KR20120059327A - Multi-item water quality measuring system - Google Patents

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KR20120059327A
KR20120059327A KR1020100121034A KR20100121034A KR20120059327A KR 20120059327 A KR20120059327 A KR 20120059327A KR 1020100121034 A KR1020100121034 A KR 1020100121034A KR 20100121034 A KR20100121034 A KR 20100121034A KR 20120059327 A KR20120059327 A KR 20120059327A
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Abstract

PURPOSE: A system for measuring water quality of multi-item is provided to obtain patterns by each item and to effectively measure pollution in a polluted water sample. CONSTITUTION: A system for measuring water quality of multi-item comprises a water quality measuring tank(10) for temporarily storing a polluted water sample; a first inlet tube(20) which has an inlet part of a mesh form and has a first valve(20V); a second inlet tune(30) wherein, one side is connected to the pump and the other side is connected to the water quality measuring tank; and a step of a back washing valve(40V) wherein, one end is connected to the first inlet tube and the other end is connected to the air compressor.

Description

다항목 수질 측정 시스템{MULTI-ITEM WATER QUALITY MEASURING SYSTEM}Multi-item water quality measurement system {MULTI-ITEM WATER QUALITY MEASURING SYSTEM}

본 발명은 수질 측정조로 유입된 샘플 오염수의 다항목 오염 성분을 분석하기 위한 다항목 수질 측정 시스템에 관한 것으로, 수질 측정 센서의 센서별 전압차가 동일 농도에서 재현성 있게 발생됨을 이용해 전압차를 이용한 항목별 패턴을 획득함으로써, 수질 측정조 내의 샘플 오염수의 오염 물질의 분석을 실효성 있게 수행하여 샘플 오염수의 오염 성분 및 오염 정도를 효과적으로 측정할 수 있는 다항목 수질 측정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-item water quality measurement system for analyzing multi-item contamination components of sample contaminated water introduced into a water quality measurement tank, and uses a voltage difference by using a voltage difference for each sensor of a water quality sensor reproducibly generated at the same concentration. By acquiring a star pattern, the present invention relates to a multi-item water quality measurement system that can effectively analyze the contaminants of sample contaminated water in a water quality measurement tank and effectively measure the contaminants and the degree of contamination of the sample contaminated water.

종래 수질 측정조 내로 샘플 오염수를 유입시켜 샘플 오염수의 다항목 오염 성분을 측정하는 경우 유입관을 통하여 샘플 오염수의 수원으로부터 녹조 및 미생물이 유입되는 문제점이 있었다.When the sample contaminated water is introduced into the conventional water quality measurement tank to measure the multi-item contaminant of the sample contaminated water, there is a problem that green algae and microorganisms are introduced from the source of the sample contaminated water through the inflow pipe.

한편, 수질 측정 센서 어레이는 측정대상(납, 카드뮴, 수은, 구리, 염소이온, 질산성질소) 물질에 노출되면 노출된 항목 측정용 센서뿐만 아니라 다른 어레이 센서도 상호간의 간섭에 의해 센서별 전압 변화가 발생된다. 일반적인 ISE 센서는 미량의 측정물질을 낮은 농도범위까지도 검출하는 장비로 널리 알려져 있으나, 전기적 성질이 유사한 이온들이 섞여 있는 경우, 선택적으로 측정물질을 검출하기 어려우며 유사물질을 측정물질로 오인하여 정량값을 표현하기도 하여 전처리가 불가피한 장비로 알려져 있다.On the other hand, when the water quality sensor array is exposed to a material to be measured (lead, cadmium, mercury, copper, chlorine ions, nitrate nitrogen), the sensor-specific voltage change as well as the sensor for measuring the exposed items are mutually changed. Is generated. The general ISE sensor is widely known as a device for detecting a small amount of a measurement substance even in a low concentration range. However, when ions with similar electrical properties are mixed, it is difficult to selectively detect a measurement substance and mistake a similar substance as a measurement substance to determine a quantitative value. It is also known as an inevitable pretreatment equipment.

본 발명은 수질 측정조 내로 샘플 오염수를 유입시켜 샘플 오염수의 다항목 오염 성분을 측정하는 경우 유입관을 통하여 샘플 오염수의 수원으로부터 녹조 및 미생물이 유입되는 것을 방지할 수 있는 다항목 수질 측정 시스템을 제공하고자 한다.In the present invention, when the sample contaminated water is introduced into the water quality measuring tank to measure the multi-item contaminants of the sample contaminated water, the multi-item water quality measurement which can prevent the introduction of green algae and microorganisms from the source of the sample contaminated water through the inflow pipe. We want to provide a system.

본 발명은 수질 측정 센서의 센서별 전압차가 동일 농도에서 재현성 있게 발생됨을 이용해 전압차를 이용한 항목별 패턴을 획득함으로써, 오염 물질의 분석을 실효성 있게 수행하여 샘플 오염수의 오염 성분 및 오염 정도를 효과적으로 측정할 수 있는 다항목 수질 측정 시스템을 제공하고자 한다.The present invention obtains the item-specific pattern using the voltage difference by using the voltage difference for each sensor of the water quality sensor reproducibly at the same concentration, thereby effectively conducting the analysis of pollutants to effectively contaminate the contamination component and the degree of contamination of the sample contaminated water. We want to provide a multi-item water quality measurement system.

본 발명은 샘플 오염수가 일시 저장되는 수질 측정조(10); 상기 샘플 오염수의 수원(水源)에 잠기는 일측에 메시망 형태의 유입부(21)가 형성되고 타측이 펌프(P)에 연결되며 제1 밸브(20V)가 구비되는 제1 유입관(20); 일측이 상기 펌프(P)에 연결되고 타측이 상기 수질 측정조(10)에 연결되는 제2 유입관(30); 일측이 상기 제1 유입관(20)에 연결되고 타측이 에어 컴프레셔(C)에 연결되며 역세척용 밸브(40V)가 구비되는 역세척관(40); 상기 제2 유입관(30)을 통하여 유입된 상기 샘플 오염수에 잠겨지도록 상기 수질 측정조(10)에 설치되며, 동일한 오염수에 대하여 서로 다른 수질 측정값을 나타내도록 상기 동일한 오염수의 오염 성분 중 적어도 하나의 오염 성분을 상이하게 감지하는 다수의 수질 측정 센서(100); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다항목 수질 측정 시스템에 관한 것이다.The present invention provides a water quality measurement tank 10 in which sample contaminated water is temporarily stored; A first inlet pipe 20 having a mesh network inlet 21 formed on one side of the sample contaminated water in a water source and the other side connected to the pump P and provided with a first valve 20V. ; A second inlet pipe 30 having one side connected to the pump P and the other side connected to the water quality measuring tank 10; A back washing tube 40 having one side connected to the first inlet tube 20 and the other side connected to an air compressor C and having a back washing valve 40V; It is installed in the water quality measurement tank 10 so as to be immersed in the sample contaminated water introduced through the second inflow pipe 30, and contaminated components of the same contaminated water to display different water quality measurement values for the same contaminated water. A plurality of water quality measurement sensors 100 for differently detecting at least one contaminant of the water; It relates to a multi-item water quality measurement system comprising a.

본 발명은 상기 샘플 오염 성분 패턴과 상기 다수의 수질 측정 센서로부터 미리 획득된 기준 오염수의 오염 성분 패턴인 기준 오염 성분 패턴과의 유사여부를 비교하는 오염 성분 패턴 비교부(800)를 포함할 수 있는데, 상기 샘플 오염 성분 패턴은 스펙트럼 방식으로 표시된 샘플 오염 성분 스펙트럼이고, 상기 기준 오염 성분 패턴은 스펙트럼 방식으로 표시된 기준 오염 성분 스펙트럼일 수 있다.The present invention may include a contaminant pattern comparison unit 800 for comparing the similarity between the sample contaminant pattern and the reference contaminant pattern, which is a contaminant pattern of the reference contaminated water obtained from the plurality of water quality measurement sensors. The sample contamination component pattern may be a sample contamination component spectrum indicated in a spectral manner, and the reference contamination component pattern may be a reference contamination component spectrum indicated in a spectral manner.

본 발명은 상기 기준 오염 성분 스펙트럼 가운데 상기 다수의 수질 측정 센서 중 j번째 수질 측정 센서의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소값을 Sd#j, 상기 샘플 오염 성분 스펙트럼 가운데 상기 j번째 수질 측정 센서의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소값을 Ss#j 라 할 때, Rk#j = Sd#j/Ss#j 인 상기 j번째 수질 측정 센서의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소 비율을 획득하는 스펙트럼 요소 비율 획득부(400); 상기 다수의 수질 측정 센서의 개수를 n이라 할 때, Cs = (Rk#1 + Rk#2 + ... + Rk#n)/n 인 스펙트럼 요소 비율 평균값을 획득하는 스펙트럼 요소 비율 평균값 획득부(500); Wk#j = Sd#j/Cs 인 상기 스펙트럼 요소 비율 평균값에 대한 상기 기준 오염 성분 스펙트럼 가운데 상기 j번째 수질 측정 센서의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소값의 비율을 획득하는 스펙트럼 비율 획득부(600); Rnk#n = Rk#n/Cs 인 상기 스펙트럼 요소 비율 평균값에 대한 상기 j번째 수질 측정 센서의 수질 측정값에 대응하는 상기 스펙트럼 요소 비율의 비율을 획득하는 평균 스펙트럼 비율 획득부(700); 를 포함하되, 상기 오염 성분 패턴 비교부(800)는 S=(Rnk#1×Wk#1 +...+ Rnk#n×Wk#n) 로 정의되는 유사도 S를 획득할 수 있다.The present invention provides a spectral element value corresponding to a water quality measurement value of the j th water quality measurement sensor among the plurality of water quality measurement sensors in the reference contamination component spectrum, Sd # j, and the water quality of the j th water quality measurement sensor in the sample pollution component spectrum. When the spectral element value corresponding to the measured value is Ss # j, the spectral element ratio which obtains the spectral element ratio corresponding to the water quality measurement value of the j-th water quality measurement sensor where Rk # j = Sd # j / Ss # j Obtaining unit 400; When the number of the plurality of water quality measuring sensors is n, a spectral element ratio average value obtaining unit obtaining an spectral element ratio average value of Cs = (Rk # 1 + Rk # 2 + ... + Rk # n) / n ( 500); A spectral ratio obtaining unit 600 for acquiring a ratio of spectral element values corresponding to the water quality measurement value of the j-th water quality measurement sensor among the reference pollution component spectra with respect to the spectral element ratio mean value where Wk # j = Sd # j / Cs. ); An average spectral ratio acquiring unit 700 for acquiring a ratio of the spectral element ratio corresponding to the water quality measurement value of the j-th water quality measurement sensor with respect to the spectral element ratio average value where Rnk # n = Rk # n / Cs; Including the contaminant pattern comparison unit 800 may obtain a similarity S defined by S = (Rnk # 1 × Wk # 1 + ... + Rnk # n × Wk # n).

본 발명에 있어서, 상기 오염 성분 패턴 비교부(800)는 상기 유사도 S가 특정값 이상인 경우 상기 기준 오염 성분 패턴이 상기 샘플 오염 성분 패턴과 유사한 것으로 판별할 수 있다.In the present invention, the contamination component pattern comparison unit 800 may determine that the reference contamination component pattern is similar to the sample contamination component pattern when the similarity S is greater than or equal to a specific value.

본 발명은 수질 측정조 내로 샘플 오염수를 유입시켜 샘플 오염수의 다항목 오염 성분을 측정하는 경우 유입관을 통하여 샘플 오염수의 수원으로부터 녹조 및 미생물이 유입되는 것이 방지되는 장점이 있다.The present invention has the advantage of preventing the introduction of green algae and microorganisms from the source of the sample contaminated water through the inlet pipe when the sample contaminated water is introduced into the water quality measurement tank to measure the multi-item contaminant of the sample contaminated water.

본 발명은 유입관의 유입부에 부착된 상기 녹조 및 미생물을 탈착시킬 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage of being able to detach the green algae and microorganisms attached to the inlet of the inlet pipe.

본 발명은 수질 측정 센서 어레이가 측정대상(납, 카드뮴, 수은, 구리, 염소이온, 질산성질소) 물질에 노출되어 상호간의 간섭에 의해 센서별 전압 변화가 발생된 경우에도 샘플 오염수의 오염 성분 및 오염 정도를 효과적으로 측정할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, even when the water quality sensor array is exposed to a material to be measured (lead, cadmium, mercury, copper, chlorine ions, nitrate nitrogen) and a voltage change for each sensor occurs due to mutual interference, the contaminated component of the sample contaminated water. And there is an advantage that can effectively measure the degree of contamination.

도1 및 도2는 본 발명에 따른 일실시예의 개략적 구성도.
도3은 본 발명에 따른 일실시예의 주요부의 블록 구성도.
도4는 도3의 샘플 오염 성분 획득부에서 획득되는 샘플 오염 성분 스펙트럼(spectrum)의 일례.
도5는 도3의 기준 오염 성분 패턴 저장부에 저장되는 다수개의 기준 오염 성분 스펙트럼의 일례.
도6은 도3의 오염 성분 패턴 비교부에 의한 기준 오염 성분 패턴과 샘플 오염 성분 패턴의 유사도 비교의 일례.1 and 2 are schematic configuration diagrams of an embodiment according to the present invention.
3 is a block diagram of an essential part of an embodiment according to the present invention;
4 is an example of a sample contamination component spectrum obtained by the sample contamination component acquisition unit of FIG.
FIG. 5 is an example of a plurality of reference contamination component spectra stored in the reference contamination component pattern storage of FIG. 3; FIG.
FIG. 6 is an example of similarity comparison between a reference contamination component pattern and a sample contamination component pattern by the contamination component pattern comparison unit of FIG. 3; FIG.

이하, 도면을 참조하며 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도1 및 도2는 본 발명에 따른 일실시예의 개략적 구성도를, 도3은 본 발명에 따른 일실시예의 주요부의 블록 구성도를, 도4는 도3의 샘플 오염 성분 획득부에서 획득되는 샘플 오염 성분 스펙트럼(spectrum)의 일례를, 도5는 도3의 기준 오염 성분 패턴 저장부에 저장되는 다수개의 기준 오염 성분 스펙트럼의 일례를, 도6은 도3의 오염 성분 패턴 비교부에 의한 기준 오염 성분 패턴과 샘플 오염 성분 패턴의 유사도 비교의 일례를 나타낸다.1 and 2 are schematic block diagrams of one embodiment according to the present invention, FIG. 3 is a block diagram of main parts of an embodiment according to the present invention, and FIG. 4 is a sample obtained by the sample contaminant obtaining unit of FIG. 5 shows an example of a plurality of reference contamination component spectra stored in the reference contamination pattern storage of FIG. 3, and FIG. 6 shows a reference contamination by the contamination pattern comparison unit of FIG. An example of the similarity comparison of a component pattern and a sample contamination component pattern is shown.

도1 및 도2를 참조하면 본 발명의 일실시예는 수질 측정을 위한 샘플 오염수가 일시 저장되는 수질 측정조(10)를 가진다. 수질 측정조(10)의 측벽에는 일정 수위에 다다른 상기 샘플 오염수를 오버 플로우시키기 위한 오버 플로우 배출구(12)가 형성될 수 있다.1 and 2, an embodiment of the present invention has a water quality measuring tank 10 in which sample contaminated water for temporarily measuring water quality is temporarily stored. An overflow outlet 12 may be formed on the sidewall of the water quality measurement tank 10 to overflow the sample contaminated water reaching a predetermined level.

도1 및 도2를 참조하면 본 발명의 일실시예는 상기 샘플 오염수의 수원(水源)에 잠기는 일측에 메시망 형태의 유입부(21)가 형성되고 타측이 펌프(P)에 연결되며 제1 밸브(20V)가 구비되는 제1 유입관(20)을 가진다. 메시망 형태의 유입부(21)는 상기 샘플 오염수의 수원(水源)의 녹조 및 미생물이 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다. 제1 밸브(20V)는 솔레노이드 밸브일 수 있다.1 and 2, in one embodiment of the present invention, an inlet portion 21 having a mesh network is formed on one side of the sample contaminated with a water source, and the other side is connected to a pump P. It has the 1st inflow pipe 20 provided with one valve 20V. The inlet portion 21 in the form of a mesh network is for preventing the introduction of green algae and microorganisms in the water source of the sample contaminated water. The first valve 20V may be a solenoid valve.

도1 및 도2를 참조하면 본 발명의 일실시예는 일측이 상기 펌프(P)에 연결되고 타측이 상기 수질 측정조(10)에 연결되는 제2 유입관(30)을 가진다. 제2 유입관(30)에는 유량계(F)가 구비될 수 있다.1 and 2, an embodiment of the present invention has a second inlet pipe 30 having one side connected to the pump P and the other side connected to the water quality measurement tank 10. The second inflow pipe 30 may be provided with a flow meter (F).

도1 및 도2를 참조하면 본 발명의 일실시예는 일측이 상기 제1 유입관(20)에 연결되고 타측이 에어 컴프레셔(C)에 연결되며 역세척용 밸브(40V)가 구비되는 역세척관(40)을 가진다. 역세척용 밸브(40V)는 솔레노이드 밸브일 수 있다. 역세척관(40)의 타측은 제1 유입관(20)의 일측과 타측 사이 중 제1 밸브(20V)가 설치된 지점으로부터 제1 유입관(20)의 일측 방향으로 소정 거리 이격된 지점에 연결된다. 따라서, 제1 밸브(20V)를 이용하여 상기 제1 유입관(20)을 폐쇄하고 역세척용 밸브(40V)를 개방한 상태에서 상기 에어 컴프레셔(C)를 작동함으로써, 메시망 형태의 유입부(21)에 부착된 상기 녹조 및 미생물을 탈착시킬 수 있다.1 and 2, in one embodiment of the present invention, one side is connected to the first inlet pipe 20, the other side is connected to an air compressor C, and a back washing valve 40V is provided. Has a tube 40. The backwash valve 40V may be a solenoid valve. The other side of the backwashing pipe 40 is connected to a point spaced a predetermined distance away from the point where the first valve 20V is installed between one side and the other side of the first inlet pipe 20 in one direction of the first inlet pipe 20. do. Therefore, by operating the air compressor (C) in a state in which the first inlet pipe 20 is closed using the first valve (20V) and the backwash valve (40V) is opened, an inlet of a mesh network type The green algae and microorganisms attached to 21 can be detached.

도1을 참조하면 본 발명의 일실시예는 수질 측정 센서부(WS)를 가진다. 수질 측정 센서부(WS)는 다수의 수질 측정 센서(100)를 포함한다. 다수의 수질 측정 센서(100)는 제2 유입관(30)을 통하여 유입된 상기 샘플 오염수에 잠겨지도록 수질 측정조(10)의 내벽에 연결 설치된다. 다수의 수질 측정 센서(100)는 동일한 오염수에 대하여 서로 다른 수질 측정값을 나타내도록, 상기 동일한 오염수의 오염 성분 중 적어도 하나의 오염 성분을 상이하게 감지하는 센서들이다. 즉, 상기 동일한 오염수에 대하여 각각의 수질 측정 센서(101, 102, … , 100 + j, … , 100 + n)는 서로 다른 수질 측정값을 나타낸다. 각각의 수질 측정 센서(101, 102, … , 100 + j, … , 100 + n)는 BOD, COD 등의 일반 항목을 측정하기 위한 센서 외에 중금속을 포함하는 서로 다른 특정 오염 성분을 민감하게 감지하기 위한 센서일 수 있다.Referring to FIG. 1, an embodiment of the present invention has a water quality measuring sensor unit WS. The water quality measuring sensor unit WS includes a plurality of water quality measuring sensors 100. The plurality of water quality measurement sensors 100 are connected to the inner wall of the water quality measurement tank 10 so as to be immersed in the sample contaminated water introduced through the second inflow pipe 30. The plurality of water quality measuring sensors 100 are sensors for differently detecting at least one contaminant among contaminants of the same contaminated water so as to display different water quality measurement values for the same contaminated water. That is, for each of the same polluted water, each of the water quality measuring sensors 101, 102, ..., 100 + j, ..., 100 + n represents different water quality measurement values. Each water quality sensor (101, 102,…, 100 + j,…, 100 + n) is used to sensitively detect different specific contaminants, including heavy metals, in addition to sensors for measuring common items such as BOD and COD. It may be a sensor for.

도4를 참조하면 본 발명의 일실시예는 샘플 오염 성분 패턴 획득부(200)를 포함한다. 샘플 오염 성분 패턴 획득부(200)는 다수의 수질 측정 센서(100)로부터 샘플 오염수의 수질 측정값을 각각 획득하여, 상기 샘플 오염수의 오염 성분 패턴인 샘플 오염 성분 패턴을 획득하기 위한 것이다. 상기 샘플 오염 성분 패턴은 상기 샘플 오염수의 오염 성분을 스펙트럼(spectrum) 방식으로 표시한 것이다. 이하, 이를 샘플 오염 성분 스펙트럼이라 한다.Referring to FIG. 4, an embodiment of the present invention includes a sample contamination component pattern acquirer 200. The sample contaminant pattern obtaining unit 200 obtains a water quality measurement value of the sample contaminated water from the plurality of water quality measuring sensors 100, and obtains a sample contaminant pattern which is a contaminant pattern of the sample contaminated water. The sample contaminant pattern indicates a contaminant of the sample contaminated water in a spectrum manner. This is hereinafter referred to as sample contaminant spectrum.

스펙트럼 방식은 각각의 수질 측정 센서(100)에서 측정된 수질 측정값의 합을 기준으로 각각의 수질 측정 센서(100)의 수질 측정값이 해당되는 비율을 산정하고, 이러한 비율을 스팩트럼의 요소로 표현하는 것이다. 즉, 모든 수질 측정 센서(100)의 수질 측정값의 합을 100으로 가정할 때, 각각의 수질 측정 센서(100)의 수질 측정값이 차지하는 값을 각각의 수질 측정 센서(100)의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소값으로 할당하여 하나의 스펙트럼을 완성할 수 있다. 도4에는 샘플 오염수의 오염 성분 스펙트럼(spectrum)인 샘플 오염 성분 스펙트럼의 일례가 도시되어 있다.The spectral method calculates a ratio at which the water quality measurement value of each water quality measurement sensor 100 is based on the sum of the water quality measurement values measured at each water quality measurement sensor 100, and expresses the ratio as an element of the spectrum. It is. That is, assuming that the sum of the water quality measurement values of all the water quality measurement sensors 100 is 100, the value occupied by the water quality measurement value of each water quality measurement sensor 100 is the water quality measurement value of each water quality measurement sensor 100. One spectrum can be completed by assigning to the spectral element values corresponding to. 4 shows an example of a sample contaminant spectrum that is a contaminant spectrum of sample contaminated water.

이와 같이 스펙트럼 방식으로 상기 샘플 오염 성분 패턴을 나타내면, 복합적인 오염 성분으로 이루어진 수질 오염을 코드화(encode)하여 명확하게 구분할 수 있으며, 후술하는 오염 성분 패턴 비교부(800)에서 상기 샘플 오염 성분 패턴과 기준 오염 성분 패턴(후술함)을 비교 분석하는 것이 용이하며, 상기 샘플 오염 성분 패턴을 시각적으로 나타낼 수 있다.As described above, when the sample contamination pattern is represented in a spectral manner, water pollution consisting of complex pollution components may be encoded and clearly distinguished. It is easy to compare and analyze a reference contaminant pattern (described below), and visually represent the sample contaminant pattern.

도3을 참조하면 본 발명에 따른 일실시예는 기준 오염 성분 패턴 저장부(300)를 가진다. Referring to FIG. 3, an embodiment according to the present invention has a reference contamination component pattern storage unit 300.

기준 오염 성분 패턴 저장부(300)는 다수의 수질 측정 센서(100)로부터 기준 오염수의 수질 측정값을 각각 획득하여, 상기 기준 오염수의 오염 성분 패턴인 기준 오염 성분 패턴을 저장하기 위한 것이다. 상기 기준 오염 성분 패턴은 상기 기준 오염수의 오염 성분을 스펙트럼(spectrum) 방식으로 표시한 것이다. 이하, 이를 기준 오염 성분 스펙트럼이라 한다. 기준 오염 성분 패턴 저장부(300)에는 m 개의 서로 다른 기준 오염수에 대한 기준 오염 성분 스펙트럼이 각각 미리 저장된다. 도5에는 기준 오염수에 대한 오염 성분 스펙트럼(spectrum)인 기준 오염 성분 스펙트럼 4개가 일례로 도시되어 있다.The reference pollution component pattern storage unit 300 obtains the water quality measurement values of the reference polluted water from the plurality of water quality measurement sensors 100, and stores the reference pollution component pattern which is the pollution component pattern of the reference polluted water. The reference contaminant pattern indicates a contaminant of the reference contaminated water in a spectrum manner. This is hereinafter referred to as reference contamination spectrum. The reference contamination component pattern storage unit 300 stores the reference contamination component spectra for m different reference contamination water in advance. In FIG. 5, four reference pollutant spectra that are pollutant spectra with respect to the reference polluted water are shown as an example.

도3을 참조하면 본 발명에 따른 일실시예는 스펙트럼 요소 비율 획득부(400)를 가진다. Referring to FIG. 3, an embodiment according to the present invention has a spectral element ratio obtainer 400.

스펙트럼 요소 비율 획득부(400)는 상기 기준 오염 성분 스펙트럼 가운데 j번째 수질 측정 센서(100+j)의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소값을 Sd#j, 상기 샘플 오염 성분 스펙트럼 가운데 상기 j번째 수질 측정 센서(100+j)의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소값을 Ss#j 라 할 때, Rk#j = Sd#j/Ss#j 인 상기 j번째 수질 측정 센서의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소 비율을 획득하기 위한 것이다. 여기서, Rk#j의 소문자 k는 Sd#j가 기준 오염 성분 패턴 저장부(300)에 저장된 값 중 k번째 기준 오염수에 대응하는 값임을 나타낸다.The spectral component ratio obtaining unit 400 sets the spectral component value corresponding to the water quality measurement value of the j-th water quality measurement sensor 100 + j among the reference pollution component spectrum Sd # j, and the j-th water quality of the sample pollution component spectrum. When the spectral element value corresponding to the water quality measurement value of the measurement sensor 100 + j is Ss # j, it corresponds to the water quality measurement value of the j-th water quality measurement sensor, where Rk # j = Sd # j / Ss # j. To obtain the spectral component ratio. Here, the lowercase letter k of Rk # j indicates that Sd # j corresponds to the k th reference contaminated water among values stored in the reference contamination component pattern storage unit 300.

스펙트럼 요소 비율 획득부(400)에서는 모든 수질 측정 센서(100)의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소 비율이 획득되므로, j = 1 부터 n 까지 모두 n 개의 스펙트럼 요소 비율이 획득된다.In the spectral element ratio acquisition unit 400, since the spectral element ratios corresponding to the water quality measurement values of all the water quality measurement sensors 100 are obtained, all n spectral element ratios from j = 1 to n are obtained.

도3을 참조하면 본 발명에 따른 일실시예는 스펙트럼 요소 비율 평균값 획득부(500)를 가진다.Referring to FIG. 3, an embodiment according to the present invention has a spectral element ratio average value obtaining unit 500.

스펙트럼 요소 비율 평균값 획득부(500)는 상기 다수의 수질 측정 센서(100)의 개수를 n이라 할 때, Cs = (Rk#1 + Rk#2 + ... + Rk#n)/n 인 스펙트럼 요소 비율 평균값을 획득하기 위한 것이다.When the number of the plurality of water quality measuring sensors 100 is n, the spectrum element ratio average value obtaining unit 500 has a spectrum in which Cs = (Rk # 1 + Rk # 2 + ... + Rk # n) / n To obtain the element ratio mean value.

도3을 참조하면 본 발명에 따른 일실시예는 스펙트럼 비율 획득부(600)를 가진다.Referring to FIG. 3, an embodiment according to the present invention has a spectral ratio acquisition unit 600.

스펙트럼 비율 획득부(600)는 Wk#j = Sd#j/Cs 인 상기 스펙트럼 요소 비율 평균값에 대한 상기 기준 오염 성분 스펙트럼 가운데 상기 j번째 수질 측정 센서의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소값의 비율을 획득하기 위한 것이다. 여기서, Wk#j의 소문자 k는 Sd#j가 기준 오염 성분 패턴 저장부(300)에 저장된 값 중 k번째 기준 오염수에 대응하는 값임을 나타낸다.The spectral ratio obtaining unit 600 calculates a ratio of the spectral component values corresponding to the water quality measurement value of the j-th water quality measurement sensor among the reference pollution component spectra with respect to the spectral component ratio average value of Wk # j = Sd # j / Cs. It is to acquire. Here, the lowercase letter k of Wk # j indicates that Sd # j corresponds to the k th reference contaminated water among values stored in the reference contamination component pattern storage unit 300.

도3을 참조하면 본 발명에 따른 일실시예는 평균 스펙트럼 비율 획득부(700)를 가진다.Referring to FIG. 3, an embodiment according to the present invention has an average spectral ratio acquisition unit 700.

평균 스펙트럼 비율 획득부(700)는 Rnk#n = Rk#n/Cs 인 상기 스펙트럼 요소 비율 평균값에 대한 상기 j번째 수질 측정 센서의 수질 측정값에 대응하는 상기 스펙트럼 요소 비율의 비율을 획득하기 위한 것이다.The average spectral ratio obtaining unit 700 is for obtaining a ratio of the spectral component ratio corresponding to the water quality measurement value of the j-th water quality measurement sensor with respect to the spectral component ratio average value where Rnk # n = Rk # n / Cs. .

도3을 참조하면 본 발명에 따른 일실시예는 오염 성분 패턴 비교부(800)를 가진다. 오염 성분 패턴 비교부(800)는 상기 샘플 오염 성분 패턴과 상기 기준 오염 성분 패턴과의 유사여부를 비교하기 위한 것이다. 따라서, 오염 성분 패턴 비교부(800)에는 상기 샘플 오염 성분 스펙트럼과 상기 기준 오염 성분 스펙트럼과의 유사여부를 비교하게 된다. 이를 위하여 오염 성분 패턴 비교부(800)는 유사도 S를 획득하게 된다. 유사도 S는 S=(Rnk#1×Wk#1 +...+ Rnk#n×Wk#n) 로 정의된다.Referring to FIG. 3, an embodiment according to the present invention has a contamination component pattern comparison unit 800. The contaminant pattern comparison unit 800 compares the similarity between the sample contaminant pattern and the reference contaminant pattern. Therefore, the contamination pattern comparison unit 800 compares the similarity between the sample contamination component spectrum and the reference contamination component spectrum. To this end, the contamination component pattern comparator 800 obtains the similarity S. Similarity S is defined as S = (Rnk # 1 × Wk # 1 + ... + Rnk # n × Wk # n).

오염 성분 패턴 비교부(800)는 상기 유사도 S가 특정값 이상인 경우 상기 k번째 기준 오염수의 기준 오염 성분 패턴이 상기 샘플 오염 성분 패턴과 유사한 것으로 판별하게 된다. 즉, 상기 유사도 S가 특정값 이상인 경우 상기 샘플 오염수는 상기 k번째 기준 오염수와 유사한 오염 성분 및 오염 성분비로 오염되었다고 판별할 수 있다. 상기 특정값은 70% 일 수 있다. 도5에는 도1의 오염 성분 패턴 비교부에 의한 기준 오염 성분 패턴과 샘플 오염 성분 패턴의 유사도 비교 과정이 도시되어 있다. The contamination component pattern comparison unit 800 determines that the reference contamination component pattern of the k-th reference contamination water is similar to the sample contamination component pattern when the similarity S is greater than or equal to a specific value. That is, when the similarity S is greater than or equal to a specific value, it may be determined that the sample contaminated water is contaminated with a contaminant and a contaminant ratio similar to the k-th reference contaminated water. The specific value may be 70%. FIG. 5 illustrates a similarity comparison process between the reference contamination component pattern and the sample contamination component pattern by the contamination component pattern comparison unit of FIG. 1.

한편, 본 발명에 따른 일실시예는 하나의 특정한 상기 샘플 오염수와 k = 1 부터 m 까지 모든 기준 오염수의 유사도 S를 획득할 수 있다.On the other hand, one embodiment according to the present invention can obtain a similarity S of one particular sample contaminated water and all reference contaminated water from k = 1 to m.

10:수질 측정조 20:제1 유입관
21:유입부 20V:제1 밸브
30:제2 유입관 40:역세척관
40V:역세척용 밸브
100:수질 측정 센서 200:샘플 오염 성분 패턴 획득부
300:기준 오염 성분 패턴 저장부 400:스펙트럼 요소 비율 획득부
500:스펙트럼 요소 비율 평균값 획득부 600:스펙트럼 비율 획득부
700:평균 스펙트럼 비율 획득부 800:오염 성분 패턴 비교부
P:펌프 C:에어 컴프레셔10: water quality measuring tank 20: first inlet pipe
21: Inlet 20V: First valve
30: second inlet pipe 40: backwash pipe
40V: Backwash Valve
100: water quality sensor 200: sample contaminant pattern acquisition unit
300: reference contamination component storage unit 400: spectrum element ratio acquisition unit
500: spectrum element ratio average value acquisition unit 600: spectrum ratio acquisition unit
700: average spectral ratio acquisition unit 800: pollution component pattern comparison unit
P: Pump C: Air Compressor

Claims (5)

샘플 오염수가 일시 저장되는 수질 측정조(10);
상기 샘플 오염수의 수원(水源)에 잠기는 일측에 메시망 형태의 유입부(21)가 형성되고 타측이 펌프(P)에 연결되며 제1 밸브(20V)가 구비되는 제1 유입관(20);
일측이 상기 펌프(P)에 연결되고 타측이 상기 수질 측정조(10)에 연결되는 제2 유입관(30);
일측이 상기 제1 유입관(20)에 연결되고 타측이 에어 컴프레셔(C)에 연결되며 역세척용 밸브(40V)가 구비되는 역세척관(40);
상기 제2 유입관(30)을 통하여 유입된 상기 샘플 오염수에 잠겨지도록 상기 수질 측정조(10)에 설치되며, 동일한 오염수에 대하여 서로 다른 수질 측정값을 나타내도록 상기 동일한 오염수의 오염 성분 중 적어도 하나의 오염 성분을 상이하게 감지하는 다수의 수질 측정 센서(100);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다항목 수질 측정 시스템.
A water quality measurement tank 10 in which sample contaminated water is temporarily stored;
A first inlet pipe 20 having a mesh network inlet 21 formed on one side of the sample contaminated water in a water source and the other side connected to the pump P and provided with a first valve 20V. ;
A second inlet pipe 30 having one side connected to the pump P and the other side connected to the water quality measuring tank 10;
A back washing tube 40 having one side connected to the first inlet tube 20 and the other side connected to an air compressor C and having a back washing valve 40V;
It is installed in the water quality measurement tank 10 so as to be immersed in the sample contaminated water introduced through the second inflow pipe 30, and contaminated components of the same contaminated water to display different water quality measurement values for the same contaminated water. A plurality of water quality measurement sensors 100 for differently detecting at least one contaminant of the water;
Multi-item water quality measurement system comprising a.
제1항에 있어서,
상기 샘플 오염 성분 패턴과 상기 다수의 수질 측정 센서로부터 미리 획득된 기준 오염수의 오염 성분 패턴인 기준 오염 성분 패턴과의 유사여부를 비교하는 오염 성분 패턴 비교부(800)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다항목 수질 측정 시스템.
The method of claim 1,
And a contaminant pattern comparison unit 800 comparing the sample contaminant pattern with a similarity between the reference contaminant pattern which is a contaminant pattern of the reference contaminant water obtained from the plurality of water quality measurement sensors. Multi-item water quality measurement system.
제2항에 있어서,
상기 샘플 오염 성분 패턴은 스펙트럼 방식으로 표시된 샘플 오염 성분 스펙트럼이고,
상기 기준 오염 성분 패턴은 스펙트럼 방식으로 표시된 기준 오염 성분 스펙트럼인 것을 특징으로 하는 다항목 수질 측정 시스템.
The method of claim 2,
The sample contaminant pattern is a sample contaminant spectrum indicated in a spectral manner,
The reference pollutant pattern is a multi-item water quality measurement system, characterized in that the reference pollutant spectrum displayed in a spectral manner.
제3항에 있어서,
상기 기준 오염 성분 스펙트럼 가운데 상기 다수의 수질 측정 센서 중 j번째 수질 측정 센서의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소값을 Sd#j, 상기 샘플 오염 성분 스펙트럼 가운데 상기 j번째 수질 측정 센서의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소값을 Ss#j 라 할 때, Rk#j = Sd#j/Ss#j 인 상기 j번째 수질 측정 센서의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소 비율을 획득하는 스펙트럼 요소 비율 획득부(400);
상기 다수의 수질 측정 센서의 개수를 n이라 할 때, Cs = (Rk#1 + Rk#2 + ... + Rk#n)/n 인 스펙트럼 요소 비율 평균값을 획득하는 스펙트럼 요소 비율 평균값 획득부(500);
Wk#j = Sd#j/Cs 인 상기 스펙트럼 요소 비율 평균값에 대한 상기 기준 오염 성분 스펙트럼 가운데 상기 j번째 수질 측정 센서의 수질 측정값에 대응하는 스펙트럼 요소값의 비율을 획득하는 스펙트럼 비율 획득부(600);
Rnk#n = Rk#n/Cs 인 상기 스펙트럼 요소 비율 평균값에 대한 상기 j번째 수질 측정 센서의 수질 측정값에 대응하는 상기 스펙트럼 요소 비율의 비율을 획득하는 평균 스펙트럼 비율 획득부(700);
를 포함하되,
상기 오염 성분 패턴 비교부(800)는 S=(Rnk#1×Wk#1 +...+ Rnk#n×Wk#n) 로 정의되는 유사도 S를 획득하는 것을 특징으로 하는 다항목 수질 측정 시스템.
The method of claim 3,
The spectral component value corresponding to the water quality measurement value of the j th water quality sensor among the plurality of water quality measurement sensors in the reference pollution component spectrum is Sd # j and the water quality measurement value of the j th water quality sensor in the sample pollution component spectrum. When the corresponding spectral element value is Ss # j, a spectral element ratio acquisition unit for acquiring a spectral element ratio corresponding to the water quality measurement value of the j-th water quality measurement sensor where Rk # j = Sd # j / Ss # j ( 400);
When the number of the plurality of water quality measuring sensors is n, a spectral element ratio average value obtaining unit obtaining an spectral element ratio average value of Cs = (Rk # 1 + Rk # 2 + ... + Rk # n) / n ( 500);
A spectral ratio obtaining unit 600 for acquiring a ratio of spectral element values corresponding to the water quality measurement value of the j-th water quality measurement sensor among the reference pollution component spectra with respect to the spectral element ratio mean value where Wk # j = Sd # j / Cs. );
An average spectral ratio obtaining unit 700 for obtaining a ratio of the spectral element ratio corresponding to the water quality measurement value of the j-th water quality measurement sensor with respect to the spectral element ratio average value of Rnk # n = Rk # n / Cs;
Including,
The contaminant pattern comparison unit 800 obtains a similarity S defined by S = (Rnk # 1 × Wk # 1 + ... + Rnk # n × Wk # n). .
제4항에 있어서,
상기 오염 성분 패턴 비교부(800)는 상기 유사도 S가 특정값 이상인 경우 상기 기준 오염 성분 패턴이 상기 샘플 오염 성분 패턴과 유사한 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 다항목 수질 측정 시스템.The method of claim 4, wherein
The contamination component pattern comparison unit 800 determines that the reference contamination component pattern is similar to the sample contamination component pattern when the similarity S is greater than or equal to a specific value.
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