KR102642565B1 - IoT-based robotic floats remover for water treatment facilities and a method of removing floats from water treatment facilities using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기 및 이를 이용한 수처리 시설의 부유물 제거 방법에 관한 것으로, 수위의 높낮이 등 상황에 관계없이 부유물(스컴)을 제거 할 수 있고, 수처리 시설의 전영역을 자유롭고 능동적으로 주행하면서 부유물을 회수 제거하며 또한 부유물의 상태와 제거 작업 등을 원격에서 모니터링하고 제어하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기는, 수처리 시설에 부유하는 선체(10)와; 상기 선체에 설치되며 상기 수처리 시설에 저장된 물의 수면에서 부유물을 감지하는 부유물 센서(20)와; 상기 선체를 이동시키는 주행수단(30)과; 상기 주행수단을 제어하는 제어수단과; 상기 부유물 센서와 주행수단 및 제어수단에 전원을 공급하는 전원부(40)를 포함하고, 상기 제어수단은 상기 부유물 센서의 감지 결과를 근거로 하여 상기 주행수단을 제어하여 상기 선체를 상기 부유물이 있는 곳으로 이동시켜 상기 부유물을 상기 선체의 회수공간에 회수한다.The present invention relates to an IoT-based intelligent floating matter remover for water treatment facilities and a method for removing suspended matter from water treatment facilities using the same. It can remove suspended matter (scum) regardless of the situation, such as the height of the water level, and freely and actively controls all areas of the water treatment facility. The purpose is to recover and remove floating objects while driving and to remotely monitor and control the status and removal work of the floating objects.
The IoT-based intelligent floating matter remover for water treatment facilities according to the present invention includes a hull 10 floating in a water treatment facility; a floating object sensor 20 installed on the hull and detecting floating objects on the surface of the water stored in the water treatment facility; Travel means 30 for moving the hull; Control means for controlling the traveling means; It includes a power unit 40 that supplies power to the floating object sensor, the traveling means, and the control means, and the control means controls the traveling means based on the detection result of the floating object sensor to move the hull to the location where the floating object is. Move to and recover the floating matter in the recovery space of the hull.
Description
본 발명은 수영장이나 정수장 등 수처리 시설의 부유물 제거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부유물(스컴)을 능동적으로 감지와 판단하고 부유물로 이동하여 부유물을 제거하는 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기 및 이를 이용한 수처리 시설의 부유물 제거 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the removal of suspended matter in water treatment facilities such as swimming pools or water purification plants, and more specifically, an IoT-based intelligent suspended matter remover for water treatment facilities that actively detects and determines suspended matter (scum) and moves to the suspended matter to remove suspended matter, and water treatment using the same. It concerns methods of removing suspended matter from the facility.
이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.This part only provides background information related to the content of this application and does not necessarily constitute prior art.
일반적으로 가정에서 식수 또는 생활용수로 사용되는 물은 상수도관을 통해 물탱크와 같은 일정크기의 저수조에 저장시켜 필요에 따라 사용하게 되는 데, 종래에는 일정용량의 물을 저장하는 저수조가 외부 직사광에 노출되어 이에 저수된 물에는 많은 미생물의 생식이 촉진되어 인체에 유해한 미생물과 부유물질이 함유됨에따라 이를 식수 또는 생활용수로 사용하기에 부적합하여 식수로 사용하려고 하면 별도의 정수장치를 부착시켜 사용해야 하는 불편함이 있었고, 이에 근래에는 저수조 내부에 산화와 살균이 뛰어난 오존을 넣어 폭기시킴으로써 전술한 문제점을 해소 할 수 있었으나 이는 일정크기 이상의 용적을 가지는 저수조에 저장된 많은 물을 정제하려고 하면 많은 전력과 비용을 투입하여 발생되는 대량의 오존이 공급되어야 함으로서 사용을 하지 못하는 등의 여러 가지 문제점이 있었다. 또한, 봄, 여름 등 계절이 바뀌면서 온도가 상승하게 됨으로서 저수조 내부에서 생,화학약품 처리시에 발생하는 각종 부유물들이 발효됨과 동시에 스컴(SCUM)이 발생하게 되는 바, 이러한 스컴을 제거하기 위해서는 사람들이 수작업으로 제거할 수밖에 없는 단점이 있었다. 아울러, 상기와 같이 작업자가 스컴을 수작업으로 제거하는 경우, 작업자의 작업환경이 열악한 관계로 각종 직업병을 안게 되고, 악취, 화학약품 등으로 인하여 작업이 어려운 문제점이 있었다. In general, water used at home for drinking or domestic purposes is stored in a water tank of a certain size, such as a water tank, through water pipes and used as needed. Conventionally, the water tank that stores water of a certain capacity is exposed to direct external sunlight. As the stored water promotes the reproduction of many microorganisms and contains microorganisms and suspended substances harmful to the human body, it is unsuitable for use as drinking water or domestic water, so if you want to use it as drinking water, you must attach a separate water purification device. In recent years, it has been possible to solve the above-mentioned problem by aerating the inside of the water tank with ozone, which has excellent oxidizing and sterilizing properties. There were various problems, such as the inability to use the large amount of ozone generated because it had to be supplied. In addition, as the temperature rises as the season changes, such as spring and summer, various suspended substances generated during the treatment of biochemicals inside the water tank are fermented and scum is generated. In order to remove this scum, people must The disadvantage was that it had no choice but to be removed manually. In addition, when a worker manually removes scum as described above, the worker suffers various occupational diseases due to the poor working environment, and the work is difficult due to bad odor, chemicals, etc.
정수장에서의 부유물(스컴) 제거의 필요성을 정리하면 다음과 같다.The necessity of removing suspended matter (scum) in water purification plants is summarized as follows.
정수장 침전지의 설치 목적은 수중의 현탁 물질을 제거시켜 다음 정수단계인 여과지의 오염부하를 경감시키는데 있다. 그리고 침전지는 물속에 들어 있는 현탁 입자를 침전 분리시키는 기능과 유량조절 기능 및 침전된 슬러지를 제거시키는 기능을 갖는다.The purpose of installing a water purification plant settling tank is to remove suspended substances in the water and reduce the contamination load on the filter paper, which is the next water purification step. The settling basin has the function of separating suspended particles in the water, controlling the flow rate, and removing the settled sludge.
수돗물을 생산하는 정수처리과정에서 원수 중에 함유된 무기물이나 각종 유기화합물(humic물질, NOMs, 합성유기물질 등)이 PAC 등 응집약품 투입에 따라 플록을 형성하여 침전지에서 침전 제거되나, 일부 플록은 수면으로 부상하여 스컴을 형성한다.In the water purification process that produces tap water, inorganic substances and various organic compounds (humic substances, NOMs, synthetic organic substances, etc.) contained in raw water form flocs and are precipitated out of the sedimentation basin by adding coagulants such as PAC, but some flocs are deposited on the water surface. rises to form a scum.
발생 원인은 수중의 정수처리공정에서 발생된 기포(입자크기 10~100㎛)와 미세플록이 결합하여 부력에 의해 수면으로 부상하기 때문이며 정수장의 응집, 침전지에 형성되는 다량의 스컴 발생의 주원인은 한강에서 발생한 조류가 플록과 결합되고 조류 중에는 세포자체에 기낭(공기주머니)을 갖고 수면으로 떠오르는 현상을 나타내고 있는 것도 있으므로 이를 방치할 경우 침전수질을 불량하게 할 뿐만 아니라 외관상으로 심한 혐오감을 주는 문제점이 있으므로 이를 반드시 제거해 주어야만 한다.The cause is that air bubbles (
따라서, 정수장 등의 시설에는 부유물(스컴)을 제거하는 장치가 적용되어 있으며, 종래 스컴 제거 장치로 수동식 스컴 제거 장치는 수위가 낮을 경우 기능을 상실하고, 수위가 높을 경우 퇴수량이 과다한 단점이 있고, 헬리컬 스컴 제거 장치는 수위가 낮을 경우 기능을 상실하고, 설비에 이물이 협착하여 미관을 저해하는 단점이 있으며, 부유식 태양광 스컴 제거 장치는 수면 파장에 대한 대응 불가하고, 수위가 낮을 경우 기능 상실하는 단점이 있고, 부력식 스컴 제거 장치는 배출용 자바라 이물질 협착 시 오작동이 있다.Therefore, facilities such as water purification plants are equipped with devices to remove suspended matter (scum). Conventional manual scum removal devices lose their function when the water level is low, and have the disadvantage of excessive discharge amount when the water level is high. , the helical scum removal device has the disadvantage of losing its function when the water level is low and impairing the aesthetics due to foreign matter contaminating the equipment, and the floating solar scum removal device cannot respond to the water surface wavelength and does not function when the water level is low. It has the disadvantage of being lost, and the buoyancy-type scum removal device is a bellows for discharge, so it may malfunction when foreign substances are constricted.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수위의 높낮이 등 상황에 관계없이 부유물(스컴)을 제거 할 수 있고, 수처리 시설의 전영역을 자유롭고 능동적으로 주행하면서 부유물을 회수 제거하며 또한 부유물의 상태와 제거 작업 등을 원격에서 모니터링하고 제어까지도 할 수 있는 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기 및 이를 이용한 수처리 시설의 부유물 제거 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다. The present invention is intended to solve the problems described above, and can remove floating matter (scum) regardless of the situation such as the height of the water level, recover and remove floating matter while freely and actively traveling throughout the entire area of the water treatment facility, and also remove floating matter. The purpose is to provide an IoT-based intelligent floating matter remover for water treatment facilities that can remotely monitor and control the status and removal work, and a method for removing suspended matter from water treatment facilities using the same.
본 발명에 의한 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기은, 수처리 시설에 부유하는 선체와; 상기 선체에 설치되며 상기 수처리 시설에 저장된 물의 수면에서 부유물을 감지하는 부유물 센서와; 상기 선체를 이동시키는 주행수단과; 상기 주행수단을 제어하는 제어수단과; 상기 부유물 센서와 주행수단 및 제어수단에 전원을 공급하는 전원부를 포함하고, 상기 제어수단은 상기 부유물 센서의 감지 결과를 근거로 하여 상기 주행수단을 제어하여 상기 선체를 상기 부유물이 있는 곳으로 이동시켜 상기 부유물을 상기 선체의 회수공간에 회수하는 것을 특징으로 한다.The IoT-based intelligent floating matter remover for water treatment facilities according to the present invention includes a hull floating in a water treatment facility; a floating object sensor installed on the hull and detecting floating objects on the surface of the water stored in the water treatment facility; Travel means for moving the hull; Control means for controlling the traveling means; It includes a power unit that supplies power to the floating object sensor, the traveling means, and the control means, and the control means controls the traveling means based on the detection result of the floating object sensor to move the hull to the place where the floating object is. Characterized in that the floating material is recovered in the recovery space of the hull.
본 발명에 의한 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기 및 이를 이용한 수처리 시설의 부유물 제거 방법에 의하면, 부유물 제거기가 부력식으로 구성되어 수처리 시설의 수위 변화에 능동적으로 대처하기 때문에 수위 변화의 영향을 받지 않고 부유물(스컴)의 제거가 가능하고 대형의 설비를 사용하지 않고 수처리 시설의 전영역을 주행하면서 부유물을 제거하기 때문에 비용을 절감하는 경제적 이익의 효과도 있으며 무인으로 구동하고 그 구동 상황을 원거리에서 확인하고 또한 필요시 제어도 할 수 있으므로 운용이 매우 용이하며 결국 수질을 최적의 상태로 유지하는 효과가 있다.According to the IoT-based intelligent suspended matter remover for water treatment facilities and the floating matter removal method for water treatment facilities using the same according to the present invention, the suspended matter remover is configured as a buoyancy type and actively responds to changes in the water level of the water treatment facility, so it is not affected by changes in water level and the suspended matter remover is not affected by water level changes. It is possible to remove scum, and there is an economic benefit of reducing costs because floating matter is removed while traveling throughout the entire area of the water treatment facility without using large equipment. It is also operated unmanned and the operating status can be checked from a distance. In addition, it is very easy to operate because it can be controlled when necessary, and ultimately has the effect of maintaining water quality at optimal levels.
본 발명은 정수장 등의 수처리 시설뿐만 아니라 수영장에서 수면에 부유하는 낙엽 등의 부유물을 제거하는 용도, 식품(우유, 맥주, 음료 등) 제조 공장에서의 부유물 제거 용도, 여름철 해수욕장 등에서의 먼 바다 위 안전 사고 예방을 위한 감시 용도로도 확대 가능하다.The present invention is used not only in water treatment facilities such as water purification plants, but also in swimming pools to remove suspended matter such as fallen leaves floating on the water surface, in food (milk, beer, beverage, etc.) manufacturing plants, and for safety over distant seas at beaches in the summer. It can also be expanded for surveillance purposes to prevent accidents.
도 1은 본 발명에 의한 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기를 포함하는 장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기의 측면도.
도 3은 본 발명에 의한 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기의 정면도.
도 4는 본 발명에 의한 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기에 적용된 부유물 회수탱크와 선별수단을 보인 측면도.1 is a configuration diagram of a device including an IoT-based intelligent floating matter remover for water treatment facilities according to the present invention.
Figure 2 is a side view of an IoT-based intelligent floating matter remover for water treatment facilities according to the present invention.
Figure 3 is a front view of the IoT-based intelligent floating matter remover for water treatment facilities according to the present invention.
Figure 4 is a side view showing the suspended matter recovery tank and screening means applied to the IoT-based intelligent suspended matter remover for water treatment facilities according to the present invention.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 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.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. The terms described below are defined in consideration of the functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
도 1 내지 도 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기(10)는, 수처리 시설에 저장된 물 예를 들어 정수에 부유하는 선체(10), 선체(10)에 설치되는 부유물 센서(20)와 주행수단(30), 제어수단 및 전원부(40)를 포함한다.As shown in Figures 1 to 3, the IoT-based intelligent
1. 선체(10).1. Hull (10).
선체(10)는 선체 프레임(11) 및 부력탱크(12)로 구성된다.The
선체 프레임(10)은 부유물(스컴)을 저장할 수 있는 공간으로 부유물 회수탱크(13)(도 4에 도시됨)을 갖고 부유물 센서(20) 등을 설치할 수 있는 공간과 구조를 갖는 모든 형태가 가능하며, 판재와 각재 등의 조합으로 구성되는데 선수는 앞쪽으로 가면서 단면적이 좁아지는 유선형이 바람직하다.The
부력탱크(12)는 선체(10)가 물에 부유할 수 있도록 부유재(공기 등)가 저장되는 탱크이며 선체 프레임(10)에 자유롭게 적용 가능하고, 도면에는 선체 프레임(10)의 좌우 양쪽에 각각 설치되는 것으로 예시하였다.The
부력탱크(12)는 상기 부유재를 보충하고 배출할 수 있도록 개폐형의 개구부가 포함되는 것이 바람직하다.The
선체(10)는 부유물을 부유물 회수탱크(13) 안으로 부유물이 유입되도록 유입부(14)가 포함된다.The
본 발명은 선체(10)가 정수를 따라 이동(전진)할 때 정수에 부유하는 부유물(정수도 포함)이 유입부(14)를 통해 유입되도록 하며, 따라서, 유입부(14)는 부유물 회수탱크(11)와 외부를 통하게 하는 개방부의 구성으로 가능하다.The present invention allows suspended matter (including still water) floating in still water to flow in through the inlet 14 when the
이 때, 많은 양의 부유물을 회수하기 위하여 유입부(14)는 안쪽 끝에서 바깥쪽 끝으로 가면서 점진적으로 하향 경사지는 바닥부(15)를 포함하며 즉, 입구쪽으로 가면서 통수면적이 넓어지게 형성된다.At this time, in order to recover a large amount of suspended matter, the inlet portion 14 includes a bottom portion 15 that gradually slopes downward from the inner end to the outer end, that is, the water passage area is formed to widen toward the inlet. .
한편, 유입부(14)는 개폐형 게이트가 적용되는 것도 가능하다. Meanwhile, it is also possible for the inlet 14 to have an open/closed gate.
상기 개폐형 게이트는 평상 시 유입부(14)를 폐쇄하고, 부유물 센서(20)의 감지 결과 부유물을 회수하는 경우 제어수단의 제어를 통해 유입부(14)를 개방한다. 상기 개폐형 게이트는 하단이 선체 프레임(11)에 힌지 연결되는 회동형이 바람직하고 이와 같은 구조에 따르면, 개방 시 수면에서 아래의 수중에 잠겨 수면 아래에 있는 부유물을 유입부(14)로 유도하는 기능도 할 수 있다.The open/close type gate normally closes the inlet 14, and opens the inlet 14 through control of the control means when floating matter is recovered as a result of detection by the floating matter sensor 20. The open/close type gate is preferably of a rotating type in which the lower end is hingedly connected to the
상기 개폐형 게이트는 부유물을 회수하지 않고 주행할 때 정수가 유입부(14)를 통해 유입되는 것을 막아 불필요한 펌프(17)의 가동을 줄이는 효과가 있다.The open/close gate has the effect of reducing unnecessary operation of the pump 17 by preventing purified water from flowing in through the inlet 14 when driving without recovering floating matter.
부유물 회수탱크(11)에는 부유물과 일부의 정수가 함께 유입되고 이 때, 부유물만 제거하기 위한 선별수단이 포함된다.Floated matter and some purified water are introduced together into the suspended
상기 선별수단은 유입부(14)를 통해 유입되는 부유물과 정수 혼합물을 부유물과 정수로 구분하기 위한 다공성의 필터(16), 필터(16)를 통과한 여액을 선체(10) 외부로 펌핑하여 배출하는 펌프(17) 및 배출관(18)을 포함한다.The selection means is a porous filter 16 to separate the suspended matter and purified water mixture flowing in through the inlet 14 into suspended matter and purified water, and pumps and discharges the filtrate that has passed through the filter 16 to the outside of the
필터(16)는 물은 통과하지만 부유물은 통과하지 못하는 구멍을 갖는 다공성 판재(망)이며, 부유물 회수탱크(11)에 체결구를 통해 설치된다.The filter 16 is a porous plate (mesh) with holes that allow water to pass through but not suspended matter, and are installed in the suspended
필터(16)는 부유물의 종류에 따라 메쉬 크기가 다른 다양한 제품으로 교체 가능하다.The filter 16 can be replaced with various products with different mesh sizes depending on the type of suspended matter.
펌프(17)는 필터(16) 아래쪽의 공간으로 낙하하여 저장되는 여액 안에 설치되는 수중 펌프이며 여액을 펌핑하여 배출관(18)을 통해 수처리 시설에 배출한다.The pump 17 is a submersible pump installed in the filtrate that falls into the space below the filter 16 and is stored, and pumps the filtrate and discharges it to the water treatment facility through the discharge pipe 18.
펌프(17)는 사용자의 수작업에 의한 여액의 선별도 가능하지만 지능형 부유물 제거기(100)의 특성에 따라 여액의 수위를 근거로 하는 자동 제어로 구성되는 것이 바람직하다.The pump 17 can select the filtrate manually by the user, but it is preferably configured with automatic control based on the level of the filtrate according to the characteristics of the intelligent suspended
예를 들어, 부유물 회수탱크(13) 안에 부유물로부터 선별된 여액의 수위(양)를 감지하는 수위센서(바람직하게 고수위 센서, 저수위 센서)가 설치되며, 고수위 센서의 감지 시 펌프(17)가 온 제어되고 저수위 센서의 감지 시 펌프(17)가 오프 제어된다.For example, a water level sensor (preferably a high level sensor or a low water level sensor) is installed in the suspended matter recovery tank 13 to detect the water level (amount) of the filtrate selected from the suspended matter, and the pump 17 turns on when the high level sensor detects the level (amount) of the filtrate selected from the suspended matter. When the low water level sensor detects the pump (17) is controlled to turn off.
또한, 필터(16) 위에 부유물이 쌓이게 되면 여액의 선별효율이 떨어지게 되므로 부유물 제거기(100)의 지속적인 사용을 위하여 부유물의 알림과 회수가 필요하다.In addition, if suspended matter accumulates on the filter 16, the selection efficiency of the filtrate decreases, so notification and recovery of suspended matter are necessary for continuous use of the suspended
부유물의 회수 알림은 필터(16)에 쌓인 부유물의 양을 감지하는 센서의 감지를 근거로 한다.Notification of recovery of suspended matter is based on detection by a sensor that detects the amount of suspended matter accumulated in the filter (16).
상기 센서는 필터(16)의 중량을 감지하는 로드셀, 필터(16)의 상부에 설치되며 필터(16)와의 거리 측정을 통해 부유물의 양을 감지하는 거리센서 등이 가능하다.The sensor may be a load cell that detects the weight of the filter 16, a distance sensor that is installed on the top of the filter 16 and detects the amount of suspended matter by measuring the distance to the filter 16, etc.
상기 알림은 상기 센서의 감지 결과 일정량의 부유물이 쌓인 것으로 확인되면 관리자나 서버에 신호를 출력한다.The notification outputs a signal to the manager or server when it is confirmed that a certain amount of suspended matter has accumulated as a result of the sensor's detection.
부유물의 회수를 위한 부유물 배출수단은 펌프와 배출관으로 가능하다. 상기 펌프는 관리자의 조작을 통해 배출되고, 관리자는 주행수단(30)을 제어하여 부유물 제거기(100)를 스테이션으로 이동시킨 후 상기 배출관에 호스를 연결하여 부유물을 별도의 회수박스로 배출한다.The suspended matter discharge means for recovery of suspended matter is possible with a pump and discharge pipe. The pump is discharged through the manager's operation, and the manager controls the traveling means 30 to move the suspended
상기 센서의 감지 결과는 통신모듈(인터넷, 블루투스 등)을 통해 관리자의 스마트 단말기나 서버에 전송된다.The detection results of the sensor are transmitted to the manager's smart terminal or server through a communication module (Internet, Bluetooth, etc.).
상기 부유물 배출수단은 전술한 구성으로 한정되지 않고 수처리 시설의 지상에 설치된 펌프와 연결되는 관로만으로도 구성 가능하다.The suspended matter discharge means is not limited to the above-mentioned configuration and can be configured only with a pipe connected to a pump installed on the ground of a water treatment facility.
2. 부유물 센서(20).2. Float sensor (20).
부유물 센서(20)는 정수에 있는 부유물을 확인하기 위한 것으로, 바람직하게, 정수의 수면을 촬영하여 영상을 제공하는 카메라이다.The floating matter sensor 20 is used to check floating matter in purified water, and is preferably a camera that provides images by photographing the water surface of the purified water.
상기 카메라는 선체(10)의 앞쪽(선수쪽, 유입부(14)쪽)에 하나 이상이 설치되어 정수의 수면을 촬영하고, 촬영된 영상을 제어수단에 전송(무선이나 유선)한다.One or more cameras are installed at the front of the hull 10 (on the bow side, on the inlet 14 side) to photograph the water surface of the still water, and transmit the captured images to the control means (wireless or wired).
3. 주행수단(30).3. Means of transportation (30).
주행수단(30)은 동력을 이용하여 추진력을 발생하는 모든 형태가 가능하고, 모터 및 상기 모터에 의해 구동하여 추진력을 발생하는 궤도형 수차로 구성되고, 선회를 위하여 독립적인 좌우측 주행수단(30)으로 구분된다. 물론, 선회를 위한 키가 더 포함되는 것도 가능하다.The traveling means (30) can be in any form that generates propulsion using power, and is composed of a motor and an orbital water wheel that is driven by the motor to generate propulsion, and has independent left and right traveling means (30) for turning. It is divided into Of course, it is also possible to include additional keys for turning.
주행수단(30)의 상기 모터는 상기 제어수단의 제어를 통해 정역회전이 가능한 제품으로 구성되어 부유물 제거기(100)는 전진과 후진이 가능하다.The motor of the traveling means 30 is configured to rotate forward and backward through control of the control means, so that the suspended
4. 제어수단.4. Control measures.
상기 제어수단은 부유물 센서(20)의 감지 값을 근거로 하는 부유물 회수 제어, 주행수단(30)의 주행 제어, 선별수단의 선별 제어가 있다.The control means include floating matter recovery control based on the detection value of the floating matter sensor 20, running control of the traveling means 30, and selection control of the sorting means.
부유물 회수 제어는 부유물 센서(20)인 카메라가 촬영한 영상을 분석하여 부유물을 판단하고, 부유물로 판단한 경우 주행수단(30)을 제어하여 부유물 제거기(100)를 부유물쪽으로 이동시킨다.Floating material recovery control analyzes the image taken by the camera, which is the floating material sensor 20, to determine whether the floating material is floating. If it is determined to be floating material, the moving
주행수단(30)의 제어는 부유물 제거기(100)가 수처리 시설 안을 주행하도록 제어한다.Control of the traveling means 30 controls the suspended
주행수단(30)은 로봇 청소기의 구동 방식과 동일하게 전원을 공급받는 중에 자유 주행이 가능하고, 제어수단은 근접 센서 등을 통해 선체(10)와 수처리 시설의 벽 간의 거리를 측정하여 상기 거리가 일정 거리로 가까워지면 방향이 선회하도록 주행수단(30)을 제어할 수 있다. The driving means 30 is capable of free movement while receiving power in the same way as the driving method of a robot vacuum cleaner, and the control means measures the distance between the
선별수단의 제어는 전술한 것처럼, 여액의 양을 근거로 하여 펌프(17)의 온/오프를 제어한다.As described above, the control of the selection means controls the on/off of the pump 17 based on the amount of filtrate.
본 발명과 관련하는 데이터 전송 및 원격 제어의 내용을 정리하면 다음과 같다.The contents of data transmission and remote control related to the present invention are summarized as follows.
- 설정된 일정 시간 단위로 수집 처리된 부유물(스컴)의 양에 대한 정보 전송- Transmission of information on the amount of suspended matter (scum) collected and processed in set time units
- 부유물 회수탱크를 비우기 위한 신호 구현- Implementation of a signal to empty the suspended matter recovery tank
- 주행거리, 축전지 잔량 등의 정보 전송- Transmission of information such as driving distance and remaining battery capacity
- 카메라로 촬영된 영상 정보 및 단위 면적 당 스컴 양에 대한 데이터 전송- Transmission of image information captured by the camera and data on the amount of scum per unit area
- GPS 기능 구현으로 현재 위치 정보 전송- Transmit current location information by implementing GPS function
- IoT 기능 구현으로 센싱된 스컴의 양이 단위 면적당 일정 비율 이상일 경우 중앙 서버의 판단과 명령에 따라 자율적으로 스컴 제거 - If the amount of scum sensed by implementing the IoT function exceeds a certain ratio per unit area, scum is removed autonomously according to the judgment and command of the central server.
- 스마트 단말기(스마트폰 앱)을 통한 카메라 영상 감시 및 원격 제어 기능- Camera video monitoring and remote control function through smart terminal (smartphone app)
- 각종 에러 신호 발생 시 알람 신호 발생 및 관리자에게 송신- When various error signals occur, an alarm signal is generated and sent to the manager.
5. 전원부(40).5. Power unit (40).
전원부(40)는 부유물 센서(20), 주행수단(30), 제어수단에 전원을 공급하며, 부유물 제거기(100)가 넓은 수처리 시설을 자유롭게 주행하는 특성을 고려하여 외부에서 유선 케이블을 통해 전원을 공급하는 것보다 자가 발전식 전원부가 바람직하다.The
상기 자가 발전식 전원부는 태양광 발전 시스템이 최적이며, 선체(10)의 상판 위에 수직의 지지대를 통해 설치되는 솔라패널. 상기 솔라패널에서 발전한 전기에너지를 축전지에 축전한 후 공급하는 축전지 등으로 구성된다.The self-generating power source is optimally a solar power generation system, and is a solar panel installed through a vertical support on the upper plate of the
전원부(40)는 관리자가 직접 조작하는 온/오프 스위치가 함께 구성되고 또한 원거리의 관리자에 의해 온/오프가 제어되는 것도 포함된다.The
본 발명은 부유물 제거기(100)의 활동(주행, 부유물 제거, 여액 배출)을 원거리에서 확인할 수 있도록 상기 활동의 정보를 송신하고 외부로부터 제어를 위한 신호를 수신하도록 통신모듈을 포함하고, 아울러, 관리자에 의해 관리되는 스마트 단말기(리모콘)와 서버를 포함한다.The present invention includes a communication module to transmit information on the activities of the suspended matter remover 100 (driving, removing suspended matter, discharging filtrate) from a distance and to receive signals for control from the outside, and also includes a communication module for the administrator. It includes smart terminals (remote controls) and servers managed by .
상기 스마트 단말기와 서버는 상기 활동을 모니터링하고 제어할 수 있도록 구성된다.The smart terminal and server are configured to monitor and control the activity.
본 발명에 의한 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기를 이용한 수철리 시설의 부유물 제거 방법은 다음과 같다.The method of removing suspended matter from a water treatment facility using an IoT-based intelligent suspended matter remover for water treatment facilities according to the present invention is as follows.
1. 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기 정치.1. IoT-based intelligent float eliminator for water treatment plants.
수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기(100)를 인양하여 수처리 시설에 저장된 정수 위에 정치한다.The IoT-based intelligent suspended matter remover (100) for water treatment facilities is lifted and placed on the purified water stored in the water treatment facility.
2. 주행.2. Driving.
전원부(40)를 온 제어하면 부유물 센서(20), 주행수단(30), 제어수단이 온 가동한다.When the
주행수단(30)을 통해 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기(100)는 수처리 시설을 주행하게 되며, 수처리 시설의 벽면에 근접되는 경우 주행 방향이 선회 제어(좌측 또는 우측으로 미리 설정될 수 있고 또는 현재 무인 주행 기술의 적용을 통해 좌측과 우측이 결정될 수 있다)된다.Through the traveling means 30, the IoT-based intelligent floating
3. 부유물 촬영.3. Float photography.
부유물 센서(20)인 카메라는 정수의 수면을 촬영하여 그 영상을 제어수단에 제공한다.The camera, which is the floating object sensor 20, photographs the water surface of the still water and provides the image to the control means.
4. 부유물 회수.4. Floating material recovery.
제어수단은 부유물 촬영 공정에서 제공된 영상을 프로그램(알고리즘)으로 분석하여 부유물을 판단한다.The control means determines the floating object by analyzing the image provided during the floating object photography process using a program (algorithm).
그 영상에서 부유물을 확인한 것으로 판단하는 경우 제어수단은 주행수단(30)을 제어하여 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기(100)의 유입부(14)가 부유물을 향하도록 하고 부유물을 향해 이동시킨다.If it is determined that the floating object is confirmed in the image, the control means controls the traveling means 30 so that the inlet 14 of the IoT-based intelligent floating
수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기(100)가 부유물을 통과할 때 유입부(14) 안으로 부유물이 유입되어 부유물 회수탱크(13)에 회수된다.When the IoT-based intelligent suspended matter remover (100) for water treatment facilities passes through suspended matter, suspended matter flows into the inlet (14) and is recovered in the suspended matter recovery tank (13).
5. 부유물 선별.5. Sorting of suspended matter.
전 공정에 따르면 부유물과 일부의 정수가 함께 혼합된 상태로 부유물 회수탱크(13)에 유입되며, 이 혼합물은 선별수단인 필터(16)를 통해 선별되고, 즉, 정수는 필터(16)를 통과하여 하부에 저장되며 부유물은 필터(16) 위에 남게 된다.According to the entire process, suspended matter and some purified water are mixed together and flow into the suspended matter recovery tank (13), and this mixture is selected through the filter (16), which is a screening means, that is, the purified water passes through the filter (16). It is stored at the bottom, and the suspended matter remains on the filter (16).
6. 여액 배출.6. Discharge of filtrate.
필터(16) 아래에 일정량의 여액이 집수되면 펌프(17)가 가동하여 여액을 수처리 시설로 배출한다.When a certain amount of filtrate is collected under the filter 16, the pump 17 operates to discharge the filtrate to the water treatment facility.
6. 부유물 배출.6. Floating material discharge.
필터(16)에 일정량의 부유물이 쌓이면 알림이 출력되고, 관리자는 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기(100)를 수처리 시설의 한쪽에 준비한 스테이션으로 복귀시키고 배출수단을 통해 부유물을 부유물 회수탱크(13)의 외부로 배출한다.When a certain amount of suspended matter accumulates in the filter (16), a notification is output, and the manager returns the IoT-based intelligent suspended matter remover (100) for water treatment facilities to the station prepared on one side of the water treatment facility and removes the suspended matter through the discharge means into the suspended matter recovery tank (13). discharged to the outside of
10 : 선체, 11 : 선체 프레임,
12 : 부력탱크, 13 : 부유물 회수탱크
14 : 유입부, 15 : 바닥부
16 : 필터, 17 : 펌프
18 : 배출관,
20 : 부유물 센서, 30 : 주행수단
40 : 전원부,10: hull, 11: hull frame,
12: Buoyancy tank, 13: Floating material recovery tank
14: inlet, 15: bottom
16: filter, 17: pump
18: discharge pipe,
20: floating object sensor, 30: driving means
40: power unit,
Claims (10)
상기 선체에 설치되며 상기 수처리 시설에 저장된 물의 수면에서 부유물을 감지하는 부유물 센서와;
상기 선체에 회수된 부유물로부터 여액을 선별하여 상기 수처리 시설에 배출하는 선별수단과;
상기 선체를 이동시키는 주행수단과;
상기 주행수단을 제어하는 제어수단과;
상기 부유물 센서와 주행수단 및 제어수단에 전원을 공급하는 전원부를 포함하고,
상기 제어수단은 상기 부유물 센서의 감지 결과를 근거로 하여 상기 주행수단을 제어하여 상기 선체를 상기 부유물이 있는 곳으로 이동시켜 상기 부유물을 상기 선체의 회수공간에 회수하며,
상기 선체는 부유물 회수탱크가 구비되는 선체 프레임, 상기 선체 프레임에 적용되는 부력탱크, 부유물을 상기 부유물 회수탱크 안으로 유입되도록 하는 유입부, 상기 유입부에 안쪽에서 바깥쪽으로 가면서 점진적으로 하향 경사지게 형성되는 바닥부, 상기 유입부에 형성되며 상기 선체가 부유물을 회수하지 않고 주행할 때 상기 유입부를 폐쇄하는 한편 부유물을 회수할 때 상기 유입부를 개방하는 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기.a hull floating in a water treatment facility;
a floating object sensor installed on the hull and detecting floating objects on the surface of the water stored in the water treatment facility;
a screening means for selecting filtrate from the suspended matter recovered in the hull and discharging it to the water treatment facility;
Travel means for moving the hull;
Control means for controlling the traveling means;
It includes a power supply unit that supplies power to the floating object sensor, traveling means, and control means,
The control means controls the traveling means based on the detection result of the floating object sensor to move the hull to a place where the floating object is and recover the floating object in the recovery space of the hull,
The hull includes a hull frame provided with a floating material recovery tank, a buoyancy tank applied to the hull frame, an inlet portion that allows floating material to flow into the floating material recovery tank, and a bottom that is formed to gradually slope downward from the inside to the outside of the inlet portion. IoT-based intelligent floating matter remover for a water treatment facility, comprising a gate formed in the inlet part and closing the inlet part when the hull travels without recovering the floating matter and opening the inlet part when recovering the floating matter. .
상기 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기에 전원을 공급하여 상기 수처리 시설을 주행시키는 제2단계와;
상기 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기의 부유물 센서를 통해 상기 수처리 시설에 담수된 물의 수면에서 부유물을 감지하는 제3단계와;
상기 제3단계를 통해 부유물을 확인한 경우 상기 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기의 유입부가 부유물을 향하도록 하고 부유물을 향해 이동시켜 부유물이 상기 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기의 회수공간에 회수되도록 하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 시설용 IoT 기반 지능형 부유물 제거기를 이용한 수처리 시설의 부유물 제거 방법.A first step of stationing the IoT-based intelligent suspended matter remover for water treatment facilities according to claim 1 in the freshwater reservoir of the water treatment facility;
A second step of driving the water treatment facility by supplying power to the IoT-based intelligent suspended matter remover for the water treatment facility;
A third step of detecting suspended matter on the surface of the water freshened into the water treatment facility through the suspended matter sensor of the IoT-based intelligent suspended matter remover for the water treatment facility;
When floating matter is confirmed through the third step, the inlet of the IoT-based intelligent suspended matter remover for water treatment facilities is directed toward the floating matter and moved toward the floating matter so that the suspended matter is recovered in the recovery space of the IoT-based intelligent suspended matter remover for water treatment facilities. A method of removing suspended matter in a water treatment facility using an IoT-based intelligent suspended matter remover for a water treatment facility, comprising the steps:
The method according to claim 9, comprising: a fifth step of separating the suspended matter recovered through the fourth step from water; A method for removing suspended solids in a water treatment facility using an IoT-based intelligent suspended solids remover for water treatment facilities, comprising a sixth step of discharging the water selected in the fifth step into fresh water of the water treatment facility.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |