KR20220072884A - Air pollution emission facility monitoring system based on iot for fine dust reduction - Google Patents

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Abstract

배출사업장에 구축된 방지시설로부터 SOx, NOx를 포함하는 미세먼지 전구물질과 미세먼지에 대한 미세먼지 배출정보 및 전력, 차압, pH, 진동, 온/습도 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가동정보를 수집하기 위한 IoT 디바이스; 상기 IoT 디바이스 및 기상청서버와 통신하며, 상기 IoT 디바이스로부터 획득된 미세먼지 배출정보 및 가동정보와, 상기 기상청서버로부터 상기 IoT 디바이스가 설치된 지역의 온도, 습도, 풍향, 풍속 중 적어도 어느 하나를 포함하는 지역기상정보를 수집 및 저장하고, 기 저장된 기준데이터와 비교 분석하여, 상기 방지시설의 가동여부, 관리여부 및 미세먼지 발생량을 판단하는 클라우드 기반의 플랫폼 서버; 및 상기 플랫폼 서버와 통신하며 상기 플랫폼 서버로부터 판단결과를 제공받아 상기 배출사업장을 모니터링 하는 사용자 단말기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감을 위한 IoT 기반의 방지시설 모니터링 시스템을 제공한다.Fine dust emission information on fine dust precursors and fine dust including SO x , NO x from prevention facilities built in the emission business site, and operation information including at least one of electric power, differential pressure, pH, vibration, and temperature/humidity IoT devices for collecting; It communicates with the IoT device and the Meteorological Agency server, and includes at least one of fine dust emission information and operation information obtained from the IoT device, and temperature, humidity, wind direction, and wind speed of an area where the IoT device is installed from the Meteorological Agency server a cloud-based platform server that collects and stores local weather information, compares and analyzes it with pre-stored reference data, and determines whether the prevention facility is in operation, whether it is managed, and the amount of fine dust generated; and a user terminal communicating with the platform server and receiving a determination result from the platform server to monitor the discharge plant; It provides an IoT-based prevention facility monitoring system for fine dust reduction, characterized in that it comprises a.

Description

미세먼지 저감을 위한 IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템 {AIR POLLUTION EMISSION FACILITY MONITORING SYSTEM BASED ON IOT FOR FINE DUST REDUCTION}IoT-based emission monitoring system for fine dust reduction {AIR POLLUTION EMISSION FACILITY MONITORING SYSTEM BASED ON IOT FOR FINE DUST REDUCTION}

본 발명은 미세먼지 저감을 위한 IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 미세먼지 저감을 위한 대기오염 물질의 배출수준 관리가 이루어질 수 있도록 관리 사각지대인 소규모 배출사업장의 배출시설로부터 배출되는 대기오염물질의 발생량뿐 아니라 소규모 배출 사업장에 구축된 방지시설의 가동여부 및 주기적 관리 여부를 모니터링 할 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an IoT-based emission workplace monitoring system for fine dust reduction, and more specifically, emission facilities for small-scale emission business sites that are in a management blind spot so that emission level management of air pollutants for fine dust reduction can be achieved It relates to a technology that can monitor not only the amount of air pollutants emitted from air pollution, but also the operation and periodic management of prevention facilities built in small-scale emission sites.

중국발 미세먼지뿐 아니라, 산업, 경제, 주거 등 현대인의 활동에 의해 발생된 대기오염물질에 의해 국내 미세먼지 농도는 나날이 높아지고 있는 추세이다. 이러한, 미세먼지 농도 수준에 따른 대기질 악화는 국민에 건강에도 큰 위협이 될 수 있기에, 미세먼지뿐 아니라 미세먼지의 전구물질로 작용할 수 있는 유해물질 등의 대기오염물질 배출량을 감축시키기 위한 다양한 대책마련이 이루어지고 있다.In addition to fine dust from China, the concentration of fine dust in Korea is increasing day by day due to air pollutants generated by modern activities such as industry, economy, and housing. Since the deterioration of air quality according to the level of fine dust concentration can pose a great threat to the health of the public, various measures to reduce the emission of air pollutants such as fine dust as well as harmful substances that can act as precursors to fine dust arrangements are being made.

이러한 미세먼지 저감 대책 중 하나로, 국내 대기오염물질 배출사업장의 대기오염물질 배출수준을 관리하고 있는데, 연간 대기오염물질의 발생량의 합계 수준에 따라 1종 내지 5종으로 분류된 배출사업장 중 1종 내지 3종 배출사업장은 법적 규제를 통해 배출시설에 원격측정시스템(Tele Metering System; TSM)을 부착하여 미세먼지 배출수준관리가 체계적으로 이루어지도록 하고 있다. As one of these fine dust reduction measures, air pollutant emission levels are managed at domestic air pollutant-discharging business sites. Type 3 emission sites are required to systematically manage fine dust emission levels by attaching a Tele Metering System (TSM) to emission facilities through legal regulations.

그러나, 4종 및 5종에 해당하는 소규모 배출사업장의 경우, 그 수가 대규모 사업장에 비해 대략 12배정도 많음에도 불구하고, 미세먼지 배출 수준을 관리하기 위한 제도적 장치가 마련되어 있지 않으며, 방지시설을 갖추고 있다하더라도 노후화된 설비로 인한 잦은 고장, 사업주 인식으로 인한 관리 부실 및 잦은 비가동 등으로 인해 대기오염물질에 대한 체계적인 배출수준관리가 어려운 실정이다.However, in the case of small-scale emitting workplaces of type 4 and 5, although the number is approximately 12 times higher than that of large-scale establishments, there is no institutional device for managing fine dust emission levels and prevention facilities are in place. Even so, it is difficult to systematically manage the emission level of air pollutants due to frequent breakdowns due to aging facilities, poor management due to employer awareness, and frequent non-operation.

이에, 4종 및 5종 배출사업장에 배출시설 용량 별 오염물질 처리방식에 적합한 방지시설을 구축하는 비용을 일부 지원하는 정부차원의 사업이 추진되고 있는데, 방지시설을 구축하더라도 해당 방지시설의 가동이 이루어지지 않는다거나, 방지시설을 가동하더라도 소모품 교체 등의 주기적인 관리가 이루어지지 않는다면 배출시설로부터 배출되는 대기오염물질의 배출량은 여전히 대기질을 악화시키므로, 현 수준의 미세먼지 농도를 일정 수준 이하로 저감시키기에는 어려움이 따를 수 있다.Accordingly, a government-level project is being promoted to partially subsidize the cost of constructing prevention facilities suitable for each type of pollutant treatment method according to the capacity of the emission facilities at the type 4 and type 5 emission sites. If this is not done or if periodic management such as replacement of consumables is not carried out even if the prevention facilities are operated, the emission of air pollutants from the emission facilities will still worsen the air quality. Reduction can be difficult.

그러므로, 관리 사각지대인 소규모 배출사업장의 배출시설로부터 배출되는 대기오염물질의 발생량뿐 아니라 소규모 배출 사업장에 구축된 방지시설의 가동여부 및 주기적 관리 여부를 모니터링하며 대기오염물질의 배출수준 관리가 체계적으로 이루어질 수 있도록 하는 시스템 구축이 요구되는 실정이다.Therefore, not only the amount of air pollutants emitted from the emission facilities of small-scale emission sites, which is a blind spot for management, but also the operation and periodic management of prevention facilities built in small-scale emission establishments are monitored, and the emission level management of air pollutants is systematically managed. There is a need to establish a system that makes this possible.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0076182호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2006-0076182 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0052304호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0052304

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소규모 배출 사업장의 배출시설로부터 배출되는 대기오염물질 즉, 미세먼지 발생량뿐 아니라 소규모 배출 사업장에 구축된 방지시설의 가동여부 및 주기적 관리 여부를 모니터링 할 수 있는 IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, and it is possible to monitor not only the amount of air pollutants emitted from the emission facilities of the small-scale emission establishments, that is, fine dust, but also whether the prevention facilities built in the small-scale emission establishments are operated and whether periodic management is performed. The purpose is to provide an IoT-based monitoring system for emission sites.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 방지시설 모니터링 시스템은, 배출사업장에 구축된 방지시설로부터 SOx, NOx를 포함하는 미세먼지 전구물질과 미세먼지에 대한 미세먼지 배출정보 및 전력, 차압, pH, 진동, 온/습도 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가동정보를 수집하기 위한 IoT 디바이스; 상기 IoT 디바이스 및 기상청서버와 통신하며, 상기 IoT 디바이스로부터 획득된 미세먼지 배출정보 및 가동정보와, 상기 기상청서버로부터 상기 IoT 디바이스가 설치된 지역의 온도, 습도, 풍향, 풍속 중 적어도 어느 하나를 포함하는 지역기상정보를 수집 및 저장하고, 기 저장된 기준데이터와 비교 분석하여, 상기 방지시설의 가동여부, 관리여부 및 미세먼지 발생량을 판단하는 클라우드 기반의 플랫폼 서버; 및 상기 플랫폼 서버와 통신하며 상기 플랫폼 서버로부터 판단결과를 제공받아 상기 배출사업장을 모니터링 하는 사용자 단말기; 를 포함할 수 있다.In order to achieve this object, the IoT-based prevention facility monitoring system according to an embodiment of the present invention provides a fine dust precursor including SO x , NO x an IoT device for collecting operation information including at least one of emission information and power, differential pressure, pH, vibration, and temperature/humidity; It communicates with the IoT device and the Meteorological Agency server, and includes at least one of fine dust emission information and operation information obtained from the IoT device, and temperature, humidity, wind direction, and wind speed of an area where the IoT device is installed from the Meteorological Agency server a cloud-based platform server that collects and stores local weather information, compares and analyzes it with pre-stored reference data, and determines whether the prevention facility is in operation, whether it is managed, and the amount of fine dust generated; and a user terminal communicating with the platform server and receiving a determination result from the platform server to monitor the discharge plant; may include

여기서, 상기 IoT 디바이스는, pH, 진동, 전력, 차압, 온/습도, 미세먼지, SOx , NOx 중 어느 하나를 측정하기 위한 IoT 센서들; 상기 IoT 센서들과 각각 전기적으로 연결되어서 상기 IoT 센서로부터 획득된 센싱정보를 수집 및 중계하는 중계보드들과, 상기 중계보드들로부터 제공된 상기 센싱정보를 저장 및 연산처리하고, 이를 외부로 제공하기 위한 베이스보드를 포함하는 IoT 센서모듈; 및 상기 IoT 센서모듈과 통신하며, 상기 IoT 센서로부터 획득된 센싱정보에 블록 암호 알고리즘을 적용하여 암호화된 센싱정보를 상기 플랫폼 서버에 제공하는 데이터 처리모듈; 을 포함하고, 상기 중계보드는 상기 IoT 센서들과 대응되는 수로 구비되어, 단일의 상기 베이스보드 상에 탈착 가능하도록 적층 배치될 수 있다.Here, the IoT device includes IoT sensors for measuring any one of pH, vibration, power, differential pressure, temperature/humidity, fine dust, SO x , and NO x ; Relay boards that are electrically connected to each of the IoT sensors to collect and relay the sensing information obtained from the IoT sensor, and store and process the sensing information provided from the relay boards, and provide it to the outside IoT sensor module including a baseboard; and a data processing module communicating with the IoT sensor module and providing encrypted sensing information to the platform server by applying a block encryption algorithm to the sensing information obtained from the IoT sensor; Including, the relay board may be provided in a number corresponding to the IoT sensors, and may be stacked so as to be detachably attached to the single base board.

그리고, 상기 플랫폼 서버는, 상기 IoT 디바이스, 기상청서버 및 사용자 단말기와 통신하는 통신부; 상기 IoT 디바이스로부터 획득된 가동정보 및 미세먼지 배출정보와, 상기 기상청서버로부터 지역기상정보와, 상기 사용자 단말기로부터 배출사업장에 구비된 배출시설 및 방지시설에 대한 종류 및 관리이력을 포함하는 운영시설정보를 수집 및 저장하는 제1 저장부; 배출사업장 별 배출시설 및 방지시설의 운영기준정보와, 방지시설의 가동여부 및 이상여부를 판단할 수 있는 제1 기준정보와, 배출사업장의 미세먼지 배출량을 예측할 수 있는 제2 기준정보를 포함하는 기준데이터가 기 저장된 제2 저장부; 상기 제1 저장부에 수집 및 저장된 정보들과 제2 저장부에 저장된 기준데이터를 비교 분석하여, 상기 방지시설의 가동여부, 관리여부, 미세먼지 발생량을 판단하는 판단부; 및 상기한 각 부를 제어하는 제어부; 를 포함할 수 있다. In addition, the platform server may include: a communication unit for communicating with the IoT device, the Korea Meteorological Administration server, and the user terminal; Operational information and fine dust emission information obtained from the IoT device, regional weather information from the Meteorological Administration server, and operating facility information including types and management histories of emission facilities and prevention facilities provided in the emission site from the user terminal a first storage unit for collecting and storing; Operation standard information of emission facilities and prevention facilities for each emission business site, first reference information for determining whether the prevention facilities are in operation or not, and second reference information for predicting fine dust emissions at emission establishments; a second storage unit in which reference data is pre-stored; a determination unit that compares and analyzes the information collected and stored in the first storage unit and the reference data stored in the second storage unit, and determines whether the prevention facility is operated, managed, and generated fine dust; and a control unit for controlling each unit. may include

또한, 상기 IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템은, 배출시설 및 방지시설로부터 배출되는 SOx 및 NOx를 포함하는 미세먼지 전구물질과 미세먼지에 대한 미세먼지 배출정보를 획득하기 위한 미세먼지 측정장치; 를 더 포함하며, 상기 미세먼지 측정장치는, 배출시설 또는 방지시설의 배출구로부터 일부 유입된 배출물질(이하, ‘유입물질’이라 칭함)을 상기 유입물질의 농도 및 수분조절을 통해 희석시키는 희석터널; 상기 희석터널을 통과하며 희석된 유입물질에 포함된 배출물질 정보를 획득하기 위한 배출물질 측정센서; 및 상기 배출물질 측정센서의 측정환경에서 온도, 습도, 배출구유속 중 적어도 어느 하나의 환경인자를 환경인자 정보로 획득하기 위한 환경인자 측정센서; 를 포함할 수 있다.In addition, the IoT-based emission workplace monitoring system includes: a fine dust measuring device for acquiring fine dust emission information on fine dust precursors and fine dust including SO x and NO x emitted from emission facilities and prevention facilities; Further comprising, the fine dust measuring device, a dilution tunnel for diluting the discharged material partially introduced from the outlet of the discharge facility or prevention facility (hereinafter referred to as 'influent material') through concentration and moisture control of the inflow material ; an emission measurement sensor for passing through the dilution tunnel and acquiring information on emission substances included in the diluted influent material; and an environmental factor measuring sensor for acquiring at least one of temperature, humidity, and outlet flow velocity as environmental factor information in the measuring environment of the emission measuring sensor; may include

이때, 상기 제2 저장부는, 상기 미세먼지 측정장치를 통해 획득된 배출물질 정보에 상기 환경인자 정보에 포함된 환경인자 별 가중치를 부여한 보정식을 추출하는 AI 분석을 수행하고, 상기 AI 분석을 통해 추출된 보정식을 이용해 보정된 미세먼지 배출정보를 상기 제2 기준정보로 저장할 수 있다.At this time, the second storage unit performs an AI analysis of extracting a correction formula in which a weight for each environmental factor included in the environmental factor information is given to the emission material information obtained through the fine dust measuring device, and through the AI analysis Fine dust emission information corrected using the extracted correction formula may be stored as the second reference information.

그리고, 상기 플랫폼 서버는, 상기 IoT 디바이스로부터 암호화되어 제공된 센싱정보를 복호화하고, 상기 사용자 단말로부터 요구되는 데이터를 암호화하여 제공하기 위한 암복호화부; 를 포함할 수 있다.In addition, the platform server may include: an encryption/decryption unit for decrypting sensing information encrypted and provided from the IoT device, and encrypting and providing data required from the user terminal; may include

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.As described above, according to the present invention, there are the following effects.

첫째, 미세먼지 배출의 일정비율을 차지하는 소규모 사업장의 방지시설의 가동여부, 주기적 관리여부 및 미세먼지 배출량 등의 모니터링을 수행함에 따라 소규모 배출사업장의 방지시설 가동 유도 및 시기적절한 시설관리가 이루어질 수 있어, 궁극적으로는 미세먼지 배출이 절감될 수 있다.First, by monitoring the operation, periodic management, and fine dust emission of prevention facilities at small business sites that account for a certain percentage of fine dust emissions, it is possible to induce operation of prevention facilities at small business sites and to manage facilities in a timely manner. , and ultimately fine dust emissions can be reduced.

둘째, 소규모 배출사업장에 대한 미세먼지 감축을 위한 감시 관리를 수행하면서도, 배출시설 및 방지시설에 대한 이상여부뿐 아니라 관리방안 등 사업주에게 배출사업장 운용에 유용한 정보를 추가적으로 제공할 수 있다.Second, it is possible to additionally provide useful information to business owners, such as management measures, as well as whether there are any abnormalities in emission facilities and prevention facilities, while monitoring and managing small-scale emission sites for fine dust reduction.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템에 적용된 IoT 디바이스를 예시한 예시도이다
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플랫폼 서버를 도시한 블록도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 측정장치를 예시한 예시도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 저장부의 보정을 설명하기 위한 참조도이다.1 is a schematic diagram schematically illustrating an IoT-based emission site monitoring system according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary diagram illustrating an IoT device applied to an IoT-based emission workplace monitoring system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a platform server according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view illustrating an apparatus for measuring fine dust according to an embodiment of the present invention.
5 is a reference diagram for explaining the correction of the second storage unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, but already known technical parts will be omitted or compressed for the sake of brevity of description.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows an IoT-based emission site monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템(10)은 IoT 디바이스(100), 플랫폼 서버(200) 및 사용자 단말기(300)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1 , an IoT-based emission site monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention is configured to include an IoT device 100 , a platform server 200 , and a user terminal 300 .

IoT 디바이스(100)는 배출사업장에 구축된 방지시설로부터 SOx, NOx를 포함하는 미세먼지 전구물질과 미세먼지에 대한 미세먼지 배출정보 및 전력, 차압, pH, 진동, 온/습도 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가동정보를 수집하기 위한 구성이다.The IoT device 100 provides information on fine dust emission information and power, differential pressure, pH, vibration, temperature/humidity for fine dust precursors and fine dust including SO x and NO x from the prevention facilities built in the emission business site. It is a configuration for collecting operation information including one.

여기서, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템에 적용된 IoT 디바이스(100)를 예시한 것으로, 도2a는 IoT 센서모듈(120)을 예시한 것이고, 도2b는 IoT 센서모듈(120)의 블록도를 예시한 것이며, 도2c는 데이터 처리모듈(130)의 블록도를 예시한 것이다. Here, FIG. 2 illustrates the IoT device 100 applied to the IoT-based emission workplace monitoring system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2a illustrates the IoT sensor module 120, and FIG. 2b illustrates the IoT. A block diagram of the sensor module 120 is illustrated, and FIG. 2C illustrates a block diagram of the data processing module 130 .

도2를 참조하면, IoT 디바이스(100)는 IoT 센서들(110), IoT 센서모듈(120) 및 데이터 처리모듈(130)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2 , the IoT device 100 is configured to include IoT sensors 110 , an IoT sensor module 120 , and a data processing module 130 .

IoT 센서들(110)은 방지시설에 설치되어서, pH, 진동, 전력, 차압, 온/습도, 미세먼지, SOx , NOx 중 어느 하나를 측정할 수 있다. 이때, 하나의 IoT 센서(110)가 앞서 나열한 측정항목 중 하나의 항목을 측정하는 것이 바람직할 수 있겠으나, 구성하기에 따라 하나의 IoT 센서가 둘 이상의 항목을 측정할 수 있도록 구비될 수 있음은 물론이다. IoT sensors 110 are installed in the prevention facility, it is possible to measure any one of pH, vibration, power, differential pressure, temperature / humidity, fine dust, SO x , NO x . At this time, it may be desirable for one IoT sensor 110 to measure one of the above-listed measurement items, but depending on the configuration, one IoT sensor may be provided to measure two or more items. Of course.

IoT 센서모듈(120)은 IoT 센서(110)들과 각각 전기적으로 연결되어서 IoT 센서(110)로부터 획득된 센싱정보를 수집 및 중계하는 중계보드(120a)들과, 중계보드(120a)들로부터 제공된 센싱정보를 저장하고, 이를 외부로 제공하기 위한 베이스보드(120b)를 포함할 수 있다.The IoT sensor module 120 is electrically connected to each of the IoT sensors 110 to collect and relay the sensing information obtained from the IoT sensor 110 and relay boards 120a provided from the relay boards 120a. It may include a baseboard 120b for storing sensing information and providing it to the outside.

이때, 중계보드(120a)는 IoT 센서(110)들과 대응되는 수로 구비되어, 단일의 베이스보드(120b) 상에 탈착 가능하도록 적층 배치될 수 있다. 이는, 방지시설의 설비종류에 따라 요구되는 IoT 센서(110)가 상이하므로, 배출사업장에 구비된 방지시설에 요구되는 IoT 센서들(110)을 효율적으로 조합한 IoT 디바이스(100)를 제공하기 위함이다. In this case, the relay board 120a may be provided in a number corresponding to the IoT sensors 110 and may be stacked and detachably disposed on a single baseboard 120b. This is to provide an IoT device 100 that efficiently combines the IoT sensors 110 required for the prevention facility provided in the emission business site because the IoT sensor 110 required is different depending on the type of facility of the prevention facility. to be.

참고로, IoT 센서모듈(120)은 IoT 센서 별로 개별 구동회로가 설계된 중계보드(120a)들과, 중계보드(120a)들이 적층 결합되는 베이스보드(120b) 간이 각각 케이싱화된 상태로 전기적 결합이 이루어지며 방지시설 별 요구되는 IoT 센서들(110)의 조합으로 마련될 수 있으나, 중계보드(120a)들과 베이스보드(120b) 모두 단일에 케이스에 케이싱화된 상태로 마련될 수 있음은 물론이다. For reference, the IoT sensor module 120 is electrically coupled in a casing state between the relay boards 120a in which individual driving circuits are designed for each IoT sensor and the baseboard 120b to which the relay boards 120a are stacked and coupled. It is made and may be provided by a combination of the IoT sensors 110 required for each prevention facility, but of course, both the relay boards 120a and the baseboard 120b may be provided in a single case and casing. .

여기서, 중계보드(120a)는 프로브 타입의 IoT 센서(110)와 결합되어, 해당 IoT 센서(110)로부터 측정된 센싱정보를 베이스보드(120b)에 중계하는 역할을 수행하고, 베이스보드(120b)는 중계보드(120a)로부터 제공되는 센싱정보를 연산처리하기 위한 MCU(Micro Controller Unit)를 통해 연산 처리된 센싱정보를 후술할 데이터 처리모듈(130)에 제공할 수 있다. 이때, 베이스보드(120b)는 상부에 적층 결합된 중계보드(120a)들과 통신하며, MCU 기능을 수행하되, 별도 IoT 센서(110)의 구동회로가 설계되어, 어느 하나의 IoT 센서(110)가 결합될 수 있음은 물론이다. Here, the relay board 120a is coupled to the probe-type IoT sensor 110 and serves to relay sensing information measured from the corresponding IoT sensor 110 to the baseboard 120b, and the baseboard 120b. may provide the sensing information calculated and processed through a microcontroller unit (MCU) for processing the sensing information provided from the relay board 120a to the data processing module 130 to be described later. At this time, the base board 120b communicates with the relay boards 120a stacked on top and performs an MCU function, but a driving circuit of the IoT sensor 110 is designed separately, any one IoT sensor 110 Of course, it can be combined.

데이터 처리모듈(130)은 IoT 센서모듈(120)과 통신하며, IoT 센서(110)로부터 획득된 센싱정보에 블록 암호 알고리즘을 적용하여 암호화된 센싱정보를 후술할 플랫폼 서버(200)에 제공할 수 있다.The data processing module 130 communicates with the IoT sensor module 120 and applies a block encryption algorithm to the sensing information obtained from the IoT sensor 110 to provide the encrypted sensing information to the platform server 200 to be described later. have.

이때, 블록 암호 알고리즘은, ARIA 알고리즘이 적용되는 것이 바람직할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 그 안정성이 보장된 블록 암호 알고리즘이라면 그 어떠한 것도 적용 가능하다.In this case, as the block cipher algorithm, it may be preferable to apply the ARIA algorithm, but the present invention is not limited thereto, and any block cipher algorithm with guaranteed stability may be applied.

플랫폼 서버(200)는 IoT 디바이스(100) 및 기상청서버(WS)와 통신하며, IoT 디바이스(100)로부터 획득된 미세먼지 배출정보 및 가동정보와, 기상청서버(WS)로부터 IoT 디바이스(100)가 설치된 지역의 온도, 습도, 풍향, 풍속 중 적어도 어느 하나를 포함하는 지역기상정보를 수집 및 저장하고, 기 저장된 기준데이터와 비교 분석하여, 방지시설의 가동여부, 관리여부 및 미세먼지 발생량을 판단하는 클라우드 기반의 서버이다.The platform server 200 communicates with the IoT device 100 and the Meteorological Agency server (WS), the fine dust emission information and operation information obtained from the IoT device 100, and the IoT device 100 from the Meteorological Agency server (WS) It collects and stores regional meteorological information including at least one of temperature, humidity, wind direction, and wind speed in the installed area, and compares and analyzes it with pre-stored reference data to determine whether prevention facilities are operating, managed, and fine dust generation. It is a cloud-based server.

여기서, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플랫폼 서버(200)를 도시한 블록도로, 도3을 참조하면, 본 발명의 플랫폼 서버(200)는 통신부(210), 제1 저장부(220), 제2 저장부(230), 판단부(240) 및 제어부(250)를 포함하여 구성된다. Here, FIG. 3 is a block diagram illustrating a platform server 200 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the platform server 200 of the present invention includes a communication unit 210 and a first storage unit 220 . ), a second storage unit 230 , a determination unit 240 , and a control unit 250 .

통신부(210)는 IoT 디바이스(100), 기상청서버(WS) 및 후술할 사용자 단말기(300)와 통신한다.The communication unit 210 communicates with the IoT device 100 , the weather service server WS, and a user terminal 300 to be described later.

제1 저장부(220)는 통신부(210)를 통해 IoT 디바이스(100)로부터 획득된 가동정보 및 미세먼지 배출정보와, 기상청서버(WS)로부터 제공받은 지역기상정보와, 사용자 단말기(300)로부터 배출사업장에 구비된 배출시설 및 방지시설에 대한 종류 및 관리이력을 포함하는 운영시설정보를 수집 및 저장한다. 이때, 제1 저장부(220)는 수집된 정보들을 분류 및 분석하여 저장할 수 있다.The first storage unit 220 includes operation information and fine dust emission information obtained from the IoT device 100 through the communication unit 210 , local weather information provided from the Meteorological Administration server (WS), and the user terminal 300 . It collects and stores operation facility information including types and management history of emission facilities and prevention facilities provided at emission sites. In this case, the first storage unit 220 may classify, analyze, and store the collected information.

제2 저장부(230)에는 배출사업장 별 배출시설 및 방지시설의 운영기준정보와, 방지시설의 가동여부 및 이상여부를 판단할 수 있는 제1 기준정보와, 배출사업장의 미세먼지 배출량을 예측할 수 있는 제2 기준정보를 포함하는 기준데이터가 기 저장되어 있다.In the second storage unit 230, it is possible to predict the operation standard information of emission facilities and prevention facilities for each emission establishment, first reference information for determining whether the prevention facilities are in operation and abnormal, and fine dust emission of emission establishments. Reference data including the second reference information is pre-stored.

이때, 운영기준정보는, 배출사업장 별 구비된 배출시설 및 방지시설 종류에 따른 시설관리방안 및 통상적인 미세먼지 발생량 수준 등을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 기준정보는, 방지시설의 가동여부 및 이상여부를 판단할 수 있는 측정항목인 pH, 진동, 전력, 차압, 온/습도의 방지시설 가동 시 정상수치 값으로, 후술할 판단부(240)는 제1 저장부에 수집 및 저장된 가동정보가 제1 기준정보의 정상 수치범위에 속하는 경우 방지시설의 가동을 판단할 수 있고, 제1 기준정보보다 낮거나, 높은 수치를 보이는 측정항목이 있을 경우, 방지시설의 이상이 발생하였음을 판단할 수 있다.In this case, the operation standard information may include facility management plans according to the types of emission facilities and prevention facilities provided for each emission business site, and a typical level of fine dust generation. And, the first reference information is a normal value when the prevention facility of pH, vibration, power, differential pressure, temperature/humidity, which is a measurement item that can determine whether the prevention facility is in operation and whether there is an abnormality, is a normal value, which will be described later by the determination unit ( 240) can determine the operation of the prevention facility when the operation information collected and stored in the first storage unit falls within the normal numerical range of the first reference information, and a measurement item showing a value lower or higher than the first reference information If there is, it can be determined that an abnormality has occurred in the prevention facility.

또한, 제2 기준정보는 미세먼지 배출정보에 대응되는 미세먼지 농도에 대한 예측 수치 값으로, 제1 저장부(210)에 실시간으로 수집 저장된 미세먼지 배출정보에 지역기상정보가 반영되어 보정된 미세먼지 배출정보가 누적 분석된 예측 값일 수 있다. In addition, the second reference information is a predicted numerical value for the fine dust concentration corresponding to the fine dust emission information, and the fine dust emission information collected and stored in the first storage unit 210 in real time is corrected by reflecting local weather information. The dust emission information may be a predicted value accumulated and analyzed.

참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템은, 배출시설 및 방지시설로부터 배출되는 SOx 및 NOx를 포함하는 미세먼지 전구물질과 미세먼지에 대한 미세먼지 배출정보를 획득하기 위한 미세먼지 측정장치(400)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 미세먼지 측정장치(400)는 플랫폼 서버(200)와 통신하며, IoT 디바이스(100)와는 별도로 그 측정 데이터를 플랫폼 서버(200)에 제공할 수 있다.For reference, the IoT-based emission workplace monitoring system according to an embodiment of the present invention provides fine dust precursors including SO x and NO x emitted from emission facilities and prevention facilities and fine dust emission information on fine dust. It may further include a fine dust measuring device 400 for obtaining. In this case, the fine dust measuring device 400 may communicate with the platform server 200 and provide the measurement data to the platform server 200 separately from the IoT device 100 .

이때, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 측정장치를 예시한 것으로, 도4를 참조하면, 본 발명의 미세먼지 측정장치(400)는 희석터널(410), 배출물질 측정센서(420) 및 환경인자 측정센서(430)를 포함하여 구성될 수 있다. At this time, FIG. 4 exemplifies a fine dust measuring device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4 , the fine dust measuring device 400 of the present invention includes a dilution tunnel 410 and an emission measuring sensor ( 420) and the environmental factor measuring sensor 430 may be included.

희석터널(410)은 배출시설 또는 방지시설의 배출구로부터 일부 유입된 배출물질(이하, ‘유입물질’이라 칭함)을 유입물질의 농도 및 수분조절을 통해 희석시키는 구성이다. 이때, 복수개의 희석터널(410)를 지나며 유입물질의 희석을 위한 희석물질(HF, NC, PF)들이 투입되고, 후술할 배출물질 측정센서(420)를 통해 획득된 배출물질 정보와, 각 파트별 온도와 유입물질 및 희석물질들의 농도, 그리고 희석비를 고려하여 최종 미세먼지 배출정보가 도출될 수 있는 것이다.The dilution tunnel 410 is configured to dilute the discharged material partially introduced from the outlet of the discharge facility or prevention facility (hereinafter referred to as “influent material”) by controlling the concentration and moisture of the incoming material. At this time, passing through the plurality of dilution tunnels 410, dilution materials (HF, NC, PF) for dilution of the inflow material are input, and emission material information obtained through the emission material measurement sensor 420, which will be described later, and each part The final fine dust emission information can be derived by considering the star temperature, the concentration of the influent and diluent substances, and the dilution ratio.

배출물질 측정센서(420)는 희석터널(410)을 통과하며 희석된 유입물질에 포함된 배출물질 정보를 획득하기 위한 구성이다. 이때, 배출물질 측정센서(420)는 PM2.5, PM10과 같은 미세먼지를 측정하기 위한 센서, SOx 및 NOx를 포함하는 미세먼지 전구물질을 측정하기 위한 센서외에도 배출물질을 구성하는 또 다른 물질(VOCs, HCHO 등)을 측정하기 위한 센서로 구성될 수 있다.The emission material measuring sensor 420 is configured to obtain information on the emission material included in the diluted influent material passing through the dilution tunnel 410 . At this time, the emission measurement sensor 420 is another material ( It can be configured as a sensor for measuring VOCs, HCHO, etc.).

환경인자 측정센서(430)는 배출물질 측정센서(420)의 측정환경에서 온도, 습도, 유속 중 적어도 어느 하나의 환경인자를 환경인자 정보로 획득하기 위한 구성이다. The environmental factor measuring sensor 430 is configured to acquire at least one environmental factor among temperature, humidity, and flow velocity as environmental factor information in the measurement environment of the emission measuring sensor 420 .

이러한, 미세먼지 측정장치(400)에서 획득된 데이터들은 제2 저장부(230)를 통해 분석 및 보정되어, IoT 디바이스(100)를 통해 획득된 데이터로부터 미세먼지 발생량을 예측할 수 있는 지표로 사용될 수 있다.The data obtained from the fine dust measuring device 400 are analyzed and corrected through the second storage unit 230, and can be used as an index capable of predicting the amount of fine dust generated from the data obtained through the IoT device 100. have.

이때, 제2 저장부(230)는 미세먼지 측정장치(400)를 통해 획득된 배출물질 정보에 환경인자 정보에 포함된 환경인자 별 가중치를 부여한 보정식을 추출하는 AI 분석을 수행하고, AI 분석을 통해 추출된 보정식을 이용해 보정된 미세먼지 배출정보를 제2 기준정보로 저장할 수 있다.At this time, the second storage unit 230 performs an AI analysis of extracting a correction formula in which a weight is given for each environmental factor included in the environmental factor information to the emission material information obtained through the fine dust measuring device 400, and AI analysis Fine dust emission information corrected by using the correction formula extracted through .

이때, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 저장부의 보정을 설명하기 위한 참조도로, 도5를 참조하여 좀더 구체적으로 설명하면, 희석터널(410)의 배출단에서 정밀 측정이 가능한 정밀측정장치로부터 획득한 배출물질 정보와, 배출물질 측정센서(420)를 통해 획득된 배출물질 정보 간의 매칭률이 80% 이상 유지되며 배출물질 측정센서(420)를 통해 획득된 배출물질 정보로부터 도출되는 미세먼지 배출정보의 정확도를 높이기 위해, 환경인자 정보에 포함된 환경인자뿐 아니라, 배출물질 측정센서(420)로부터 측정된 배출물질 별 농도를 영향 변수로 반영하여, 다중 레이어 기반 딥 러닝 센서보정 기술을 통해 보정식을 추출할 수 있다. At this time, FIG. 5 is a reference diagram for explaining the correction of the second storage unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5 , a precision measurement is possible at the discharge end of the dilution tunnel 410 . The matching rate between the emission information obtained from the measurement device and the emission information obtained through the emission measurement sensor 420 is maintained at 80% or more, and is derived from the emission information obtained through the emission measurement sensor 420 In order to increase the accuracy of fine dust emission information, multi-layer-based deep learning sensor correction technology by reflecting not only environmental factors included in the environmental factor information, but also the concentration of each emission measured by the emission measurement sensor 420 as an influence variable can be used to extract the correction equation.

이때, 보정식을 추출하는 과정에서 영향 변수 별 가중치가 도출될 수 있는데, 배출물질 측정센서(420)의 측정값 차이를 주는 영향 변수 즉, 환경 인자에 가중치를 부여하며 오차를 최소화한 보정된 미세먼지 배출정보를 획득할 수 있게 된다.At this time, in the process of extracting the correction formula, weights for each influence variable can be derived. Influence variables that give a difference in the measured values of the emission measurement sensor 420 , that is, the environmental factors are weighted, and corrected microscopic errors are minimized. It is possible to obtain dust emission information.

이러한 보정방식은 도5(b)에 예시된 바와 같이, 정밀측정장치와 배출물질 측정센서 간의 단순 차이 보정을 수행하던 기존방식 대비 환경인자에 따른 센서보정을 통해 그 정확도가 향상될 수 있다. As illustrated in FIG. 5( b ), the accuracy of this correction method can be improved through sensor correction according to environmental factors compared to the existing method of performing simple difference correction between the precision measuring device and the emission measurement sensor.

종래에는 배출사업장의 굴뚝 즉, 배출구로부터 배출되는 배기가스 즉, 오염배출물질의 배출량을 측정하기 위해, 굴뚝 내부에 측정 센서들을 설치하고, 각 센서들로부터 얻어지는 결과로부터 오염배출물질에 대한 데이터를 확보하였으나, 배출구 내 측정환경은 고온 다습하고, 고농도의 미세먼지가 포함되어 있어, 내부에 측정 센서들을 직접 배치시킬 경우, 저가형 제품은 고장으로 인해 측정이 어려워, 배출시설로부터 배출되는 오염배출물질에 대한 데이터를 확보하는데 고가의 측정장비 사용으로 인한 비용적 부담이 상당하였다. Conventionally, in order to measure the amount of exhaust gas emitted from the chimney, that is, the outlet of the emission business, that is, the emission of polluting substances, measurement sensors are installed inside the chimney, and data on polluting substances are obtained from the results obtained from each sensor. However, since the measurement environment in the outlet is high temperature and humid and contains high concentrations of fine dust, if the measurement sensors are directly placed inside, it is difficult to measure the low-priced products due to malfunctions, so The cost burden due to the use of expensive measuring equipment to secure data was considerable.

그러나, 본 발명의 미세먼지 측정장치는 배출구 내 배출물질 측정센서(420)를 직접 투입하여 센싱하거나, 배출구로부터 배출된 배출물질을 바로 센싱하는 방식이 아닌, 희석터널을 통해 희석된 배출물질을 센싱하고, 이룰 추후 보정하는 방식을 채택함으로써, 본 발명의 배출물질 측정센서(420)는 앞서 언급한 방식 대비 상대적으로 저렴한 가격대의 센서로 구성될 수 있다. However, the fine dust measuring device of the present invention is not a method of directly inputting and sensing the emission material measuring sensor 420 in the discharge port or sensing the emission material discharged from the discharge port, but sensing the diluted emission material through the dilution tunnel. And, by adopting a method to be corrected later, the emission measurement sensor 420 of the present invention can be configured as a sensor having a relatively low price compared to the aforementioned method.

판단부(240)는 제1 저장부(220)에 수집 및 저장된 정보들과 제2 저장부(230)에 저장된 기준데이터를 비교 분석하여, 방지시설의 가동여부, 관리여부 및 미세먼지 발생량을 판단할 수 있다.The determination unit 240 compares and analyzes the information collected and stored in the first storage unit 220 and the reference data stored in the second storage unit 230, and determines whether the prevention facility is operated, managed, and the amount of fine dust generated. can do.

이때, 판단부(240)는 제1 저장부(220)에 수집 및 저장된 정보들을 AI 기반 분석모듈에 적합하게 변환한 뒤, 제2 저장부(230)에 저장된 기준데이터와 비교 분석할 수 있다. 이때, 그 분석방식으로는 딥 러닝 기반의 LSTM(Long Short-Term Memory), DNN(Deep Neural Network) 알고리즘이 적용될 수 있다. In this case, the determination unit 240 may convert the information collected and stored in the first storage unit 220 to be suitable for the AI-based analysis module, and then compare and analyze the information with reference data stored in the second storage unit 230 . In this case, as the analysis method, a deep learning-based LSTM (Long Short-Term Memory) or DNN (Deep Neural Network) algorithm may be applied.

이를 통해, 판단부(240)는 방지시설의 가동여부 및 이상여부와, 현재 미세먼지 발생량, 일정 기간 내 누적 미세먼지 발생량 및 이후 발생될 미세먼지 발생량을 판단할 수 있고, 이러한 결과로부터 배출사업장의 배출시설 및 방지시설의 이후 관리방안을 추가적으로 제시할 수 있다. 이때, 관리방안에는 시설의 유지/보수를 위한 소모품 교체 등의 시설관리방안과 더불어, 미세먼지 발생량을 일정 수준 감축시키기 위한 미세먼지 감축방안을 포함할 수 있다. Through this, the determination unit 240 can determine whether the prevention facility is in operation and whether there is an abnormality, the current amount of fine dust generated, the accumulated amount of fine dust within a certain period, and the amount of fine dust to be generated thereafter, and from these results, Further management plans for emission facilities and prevention facilities can be suggested. In this case, the management plan may include a facility management plan such as replacement of consumables for maintenance/repair, and a fine dust reduction plan for reducing the amount of fine dust to a certain level.

제어부(250)는 상기한 각 부를 제어하는 구성이다. 이때, 제어부(250)는 판단부(240)에 의해 판단이 이루어진 제1 저장부(220)에 수집 및 저장된 정보들을 배출사업장별, 배출시설별, 방지시설별, 시설 사용량별, 시설 사용패턴별 등 유형별로 분류하여, 제2 저장부(230)에 기준데이터로서 추가 적재되도록 제어하여, 판단부(240)의 판단 결과의 정확도가 높아질 수 있도록 할 수 있다. 이 경우, 판단부(240)는 누적 분류된 기준데이터를 통해 타 사업장에 대한 미세먼지 예상 배출량 또한 예측하는 것이 가능할 수 있다. The control unit 250 is configured to control each of the above-described units. At this time, the control unit 250 collects and stores the information collected and stored in the first storage unit 220, where the determination is made by the determination unit 240, by type, such as by emission site, by emission facility, by prevention facility, by facility usage, by facility use pattern, etc. , and control so that the second storage unit 230 is additionally loaded as reference data, so that the accuracy of the determination result of the determination unit 240 can be increased. In this case, the determination unit 240 may also be able to predict the expected fine dust emission for other workplaces through the accumulated classified reference data.

그리고, 제어부(250)는 판단부(240)로부터 방지시설의 이상여부가 판단된 경우, 이상여부 판단결과와 더불어 운영기준정보로부터 이상여부를 해결하기 위한 해결방안을 포함하는 알림정보를 즉시 사용자 단말기(300)에 제공하여 외부 사용자에게 알려주기 위한 알람부분(미도시)을 포함할 수 있다. 이에 외부 사용자는 방지시설에 대한 전문지식이 없더라도, 적절한 조치를 취할 수 있어 효율적으로 시설을 운용 및 관리할 수 있다.And, when the determination unit 240 determines whether the prevention facility is abnormal, the control unit 250 immediately transmits notification information including a solution for resolving the abnormality from the operation reference information along with the abnormality determination result to the user terminal. It may include an alarm part (not shown) for providing to 300 to notify an external user. Accordingly, external users can take appropriate measures even if they do not have specialized knowledge about prevention facilities, so they can operate and manage the facilities efficiently.

추가적으로, 본 발명이 제시하는 플랫폼 서버(200)는 IoT 디바이스(100)로부터 암호화되어 제공된 센싱정보를 복호화하고, 사용자 단말기(300)로부터 요구되는 모니터링 정보를 암호화하여 제공하기 위한 암복호화부(미도시) 및 제1 저장부(220)에 수집 및 저장된 데이터를 를 더 포함할 수 있다. Additionally, the platform server 200 proposed by the present invention decrypts the sensing information provided by encryption from the IoT device 100 , and an encryption/decryption unit (not shown) for encrypting and providing monitoring information required from the user terminal 300 . ) and the data collected and stored in the first storage unit 220 may further include.

사용자 단말기(300)는 스마트폰, 테블릿 PC, 노트북, 데스크탑 등 플랫폼 서버(200)에 접속 가능한 단말기로, 사용자 단말기(300)를 이용하는 주체는 지자체, 환경공단, 배출사업장 등 IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템(10)을 통해 배출사업장을 모니터링하고자 하는 기관 혹은 사용자일 수 있다. The user terminal 300 is a terminal that can be connected to the platform server 200 such as a smartphone, a tablet PC, a laptop, and a desktop, and the subject using the user terminal 300 is an IoT-based emission plant such as a local government, an environment corporation, or an emission business site. It may be an institution or a user who wants to monitor the discharge plant through the monitoring system 10 .

결과적으로, 종래의 소규모 배출사업장의 경우, 대기오염물질 배출과 관련된 자료를 체계적으로 관리하지 못하였기에, 대기배출원 전국 일제조사를 시행하는 경우에도 자료를 수집하는데 많은 시간이 소요되고, 요청되는 자료에 대한 이해가 부족하여 제출되는 자료의 정확도나 신뢰성이 검증되지 않아 대기오염물질 배출정보가 부정확하게 산정되어왔기에, 많은 조사비용이 소요됨에도 불구하고 조사결과를 활용한 국가의 대기질 개선 정책수립에 제대로 활용되지 못하는 문제점이 있었는데, 본 발명을 활용하면, 정책수립기관에서 신뢰성 있는 정보를 획득할 수 있으며, 미세먼지 배출의 38 %를 차지하는 소규모 배출사업장의 배출시설 및 방지시설 관리로 미세먼지 배출이 절감될 수 있다.As a result, in the case of conventional small-scale emission sites, data related to air pollutant emission could not be systematically managed, so it takes a lot of time to collect data, even when conducting a nationwide survey of air emission sources, and Air pollutant emission information has been inaccurately calculated because the accuracy or reliability of the submitted data is not verified due to a lack of understanding of the subject matter. There was a problem that it could not be used properly, but if the present invention is used, reliable information can be obtained from policy-making agencies, and fine dust emission can be reduced by managing the emission facilities and prevention facilities of small-scale emission businesses that account for 38% of fine dust emission. can be reduced

또한, 종래 TMS가 적용된 1종 내지 3종 배출사업장의 경우, 단순 배출사업장의 감시 관리로 사업주의 거부감이 크게 있었으나, 본 발명은 소규모 배출사업장의 미세먼지 감축을 위한 감시 관리를 수행하면서도, 배출시설 및 방지시설에 대한 이상여부뿐 아니라 관리방안 등 사업주에게도 배출사업장을 운용하는데 유용한 정보를 추가적으로 제공함으로써, 그 거부감을 감소시킬 수 있다. In addition, in the case of type 1 to type 3 emission sites to which conventional TMS is applied, there was a large sense of rejection by business owners due to monitoring and management of simple emission sites, but the present invention performs monitoring and management for fine dust reduction of small emission sites, while the emission facilities It is possible to reduce the rejection by additionally providing useful information to the business owner to operate the emission plant, such as management measures as well as the abnormality of the prevention facilities.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등개념으로 이해되어져야 할 것이다. As described above, the detailed description of the present invention has been made by the embodiments with reference to the accompanying drawings, but since the above-described embodiments have only been described with preferred examples of the present invention, the present invention is limited only to the above embodiments It should not be understood as being, and the scope of the present invention should be understood as the following claims and their equivalents.

10 : IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템
100 : IoT 디바이스
110 : IoT 센서
120 : IoT 센서모듈
120a : 중계보드
120b : 베이스보드
130 : 데이터 처리모듈
200 : 플랫폼 서버
210 : 통신부
220 : 제1 저장부
230 : 제2 저장부
240 : 판단부
250 : 제어부
300 : 사용자 단말기
400 : 미세먼지 측정장치
410 : 희석터널
420 : 배출물질 측정센서
430 : 환경인자 측정센서
SW : 기상청서버10 : IoT-based emission site monitoring system
100: IoT device
110: IoT sensor
120: IoT sensor module
120a: relay board
120b: base board
130: data processing module
200: platform server
210: communication department
220: first storage unit
230: second storage unit
240: judgment unit
250: control unit
300: user terminal
400: fine dust measuring device
410: dilution tunnel
420: emission measurement sensor
430: environmental factor measuring sensor
SW: Meteorological Agency Server

Claims (6)

배출사업장에 구축된 방지시설로부터 SOx, NOx를 포함하는 미세먼지 전구물질과 미세먼지에 대한 미세먼지 배출정보 및 전력, 차압, pH, 진동, 온/습도 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가동정보를 수집하기 위한 IoT 디바이스;
상기 IoT 디바이스 및 기상청서버와 통신하며, 상기 IoT 디바이스로부터 획득된 미세먼지 배출정보 및 가동정보와, 상기 기상청서버로부터 상기 IoT 디바이스가 설치된 지역의 온도, 습도, 풍향, 풍속 중 적어도 어느 하나를 포함하는 지역기상정보를 수집 및 저장하고, 기 저장된 기준데이터와 비교 분석하여, 상기 방지시설의 가동여부, 관리여부 및 미세먼지 발생량을 판단하는 클라우드 기반의 플랫폼 서버; 및
상기 플랫폼 서버와 통신하며 상기 플랫폼 서버로부터 판단결과를 제공받아 상기 배출사업장을 모니터링 하는 사용자 단말기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템.
Fine dust emission information on fine dust precursors and fine dust including SO x , NO x from prevention facilities built in the emission business site, and operation information including at least one of electric power, differential pressure, pH, vibration, and temperature/humidity IoT devices for collecting;
It communicates with the IoT device and the Meteorological Agency server, and includes at least one of fine dust emission information and operation information obtained from the IoT device, and temperature, humidity, wind direction, and wind speed of an area where the IoT device is installed from the Meteorological Agency server a cloud-based platform server that collects and stores local weather information, compares and analyzes it with pre-stored reference data, and determines whether the prevention facility is in operation, whether it is managed, and the amount of fine dust generated; and
a user terminal communicating with the platform server and receiving a determination result from the platform server to monitor the discharge plant; characterized in that it comprises
IoT-based emission site monitoring system.
 제1항에 있어서,
상기 IoT 디바이스는,
pH, 진동, 전력, 차압, 온/습도, 미세먼지, SOx , NOx 중 어느 하나를 측정하기 위한 IoT 센서들;
상기 IoT 센서들과 각각 전기적으로 연결되어서 상기 IoT 센서로부터 획득된 센싱정보를 수집 및 중계하는 중계보드들과, 상기 중계보드들로부터 제공된 상기 센싱정보를 저장 및 연산처리하고, 이를 외부로 제공하기 위한 베이스보드를 포함하는 IoT 센서모듈; 및
상기 IoT 센서모듈과 통신하며, 상기 IoT 센서로부터 획득된 센싱정보에 블록 암호 알고리즘을 적용하여 암호화된 센싱정보를 상기 플랫폼 서버에 제공하는 데이터 처리모듈; 을 포함하고,
상기 중계보드는 상기 IoT 센서들과 대응되는 수로 구비되어, 단일의 상기 베이스보드 상에 탈착 가능하도록 적층 배치되는 것을 특징으로 하는
IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템.
According to claim 1,
The IoT device is
IoT sensors for measuring any one of pH, vibration, power, differential pressure, temperature/humidity, fine dust, SO x , NO x ;
Relay boards that are electrically connected to each of the IoT sensors to collect and relay the sensing information obtained from the IoT sensor, and store and process the sensing information provided from the relay boards, and provide it to the outside IoT sensor module including a baseboard; and
a data processing module communicating with the IoT sensor module and providing encrypted sensing information to the platform server by applying a block encryption algorithm to the sensing information obtained from the IoT sensor; including,
The relay board is provided in a number corresponding to the IoT sensors, characterized in that it is stacked and disposed so as to be detachably attached to the single base board.
IoT-based emission site monitoring system.
 제2항에 있어서,
상기 플랫폼 서버는,
상기 IoT 디바이스, 기상청서버 및 사용자 단말기와 통신하는 통신부;
상기 IoT 디바이스로부터 획득된 가동정보 및 미세먼지 배출정보와, 상기 기상청서버로부터 지역기상정보와, 상기 사용자 단말기로부터 배출사업장에 구비된 배출시설 및 방지시설에 대한 종류 및 관리이력을 포함하는 운영시설정보를 수집 및 저장하는 제1 저장부;
배출사업장 별 배출시설 및 방지시설의 운영기준정보와, 방지시설의 가동여부 및 이상여부를 판단할 수 있는 제1 기준정보와, 배출사업장의 미세먼지 배출량을 예측할 수 있는 제2 기준정보를 포함하는 기준데이터가 기 저장된 제2 저장부;
상기 제1 저장부에 수집 및 저장된 정보들과 제2 저장부에 저장된 기준데이터를 비교 분석하여, 상기 방지시설의 가동여부, 관리여부, 미세먼지 발생량을 판단하는 판단부; 및
상기한 각 부를 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템.
3. The method of claim 2,
The platform server,
a communication unit that communicates with the IoT device, the Meteorological Agency server, and a user terminal;
Operational information and fine dust emission information obtained from the IoT device, regional meteorological information from the Meteorological Agency server, and operating facility information including types and management histories of emission facilities and prevention facilities provided in the emission site from the user terminal a first storage unit for collecting and storing;
Information on the operation standards of emission facilities and prevention facilities for each emission establishment, first reference information for determining whether the prevention facilities are in operation or not, and second reference information for predicting the emission of fine dust at emission establishments; a second storage unit in which reference data is pre-stored;
a determination unit that compares and analyzes the information collected and stored in the first storage unit and the reference data stored in the second storage unit to determine whether the prevention facility is operated, managed, and generated fine dust; and
a control unit for controlling each unit; characterized in that it comprises
IoT-based emission site monitoring system.
 제3항에 있어서,
배출시설 및 방지시설로부터 배출되는 SOx 및 NOx를 포함하는 미세먼지 전구물질과 미세먼지에 대한 미세먼지 배출정보를 획득하기 위한 미세먼지 측정장치; 를 더 포함하며,
상기 미세먼지 측정장치는,
배출시설 또는 방지시설의 배출구로부터 일부 유입된 배출물질(이하, ‘유입물질’이라 칭함)을 상기 유입물질의 농도 및 수분조절을 통해 희석시키는 희석터널;
상기 희석터널을 통과하며 희석된 유입물질에 포함된 배출물질 정보를 획득하기 위한 배출물질 측정센서; 및
상기 배출물질 측정센서의 측정환경에서 온도, 습도, 배출구유속 중 적어도 어느 하나의 환경인자를 환경인자 정보로 획득하기 위한 환경인자 측정센서; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템.
4. The method of claim 3,
a fine dust measuring device for acquiring fine dust emission information on fine dust precursors and fine dust including SO x and NO x emitted from emission facilities and prevention facilities; further comprising,
The fine dust measuring device,
a dilution tunnel for diluting the discharged material partially introduced from the outlet of the discharge facility or prevention facility (hereinafter referred to as 'influent material') by controlling the concentration and moisture of the inflow material;
an emission measurement sensor for passing through the dilution tunnel and acquiring information on emission substances included in the diluted influent material; and
an environmental factor measuring sensor for acquiring at least one of temperature, humidity, and outlet flow velocity as environmental factor information in the measuring environment of the emission measuring sensor; characterized in that it comprises
IoT-based emission site monitoring system.
 제4항에 있어서,
상기 제2 저장부는, 상기 미세먼지 측정장치를 통해 획득된 배출물질 정보에 상기 환경인자 정보에 포함된 환경인자 별 가중치를 부여한 보정식을 추출하는 AI 분석을 수행하고, 상기 AI 분석을 통해 추출된 보정식을 이용해 보정된 미세먼지 배출정보를 상기 제2 기준정보로 저장하는 것을 특징으로 하는
IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템.
5. The method of claim 4,
The second storage unit performs AI analysis of extracting a correction formula in which a weight for each environmental factor included in the environmental factor information is given to the emission material information obtained through the fine dust measuring device, and the extracted through AI analysis It characterized in that the fine dust emission information corrected using the correction formula is stored as the second reference information.
IoT-based emission site monitoring system.
 제5항에 있어서,
상기 플랫폼 서버는, 상기 IoT 디바이스로부터 암호화되어 제공된 센싱정보를 복호화하고, 상기 사용자 단말로부터 요구되는 데이터를 암호화하여 제공하기 위한 암복호화부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
IoT 기반의 배출사업장 모니터링 시스템. 6. The method of claim 5,
The platform server may include: an encryption/decryption unit for decrypting sensing information encrypted and provided from the IoT device, and encrypting and providing data required from the user terminal; characterized in that it comprises
IoT-based emission site monitoring system.
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