KR102638766B1 - 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 시스템 및 방법 - Google Patents
정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 시스템 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102638766B1 KR102638766B1 KR1020230076930A KR20230076930A KR102638766B1 KR 102638766 B1 KR102638766 B1 KR 102638766B1 KR 1020230076930 A KR1020230076930 A KR 1020230076930A KR 20230076930 A KR20230076930 A KR 20230076930A KR 102638766 B1 KR102638766 B1 KR 102638766B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cleaning
- filtration device
- filter
- pipe
- purification plant
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 158
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 149
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 131
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 71
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims abstract description 13
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 53
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 42
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 27
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 claims description 2
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 241001149911 Isopoda Species 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010068 moulding (rubber) Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/76—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating
- B01D29/78—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating for washing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
- B01D29/66—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
- B01D29/68—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps with backwash arms, shoes or nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/96—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor in which the filtering elements are moved between filtering operations; Particular measures for removing or replacing the filtering elements; Transport systems for filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
- B01D2201/08—Regeneration of the filter
- B01D2201/081—Regeneration of the filter using nozzles or suction devices
- B01D2201/084—Nozzles placed on the filtrate side of the filtering element
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
본 발명은 정수장 여과지에서 정수된 수돗물을 가정으로 공급하기 전 통과하는 관로 상에 설치되어 이물질을 제거하는 여과 장치를 세척하는 시스템에 관한 것으로서, 이를 위하여 정수장 여과지에 연결되어 정수장 여과지의 수위값을 감지하는 레벨 센서 또는 압력값을 감지하는 센서들과, 정수장 여과지에서 정수된 수돗물을 가정으로 공급되는 관로에 설치되어 이물질을 여과시키며, 승하강이 가능하도록 관로에 결합된 필터 게이트를 구비한 여과 장치와, 여과 장치의 전후단의 관로 상에 설치되어 관로를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브와, 필터 게이트가 이동하는 경로의 측면에서 설치된 세척 장치와, 수위값을 기반으로 여과 장치의 폐색이 감지됨에 따라 밸브를 제어하여 밸브 사이의 관로를 폐쇄시키며, 밸브 사이의 관로가 폐쇄됨에 따라 필터 게이트를 승강시킨 후 세척 장치의 세척 범위에 필터 게이트가 들어온 것이 인식됨에 따라 세척 장치를 이용하여 필터 게이트에 대한 세척을 수행하기 위한 세척 장치를 구동시키며, 세척이 완료됨에 따라 필터 게이트를 하강시켜 원래의 위치로 이동시킨 후 밸브를 제어하여 밸브 사이의 관로를 개방시킴과 더불어 세척 장치의 동작을 오프시키는 제어반을 포함하는 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치의 세척 시스템을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 정수장에서 이물질을 제거하는 여과 장치의 세척 기술에 관한 것이다.
삭제
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
현재 정수장에서는 하천의 물을 식수로 사용 가능하도록 정수한 후 배관을 통해 가정에 공급하고 있는데, 취수장, 정수장 또는 배수지에서 각종 날벌레 등의 살아 움직이는 유충이나 사멸되지 않은 사체가 포함된 정수된 물이 가정집으로 공급되어 사회적으로 문제가 되고 있다.
실제로, 최근 인천 수돗물에서 발견된 유충이 유래한 것으로 지목된 인천 공촌 정수장 외 6개 정수장에서도 유충 등이 일부 발견된 것으로 확인되었으며, 환경부는 활성탄 여과지가 설치된 전국 정수장 49개소를 긴급점검한 결과 인천 공촌 정수장을 포함한 7개 정수장에서 유충과 벌레의 일종인 등각류 등이 일부 발견되었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 등록특허 제10-2338865호 " 여과성능이 향상되고 용이한 필터 교체구조를 가지는 필터 게이트"를 선등록 받은 바있다.
상기 선등록된 특허는, 관로 상에 고정되는 밸브바디와; 상기 밸브 바디의 내측에 승강되는 필터 게이트와; 상기 필터 게이트에 장착되어 관로 상에 흐르는 유체에 포함된 이물질을 걸러내도록 하는 필터부와; 상기 필터 게이트에 장착된 필터부가 상기 필터 게이트에 고정된 상태를 유지하도록 지지하는 고정브라켓과; 상기 밸브바디의 상단에 구성되는 본네트; 및 상기 본네트에 구성되어 상기 밸브바 디에서 필터 게이트를 승강시키도록 이송력을 제공하는 이송부를 포함하고; 상기 필터 게이트와 이송부 사이에 구성되어, 상기 이송부에 묻혀진 구리스가 필터 게이트를 통해 관로의 내측으로 침투됨을 방지시켜 유체가 오염됨을 원천봉쇄하는 오일스키머; 를 포함하며, 상기 이송부는, 필터 게이트의 일단에 고정되고 타단측이 본네트에 나사결합되어 회전방향에 따라 승강하도록 구성되어 상기 필터 게이트를 승강시키는 이송축을 포함하고; 상기 이송축의 외주연에는 상기 이송축의 승강작용 중 외부로 노출됨을 방지시켜 상기 이송축을 보호 및 오염됨이 방지되도록 지지하는 보호커버;를 포함한다.
그러나, 종래의 필터 게이트는, 필터가 유충에 의해 폐색되면 이를 감지하여 필터를 자동세척할 수 없으며, 정비 및 청소의 원격제어가 불가능한 문제점이 있다.
본 발명은 정수장의 레벨 센서 또는 여과 장치 전·후단 압력을 측정하는 압력 센서를 통해 센싱된 측정값을 기반으로 여과 장치에 대한 폐색이 감지됨에 따라 여과 장치의 필터 게이트를 자동으로 상승시킨 후 세척하여 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 실시예에 따른 자동 세척 시스템은 정수장 여과지에서 정수된 수돗물을 가정으로 공급하기 전 통과하는 관로 상에 설치되어 이물질을 제거하는 여과 장치를 자동으로 세척하는 시스템에 있어서, 상기 정수장 여과지에 연결되어 상기 정수장 여과지의 수위값을 감지하는 레벨 센서 또는 상기 여과 장치의 전후단에 설치되어 압력값을 센싱하는 센서들과, 상기 정수장 여과지에서 정수된 수돗물을 가정으로 공급되는 관로에 설치되어 이물질을 여과시키며, 승하강이 가능하도록 상기 관로에 결합된 필터 게이트를 구비한 여과 장치와, 상기 여과 장치의 전후단의 관로 상에 설치되어 상기 관로를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브와, 상기 필터 게이트가 이동하는 경로의 측면에서 설치된 세척 장치와, 상기 수위값 또는 압력값을 기반으로 상기 여과 장치의 폐색이 감지됨에 따라 상기 밸브를 제어하여 상기 밸브 사이의 관로를 폐쇄시키며, 상기 밸브 사이의 관로가 폐쇄됨에 따라 상기 필터 게이트를 승강시킨 후 상기 세척 장치의 세척 범위에 상기 필터 게이트가 들어온 것이 인식됨에 따라 상기 세척 장치를 이용하여 상기 필터 게이트에 대한 세척을 수행하기 위한 상기 세척 장치를 구동시키며, 상기 세척이 완료됨에 따라 상기 필터 게이트를 하강시켜 원래의 위치로 이동시킨 후 상기 밸브를 제어하여 상기 밸브 사이의 관로를 개방시킴과 더불어 상기 세척 장치의 동작을 오프시키는 제어반을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어반은 상기 필터 게이트가 상기 세척 범위 내에서 승하강을 반복적으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 세척 장치는 세척수를 펌핑하기 위한 펌프와, 상기 펌프에 의해 펌핑된 세척수의 공급을 제어하기 위한 개폐 밸브와, 상기 개폐 밸브의 개방에 따라 유입되는 세척수를 세척 범위로 분사시키는 분사 노즐을 구비하며, 상기 제어반은 상기 필터 게이트가 승강을 시작한 후 기 설정된 시간에 도달하면, 상기 개폐 밸브를 개방시킴과 더불어 상기 분사 노즐을 작동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 여과 장치 자동 세척 시스템은 상기 제어반과 연결되어 상기 분사 노즐을 전후방 방향으로 이동시켜 상기 분사 노즐에 의해 분사되는 세척액의 세척 범위를 변경시키는 위치 조절부를 더 포함하며, 상기 제어반은 상기 필터 게이트에 장착된 여과부의 크기에 의거하여 상기 분사 노즐의 분사 위치를 결정하고, 결정한 분사 위치에 의거하여 분사 노즐을 전후방으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어반은 상기 세척장치를 사용자가 설정한 시간 동안 작동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어반은 상기 여과 장치의 전단에 설치된 밸브를 폐쇄시킨 후 상기 후단에 설치된 밸브를 폐쇄시켜 상기 밸브 사이의 관로를 폐쇄시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 여과 장치 자동 세척 시스템은 상기 여과 장치의 배출구와 연결되는 배출관 상에 설치되어 상기 필터 게이트의 상승 또는 하강에 따라 제어반에 의해 구동 온 또는 오프되어 상기 배출구를 개방 또는 차단시키는 드레인 밸브를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어반은 상기 센서들, 여과 장치, 밸브 및 세척 장치와 PLC(Programmable Logic Controller)를 통해 통신을 수행하여 데이터를 수집하고, 상기 수집한 데이터를 기반으로 한 폐색 진단에 따른 세척 장치를 동작시켜 세척을 수행하기 위한 제어 데이터를 PLC에 송신하기 위한 HMI(Human Machine Interface)을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어반은 상기 세척 장치의 세척 동작 주기에 의거하여 상기 필터 게이트에 장착된 여과부에 대한 교체 여부를 결정할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 실시예에 따른 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치의 세척 방법은 정수장 여과지에서 정수된 수돗물을 가정으로 공급하기 전 통과하는 관로 상에 설치되어 이물질을 제거하기 위한 적어도 하나 이상의 필터 게이트로 구성된 여과 장치를 구비하는 정수장 시스템에서의 여과 장치를 세척하는 방법에 있어서, 상기 정수장 시스템을 제어하는 제어반에서 상기 정수장 여과지에 연결된 레벨 센서 또는 상기 여과 장치의 전후단에 설치된 압력 센서를 이용하여 상기 정수장 여과지의 수위값 또는 압력값을 감지하는 단계와, 상기 감지한 수위값 또는 압력값을 토대로 상기 여과 장치의 폐색이 감지되면, 상기 제어반에서 상기 여과 장치의 전후단에 설치된 밸브의 제어를 통해 상기 밸브 사이의 관로를 폐쇄시키는 단계와, 상기 밸브 사이의 관로가 폐쇄됨에 따라 상기 필터 게이트를 승강시키는 단계와, 상기 필터 게이트가 이동하는 경로의 측면에서 설치된 세척 장치의 세척 범위에 상기 필터 게이트가 들어온 것이 인식됨에 따라 상기 세척 장치를 이용하여 상기 필터 게이트에 대한 세척을 수행하는 단계와, 상기 세척이 완료됨에 따라 상기 필터 게이트를 하강시켜 원래의 위치로 이동시키는 단계와, 상기 여과 장치의 전후단에 설치된 밸브를 제어하여 상기 밸브 사이의 관로를 개방시킴과 더불어 상기 세척 장치의 동작을 오프시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 세척을 수행하는 단계는 상기 필터 게이트가 상기 세척 범위 내에서 승하강을 반복적으로 수행할 때 상기 세척 장치를 이용하여 세척을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 세척 장치는 세척수를 펌핑하기 위한 펌프, 상기 펌프에 의해 펌핑된 세척수의 공급을 제어하기 위한 개폐 밸브 및 개폐 밸브의 개방에 따라 유입되는 세척수를 세척 범위로 분사시키는 분사 노즐을 구비하며, 상기 세척을 수행하는 단계는 상기 필터 게이트가 승강을 시작한 후 기 설정된 시간에 도달하면, 상기 개폐 밸브를 개방시킴과 더불어 상기 분사 노즐을 작동시켜 상기 세척수를 필터 게이트에 분사하여 세척을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 세척을 수행하는 단계는 상기 제어반에서 상기 필터 게이트에 장착된 여과부의 크기에 의거하여 상기 분사 노즐의 분사 위치를 결정하는 단계와, 상기 결정한 분사 위치에 의거하여 분사 노즐을 전후방으로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 분사 노즐은 제어반에 의해 사용자가 원하는 시간 동안 작동시킬 수 있게 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 관로를 폐쇄시키는 단계는 상기 여과 장치의 전단에 설치된 밸브를 폐쇄시킨 후 상기 후단에 설치된 밸브를 폐쇄시켜 상기 밸브 사이의 관로를 폐쇄시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 여과 장치 자동 세척 방법은 상기 필터 게이트가 상승함에 따라 상기 여과 장치와 연결된 드레인 밸브를 구동 온시켜 상기 여과 장치에 연결되는 배출구를 개방시키는 단계와, 상기 필터 게이트가 하강함에 따라 상기 드레인 밸브를 구동 오프시켜 상기 배출구를 차단시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예들에 따르면, 정수장의 레벨 센서 또는 압력 센서를 통해 센싱된 수위값 또는 압력값을 기반으로 여과 장치에 대한 폐색이 감지됨에 따라 여과 장치의 필터 게이트를 자동으로 상승시켜 세척할 수 있는 방법을 제공함으로써, 폐색에 따른 정수 생산성이 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 여과 장치의 세척 방법을 설명하기 위한 정수장 시스템의 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 여과 장치에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 여과 장치의 여과부를 세척하기 위한 필터 게이트가 상승한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정수장 시스템에서 여과 장치의 필터 게이트를 세척하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 정수장 시스템에서 인공 지능 기반으로 정수장 시스템을 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 여과 장치에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 여과 장치의 여과부를 세척하기 위한 필터 게이트가 상승한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정수장 시스템에서 여과 장치의 필터 게이트를 세척하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 정수장 시스템에서 인공 지능 기반으로 정수장 시스템을 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 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. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, “포함” 또는 “구비”와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 정수장의 이물질을 제거하는 여과 장치의 세척 시스템 및 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 여과 장치의 세척 시스템을 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 여과 장치에 대해 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 여과 장치의 여과부를 세척하기 위한 필터 게이트가 상승한 상태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 정수장 시스템(100)은 정수장 여과지(110)에서 여과된 유체, 예컨대 정수된 수돗물을 여과 장치(160)를 이용하여 이물질을 제거한 후 이를 가정에 공급하기 위한 것으로서, 여과 장치(160) 내 필터 게이트(162)의 폐색 여부를 판단하여 자동으로 세척 장치(170)를 이용하여 필터 게이트(162)에 대한 세척을 수행할 수 있다.
이를 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 정수장 시스템(100)은 정수장 여과지(110)와 연결되어 정수장 여과지(110)의 수위값을 센싱하기 위한 레벨 센서(112) 또는 여과 장치(160) 전·후단에 설치된 압력 센서(144)에 의해 센싱된 수위값 또는 압력값의 변화를 토대로 필터 게이트(162)의 세척을 위한 동작을 제어함과 더불어 세척 장치(170)의 제어를 통해 필터 게이트(162)를 세척시키는 제어반(180)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 여과 장치(160)는 관상의 플레이트 형상으로 형성되고 밸브바디(161)의 내측에서 승강되는 필터 게이트(162), 필터 게이트(162)에 장착된 여과부(163), 밸브바디(161)의 상단에 구성되는 본네트(164), 안내봉(165), 밸브바디(10)에서 필터 게이트(162)를 승하강시키기 위한 이송력을 제공하는 액츄에이터(166) 등을 포함할 수 있다. 이러한 구조를 통해 여과부(163)는 필터 게이트(162)의 승하강에 의해 승하강될 수 있다.
한편, 밸브바디(161)는 정수된 수돗물이 이송되는 연결 관로 상에 고정될 수 있다. 또한, 밸브바디(161)에는 유체가 유동되는 유로가 형성될 수 있다.
여과부(163)는 필터 게이트(162)에 장착되어 유로 상에 흐르는 유체에 포함된 이물질 및 유충을 여과시키며, 필터 게이트(162)에 의해 승하강될 수 있다.
또한, 여과부(163)는 필터 보호 RIB, 필터 보호 메쉬, 프리필터, 메인필터, 필터 보호 메쉬, 필터 보호 RIB의 순으로 조립되어 형성될 수 있으며, 여과부(163)의 외각 둘레에는 고무성형 하여 테두리부가 형성될 수 있다.
상기 필터 등은 고내식, 고강도 소재를 활용될 수 있다.
여과부(163)는 여과망 형태로 이루어져 교체가 용이하게 이루어질 수 있다.
액츄에이터(166)는 제어반(180)에 의해 제어될 수 있는데, 즉 레벨 센서(112)의 수위값 또는 압력 센서(144)의 압력값을 토대로 필터 게이트(162)에 장착된 여과부(163)의 폐색이 판단됨에 따라 제어반(180)에 의해 동작하여 필터 게이트(162)를 상승시키고, 세척 장치(170)의 동작을 통해 필터 게이트(162)에 장착된 여과부(163)에 대한 세척이 완료됨에 따라 제어반(180)의 제어에 의거하여 필터 게이트(162)를 하강시킬 수 있다.
또한, 여과 장치(160)의 내부에는 필터 게이트(162)가 특정 지점에 도달할 때 이를 감지하기 위한 감지 센서(167)를 구비할 수 있다. 이러한 감지 센서(167)는 제어반(180)과 유선 또는 무선으로 연결되어 필터 게이트(162)의 임의의 부위가 감지됨에 따라 이에 대응되는 감지 신호를 제어반(180)에 제공할 수 있다. 이에 따라, 제어반(180)은 감지 신호에 의거하여 필터 게이트(162)가 소정의 위치, 즉 세척 범위에 들어온 것으로 인식하며, 이에 따라 세척 장치(170)를 동작시킬 수 있다.
또한, 여과 장치(160)에는 세척 장치(170)에서 제공되는 세척수가 배출되는 배출구(미도시됨)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 배출구와 연결된 배출관(미도시됨) 상에는 세척수의 외부 배출을 제어하기 위한 드레인 밸브(162a)가 설치될 수 있다.
드레인 밸브(162a)는 제어반(180)에 의해 제어되어 배출구에 연결된 배출관을 개방 또는 차단시킬 수 있는데, 제어반(180)의 구동 온 신호에 의거하여 배출관을 개방시켜 세척수를 외부로 배출하고, 제어반(180)의 구동 오프 신호에 의거하여 배출관을 차단시킬 수 있다.
드레인 밸브(162a)에 의한 배출관의 개방은 필터 게이트(162)가 상승되는 시점에서 제어반(180)에서 인가되는 구동 온 신호에 의거하여 이루어지면, 드레인 밸브(162a)에 의한 배출관의 차단은 세척 장치(170)의 개폐 밸브(176)가 폐쇄됨에 따라 제어반(180)에 의해 인가되는 구동 오프 신호에 의해 이루어질 수 있다.
여과 장치(160)의 전,후단에는 버터플라이밸브(140, 142)가 설치되어 선택적으로 개방 및 차단할 수 있다.
이러한 버터플라이밸브(140, 142)는 제어반(180)의 제어에 따라 선택적으로 관로를 개방 및 차단시킬 수 있다.
세척 장치(170)는 세척수가 저장된 저장부(174)에 연결되어 세척수를 펌핑하는 펌프(172), 펌프(172)가 연결된 관로 상에 설치되고 제어반(180)의 제어에 따라 개방 및 차단되는 개폐 밸브(176) 및 관로의 끝단에 설치되어 세척수를 분사하는 분사 노즐(178) 등을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 개폐 밸브(176)는 필터 게이트(162)에 대한 세척 동작 시 제어반(180)에 의해 개방되어 펌프(172)에 의해 펌핑된 세척수를 분사 노즐(178)에 공급할 수 있으며, 세척이 완료됨에 따라 관로를 폐쇄시켜 세척수가 분사 노즐(178)로 공급되는 것을 차단시킬 수 있다. 여기에서, 개폐 밸브(176)는 솔레노이드 밸브일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
또한, 펌프(172)는 제어반(180)에 의해 제어되어 구동 온 또는 오프될 수 있는데, 즉 세척 동작을 위해 구동 온되어 저장부(174)에 저장된 세척수를 펌핑시키며, 세척 동작이 완료됨에 따라 구동 오프될 수 있다.
한편, 여과 장치(160)과 후단의 버터플라이밸브(142) 사이의 연결 관로에는 벨로즈부(미도시됨)를 적용되어 밸브바디(161)의 설치 및 정비가 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 분사 노즐(178)은 부채형으로 세척액을 분사하는 VZ 노즐이거나 분사 노즐(178)의 본체 내부에 세척액을 회전하게 하는 벤(미도시됨)이 장착되어 소정의 분사 각도로 세척액을 분사시킬 수 있다.
한편, 분사 노즐(178)은 위치를 조절하기 위한 위치 조절부(177)에 의해 전후방 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 분사 노즐(178)은 제어반(180)과 연결된 위치 조절부(177)에 의해 전후방으로 이동되어 분사 위치가 변경될 수 있다.
이러한 분사 위치의 변경에 따라 분사 노즐(178)에 의해 분사되는 세척액의 분사 영역이 변경될 수 있다.
이 경우, 제어반(180)은 여과부(163)의 크기, 즉 필터 크기에 의거하여 분사 노즐(178)의 분사 위치를 결정하고, 결정한 분사 위치에 의거하여 분사 노즐(178)를 전후방으로 이동시킬 수 있다.
분사 노즐(178)의 위치 조절부(177)는 전자동 액츄에이터에 의해 구현되고, 제어반(180)에 의해 제어되어 분사 노즐(178)을 전후방으로 이동시킬 수 있다.
제어반(180)은 레벨 센서(112) 및/또는 압력 센서(144)로부터 수신되는 수위값 및/또는 압력값에 의거하여 수위 차이값 및/또는 압력 차이값을 산출하며, 산출한 값에 의거하여 여과 장치(160)의 여과부(163)에 대한 폐색 여부를 판단할 수 있다.
또한, 제어반(180)은 폐색이 판단됨에 따라 여과 장치(160)의 전후단에 설치된 버터플라이밸브(140, 142), 여과부(163)의 필터 게이트(162), 세척 장치(170) 등을 제어하여 여과부(163)의 필터 게이트(162)에 대한 세척을 수행하며, 세척이 완료됨에 따라 여과 장치(160)의 전후단에 설치된 버터플라이밸브(140, 142), 여과부(163)의 필터 게이트(162), 세척 장치(170) 등을 제어할 수 있다.
이러한 제어반(180)에 의한 제어는 정수장 시스템(100) 내 각종 구성을 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller)(미도시됨)를 통해 이루어지며, PLC에서 제공되는 통신 프로토콜을 이용하여 데이터를 수신할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 제어반(180)은 스카다(SCADA : Supervisory Control and Data Acquisition) 시스템으로 구현될 수 있다. 이 경우, 제어반(180)은 운영자에게 처리 데이터를 표시해 주고 운영자가 처리 과정을 제어할 수 있도록 하기 위한 구성인 HMI(Human Machine Interface)(182)을 구비할 수 있다. 즉, HMI(182)는 센서들(112, 144), 정수장 시스템(100)의 각 구성과 연결되어 제어하는 PLC 등과 연결되어 센서들(112, 114) 및 PLC 등으로부터 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 기초하여 PLC를 제어할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
또한, 제어반(180)은 HMI(182)를 통해 수집된 데이터를 입력으로 하는 인공 지능 모델을 이용하여 진단 데이터, 예컨대 폐색 진단 데이터, 관리 정보를 제공할 수 있다.
또한, 제어반(180)은 HMI(182)를 통해 데이터, 예컨대 수위값, 압력값, 세척 장치(170)의 동작 주기 등의 데이터를 수집한 후 이를 토대로 여과부(163) 교체 주기를 결정할 수 있는 인공 지능 모델을 생성하며, 수위값, 압력값 등에 기반으로 하여 인공 지능 모델을 실행시켜 여과부(163)의 교체 주기를 결정할 수도 있다.
또한, 제어반(180)은 레벨 센서(112) 및 압력 센서(144)의 구동 시점을 관리할 수 있다. 구체적으로, 제어반(180)은 세척 장치(170)의 구동을 통해 세척이 실시될 때 레벨 센서(112) 및 압력 센서(144)의 구동을 오프시키고, 세척이 실시한 후 필터 게이트(162)에 의해 여과부(163)가 원래의 위치로 하강되는 경우 레벨 센서(112) 및 압력 센서(144)의 구동을 온시킬 수 있다.
또한, 제어반(180)은 정비가 필요한 시점을 판단, 즉 세척 장치(170)의 동작 주기가 기 설정된 값 이하인 경우 정비가 필요하다고 판단하며, 정비가 이루어지는 시간 동안 레벨 센서(112) 및 압력 센서(144)의 구동을 오프시킨 후 정비가 완료됨에 따라 레벨 센서(112) 및 압력 센서(144)의 구동을 온시킬 수 있다. 여기에서, 정비는 여과부(163)의 교체를 의미할 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
이하에서는 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 정수장 시스템(100)에서 여과 장치(160)의 필터 게이트(162)를 자동으로 세척하는 과정에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정수장 시스템(100)에서 여과 장치(160)의 필터 게이트(162)를 세척하는 과정을 도시한 흐름도이다.
설명에 앞서, 정수장 여과지(110)에서 정수된 수돗물은 가정으로 공급하기 전 통과하는 관로 상에 설치되어 이물질을 제거하기 위한 적어도 하나 이상의 필터 게이트(162)로 구성된 여과 장치(160)를 통해 이물질이 제거되어 필요한 장소, 예컨대 가정에 공급될 수 있다.
이러한 여과 과정에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어반(180)은 레벨 센서(112)에 의해 센싱된 수위값 또는 여과 장치 전·후단 압력 센서(144)에 의해 센싱된 압력값을 실시간으로 수신한다(S300). 구체적으로, 제어반(180)은 레벨 센서(112)와 무선 또는 유선으로 연결되어 레벨 센서(112)로부터 수위값을 수신할 수 있다. 특히, 제어반(180)과 레벨 센서(112) 또는 압력 센서(144)간의 무선 연결을 위해 근거리 무선 통신이 가능한 IoT(Internet of Thing) 센서일 수 있다.
이후, 제어반(180)은 레벨 센서(112) 또는 압력 센서(144)로부터 수신한 수위값을 기반으로 수위 또는 압력 차이값을 산출하며, 이 차이값을 기반으로 여과 장치(160)의 필터 게이트(162)에 장착된 여과부(163)에 대한 폐색 여부를 판단한다(S302, S304). 구체적으로, 제어반(180)은 수위 차이값이 0∼1000mm 사이인지를 판단할 수 있다.
S304의 판단 결과, 폐색으로 판단되는 경우 제어반(180)은 여과 장치(160)의 전후단에 설치된 버터플라이 밸브(140, 142)를 오프시켜 정수된 수돗물이 여과 장치(160)에 유입되는 것을 차단시킴과 더불어 세척 동작을 위해 펌프(172)를 구동시킨다(S306). 구체적으로, 제어반(180)은 여과 장치(160)의 전단에 설치된 버터플라이 밸브(140)가 닫히도록 하기 위한 버터플라이 밸브(140)에 제어 신호를 전송한 후 여과 장치(160)의 후단에 설치된 버터플라이 밸브(142))가 닫히도록 하기 위한 제어 신호를 버터플라이 밸브(142)에 전송할 수 있다.
이후, 제어반(180)은 여과 장치(160)의 액츄에이터(166)의 동작을 위한 제어 신호를 발생시켜 여과부(163)가 장착된 필터 게이트(162)를 상승시킴과 더불어 드레인 밸브(162a)를 구동 온(S308)시킴으로써, 필터 게이트(162)의 세척을 위한 위치로 이동시킴과 더불어 여과 장치(160)의 배출구에 연결된 배출관을 개방시킬 수 있다.
그리고나서, 제어반(180)은 세척 장치(170)의 세척 범위에 필터 게이트(162)가 들어온 것이 인식됨에 따라 세척 장치(170)를 이용하여 필터 게이트(162)에 대한 세척 작업을 수행할 수 있다. 구체적으로, 제어반(180)은 필터 게이트(162)의 상승을 위해 액츄에이터(166)를 구동시킴과 더불어 시간을 카운트하여 필터 게이트(162)가 세척 범위에 진입하였는지를 인식할 수 있다.
세척 작업에 대해 상세히 설명하면, 먼저 제어반(180)은 필터 게이트(162)가 세척 범위에 진입함에 따라 개폐 밸브(176)를 개방하기 위한 제어 신호를 개폐 밸브(176)에 인가하여 분사 노즐(178)과 펌프(172) 사이의 관로를 개방(S310)시킴과 더불어 분사 노즐(178)을 작동시킴으로써, 펌프(172)에 의해 펌핑된 세척수가 분사 노즐(178)을 통해 상승 중 또는 상승 완료된 필터 게이트(162)에 분사시켜 필터 게이트(162)에 장착된 여과부(163)에 대한 세척을 수행(S310)할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 제어반(180)은 필터 게이트(162)가 상승한 시점에서 시간을 카운트하고, 카운트한 시간이 기 설정된 시간에 도달함에 따라 개폐 밸브(176)의 개방을 위한 제어 신호를 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 필터 게이트(162)가 기 설정된 높이만큼 상승함에 따라 세척 작업을 개시할 수 있다.
세척 작업에서 분사 노즐(178)의 작동 시간은 170초∼180초일 수 있으며, 개폐 밸브(176)의 작동 시간은 30초∼60초일 수 있다.
이후, 분사 노즐(178)의 작동 시간이 경과되면(S312), 제어반(180)은 펌프(172)와 분사 노즐(178)간을 연결시키는 관로를 폐쇄시키기 위한 제어 신호를 개폐 밸브(176)에 인가하여 세척수의 공급을 차단(S314)시킬 수 있다.
그런 다음, 제어반(180)은 액츄에이터(166)의 제어를 통해 필터 게이트(162)를 하강시킴과 더불어 드레인 밸브(162a)를 구동 오프(S316)시킴으로써, 필터 게이트(162)를 밸브바디(161)의 내부에 안착시킴과 더불어 배출관을 차단시킨다.
이후, 제어반(180)은 여과 장치(160)의 전후단에 설치된 버터플라이 밸브(140, 142)를 개방시키기 위한 제어를 수행함과 더불어 펌프(172)를 구동 오프시킨다(S318). 구체적으로, 제어반(180)은 여과 장치(160)의 후단에 설치된 버터플라이 밸브(142)를 개방시킨 후 여과 장치(160)의 전단에 설치된 버터플라이 밸브(140)를 개방시킬 수 있다.
도시 생략되었지만, 제어반(180)에 의해 필터 게이트(162)가 세척 범위, 즉 분사 노즐(178)의 분사 범위 내에서 승하강을 반복적으로 수행할 때, 분사 노즐(178)을 통해 세척수를 분사하여 세척 작업을 수행할 수도 있다.
또한, 필터 게이트(162)의 승강에 따라 세척 범위에 들어올 때, 분사 노즐(178)을 통해 세척수를 분사하여 세척 작업을 수행할 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 필터 게이트(162)의 상승 또는 하강에 따라 드레인 밸브(162a)가 구동 온 또는 오프되는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 필터 게이트(162)가 상승한 후 기 설정된 시간이 경과 또는 필터 게이트(162)가 소정의 위치에 도달함에 따라 드레인 밸브(162a)를 구동 온시키고, 필터 게이트(162)가 하강한 후 기 설정된 시간이 경과됨에 따라 드레인 밸브(162a)를 구동 오프시킬 수도 있다. 이때, 필터 게이트(162)가 소정의 위치에 도달하는 것을 감지하는 것은 감지 센서(167)를 통해 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 정수장 시스템(100)에서 인공 지능 기반으로 정수장 시스템(100)을 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어반(180)은 기 설정된 시간 동안의 폐색 여부 판단에 따른 수위값, 압력값 및 세척 주기 등에 대한 데이터를 이용하여 빅 데이터를 형성한 후 빅 데이터에 대한 머신러닝 또는 딥러닝 학습을 통해 수위값 및 압력값을 기반으로 실행되어 세척 장치(170)의 동작 여부 및 동작 시간을 결정하는 인공 지능 모델을 생성한다(S400).
이후, 제어반(180)은 레벨 센서(112) 및 압력 센서(144)로부터 수신되는 수위값 및 압력값을 토대로 세척 장치(170)의 동작이 필요한지를 판단한다(S402).
S402의 판단 결과, 세척 장치(170)의 동작이 필요한 경우 제어반(180)은 인공 지능 모델을 이용하여 세척 장치(170)의 동작 시간을 결정한다(S404).
이후, 제어반(180)은 동작 시간에 따라 필터 게이트(162)를 승강시킴과 더불어 세척 장치(170)를 동작시켜 세척 작업을 실시한다(S406).
세척 작업에 대한 상세히 설명하면, 제어반(180)은 여과 장치(160)의 전단에 설치된 버터플라이 밸브(140)가 닫히도록 하기 위한 버터플라이 밸브(140)에 제어 신호를 전송한 후 여과 장치(160)의 후단에 설치된 버터플라이 밸브(142))가 닫히도록 하기 위한 제어 신호를 버터플라이 밸브(142)에 전송할 수 있다.
이후, 제어반(180)은 여과 장치(160)의 액츄에이터(166)의 동작을 위한 제어 신호를 발생시켜 여과부(163)가 장착된 필터 게이트(162)를 상승시킴과 더불어 드레인 밸브(162a)를 구동 온시킴으로써, 필터 게이트(162)의 세척을 위한 위치로 이동시킴과 더불어 여과 장치(160)의 배출구에 연결된 배출관을 개방시킬 수 있다.
그리고나서, 제어반(180)은 세척 장치(170)의 세척 범위에 필터 게이트(162)가 들어온 것이 인식됨에 따라 세척 장치(170)를 이용하여 필터 게이트(162)에 대한 세척 작업을 수행할 수 있다. 구체적으로, 제어반(180)은 필터 게이트(162)의 상승을 위해 액츄에이터(166)를 구동시킴과 더불어 시간을 카운트하여 필터 게이트(162)가 세척 범위에 진입하였는지를 인식할 수 있다.
이후, 제어반(180)은 필터 게이트(162)가 세척 범위에 진입함에 따라 개폐 밸브(176)를 개방하기 위한 제어 신호를 개폐 밸브(176)에 인가하여 분사 노즐(178)과 펌프(172) 사이의 관로를 개방(S310)시킴과 더불어 분사 노즐(178)을 작동시킴으로써, 펌프(172)에 의해 펌핑된 세척수가 분사 노즐(178)을 통해 상승 중 또는 상승 완료된 필터 게이트(162)에 분사시켜 필터 게이트(162)에 장착된 여과부(163)에 대한 세척을 수행할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 제어반(180)은 필터 게이트(162)가 상승한 시점에서 시간을 카운트하고, 카운트한 시간이 기 설정된 시간에 도달함에 따라 개폐 밸브(176)의 개방을 위한 제어 신호를 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 필터 게이트(162)가 기 설정된 높이만큼 상승함에 따라 세척 작업을 개시할 수 있다.
그런 다음, 동작 시간의 경과되면(S408), 제어반(180)은 펌프(172)와 분사 노즐(178)간을 연결시키는 관로를 폐쇄시키기 위한 제어 신호를 개폐 밸브(176)에 인가하여 세척수의 공급을 차단(S410)시킬 수 있다.
그런 다음, 제어반(180)은 액츄에이터(166)의 제어를 통해 필터 게이트(162)를 하강시킴과 더불어 드레인 밸브(162a)를 구동 오프(S412)시킴으로써, 필터 게이트(162)를 밸브바디(161)의 내부에 안착시킴과 더불어 배출관을 차단시킨다. 이와 더불어 제어반(180)는 여과 장치(160)의 전후단에 설치된 버터플라이 밸브(140, 142)를 개방시키기 위한 제어를 수행함과 더불어 펌프(172)를 구동 오프시킨다(S414). 구체적으로, 제어반(180)은 여과 장치(160)의 후단에 설치된 버터플라이 밸브(142)를 개방시킨 후 여과 장치(160)의 전단에 설치된 버터플라이 밸브(140)를 개방시킬 수 있다.
그리고나서, 제어반(180)은 이전 세척 동작 시기와 현재 세척 동작 시기를 이용하여 세척 주기를 계산한다(S416).
이후, 제어반(180)은 세척 주기를 이용하여 여과부(163)의 교체가 필요한지를 판단한다(S418). 구체적으로, 제어반(180)은 세척 주기가 기 설정된 값 이하인지를 체크하여 여과부(163)의 교체가 필요한지를 판단할 수 있다.
S418의 판단 결과, 여과부(163)의 교체가 필요한 경우 제어반(180)은 정비 작업을 위한 정수장 시스템(100)의 제어를 수행한다(S418). 즉, 제어반(180)은 정수장 시스템(100)의 레벨 센서(112)와 압력 센서(144)의 구동을 오프시킴과 버터플라이브 밸브(140, 142)의 제어를 통해 관로를 폐쇄시키고, 여과부(163)의 교체를 위해 필터 게이트(162)를 상승시킨다.
이후, 여과부(163)의 교체가 완료됨에 따라 제어반(180)는 정수장 시스템(100)의 레벨 센서(112)와 압력 센서(144)의 구동을 온시킴과 필터 게이트(162)의 하강을 통해 원래 위치로 이동시킨 후 버터플라이브 밸브(140, 142)의 제어를 통해 관로를 개방시킨다.
한편, 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체(또는 메모리) 등에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체(또는 메모리)에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 적어도 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
100 : 정수장 시스템
110 : 정수장 여과지
112 : 레벨 센서
140, 142 : 버터플라이 밸브
144 : 압력 센서
160 : 여과 장치
162 : 필터 게이트
170 : 세척 장치
110 : 정수장 여과지
112 : 레벨 센서
140, 142 : 버터플라이 밸브
144 : 압력 센서
160 : 여과 장치
162 : 필터 게이트
170 : 세척 장치
Claims (16)
- 정수장 여과지에서 정수된 수돗물을 가정으로 공급하기 전 통과하는 관로 상에 설치되어 이물질을 제거하는 여과 장치를 자동으로 세척하는 시스템에 있어서,
상기 정수장 여과지에 연결되어 상기 정수장 여과지의 수위값 또는 여과 장치 전·후단에 설치되어 압력값을 센싱하기 위한 센서들과,
상기 정수장 여과지에서 정수된 수돗물을 가정으로 공급되는 관로에 설치되어 이물질을 여과시키며, 승하강이 가능하도록 상기 관로에 결합된 필터 게이트를 구비한 여과 장치와,
상기 여과 장치 내부에 구비되어 상기 필터 게이트가 특정 지점에 도달할 때, 이를 감지하여 감지 신호를 송출하는 감지 센서와,
상기 여과 장치의 전후단의 관로 상에 설치되어 상기 관로를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브와,
상기 필터 게이트가 이동하는 경로의 측면에서 설치된 세척 장치와,
상기 수위값 또는 압력값을 기반으로 상기 여과 장치의 폐색이 감지됨에 따라 상기 밸브를 제어하여 상기 밸브 사이의 관로를 폐쇄시키며, 상기 밸브 사이의 관로가 폐쇄됨에 따라 상기 필터 게이트를 승강시킨 후 상기 감지 센서와의 연동을 통해 상기 감지 신호가 수신될 때 상기 필터 게이트가 상기 세척 장치의 세척 범위에 들어온 것으로 인식하며, 상기 인식에 따라 상기 필터 게이트에 대한 세척을 수행하기 위한 상기 세척 장치를 구동시키며, 상기 세척이 완료됨에 따라 상기 필터 게이트를 하강시켜 원래의 위치로 이동시킨 후 상기 밸브를 제어하여 상기 밸브 사이의 관로를 개방시킴과 더불어 상기 세척 장치의 동작을 오프시키는 제어반을 포함하며,
상기 제어반은,
상기 센서들, 여과 장치, 밸브 및 세척 장치와 PLC를 통해 통신을 수행하여 데이터를 수집하고, 상기 수집한 데이터를 기반으로 한 폐색 진단에 따른 세척 장치를 동작시켜 세척을 수행하기 위한 제어 데이터를 PLC에 송신하기 위한 HMI를 구비하되, 상기 HMI를 통해 수위값, 압력값 및 세척 장치의 동작 주기에 대한 데이터를 수집한 후 상기 수집한 데이터를 토대로 생성된 인공 지능 모델을 이용하여 상기 필터 게이트 내 여과부의 교체 주기를 결정하며,
상기 세척 장치는,
세척수를 펌핑하기 위한 펌프와,
상기 펌프에 의해 펌핑된 세척수의 공급을 제어하기 위한 개폐 밸브와,
상기 개폐 밸브의 개방에 따라 유입되는 세척수를 세척 범위로 분사시키되, 부채형으로 세척수를 분사하는 VZ 노즐이거나 내부에 세척수를 회전하게 하는 벤이 장착되어 소정의 분사 각도로 세척수를 분사시키는 분사 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제어반은,
상기 필터 게이트가 상기 세척 범위 내에서 승하강을 반복적으로 이동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제어반은,
상기 분사 노즐은 170∼180초 동안 작동시키는 것을 특징으로 하는 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 여과 장치 자동 세척 시스템은,
상기 제어반과 연결되어 상기 분사 노즐을 전후방 방향으로 이동시켜 상기 분사 노즐에 의해 분사되는 세척액의 세척 범위를 변경시키는 위치 조절부를 더 포함하며,
상기 제어반은 상기 필터 게이트에 장착된 여과부의 크기에 의거하여 상기 분사 노즐의 분사 위치를 결정하고, 결정한 분사 위치에 의거하여 분사 노즐을 전후방으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 정수장에서의 이물질 제거하는 여과 장치 자동 세척 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제어반은,
상기 여과 장치의 전단에 설치된 밸브를 폐쇄시킨 후 상기 후단에 설치된 밸브를 폐쇄시켜 상기 밸브 사이의 관로를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 여과 장치 자동 세척 시스템은,
상기 여과 장치의 배출구와 연결되는 배출관 상에 설치되어 상기 필터 게이트의 상승 또는 하강에 따라 제어반에 의해 구동 온 또는 오프되어 상기 배출구를 개방 또는 차단시키는 드레인 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 정수장 여과지에서 정수된 수돗물을 가정으로 공급하기 전 통과하는 관로 상에 설치되어 이물질을 제거하기 위한 적어도 하나 이상의 필터 게이트로 구성된 여과 장치를 구비하는 정수장 시스템에서의 여과 장치를 자동으로 세척하는 방법에 있어서,
상기 정수장 시스템은,
세척수를 펌핑하기 위한 펌프와,
상기 펌프에 의해 펌핑된 세척수의 공급을 제어하기 위한 개폐 밸브와,
상기 개폐 밸브의 개방에 따라 유입되는 세척수를 세척 범위로 분사시키되, 부채형으로 세척수를 분사하는 VZ 노즐이거나 내부에 세척수를 회전하게 하는 벤이 장착되어 소정의 분사 각도로 세척수를 분사시키는 분사 노즐을 구비하는 세척 장치를 구비하며,
상기 정수장 시스템의 제어반에서 상기 여과 장치의 폐색 여부 판단에 따른 수위값, 압력값 및 세척 주기에 대한 데이터를 수집한 후 이에 대한 머신러닝 또는 딥러닝 학습을 통해 수위값과 압력값을 기반으로 실행되어 세척 장치의 동작 여부와 동작 시간을 결정하는 인공 지능 모델을 생성하는 단계와,
상기 제어반에서 상기 정수장 여과지에 연결된 레벨 센서 및 압력 센서를 이용하여 상기 정수장 여과지의 수위값 또는 여과 장치 전·후단 압력값을 감지하는 제 1 단계와,
상기 감지한 수위값 및 압력값의 입력을 통해 실행되는 인공 지능 모델을 이용하여 세척 장치의 동작이 필요하면, 상기 인공 지능 모델을 토대로 상기 세척 장치의 동작 시간을 결정하는 제 2 단계와,
상기 제어반에서 상기 여과 장치의 전후단에 설치된 밸브의 제어를 통해 상기 밸브 사이의 관로를 폐쇄시키는 제 3 단계와,
상기 밸브 사이의 관로가 폐쇄됨에 따라 상기 필터 게이트를 승강시키는 재 4 단계와,
상기 필터 게이트가 이동하는 경로의 측면에서 설치된 세척 장치의 세척 범위에 상기 필터 게이트가 들어온 것이 인식됨에 따라 상기 세척 장치를 이용하여 상기 필터 게이트에 대한 세척을 수행하는 제 5 단계와,
상기 동작 시간이 경과되면, 상기 필터 게이트를 하강시켜 원래의 위치로 이동시키는 제 6 단계와,
상기 여과 장치의 전후단에 설치된 밸브를 제어하여 상기 밸브 사이의 관로를 개방시킴과 더불어 상기 세척 장치의 동작을 오프시키는 제 7 단계를 포함하며,
상기 제 1 내지 제 7 단계를 반복적으로 수행하되, 제 7 단계 이후 세척 시기에 대한 정보를 이용하여 세척 주기를 계산한 후 상기 세척 주기를 이용하여 상기 필터 게이트 내 여과부의 교체가 필요한지를 판단하는 단계와,
상기 교체가 필요할 경우 상기 레벨 센서와 압력 센서의 구동을 오프시킴과 더불어 상기 밸브의 제어를 통해 관로를 폐쇄시키고, 상기 여과부의 교체를 위해 필터 게이트를 상승시켜 정비 작업을 수행하는 단계와,
상기 정비 작업이 완료됨에 따라 상기 레벨 센서와 압력 센서의 구동을 온시킴과 상기 필터 게이트의 하강을 통해 원래 위치로 이동시킨 후 상기 밸브들의 제어를 통해 관로를 개방시키는 단계를 더 포함하며,
상기 세척 장치의 세척 범위에 상기 필터 게이트가 들어온 것을 인식하는 것은 상기 여과 장치 내 설치된 감지 센서로부터 수신되는 감지 신호에 의거하여 인식하는 것을 특징으로 하는 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 제 5 단계는,
상기 필터 게이트가 상기 세척 범위 내에서 승하강을 반복적으로 이동할 때 상기 세척 장치를 이용하여 세척을 수행하는 것을 특징으로 하는 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 방법.
- 삭제
- 제10항에 있어서,
상기 분사 노즐은 170∼180초 동안 작동되는 것을 특징으로 하는 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 제 5 단계는,
상기 제어반에서 상기 필터 게이트에 장착된 여과부의 크기에 의거하여 상기 분사 노즐의 분사 위치를 결정하는 단계와,
상기 결정한 분사 위치에 의거하여 분사 노즐을 전후방으로 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수장에서의 이물질 제거하는 여과 장치 자동 세척 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 제 3 단계는,
상기 여과 장치의 전단에 설치된 밸브를 폐쇄시킨 후 상기 후단에 설치된 밸브를 폐쇄시켜 상기 밸브 사이의 관로를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 여과 장치 자동 세척 방법은,
상기 필터 게이트가 상승함에 따라 상기 여과 장치와 연결된 드레인 밸브를 구동 온시켜 상기 여과 장치에 연결된 배출구를 개방시키는 단계와,
상기 필터 게이트가 하강함에 따라 상기 드레인 밸브를 구동 오프시켜 상기 배출구를 차단시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230076930A KR102638766B1 (ko) | 2023-06-15 | 2023-06-15 | 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 시스템 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230076930A KR102638766B1 (ko) | 2023-06-15 | 2023-06-15 | 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 시스템 및 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102638766B1 true KR102638766B1 (ko) | 2024-02-21 |
Family
ID=90052601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230076930A KR102638766B1 (ko) | 2023-06-15 | 2023-06-15 | 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 시스템 및 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102638766B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210098583A (ko) * | 2020-01-31 | 2021-08-11 | 국민대학교산학협력단 | 역삼투 해수 담수화 시스템 및 그 수질 제어 방법 |
| KR102338865B1 (ko) | 2021-06-22 | 2021-12-14 | 주식회사 현대밸브 | 여과성능이 향상되고 용이한 필터 교체구조를 가지는 필터 게이트 |
| KR102527734B1 (ko) * | 2022-11-22 | 2023-05-02 | 주식회사 현대밸브 | 무단수 게이트형 자동세척 듀얼필터 정밀여과기 |
| KR102527735B1 (ko) * | 2022-11-29 | 2023-05-02 | 주식회사 현대밸브 | 스마트 자동세척 듀얼필터 게이트 |
-
2023
- 2023-06-15 KR KR1020230076930A patent/KR102638766B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210098583A (ko) * | 2020-01-31 | 2021-08-11 | 국민대학교산학협력단 | 역삼투 해수 담수화 시스템 및 그 수질 제어 방법 |
| KR102338865B1 (ko) | 2021-06-22 | 2021-12-14 | 주식회사 현대밸브 | 여과성능이 향상되고 용이한 필터 교체구조를 가지는 필터 게이트 |
| KR102527734B1 (ko) * | 2022-11-22 | 2023-05-02 | 주식회사 현대밸브 | 무단수 게이트형 자동세척 듀얼필터 정밀여과기 |
| KR102527735B1 (ko) * | 2022-11-29 | 2023-05-02 | 주식회사 현대밸브 | 스마트 자동세척 듀얼필터 게이트 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5730861A (en) | Swimming pool control system | |
| KR102527735B1 (ko) | 스마트 자동세척 듀얼필터 게이트 | |
| US11781673B2 (en) | Water level control system | |
| CN106267905B (zh) | 集成化智能型油田污水罐收油控制装置和方法 | |
| KR102391446B1 (ko) | 수위 기반의 필터 관리 시스템 | |
| CN103954033A (zh) | 储水式电热水器 | |
| AU2007335184B2 (en) | A multiple valve assembly for reducing water loss from a leak | |
| KR102638766B1 (ko) | 정수장에서의 이물질을 제거하는 여과 장치 자동 세척 시스템 및 방법 | |
| CA2625716A1 (en) | Water sensor apparatus | |
| KR102527734B1 (ko) | 무단수 게이트형 자동세척 듀얼필터 정밀여과기 | |
| KR101178851B1 (ko) | 악취제거를 위한 살수 여과 시스템의 운전 방법 | |
| KR101906909B1 (ko) | 지하수 순환식 수막 재배시스템 | |
| CN211594327U (zh) | 一种煤炭卸车机用喷洒降尘系统 | |
| CN206081760U (zh) | 集成化智能型油田污水罐收油控制装置 | |
| CN208981492U (zh) | 一种管线运行的雨水或污水外排精确控制装置 | |
| CN208588053U (zh) | 一种节能型机房温湿度调控系统 | |
| KR102387992B1 (ko) | 공동주택단지 내 친환경 상하수도 맨홀 | |
| KR20200129421A (ko) | 배액을 이용하여 역세척이 가능한 순환식 수경재배 시스템 및 역세척 방법 | |
| CN107321037A (zh) | 适于输水管道的回转式水过滤装置 | |
| JP7256938B2 (ja) | 自動介護ロボット | |
| CN206045535U (zh) | 过滤器 | |
| KR101631575B1 (ko) | 초기우수 처리장치 | |
| WO2020150632A1 (en) | Water level control system | |
| CN206325035U (zh) | 自清洗灯管式uv消毒器 | |
| KR102583904B1 (ko) | 정수장 소형생물 방지체계 대응 스마트 밸브실 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |