KR101039004B1 - 자동인식 기능 다항목 수질측정장치 및 이를 이용한 수처리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다항목 수질측정장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 하천, 호소, 상수도 등 모든 수질(pH, ORP, 전기전도도, 용존산소, Chlorine, 탁도 등)을 측정하여 측정된 값을 전송하도록 한 다항목 수질측정장치에 관한 것이다.
보다 구체적으로는 다수의 수질측정이 필요한 하천, 호소, 상수도 등에서 수질 측정항목이 필요한 사항을 하나 또는 둘 이상을 사용자의 필요에 맞게 선택하여 사용할 수 있는 수질측정시스템에 관한 것이다.
하나 또는 다수의 수질을 측정하는 센서 등이 연결되는 단일항목 수질 수집부와, 상기의 단일항목 수질수집부를 다수로 탈부착할 수 있는 구조를 갖는 외부케이스와, 상기의 단일항목 수질수집부를 자동으로 인식하는 측정항목 자동인식부가 부가되고, 상기 측정된 항목별 수질에 대한 수질데이터통합수집부와, 상기의 수질데이터통합수집부와 연동되어 단일항목 수질수집부의 제어부에 의하여 그 수질항목에 대한 자동제어기능을 하고, 상기의 제어부에 의하여 센서 등을 자동으로 청소하는 기능을 구비하며, 하나 또는 다수의 항목의 수집된 수질데이터를 보여주는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하여 선택형 다항목 수질측정시스템 및 그 측정방법을 제공하게 된다.
보다 구체적으로는 다수의 수질측정이 필요한 하천, 호소, 상수도 등에서 수질 측정항목이 필요한 사항을 하나 또는 둘 이상을 사용자의 필요에 맞게 선택하여 사용할 수 있는 수질측정시스템에 관한 것이다.
하나 또는 다수의 수질을 측정하는 센서 등이 연결되는 단일항목 수질 수집부와, 상기의 단일항목 수질수집부를 다수로 탈부착할 수 있는 구조를 갖는 외부케이스와, 상기의 단일항목 수질수집부를 자동으로 인식하는 측정항목 자동인식부가 부가되고, 상기 측정된 항목별 수질에 대한 수질데이터통합수집부와, 상기의 수질데이터통합수집부와 연동되어 단일항목 수질수집부의 제어부에 의하여 그 수질항목에 대한 자동제어기능을 하고, 상기의 제어부에 의하여 센서 등을 자동으로 청소하는 기능을 구비하며, 하나 또는 다수의 항목의 수집된 수질데이터를 보여주는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하여 선택형 다항목 수질측정시스템 및 그 측정방법을 제공하게 된다.
Description
본 발명은 다항목 수질측정장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 하천, 호소, 상수도 등 모든 수질(pH, ORP, 전기전도도, 용존산소, Chlorine, 탁도 등)을 측정하여 측정된 값을 전송하도록 한 다항목 수질측정장치에 관한 것이다.
보다 구체적으로는 다수의 수질측정이 필요한 하천, 호소, 상수도 등에서 수질 측정항목이 필요한 사항을 하나 또는 둘 이상을 사용자의 필요에 맞게 선택하여 사용할 수 있는 수질측정시스템에 관한 것이다.
최근 사람들의 환경에 대한 인식이 증대되고 있고, 특히 수질오염에 대한 관심이 급격히 높아지고 있다. 물의 오염 여부를 판단하고, 오염된 물을 처리하고, 그리고 물의 오염을 방지하기 위한 대책을 수립하기 위한 첫 단계가 수질을 분석하여 수질의 현황을 파악하는 것이다.
상기와 같은 필요성에 의하여, 현재 다양한 종류의 수질분석장치가 개발되어 물의 온도, 전기 전도도, 탁도, 잔류염소, COD, 용존산소, 염도, 산도(pH) 등의 수질항목을 측정하고 있다. 특히 최근에는 상기한 여러 가지 수질항목을 동시에 측정하거나, 또는 동일한 수질항목을 다수의 위치에서 동시에 측정할 수 있는 다채널 수질분석장치가 개발되어 능률적으로 수질을 분석할 수 있다.
좀 더 상세히 설명하면, 종래의 수질 측정 장치에는 2가지 유형이 있는데, 첫째는 단일 항목만 측정할 수 있는 개별 측정기와 둘째는 2개 이상의 측정항목이 고정되어 있는 다항목 측정기로 구분할 수 있었다. 상기 첫 번째 경우는 측정하고자 하는 여러 가지 항목에 대하여 개별적으로 측정기를 설치해야 하는 공간적인 문제점이 있으며, 또한 pH, 전기전도도, 용존산소의 경우 온도의 영향을 많이 받는 수질 항목은 개별적 측정기를 사용할 경우 각각의 온도 센서를 필요로 하는 단점이 있다. 두 번째의 경우는 측정하고자 하는 항목이 고정되어서 설치 후 측정하고자 하는 항목 변경이 불가능한 단점이 있으며, 종래의 다항목 측정기의 대부분 외국의 기술로 제작되어 판매되는 것으로, 이상발생 및 고장으로 인한 수리가 어려운 점이 있다.
이와 같은 이유로 다항목의 수질을 측정하고자 할 때 단일 항목 수질측정 장비를 여러개 조합하여 사용하는 문제점을 해결하고, 외국제품의 경우처럼 측정항목을 교환하거나 변경할 수 없는 다항목 측정기를 사용함으로써 발생되는 불편함을 해결할 수 있는 자동인식 다항목 수질측정장치가 절실히 요구되는 사항이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 이루어진 것으로 측정부에 온도, pH, 전기전도도, 용존산소, 잔류염소, 탁도 등의 수질을 측정할 수 있는 단일항목 수질 수집부를 개별적으로 제작하고 사용자가 필요에 따라 원하는 항목을 삽입할 경우 측정항목에 대하여 본체에서 자동인식으로 인식하고 디스플레이해줌으로써 사용자가 측정하고자 하는 항목을 자유자재로 변경할 수 있는 시스템을 제공하고자 한다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해,
하나 또는 다수의 수질을 측정하는 센서 등이 연결되는 단일항목 수질 수집부와, 상기의 단일항목 수질수집부를 다수로 탈부착할 수 있는 구조를 갖는 외부케이스와, 상기의 단일항목 수질수집부를 자동으로 인식하는 측정항목 자동인식부가 부가되고, 상기 측정된 항목별 수질에 대한 수질데이터통합수집부와, 상기의 수질데이터통합수집부와 연동되어 단일항목 수질수집부의 제어부에 의하여 그 수질에 대한 자동제어기능을 하고, 상기의 제어부에 의하여 센서 등을 자동으로 청소하는 기능을 구비하며, 하나 또는 다수의 항목의 수집된 수질데이터를 보여주는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선택형 다항목 수질측정시스템을 제공한다.
본 발명은 온도, pH, 탁도, 잔류염소, 용존산소, 전기전도도 등의 단일항목 수질수집부를 수질측정시스템 본체에서 자동인식함으로써 획일화된 항목이 아닌 현장에 맞는 항목을 측정할 수 있으므로 어떠한 조건에서도 임의로 수질측정 항목을 설정할 수 있는 특별한 효과가 있다.
또한 본 발명은 어떤 특정의 장소 예컨대, 정수처리장, 하수처리장, 호수, 호소, 하천, 댐 등의 각각의 수질측정항목에 대한 특성이 다른 장소에 필요한 수질측정항목을 사용자의 필요에 따라 매우 쉽고 간편하게 선택하고 교환하여 측정할 수 있는 유리한 효과가 있다.
이와 더불어, 본 발명은 측정된 각각의 수질항목에 대한 분석, 해석, 평가 및 이에 대한 종합처리를 통하여 각각의 수질항목에 대한 처리장치를 제어하는 기능을 전달함으로써 자동적으로 처리대상수의 수질을 조정하고 제어하는 효과를 나타낸다.
그리고, 각각의 단일항목 수질수집부에 연결된 개별적 항목의 측정기구의 센서 등의 자동세척기능을 구비하여 번거롭고 시간이 많이 드는 세척과정을 개선하는 현저한 효과를 나타내고 이에 따라 대상 수질의 지속적이고 안정적인 측정이 가능하게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명 실시의 일예에 따른 선택형 다항목 수질측정시스템.
도 2는 본 발명 실시의 일예에 따른 선택형 다항목 수질측정시스템에서 측정이 필요한 항목의 단일항목 수질수집부가 탑재된 형태.
도 3은 사용자가 필요로 하는 수질측정항목의 단일항목 수질수집부가 센서 등에 연결된 형태.
도 4는 본 발명 실시의 일예에 따른 선택형 다항목 수질측정시스템의 디스플레이부를 포함한 수질데이터통합처리부.
도 2는 본 발명 실시의 일예에 따른 선택형 다항목 수질측정시스템에서 측정이 필요한 항목의 단일항목 수질수집부가 탑재된 형태.
도 3은 사용자가 필요로 하는 수질측정항목의 단일항목 수질수집부가 센서 등에 연결된 형태.
도 4는 본 발명 실시의 일예에 따른 선택형 다항목 수질측정시스템의 디스플레이부를 포함한 수질데이터통합처리부.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 자동인식이 가능한 선택형 다항목 수질측정시스템으로, 수질항목별에 맞는 수질제어기능을 구비하고 수질측정기의 자동세척이 가능한 구성을 포함한 수질측정시스템을 의미하며 이와 같은 방법에 의한 수질측정방법을 제공한다.
본 발명은 외부케이스(10)와,
외부케이스에 탈부착이 가능한 수질을 측정하는 센서(20) 등이 연결되는 단일항목 수질수집부(30)와,
외부케이스에 삽입 부착된 단일항목 수질수집부에 대하여 어떤 측정항목인지를 자동으로 인식하는 측정항목 자동인식부(40)와,
수질수집부에서 인식한 데이터를 측정항목 자동인식부에서 인식한 대로 인지하고 측정된 단일 항목 수질데이터를 통합적으로 수집, 해석, 연산 등을 처리하는 수질데이터통합처리부(50)와,
수집된 통합수질데이터를 보여주는 디스플레이부(60)와,
본 발명의 자동인식 선택형 다항목 수질측정시스템의 전원을 공급해주는 전원공급부(70)가 기본적으로 구성되어 있다.
본 발명의 외부케이스는 통상적인 어떤 장치의 외부케이스를 의미한다. 다만 외부케이스는 단일항목 수질수집부가 삽입 또는 부착할 수 있는 구조를 갖는 특성을 가지고 있으며, 단일항목 수질수집부를 하나 또는 다수를 수용할 수 있는 구조를 갖고 있다.
이런 특성으로 인하여 측정하고자 하는 수질항목을 여러 개로 할 수 있으며, 또한 측정하고자 하는 수질항목에 대한 수질수집부를 여러 개로 선택하여 외부케이스에 삽입 또는 부착할 수 있게 된다.
또한 동일한 수질항목에 대한 수질수집부를 여러 개 수용할 수 있어 다른 샘플들에 대한 동일한 수질항목을 동시에 측정할 수 있는 효과를 발휘하게 된다.
외부케이스에 탈부착이 가능한 수질을 측정하는 센서 등이 연결되는 단일항목 수질수집부는 다음과 같이 구성된다.
단일항목 수질수집부는 상기한 바와 같이 온도, pH, 탁도, 용존산소, 잔류염소, 질산성질소, 전기전도도 등의 수질항목을 탐지할 수 있는 센서 등이 연결될 수 있는 구조로 이루어져 있다. 또한 각각의 센서 등에서 탐지한 데이타를 각각의 수질측정항목에 맞도록 인식, 해석, 검량, 측정할 수 있는 프로그램이 탑재되어 있다.
예컨대, 대부분의 수질측정항목은 전기전도도를 통하여 그 농도를 측정하게 되는데 각각의 수질측정항목별로 전기전도도에 따른 검량선의 구조가 다르게 형성된다. 즉, 선형, 곡선형, log scale 형 등 다양하게 나타날 수 있는데, 따라서 각각의 수질측정항목에 대한 검량선을 작성하기 위해서는 이미 그 수질항목에 대한 농도별, 샘플별, 방해성분에 대한 오차 등을 고려하여 미리 프로그램되어 있어야 한다. 이러한 프로그램은 통상의 컴퓨터 프로그램으로 구현할 수 있다.
하나의 예로 DO 측정기의 경우 용매의 역할을 하는 전해액에 음극과 양극에 해당하는 각각의 금속을 담구고 앞부분을 산소가 통할 수 있는 얇은 격막(Membrane)으로 막으면 산소가 통과하여 들어왔을때 화학반응으로 인해 기전력이 발생하게 된다. 이 기전력을 계량화하여 용존산소의 농도를 측정하게 되는데 이렇게 기전력의 계량화에 필요한 기능과 구조는 DO에 대한 단일항목 수질수집부에 포함되어 구성되어 있다.
또한 다른 예로 pH 측정기의 경우,유리전극(Glass Electrode)과 비교전극(Reference Electrode)이 필요하며, 이 두 전극사이에서 발생하는 전위차(Potential)를 전압계로 측정함으로써 pH값을 얻을 수 있다. 이와 같은 전위차에 대한 해석을 통하여 pH값을 구할 수가 있고, 이렇게 전위차에 대한 계량화에 필요한 기능과 구조는 상기한 pH에 대한 단일항목 수질수집부에 포함되어 구성되어 있다.
따라서 본 발명의 단일항목 수질수집부는 상기와 같은 이유로 각각의 수질측정항목에 대한 측정기준이 프로그램되어 탑재되어 있는 chip, 전자회로 또는 반도체회로가 포함되어 구성되어 있다.
그리고, 본 발명의 단일항목 수질수집부는 각각의 수질항목 측정에 대한 온도, 압력, 염분, 방해물질 등에 대한 교정 및 보정을 할 수 있는 기능이 구성되어 있다. 또한 이런 교정 및 보정을 할 수 있는 기능은 아래에서 설명할 장치제어부와 연동되어 있어 간단하고 쉽게 교정 및 보정을 수행할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 단일항목 수질수집부는 상기한 측정항목 자동인식부에서 이 수질수집부가 어떠한 수질측정항목을 인식하고 있는지 알 수 있도록 정보를 주는 수질항목전달부를 포함하여 구성할 수 있다.
그리고, 단일항목 수질수집부는 측정된 수질의 조정을 위하여 아래에서 설명할 수질데이터통합처리부의 수질의 자동 조절 기능을 수행하기 위한 제어부를 포함하여 구성된다.
수질데이터통합처리부는 각각의 단일항목 수질수집부에서 전달한 수질 정보를 인식, 해석, 판단하여 수처리의 구동장치에 전달할 명령을 수행할 수 있는데 단일항목 수질수집부의 제어부를 통하여 그 명령을 전달하게 하는 것이다.
따라서 이와 같은 수질 제어 구동시스템은 사용자의 필요에 따라 다양한 방식으로도 구현할 수 있음은 물론이다. 따라서 사용자의 필요에 따라 relay(계전기) 시스템으로 구동하는 것이 바람직할 수 있다.
측정항목 자동인식부는 수질항목전달부에서 전송하는 정보를 통하여 이 수질수집부가 어떠한 수질측정항목을 측정하여 데이터를 보내는지를 알게 해주는 기능을 한다.
외부케이스에 삽입 부착된 단일항목 수질수집부에 대하여 어떤 측정항목인지를 자동으로 인식하는 상기한 측정항목 자동인식부의 기능은 다음과 같다.
측정항목 자동인식부는 앞서 언급한 바와 같이 어떤 수질측정항목의 수질수집부에서 전달한 정보를 자동으로 인식하여 다음에서 설명할 수질데이타통합처리부가 측정된 수질항목을 자동으로 자료를 처리할 수 있도록 자료를 전달해 주는 기능을 수행하는 것을 포함한다.
즉, 어떤 측정된 수질항목에 대하여 그 측정된 수질항목이 무엇인지를 자동으로 인식하게 하는 기능을 갖는 수단 또는 장치를 의미한다.
본 발명은 측정을 필요로 하는 여러 개의 수질측정항목을 사용자의 요구 또는 편의에 따라 다양하게 선택하여 여러 수질항목을 측정할 수 있는 수질측정시스템인 것으로 상기한 단일항목 수질수집부를 다양한 방식 또는 다양한 개수로 외부케이스에 장치한다고 하더라도 그 장치된 단일항목 수질수집부가 무엇을 측정하는 것 인지를 자동으로 인식하게 하는 것이다.
이런 작용에 의하여 외부케이스의 특정한 부분에 그 특정된 항목의 수질수집부를 삽입 부착하여야 하는 것이 아니라 외부케이스의 그 어떤 부분이라도 수질수집부를 장치할 수 있는 공간에 단일항목 수질수집부를 삽입부착하면 자동적으로 그 수질수집부가 어떤 수질항목에 대한 수질수집부인지 인식할 수 있도록 만들어 주는 것이다.
더불어서, 다항목 수질측정시스템이라고 하여 모두 다른 항목의 수질수집부를 장착하여야 하는 것이 아니라, 외부케이스에 동일한 항목의 수질수집부를 여러 개 장착함으로써 동일한 측정 샘플뿐만 아니라 여러 개의 측정 샘플을 동시에 측정할 수 있는 기술적 특징을 보여준다.
이와 같이 측정항목 자동인식부는 외부케이스에 장착되는 단일항목 수질수집부가 어떤 수질항목에 대한 수질수집부인지 정확하게 인식하게 해 줌에 따라, 현재 측정되는 수질항목이 어떤 것이고 어떤 측정데이타를 전송할 것인지를 수질데이타통합처리부에 인식하게 해 줄 수 있어 그 측정데이터를 정확하게 해석, 분석 또는 평가를 할 수 있도록 해 준다.
측정항목 자동인식부는 어떤 단일항목 수질수집부가 외부케이스에 연결되었을 때 그 단일항목 수질수집부 자기만의 특징적인 개별적인 신호(전기적, 전자기적, 음파, 진동 등의 다양한 신호)를 발생하고 이를 본 발명의 수질데이타통합처리부에서 그 개별적인 신호를 인식하는 기능을 수행하여 그것이 어떤 수질항목에 대한 수질수집부인지를 알 수 있게 해 줄 수 있는 구성을 취하여 달성할 수 있다.
따라서 이와 같은 단일항목 수질수집부의 특징적인 자기만의 신호는 단일항목 수질수집부에 장치되어 있는 전자회로, 반도체회로 또는 chip 등에서 발생한다거나 또는 개별 단일항목 수질수집부의 물리적인 또는 화학적인 특성에 의한 신호로도 발생할 수 있다.
상기와 같이 발생한 단일항목 수질수집부의 자기만의 특징적인 신호를 수질데이터통합처리부에서 감지 또는 인식하여 그 단일항목 수질수집부에서 측정한 수질데이터를 인식, 해석, 분석 및 처리를 할 수 있게 된다.
상기의 측정항목 자동인식부에서 전송된 신호는 수질데이터통합처리부에서 인식하여 그 수질 측정 항목에 대한 정보를 정확하게 인식하고 그 데이터에 대한 해석, 분석 또는 평가 등의 절차를 진행할 수 있게 된다.
하나의 예로서, 단일항목 수질수집부에 고유코드가 내장되어 그 단일항목 수질수집부가 외부케이스에 연결되어 동작전원이 들어온 상태가 되면 단일항목 수질수집부가 결합되었다는 검지신호를 출력하게 된다.
이 검지신호에 의해 수질데이터 통합처리부는 어떤 단일항목 수질수집부가 장착되었다는 것을 인지하게 된다.
그리고 단일항목 수질수집부에는 상기의 약정된 고유코드의 신호를 출력하는 인터페이스회로부가 구성되어 있다. 수질데이터통합처리부는 상기의 인터페이스회로부에서 발생하는 신호를 인가받아 그 신호를 판독하는 마이크로프로세서를 구비하여 수질데이터통합처리부가 어떤 단일항목 수질수집부인지를 인식하게 되는 것이다.
수질데이터통합처리부는 하나 또는 여러 개의 단일항목 수질수집부에서 인식한 측정 데이터 정보를 받아 그 수질 측정항목에 맞는 다양한 데이터를 처리하는 부분을 의미한다.
수질데이터통합처리부는 하나 또는 여러 개의 측정된 수질 항목들에 대하여 각각의 수질항목에 대한 정보를 인식하고 그 인식된 정보를 통합적으로 처리하는 과정을 수행한다.
정보의 통합처리는 각각의 수질 측정항목에 대한 기준이 형성되어 있고 (예컨대, pH는 6.5~7.5가 기준이라는 등) 그 기준에 합당하게 수질이 유지되고 있는지 에 대한 평가를 할 수 있도록 운영되는 형태를 의미한다.
물론 상기한 수질 기준은 사용자의 편의에 따라 설정되어 있을 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 수질 항목에 대한 기준이 형성되어 있지 않은 경우는 측정된 데이터를 있는 그대로 표현하는 형태로 운용된다.
이와 같이 여러 항목에 대한 측정된 수질 데이터를 일목요연하게 또는 사용자의 필요에 따라 유용한 정보로 나타내 줄 수 있는 기능을 가진 것이 수질데이터통합처리부이다.
따라서 수질데이터통합처리부는 각각의 수질 항목에 대하여 분석, 해석 또는 평가의 과정을 수행할 수도 있다. 측정된 수질 항목에 대한 분석, 해석 또는 평가의 과정은 어떤 샘플에 대한 수질 측정 결과를 사용자가 종합적으로 인식할 수 있는 형태로 데이터를 가공하는 것을 의미하기도 한다. 측정된 수질항목의 데이터의 가공은 수질데이터통합처리부에 미리 설치된 컴퓨터 프로그램 등으로 가능하게 된다.
그리고 이 수질데이터통합처리부는 상기한 바와 같이 각각의 수질 항목에 대한 기준을 달성하게 하는 실질적인 구동 장치(operation device)와 연계되어 운영하는 시스템을 갖출 수가 있다.
예를 들어 pH의 기준을 6.5~7.5로 정해놓은 수처리 시스템에서 수처리된 샘플이 5.5로 인식되어진 경우 수처리 시스템의 pH 구동장치에 신호를 전달하여 pH 조정을 위한 구동을 취할 수 있게 해주는 것이다.
이와 같은 수질 제어 구동 시스템은 앞서 언급한 바처럼 사용자의 필요에 따라 다양한 방식으로 구현할 수 있음은 물론이다. 따라서 사용자의 필요에 따라 relay(계전기) 시스템으로 구동하는 것이 바람직할 수 있다.
그리고 이러한 수질 제어 구동 명령은 수질데이터통합처리부에서 직접 구동장치에 전달하여 구동장치를 작동하게 할 수 있다.
바람직하게는 단일항목 수질수집부에 수질 제어 구동 명령을 전달하여 단일항목 수질수집부의 제어부에서 수행하게 하는 것이 더 효율적이다. 그 이유는 단일항목 수질수집부는 자신이 측정할 수질항목에 관한 사항을 관장하는 것이며 이에 따라 단일항목 수질수집부에 자신의 수질측정항목에 대하여 조절 명령하도록 하는 것을 집중할 수 있기 때문이다.
이와 같은 수질의 자동 조정 시스템은 DO, pH, 온도, 탁도 등의 다양한 항목에 대한 조절기능을 하게 하는데 수질데이터통합처리부는 이들에 대한 기준을 세팅하게 되고 그 세팅된 기준과 실제로 측정된 수질과 비교 및 해석하여 자동적으로 구동 장치에 신호를 전달하여 수질을 조절할 수 있도록 운용할 수 있도록 해 주는 것이다.
위에서 언급한 바와 같이 수질에 대한 자동 제어 시스템은 단순한 수질 측정 장치의 범주를 넘어선 컨트롤러의 기능을 갖는 기술적 특징을 이루게 된다.
또한 수질데이터통합처리부는 각각의 수질항목에 대한 측정데이터를 인식하고 분석, 해석 또는 평가한 것을 디스플레이부로 전송하는 기능 및 데이터를 저장하는 자체 데이터 저장 기능을 구비할 수 있다.
데이터를 자체 저장하는 기능은 통상의 메모리카드 또는 칩이나 또는 USB와 같은 외부연결메모리저장장치를 연결해주는 기능을 갖는 것을 포함하는 개념을 의미한다.
디스플레이부로 전송하는 방식은 디스플레이부의 성질에 따라 다양하게 채용할 수 있다. 이러한 예로 디지털 신호(RS-232C, RS485)로 외부 출력이 가능함을 들 수 있다.
그리고, 본 발명은 또 다른 특징은 수질측정부의 센서(또는 probe, electrode 등) 등의 자동세척수단을 장착한 점이다.
수질측정부의 센서 등은 물의 샘플에 의하여 시간이 지나면 센서의 감도를 저하시키는 오염이 발생한다. 이러한 센서 등의 오염은 정확한 수질을 측정할 수 없게 만드는데 일반적으로 사용자가 수동적으로 센서 등을 청소하게 된다. 수동적인 센서 등의 청소는 연속적이고 정확한 수질 측정의 방해인자가 되는데 본 발명은 수질측정부의 센서 등의 자동세척을 하는 장치 또는 수단을 구성하여 수질측정의 방해인자를 제거한다.
자동세척수단은 센서 등을 일정한 시간단위로 자동적으로 세척도구 또는 세척수단을 이용하여 세척하는 기능을 갖는 것을 포함하는 개념이다. 일정한 시간단위로 자동세척하는 것은 일정한 타이머 기능을 갖춘 수단에 의하여 달성할 수 있음은 물론이다.
자동세척수단은 더 넓게는 상기한 수질데이터통합처리부에서 인식한 수질측정데이터를 기본으로 하여 분석, 해석 또는 평가한 수질항목에 대하여 세척도구 또는 세척수단에 세척명령을 발하고 이에 따라 자동적으로 센서 등을 세척하는 것을 포함하는 개념을 의미한다.
수질데이터통합처리부의 세척필요성 판단은 지속적으로 측정한 각각의 수질항목 데이터의 변화를 통하여 판단이 가능하며 이런 판단기능은 상기한 컴퓨터 프로그램에 의하여 구현될 수 있다.
또한 수질데이터통합처리부에서 판단한 세척에 관한 명령은 단일항목 수질수집부의 제어부에 전달하여 센서를 세척하라는 명령을 하게 할 수도 있다. 따라서 단일항목 수질수집부는 수질데이터통합처리부에서 전달한 센서 세척 명령을 센서세척장치에 보낼 수 있게 된다.
이와 같은 구성으로 여러 개의 단일항목 수질수집부의 센서가 적정하게 운영되도록 세척할 수 있는 효과가 발생한다.
디스플레이부는 상기한 바와 같이 수질데이터통합처리부에서 전송한 측정된 수질데이터 또는 수질데이터를 가공한 정보를 나타내 주는 기능을 하는 것을 의미한다. 그러므로 디스플레이부는 수치, 그래프, 그림 등을 나타내는 모니터 등을 포함하는 구조로 형성되어 있다.
그리고 디스플레이부는 용존산소(DO), pH, ORP, 전기전도도, 용존산소, Chlorine, 탁도 등의 실시간 측정 데이터를 직접 표시해 주기도 하고 상기한 측정 데이터를 이용한 해석, 분석 및 평가를 한 것을 표시해 주기도 한다.
이와 같은 디스플레이부는 측정하고자 하는 하천, 호소 또는 처리수 등의 샘플의 수질 상황을 정확히 나타내 줄 수가 있는 것이다.
본 발명은 또한 장치제어부가 부대로 설치되어 있을 수가 있어 디스플레이부 기능을 설정, 조정 또는 제어할 수 있고, 수질데이터통합처리부를 설정하거나 조정 또는 제어할 수 있는 기능을 제공할 수 있다. 또한 본 발명의 장치제어부는 수질데이터통합처리부와 연동되는 단일항목 수질수집부의 기능을 설정, 조정 또는 제어하도록 하는 구성을 취할 수도 있다.
이와 같은 장치제어부는 디스플레이부, 수질데이터통합처리부, 단일항목 수질수집부 등과 연계하여 사용자의 기기 운용 및 작동을 유연하게 하고 선택성을 높이 부여하여 매우 능동적인 선택적 자동인식기능을 갖춘 다항목 수질측정시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기와 같은 장치제어부는 원격에 의해 조정할 수 있는 기능이 되는 것을 포함하는 개념을 의미한다. 따라서 본 발명의 장치제어부는 온라인이나 오프라인 상으로 본 발명의 수질측정시스템을 연결하여 제어할 수가 있음을 의미한다. 따라서 온라인으로 디스플레이되는 것을 볼 수 있으며 장치제어부를 원격으로 조정할 수 있는 기능도 가능한 것이다.
온라인은 인터넷, 모바일 폰, 스마트 폰 등의 기능성 단말기 등을 포함하는 개념의 통신 수단을 의미하는 것이다. 이와 같은 이유로 원격에서 디스플레이되는 수질 상황을 볼 수가 있고, 또한 원격에서 각각의 수질처리장치에 명령을 전달하여 수질을 제어할 수 있는 기능을 제공하게 된다. 이러한 원격제어는 정보통신수단 또는/및 컴퓨터 프로그램 등으로 구현할 수 있다.
또한 본 발명의 구성요소 중 전원이 필요한 구성요소는 전원공급부에서 전원을 공급하게 된다. 전원의 공급형태는 통상의 공급형태인 교류, 직류 그 어떤 것도 사용이 가능하며 플러그형, 충전형, 배터리형 그 어떤 형태도 가능하다.
또한 본 발명은 발명의 효과에서 언급한 바와 같이 통상의 폐수 또는 정수를 처리하는 시스템에 상기한 본 발명의 선택형 다항목 수질측정시스템을 설치하여 폐수 또는 정수를 처리하는 수처리 시스템을 제공할 수 있다.
따라서 그 하나의 예로, 폐수 또는 정수를 처리하는 통상의 수처리 시스템에서, 하나 또는 다수의 수질을 측정하는 센서가 연결되는 단일항목 수질수집부와, 상기의 단일항목 수질수집부를 다수로 탈부착할 수 있는 구조를 갖는 외부케이스와, 상기 측정된 항목별 수질에 대한 수질데이터통합처리부와, 하나 또는 다수의 항목의 수집된 수질데이터를 보여주는 디스플레이부를 포함하는 선택형 다항목 수질측정시스템이 설치된 폐수 또는 정수를 처리하는 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 발명의 효과에서 언급한 바와 같이 통상의 폐수 또는 정수를 처리하는 시스템에 상기한 본 발명의 선택형 다항목 수질측정시스템을 설치하여 폐수 또는 정수를 처리하는 수처리 시스템을 제공할 수 있다.
따라서 그 하나의 예로, 폐수 또는 정수를 처리하는 통상의 수처리 시스템에서, 하나 또는 다수의 수질을 측정하는 센서가 연결되는 단일항목 수질수집부와, 상기의 단일항목 수질수집부를 다수로 탈부착할 수 있는 구조를 갖는 외부케이스와, 상기 측정된 항목별 수질에 대한 수질데이터통합처리부와, 하나 또는 다수의 항목의 수집된 수질데이터를 보여주는 디스플레이부를 포함하는 선택형 다항목 수질측정시스템이 설치된 폐수 또는 정수를 처리하는 시스템을 제공한다.
본 발명은 하수, 폐수 처리장 수질측정 기구 산업 및 정수 처리 수질측정기구 산업에 매우 유용한 발명이다.
또한 본 발명은 하천, 호소 등의 수질을 측정하는 기구 및 장치를 제조, 판매, 용역하는 산업에 매우 효과적인 발명이다.
더불어, 민간기업, 공기업, 관공서의 환경영향평가 및 환경계획 정책, 수립, 시행하는 산업에도 매우 유익한 발명이다.
10 : 외부케이스 20 : 센서 등
30 : 단일항목 수질수집부 40 : 측정항목 자동인식부
50 : 수질데이터통합처리부 60 : 디스플레이부
70 : 전원공급부
30 : 단일항목 수질수집부 40 : 측정항목 자동인식부
50 : 수질데이터통합처리부 60 : 디스플레이부
70 : 전원공급부
Claims (8)
- 수질을 측정하는 하나 또는 다수의 수질측정부의 센서와 연결된 하나 또는 다수의 단일항목 수질수집부와,
상기의 단일항목 수질수집부를 다수로 탈부착할 수 있는 구조를 갖는 외부케이스와,
단일항목 수질수집부에는 단일항목 수질수집부 고유의 전기적, 전자기적, 음파 또는 진동을 발생하는 전자회로, 반도체회로 또는 chip으로 구비되는 수질항목전달부를 구비하고,
상기 측정된 항목별 수질에 대한 데이터를 처리하는 수질데이터통합처리부와,
상기 수질데이터통합처리부에는 상기한 수질항목전달부에서 전달한 단일항목 수질수집부 고유의 전기적, 전자기적, 음파 또는 진동을 감지하는 수단을 구비하여 측정항목을 구분하는 기능을 수행하고,
하나 또는 다수의 항목의 수집된 수질데이터를 보여주는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선택형 다항목 수질측정시스템.
- 제1항에 있어서,
단일항목 수질수집부에는 고유코드가 내장된 인터페이스 회로부가 구성되어 검지신호를 출력하고,
수질데이터 통합처리부는 상기의 인터페이스 회로부에서 발생하는 검지신호를 인가 받아 그 신호를 판독하는 마이크로 프로세서를 구비하여 측정항목을 구분하는 기능을 수행하는 것에 특징이 있는 선택형 다항목 수질측정시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
수질측정부의 센서에는 단일항목 수질수집부의 제어부와 연동되는 세척수단을 구비한 것을 특징으로 하는 선택형 다항목 수질측정시스템.
- 제3항에 있어서,
단일항목 수질수집부는 수질측정항목에 대한 측정기준이 프로그램되어 탑재된 chip, 전자회로 또는 반도체회로가 구성되어 있어 각각의 수질측정항목에 대한 온도, 압력, 염분 또는 방해물질에 대한 교정 및 보정 기능을 수행하고,
디스플레이부, 수질데이터통합수집부 및 단일항목 수질수집부를 종합적으로 제어하는 장치제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동인식 기능 선택형 다항목 수질측정시스템.
- 제4항에 있어서,
수질데이터통합수집부에는 처리수에 대한 기설정된 각각의 수질항목을 조절하는 기능을 수행하는 실질적인 구동장치(operation device)와 연계된 수질제어구동시스템이 구비되어 각각의 수질항목에 대한 처리수의 수질을 조절하는 기능을 수행하는 것에 특징이 있는 자동인식 기능 선택형 다항목 수질측정시스템.
- 제5항에 있어서,
수질데이터통합수집부의 수질제어구동시스템은 단일항목수질수집부의 제어부에 수질제어 구동 명령을 전달하고 단일항목 수질수집부의 제어부는 이에 따라 기설정된 처리수의 기준에 따라 수질을 조절하는 기능이 있는 것에 특징이 있는 자동인식 기능 선택형 다항목 수질측정시스템.
- 제6항에 있어서,
단일항목 수질수집부의 제어부에 의한 수질조정수단은 relay(계전기) system인 것에 특징이 있는 자동인식 기능 선택형 다항목 수질측정시스템.
- 제4항에 있어서,
장치제어부는 온라인으로 제어되는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동인식 기능 선택형 다항목 수질측정시스템.
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