굴뚝자동측정기기 통신방식 디지털화 및 qa 프로그램...
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굴뚝자동측정기기 통신방식 디지털화 및
QA 프로그램 개발
2012. 2
한 국 환 경 공 단대기관리처 대기관제팀
준공보고서
목 차제1장 개 요 ····································································································1
1. 과업명··································································································································1
2. 추진배경 및 목적··············································································································1
3. 과업기간 ······························································································································1
4. 과업수행자 ··························································································································1
5. 추진경위 ······························································································································1
제2장 과업내용··································································································2 1. 굴뚝자동측정기기 통신방식 디지털화·····························································2
가. 디지털 통신방식 굴뚝자동측정기기 상태정보 표준화정의 ································2
나. 자료 송수신 등 프로토콜 재정의 ············································································2
다. 상태정보 프로그램 개발····························································································3
2. QA 프로그램 개발·································································································3
가. 측정자료 이상데이터 선별기준 정의······································································3
나. QA 프로그램 개발········································································································4
3. CleanSYS 웹프로그램 보완·················································································4
가. 통계자료제공 프로그램 개발 ····················································································4
나. CleanSYS 웹프로그램 보완························································································4
제3장 과업 수행 결과······················································································5 제1절 굴뚝자동측정기기 통신방식 디지털화·······················································5
1.1 디지털 통신방식 굴뚝자동측정기기 상태정보 표준화정의 ··································5
1.1.1 굴뚝자동측정기기 및 자료수집기 전수조사 결과············································5
1.1.2 국내에 보급된 디지털 통신방식 굴뚝자동측정기기 전수조사 결과··········10
1.1.3 디지털기반 측정기기 상태정보 표준화 정의··················································16
1.2 자료 송수신 등 프로토콜 재정의············································································19
1.2.1 측정기기와 자료수집기간 연결 표준안 정의··················································21
1.2.2 자료수집기와 관제센터간 연결 표준안 정의··················································22
1.2.3 관제센터의 원격명령 프로토콜 정의································································23
1.3 상태정보관련 프로그램 개발····················································································23
1.3.1 자료 송수신 프로그램 개발 ················································································23
1.3.2 상태정보 제공에 따른 CleanSYS 웹 프로그램 보완 개발····························28
1.3.3 시범사이트 구축 ····································································································30
제2절 QA 프로그램 개발 ·························································································32
2.1 유사 구축 측정망 벤치마킹······················································································32
2.2 QA 프로그램 개발········································································································32
제3절 CleanSYS 웹프로그램 보완 ·········································································38
3.1 통계자료제공 프로그램 개발····················································································40
3.2 CleanSYS 웹프로그램 보완 ························································································42
제4절 용역산출물 ·····································································································42
제4장 기대효과 및 향후계획·······················································································43
※ 별첨. 표준화 보고서 1부.
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제1장 개 요
1. 과업명
굴뚝자동측정기기 통신방식 디지털화 및 QA 프로그램 개발
2. 추진배경 및 목적
m 현행 굴뚝자동측정기기 측정값 전송방식은 아나로그식으로 사업자의
측정값 조작 가능성을 완전 배제하기는 곤란함으로 굴뚝TMS의
측정기기의 통신방식을 디지털 방식으로 전환 필요
m 사업장에서 전송되는 비정상 자료를 실시간으로 검증, 분석 및 적기에
색출할 수 있는 QA(Quality Analysis) 프로그램을 개발하여 사업장
개선 유도 필요
m 관련법 개정에 따른 초과부과금 공제 프로그램 및 대내외 요구
자료에 대한 신속한 자료제공 위한 수요자 중심의 통계자료제공 프로그램
개발, CleanSYS 운영과정에서 나타난 웹운영프로그램 미비점 보완
3. 과업기간
2011년 3월 28일 ~ 2012년 2월 20일
4. 과업수행자
에코시스템주식회사, 서울시립대학교 산학협력단(공동수급)
5. 추진경위
m 2011. 03. 28 : 계약 체결
m 2011. 04. 14 : 착수 보고회
m 2011. 09. 01 : 1차 공청회
m 2011. 10. 11 : 2차 공청회
m 2011. 12. 22 : 중간 보고회
m 2012. 02. 14 : 최종 보고회
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제2장 과업내용
1. 굴뚝자동측정기기 통신방식 디지털화
가. 디지털 통신방식 굴뚝자동측정기기 상태정보 표준화 정의
m 굴뚝자동 측정기기 및 자료수집기 전수조사
- 용역수행기준 굴뚝자동측정기기 부착 측정기기 전수 조사
- 아날로그 전용/겸용(아날로그,디지탈 동시가능)측정기기의 통신방식
디지털 전환 가능성 여부 및 가능시 필요 부품 및 소요비용 등 조사
- 용역수행기준 굴뚝자동측정기기와 연결된 자료수집기 전수 조사
- 디지털 통신방식 측정기기로 전환 및 설치시 양방향 디지털방식으로
연결위한 자료수집기의 필요 부품 및 소요비용 등 조사
m 국내에 보급된 디지털 통신방식 굴뚝자동측정기기 전수조사
- 측정자료와 같이 제공되는 측정기기 상태정보(온도, 압력, 유량 등)를
측정기기별, 모델별 조사
- 측정기기↔자료수집기간 연결 방식 조사
m 디지털기반 측정기기 상태정보 표준화 정의
- 오염물질별 상태정보 및 측정기기의 측정방법별 상태정보의 정의
- 상태정보표준화에 따른 디지털 측정기기 제조사의 적용가능기간 조사
m 디지털기반 통신방식으로 전환 방안 제시
- 아날로그전용/겸용(아날로그,디지탈 동시 가능) 측정기기의
디지털 통신방식 전환 방안
나. 자료 송수신 등 프로토콜 재정의
m 측정기기↔자료수집기간 연결(Driver) 표준안 정의
- 모델별, 오염물질별 표준 연결방식 정의
- 연결 표준안에 따른 프로그램 개발 및 제공업체(측정기기 제작
업체 또는 자료수집기 제작업체) 판단 및 소요비용 제시
m 상태정보 표준화에 따른 자료 송수신 프로토콜 재정의
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- 상태정보 전송위한 프로토콜 및 원격검색위한 프로토콜 정의
m 상태정보 표준화 적용 및 관제센터에 자료전송위한 자료수집기
운영 프로그램 개발(또는 보완) 소요비용 제시
다. 상태정보 프로그램 개발
m 자료 송수신 프로그램 개발
- 디지털측정기기 상태정보자료 수집 프로그램 개발
m 측정기기 디지털 통신방식기반 상태정보제공에 따른 CleanSYS
웹 프로그램 보완 개발
- 상태정보수집에 따른 DB설계 및 관련 보고서 개발
- 측정자료와 상태정보간 연관 분석 프로그램 개발
- 원격제어(상태정보 확인, 교정 등) 프로그램 개발 및 기존
원격제어 프로그램 보완
- 디지털 측정기기 전환관련 상태정보조회 및 원격명령 등 현재
운영 PDA용 관리자 홈페이지 보완
m 시범 Site 구축
- 측정기기↔ 자료수집기간 연결 표준안에 따른 시범용 프로그램 개발
- 과업수행 완료 전 2개월이상 시범Site 운영하여 프로그램 테스트
및 문제점 해결
2. QA 프로그램 개발
가. 측정자료 이상데이터 선별기준 정의
m 구축된 유사 측정망 벤치마킹
m 이상데이타 선별기준 마련
- 유사시설에 비해 현저히 낮거나, 장기간 측정값이 동일한 값으로
전송되는 배출시설 등에 대해 이상자료 선별할 수 있는 기준 마련
- 디지털 출력방식 측정기기의 상태정보와 연계된 이상데이터
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선별기준 마련
나. QA 프로그램 개발
m 이상데이터의 선별기준에 의거하여 해당 자료의 자동 검색 및
농도 추이분석 등을 자동 처리할 수 있는 QA 프로그램 개발
- 이상데이터 선별기준 및 사용자가 이상자료 기준을 정의할 수
있는 프로그램 개발
- 이상데이터 분석 화면(그래프 포함) 및 관련 보고서 프로그램 개발
m 이상데이터의 선별기준에 의한 비정상자료로 판명 시 자동으로
사업장 및 CleanSYS 담당자에게 자동으로 발송되는 SMS 프로그램 개발
3. CleanSYS 웹프로그램 보완
가. 통계자료제공 프로그램 개발
m 다양한 요구자료에 대한 유사성을 분석하여 통계처리 대상요구자료
선정 및 통계자료제공 프로그램 개발
- 대기정책지원시스템(CAPSS) 등 벤치마킹
- 통계자료제공 처리 화면 및 관련 보고서 프로그램 개발
나. CleanSYS 웹프로그램 보완
m 기본부과금 대상오염물질 농도가 배출허용기준의 30% 미만일 경우
초과부과금 공제를 위한 프로그램 개발
- 초과부과금 공제 처리 및 관련 보고서 프로그램 개발
- 기존 CleanSYS 초과 부과금 처리 프로그램 보완
m 상대정확도 이력 입력창에 비교측정기기 측정값과 TMS측정값
입력할 수 있는 기능 추가
m CCHK(상수검색) 수행시 D/L의 보정상태 확인 기능추가
m 굴뚝별 트렌드 및 기간별 자료조회 프로그램의 자료 조회 성능
속도 및 기능 최적화
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제3장 과업 수행 결과
제1절 굴뚝자동측정기기 통신방식 디지털화
1.1 디지털 통신방식 굴뚝자동측정기기 상태정보 표준화정의
1.1.1 굴뚝자동측정기기 및 자료수집기 전수조사 결과
1. 조사대상 사업장
(‘11.8월 기준, 단위 : 개, 대)
사업장 굴뚝측정기기
합계 오염물질항목 보정항목
542 1,393 7,557 3,434 4,123
※ 오염물질항목 : 먼지, SO2, NOx, HCl, NH3, HF, CO(7개 항목) 보정항목 : 온도, 유량, O2(3개 항목)
( 기업유형별 현황 )(단위 : 개, 대)
기업유형 업체수(%) 굴뚝수(%)측정기기
계 오염물질 보정대기업 232(42.8) 907(65.1) 4,245 1,766 2,479
중소기업 199(36.7) 295(21.2) 1,913 966 947공기업 111(20.5) 191(13.7) 1,399 702 697계 542 1,393 7,557 3,434 4,123
( 오염물질항목 측정기기 현황 )(단위 : 대)
계 먼지 SO2 NOx HCl NH3 HF CO3,434 944 504 957 591 18 17 403
[ 업체규모별/오염물질측정기기별 현황 ](단위 : 대)
구분 계 대기업 중소기업 공기업먼지 944 530 244 170SO2 504 248 164 92NOx 957 573 200 184HCl 591 275 186 130NH3 18 11 7 0HF 17 11 6 0CO 403 118 159 126총계 3,434 1,766 966 702
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( 보정항목 측정기기 현황 )(단위 : 개)
계 온도계 유량계 O2
4,123 1,749 1,393 981
[ 업체규모별/보정항목측정기기별 현황 ](단위 : 개)
구분 계 대기업 중소기업 공기업
온도계 1,749 989 444 316
유량계 1,393 907 295 191
O2 981 583 208 190
총계 4,123 2,479 947 697
2. 내용연수별 측정기기 현황
측정기기 총7,557개를 대상으로 내용연수별 측정기기 현황을 조
사한 결과 부착연수가 5년 이내인 경우 3,534개(46.8%), 6년이상 10
년인 경우 3,240개(42.9%), 11년 이상인 경우 783개(10.3%) 로서
내용연수를 5년으로 하였을 경우 4,023개(53.2%)가 교체 등 대책
필요
※ 내용연수 : 조달청고시(제2010-34호) 10년, CleanSYS 설치비 및 운영관
리비 원가조사 용역(2009.2)결과 5년으로 제시
( 기업 종류별 내용연수 현황 )(단위 : 개)
구 분 총 계 5년 이내 6년〜10년 11년 이상
총 계 7,557(100%) 3,534(46.8%) 3,240(42.9%) 783(10.3%)
대기업 4,245(56.2%) 2.032(47.9%) 1,776(41.8%) 437(10.3%)
공기업 1,399(18.5%) 614(43.9%) 612(43.8%) 173(12.3%)
중소기업 1,913(25.3%) 888(46.4%) 852(44.5%) 173(9.1%)
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3. 측정기기 통신방식별 현황
측정기기 총7,557개를 대상으로 통신방식별 현황을 조사한 결
과 순수한 아날로그 전용방식이 3,571개(47.3%), 아날로그․디지털
겸용방식이 3,986개(52.7%)임
( 기업별/통신방식별 현황 )(단위 : 개)
구 분 총 계 A전용 A/D겸용 비고
총 계 7,557(100%) 3,571(47.3%) 3,986(52.7%)
- A : 아날로그식
- A/D : 아날로그식
및 디지털식 겸용
대기업 4,245(56.2%) 2,060(48.5%) 2,185(51.5%)
공기업 1,399(18.5%) 594(42.5%) 805(57.5%)
중소기업 1,913(25.3%) 917(47.9%) 996(52.1%)
[ 대기업-통신방식별/측정기기별 현황 ](단위 : 대)
측정기기 계 A전용 A/D 겸용
먼지 530 128 402
SO2 248 0 248(3)
NOx 573 0 573(4)
HCl 275 0 275(3)
NH3 11 0 11
HF 11 0 11(4)
CO 118 0 118
O2 583 36 547
유량계 907 907 0
온도계 989 989 0
합계 4,245(14) 2,060 2,185(14)
※ ( )는 디지털 출력카드를 부착하여야 디지털이 가능한 측정기기 수
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측정기기 계 A전용 A/D 겸용
먼지 170 48 122
SO2 92 0 92(5)
NOx 184 0 184(5)
HCl 130 3 127(1)
NH3 0 0 0
HF 0 0 0
CO 126 0 126(1)
O2 190 36 154
유량계 191 191 0
온도계 316 316 0
합계 1,399(12) 594 805(12)
[ 공기업-통신방식별/측정기기별 현황 ](단위 : 대)
※ ( )는 디지털 출력카드를 부착하여야 디지털이 가능한 측정기기 수
[ 중소기업-통신방식별/측정기기별 현황 ](단위 : 대)
측정기기 계 A전용 A/D 겸용
먼지 244 118 126
SO2 164 0 164(6)
NOx 200 0 200(1)
HCl 186 17 169(6)
NH3 7 0 7
HF 6 0 6
CO 159 0 159(6)
O2 208 43 165
유량계 295 295 0
온도계 444 444 0
합계 1,913(19) 917 996(19)
※ ( )는 디지털 출력카드를 부착하여야 디지털이 가능한 측정기기 수
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4. 자료수집기 설치 현황
자료수집기는 사업장의 굴뚝당 1개씩 설치되어 대기업에 907개,
중소기업에 295개, 공기업에 191개 등 총 1,393개가 설치되어 있음
※ 자료수집기는 굴뚝당 1개씩 설치 함
( 기업별 자료수집기 설치 현황 )(단위 : 개)
기업별 합계 대기업 공기업 중소기업
설치대수 1,393(100%) 907(65.1%) 191(13.7%) 295(21.2%)
※ 자료수집기는 전체가 아날로그 통신방식 임
5. 통신방식 변경시 소요비용
통신방식을 디지털로 변경시 측정기기 4,415개〔(총 7,557개 중 디지털
에 영향을 받지 않는 온도계 및 유속계(총3,142개) 제외〕와 자료수집기 1,393개
를 대상으로 소요비용을 산정한 결과 각각 11,070백만원과 1,393
백만원으로서 총 12,463백만원이 소요 됨
( 기업규모별 소요비용 )(단위 : 백만원)
기업별 계측정기기 자료수집기
소계 A교체 A/D 출력카드 프로그램교체대기업 5,021 4,114 4,100 14 907
중소기업 5,019 4,724 4,705 19 295
공기업 2,423 2,232 2,220 12 191
총 계 12,463 11,070 11,025 45 1,393
[ 비용산출 근거 ](단위 : 백만원)
기기 구분 항 목 가격/대
측정기기HCL 40
기타 측정기기 25디지털 보드 1
자료수집기 프로그램교체 1
※ 측정기 총 7,557개 중 디지털에 영향을 받지 않는 아날로그식 온도계(1,749개)
및 아날로그식 유속계(1,393개) 등 총 3,142개는 소요비용 산정에서 제외
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6. 국산제품 설치 현황
7개 오염물질항목측정기기를 대상으로 국내산 제품 설치 현황을
분석한 결과 SO2, NOx, NH3,, HF, CO측정기기의 국내산을 부착
한 사업장이 전무하고 HCl과 먼지측정기기가 일부 사업장에 설치
되어 있는 실정으로서 평균 부착 비율은 9.1% 임
( 국산/외산 부착 현황 )
측정항목 총 갯수 국산 외산 국산 비율
먼지 944 294 650 31.1%
SO2 504 0 504 0.0%
NOx 957 0 957 0.0%
HCl 591 20 571 3.4%
NH3 18 0 18 0.0%
HF 17 0 17 0.0%
CO 403 0 403 0.0%
총계 3,434 314 3,120 9.1%
※ 보정항목측정기기(4,123개)는 제외
1.1.2 국내에 보급된 디지털 통신방식 굴뚝자동측정기기 전수조사 결과
1. 가스상 굴뚝자동측정기기 조사결과
현재 사업장에서 운영되고 있는 대부분의 측정기기들은 지멘스,
켄비텍, 호리바, SICK, 후지 등에서 제조된 것으로 조사됨
최근 판매되고 있는 대부분의 측정기기들은 NDIR 및 UV 측정방식
을 이용하고 있으며, O2의 경우 지르코니아 방식이나 Paramagnetic
Type의 방식의 측정기기들이 있음
프로토콜의 경우 지멘스의 경우 PROFIBUS 프로토콜을 지원하며, 후지
의 경우 MODBUS를 지원하는 것으로 나타났으나, 이외의 업체들은 자체적
으로 개발한 프로그램을 이용하여 데이터를 전송하는 것으로 나타남
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분류 기능
모델명
내용
ULTRAM
AT 23
ULTRAM
AT 6E
ULTRAM
AT 6
OXYMAT
61GM31
MCS10
0E
MIR
9000
LCD
MIR
9000
CLD
검색
현재값 현재값읽기 O O O O O O O O
설정
날짜/시간 보기 X O O O X X O O
측정단위 O O O O X X O O
측정범위 O O O O X X O O
BKG Value NA NA NA NA X X NA NA
COEF Value O O O O X X NA NA
Lamp Status O O O NA X X X X
온도보상 O O O O X X X X
압력보상 O O O O X X X X
Zero Value O O O O X X O O
Span Value O O O O X X O O
Gain O O O O X X O O
Offset NA NA NA NA X X O O
Calibration Curve X X X X X X
Status
Condit
ion
교정중 O O O O O O O O
PMT Voltage NA NA NA NA X X NA NA
내부온도 O O O O X X O O
React 온도 NA NA NA NA X X NA NA
Lamp Intensity NA NA NA NA X X X X
Lamp Voltage O O O NA O O O O
Chamber 온도 X X X X X X O O
Chamber 압력 X X X X X X O O
Sample 온도 X X X X X O O O
Sample Flow X X X X X O O O
Permeation Gas 온도 X X X X X X NA NA
광증폭관 온도(Nox)
NA NA NA NA X X NA NA
광증폭관 출력(Nox) NA NA NA NA X X NA NA
Alarm
내부온도 O O O O O O X X
React Chamber 온도 NA NA NA NA X X O O
Lamp Intensity NA NA NA NA O O O O
Lamp Voltage X X X NA O X O O
Pressure O O O X X X O O
Sample Flow O O O X X O O O
Gas Concentration O O O O X X O O
High Voltage NA NA NA NA X X O O
DC Power NA NA NA NA O O O O
원격
명령설정값
날짜/시간 변경 X X X X X X X X
측정단위 X X X X X X X X
측정범위 X X X X X X X X
BKG Value X X X X X X NA NA
COEF Value X X X X X X NA NA
Lamp status X X X X X X X X
( O: 지원가능, X: 지원불가, NA: 모름)
가. ULTRAMAT 23, ULTRAMAT 6E, ULTRAMAT 6, OXYMAT 61, GM31,
MCS100E, MIR 9000 LCD, MIR 9000 CLD
- 12 -
분류 기능
모델명
내용
ULTRAM
AT 23
ULTRAM
AT 6E
ULTRAM
AT 6
OXYMAT
61GM31
MCS10
0E
MIR
9000
LCD
MIR
9000
CLD
온도보상 X X X X X X X X
압력보상 X X X X X X X X
Zero Value X X X X O O X X
Span Value X X X X O O X X
비밀번호 설정
가능여부X X X X X X X X
Dump X X X X X X X X
교정
명령
교정중지 X X X X X X X X
Zero Mode X X X X O O O O
Span Mode X X X X O O O O
기타
일반프로그램 버전
2.14.
06
4.8.0
.E
4.8.0
.E4.8.1 NA NA NA NA
통신속도 9600 9600 9600 9600 NA NA NA NA
프로
토콜
가능한 상용 프로토콜
PROFIBUS
PROFIBUS
PROFIBUS
PROFIBUS NA NA X X
지원가능프로토콜 PROFIBUS
PROFIBUS
PROFIBUS
PROFIBUS
NA NA X X
프로토콜 공개 가능여부 O O O O NA NA X X
시리얼
통신
지원
여부
RS232 X X X X O O O O
RS422 X X X X X X O O
RS485 O O O O X X NA NA
측정항목
C O , C O 2 , N O , S O 2 , C H 4 , O 2 , H2S
C O , C O 2 , N O , S O 2 , CH4,
C O , C O 2 , N O , S O 2 , CH4,
O2
S O 22 , N O , N H 3 , NO2
S O 2 , C O , N O , N O 2 , C O 2 , O 2 , N 2 O , CH4
H C l , S O 2 , N O X , C O , C O 2 , N 2 O , N H 3 , T H C , H C , C H 4 , H F , H2O, O2
N O , CO, SO2
측정방법 NDIR NDIR NDIRParamagnetic Type
UV
NDIR, O2의 경우 자기식 내장
NDIR NDIR
분류 기능
모델명
내용
MIR
9000
NH3
ZKJ
(FUJI)
ENDA
5000S 710 GM32
ZIRKOR
5000
ZIRKOR
302
검색
현재값 현재값읽기 O N/A O O O O O
설정
날짜/시간 보기 O N/A O X X X X
측정단위 O O O X X X X
측정범위 O O O X X X X
BKG Value NA N/A NA X X X X
COEF Value NA N/A NA X X X X
Lamp Status X N/A NA X X X X
( O: 지원가능, X: 지원불가, NA: 모름)
나. MIR9000NH3, ZKJ(FUJI), ENDA 5000, S710, GM32, ZIRKOR5000, ZIRKOR302
- 13 -
분류 기능
모델명
내용
MIR
9000
NH3
ZKJ
(FUJI)
ENDA
5000S 710 GM32
ZIRKOR
5000
ZIRKOR
302
온도보상 X O O NA NA X X
압력보상 X O NA NA NA X X
Zero Value O O O O O X X
Span Value O O O X X X X
Gain O O NA X X X X
Offset O N/A NA X X X X
Calibration Curve X X X X X X X
Status
Condit
ion
교정중 O O O X X X X
PMT Voltage NA N/A NA X X X X
내부온도 O O NA X X X X
React 온도 NA N/A NA X X X X
Lamp Intensity X N/A NA X X X X
Lamp Voltage O N/A NA X X X X
Chamber 온도 O N/A NA X X X X
Chamber 압력 O N/A NA X X X X
Sample 온도 O O NA X X X X
Sample Flow O O NA X X X X
Permeation Gas 온도 NA N/A NA X X X X
광증폭관 온도(Nox)
NA N/A NA X X X X
광증폭관 출력(Nox) NA N/A NA X X X X
Alarm
내부온도 X O NA X X X X
React Chamber 온도 O N/A NA X X X X
Lamp Intensity O N/A NA X X X X
Lamp Voltage O N/A NA X X X X
Pressure O O NA X X X X
Sample Flow O O NA X X X X
Gas Concentration O O NA X X X X
High Voltage O O NA X X X X
DC Power O O NA X X X X
원격
명령
설정값
날짜/시간 변경 X N/A NA X X X X
측정단위 X O NA X X X X
측정범위 X O NA X X X X
BKG Value NA N/A NA X X X X
COEF Value NA N/A NA X X X X
Lamp status X N/A NA X X X X
온도보상 X O NA X X X X
압력보상 X O NA X X X X
Zero Value X O NA X X X X
Span Value X O NA X X X X
비밀번호 설정
가능여부X O NA X X X X
Dump X NA X X X X
교정
명령
교정중지 X O NA X X X X
Zero Mode O O NA O O O O
Span Mode O O NA O O O O
기타
일반프로그램 버전 NA N/A NA X X X X
통신속도 NA 60 sec NA 9600 9600 X 9600
프로
토콜
가능한 상용
프로토콜X N/A NA
자체프
로그램
자체프
로그램X
자체프
로그램
- 14 -
분류 기능
모델명
내용
MIR
9000
NH3
ZKJ
(FUJI)
ENDA
5000S 710 GM32
ZIRKOR
5000
ZIRKOR
302
지원가능프로토콜 X MODBUS NA자체프
로그램
자체프
로그램X X
프로토콜 공개
가능여부X X NA O O X X
시리얼
통신
지원
여부
RS232 O O NA X X O O
RS422 O N/A NA X X X X
RS485 NA O NA X X X X
측정항목 NH3
NO, SO2, CO2, CO,
CH4, O2
NOx, SO2, CO,
CO2, O2
NOX, SOX, CO
NOX, SOX O2 O2
측정방법 NDIR
NDIR- O2의 경우 자기식 내장
NDIR- O2의 경우 자기식 내장
NDIR UV 지르코니아
지르코니아
분류 기능 모델명
내용
DUST
HUNTERFW100 FW200 FW300 D-R290
KDS2000'S/
D
검색
현재값 현재값읽기 O O O O O O
상태정
보 및
설정값
날짜/시간 보기 X X X X X X
측정 범위 X X X X O O
측정단위 X X X X O O
Slope X X X X X X
Offset X X X X X X
Coefficient X X X X X X
Lamp Intensity X X X X O X
광투과율 X X X X X O
적분농도치 X X X X X X
압력 X X X X X X
( O: 지원가능, X: 지원불가, NA: 모름)
2. 먼지상 굴뚝자동측정기기 조사결과
현재 사업장에서 운영되고 있는 대부분의 측정기기들은 SICK,
DURAG, 켄비텍 등에서 제조된 것으로 조사됨
최근 판매되고 있는 대부분의 측정기기들은 광산란 방식이나 광투과
방식을 이용하는 것으로 나타났으며, 대부분의 입자상 굴뚝자동측정
기기는 국내 업체들이 생산하고 있으며, 자체적인 프로그램을 통해
시리얼 통신을 이용하는 것으로 나타남
가. DUST HUNTER, FW100, FW200, FW300, D-R290, KDS2000'S/D
- 15 -
분류 기능 모델명
내용
DUST
HUNTERFW100 FW200 FW300 D-R290
KDS2000'S/
D
온도 X X X X X X
원격
명령
설정값
날짜/시간 변경 X X X X X X
측정단위 X X X X X X
측정범위 X X X X X X
비밀번호 설정 가능여부
고정비밀번호사용
(변경불가)
고정비밀번호사용(변경불가)
고정비밀번호사용(변경불가)
고정비밀번호사용
(변경불가)X X
Dump X X X X X X
교정
명령
교정중지 X X X X X X
Zero Mode X X X X X X
Span Mode X X X X X X
프로그
램 및
프로
토콜
프로그램 버전 X X X X X X
통신속도 9600 9600 9600 9600 X X
가능한 상용 프로토콜
자체프로그램
자체프로그램
자체프로그램
자체프로그램 X X
지원가능프로토콜 X X X X X X
프로토콜 공개 가능여부 X X X X X X
시리얼
통신
지원
여부
RS232 O O O O X X
RS422 X X X X X X
RS485 X X X X X X
측정방식광산란,광투과 광산란 광산란 광투과 광투과 광투과
측정항목 먼지(TSP) 먼지(TSP) 먼지(TSP) 먼지(TSP) 먼지(TSP) 먼지(TSP)
분류 기능 모델명
내용
FLOWSIC
100
KDS2000'S
/FT
검색
현재값 현재값읽기 O O
설정값
날짜/시간 보기 X X
측정단위 X X
측정범위 X O
차압 X O
굴뚝직경 X X
온도 X X
압력 X X
( O: 지원가능, X: 지원불가, NA: 모름)
3. 유속 굴뚝자동측정기기 조사결과
현재 사업장에서 운영되고 있는 대부분의 측정기기들은 SICK, 켄
비텍 및 국내 업체들이 생산하고 있는 것으로 조사됨
또한, 대부분의 유속 굴뚝자동측정기기는 자체적인 프로그램을 통해
시리얼 통신을 이용하는 것으로 나타남
가. FLOWSIC100, KDS2000'S/FT
- 16 -
분류 기능 모델명
내용
FLOWSIC
100
KDS2000'S
/FT
가스밀도 X O
상태
정보
측정단위 X X
측정범위 X O
차압 NA O
굴뚝직경 X X
온도 X O
압력 X X
가스밀도 X O
알람
정보
차압불량 NA O
온도불량 X O
원격
명령
프로
그램 및 프로
토콜
프로그램 버전 X X
통신속도 9600 X
가능한 상용 프로토콜 자체프로그램 X
지원가능프로토콜 X X
프로토콜 공개 가능여부 X X
시리얼 통신
지원
여부
RS232 O X
RS422 X X
RS485 X X
측정방식 초음파 피토관
측정항목 유속 유속
1.1.3 디지털기반 측정기기 상태정보 표준화 정의
디지털 측정기기 상태정보 관리항목 확대(4개→22개) 및 표준화
- 측정값의 이상유무 등 신뢰성 제고를 위해 상태정보 항목(15개)과
알람정보 항목(7개)으로 구성
[ 아날로그(기존)/디지털 통신방식의 상태정보 비교 ]
아날로그 통신방식 상태정보(현행 대기TMS방식, 4개)
디지털 통신방식 상태정보(신규, 22개)
1. 전원단절 상태1. 측정범위값(최대,최소) 9. 챔버온도값 17. 샘플유량값2. 측정값초과 알람 10. 챔버온도 알람 18. 샘플유량 알람
2. 교정 상태3. 교정곡선기울기값 11. 챔버압력값 19. 샘플 압력값4. 교정계수값 12. 챔버압력 알람 20. 샘플압력 알람
3. 동작불량 상태5. 스팬값 13. 램프강도값 21. 샘플 온도값6. 영점값 14. 램프강도 알람 22. 샘플온도 알람
4. 보수중 상태7. 상쇄값 15. 램프전압값
용어설명: 붙임1참조8. 광투과율 16. 램프전압 알람
※측정기기상태정보: 샘플가스온도, 압력, 측정가능최대․최소값등측정값을결정하는데 사용되는 인자값
→ 기존 아날로그방식에의 상태정보 : 보수중(측정기기 점검 또는 보수시), 전원단절(정전발생시), 동작
불량(측정기기이상발생시), 교정중(오염도측정시측정자료의 신뢰도를 높이는 작업)만 제공됨
※측정기기 알람정보: 측정값 초과, 온도 이상, 압력 이상, 유량 이상 등 측정기기가 비정상일 때 발생하는 알람정보
→ 기존 아날로그방식에서는 알람정보 없음
- 17 -
항목 방법 상태정보 알람정보
아황
산가
스
자외선 흡수법
측정범위(Min, Max)
교정곡선 기울기(Slope)/교정계수오프셋/스팬값/제로값/램프강도램프전압/챔버온도/샘플유량
측정값 초과램프강도램프전압챔버온도샘플유량
적외선 흡수법
측정범위(Min, Max)
교정곡선 기울기(Slope)/교정계수오프셋/스팬값/제로값/챔버온도
샘플유량
측정값 초과챔버온도샘플유량
암모
니아적외선 흡수법
측정범위(Min, Max)
교정곡선 기울기(Slope)/교정계수오프셋/스팬값/제로값/챔버온도
샘플유량
측정값 초과챔버온도샘플유량
질소
산화
물
자외선 흡수법
측정범위(Min, Max)
교정곡선 기울기(Slope)/교정계수오프셋/스팬값/제로값/램프강도램프전압/챔버온도/샘플유량
측정값 초과램프강도램프전압챔버온도샘플유량
적외선 흡수법
측정범위(Min, Max)
교정곡선 기울기(Slope)/교정계수오프셋/스팬값/제로값/챔버온도
샘플유량
측정값 초과챔버온도샘플유량
화학발광법
측정범위(Min, Max)
교정곡선 기울기(Slope)/교정계수오프셋/스팬값/제로값/챔버온도
챔버압력(vaccum 압력)
샘플유량/샘플압력/샘플온도
측정값 초과챔버온도챔버압력샘플유량샘플압력샘플온도
염화
수소
이온전극법측정범위(Min, Max)
샘플유량
챔버온도(쿨러온도)
측정값 초과챔버온도(쿨러온도)
샘플유량
적외선 흡수법
측정범위(Min, Max)
교정곡선 기울기(Slope)/교정계수오프셋/스팬값/제로값/챔버온도
샘플유량
측정값 초과챔버온도샘플유량
일산
화탄
소
적외선 흡수법
측정범위(Min, Max)
교정곡선 기울기(Slope)/교정계수오프셋/스팬값/제로값/챔버온도
샘플유량
측정값 초과챔버온도샘플유량
m 오염물질별 측정 방법별 상태정보 및 알람정보 정의
- 18 -
항목 방법 상태정보 알람정보
불화
수소
이온전극법측정범위(Min, Max)/샘플유량
챔버온도(쿨러온도)
측정값 초과챔버온도(쿨러온
도)
샘플유량
적외선 흡수법
측정범위(Min, Max)
교정곡선 기울기(Slope)/교정계수오프셋/스팬값/제로값/챔버온도
샘플유량
측정값 초과챔버온도샘플유량
먼지
광산란적분법 측정범위(Min, Max)/교정계수오프셋/스팬값/제로값
측정값 초과
광투과법측정범위(Min, Max)/광투과율교정계수/오프셋/스팬값/제로값
측정값 초과
Β선 흡수법 측정범위(Min, Max)/교정계수 측정값 초과
산소
지르코니아 분석계
측정범위(Min, Max)/교정계수오프셋/스팬값/제로값
챔버온도(셀온도)/샘플유량
측정값 초과챔버온도(셀온도)
샘플유량
자기풍 분석계측정범위(Min, Max)
교정계수/오프셋측정값 초과
자기력 분석계측정범위(Min, Max)
교정계수/오프셋측정값 초과
전극방식 분석계측정범위(Min, Max)
교정계수/오프셋측정값 초과
유량 초음파/열선/피토관 측정범위(Min, Max)
디지털기반 통신방식으로 전환 방안
m 대기오염공정시험기준 시행시 유예기간을 부여(1~2년)하여 단계적인
측정기기 교체 추진
- 측정기기 중 산소, 먼지, 유량은 1년, 아황산가스, 암모니아,
질소산화물, 염화수소, 일산화탄소, 불화수소는 2년
m 사업장 측정기기 교체비용 등을 감안하여, 우선 2개 통신방식(아날로그,
디지털)의 측정기기를 병행 사용하다가 점차 전 측정기기를 디지털화
- 아날로그 전용 측정기기는 디지털측정기기로 교체
- 아날로그/디지탈 겸용 측정기기는 디지털카드 등 보완을 통해
디지털측정기기로 전환
- 19 -
1.2 자료 송수신 등 프로토콜 재정의
1.2.1 측정기기와 자료수집기간 연결 표준안 정의
정의된 디지털 측정기기 상태정보(22개)를 실시간으로 측정기기
에서 자료수집기로 수집하기 위한 자료 송수신 통신규약 정의
※ 통신규약(프로토콜) : 인간이 의사소통을 위해 규칙(문법)을 가진 언어를 사용하는
것처럼 기계장치 상호간에 데이터를 주고받기(의사소통)하기 위해 정하는 문법
1. 통신방법
구 분 시리얼 통신 LAN 통신 아날로그 통신통신방식 RS-232C, 비동기 TCP/IP 접점방식전송속도 9600 bps 이상부호코드 ASCII 4∼20 mA
2. 자료 송·수신양식(Format)
STX(1)
*자료 구분(2)
*측정항목(3)
측정일시((12)
측정값(7)
측정기기 Status(1)
상태정보갯수(2)
상태정보자료알람정보갯수(2)
알람정보자료
ETX(1)
CHK(2)CR(1)
상태정보자료0 상태정보자료1 … 알람정보자료0 알람정보자료1 …
*상태정보명(4)
*상태정보 (7)(11)
*알람정보명(4)
*알람정보(1)(5)
- 20 -
※ 측정항목 코드
코 드 항목명 코 드 항목명TSP 먼지 O2b 산소SO2 아황산가스 FL1 유량1NOX 질소산화물 FL2 유량2HCL 염화수소 TMP 온도HFb 불화수소 TM1 노내온도1NH3 암모니아 TM2 노내온도2COb 일산화탄소 ALL 모든 항목
※ 측정기기 상태정보 코드
코 드 항목명 코 드 항목명LTRS 광투과율 OFST 오프셋MAXR 측정범위(최대) SPAN 제로값MINR 측정범위(최소) ZERO 스팬값CUCR 교정곡선 기울기(Slope) CFAC 교정계수LITV 램프강도 LVLV 램프전압CTMV 챔버온도 CPRV 챔버압력SFLV 샘플유량 STMV 샘플온도SPRV 샘플압력 NONE 항목없음
※ 측정기기 생성 알람 코드
코 드 항목명 코 드 항목명
STMP 샘플온도 SFLW 샘플 유량
VOVR 측정값 초과 SPRS 샘플 압력
CTMP 챔버 온도 CPRS 챔버 압력
LITS 램프강도 LVLT 램프전압
NONE 항목없음
3. 원격제어명령(Remote Control)의 종류
제어명령 내 용
ARES측정기기 또는 자료수집기가 수행하고 있는 제반 동작을 해제하고
시료채취 및 자료수집상태로 전환
ADST 측정기기에 저장된 자료에 대한 전송요구(상태정보, 알람정보 자료)
ACHK 측정기기의 현재 자료에 대한 전송요구(상태정보, 알람정보 자료)
APWD 측정기기의 사용자 비밀번호 변경
ASTM 측정기기와 자료수집기의 시간 동기화
ADPW 측정기기의 현재 비밀번호 전송요청
- 21 -
Report명 내 용
RCKR 원격검색(RCHK)에 의해 확인된 결과값의 전송
CNST원격상수검색명령(CCHK)에 응답하여 전송되는 자료수집기에 설정된 각종 상수값
CCNG자료수집기에 설정된 각종 상수를 변경하여 저장할 때 자동으로 관제센터에 전송되는 자료수집기 설정 상수의 현재값
1.2.2 자료수집기와 관제센터간 연결 표준안 정의
정의된 디지털 측정기기 상태정보(22개)를 실시간으로 관제센터로
수집하기 위한 자료 송수신 통신규약 정의
1. 통신방법
구 분 시리얼 통신 인터넷 통신
통신방식 RS-232C, 비동기 TCP/IP
전송속도 9600 bps이상
자료전송방식 반이중(Half Duplex), Block 전송
접속방식 4선식 Point to Point 모뎀연결
기동방식 우선권(Contention) 제어
부호코드 ASCII 8 bit No Parity
2. 자료 송·수신양식(Format)
3. 전송자료 종류
- 22 -
Report명 내 용
DVER프로그램버전확인 원격제어명령(CVER)에 응답하여 전송되는 자료수집기 프로그램 버전
RD05 실시간 디지털 5분 평균값 및 상태․알람 정보 출력RD30 실시간 디지털 30분 평균값 출력
DD05자료수집기에서 원격덤프명령에 응답하여 전송하는 디지털 5분 평균값 및 상태․알람 정보 자료
DD30 자료수집기에서 원격덤프명령에 응답하여 전송하는 디지털 30분 평균값 자료
FD05 측정기기에 저장된 디지털 5분 평균값 및 상태․알람 정보 출력RMCS 측정기기의 현재 디지털 순간값 및 상태․알람 정보 자료RMPW 측정기기의 현재 비밀번호 자료 출력
1.2.3 관제센터의 원격명령 프로토콜 정의
m 관제센터에서 원격으로 사업장의 측정기기 상태를 상시 확인할 수
있도록 통신방식변경(단방향 → 양방향) 및 원격검색기능 구현
m 구성도
m 자료 송·수신양식(Format)
STX
(1)
A(1)
*지역코드(2)
*배출업소코드(4)
*굴뚝 번호(3)
측정항목(3)
명령어(4)
날짜/DATE(12)
ETX
(1)
CHK
(2)
CR
(1) ※ RCHK, CCHK, SETP, SETT, REST, DMPL, CVER, MCHK, MRST
STX
(1)A
(1)*지역코드
(2)*배출업소코드
(4)*굴뚝 번호
(3)명령어
(4)시작일시
(12)종료일시
(12)ETX
(1)
CHK
(2)
CR
(1)※DPMA, DPMF, DPMH, DPFM
- 23 -
m 전송자료 종류
제어명령 내 용 D/L 회신자료
RCHK 원격검색(표준가스에 의한 측정기기 지시값 확인) RCKRCCHK 자료수집기에 설정된 상수 검색(Constant Check) CNSTSETP 자료수집기의 사용자 비밀번호 변경 CCNGSETT 주컴퓨터의 시간으로 자료수집기의 시간을 수정
REST자료수집기가 수행하고 있는 제반 동작을 해제하고
시료채취 및 자료수집상태로 전환DMPL 원격검색 최종 결과값의 전송 RCKRCVER 자료수집기 프로그램 버전 확인 DVERDPMA 자료수집기에 저장된 평균값 및 상태․알람 정보 전송요구 DD05, DD30
DPMF자료수집기에 저장된 평균값 및 상태․알람 정보 전송요구(5분자료)
DD05
DPMH 자료수집기에 저장된 평균값(30분자료) DD30DPFM 측정기기에 저장된 5분평균값 및 상태․알람 정보 전송요구 FM05MCHK 측정기기의 현재 순간값 및 상태․알람 정보 전송요구 RMCSMPWD 측정기기의 현재 비밀번호 전송요구 RMPWMRST 측정기기로 전달된 원격명령 취소MSPW 측정기기의 사용자 비밀번호 변경 RMPW
1.3 상태정보관련 프로그램 개발
1.3.1 자료 송수신 프로그램 개발
디지털측정기기 상태정보자료 수집 프로그램 개발
m 네트워크 구성도
- 24 -
프로세스 구분 주요 기능 비고
자료수신 프로
세스
Ÿ 사업장의 5분/30분 데이터수신, 원격명령 결과값
수신, 자료수집기 상태 정보 등 수신
Ÿ 수신자료에 대한 보안검사 및 인증처리
Ÿ 송수신 Log File 생성 및 기록
Ÿ 자료전송 프로세스로 정상 데이터 전달
자료전송 프로
세스
Ÿ 자료 송수신 프로세스에서 수신된 자료를 각 권
역별 DB서버로 전송
Ÿ 네트워크 장애 발생시에 별도의 자료 보관 기능
m 통신서버 프로세스 개발
- 통신프로그램은 측정소와 관제센터간에 측정자료를 실시간으로
송·수신하고 수신된 자료를 DB에 저장 및 원격명령 수행시
최적의 알고리즘을 도출하여 안정되고 신뢰성 있는 통신 프로
세스 시스템을 구성
- 통신서버 프로세스 구성도
- 프로세스 구성
- 25 -
프로세스 구분 주요 기능 비고
Ÿ 네트워크 장애 복구 후 미전송 자료 자동 전송 기능
Ÿ 전송 Log File 생성 및 기록
원격제어 프로
세스
Ÿ 운영자로부터 원격명령을 수신
Ÿ 원격명령을 분석후 통신방식(전용선, 무선, 인터
넷)에 따른 원격명령 수행 프로세스에 전달
Ÿ 원격명령 진행 상황을 원영자에게 실시간 전달
원격명령 수행
프로세스
Ÿ 원격제어 프로세스로부터 수신된 원격명령을 각
사업장으로 전송
Ÿ 전송 Log File 생성 및 기록
- 실시간데이터 및 원격제어명령 송수신 네트워크
- 실시간데이터 및 원격제어명령 흐름도
구분 내용
① 무선통신 대상시설 무선 라우터→행정망F/W→통합통신→권역별 DB
② 전용선통신 대상시설 유선모뎀→Terminal server→권역별 DB
③ 인터넷통신 대상시설 인터넷망F/W(VPN이용)→통합통신→권역별 DB
④ 원격명령 (무선) 권역별 DB→무선모뎀→무선통신시설
⑤ 원격명령 (인터넷) 권역별 DB→행정망F/W→인터넷망F/W(VPN이용)→인터넷통신 시설
⑥ 원격명령 (전용선) 권역별 DB→Terminal Server→유선모뎀→전용선통신 시설
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- 자료송수신 간략 흐름도
무선 및 인터넷 수신자료는 자료 전송 프로세스를 통하여 각
권역별 DB 서버로 전송
- 지역관제센터간의 자료 수신 흐름도
사업장의 자료수집기와 무선 및 인터넷망을 이용하여 5분/30
분 데이터, 원격명령 결과, 자료수집기 상태 정보를 수신하고
수신된 자료는 백업을 위하여 Log File을 생성하여 저장함
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m 무선컨트롤러 프로그램 보완
- 지역관제센터간의 자료 수신 흐름도
컨트롤러의 운영 프로그램은 크게 4개의 프로세스로 구성되며
순차적으로 무한반복 수행되는 구조로 되어있음
프로세스 구분 기 능사용자명령 포트
제어 프로세스
콘솔포트를 통하여 입력되는 신호를 감지하여 이를 해독하고 기능을 수행
- 콘솔포트 감시, 프롬프트 생성, 사용자 명령 수행, 명령 응답
DL 포트제어
프로세스
자료수집기로부터 5분, 30분 자료 수신 및 원격명령 송신 등
자료수집기와의 프로토콜 및 기능을 수행
- DL 포트 감시, 5분/30분 등 DL 전송 패킷을 수신
- 전송 프로토콜 운영, 수신패킷 해독
- 자료 저장 (SRAM, FLASH), 원격명령 전송
모뎀 포트 제어
프로세스
무선모뎀을 통한 송.수신을 제어하고 원격명령 및 원격제어
명령을 수신하고 수행
- 무선모뎀 포트 제어
- 5분, 30분 및 DUMP 등 관제소 서버로 전송할 자료를 송신
- 관제소 서버로부터 원격명령 및 원격제어명령 수신
- 명령 해독, 무선모뎀 제어
CRON 프로세스
시간을 관장하며 정해진 시간마다 일 처리를 하는 기능 수행
- LCD 시간 출력, 자동 시간 맞춤 기능 수행
- 사용자 키 입력 지연시간 검사
- 운영 프로세스 구조
운영프로그램은 메모리검사, 운영 설정값 초기화, 내부 장치
설정 등 초기화 과정이 끝나면 4개의 프로세스가 각각의
Event 를 처리하는 구조로 이루어짐
- 28 -
1.3.2 상태정보 제공에 따른 CleanSYS 웹 프로그램 보완 개발
m 구축화면
- 현재 운영중인 CleanSYS 웹프로그램에서 디지털 통신방식의
상태정보 제공과 연관성이 있는 화면 및 보고서 등 보완개발
[제공화면 1]
기간별 5분자료 조회 (형식1): 기존 운영중인 기간별 5분 자료 조회화면에 상태정보 및 알람정보 표출
[제공화면 2]
기간별 5분자료 조회 (형식2) : 기간별 5분자료 조회화면에 상태정보 및 알람정보 표출
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- 5분 측정자료와 상태정보간 연관 분석 프로그램 개발
굴뚝별 트랜드(확정전) 5분자료에 대한 상태정보 및 알람정보 그래프 표출
- 원격제어(상태정보 확인, 교정 등) 프로그램 개발 프로그램 보완
MCHK(측정기기 현재 순간값 및 상태, 알림정보 전송)
- 30 -
자료 수집기 개발 기능 설 명
측정값 수집- 디지털 통신(RS-232C 또는 TCP/IP)을 이용
- 수집 주기 : 5초
상태정보 및
알람정보 수집
- 디지털 통신(RS-232C 또는 TCP/IP)을 이용
- 수집 주기 : 5초
- 통신표준에 따라 측정값과 동시에 수집
- 측정항목 및 측정방식에 따라 상태정보 및 알람정보가 상이함
- 자동측정기기의 측정범위, 샘플링 압력/온도/유량 등, 설정된
factor값 및 계수 등을 수집(상태정보)
- 자동측정기기의 램프강도, 램프전압, 챔버온도, 챔버압력 등의 이상
시 측정기기가 자체 판단하여 알람발생하는 정보 수집(알람정보)
5분 및 30분
자료 산출
- 5초 마다 디지털 통신을 통해 수집된 측정값 및 상태정보,
알람정보를 5분, 30분 자료화
- 상태정보 및 알람정보는 30분 자료에서는 산출 안함
- 측정값은 평균 방식 산출
- 상태정보는 평균 또는 최빈값(빈도가 제일 많은 값) 방식으로 산출
- 알람정보는 최빈값으로 산출
자료 전송 - 필요시에 Connection을 요청하는 우선권 제어방식
- 현재 운영 PDA용 관리자 홈페이지 상태정보조회 및 원격명령 보완
1.3.3 시범사이트 구축
측정기기↔ 자료수집기간 연결 표준안에 따른 시범용 프로그램 개발
- 31 -
- 2시간 이내의 미전송 자료는 자동전송하는 AutoDump 기능
자료 저장 - 5초, 5분, 30분 자료 30일 이상 보관
원격명령
- 측정기기의 날짜 및 시간을 자료수집기에 입력된 날짜 및 시간과
동기화하는 기능
- 현재 측정기기의 측정값 및 상태정보, 알람정보 요구 기능
- 측정기기에 저장된 5초 자료를 요구하여 5분 자료 재생산 및
전송 기능
- 관제센터에 의해 수행된 원격제어를 통해 측정기기 내부의 비밀
번호를 변경하는 기능
자료수집기 화면
자료수집기 및 임대한 측정기 설치 화면
설치 화면 자료수집기 및 측정기간 케이블 연결 화면
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제2절 QA 프로그램 개발
2.1 유사 구축 측정망 벤치마킹
m CleanSYS와 댐 상류 하수도 통합관리시스템은 측정기기와 자료
수집기간 통신이 아날로그와 시리얼 통신이 혼재하고 있는 것으
로 조사됨
구 분측정기기간
통신
측정기기간 통신
프로토콜 자료수집기
자료수집기/관제서버
통신방법
자료수집기/
관제서버통신
프로토콜
현 황
CleanSYS아날로그
시리얼 통신장비통신 프로토콜
산업용컴퓨터기반
인터넷전용선(VPN)
무선통신
표준통신 프로토콜
표준통신 프로토콜 채용
수질TMS 시리얼통신 EMC2007
산업용컴퓨터기반
펌웨어방식
인터넷전용선(VPN)
EMC2007
표준통신 프로토콜 채용
수질자동측정망
시리얼통신 EMC2007
산업용컴퓨터기반
펌웨어방식
인터넷전용선(VPN)
EMC2007
표준통신 프로토콜 채용
댐상류하수도 통합관리시스템
아날로그시리얼 통신
장비통신 프로토콜
PLC등 KT전용선제어설비전용
프로토콜
다양한 제어방식 및
통신 프로토콜
상하수도시설 정보화
시스템시리얼통신
OPC
Modbus
(주로 장비 통신
프로토콜)
PLC
산업용컴퓨터등 다양하게
사용
유무선 인터넷망(VPN)
제어설비전용
프로토콜OPC
Modbus
상동
2.2 QA 프로그램 개발
측정자료 이상데이터 선별기준 정의
m 비정상자료를 실시간으로 검증 및 색출하기 위한 이상데이터
선별기준 정의(22개)
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이상자료 선별기준(22개)
1. 측정값의 순간적인 감소 12. 샘플온도 알람 발생
2. 관리자설정 측정값초과 13. 측정값이 0보다 작은 경우
3. 일정한 측정값 유지 14. 측정값 초과알람이 발생한 경우
4. 측정기기 측정범위 변경 15. 측정기기 유효자료 미달일때
5. 측정기기 제로값 변경 16. 측정기기 비밀번호가 변경된 경우
6. 측정기기 스팬값 변경 17. 램프전압 알람이 발생한 경우
7. 측정기기 교정계수 변경 18. 램프강도 알람이 발생한 경우
8. 오프셋 변경 19. 램프온도 알람이 발생한 경우
9. 전후시간의 표준편차 변동 20. 램프압력 알람이 발생한 경우
10. 샘플압력 알람이 발생한 경우 21. 보수중 알람이 발생한 경우
11. 샘플유량 알람이 발생한 경우 22. 전원단절 알람이 발생한 경우
※ 용어설명: 붙임2참조
이상데이터 자동검색 프로그램 개발
m 메뉴 구성도
m 이상자료처리위한 기본코드 등록
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m 기본코드 실행 이력관리
m 측정값 순간감소 등 이상자료선별기준 등록
- 사업장, 굴뚝의 측정항목 별 이상자료 선별기준 정보를 조회 할 수 있음
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m 이상자료 선별기준으로 도출된 자료 조회
[사업장별 조회]
[기간별 조회]
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[차트 표출]
이상자료 더블클릭시 챠트정보를 표출
m 이상자료 선별기준 재처리 및 수동처리
이상자료 프로그램 수동 실행 정보를 조회 할 수 있음
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이상자료 발생 시 담당자에게 알려주는 메시지전송(SMS) 프로그램 개발
[ SMS 설정화면]
[ 담당자에게 발송된 내용화면 예시 ]
SMS 발송 내역 정보를 조회 할 수 있음
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제3절 CleanSYS 웹프로그램 보완
3.1 통계자료제공 프로그램 개발
m 다양한 요구자료에 대한 유사성 분석을 통한 통계자료제공 프로그램 개발
[측정기기정보현황조회]
사업장 굴뚝별 설치 측정기기 정보를 검색, 사업장 구분별 / 시도, 시군구별 검색, 배출시설별 /
종구분별정보검색
[당해배출량현황조회]
사업장굴뚝측정항목별당해배출된기본배출량및초과배출량등의정보를조회
년별, 월별, 일별로검색
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[초과부과금현황(당해년도, 확정년도)]
사업장굴뚝측정항목별올해이전마감된초과부과금부과현황정보를조회년도및상/하반기로검색
[기본부과금현황(당해년도, 확정년도)]
사업장굴뚝측정항목별올해이전마감된기본부과금부과현황정보를조회, 년도및상/하반기로검색
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[연도별 항목현황]
사업장굴뚝측정항목별로측정기기측정현황을연도별로조회
3.2 CleanSYS 웹프로그램 보완
초과부과금 공제 프로그램 개발
m 관련법 개정에 따른 기본부과금 대상오염물질 농도가 배출허용기준의
30% 미만일 경우 초과부과금 공제
[공제배출량조회화면]
(배출허용기준농도-초과이전 3개월간평균배출농도) × 초과이전 3개월간평균배출유량
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기타 CleanSYS웹 보완
m 상대정확도 이력 입력창에 비교측정기기 측정값과 TMS측정값
입력할 수 있는 기능 추가
측정기기 상대정확도 이력 입력 시 비교 측정기기 측정값, TMS측정값
m CCHK(상수검색) 수행시 D/L의 보정상태 확인 기능추가
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m 굴뚝별 트랜드 및 기간별 자료조회를 최적화한 종합화면 구현
제4절 용역산출물
구 분 수량(부) 사진시스템 요구규격서 5
시스템 설계서 5
테스트 성적서 및 요령서 5
운영자 지침서 5
사용자 지침서 10
최종보고서
(표준화 보고서 포함)30
개발프로그램 원시코드,
목적코드 파일1
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제5장 기대효과 및 향후 계획
기대효과
m 다양한 상태정보를 수집 및 분석하여 측정기기의 운영상태를 실시간
감시함으로써 측정기기의 비정상운영을 사전에 예방하고 측정자료의
신뢰성이 향상됨
m 수동으로 확인하기 힘든 실시간 측정자료를 상시 프로그램이
감시함으로써 이상자료 발생시 즉시적인 대처가 가능
m 국회 등 대내외 기관의 각종 요구자료에 대해 신속하게 자료제공
할 수 있는 프로그램 개발로 고객 만족도 향상
[조작사례 및 해결방안]
기존 조작 사례 용역수행결과 해결 방안
○ 최대표시값 설정기능 악용
- 측정기기의 최대표시값을 임의 설정하여 설정치
이상으로오염물질이배출되더라도설정치로결과가측정 ○ 상태정보중 측정범위 최대, 최소값
실시간 수집하여 설정값 변경시 바
로 감지 가능○ 자료수집기의 측정범위 조작
- 측정기기와 자료수집기간의 측정범위 (Range)를 불일
치시켜측정데이터가실제배출농도보다낮게전송
○ 측정기기와자료수집기간에전류변환용컨버터설치
- 측정기기와 자료수집기 사이에 전류변환용 컨
버터를 설치하여 측정데이터가 실제 배출농
도보다 낮게 전송
○ 디지털 통신방식은 전류신호에 의한 간
섭을 받지 않아서 전류변환용 컨버터의
영향을 받지 않음
○ 측정라인 조작
- 측정기기 전단 인입부 연결부위를 탈리하여 외
부공기가 안으로 유입되도록 하여 실제 배출농
도보다 낮게 측정
○ 해당사업장및유사사업장의일정기간정
상자료와 비교하여 비정상적인 자료 자
동검색으로 최대한이상자료 도출
향후 계획
m 사업장 설명회 개최(‘12.3월, 환경부)
m 대기오염공정시험기준 개정(‘12.7월, 환경부)
m 디지털전환 프로그램 시범운영 및 측정기기 디지털화 작업(‘12.2월~)
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[ 기관별 역할 ]
기 관 역 활
한국환경공단∘시범사업장 운영(‘12.2∼8월, 6개월)을 통한 프로그램 최적화
∘측정기기상태정보의효율적수집위한연차적으로통신망전환(무선망→가상사설망(VPN))
사업장 ∘대기오염공정시험기준에적합한측정기기및자료수집기설치및운영
측정기기제조사 ∘대기오염공정시험기준에 적합한 측정기기 및 자료수집기 보완
※ 대기오염공정시험방법 시행 및 유예기간에 따라 측정기기 디지털 전환
별첨 : 표준화 보고서 1부
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[붙임1] 아날로그 방식과 디지털방식에서의 측정기기 상태정보 비교
아날로그통신방식상태정보1)
(기존, 4개)디지털 통신방식 상태정보2)
(신규, 22개)
1. 전원단절 상태1. 측정범위값(최대,최소) 9. 챔버온도값 17. 샘플유량값2. 측정값초과 알람 10. 챔버온도 알람 18. 샘플유량 알람
2. 교정 상태3. 교정곡선기울기 11. 챔버압력값 19. 샘플 압력값4. 교정계수값 12. 챔버압력 알람 20. 샘플압력 알람
3. 동작불량 상태5. 스팬값 13. 램프강도값 21. 샘플 온도값6. 영점값 14. 램프강도 알람 22. 샘플온도 알람
4. 보수중 상태7. 상쇄값 15. 램프전압값8. 광투과율 16. 램프전압 알람
1) 아날로그 통신방식 상태정보
1. 보수중 : 측정기기 점검 또는 보수시
2. 전원단절 : 정전발생시
3. 동작불량 : 측정기기 이상발생시
4. 교정중 : 오염도 측정 시 스팬값과 제로값을 정확하게 맞추어 측정자료의 신뢰도를 높이는 작업
2) 디지털 통신방식 상태정보
1. 측정범위(최대,최소) : 측정기기의 측정할 수 있는 최대치(Max), 최소치(Min)
2. 측정값초과 알람 : 측정기기의 농도 측정값이 측정범위를 벗어날 경우 알람정보
3. 교정곡선기울기 : 정량분석에사용되는선도로분석기기의지시도를농도로변환하는기울기
4. 교정계수값 : On-line 측정기기의교정및운영시방해요소를보완해주기위한 factor 값
5. 스팬값(Span 값) : 분석계의 최고 눈금 값을 계정하기 위한 값
6. 영점값(Zero 값) : 분석계의 최저 눈금 값을 계정하기 위한 값
7. 상쇄값(Offset) : 오차, 혹은 천이된 값(기준값과의 차이, 혹은 차이값)
8. 광투과율 : 가스상 시료에 입사된 광이 투과된 분율
9. 챔버온도값 : 측정기 내부 챔버의 온도값
10. 챔버온도 알람 : 측정기 내부 챔버의 온도이상으로 인한 알람정보
11. 챔버압력값 : 측정기 내부 챔버의 압력값
12. 챔버압력알람 : 측정기 내부 챔버의 압력이상으로 인한 알람정보
13. 램프강도값 : 측정기 내부 램프의 강도값
14. 램프강도 알람 : 측정기 내부 램프의 강도이상으로 인한 알람정보
15. 램프전압값 : 측정기 내부 램프의 전압값
16. 램프전압 알람 : 측정기 내부 램프의 전압이상으로 인한 알람정보
17. 샘플유량값 : 측정될 샘플의 유량
18. 샘플유량 알람 : 측정될 샘플의 유량이상으로 인한 알람정보
19. 샘플 압력값 : 측정될 샘플의 압력
20. 샘플압력 알람 : 측정될 샘플의 압력이상으로 인한 알람정보
21. 샘플 온도값 : 측정될 샘플의 온도
22. 샘플온도 알람 :측정될 샘플의 온도이상으로 인한 알람정보
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[붙임2] 측정자료 이상데이터 선별기준 정의
구분 이상자료 선별기준 내용
1 측정값의 순간적인 감소5분 자료를 이용하여 측정값의 트렌드를 계산하여 증가
추세의측정값이급격하게 감소할시이상자료로 표시
2 관리자 설정 측정값 초과현재 5분 측정값이 관리자가 설정한 값 보다 초
과 되었을 경우 이상자료로 표시
3 일정한 측정값 유지5분 자료가 관리자가 설정한 구간(예: 30분 이상) 이
상 일정 값을 나타낼 경우 이상자료로 표시
4 측정기기 측정범위 변경5분 상태정보로 전송되는 측정기기의 측정범위가
변경된 경우 이상자료로 표시
5 측정기기 제로값 변경 측정기기의 제로값이변경된 경우이상자료로표시
6 측정기기 스팬값 변경 측정기기의 스팬값이변경된 경우이상자료로표시
7 측정기기 교정계수 변경 측정기기의교정계수가변경된경우이상자료로표시
8 오프셋 변경
오프셋이 변경된 경우 이상자료로 표시
(오프셋은 0이어야 하며, 음수값으로 설정시 측정
값이 |음수값| 만큼 작아짐)
9 전후시간의 표준편차 변동
1일 평균 표준편차 대비 최근 3시간 평균 표준편
차 값이 관리자 설정 표준편차변동률보다 큰 경우
이상자료로 표시
10 샘플압력 알람이 발생한 경우 샘플압력 알람 발생시 이상자료로 표시
11 샘플유량 알람이 발생한 경우 샘플유량 알람 발생시 이상자료로 표시
12 샘플온도 알람이 발생한 경우 샘플온도 알람 발생시 이상자료로 표시
13 측정값이 0보다 작은 경우 전송된측정값이 0보다작은경우이상자료로표시
14 측정값 초과알람이 발생한 경우 측정값 초과알람 발생시 이상자료로 표시
15 측정기기 유효자료 미달일때 측정기기의유효자료가80%이하인경우이상자료로표시
16 측정기 비밀번호가 변경된 경우측정기비밀번호원격제어가수행되지 않았음에도측정기
기비밀번호가변경된경우이상자료로 표시
17 램프전압 알람이 발생한 경우 램프전압 알람이 발생한 경우 이상자료로 표시
18 램프강도 알람이 발생한 경우 램프강도 알람이 발생한 경우 이상자료로 표시
19 챔버온도 알람이 발생한 경우 챔버온도 알람이 발생한 경우 이상자료로 표시
20 챔버압력 알람이 발생한 경우 챔버압력 알람이 발생한 경우 이상자료로 표시
21 보수중 알람이 발생한 경우 보수중 알람 발생시 이상자료로 표시
22 전원단절 알람이 발생한 경우 전원단절 알람 발생시 이상자료로 표시