KR102290331B1 - IOT chlorine feeder management system reflecting water quality analysis data - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수질분석 데이터를 반영하는 IOT 염소투입기 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an IOT chlorinator management system that reflects water quality analysis data.
대부분의 지역에는 수도시설이 잘 갖춰줘 있어 식수 마련 등으로 인한 번거로움은 없다. 그러나, 산간오지 등의 일부 지역에는 수도시설이 갖춰지지 않아 해당 지역에서는 지하수 등과 같은 자연수를 식수 등으로 사용하고 있다. 이러한 자연수에는 유해균이 포함될 수 있다. 이에 자연수를 식수 등으로 활용하기 이전 소독을 실시하여 살균하고 있다. 자연수의 소독에 염소제가 사용된다. 염소제 즉, 차아염소산나트륨(Sodium Hypochlorite)은 대부분의 생물 살균에 유효한 바, 염소제를 이용함으로써 자연수의 소독이 안정적으로 이루어질 수 있다. 다만, 자연수의 소독 과정에서 염소제의 투입이 과도한 경우, 음용 과정에서 약품 냄새가 상대적으로 강하게 느껴지게 되므로 음용에 거부감이 따를 수 있다.Most areas have well-equipped water supply facilities, so there is no need to worry about procuring drinking water. However, in some areas, such as remote mountainous areas, there are no water facilities, so natural water such as groundwater is used as drinking water. Such natural water may contain harmful bacteria. Therefore, natural water is disinfected and sterilized before it is used as drinking water. Chlorine is used to disinfect natural water. The chlorine agent, that is, sodium hypochlorite (Sodium Hypochlorite) is effective for sterilization of most organisms, so the disinfection of natural water can be made stably by using the chlorine agent. However, if the chlorine agent is excessively added during the disinfection process of natural water, the smell of the drug is felt relatively strongly during the drinking process, which may lead to resistance to drinking.
종래에, 산간오지 등에 있는 마을상수도와 같은 소규모 수도시설의 염소 투입기는, 출입이 불편한 산간 고지대 및 지하수 관정에 설치된다. 그래서, 염소 투입기의 관리가 용이하지 못하여, 자연수를 생활용수로 사용하는데 있어서 염소소독 기능을 확신할 수 없는 문제점이 있다.Conventionally, chlorine injectors of small-scale water supply facilities, such as village water supply in mountainous areas, etc., are installed in mountainous highlands and underground water wells that are inconvenient to access. Therefore, it is not easy to manage the chlorine injector, so there is a problem in that the chlorine disinfection function cannot be assured in using natural water as domestic water.
본 발명은 마을상수도와 같은 소규모 수도시설의 마을회관과 같은 관리소에서, 공급되는 수돗물의 잔류 염소량을 측정하여 모니터링하고, 측정된 잔류 염소량에 따라 원격에 위치하는 자연수가 저장되는 물탱크로의 염소제 투입량을 제어하는 수질분석 데이터를 반영하는 IOT 염소투입기 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention measures and monitors the residual chlorine amount of tap water supplied in a management office such as a village hall of a small water supply facility such as a village water supply, and a chlorine agent to a water tank in which natural water located remotely is stored according to the measured residual chlorine amount This is to provide an IOT chlorinator management system that reflects the water quality analysis data that controls the input amount.
본 발명의 일 측면에 따르면, 소규모 수도시설을 위한 수질분석 데이터를 반영하는 IOT 염소투입기 관리 시스템이 개시된다.According to one aspect of the present invention, an IOT chlorinator management system that reflects water quality analysis data for small-scale water facilities is disclosed.
본 발명의 실시예에 따른 IOT 염소투입기 관리 시스템은, 자연수를 저장하는 물탱크, 상기 물탱크의 수위를 측정하는 수위계, 상기 물탱크로 염소제를 투입하는 염소 투입기, 상기 물탱크로 공급되는 자연수의 공급량을 측정하는 유량계, 상기 자연수를 공급받는 사용처의 관로 종단에 설치되어 공급되는 자연수의 잔류 염소량을 측정하는 염소 측정기 및 상기 측정된 수위로부터 산출되는 상기 물탱크에 저장된 자연수의 저장량, 상기 공급량 및 상기 잔류 염소량을 모니터링하고, 미리 설정된 물과 염소제의 비율을 이용하여, 상기 저장량 및 상기 공급량을 합한 물양에 따른 염소제의 정량을 산출하고, 상기 염소 투입기가 상기 산출된 정량의 염소제를 상기 물탱크로 투입하도록 제어하고, 상기 잔류 염소량이 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우, 잔류 염소량의 임계치 초과분별로 미리 설정된 염소제 감소 비율을 이용하여 상기 정량으로부터 투입 적정량을 산출하고, 상기 산출된 투입 적정량의 염소제를 상기 염소 투입기가 상기 물탱크로 투입하도록 제어하는 제어 서버를 포함한다.The IOT chlorine injector management system according to an embodiment of the present invention includes a water tank for storing natural water, a water level meter for measuring the water level in the water tank, a chlorine injector for injecting a chlorine agent into the water tank, and natural water supplied to the water tank. A flow meter for measuring the supply amount of the natural water, a chlorine measuring device installed at the end of the pipeline at the point of use where the natural water is supplied and measuring the residual chlorine amount of the supplied natural water, and the storage amount of natural water stored in the water tank calculated from the measured water level, the supply amount and Monitoring the amount of residual chlorine, using a preset ratio of water and chlorine agent, calculates the amount of chlorine agent according to the amount of water that is the sum of the storage amount and the supply amount, and the chlorine injector uses the calculated amount of the chlorine agent Controlled to be put into the water tank, and when the residual chlorine amount exceeds a preset threshold, an appropriate input amount is calculated from the fixed amount by using a preset chlorine agent reduction ratio for each fraction exceeding the threshold of the residual chlorine amount, and the calculated input appropriate amount and a control server for controlling the chlorine agent to be introduced into the water tank by the chlorine injector.
상기 IOT 염소투입기 관리 시스템은, 기온을 측정하는 온도계를 더 포함하되, 상기 제어 서버는, 상기 기온 및 상기 관로의 길이를 모니터링하고, 학습을 통해, 물양, 기온 및 관로의 길이를 고려하여 상기 정량으로부터 투입 적정량을 산출한다.The IOT chlorine injector management system further comprises a thermometer for measuring the temperature, wherein the control server monitors the temperature and the length of the pipeline, and through learning, the quantity of water, the temperature and the length of the pipeline are taken into consideration. Calculate the appropriate input amount from
상기 제어 서버는, 상기 저장량, 상기 공급량, 상기 잔류 염소량, 물양별 및 기온별 제1 잔류 염소량 데이터, 물양별 및 관로의 길이별 제2 잔류 염소량 데이터를 수집하는 데이터 수집부, 상기 수집된 제1 잔류 염소량 데이터 및 제2 잔류 염소량 데이터를 반복적으로 학습하고, 학습에 기초하여 물양별, 기온별 및 관로의 길이별 잔류 염소량에 대한 예측 데이터를 산출하는 학습부 및 상기 예측 데이터를 이용하여 현재 측정된 물양, 현재 측정된 기온 및 현재 관로의 길이에 따른 염소제의 투입 적정량을 산출하는 제어부를 포함한다.The control server, a data collection unit for collecting the storage amount, the supply amount, the residual chlorine amount, the first residual chlorine amount data by water amount and temperature, the second residual chlorine amount data by the water amount and the length of the pipe, the collected first A learning unit that repeatedly learns the residual chlorine amount data and the second residual chlorine amount data, and calculates the predicted data for the residual chlorine amount by water amount, temperature, and pipe length based on the learning, and the current measured using the predicted data It includes a control unit for calculating the appropriate amount of chlorine agent input according to the amount of water, the currently measured temperature and the current length of the pipeline.
상기 제어부는, 상기 예측 데이터로부터, 현재 측정된 물양, 현재 측정된 기온 및 현재 관로의 길이에 따른 잔류 염소량을 도출하고, 상기 도출된 잔류 염소량에 따라 상기 정량으로부터 투입 적정량을 산출한다.The controller derives, from the prediction data, the amount of residual chlorine according to the currently measured amount of water, the currently measured temperature and the current length of the pipeline, and calculates an appropriate input amount from the quantitative amount according to the derived residual chlorine amount.
상기 제어부는, 상기 도출된 잔류 염소량이 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 염소제 감소 비율을 상기 정량에 적용하여 염소제의 투입 적정량을 산출한다.When the derived residual chlorine amount exceeds a preset threshold, the control unit calculates an appropriate amount of chlorine agent input by applying the chlorine agent reduction ratio to the fixed amount.
본 발명의 실시예에 따른 수질분석 데이터를 반영하는 IOT 염소투입기 관리 시스템은, 마을상수도와 같은 소규모 수도시설의 마을회관과 같은 관리소에서, 공급되는 수돗물의 잔류 염소량을 측정하여 모니터링하고, 측정된 잔류 염소량에 따라 원격에 위치하는 자연수가 저장되는 물탱크로의 염소제 투입량을 제어함으로써, 소규모 수도시설의 염소소독 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The IOT chlorine injector management system reflecting the water quality analysis data according to an embodiment of the present invention measures and monitors the amount of residual chlorine in the supplied tap water at a management center such as a village hall of a small water supply facility such as a village water supply, and the measured residual By controlling the amount of chlorine agent input to the water tank where natural water is stored in a remote location according to the amount of chlorine, it is possible to improve the reliability of chlorine disinfection of small-scale water facilities.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수질분석 데이터를 반영하는 IOT 염소투입기 관리 시스템의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 관로 길이 조절기의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 제어 서버의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수질분석 데이터를 반영하는 IOT 염소투입기 관리 시스템의 기능을 설명하기 위한 도면.1 is a diagram schematically illustrating the configuration of an IOT chlorinator management system reflecting water quality analysis data according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view schematically illustrating the configuration of the pipe length adjuster of Figure 1;
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the configuration of the control server of FIG. 1; FIG.
Figure 4 is a view for explaining the function of the IOT chlorinator management system that reflects the water quality analysis data according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps. In addition, terms such as "...unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. .
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수질분석 데이터를 반영하는 IOT 염소투입기 관리 시스템의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 관로 길이 조절기의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 제어 서버의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수질분석 데이터를 반영하는 IOT 염소투입기 관리 시스템의 기능을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 1을 중심으로, 본 발명의 실시예에 따른 수질분석 데이터를 반영하는 IOT 염소투입기 관리 시스템에 대하여 설명하되, 도 2 내지 도 4를 참조하기로 한다.1 is a diagram schematically illustrating the configuration of an IOT chlorinator management system reflecting water quality analysis data according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the pipe length adjuster of FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the configuration of the control server of FIG. 1, and FIG. 4 is a view for explaining the function of the IOT chlorinator management system reflecting water quality analysis data according to an embodiment of the present invention. . Hereinafter, an IOT chlorinator management system reflecting water quality analysis data according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 , but with reference to FIGS. 2 to 4 .
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수질분석 데이터를 반영하는 IOT 염소투입기 관리 시스템은, 물탱크(10), 염소 투입기(20), 유량계(30), 온도계(40), 관로 길이 조절기(50), 염소 측정기(60) 및 제어 서버(70)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the IOT chlorine injector management system reflecting water quality analysis data according to an embodiment of the present invention includes a
물탱크(10)는 자연수 공급관을 통해 유입되는 지하수와 같은 자연수를 공급받아 저장하고, 저장된 자연수를 생활용수로 공급한다.The
예를 들어, 물탱크(10)는 펌프를 구비하며, 펌프의 동작에 의하여 저장된 자연수를 관로(5)를 통해 마을의 각 집 및 마을회관(1)으로 공급할 수 있다.For example, the
또한, 물탱크(10)에는 저장된 자연수의 저장량을 산출하기 위하여, 물탱크(10)에 채워진 물의 수위를 측정하는 수위계가 설치될 수 있다.In addition, a water level gauge for measuring the level of water filled in the
염소 투입기(20)는 물탱크(10)에 저장된 자연수를 살균소독하기 위하여 후술할 제어 서버(70)의 제어에 따라 물탱크(10)로 염소제를 투입한다.The
예를 들어, 염소 투입기(20)는 염소제가 저장된 저장조, 저장조에 저장된 염소제를 펌핑하는 펌프, 펌프에 의하여 펌핑된 염소제를 토출하여 물탱크(10)로 공급하는 토출관, 펌프의 작동을 제어하는 제어기 등을 포함할 수 있다.For example, the
유량계(30)는 물탱크(10)로 공급되는 자연수가 통과하는 자연수 공급관에 설치되어, 물탱크(10)로 공급되는 자연수의 유량을 측정한다. 이를 통해, 새롭게 생성되어 물탱크(10)로 공급되는 자연수의 공급량이 실시간으로 산출될 수 있다.The
온도계(40)는 본 발명의 실시예에 따른 IOT 염소투입기 관리 시스템이 설치된 지역의 기온을 측정한다. 예를 들어, 온도계(40)는 물탱크(40) 주변, 관로(5) 주변, 마을회관(1) 주변 등에 설치되어 기온을 측정할 수 있다.The
관로 길이 조절기(50)는 관로(5)의 중간에 설치되어 후술할 제어 서버(70)의 제어에 따라 관로(5)의 길이를 가변하는 역할을 수행한다.The
예를 들어, 관로 길이 조절기(50)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전체 관로(5)에 대하여 미리 설정된 기본 길이를 형성하는 기본 관로(52), 기본 길이에 미리 설정된 추가 길이를 형성하며, 기본 관로(52)와 병렬 연결된 복수의 추가 관로(54, 56), 기본 관로(52) 및 복수의 추가 관로(54, 56)를 각각 개폐하는 복수의 밸브(51, 53, 55)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 기본 관로(52)는 일직선으로 형성되고, 추가 관로(54, 56)는 기본 관로(52)에 대하여 미리 설정된 추가 길이가 형성되도록 적어도 한 번 감아진 형태로 형성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 제2 추가 관로(56)의 추가 길이는 제1 추가 관로(54)의 추가 길이의 2배가 되도록 형성될 수 있다. 도 2에는 도시되어 있지 않지만, 이러한 패턴으로, 제3 추가 관로의 추가 길이는 제1 추가 관로(54)의 추가 길이의 3배, 제4 추가 관로의 추가 길이는 제1 추가 관로(54)의 추가 길이의 4배 등으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 복수의 추가 관로(54, 56)는 서로 다른 길이를 가지며, 길이가 단계적으로 증가하는 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 제어 서버(70)의 제어에 의하여, 복수의 밸브(51, 53, 55) 중 사용하고자 하는 관로의 밸브만이 개방되고, 이외에 나머지 밸브는 폐쇄될 수 있다.For example, the conduit length adjuster 50 forms a preset additional length in the
염소 측정기(60)는 최종적으로 자연수를 공급받는 사용처의 관로(5)의 종단에 설치되어, 공급되는 자연수의 잔류 염소량을 측정한다.The
예를 들어, 염소 측정기(60)는 바로 사용될 자연수의 잔류 염소량을 측정하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 소규모 수도시설인 마을상수도의 관리소 역할을 수행하는 마을회관(1)으로 인입된 관로(5)의 종단에 설치된 수도꼭지(3)의 부근의 관로(5)에 존재하는 자연수의 잔류 염소량을 측정하도록 설치될 수 있다.For example, the
전술한 염소 투입기(20), 유량계(30), 온도계(40), 관로 길이 조절기(50), 염소 측정기(60) 등은 후술할 제어 서버(70)와 무선 통신을 수행하여 측정 데이터를 제어 서버(70)로 전송하거나, 동작 명령을 제어 서버(70)로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, 염소 투입기(20), 유량계(30) 및 온도계(40)는 물리적으로 근거리에 설치되는 경우, 하나의 무선 통신 수단을 이용하여 제어 서버(70)와 통신을 수행할 수 있다.The
제어 서버(70)는 물탱크(10)에 설치된 수위계에 의하여 측정된 물탱크(10)의 수위를 이용하여 물탱크(10)에 저장된 자연수의 저장량을 산출하고, 물탱크(10)에 저장된 자연수의 저장량, 새롭게 생성되어 자연수 공급관을 통해 물탱크(10)로 공급되는 자연수의 공급량 및 염소 측정기(60)에 의하여 측정된 잔류 염소량을 모니터링한다.The
그리고, 제어 서버(70)는 미리 설정된 물과 염소제의 비율을 이용하여, 물탱크(10)에 저장된 자연수의 저장량 및 새롭게 생성되어 자연수 공급관을 통해 물탱크(10)로 공급되는 자연수의 공급량을 합한 물양에 따른 염소제의 정량을 산출하고, 염소 투입기(20)가 산출된 정량의 염소제를 물탱크(10)로 투입하도록 제어할 수 있다.And, the
그리고, 제어 서버(70)는 염소 측정기(60)에 의하여 측정된 잔류 염소량이 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우, 잔류 염소량의 임계치 초과분별로 미리 설정된 염소제 감소 비율에 따라 감소된 정량의 염소제를 염소 투입기(20)가 물탱크(10)로 투입하도록 제어할 수 있다.And, when the residual chlorine amount measured by the
또한, 제어 서버(70)는 추가적으로 온도계(40)에 의하여 측정되는 기온 및 관로(5)의 길이를 모니터링하고, 학습을 통해, 저장량 및 공급량을 합한 물양에 따라 산출된 염소제의 정량으로부터, 물양, 기온 및 관로(5)의 길이를 고려하여 염소제의 투입 적정량을 산출하고, 염소 투입기(20)가 산출된 투입 적정량의 염소제를 물탱크(10)로 투입하도록 제어할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 자연수에 투입된 염소제는 기온이 증가할수록, 관로(5)의 길이가 증가할수록 증발율이 증가할 수 있다. 그래서, 본 발명의 실시예에서는 이러한 원리를 적용하여 학습을 수행할 수 있다.For example, as the temperature of the chlorine agent added to the natural water increases, and the length of the
도 3을 참조하면, 제어 서버(70)는, 통신부(71), 데이터 수집부(72), 학습부(73) 및 제어부(74)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
통신부(71)는 본 발명의 실시예에 따른 IOT 염소투입기 관리 시스템의 구성들(예를 들어, 물탱크(10), 염소 투입기(20), 유량계(30), 온도계(40), 관로 길이 조절기(50), 염소 측정기(60) 등)과 무선 통신을 수행한다.The
예를 들어, 통신부(71)는 물탱크(10), 유량계(30), 온도계(40) 및 염소 측정기(60)로부터 측정 데이터를 수신하고, 염소 투입기(20) 및 관로 길이 조절기(50)로 동작 명령을 전송할 수 있다.For example, the
데이터 수집부(72)는 통신부(71)를 통해 물탱크(10), 유량계(30), 온도계(40) 및 염소 측정기(60)로부터 수신되는 측정 데이터를 수집한다.The data collection unit 72 collects measurement data received from the
즉, 데이터 수집부(72)는 물탱크(10)의 수위계에 의하여 측정되는 수위로부터 산출되는 물탱크(10)에 저장된 자연수의 저장량, 유량계(30)에 의하여 측정되며 물탱크(10)로 공급되는 자연수의 공급량, 온도계(40)에 의하여 측정되는 기온, 염소 측정기(60)에 의하여 측정되며 공급되는 자연수의 잔류 염소량을 수집할 수 있다.That is, the data collection unit 72 stores the amount of natural water stored in the
또한, 데이터 수집부(72)는 온도계(40)에 의하여 측정되는 기온마다 염소 측정기(60)에 의하여 측정된 잔류 염소량을 획득하여, 자연수의 저장량 및 공급량을 합한 물양별 및 기온별 잔류 염소량 데이터를 수집할 수 있다.In addition, the data collection unit 72 acquires the residual chlorine amount measured by the
또한, 데이터 수집부(72)는 관로 길이 조절기(50)가 관로(5)의 길이를 가변하도록 제어하고, 가변되는 각 길이마다 염소 측정기(60)에 의하여 측정된 잔류 염소량을 획득하여, 자연수의 저장량 및 공급량을 합한 물양별 및 관로(5)의 길이별 잔류 염소량 데이터를 수집할 수 있다.In addition, the data collection unit 72 controls the
학습부(73)는 물양, 기온 및 관로(5)의 길이에 따라 변화하는 수집된 잔류 염소량 데이터를 반복적으로 학습하고, 학습에 기초하여 물양별, 기온별 및 관로(5)의 길이별 잔류 염소량에 대한 예측 데이터를 산출한다.The
예를 들어, 학습부(73)는 회귀 분석(Regression analysis), 분류(Classification), 시계열 패턴 분석(Time-series pattern analysis) 등을 이용하여 학습한 후, 물양별, 기온별 및 관로(5)의 길이별 잔류 염소량에 대한 예측 데이터를 산출할 수 있다.For example, the
여기서, 회귀 분석은 수집된 물양별, 기온별 및 관로(5) 길이별 잔류 염소량 데이터와 가장 근접한 직선, 곡면 등을 추정하는 방식으로, 이를 통해 잔류 염소량에 대한 예측 데이터가 산출될 수 있다. 이와 같은 회귀 분석은 모델링 속도가 상대적으로 빠르고, 이상현상 발생 시 원인 센서 발견에 용이하며, 상관관계가 낮은 센서는 노이즈로 작용하므로 제거가 필요한 특징이 있다.Here, the regression analysis is a method of estimating the closest straight line, curved surface, etc. to the collected residual chlorine amount data by water volume, temperature, and pipe length (5), and through this, predictive data for residual chlorine amount can be calculated. Such regression analysis has a relatively fast modeling speed, is easy to find the cause sensor when anomalies occur, and a sensor with low correlation acts as noise, so it needs to be removed.
그리고, 분류는 수집된 물양별, 기온별 및 관로(5) 길이별 잔류 염소량 데이터의 분포를 기준으로 잔류 염소량에 대한 예측 데이터가 산출될 수 있다. 이와 같은 분류는 상관관계지수가 낮아 회귀법을 적용할 수 없는 센서에 적용되고, 노이즈 제거를 위해 일반적으로 2개의 센서를 묶어 쌍(pair)으로 적용되며, 많은 메모리 용량을 차지하는 특징이 있다.And, for classification, prediction data for the amount of residual chlorine can be calculated based on the distribution of the amount of residual chlorine data for each collected water volume, temperature, and length of the
그리고, 시계열 패턴 분석은 시간에 따른 과거 데이터 패턴을 기반으로 미래 데이터를 예측하는 방식으로, 이를 통해 물양별, 기온별 및 관로(5) 길이별 잔류 염소량에 대한 예측 데이터가 산출될 수 있다. 이와 같은 시계열 패턴 분석은 센서별로 적용되며, 학습에 상대적으로 많은 소요 시간이 필요하여 주요 센서에만 적용되는 특징이 있다.And, the time series pattern analysis is a method of predicting future data based on past data patterns according to time, and through this, prediction data for the amount of residual chlorine by water volume, temperature, and length of the
제어부(74)는 미리 설정된 물과 염소제의 비율을 이용하여, 자연수의 저장량 및 자연수의 공급량을 합한 물양에 따른 염소제의 정량을 산출하고, 염소 투입기(20)가 산출된 정량의 염소제를 물탱크(10)로 투입하도록 제어할 수 있다.The
그리고, 제어부(74)는 측정된 잔류 염소량이 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우, 잔류 염소량의 임계치 초과분별로 미리 설정된 염소제 감소 비율에 따라 감소된 정량의 염소제를 염소 투입기(20)가 물탱크(10)로 투입하도록 제어할 수 있다.And, when the measured residual chlorine amount exceeds a preset threshold value, the
즉, 제어부(74)는 잔류 염소량의 임계치 초과분에 따른 염소제 감소 비율을 물양에 따른 염소제의 정량에 적용하여 염소제의 투입 적정량을 산출할 수 있다.That is, the
한편, 제어부(74)는 학습부(73)에 의하여 산출된 물양별, 기온별 및 관로(5) 길이별 잔류 염소량에 대한 예측 데이터를 이용하여 현재 측정된 물양, 현재 측정된 기온 및 현재 관로(5)의 길이에 따른 염소제의 투입 적정량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 현재 관로(5)의 길이값은 사용자로부터 입력받을 수 있다.On the other hand, the
즉, 제어부(74)는 산출된 산출된 물양별, 기온별 및 관로(5) 길이별 잔류 염소량에 대한 예측 데이터로부터, 현재 측정된 물양, 현재 측정된 기온 및 현재 관로(5)의 길이에 따른 잔류 염소량을 도출하고, 도출된 잔류 염소량에 따라 물양에 따른 염소제의 정량에 대한 염소제의 투입 적정량을 산출할 수 있다.That is, the
이때, 제어부(74)는 전술한 바와 같이, 도출된 잔류 염소량이 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우, 잔류 염소량의 임계치 초과분별로 미리 설정된 염소제 감소 비율을 물양에 따른 염소제의 정량에 적용하여 염소제의 투입 적정량을 산출할 수 있다.At this time, as described above, when the derived residual chlorine amount exceeds a preset threshold value, the
그리고, 제어부(74)는 산출된 투입 적정량의 염소제를 염소 투입기(20)가 물탱크(10)로 투입하도록 제어할 수 있다.In addition, the
그리고, 제어부(74)는 도 4에 도시된 바와 같이, 각종 측정 데이터를 실시간으로 화면을 통해 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다.Also, as shown in FIG. 4 , the
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The above-described embodiments of the present invention have been disclosed for the purpose of illustration, and various modifications, changes, and additions will be possible within the spirit and scope of the present invention by those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention, and such modifications, changes and additions should be regarded as belonging to the following claims.
10: 물탱크
20: 염소 투입기
30: 유량계
40: 온도계
50: 관로 길이 조절기
60: 염소 측정기
70: 제어 서버10: water tank
20: chlorine feeder
30: flow meter
40: thermometer
50: pipe length adjuster
60: chlorine meter
70: control server
Claims (5)
자연수를 저장하는 물탱크;
상기 물탱크의 수위를 측정하는 수위계;
상기 물탱크로 염소제를 투입하는 염소 투입기;
상기 물탱크로 공급되는 자연수의 공급량을 측정하는 유량계;
상기 자연수를 공급받는 사용처의 관로 종단에 설치되어 공급되는 자연수의 잔류 염소량을 측정하는 염소 측정기;
기온을 측정하는 온도계; 및
상기 측정된 수위로부터 산출되는 상기 물탱크에 저장된 자연수의 저장량, 상기 공급량 및 상기 잔류 염소량을 모니터링하고, 미리 설정된 물과 염소제의 비율을 이용하여, 상기 저장량 및 상기 공급량을 합한 물양에 따른 염소제의 정량을 산출하고, 상기 염소 투입기가 상기 산출된 정량의 염소제를 상기 물탱크로 투입하도록 제어하고, 상기 잔류 염소량이 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우, 잔류 염소량의 임계치 초과분별로 미리 설정된 염소제 감소 비율을 이용하여 상기 정량으로부터 투입 적정량을 산출하고, 상기 산출된 투입 적정량의 염소제를 상기 염소 투입기가 상기 물탱크로 투입하도록 제어하는 제어 서버를 포함하되,
상기 제어 서버는, 상기 기온 및 상기 관로의 길이를 모니터링하고, 학습을 통해, 물양, 기온 및 관로의 길이를 고려하여 상기 정량으로부터 투입 적정량을 산출하고,
상기 제어 서버는,
상기 저장량, 상기 공급량, 상기 잔류 염소량, 물양별 및 기온별 제1 잔류 염소량 데이터, 물양별 및 관로의 길이별 제2 잔류 염소량 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
상기 수집된 제1 잔류 염소량 데이터 및 제2 잔류 염소량 데이터를 반복적으로 학습하고, 학습에 기초하여 물양별, 기온별 및 관로의 길이별 잔류 염소량에 대한 예측 데이터를 산출하는 학습부; 및
상기 예측 데이터를 이용하여 현재 측정된 물양, 현재 측정된 기온 및 현재 관로의 길이에 따른 염소제의 투입 적정량을 산출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 IOT 염소투입기 관리 시스템.
In the IOT chlorinator management system that reflects water quality analysis data for small-scale water facilities,
a water tank for storing natural water;
a water level gauge for measuring the water level in the water tank;
a chlorine injector for injecting a chlorine agent into the water tank;
a flow meter for measuring the amount of natural water supplied to the water tank;
a chlorine measuring device installed at the end of a pipeline of a place receiving the natural water and measuring the amount of residual chlorine in the supplied natural water;
thermometer to measure air temperature; and
The amount of stored natural water stored in the water tank calculated from the measured water level, the amount of supply, and the amount of residual chlorine are monitored, and using a preset ratio of water and chlorine agent, chlorine agent according to the amount of water that is the sum of the storage amount and the supply amount calculates the quantity of , and controls the chlorine injector to inject the calculated quantity of chlorine agent into the water tank, and when the residual chlorine amount exceeds a preset threshold, a preset chlorine agent is reduced for each fraction exceeding the threshold of the residual chlorine amount Comprising a control server that calculates an appropriate amount of input from the fixed amount using the ratio, and controls the chlorine injector to inject the calculated amount of chlorine agent into the water tank,
The control server monitors the temperature and the length of the pipeline, and through learning, calculates an appropriate amount of input from the quantity in consideration of the amount of water, the temperature, and the length of the pipeline,
The control server,
a data collection unit for collecting the first residual chlorine amount data by the storage amount, the supply amount, the residual chlorine amount, the amount of water and the temperature, and the second residual chlorine amount data by the amount of water and the length of the pipe;
a learning unit for repeatedly learning the collected first residual chlorine amount data and second residual chlorine amount data, and calculating prediction data for residual chlorine amount by water amount, temperature, and pipe length based on the learning; and
IOT chlorine injector management system, characterized in that it comprises a control unit for calculating the currently measured amount of water, the currently measured temperature, and the appropriate amount of chlorine agent input according to the length of the current pipe by using the prediction data.
상기 제어부는, 상기 예측 데이터로부터, 현재 측정된 물양, 현재 측정된 기온 및 현재 관로의 길이에 따른 잔류 염소량을 도출하고, 상기 도출된 잔류 염소량에 따라 상기 정량으로부터 투입 적정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 IOT 염소투입기 관리 시스템.
According to claim 1,
The control unit derives, from the prediction data, the amount of residual chlorine according to the currently measured amount of water, the currently measured temperature, and the current length of the pipeline, and calculates the appropriate input amount from the quantitative according to the derived residual chlorine amount, characterized in that IOT chlorinator management system.
상기 제어부는, 상기 도출된 잔류 염소량이 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 염소제 감소 비율을 상기 정량에 적용하여 염소제의 투입 적정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 IOT 염소투입기 관리 시스템.
5. The method of claim 4,
The control unit, IOT chlorine injector management system, characterized in that when the derived residual chlorine amount exceeds a preset threshold value, the chlorine agent reduction ratio is applied to the fixed amount to calculate an appropriate amount of chlorine agent input.
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