KR20240062337A - Iot를 이용한 스마트 수질측정시스템 - Google Patents

Iot를 이용한 스마트 수질측정시스템 Download PDF

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KR20240062337A
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박경모
최병정
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Abstract

본 발명은 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상수도에서 관리되는 물을 IOT기반을 통해 수질을 실시간 측정, 관리 및 점검하며, 상수에 의한 오염을 방지하여 정확한 수질 측정이 가능한 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 관한 것이다.

Description

IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템{Smart water quality measurement system using IoT}
본 발명은 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상수도에서 관리되는 물을 IOT기반을 통해 수질을 실시간 측정, 관리 및 점검하며, 상수에 의한 오염을 방지하여 정확한 수질 측정이 가능한 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 관한 것이다.
일반적으로 상수도는 관로, 그 밖의 공장물을 사용하여 원수나 정수를 공급하는 취수, 도수, 정수, 송수, 배수, 급수 등의 시설의 총체로 이루어져, 식용에 적합한 물을 공급한다.
따라서 상수도는 정화된 정수의 수질을 측정하여 수질의 오염을 방지하기 위해 수질측정시스템이 필수적으로 필요한 실정이다.
또한, 다수의 시설에서 수질측정 및 관리가 어려운 문제가 있어 사물인터넷 기반을 통해 사용자가 용이하게 관리할 수 있도록 기술이 개발되고 있다.
이에 따른 종래기술로, "사물인터넷 기반 지능형 염소설비 제어 시스템 및 방법"이 제시된 바 있다.
종래기술은 상수도 공급경로에 설치되어, 물의 잔류염소 농도 및 유량을 포함하는 복수의 수질에 관련된 항목들을 측정하여 측정값을 송신하는 스마트 측정기기, 상기 상수도 공급경로에 설치되어, 상기 상수도 공급경로에 소독제를 투입하는 염소설비, 및 상기 스마트 측정기기로부터 수신한 측정값에 기초하여 상수도 공급경로에서 잔류염소 감소속도를 예측하고, 예측된 잔류염소 감소속도에 기초하여 상기 염소설비의 소독제 투입량을 제어하는 메인서버를 포함하는, 사물인터넷 기반 지능형 염소설비 제어 시스템 및 방법을 제공한다.
즉, 종래기술은 스마트 측정기기는 상수도에 배치되어 물의 잔류염소 농도 및 유량을 측정하며, 네트워크를 통해 송수신하여 측정된 정보에 맞춰 염소설비를 가동하여 소독제를 투입할 수 있도록 이루어진다.
하지만, 스마트 측정기의 장기간 사용 시, 염소가 함유된 물에 의한 센서에 이물질 등의 다양한 환경적 요소에 의한 오작동에 의해 잘못 측정된 경우 해결할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 스마트 측정기의 오작동 발생을 감지할 수 없어, 신속한 유지관리가 어려우며, 이를 해결하기 위한 작업인력 및 시간이 소요되며, 상수도의 작업이 늦어지는 문제가 발생한다.
마지막으로 오작동 방지를 위해 주기적인 유지관리 시 시간 및 인력이 투입됨에 따라 과도한 비용이 발생하고 있다.
한국 등록특허 제10-2120968호(2020.06.03.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 상수도에서 관리 중인 물의 수질을 측정하여 관리자가 다양한 위치에서 실시간 모니터링을 통해 관리 및 확인할 수 있는 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상수도의 규모에 따라 물을 저장 및 공급하는 정수장, 저수지, 수원지 및 배수관 등에 따라 일정한 영역에 맞춰 설치하여 다수 개의 시설을 통합적으로 관리할 수 있는 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 측정된 수질데이터를 통해 오작동 데이터를 검출하여 와류 및 세제액을 통해 세정하여 통해 오염원을 제거하여 정확한 수질을 측정할 수 있는 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 세정시 와류 및 세제액을 통해 이물질 등을 용이하게 제거한 후, 외부로 배출하여 이물질 및 세제액이 상수도 물에 혼합되는 것을 방지할 수 있는 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 관한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상수도의 수질을 측정하여 사물인터넷을 통해 용이하게 유지관리하는 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 있어서, 상수도의 내부에 다수 개 배치되며, 수질을 측정하는 수질측정부가 내장된 측정수단과, 상기 측정수단의 다수 개 배치된 상태에서 일정 영역 내에서 수질데이터를 전달받아 송수신하는 통신서버와, 상기 통신서버를 통해 전달된 수질데이터를 기반으로 수질을 관리하는 제어부와, 상기 측정수단에 형성되며, 상기 제어부를 통해 오작동 여부를 판단하여 상기 수질측정부를 세정하는 세정수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 수질측정부는, 상수도에서 관리 중인 물의 데이터를 측정하는, 수질, 온도, pH, 탁도, 잔류염소 및 부가데이터를 측정하는 각 센서로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 측정수단은, 물이 유입 및 배출되는 유입구가 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부에서 유입된 물의 수질을 측정하는 상기 수질측정부가 결합되는 결합부재와, 상기 수질측정부를 통해 측정된 데이터를 상기 통신서버로 전달하는 수신부로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제어부는, 상기 통신서버 및 외부기기에서 데이터를 송수신하는 통신부와, 상기 통신서버에서 전달된 데이터를 저장하는 저장부와, 상기 저장부에 저장된 데이터를 이용하여 각 데이터에 따른 평균값과 측정 위치에 따른 데이터를 산출부와, 상시 산출부에서 산출된 데이터를 상기 통신부를 통해 내,외부에서 전달받아 표시 및 제어하는 디스플레이부와, 상기 산출부를 통해 측정된 데이터를 통해 상기 측정수단의 오작동을 검출하여 상기 세정수단을 작동시키는 작동부로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 세정수단은, 상기 하우징의 내부에 배치되며, 외부에서 공급된 소독액을 저장하여 상기 수질측정부로 분사하는 노즐이 형성된 저장용기와, 상기 하우징의 내부에 배치되며, 동력에 의해 회전하여 상기 유입구를 선택적으로 개폐하는 개폐부재와, 상기 저장용기와 상기 수질측정부 사이에 위치하도록 상기 하우징에 배치되며, 상기 저장용기에서 공급된 소독액과 물을 혼합하며, 와류를 발생시켜 상기 수질측정부를 세정하는 와류발생부재와, 상기 하우징에 연결되어 상기 소독액이 혼합된 물을 외부로 배출하는 배출호스로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 따르면, 상수도에서 관리 중인 물의 수질을 측정하여 관리자가 다양한 위치에서 실시간 모니터링을 통해 관리 및 확인할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 상수도의 규모에 따라 물을 저장 및 공급하는 정수장, 저수지, 수원지 및 배수관 등의 일정한 영역에 맞춰 다수 개의 측정수단과 통신서버가 하나의 구성으로 다수 개 설치하여 넓은 범위의 시설로 이동하는 물의 수질을 통합적으로 관리할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따르면, 측정된 수질데이터를 통해 오작동 데이터를 검출하여 세정수단을 통해 발생된 와류 및 세제액을 통해 세정하여 통해 수질측정부가 오염된 오염원을 제거하여 상기 수질측정부를 통해 정확한 수질을 측정할 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 따르면, 세정시 와류 및 세제액을 통해 이물질 등을 용이하게 제거한 후, 외부로 배출하여 이물질 및 세제액이 상수도 물에 혼합되는 것을 방지하는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 세정수단을 통해 세정 후, 측정된 수질데이터를 통해 고장 유무를 판단하여 관리자가 실시간으로 유지보수 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템을 도시한 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 측정수단을 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 세정수단의 작동상태를 도시한 개념도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 관하여 첨부된 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템을 도시한 개념도이며, 도 2는 본 발명에 따른 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 측정수단을 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 세정수단의 작동상태를 도시한 개념도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명은 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상수도에서 관리되는 물을 IOT기반을 통해 수질을 실시관 측정, 관리 및 점검하며, 상수에 의한 오염을 방지하여 정확한 수질 측정이 가능한 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 상수도의 수질을 특정하여 사물인터넷을 통해 용이하게 유지관리할 수 있도록 측정수단(10), 통신서버(20), 제어부(30) 및 세정수단(40)으로 구성된다.
상기 측정수단(10)은 상수도의 내부에 다수 개 배치되며, 수질을 측정하는 수질측정부(11)가 내장된다.
상기 통신서버(20)는 상기 측정수단(10)의 다수 개 배치된 상태에서 일정 영역 내에서 수질데이터를 전달받아 송수신한다.
상기 제어부(30)는 상기 통신서버(20)를 통해 전달된 수질데이터를 기반으로 수질을 관리한다.
상기 세정수단(40)은 상기 측정수단(10)에 형성되며, 상기 제어부(30)를 통해 오작동 여부를 판단하여 상기 수질측정부(11)를 세정한다.
이와 같이 상기 측정수단(10)을 통해 측정된 수질은 상기 통신서버(20)를 통해 상기 제어부(30)로 전송한다.
따라서 상기 제어부(30)는 전달받은 수질데이터를 사용자에게 제공하여 수질상태를 용이하게 측정할 수 있다.
또한, 상기 제어부(30)는 측정된 수질데이터 중, 다른 상기 측정수단(10)과 다른 수질데이터가 전송되면, 상기 세정수단(40)을 통해 상기 수질측정부(11)를 세정하여 정확한 수질데이터를 측정할 수 있도록 제어가 이루어진다.
이를 통해 상수도에서 측정된 수질데이터는 사물인터넷 등의 유, 무선 통신을 통하 상기 제어부(30)로 전달하여 메인서버, 스마트기기 등에서 관리자가 실시간으로 유지관리가 가능하다.
다음으로는 본 발명에 따른 각 구성에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
먼저, 상기 측정수단(10)은 상수도에 투입되어 물의 수질을 측정할 수 있도록 하우징(12), 결합부재(13) 및 수신부(15)로 이루어진다.
상기 하우징(12)은 물이 유입 및 배출되는 유입구(12a)가 형성된다.
이러한 상기 하우징(12)은 내부에 공간이 형성되며, 외측에 일정한 간격으로 다수 개의 상기 유입구(12a)가 형성되어 상수도에 저장된 물이 유입 및 배출될 수 있도록 이루어진다.
이때, 상기 하우징(12)의 외면에는 다양한 체결수단, 무게추, 와이어 및 부력체 등이 설치되어 상수도 내에서 안정적으로 배치한다.
여기서 체결수단은, 끼움결합, 자석 및 볼트, 너트 등의 다양한 구성 중 상수도의 내벽면에 안정적으로 고정한다.
또한, 무게추는 상기 하중의 하단에 설치되어 상수도의 내부에 무게를 통해 안정적으로 배치하여, 물의 흐름에 의해 임의로 이동하는 것을 방지한다.
그리고 부력체는 상기 하우징의 외부에 설치되어 상기 하우징이 수중 또는 수면에 부유할 수 있도록 이루어진다.
이와 같이 상기 하우징(12)은 체결수단, 무게추 및 부력체 등의 다양한 장치, 수단 중 어느 하나를 설치하여 상수도의 원하는 위치에 안정적으로 위치하여 수질을 측정할 수 있다.
상기 결합부재(13)는 상기 하우징(12)의 내부에서 유입된 물의 수질을 측정하는 상기 수질측정부(11)가 결합된다.
즉, 상기 결합부재(13)는 상기 하우징(12)의 내부에 안착되며, 일면에 상기 수질측정부(11)가 연결되는 다수 개의 연결홈(13a)이 형성된다.
여기서 다수 개의 상기 연결홈(13a)에는 상수도의 수질을 측정하는 각각의 상기 수질측정부(11)가 연결되어 다양한 환경에 맞춰 수질을 특정한다.
이때, 상기 수질측정부(11)는 상수도에서 관리 중인 물의 수질데이터를 측정하는, 수질, 온도, pH, 탁도, 잔류염소 및 부가데이터를 측정하는 각 센서로 이루어진다.
따라서 상수도의 수질데이터에 맞춰 측정하는 각 센서로 이루어진 상기 수질측정부(11)는 다수 개의 상기 연결홈(13a)에 설치되어 수질데이터를 취득할 수 있다.
아울러 상기 연결홈(13a)은 상기 수질측정부(11)의 결합시 상수도에 저장된 물이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 마감처리가 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 수신부(15)는 상기 수질측정부(11)를 통해 측정된 데이터를 상기 통신서버(20)로 전달한다.
이러한 상기 수신부(15)는 유, 무선으로 이루어져 실시간으로 측정된 데이터를 상기 통신서버(20)에 전송한다.
따라서 상기 수신부(15)가 유선으로 연결된 경우, 상기 통신서버(20)에서 인출되어 상기 하우징(12)의 내부로 삽입되어 상기 수질측정부(11)와 연결되는 통신선으로 구성된다.
또한, 상기 수신부(15)가 무선으로 연결된 경우, 상기 하우징(12)의 내부에서 상기 수질측정부(11)를 통해 측정된 데이터를 상기 통신서버(20)에 전달하는 수신기로 구성된다.
즉, 상기 수신부(15)는 유, 무선으로 이루어져 상기 수질측정부(11)를 통해 측정된 데이터를 상기 통신서버(20)에 전달한다.
이를 통해 다수 개의 상기 측정수단(10)은 상수도의 다양한 위치에 다수 개 배치되어 개별적으로 수질을 측정하며, 측정된 수질데이터를 유, 무선 통신을 통해 상기 통신서버(20)에 전달한다.
여기서 상기 하우징(12)은 상수도의 다양한 위치에 따라 벽면, 바닥면 또는 수중에 위치하여 수질을 측정한 후, 데이터를 상기 통신서버(20)로 전송한다.
다음으로 상기 통신서버(20)는 상기 측정수단(10)을 통해 전달된 수질데이터를 상기 제어부(30)로 송수신한다.
이러한 상기 통신서버(20)는 다수 개 배치되어 일정영역 내에 위치하는 상기 측정수단(10)의 수질데이터를 전달받아 상기 제어부로 전송한다.
따라서 상기 통신서버(20)는 사물인터넷 기반 설비와 네트워크를 통해 연결되어 데이터를 송수신한다.
이를 통해 상기 통신서버(20)는 상기 제어부(30)로 수질데이터를 전달하며, 상기 제어부(30)에 입력된 데이터에 맞춰 상기 측정수단(10)을 제어한다.
다음으로, 상기 제어부(30)는 상기 통신서버(20)를 통해 수질데이터를 전송받아 스마트기기, 디스플레이 등을 통해 사용자에게 제공한다.
이러한 상기 제어부(30)는 전송받은 수질데이터를 분류하여 사용자에게 제공하며, 상기 세정수단(40)을 관리할 수 있도록 통신부(31), 저장부(32), 산출부(33), 디스플레이부(34) 및 작동부(35)로 이루어진다.
상기 통신부(31)는 상기 통신서버(20) 및 외부기기에서 데이터를 송수신한다.
따라서 상기 통신부(31)는 상기 통신서버(20)와 송수신을 통해 수질데이터를 전송받고 사용자가 관리를 위해 입력한 데이터를 전달한다.
또한, 상기 통신부(31)는 외부기기와 송수신을 통해 수질데이터 및 관리 데이터를 송수신하여 실시간 관리가 이루어진다.
상기 저장부(32)는 상기 통신서버(20)에서 전달된 수질데이터를 저장한다.
즉, 상기 저장부(32)는 상기 통신서버(20)를 통해 전달된 상수도의 다양한 수질데이터를 저장하여 사용자가 관리할 수 있는 데이터베이스 등으로 이루어진다.
상기 산출부(33)는 상기 저장부(32)에 저장된 수질데이터를 이용하여 각 데이터에 따른 평균값과 측정 위치에 따른 데이터를 산출한다.
이러한 상기 산출부(33)는 물의 수질데이터를 산출 및 분류하여 사용자가 용이하게 인식할 수 있도록 다양한 데이터를 제공한다.
따라서 상기 산출부(33)는 각 상기 통신서버(20)를 통해 측정된 수질, 온도, pH, 탁도, 잔류염소 및 부가데이터를 평균정보와, 각 위치에 따른 정보를 각각 또는 복합적으로 표시하며, 다수의 상기 통신서버(20)를 통해 입력된 각 데이터를 관리자가 다양하게 확인할 수 있도록 산출하여 제공한다.
이를 통해 관리자는 상수도의 각 위치에 따른 상기 측정수단(10)을 통해 측정된 수질, 온도, pH, 탁도, 잔류염소 및 부가데이터의 각각의 정보, 전체 구역의 평균 정보 등을 용이하게 확인할 수 있도록 제공한다.
상기 디스플레이부(34)는 상시 산출부(33)에서 산출된 수질데이터를 상기 통신부(31)를 통해 내, 외부에서 전달받아 표시 및 제어한다.
따라서 상기 디스플레이부(34)는 관제실 등에 설치되어 관리자 및 사용자 등이 원활하게 정보를 확인할 수 있는 위치에서 디스플레이 및 제어장치를 구비하여 용이하게 관리할 수 있도록 이루어진다.
또한, 상기 디스플레이부(34)는 관리자 및 사용자가 휴대할 수 있는 스마트기기 등에 데이터를 전송하여 다양한 위치에서 실시간 관리가 가능하게 이루어진다.
이때, 상기 디스플레이부에는 상기 통신부와 연동되어 데이터를 송수신하는 스마트기기 및 제어장치 등의 외부장치가 포함된다.
이와 같이 상기 디스플레이부(34)는 관리자 및 사용자가 관제실 및 이동하면서 실시간으로 확인이 가능하다.
상기 작동부(35)는 상기 산출부(33)를 통해 측정된 데이터를 통해 상기 측정수단(10)의 오작동을 검출하여 상기 세정수단(40)을 작동시킨다.
즉, 상기 작동부(35)는 상기 산출부(33)에서 측정된 수질데이터 중 평균값 또는 설정범위를 벗어난 데이터를 감지하며, 이 테이터를 전송한 상기 측정수단(10)의 오작동을 판단한다.
따라서 상기 작동부(35)는 상기 측정수단(10)의 오작동이 판단되면, 오작동이 발생된 상기 측정수단(10)에 구비된 상기 세정수단(40)을 작동시킨다.
이때, 상기 작동부(35)는 상기 세정수단(40)을 통해 세정한 후 측정된 데이터가 오작동이 발생된 경우, 고장상태로 판단하여 실시간으로 관리자에게 전달한다.
이를 통해 상기 작동부(35)는 상기 측정수단(10)이 이물질 등에 의해 측정이 잘못된 경우, 세정하여 정확한 측정이 가능하도록 제어하되, 상기 수질측정부(11)의 고장 발생시 이를 실시간으로 확인하여 관리자에게 전달할 수 있다.
이와 같이 상기 제어부(30)는 상기 통신서버(20)를 통해 전송된 각종 수질데이터를 기반으로 관리자가 관제실 또는 스마트기기 등을 통해 다양한 위치에서 상수도의 수질을 관리할 수 있도록 측정된 데이터를 용이하게 확인할 수 있도록 사물인터넷 기반 네트워크를 통해 관리가 이루어진다.
또한, 상기 측정수단(10)의 오작동 시 이물질 등을 제거하여 원활한 유지관리가 가능하다.
다음으로, 상기 세정수단(40)은 상기 측정수단(10)에 구비되어 상기 수질측정부(11)에 흡착된 이물질 등을 세정할 수 있도록 저장용기(41), 개폐부재(42), 와류발생부재(43) 및 배출호스(44)로 이루어진다.
상기 저장용기(41)는 상기 하우징(12)의 내부에 배치되며, 외부에서 공급된 소독액을 저장하여 상기 수질측정부(11)로 분사하는 노즐(41a)이 형성된다.
이러한 상기 저장용기(41)는 상기 하우징(12)의 내부에 배치되되, 상기 수질측정부(11)와 마주하여 상기 수질측정부(11)와 상기 저장용기(41) 사이로 물이 유입 및 배출될 수 있도록 이루어진다.
이때, 상기 저장용기(41)의 일면에는 상기 노즐(41a)이 형성되어 내부에 저장된 소독액을 상기 수질측정부(11)를 향해 분사할 수 있도록 이루어진다.
여기서 소독액은 상수도 물에 혼합된 다양한 소독약품 및 물에서 발생되는 이물질 등을 제거 및 세정할 수 있는 소독, 세척 등을 위한 약품, 세제 등으로 이루어진다.
또한, 상기 저장용기(41)는 내부에 소독액이 저장되되, 상기 저장용기(41)에 별도의 연결호스를 연결하여 외부에서 소독액을 공급할 수 있도록 이루어질 수 있다.
상기 개폐부재(42)는 상기 하우징(12)의 내부에 배치되며, 동력에 의해 회전하여 상기 유입구(12a)를 선택적으로 개폐한다.
이러한 상기 개폐부재(42)는 상기 유입구(12a)를 통해 유입되는 물을 선택적으로 차단할 수 있도록 막음판(42a)과, 회전모터(42b)로 이루어진다.
상기 막음판(42a)은 상기 하우징(12)의 내부에 회동 가능하게 배치되며, 상기 유입구와 연동되는 공급홈(42c)이 형성된다.
즉, 상기 막음판(42a)의 외면에는 상기 하우징(12)의 내면과 밀착되어 물이 유입되지 않도록 실링, 패킹이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 회전모터(42b)는 상기 하우징(12)의 내부에 배치되어 상기 막음판(42a)을 회전시켜 상기 공급홈(42c)과 상기 유입구(12a)를 연동 또는 이탈시켜 물의 유입 및 배출을 선택적으로 차단할 수 있다.
이를 통해 상개 개폐부재(42)의 회동에 의해 상수도에 저장된 물이 상기 하우징(12)의 내부로 순환되거나, 차단할 수 있다.
상기 와류발생부재(43)는 상기 저장용기(41)와 상기 수질측정부(11) 사이에 위치하도록 상기 하우징(12)에 배치되며, 상기 저장용기(41)에서 공급된 소독액과 물을 혼합하며, 와류를 발생시켜 상기 수질측정부(11)를 세정한다.
이러한 상기 와류발생부재(43)는 팬, 날개 등을 통해 상기 하우징(12)의 내부에 저장된 물에 와류를 발생시킨다.
따라서 상기 와류발생부재(43)는 상기 수질측정부(11)의 반대편에 위치하여, 저장된 물에 와류를 발생시켜 상기 수질측정부(11)에 흡착된 이물질을 제거한다.
상기 배출호스(44)는 상기 하우징(12)에 연결되어 소독액이 혼합된 물을 외부로 배출한다.
따라서 상기 배출호스(44)는 상기 하우징(12)에 연결되며, 소독액이 함유된 물을 흡입하여 외부로 배출시켜 소독액이 상수도의 물과 혼합되는 것을 방지한다.
이와 같이 상기 세정수단(40)은 상기 수질측정부(11)에 흡착된 이물질 등을 제거하여 물의 수질을 정확히 측정할 수 있으며, 오작동을 방지할 수 있다.
다음으로는 본 발명에 따른 작동상태에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 각 구성을 통해 상수도의 수질을 측정하여 사물인터넷 기반 네트워크를 통해 관리자가 다양한 위치에서 실시간으로 관리할 수 있다.
이를 위해 상수도에 정화된 물을 저장하는 정수장, 저수지, 수원지 등의 구획된 위치에 따라 일정한 간격으로 다수 개의 상기 측정수단(10)을 배치하며, 상기 측정수단(10)은 상기 통신서버(20)와 연결된다.
이때, 저수지 및 수원지는 규모에 따라 일정한 영역으로 나누어 다수 개의 상기 측정수단(10)과 상기 통신서버를 하나의 구성으로 영역에 맞춰 설치하며, 정수장은 구획된 각 영역에 맞춰 다수 개의 상기 측정수단(10)과 상기 통신서버(20)를 설치한다.
즉, 상기 측정수단(10)은 다수 개가 하나의 상기 통신서버(20)와 연결되되, 상기 저수지, 수원지 및 정수장의 영역 및 공간에 맞춰 다수 개 배치하여 수질을 측정한다.
따라서 상기 측정수단(10)에서 측정된 수질데이터는 상기 통신서버(20)를 통해 상기 제어부(30)로 수질데이터를 전달한다.
그리고 상기 제어부(30)는 전달받은 수질데이터를 통해 상기 측정수단(10)의 영역에 맞춰 수질데이터를 평균, 각 영역에 따라 수질, 온도, pH, 탁도, 잔류염소 및 부가데이터를 산출한다.
이때, 부가데이터로는 센서 등을 통해 물의 필요한 성분을 측정하는 다양한 데이터로 이루어진다.
이렇게 산출된 데이터는 유, 무선 통신을 통해 상기 디스플레이부(34) 등을 통해 관리자 및 사용자가 다양한 위치에서 실시간으로 확인 및 관리할 수 있도록 이루어진다.
이를 통해 상수도에서 관리 중의 물의 수질을 용이하게 관리 및 확인할 수 있다.
그리고 상기 작동부(35)는 인접한 위치에서 상기 측정수단(10)을 통해 산출된 수질데이터 중, 평균값 또는 오차범위를 벗어난 경우, 상기 측정수단(10)의 오작동을 판단할 수 있다.
이렇게 오작동이 판단된 상기 측정수단(10)은 상기 세정수단(40)을 통해 상기 수질측정부(11)를 세정하여 정확한 측정이 이루어진다.
따라서 상기 세정수단(40)은 상기 작동부(35)를 통해 작동이 이루어지면, 상기 개폐부재(42)가 상기 유입구(12a)를 폐쇄하여 상수도의 물이 유입되는 것을 차단한다.
그리고 상기 저장용기(41)에서 소독액을 분사하면서, 상기 와류발생부재(43)가 작동하여 상기 하우징(12) 내에 수용된 물에 와류를 발생시킨다.
여기서 상기 와류발생부재(43)는 일방향 또는 정, 역 방향 회전을 통해 다양한 와류를 발생시킬 수 있다.
또한, 소독액은 와류를 통해 용이하게 혼합되어 소독액 및 와류를 통해 상기 수질측정부(11)에 잔류하는 이물질 등을 제거한다.
그리고 소독액이 함유된 물은 상기 배출호스(44)를 통해 외부로 배출하여 상수도에 저장된 물과 혼합되는 것을 방지한다.
이때, 상기 배출호스(44)를 통해 물의 흡입 시, 상기 개폐부재(42)는 흡입속도에 맞춰 개방되어 상수도 물이 유입되어 원활하게 상기 하우징(12) 내의 물을 흡입할 수 있도록 이루어진다.
또한, 상기 세정수단(40)을 통해 세정 후, 측정된 수질데이터가 평균값 또는 인접한 상기 측정수단에서 측정된 수질데이터의 설정범위를 벗어난 경우 고장으로 판단하여 유지보수할 수 있도록 관리자에게 전달하며, 수질데이터를 유지보수 전까지 보류하는 것이 바람직하다.
이와 같이 상수도에서 관리 중인 물의 수질데이터를 측정하여 관리자가 용이하게 관리 및 확인할 수 있도록 사물인터넷 기반 네트워크를 통해 용이하게 이루어진다.
또한, 수질데이터 중 오작동을 판단 세정을 통해 정상작동이 가능하도록 유지관리가 가능하며, 오작동으로 측정된 수질데이터를 제외하여 원활한 수질 관리가 가능하다.
이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
10: 측정수단 11: 수질측정부 12: 하우징
12a: 유입구 13: 결합부재
13a: 연결홈 14: 수신부
20: 통신서버
30: 제어부 31: 통신부 32: 저장부
33: 산출부 34: 디스플레이부
35: 작동부
40: 세정수단 41: 저장용기 41a: 노즐
42: 개폐부재 42a: 막음판
42b: 회전모터 42c: 공급홈
43: 와류발생부재 44: 배출호스

Claims (5)

  1. 상수도의 수질을 측정하여 사물인터넷을 통해 용이하게 유지관리하는 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템에 있어서,
    상수도의 내부에 다수 개 배치되며, 수질을 측정하는 수질측정부(11)가 내장된 측정수단(10)과,
    상기 측정수단(10)의 다수 개 배치된 상태에서 일정 영역 내에서 수질데이터를 전달받아 송수신하는 통신서버(20)와,
    상기 통신서버(20)를 통해 전달된 수질데이터를 기반으로 수질을 관리하는 제어부와,
    상기 측정수단(10)에 형성되며, 상기 제어부를 통해 오작동 여부를 판단하여 상기 수질측정부(11)를 세정하는 세정수단(40)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수질측정부(11)는,
    상수도에서 관리 중인 물의 데이터를 측정하는, 수질, 온도, pH, 탁도, 잔류염소 및 부가데이터를 측정하는 각 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 측정수단(10)은,
    물이 유입 및 배출되는 유입구(12a)가 형성된 하우징(12)과,
    상기 하우징(12)의 내부에서 유입된 물의 수질을 측정하는 상기 수질측정부(11)가 결합되는 결합부재(13)와,
    상기 수질측정부(11)를 통해 측정된 데이터를 상기 통신서버(20)로 전달하는 수신부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(30)는,
    상기 통신서버(20) 및 외부기기에서 데이터를 송수신하는 통신부(31)와,
    상기 통신서버(20)에서 전달된 데이터를 저장하는 저장부(32)와,
    상기 저장부(32)에 저장된 데이터를 이용하여 각 데이터에 따른 평균값과 측정 위치에 따른 데이터를 산출부(33)와,
    상시 산출부(33)에서 산출된 데이터를 상기 통신부(31)를 통해 내,외부에서 전달받아 표시 및 제어하는 디스플레이부(34)와,
    상기 산출부(33)를 통해 측정된 데이터를 통해 상기 측정수단(10)의 오작동을 검출하여 상기 세정수단(40)을 작동시키는 작동부(35)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 세정수단(40)은,
    상기 하우징(12)의 내부에 배치되며, 외부에서 공급된 소독액을 저장하여 상기 수질측정부로 분사하는 노즐(41a)이 형성된 저장용기(41)와,
    상기 하우징(12)의 내부에 배치되며, 동력에 의해 회전하여 상기 유입구(12a)를 선택적으로 개폐하는 개폐부재(42)와,
    상기 저장용기(41)와 상기 수질측정부(11) 사이에 위치하도록 상기 하우징(12)에 배치되며, 상기 저장용기(41)에서 공급된 소독액과 물을 혼합하며, 와류를 발생시켜 상기 수질측정부(11)를 세정하는 와류발생부재(43)와,
    상기 하우징(12)에 연결되어 소독액이 혼합된 물을 외부로 배출하는 배출호스(44)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 IOT를 이용한 스마트 수질측정시스템.
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