, off 정보와 off 시간 정보를 저장하며, 타이머로부터 시간 정보를 수신하고 상기 솔레노이드 밸브부 2의 off시간 이후 2시간 경과 여부를 판단하고, 2시간이 경과 하였으면, 솔레노이드 밸브부 3을 on하도록 제어하고, 다시 세팅 시간 경과 여부를 판단하고 세팅 시간이 경과하였으면 솔레노이드 밸브부 3을 off 하도록 제어하고, 솔레노이드 밸브부 3의 on 정보, on 시간정보와 off 정보, off 시간정보를 저장하도록 제어하는 방식으로 솔레노이드 밸브부 1내지 솔레노이드밸브부 n까지를 제어하여 각 채수병에 유입 수조의 물을 2시간 간격으로 채우도록 제어하는 메인 제어부(730) 및 시간 정보를 제공하는 타이머(740)로 구성된 것을 특징으로 하는 하수 유입 수조의 24시간 자동 시료 채수 방법.
    여기서 n은 자연수임.
  5. 제4항에 있어서,
    n은 자연수이고 12인 것을 특징으로 하는 하수 유입 수조의 24시간 자동 시료 채수 방법.



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