대한환경공학회지 (Journal of Korean Society of Environmental Engineers)

  • 제29권8호
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  • Pages.944-949
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  • 2007
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  • 1225-5025(pISSN)
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  • 2383-7810(eISSN)
대한환경공학회 (Korean Society of Environmental Engineers)
권호 표지

연속회분식반응기에서 패턴매칭방법을 이용한 탈질완료 감지 알고리즘 개발

Detection of Denitrification Completion Using Pattern Matching Method in Sequencing Batch Reactor(SBR)

  • 김예진 (부산대학교 환경기술산업개발연구소) ;
  • 안유가 (부산대학교 환경공학과) ;
  • 신중필 (일본 아이즈 대학교 컴퓨터소프트웨어공학과) ;
  • 김창원 (부산대학교 환경공학과)
  • Kim, Ye-Jin (Institute for Environmental Technology and Industry, Pusan National University) ;
  • Ahn, Yu-Ga (Department of Environmental Engineering, Pusan National University) ;
  • Shin, Jung-Phil (Department of Computer Software, The University of Aizu, Japan) ;
  • Kim, Chang-Won (Department of Environmental Engineering, Pusan National University)
  • 발행 : 2007.08.31
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초록

연속 회분식 반응기에서 측정되는 기초 상용계측기의 프로파일은 공정 내에서 행해지는 제거반응의 진행 정도에 대한 정보를 제공할 수 있다. 특히 ORP(산화환원전위, Oxidation-Reduntion Potential, ORP) 프로파일에서 관찰되는 탈질 완료를 알리는 굴곡점(nitrate knee point, NKP)을 이용한 탈질 반응의 완료 감지는 널리 알려진 응용사례라고 할 수 있다. 그러나 ORP 굴국점의 재현성이 부족하고, ORP 신호 자체가 가지는 잡음 등의 문제로 탈질 반응의 완료를 감지한 공정 제어의 현장 적용은 미비한 상태이다. 본 논문에서는 이러한 기존의 문제점을 극복할 수 있는 대안으로 ORP 프로파일의 패턴을 인지하여 탈질의 종료 여부를 진단할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 동적 시간 와핑 방법을 사용하여 패턴인지를 수행한 결과, ORP 굴곡점의 출현 여부와 상관없이 공정의 탈질 완료 여부를 감지할 수 있었다.

The profiles of on-line sensors such as DO, ORP and pH can provide useful information about pollutant removal reaction in sequencing batch reactor. For detection of denitrification completion, the nitrate hee point from ORP profile has been considered as a main indicator of denitrification completion. However, many researchers pointed out that the nitrate knee usually disappeared been the progress of denitrification is so fast and it makes the fault at detection of denitrification completion. In this paper, dynamic time warping(DTW) method and discriminant analysis were used to detect and isolate the profiles of two cases, denitrification completed and uncompleted. As the results, proposed methods can detect state of denitrification successfully.

키워드

참고문헌

  1. 김예진, '연속회분식 공정 관리를 위한 추론모델 및 인공지능형 진단 알고리즘 개발,' 부산대학교 박사학위논문(2006)
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  3. Paul, E., Plisson-Saune, S., Mauret, M., and Cantet, J., 'Process state evaluation of alternating oxic-anoxic activated sludge using ORP, pH and DO,' Water Sci. Technol., 38(3), 299-306(1998)
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  6. Sakoe, H. and Chiba, S., 'Dynamic Programming Algorithm Optimization For Spoken Word Recognition', IEEE trans. on Acoustics, Speech and Signal Processing, 26(1), 43-49(1978) https://doi.org/10.1109/TASSP.1978.1163055
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