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하수종말처리시설 통합관리시스템 구축방안 자동화Solution사업부 자동화시스템
목 차 1. 통합관리시스템 구축 개요 (1) 개요 (2) 시스템 구축 방향 (3) 시스템 구축 목표 2. 현장조사 결과 종합 (1) 과업 추진 현황 (2) 지역별 하수처리시설 현황조사 (3) 현 운영시설의 장단점 3. 시스템 구축방안 비교분석 (1) 1안 : 기존 시스템 이전 (2) 2안 : 신규 시스템 도입을 통한 시스템 통합 방안 (3) 구성방안 장단점 비교 (4) 예상 구축 비용 4. 시스템 구축방안(2안기준) (1) 하드웨어 구성도 (2) 소프트웨어 구성도 (3) 시스템 사양 및 주요기능 (4) 데이터 흐름 구성도 5. 부록 1
목 차 1 통합관리시스템 구축 개요 2 현장조사 결과 종합 3 시스템 구축방안 비교분석 4 시스템 구축방안(2안기준) 5 부록 2
1 통합관리시스템 구축 개요 (1) 개요 (2) 시스템 구축 방향 (3) 시스템 구축 목표 3
1. 통합관리시스템 구축 개요 (1) 개요 목 적 통일동산 시스템의 파주운정 센터로 이전안을 검토하고, 기존 하수처리장 및 신설 하수처리장(파주운정) 의 전체 시설 통합관리 시스템 구축 방안을 제안하고자 함. 과업 개요 통일동산, 금촌, 문산하수처리장별로 통합 운영되고 있는 하수처리시설들에 대해 금번 운정지구 하수 처리시설 신설을 계기로 파주시 전체의 하수통합센터에 대한 합리적인 구축방안을 제안하고자 함. 향후 운정지구의 하수처리시설 증설이 예상됨으로써 확장성과 유지보수성을 고려한 고효율, 저비용 의 통합센터 구축방안을 제안하고자 함. 현재 위탁운영관리 되고 있는 하수처리시설들에 대해 가장 합리적인 인터페이스 방안을 선정하여 운정 지구가 전체 파주시의 하수처리시설의 현황파악 및 수질 개선에 기여할 수 있도록 함. 과업 기간 2007. 11. 27 ~ 2009. 06. 30 4
1. 통합관리시스템 구축 개요 (2) 시스템 구축 방향 과제 및 문제점 분산된 하수종말처리시설 데이터에 대한 통합 감시제어 시스템 부재. -> 운영의 비효율성 증가 향후 시설확장 및 추가에 대비한 표준화된 운영 시스템 부재. -> 다양한 시설관리에 대한 비용증가 운영자 중심의 효율적인 운영시스템의 부재. -> 운영 및 유지관리 비용증가 5
1. 통합관리시스템 구축 개요 (3) 시스템 구축 목표 신뢰성이 입증된 최신IT기술을 적용하여 향후 IT트랜드에 대비하도록 하며 우수한 성능의 시스템을 구 축한다. 365일 무중단 시스템 운영을 목표로 하여 안정적이며 신뢰성 있는 시스템 구축을 목표로 한다. 시스템 장애 발생시 신속한 대처가 가능한 경보발생 시스템을 구축한다. Web을 통한 하수종말처리시설의 운영현황을 공유하여 대 국민 신뢰도롤 확보하고 안정적 수질 확보가 가능한 시스템을 구축한다. 분산된 하수종말처리시설들을 통합센터에서 표준화된 방법으로 감시 및 제어가 가능하도록 구축하여 운영의 편의성을 도모하고 이중화된 통신서버를 통해 원활한 자료 수집 및 처리가 가능한 시스템을 구축한다. 하수종말처리서설의 추가나 확장에 대비하여 표준화된 통신서버를 적용하므로 확장이 용이한 시스템을 구축한다. VPN망 구축을 통해 통신비를 최소화하며 효율적인 운영과 유지비용을 최소화 할 수 있는 원격유지보수 시스템을 구축한다. 6
2 현장조사 결과 종합 (1) 과업 추진 현황 (2) 지역별 하수처리시설 현황조사 (3) 현 운영시설의 장단점 7
2. 현장조사 결과 종합 (1) 과업 추진 현황 적성 하수 처리장 구축 공사착공ː 2001. 5. 29 공사준공ː 2003. 9. 5 금촌 하수 처리장 구축 공사착공 : 2003. 3. 6 공사준공ː 2005. 3. 5 통일동산 하수 처리장 구축 공사착공 ː 2003. 2. 7 공사준공 ː 2006. 12. 20 문산 하수 처리장 구축 공사착공 ː 2004. 5. 25 공사준공 ː 2007. 12월 파주시 통합시스템 구축 방안 검토 검토 ː 2007. 12월 파주시 통합시스템 구축 공사착공 ː 2008. 5월 공사준공 ː 2009. 6월 시설용량 : 2, 000톤 /일 처리구역 : 마지리, 구읍리, 두지리 주요시스템 : MMI 시스템 하부시스템 : GLOFA PLC-GMR, SIEMENS PLC 시설용량 : 27, 000톤 /일 처리구역 : 금촌동, 아동동, 봉일천리 주요시스템 : DLP, MMI, DB, WEB 시스템 하부시스템 : GLOFA PLC-GMR 시설용량 : 16, 000톤 /일 처리구역 : 통일동산, 출판문화산업단지, 교하택지개 발지구 주요시스템 : DLP, MMI, DB, WEB 시스템 하부시스템 : GLOFA PLC-GMR 시설용량 : 17, 000톤 /일 처리구역 : 문산·파주·법원·광탄 처리장 통합관리 주요시스템 : DLP, MMI, DB 시스템 하부시스템 : GLOFA PLC-GMR 운정지구 통합센터에 신규 시스템 추가를 통한 통합 센터 구축 방안 검토 주요시스템 : DLP, MMI, DB, 통신, WEB 시스템 시설용량 : 60, 000톤 /일 처리구역 : 운정지구 주요시스템 : DLP, MMI, DB, 통신, WEB 시스템 하부시스템 : GLOFA PLC-GMR 8
2. 현장조사 결과 종합 (2) 지역별 하수처리시설 현황조사 통일동산하수처리장 적성하수처리장 위 치 ː 탄현면 법흥리 1298번지 일원 부지면적 ː 22, 466㎡ 시설용량 ː 16, 000톤/일 차집관거 ː 5. 02㎞ 처리공법 ː Denipho(간헐포기접촉 산화방식) 운영시스템 : MMI(KADAC 21), WEB, DB(Oracle), UMS, CCTV, DLP 처리구역: 통일동산, 출판문화산업 단지, 교하택지개발지구 하부설비 : GLOFA PLC-GMR 금촌하수처리장 위 치 ː 적성면 가월리 193번지 일 원 부지면적 ː 4, 725㎡ 시설용량 ː 2, 000톤/일 차집관거 ː 4. 53㎞ 처리공법 ː 선회와류식 - SBR 운영시스템: MMI(PCMS 32, KADAC 21), CCTV 처리구역 : 마지리, 구읍리, 두지리 하부설비 : GLOFA PLC-GMR, SIEMENS PLC 문산하수처리장 <하수처리장 전경> 위 치 : 금촌동 714번지 일원 부지면적 : 36, 100㎡ 시설용량 : 27, 000톤/일 차집관거 : 10. 43㎞ 처리공법 : HDF (한화유로변경형 질소·인 고도처리기술) 운영시스템: MMI(Intouch), WEB, CCTV 처리구역 : 금촌동, 아동동, 봉일천 리 하부설비 : GLOFA PLC-GMR 위 치 ː 문산읍 당동리 129 -1번지 일원 외 3개소 부지면적 ː 17, 208㎡ 시설용량 ː 17, 000톤/일 차집관거 ː 19. 54㎞ 처리공법 ː BCF(바이오세라믹필터 고도처리) 운영시스템: MMI(i. Fix 4. 0), DB(Oracle), CCTV, DLP 처리구역 : 문산·파주·법원·광탄 처 리장 통합관리 하부설비 : GLOFA PLC-GMR 9
2. 현장조사 결과 종합 (3) 현 운영방식의 개선사항 및 해결방안 파주시 전체 처리장 운영현황종합 현 운영 방식의 좋은점 개선 사항 § § 운영자들의 시스템 활용도가 높음. § 파주시 전체 통합 시스템의 부재 § 위탁운영관리로 인해 사업소간 데이터 통합 처리장별로 분리되어 하부의 마을하수, 중 계펌프장등의 운영 및 관리가 원활하게 이 루어짐. 이 어려움. § 처리장 별로 데이터가 관리되어 통합 데이 터 관리 체계 부재 § 운정지구 추가 및 향후 증설을 위한 시스템 성능 및 용량 추가 § 운정지구에 통합모니터링이 가능한 통합운영센터 구축 § 통합운영센터에서 지역센터의 분리된 데이터를 통합 및 관리 § 이기종 시스템 통합 확장성을 위한 전용의 미들웨어(x. Hub. Sol) 적용 § 신규 시스템 추가로 시스템 성능 및 용량 확보 10
3 시스템 구축방안 비교분석 (1) 1안 : 기존 시스템 이전 (2) 2안 : 신규 시스템 도입을 통한 시스템 통합 방안 (3) 구성방안 장단점 비교 (4) 예상 구축 비용 11
3. 시스템 구축 방안 (1) 1안 : 기존시스템 이전하는 안 통일동산 기존센터에서 통신서버, DB서버, 웹서버, DLP 설비등을 운정 통합센터로 이전설치하고, 운정하수 처 리장을 포함하여 시스템 구성하는 방안 이전장비의 사양 부족으로 전체 통합이 어려움. 전체 시스템 사양이 HP ML 370, 72. 8 GB, 메모리 1 GB로 운정지구 추가와 향후 증설을 대비하기에 성능 및 용량에 한계가 발생함. [ 운정하수처리장 지역센터 ] DLP DB서버(이중화) 웹서버 통신서버(이중화) MMI서버 CCTV OS#1 - OS#N TM MASTER PRINTER 통신단절 및 데이터 수집불가 [ 통일동산하수처리장 ] 통신단절 및 데이터 수집불가 [ 금촌하수처리장 ] [ 문산하수처리장 ] [ 운정하수처리장: 신설 ] HMI #1`-#3 DB서버 HMI #1 MGS서버 (이중화) WEB서버 HMI #1`-#3 HMI #2 Intouch #1 VDS서버 GLOFA PLC 이전장비 적성하수 처리장 마을하수 중계펌프장 Intouch #2 TM MASTER 금촌동, 아동동, 봉일천리 파주 법원 광탄 하수처리장 마을하수도 (6개소) 12
3. 시스템 구축 방안 (2) 2안 : 신규시스템 도입을 시스템 통합 방안 위탁관리 중인 통일동산, 문산하수처리장을 지역센터로써 유지하고, 파주운정에 신규시스템 도입하여 파주시 하수 통합센터를 구축하는 방안. 추가설비 [ 파주시 하수 통합센터 ] 웹서버 DB서버(이중화) 공정감시 및 데이터 통합관리 [ 통일동산하수처리장 ] DLP 추가설비 도입으로 전체 시스템 통합에 용이함. 운정지구 추가와 향후 증설을 대비하기 위한 성능및 용량확보가 가능함. 통신서버(이중화) MMI서버 공정감시 및 데이터 통합관리 [ 금촌하수처리장 ] CCTV OS#1 - OS#N TM MASTER PRINTER 공정감시 및 데이터 통합관리 [ 문산하수처리장 ] [ 운정하수처리장 : 신설] 감시제어 UMS서버 (이중화) DB서버 HMI #1 DB서버 (이중화) WEB서버 HMI #1`-#3 HMI #1 MGS서버 (이중화) Intouch #1 VDS서버 동력제어반 IWS서버 (이중화) Intouch #2 VDS서버 (이중화) TM MASTER GLOFA PLC HMI #1`-#3, DLP 적성하수 처리장 마을하수 중계펌프장 금촌동, 아동동, 봉일천리 파주 법원 광탄 하수처리장 마을하수도 (6개소) 13
3. 시스템 구축 방안 (3) 구성방안 장단점 비교 구분 시스템 운영체계 1안 : 기존 시스템 이전 통일 동산 기존 설비를 운정 통합센터로 이전하여 시스 템을 구축하는 방안 구성 - 지역센터 [ 파주운정, 문산 ] - 하수처리장 및 마을하수 2안 : 신규시스템 도입(채택안) 지역센터와 통합 센터 운영체제로 구성 및 역할 분담하는 방안 구성 - 통합센터 ( 파주운정 ) - 지역센터 ( 통일동산, 문산 ) - 하수처리장 및 마을하수 시스템 안정성 (단점) 현 시스템 철거 및 이전으로 인한 안정성 저하 예상 전체 데이터 통신 및 Failover에 대한 기능 미흡 (장점) 센터별 역할 정립 및 합리적인 운영으로 시스템 안정성 증대 Load Balancing 기능을 통한 안정성 제공 다량 데이터의 효율적 관리를 지원하는 통신서버를 신규 구축으로 증설 효과 및 시스템 성능 보장. 시스템 확장성 (단점) 계획된 운정지구 하수처리시설 증설시, 현 장비 용량 부 족 및 성능 저하 예상. 향후 시스템 추가시 이기종 통신 대응 곤란. (장점) 운정지구 추가와 향후 증설을 대비하기 위한 성능 및 용량확보가 가능함 이기종 통신 및 대량의 데이터 수집 관리를 전담하는 미들웨어 역할의 통 신서버 도입 (단점) 금촌과 문산하수처리장 데이터 미수신 사업소 단위의 데이터 관리만 지원. (장점) 전체 파주시 하수처리 시설에 대한 통합데이터 관리 향후 공정진단, 통계분석등 다양한 형태로 활용가능 (단점) 통일동산의 기 운영중인 시스템의 이전으로 현장운영 자의 사업소 운영에 지장을 초래할 가능성이 있음. (장점) 타 지자체에서도 지역센터 및 통합 센터로 구축하는 추세임[예, 대전시, 충주시 등) 데이터의 관리기준 및 정합성을 재정립하여 데이터 장기이력관리 지원 DB통합관리 통합운영관리 구축비용 (장점) 기존 시스템 재 사용 및 비용 절감 즉 기존 계약 비용임. (장점) 최신 IT기술 도입 및 시스템 유지비용 감소 (단점) 시스템 추가 비용 발생 14
3. 시스템 구축 방안 (4) 예상 구축 비용 2가지 구축안 별 구축 비용은 다음과 같다. 구분 1안 : 기준시스템이전 2안 : 신규시스템도입(적용안) 추가소요비용 신규시스템도입비용 - 기존 설계가 § ä 기존장비 이전 기존 통합 연계 기존계약비용 통신서버 ä 웹서버 DLP ä § 신규시스템 DB 서버 ä 해당사항없음 ä ä ä 약 10억 신규시스템도입비용 - 기존 설계가 (15억-5억) * 참고 : 기존 설계중 통합센터 이전 및 연계비용 약 5억 기준임. 15
4 시스템구축방안(2안기준) (1) 하드웨어 구성도 (2) 소프트웨어 구성도 (3) 시스템 사양 및 주요기능 (4) 데이터 흐름 구성도 16
4. 시스템구축방안(2안기준) (1) 하드웨어 구성도 운정하수처리장(통합센터) 운정하수처리장( 통합센터) PROJECTOR HMI #1 HMI #2 웹서버 MMI 서버 공정진단 DB서버 통신서버 TM MASTER NETWORK RACK OS#1 OS#N VIDEO CCTV WALL PRINTER 동력제어반 . . . DB Glofa GM PLC LAN VPN+ADSL+CDMA 통일동산하수처리장(기존 센터) 통일동산하수처리장( 센터) NETWORK UMS서버 DB서버 RACK 운정하수처리장 VPN+ADSL+CDMA 문산하수처리장(기존센터) 문산하수처리장( 기존센터) PROJECTOR MGS서버 IWS서버 VDS서버 HMI #1 HMI #3 VIDEO WALL PRINTER *3 스캐너 CCTV HMI #1 HMI #2 PROJECTOR HMI #3 VDS서버 DB서버 VIDEO WALL PRINTER . . . D B Glofa GMR PLC 전용선+VPN 전용선 전용선 HMI #1 HMI #2 동력제어반 NETWORK HMI #1 HMI #2 CCTV VDS서버 MGS서버 RACK Glofa GM PLC, Siemens PLC 적성 하수처리장 HMI #1 동력제어반 Intouch #1 Intouch#2 WEB TM MASTER Glofa GM PLC 마을하수(산남, 임진, 출판) 중계펌프장(출판, 교하) 마을하수 DB 금촌 하수처리장 HMI #1 HMI #2 동력제어반 하수처리장 파주·법원·광탄 하수처리장 마을하수도(6개소) 17
4. 시스템구축방안(2안기준) (2) 소프트웨어 구성도 파수운정지구하수처리장 (통합관리센터) 사업장 운영현황 SMS, Email전송 V 3 MS Office 2007 원격유지관리 S/W 게시판 기능 홍보 기능 V 3 MS Office 2007 INFO-U Web Engine 관리 S/W V 3 이중화 S/W V 3 통신엔진(x. Hub. Sol) Clustering S/W V 3 MS Office 2007 INFO-U Web Server 통신 Driver Oracle 10 g INFO-U Windows 2003 ENT. Windows XP HMI 서버 WEB 서버 통신서버(이중화) DB 서버(이중화) 운영 W/S 18
4. 시스템구축방안(2안기준) (3) 시스템 사양 및 주요기능 구분 통신서버 DB서버 규격 기능 구축방안 OS : Windows Server 2003 Ent. HP DL 580 G 4 (Rack Type) CPU : Dual-Core Intel Xeon Processor 3. 40 GHz 2 CPU Main Memory : 4 GB HDD : 146 GB * 4 ea X-HUBSOL 다량의 데이터를 효율적으로 관리가능한 통신서버를 신 규로 구축하므로 추가 증설 및 시스템 성능 보장이 가능. 전체 데이터 통신 및 데이터 동기화에 대한 추가기능 제 공 Load Balancing 기능을 통한 확장성 제공 통신 이상시 자동 복구 및 이중화 기능 실시간 데이터 수집 및 정보제공 원격 데이터 관리 기능 수신 데이터의 효율적 관리 보안기능 시스템 상태 관리 각각의 하수처리장에서 네트워크를 통해 올라오는 수질관련 정보를 수신하고 제어정 보를 송신하며 각종 정보를 DB에 저장하는 역할을 수행할 수 있도록 구축. DB서버, MMI서버, WEB서버와의 통신이 단절 시 마을하수로부터 오는 모든 데이터 를 가지고 있다가 통신복구시 데이터를 각 각의 서버에게 전달 가능하게 구축. 이중화 구축 OS : Windows Server 2003 Ent. HP DL 580 G 4 (Rack Type) CPU : Dual-Core Intel Xeon Processor 3. 40 GHz 2 CPU Main Memory : 4 GB HDD : 146 GB * 6 ea Oracle 10 g standard DB 데이터웨어하우스 구축을 통한 향후 공정진단등의 백업 및 데이터 축적 통계분석 데이터 활용 실시간 데이터의 이력 자료 생성 및 관리(일보, 월보, 년 보 등) 대용량 데이터 처리를 위한 DBMS 기능 제공 보안관리 Tool과 DBMS의 보안기능을 연계한 데이터베 이스 보안 관리 시스템 장애에 대비한 시스템 클러스터링과 디스크 미러 링 고속백업장비와 데이터베이스 전용 관리 Tool 활용으로 신속하고 체계적인 백업 모든 데이터의 통합관리로 중복을 제거하 고 정확하고 일관성 있는 데이터베이스를 구축. 수집되는 실시간 공정데이터에 대하여 장 기보관이나 축적, 활용 가능하도록 데이터 베이스를 구축. 19
4. 시스템구축방안(2안기준) (3) 시스템 사양 및 주요기능 구분 규격 WEB 서버 OS : Windows Server 2003 Ent. HP DL 380 RG 5 (Rack Type) CPU : Dual-Core Intel Xeon Processor 3. 00 GHz Main Memory : 2 GB HDD : 146 GB * 4 ea INFO-U MMI HMI 서버 OS : Windows Server 2003 Ent. HP DL 380 RG 5 (Rack Type) CPU : Dual-Core Intel Xeon Processor 3. 00 GHz Main Memory : 2 GB HDD : 146 GB * 4 ea INFO-U MMI 기능 구축방안 통합감시 웹화면 구성 HMI 서버에 의하여 엔지니어링 되고, 운영되는 모든 기능 을 웹 HMI에서 동일하게 운영할 수 있도록 구성 홈페이지 운영(홍보자료, 게시판 등) 웹브라우저를 통한 실시간 운영상태 감시, 제어 웹브라우저를 통한 알람/트랜드/레포트 조회 사용자 등급별 보안 관리 통합 HMI 시스템에 의하여 엔지니어링 되고, 운영되는 모든 기능을 웹 HMI에서 동일하게 운영할 수 있도록 구성하는 것을 목적으로 구축 실시간 운영 상태 감시 알람/트랜드/레포트 조회 시스템/통신상태 진단감시 결측 데이터 보정프로그램 지원 데이터 수집 경로 관리 각 처리장에서 운영중인 모든 기능을 통 합관리 가능한 형태로 구성하는 것을 목적 으로 구축 20
4. 시스템구축방안(2안기준) (4) 데이터 흐름 구성도 적성하수처리장 운영정 PLC 보 MGS CCTV VDS 마을하수, 중계펌프장 마을하수, 운영정 PLC 보 HMI CCTV 유량/수질 계측 데이 터 운영정 보 HMI CCTV 마을하수도 운영정 PLC 보 HMI CCTV PLC UMS DB DLP 유량/수질 계측 데이 터 IWS PLC 운영정보 CCTV DLP Firewall 운영자 / 관리자 WEB 서버 Web 감시제어 유관기관/대민 DB 서버 (이중화) VPN+ADSL+CDMA DB HMI 유량/수질 계측 데이 터 데이터 베이스 관리 운영 분석 데이터 홍보자료 처리장 운영현황 게시판 X-HUBSOL (이중화) 금촌 하수처리장 PLC 운영정보 VPN+ADSL+CDMA DB WEB CCTV HMI KT전용선 (통신서버) 운영 W/S DLP 각 사이트 운영 화면 CCTV감시 원격유지관리 통합감시제어 데이터 유량/수질 계측 데이 터 HMI 서버 유량/수질 계측 데이 터 VPN+ADSL+CDMA 파수운정지구하수처리장 (통합관리센터) 문산 하수처리장 KT전용선 MSG HMI KT전용선 유량/수질 계측 데이 터 운영정보 VDS CCTV 파주, 법원, 광탄 처리장 파주, 법원, KT전용선 운영정 PLC 보 HMI 유량/수질 CCTV 계측 데이 터 마을하수도 PLC 통일동산 하수처리장 KT전용선 운정 하수처리장(신설) 하수처리장( 신설) PLC CCTV 운영정보 LAN HMI 유량/수질 계측 데이 터 LASER PRINTER E-mail 21
5 부록 (1) (2) 추후 계로 관 다. 은 많 습니 량이 리겠 용 출드 은 제 부록 시 방문 통신서버(X-HUBSOL) HMI 서버(Info. U) (3) WEB 서버(Info. U-Web) (4) DB 서버(Oracle) (5) 네트워크 구성(VPN) 22
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