KR101175984B1 - Sewage & waste water sludge management system using uwb sensor and camara - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하?폐수 슬러지 관리 시스템에 관한 것으로 구체적으로는, 슬러지가 부유하고 있는 하?폐수의 표면을 촬영하는 모니터링 카메라, 하?폐수에 존재하는 슬러지의 깊이별 농도 분포를 탐지하는 UWB(Ultra Wide Band) 센서 및 상기 모니터링 카메라가 촬영하는 영상과 상기 UWB 센서가 탐지하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보를 전송받아 이를 현시하는 디스플레이 장치를 포함하여 구성된 하?폐수 슬러지 관리 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a wastewater sludge management system, specifically, a monitoring camera photographing the surface of a wastewater in which sludge is suspended, and a UWB (Ultra) for detecting the concentration distribution of sludge present in the wastewater. The present invention relates to a wastewater sludge management system including a wide band sensor, an image captured by the monitoring camera, and a display device receiving and displaying sludge concentration distribution information for each depth detected by the UWB sensor.
하?폐수처리시설에서 처리되는 하?폐수에 분포하고 있는 슬러지를 모니터링하는 것은 적정한 하?폐수처리를 위하여 필수적이다. 농축조의 상징수의 실시간 감시를 통해 방류수 수질악화를 사전에 예방할 수 있고, 계면도출 및 수심별 슬러지 거동분석을 통하여 고농도 슬러지를 자동 배출함으로써 초침, 종침의 슬러지 인발을 효율적으로 수행할 수도 있다.Monitoring the sludge distributed in the sewage treated in the sewage treatment plant is essential for proper sewage treatment. The real-time monitoring of the symbol water of the thickening tank can prevent the deterioration of the discharged water in advance, and the sludge extraction of the second hand and the seed needle can be efficiently carried out by automatically discharging the high concentration sludge through the interface derivation and the analysis of the sludge by depth.
그러나 하?폐수처리장의 초침, 종침 및 농축조를 운영하기 위한 계측설비와 운영기술은 기타 하?폐수 처리시설에 비하여 상대적으로 낙후되어 있는 상황이다.However, the measurement equipment and operation technology for operating the second hand, the seed needle, and the concentration tank of the sewage and wastewater treatment plant are relatively poor compared to other sewage and wastewater treatment facilities.
슬러지 계면계로는 우선 흔히 봉타입 계면계라고 불리우는 슬러지 저지가 널리 사용되고 있다. 슬러지 저지는 투명한 아크일 파이프를 여러개 연결한 형상으로 이루어지고 한쪽 단부에는 밸브구조를 가지고 있으며, 측정하고자 하는 위치에 수중으로 삽입되어 퇴적량을 측정하는 장치이다. 슬러지 저지의 경우 아크릴로 만들어진 파이프가 파손되기 쉽고, 겨울철 수면 결빙 시 슬러지 계면의 측정이 불가하며, 하?폐수 중으로의 삽입 속도에 따라 측정 오차가 발생하는 등의 문제점을 가지고 있다.As the sludge interfacial system, sludge jersey, commonly referred to as rod type interface system, is widely used. The sludge jersey is formed by connecting several transparent arc-il pipes and has a valve structure at one end, and is inserted into the water to be measured to measure the amount of deposition. In the case of sludge jersey, pipes made of acrylic are easily damaged, the sludge interface cannot be measured during the freezing of water in winter, and measurement errors occur depending on the insertion speed into the sewage and wastewater.
상기와 같은 슬러지 저지의 단점을 극복하고자 광센서를 이용하여 슬러지 퇴적층의 농도를 측정하는 광학식 계면계가 선보이고 있다. 그러나 광학식 계면계도 접촉식 센서를 포함하여 구성되는 바 발광부와 수광부의 렌즈의 관리가 번거롭고, 시간의 경과에 따른 센서 구동부의 히스테리시스(Hysterisis)로 인한 측정 오류, 센서 및 신호전송 케이블의 수중 구조물에 의한 파손 등의 문제점을 지니고 있다.In order to overcome the disadvantages of the sludge blocking as described above, an optical interfacial system for measuring the concentration of the sludge deposition layer using an optical sensor is introduced. However, the optical interface also includes a contact sensor, which is cumbersome in the management of the lens of the light emitting part and the light receiving part, and the measurement error due to the hysteresis of the sensor driving part over time, and the underwater structure of the sensor and the signal transmission cable. There is a problem such as damage.
한편, 이와 같은 광학식 계면계의 문제점을 극복하기 위해 비접촉 방식의 측정을 수행하는 초음파식 계면계도 개발되어 있으나 환경에 따라 센서의 감도 및 세기 조절의 필요성 등이 요구되는 등 계측 신뢰도나 안정성에 있어 여전히 문제점을 가지고 있다.
On the other hand, in order to overcome the problems of the optical interface system, an ultrasonic interface system for performing non-contact measurement has been developed, but there is still a problem in measurement reliability and stability, such as the need for the sensitivity and intensity control of the sensor according to the environment. Have
UWB(Ultra Wide Band)는 응용분야에 따라 다양한 의미로 정의될 수 있는데, 일반적으로 기존 주파수 개념과 달리 광대역의 주파수 대역을 가지며, 수십 피코초 또는 수 나노초 정도의 극도로 짧은 주기를 가지는 임펄스 신호라고 할 수 있다. 이러한 UWB를 이용한 통신 시스템은 아주 짧은 신호 주기를 가지는 신호를 사용함으로써 기존의 연속파 통신 시스템에 비하여 전력 소모가 적고, 침투(penetration) 특성 및 스펙트럼 효율이 우수하며, 다중채널 구성이 용이한 특징 등을 가지고 있다.Ultra Wide Band (UWB) can be defined in various ways depending on the application.In general, UWB (Ultra Wide Band) can be defined as an impulse signal with an extremely short period of several tens of picoseconds or several nanoseconds. can do. The UWB communication system uses a signal having a very short signal period, which consumes less power, provides better penetration and spectral efficiency, and facilitates multi-channel configuration than conventional continuous wave communication systems. Have.
UWB는 레이더 기술에도 적용되고 있는데 기존의 펄스 레이더나 연속파 레이더가 가지는 제한적인 성능을 극복할 수 있는 기술로 평가받고 있다. 전술한 바와 같이 UWB는 우수한 투과 특성을 가지므로 UWB 레이더는 지반 탐사, 벽면 투과 탐지, 지능형 보안 탐지 등에 활용의 여지가 크다고 할 수 있다. UWB 레이더를 이용하면 땅속 1~2m에 매장된 목표물들을 확인할 수 있으며, 건축물의 내부 탐지를 통해 건축물의 안전 진단도 효율적으로 수행할 수 있다.
UWB is also applied to radar technology, and it is evaluated as a technology that can overcome the limited performance of conventional pulse radar or continuous wave radar. As described above, UWB has excellent transmission characteristics, and thus, UWB radar can be used for ground exploration, wall penetration detection, and intelligent security detection. Using UWB radar, you can check the targets buried in the ground 1 ~ 2m, and you can efficiently perform safety diagnosis of the building through the internal detection of the building.
본 발명은 하?폐수의 표면 및 하?폐수 내의 깊이별 슬러지 농도 분포를 효율적으로 모니터링하기 위하여, 하?폐수의 표면을 촬영하는 모니터링 카메라, 하?폐수에 존재하는 깊이별 슬러지의 농도 분포를 탐지하는 UWB(Ultra Wide Band) 센서 및 상기 모니터링 카메라가 촬영하는 영상과 상기 UWB 센서가 탐지하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보를 전송받아 현시하는 디스플레이 장치를 포함하여 구성된 하?폐수 슬러지 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention is to monitor the surface of the sewage and the distribution of sludge concentration by depth in the sewage, the monitoring camera photographing the surface of the sewage, the concentration distribution of sludge by depth present in the sewage wastewater It provides a wastewater sludge management system comprising a UWB (Ultra Wide Band) sensor and a display device receiving and displaying the image photographed by the monitoring camera and the sludge concentration distribution information for each depth detected by the UWB sensor. There is a purpose.
전술한 과제의 해결을 위해 본 발명은, 하?폐수 처리시설에서 하?폐수의 표면 및 깊이별 슬러지 농도 분포를 연속적으로 모니터링 하기 위한 시스템으로서, 하?폐수의 표면을 촬영하는 모니터링 카메라; 임펄스 발생장치와 상기 임펄스 발생장치가 생성한 UWB(Ultra Wide Band) 신호를 방사하는 송신안테나를 포함하여 구성된 UWB 발생장치, 반사되어 돌아오는 UWB 신호를 수신하는 수신안테나와 상기 수신안테나가 수신한 신호를 처리하여 슬러지의 위치를 검출하는 수신블록을 포함하여 구성된 UWB 수신장치 및 상기 UWB 발생장치와 상기 UWB 수신장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되어 하?폐수의 깊이별 슬러지 농도 분포를 탐지하는 UWB 센서; 및 상기 모니터링 카메라가 촬영하는 영상 및 상기 UWB 센서가 탐지하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보를 전송받아 이를 현시하는 디스플레이 장치;를 포함하여 구성된 하?폐수 슬러지 관리 시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention, a system for continuously monitoring the surface and depth of the sludge concentration distribution of the sewage in the sewage waste water treatment facility, the monitoring camera for photographing the surface of the sewage; A UWB generator comprising an impulse generator and a transmit antenna that emits a UWB (Ultra Wide Band) signal generated by the impulse generator, a receiving antenna for receiving a reflected UWB signal and a signal received by the receiving antenna And a control unit for controlling the operation of the UWB generator and the UWB receiver, including a receiving block for detecting the position of the sludge by detecting the detection of sludge. UWB sensor; And a display device receiving and displaying the image photographed by the monitoring camera and the sludge concentration distribution information for each depth detected by the UWB sensor, thereby displaying the sewage sludge management system.
이때, 상기 UWB 센서의 UWB 수신장치는 상기 수신블록이 일정한 시차를 두고 처리한 신호들을 합성하여 깊이별 슬러지 농도 분포 변화 정보를 생성하는 합성정보 생성부;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the UWB receiving apparatus of the UWB sensor may further include a synthesis information generation unit for generating the sludge concentration distribution change information for each depth by synthesizing the signals processed by the receiving block with a predetermined time difference. .
또한, 상기 디스플레이 장치는 상기 모니터링 카메라가 촬영하는 영상 및 상기 UWB 센서가 탐지하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보의 이상 여부를 판단하는 판단부;를 포함하여 구성되어, 상기 모니터링 카메라가 촬영하는 영상 및 상기 UWB 센서가 탐지하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보를 전송받아 현시하되 상기 판단부의 판단 결과 이상이 발견된 경우 경고 메세지를 함께 현시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
The display apparatus may include a determining unit configured to determine whether an image photographed by the monitoring camera and a depth of sludge concentration distribution information for each depth detected by the UWB sensor are abnormal. The sludge concentration distribution information for each depth detected by the UWB sensor may be displayed and displayed, but if an abnormality is found as a result of the determination of the determination unit, the warning message may be displayed together.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.The present invention has the following effects.
1. 하?폐수처리시설의 농축조 등에 존재하는 하?폐수의 표면 상태 및 깊이별 슬러지 농도 분포를 정확하게 파악할 수 있게 해주어 하?폐수처리시설 운영에 있어 적정성과 효율성을 제공한다.1. It will provide a proper understanding of the surface condition and the distribution of sludge concentration by depth in the concentration tank of sewage and wastewater treatment facilities, and provide appropriateness and efficiency in the operation of wastewater treatment facilities.
2. 센서를 하?폐수에 직접 접촉하지 않고도 하?폐수의 표면 상태 및 깊이별 슬러지 농도 분포를 파악할 수 있게 해주기 때문에 하?폐수에 직접 접촉하는 센서를 사용하는 경우와 비교할 때 센서의 설치, 유지 및 관리에 들어가는 비용이 절감된다.
2. Installation and maintenance of the sensor as compared to the case of using the sensor directly contacting the wastewater, because the sensor can determine the surface condition and the distribution of sludge concentration by depth without directly contacting the wastewater. And the cost of management is reduced.
1. [도 1]은 본 발명에 따른 하?폐수 슬러지 관리 시스템의 블록 구성도이다.
2. [도 2]는 본 발명에 따른 하?폐수 슬러지 관리 시스템을 구성하는 UWB(Ultra Wide Band) 센서의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a wastewater sludge management system according to the present invention.
2. [FIG. 2] is a block diagram of a UWB (Ultra Wide Band) sensor constituting a wastewater sludge management system according to the present invention.
본 발명은 하?폐수의 표면을 촬영하는 모니터링 카메라, 하?폐수에 존재하는 슬러지의 깊이별 농도 분포를 탐지하는 UWB(Ultra Wide Band) 센서 및 상기 모니터링 카메라가 촬영하는 영상과 상기 UWB 센서가 탐지하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보를 전송받아 이를 현시하는 디스플레이 장치를 포함하여 구성된 하?폐수 슬러지 관리 시스템에 관한 것이다.
The present invention provides a monitoring camera for photographing the surface of sewage and wastewater, a UWB (Ultra Wide Band) sensor for detecting the concentration distribution of sludge present in the sewage, and the image captured by the monitoring camera and the UWB sensor. The present invention relates to a wastewater sludge management system including a display device receiving and presenting sludge concentration distribution information for each depth.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세하게 설명하도록 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[도 1]에는 본 발명에 따른 하?폐수 슬러지 관리 시스템의 블록 구성도가 도시되어 있다.
1 shows a block diagram of a wastewater sludge management system according to the present invention.
[도 1]에 나타나 있는 하?폐수 슬러지 관리 시스템은 하폐수 처리시설에서 하?폐수의 표면 및 깊이별 슬러지 농도 분포를 모니터링 하기 위한 시스템으로서 모니터링 카메라(100), UWB 센서(200) 및 디스플레이 장치(300)를 포함하여 구성되어 있는데, 상기 모니터링 카메라(100)가 촬영하는 하?폐수의 표면 영상 및 상기 UWB 센서가 탐지하는 하?폐수 내의 깊이별 슬러지 농도 분포 정보를 상기 디스플레이 장치(300)가 전송받아 현시하게 되어 있다. 이하에서는 각 구성별로 자세히 살펴본다.
The wastewater sludge management system shown in FIG. 1 is a system for monitoring the surface and depth of sludge concentration distribution of wastewater in a wastewater treatment facility as a monitoring camera 100, a
1. 모니터링 카메라(100)1. Monitoring Camera (100)
상기 모니터링 카메라(100)는 하?폐수의 표면을 촬영하는 역할을 한다. 하?폐수 처리시설의 초침, 종침 및 농축조 등에서 처리되고 있는 하?폐수에 대한 가장 기본적인 모니터링은 그 표면의 상태를 육안으로 확인하는 것이다. 상기 모니터링 카메라(100)는 하?폐수 표면을 촬영함으로써 하?폐수처리시설의 관리자가 그 영상을 기초로 육안을 통하여 하?폐수의 기본적인 상태를 파악할 수 있게 해준다.The monitoring camera 100 serves to photograph the surface of the waste water. The most basic monitoring of the sewage and wastewater being treated in the second hand, the seed needle and the concentration tank of the sewage and wastewater treatment plant is to visually check the condition of the surface. The monitoring camera 100 allows the manager of the sewage and wastewater treatment facility to grasp the basic condition of the sewage and wastewater through the naked eye based on the image by photographing the surface of the sewage and wastewater.
상기 모니터링 카메라(100)라는 하?폐수 표면의 상태를 분석하기에 충분한 화질의 영상을 촬영할 필요가 있는 바 통상적인 CCTV 정도의 화질로는 부족할 것이며, 해상도에 있어서 최소한 SD(Standard Definition)급 이상이 되는 것이 바람직하다. 또한 주위의 조명 또는 진동 상태 등에 따라 선명한 화질의 촬영을 위해 추가 조명 또는 흔들림 방지 장치 등의 보조 장치가 함께 사용될 수 있다. 다만 각종 보조 장치가 추락하여 하?폐수처리시설에 유입될 경우 하?폐수처리시설에 문제를 유발할 수 있으므로 그 사용에 있어서는 설치?고정문제가 확실히 해결됨을 전제로 하여야 한다.
The monitoring camera 100 is required to take a picture of the image quality sufficient to analyze the state of the surface of the waste water, it will be insufficient in the normal CCTV quality, at least SD (Standard Definition) level in the resolution It is desirable to be. In addition, an auxiliary device such as additional lighting or an anti-shake device may be used together for clear image quality according to ambient lighting or vibration conditions. However, if various auxiliary devices fall down and enter the sewage / wastewater treatment plant, it may cause problems to the sewage / wastewater treatment facility.
2. UWB 센서(200)2.UWB sensor (200)
[도 2]에는 본 발명에 따른 하?폐수 슬러지 관리 시스템을 구성하는 UWB 센서(200)의 블록 구성도가 도시되어 있다.
2 is a block diagram of the
상기 UWB 센서(200)는 하?폐수 내의 깊이별 슬러지 농도 분포를 탐지하는 역할을 하며, UWB 발생장치(210), UWB 수신장치(220) 및 제어부(230)를 포함하여 구성된다. 상기 UWB 센서(200)는 하?폐수처리시설의 초침, 종침, 농축조 등의 깊이별 슬러지 농도 분포 탐지를 위한 구성인 바 수십m 정도의 탐지 폭을 갖는 소형 UWB 레이더 장비와 유사하게 구성되면 바람직하다고 할 것이다.
The
상기 UWB 발생장치(210)는 UWB 신호를 발생시켜 하?폐수 방향으로 방사하는 역할을 하며, 임펄스 발생장치(211)와 송신안테나(212)를 포함하여 구성된다.
The
상기 임펄스 발생장치(211)는 수십 피코초 또는 수 나노초 정도의 주기를 가지는 임펄스를 발생시킬 수 있도록 설계되어야 한다. 상기 임펄스 발생장치(211)의 출력면에 있어서는 일반적인 대형 레이더 등에 적용되는 경우 수W~㎿ 이상의 고출력을 필요로 하지만 본 발명에 따른 하?폐수모니터링 모듈은 근거리 모니터링만을 수행하는 것을 예정하고 있으므로 수㎼~㎽의 저출력만으로도 충분하다. 따라서 널리 쓰이고 있는 일반 스위칭용 TR가 적용이 가능한데, 일반 스위칭용 TR이 사용될 경우 1㎱ 정도의 상승폭과 400V 이내의 임펄스 발생장치의 구현이 가능하다.
The
상기 송신안테나(212)는 상기 임펄스 발생장치(211)가 생성한 UWB 신호를 방사하는 역할을 한다. 초광대역 신호를 방사하게 되어 있으므로 에너지 손실을 줄이기 위해서 자체적으로 초광대역 특성을 가지는 것이 좋다. 그러나 안테나는 일반적으로 레이더 등의 장비에 사용되는 경우에 있어서 대부분 정밀도를 위해 좁은 빔폭과 협대역 특성을 가진다. 따라서 상기 송신안테나(212)로는 일반적인 안테나가 가지는 협대역 특성을 극복시켜주는 Spiral, PAN Dipole 및 Bow-Tie형 안테나들이 적용되는 것이 바람직한데 이들 안테나는 일반적인 안테나가 개구면 전체에서 신호의 방사가 이루어지게 되어 있는 것과 달리 신호의 방사가 개수면의 중심 또는 종단에서 이루어지게 되어 있으며, 측면방사에 있어 부엽(side lobe)이 발생하지 않고 균일하게 감쇄되는 특징을 가지고 있다.
The
상기 UWB 수신장치(220)는 반사되어 돌아오는 UWB 신호를 수신하여 그 속에 포함되어 있는 하?폐수 내 깊이별 슬러지 농도 분포에 관한 정보를 검출하는 역할을 하며, 수신안테나(221)와 수신블록(222) 및 합성정보 생성부(223)를 포함하여 구성된다.
The
상기 수신안테나(221)는 상기 송신안테나(212)가 방사한 UWB 신호 중 사물에 반사되어 돌아오는 UWB 신호를 수신하는 역할을 한다. 상기 수신안테나(221)로는 상기 송신안테나(212)와 분리되어 있는 별도의 안테나가 사용될 수도 있으나 본 발명에서는 양자의 분리 사용의 특별히 요구되지 않으므로 동일한 안테나가 사용되는 것이 비용 및 공간의 활용면에 있어서 바람직하다. 즉 하나의 안테나에 상기 수신안테나(221)와 상기 송신안테나(212)가 구현되도록 하는 것이며, 결국 상기 수신안테나(221)의 특성은 상기 송신안테나(212)의 특성에 준하게 된다.
The
상기 수신블록(222)은 디지털 수신기를 포함하여 구성된다. UWB 신호를 수신하기 위해서는 디지털 수신기의 적용이 필수적이기 때문이다. 디지털 수신기는 광대역 아날로그 고주파신호를 디지털화해서 컴퓨터로 처리하므로 고감도이면서도 수신할 수 있는 주파수 대역폭이 상당히 넓은 것이 특징이다.The receiving
한편, 상기 UWB 센서(200)의 UWB 수신장치(220)는 다중경로를 가지는 UWB 신호를 수신하여 처리할 수 있어야 한다. 상기 UWB 센서(200)는 전술한 바와 같이 하?폐수처리시설 내의 하?폐수 내 깊이별 슬러지 농도 분포를 탐지하기 위한 구성이고, 수중에 분포하는 슬러지의 특성상 슬러지에 반사되어 되돌아 오는 UWB 신호는 다중경로를 가질 수 밖에 없기에 상기 수신블록(222)은 다중경로를 가지는 UWB 신호를 처리하기 위한 회로를 구비하고 있어야만 정확한 탐지가 가능해진다.Meanwhile, the
다중경로를 가지는 신호를 토대로 정확한 탐지 정보를 얻기 위해서는 필터링이 필요하다. 대표적인 필터링 알고리즘으로는 CLEAN 알고리즘 등이 있다. 상기 수신블록(222)은 이러한 알고리즘이 구현된 신호처리 회로를 포함하여 구성되어야만 다중경로를 가지는 UWB 신호의 처리가 가능해지고 하?폐수처리시설의 하?폐수 내에 분포하는 슬러지의 형태에 대해 정확한 탐지 정보를 얻을 수 있게 된다.
Filtering is necessary to obtain accurate detection information based on a multipath signal. Typical filtering algorithms include the CLEAN algorithm. The receiving
상기 합성정보 생성부(223)는 상기 UWB 센서의 UWB 수신장치는 상기 수신블록이 일정한 시차를 두고 처리한 신호들을 합성하여 깊이별 슬러지 농도 분포의 변화 정보를 생성하는 역할을 한다. 하?폐수 내의 깊이별 슬러지 농도 분포의 파악은 슬러지의 침전 정도를 확인하기 위함인데 슬러지의 침전 정도의 파악은 깊이별 슬러지 농도 분포의 변화를 파악함으로써 정확하게 이루어질 수 있다. 따라서 상기 합성정보 생성부(223)는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보의 효율적인 활용을 위하여 필요한 구성이다.The synthesis
또한 상기 합성정보 생성부(223)가 생성한 깊이별 슬러지 농도 분포 변화 정보는 하?폐수처리시설에 유입되는 하?폐수의 슬러지 농도의 변화 등의 부가적인 자료를 도출하기 위한 토대로 활용될 수 있으며, 상기 합성정보 생성부(223)가 생성한 정보를 관리할 경우 하?폐수처리시설의 관리?보수에 있어서도 유용한 자료로 사용될 수 있다.
In addition, the sludge concentration distribution change information for each depth generated by the
3. 디스플레이 장치(300)3.
상기 디스플레이 장치(300)는 상기 모니터링 카메라(100)가 촬영하는 영상 및 상기 UWB 센서(200)가 탐지하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보를 전송받아 이를 현시하는 역할을 한다. 따라서 상기 모니터링 카메라(100)가 전송하는 영상 및 상기 UWB 센서(200)가 전송하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보를 동시에 현시하기 위해 2 이상의 모니터를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The
상기 디스플레이 장치(300)는 통상적으로 하?폐수처리시설의 관리자가 근무하는 곳에 설치되어야 하므로 상기 디스플레이 장치(300)는 상기 모니터링 카메라(100)가 촬영하는 영상 및 상기 UWB 센서(200)가 탐지하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보를 유무선 통신을 통해서 전송받는다. 이때 무선 통신으로는 영상 정보의 용량 등을 고려할 때 와이파이(WiFi) 방식이 적합할 것이다.Since the
한편, 상기 디스플레이 장치(300)는 상기 모니터링 카메라(100)가 촬영하는 영상 및 상기 UWB 센서(200)가 탐지하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보를 전송받아 현시하되 사전에 비정상 정보로 설정된 영상 또는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보를 전송받았을 경우 경고 메세지를 함께 현시하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이를 위해서는 상기 디스플레이 장치(300)는 상기 모니터링 카메라(100)가 촬영하는 영상 및 상기 UWB 센서(200)가 탐지하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보의 이상 여부를 판단하는 판단부를 포함하여 구성되어야 한다.On the other hand, the
비정상 정보로는 상기 모니터링 카메라(100)에 의한 촬영 영상에 있어서는 하?폐수 수면에 부유하는 물체가 설정될 수 있고, 상기 UWB 센서(200)에 있어서는 탐지되는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보로부터 추론되는 농도 중 일정한 범위가 될 수 있다. 하?폐수 수면에 부유하는 각종 물체들은 하?폐수처리시설의 고장을 유발할 수 있으며, 슬러지 농도의 경우 이에 근거하여 표면상등수의 방류여부를 판단하므로 하?폐수처리시설의 운영에 있어서 중요한 정보이기 때문이다.
As abnormal information, an object floating on the surface of the wastewater may be set in the captured image by the monitoring camera 100, and the concentration inferred from the detected depth sludge concentration distribution information in the
이상에서 본 발명에 따른 하?폐수 슬러지 관리 시스템에 관해 첨부된 도면을 참조하면서 자세히 살펴보았다. 본 발명에 따른 하?폐수 슬러지 관리 시스템은 첨부된 도면과 관련하여 설명한 실시예 외에도 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
The above has been described in detail with reference to the accompanying drawings for the sewage / wastewater sludge management system according to the present invention. The wastewater sludge management system according to the present invention can be modified and modified in various ways without departing from the gist of the present invention in addition to the embodiments described with reference to the accompanying drawings. Therefore, the claims of the present invention include modifications and variations that fall within the true scope of the invention.
100: 모니터링 카메라 200: UWB 센서
210: UWB 발생장치 211: 임펄스 발생장치
212: 송신안테나 220: UWB 수신장치
221: 수신안테나 222: 수신블록
223: 합성정보 생성부 230: 제어부
300: 디스플레이 장치100: monitoring camera 200: UWB sensor
210: UWB generator 211: impulse generator
212: transmit antenna 220: UWB receiver
221: receiving antenna 222: receiving block
223: synthesis information generation unit 230: control unit
300: display device
Claims (3)
하?폐수의 표면을 촬영하는 모니터링 카메라;
임펄스 발생장치와 상기 임펄스 발생장치가 생성한 UWB(Ultra Wide Band) 신호를 방사하는 송신안테나를 포함하여 구성된 UWB 발생장치, 반사되어 돌아오는 UWB 신호를 수신하는 수신안테나와 상기 수신안테나가 수신한 신호를 처리하여 슬러지의 위치를 검출하는 수신블록을 포함하여 구성된 UWB 수신장치 및 상기 UWB 발생장치와 상기 UWB 수신장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되어 하?폐수의 깊이별 슬러지 농도 분포를 탐지하는 UWB 센서; 및
상기 모니터링 카메라가 촬영하는 영상 및 상기 UWB 센서가 탐지하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보를 전송받아 이를 현시하는 디스플레이 장치;를 포함하여 구성된 하?폐수 슬러지 관리 시스템.
As a system for continuously monitoring the distribution of sludge concentration by surface and depth in sewage wastewater treatment facilities,
A monitoring camera for photographing the surface of the waste water;
A UWB generator comprising an impulse generator and a transmit antenna that emits a UWB (Ultra Wide Band) signal generated by the impulse generator, a receiving antenna for receiving a reflected UWB signal and a signal received by the receiving antenna And a control unit for controlling the operation of the UWB generator and the UWB receiver, including a receiving block for detecting the position of the sludge by detecting the detection of sludge. UWB sensor; And
And a display device receiving and displaying the sludge concentration distribution information for each depth detected by the UWB sensor, the image captured by the monitoring camera, and the sewage sludge management system.
상기 UWB 센서의 UWB 수신장치는 상기 수신블록이 일정한 시차를 두고 처리한 신호들을 합성하여 깊이별 슬러지 농도 분포 변화 정보를 생성하는 합성정보 생성부;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하?폐수 슬러지 관리 시스템.
In claim 1,
The UWB receiving apparatus of the UWB sensor further comprises a synthesis information generation unit for synthesizing the signals processed by the receiving block with a predetermined time difference and generating sludge concentration distribution change information according to depths. Management system.
상기 디스플레이 장치는,
상기 모니터링 카메라가 촬영하는 영상 및 상기 UWB 센서가 탐지하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보의 이상 여부를 판단하는 판단부;를 포함하여 구성되어,
상기 모니터링 카메라가 촬영하는 영상 및 상기 UWB 센서가 탐지하는 깊이별 슬러지 농도 분포 정보를 전송받아 현시하되 상기 판단부의 판단 결과 이상이 발견된 경우 경고 메세지를 함께 현시하는 것을 특징으로 하는 하?폐수 슬러지 관리 시스템.In claim 1,
The display device,
And a determination unit for determining whether the image photographed by the monitoring camera and the sludge concentration distribution information for each depth detected by the UWB sensor are abnormal.
Sludge concentration distribution information for each depth detected by the monitoring camera and the image detected by the UWB sensor is displayed and displayed, but if an abnormality is found as a determination result of the determination unit, the wastewater sludge management characterized in that it is displayed together with a warning message. system.
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| KR20190140753A (en) * | 2018-06-12 | 2019-12-20 | 금오공과대학교 산학협력단 | Disaster Safety Management System for Smart Factory |
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2012
- 2012-04-27 KR KR1020120044686A patent/KR101175984B1/en active IP Right Grant
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