KR102559766B1 - Measurement system of oxygen concentration and water level in manhole for water and sewerage - Google Patents

Measurement system of oxygen concentration and water level in manhole for water and sewerage Download PDF

Info

Publication number
KR102559766B1
KR102559766B1 KR1020220052604A KR20220052604A KR102559766B1 KR 102559766 B1 KR102559766 B1 KR 102559766B1 KR 1020220052604 A KR1020220052604 A KR 1020220052604A KR 20220052604 A KR20220052604 A KR 20220052604A KR 102559766 B1 KR102559766 B1 KR 102559766B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water level
information
manhole
sensor
oxygen concentration
Prior art date
Application number
KR1020220052604A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이중설
Original Assignee
주식회사 한일환경테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 한일환경테크 filed Critical 주식회사 한일환경테크
Priority to KR1020220052604A priority Critical patent/KR102559766B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102559766B1 publication Critical patent/KR102559766B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/24Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296Acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/80Arrangements for signal processing
    • G01F23/802Particular electronic circuits for digital processing equipment
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0062General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display
    • G01N33/0063General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display using a threshold to release an alarm or displaying means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18Status alarms
    • G08B21/182Level alarms, e.g. alarms responsive to variables exceeding a threshold
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/314Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
    • G01N2021/3144Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths for oxymetry

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

실시예는 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 다용도 초음파 수위센서를 사용하여 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위를 병합하여 측정한다.
구체적으로는, 이러한 시스템은 맨홀 내부에 산소농도를 측정하는 장치를 설치함에 있어 효율성과 경제성을 고려하여 별도의 산소농도측정기 설치 없이 기존에 설치된 수위센서에 산소센서를 병행회로로 추가한다. 즉, 이를 위해서 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도와 수위를 병합하여 측정하는 다용도 초음파 수위계를 제공하는 방식인 것이다. 그리고, 이러한 수위계 내에 산소센서를 추가하여 단일형의 컨버터회로를 변경하므로 측정을 이에 연계하여 수행하도록 한다.
그래서, 이에 따라 일실시예는 맨홀 운영의 주기능을 유지하면서 유지보수 측면에 안전성을 확보한다.
더욱 자세하게는, 맨홀 내부 산소농도와 수위가 동시에 측정되어 기존에 산소측정기와 초음파 수위계를 각각 사용하는 상하수도 내부 작업자의 이중 장비 사용을 방지하여 작업의 효율성과 경제성을 높이고, 맨홀 밖에 있는 관리자도 알람부의 경보음을 통해 내부 상황을 실시간으로 파악하여 급작스럽게 발생되는 인명사고에 대해서도 신속히 대응한다.
The embodiment relates to a system for measuring the oxygen concentration and water level inside a manhole for water supply and sewage, and more specifically, the oxygen concentration and water level inside the manhole for water supply and sewage are combined and measured using a multipurpose ultrasonic water level sensor.
Specifically, these systems are located inside manholes. In installing a device for measuring oxygen concentration, an oxygen sensor is added as a parallel circuit to the existing water level sensor without installing a separate oxygen concentration meter in consideration of efficiency and economy. That is, to this end, it is a method of providing a multipurpose ultrasonic water level gauge that measures the oxygen concentration and water level inside the manhole for water supply and sewage by merging. In addition, since an oxygen sensor is added to the water level gauge to change a single type converter circuit, the measurement is performed in connection therewith.
So, accordingly, one embodiment secures safety in terms of maintenance while maintaining the main function of manhole operation.
More specifically, the oxygen concentration and water level inside the manhole are measured at the same time to prevent the use of dual equipment by workers inside the water and sewerage, who previously use an oxygen meter and an ultrasonic water level meter, to increase work efficiency and economic feasibility.

Description

상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템{Measurement system of oxygen concentration and water level in manhole for water and sewerage}Measurement system of oxygen concentration and water level in manhole for water and sewerage}

본 명세서에 개시된 내용은 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 다용도 초음파 수위센서를 사용하여 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위를 병합하여 측정하는 시스템이다.The content disclosed herein relates to a system for measuring the oxygen concentration and water level inside a manhole for water supply and sewage, and more specifically, a system for measuring the oxygen concentration and water level inside a manhole for water supply and sewage by using a multipurpose ultrasonic water level sensor.

일반적으로 하수도 처리 시스템은 유입되는 하수를 처리장으로 보내는 맨홀펌프장 시설과 그 하수를 처리하는 시설로 되어 있으며, 상수도 처리 시스템은 관로상의 유량을 측정하는 시설과 가압장 및 배수지 시설로 구분할 수 있다. 이러한 시설들은 수위 및 유량에 따라 펌프를 동작시켜 제어하는 방식으로 운영 및 관리되고 있다.In general, a sewage treatment system consists of a manhole pumping station facility that sends inflow sewage to a treatment plant and a facility that treats the sewage. These facilities are operated and managed by operating and controlling pumps according to water level and flow rate.

특히 맨홀펌프장의 경우, 지하 3~10m 깊이의 맨홀 내에 수위계를 설치하여 측정된 수위에 따라 펌프를 동작시켜 유량을 제어하는바 하수도 시설 경우에는 수위계 고장 시 지상으로 넘치게 됨에 따라 민원이 빈번히 발생되고 있어 정기적인 유지보수가 필요하다. 이와 같이 맨홀 내 제반시설에 대한 유지보수 작업 시, 공간이 협소하고 밀폐되어 있기 때문에 산소결핍 및 유해가스로 인한 질식사망사고가 빈번하게 발생하고 있어 이에 대한 대책이 시급한 실정이다.In particular, in the case of a manhole pumping station, a water level gauge is installed in a manhole at a depth of 3 to 10 m underground, and the pump is operated according to the measured water level to control the flow rate. In this way, during maintenance work on various facilities in the manhole, suffocation accidents due to oxygen deficiency and harmful gases occur frequently because the space is narrow and airtight, and countermeasures against this are urgently needed.

이에 따라 상하수도관에서 작업을 하는 작업자들은 맨홀 내부로 진입 시 산소농도측정기와 초음파 수위계를 사용하여 내부 상태를 확인한다. 그리고 아울러, 충분한 환기를 하여 측정된 산소농도가 18% 이상으로 유지되거나 만약 환기가 불가능할 시 호흡용 보호구를 착용 후 맨홀 내부로 진입하고 있음에도 맨홀 내 질식사고가 빈빈히 발생하고 있어 보다 정확한 내부 모니터링과 신속한 외부 알람장치가 필요하다.Accordingly, workers working on the water supply and sewage pipes use an oxygen concentration meter and an ultrasonic water level gauge to check the internal condition when entering the manhole. In addition, if the oxygen concentration measured by sufficient ventilation is maintained at 18% or more, or if ventilation is impossible, asphyxiation accidents in the manhole occur frequently even though wearing a respirator and entering the manhole interior. More accurate internal monitoring and prompt external alarm device is required.

그래서, 이러한 문제점을 해소하기 위해서 종래에는 설치되어 있지 않은 산소농도 측정 장치를 맨홀 내에 설치하면 외부에서 내부의 산소농도 및 경보를 확인할 수 있어 사고를 예방할 수 있다.So, in order to solve this problem, if an oxygen concentration measuring device, which has not been installed in the prior art, is installed in the manhole, the oxygen concentration and alarm inside can be checked from the outside, and accidents can be prevented.

KRKR 10-2012-0141490 10-2012-0141490 B1B1 KRKR 10-2019-1940224 10-2019-1940224 B1B1

개시된 내용은, 이러한 산소농도를 측정하는 장치를 설치함에 있어 효율성과 경제성을 검토한바 별도의 산소농도측정기 설치 없이 기존에 설치된 수위센서에 산소센서를 병행회로로 추가함으로써 맨홀 운영의 주기능을 유지하면서 유지보수 측면에 안전성을 확보하는 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템을 제공하고자 한다.The disclosed content is to review the efficiency and economic feasibility of installing a device for measuring the oxygen concentration. By adding an oxygen sensor to the existing water level sensor as a parallel circuit without installing a separate oxygen concentration meter, the main function of manhole operation is maintained. It is intended to provide an oxygen concentration and water level measurement system inside a manhole for water and sewage that secures safety in terms of maintenance.

더욱 자세하게는 맨홀 내부 산소농도와 수위가 동시에 측정되어 기존에 산소측정기와 초음파 수위계를 각각 사용하는 상하수도 내부 작업자의 이중 장비 사용을 방지하여 작업의 효율성과 경제성을 높이고, 맨홀 밖에 있는 관리자도 알람부의 경보음을 통해 내부 상황을 실시간으로 파악하여 급작스럽게 발생되는 인명사고에 대해서도 신속히 대응한다.More specifically, the oxygen concentration and water level inside the manhole are measured at the same time, preventing the use of dual equipment by workers inside the water and sewerage systems, who previously use an oxygen meter and an ultrasonic water level meter, to increase work efficiency and economic feasibility.

부가적으로, 이러한 해결과제는 상기 언급한 것들에 한정되지 않으며, 그 외의 용도에도 활용 가능한 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도와 수위를 병합하여 측정하는 다용도 초음파 수위계를 제공하는 것이다.Additionally, this problem is not limited to those mentioned above, but is to provide a multi-purpose ultrasonic water level gauge that can be used for other purposes by integrating and measuring the oxygen concentration and water level inside the manhole for water supply and sewage.

그리고, 이러한 수위계 내에 산소센서를 추가하여 컨버터회로를 변경하므로 이에 연계하여 개선하였다.In addition, since the oxygen sensor was added to the water level gauge to change the converter circuit, it was improved in connection with this.

실시예에 따른 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템은,The oxygen concentration and water level measurement system inside the manhole for water and sewage according to the embodiment,

맨홀 내부에 산소농도를 측정하는 장치를 설치함에 있어 효율성과 경제성을 고려하여 별도의 산소농도측정기 설치 없이 기존에 설치된 수위센서에 산소센서를 병행회로로 추가한다. 즉, 이를 위해서 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도와 수위를 병합하여 측정하는 다용도 초음파 수위계를 제공하는 방식인 것이다. 그리고, 이러한 수위계 내에 산소센서를 추가하여 단일형의 컨버터회로를 변경하므로 이에 연계하여 측정이 수행되는 것을 특징으로 한다.inside the manhole In installing a device for measuring oxygen concentration, an oxygen sensor is added as a parallel circuit to the existing water level sensor without installing a separate oxygen concentration meter in consideration of efficiency and economy. That is, to this end, it is a method of providing a multipurpose ultrasonic water level gauge that measures the oxygen concentration and water level inside the manhole for water supply and sewage by merging. In addition, since an oxygen sensor is added to the water level gauge to change a single type converter circuit, the measurement is performed in connection therewith.

실시예들에 의하면, 상기한 바와 같이 이루어진 본 명세서에 개시된 내용의 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 병합 측정용 다용도 초음파 수위계에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the embodiments, according to the multipurpose ultrasonic level meter for combined measurement of oxygen concentration and water level inside a manhole for water supply and sewage disclosed in the present specification made as described above, the following effects can be obtained.

먼저, 맨홀 내부에 산소농도를 측정하는 장치를 설치함에 있어 효율성과 경제성을 고려하여 별도의 산소농도측정기 설치 없이 기존에 설치된 수위센서에 산소센서를 병행회로로 추가함으로써 맨홀 운영의 주기능을 유지하면서 유지보수 측면에 안전성을 확보한다. 그리고 또한, 이에 연계하여 맨홀내부의 수위계의 측정 정확도를 높이는 효과가 있다.First, inside the manhole In installing a device for measuring oxygen concentration, safety is secured in terms of maintenance while maintaining the main function of manhole operation by adding an oxygen sensor as a parallel circuit to the existing water level sensor without installing a separate oxygen concentration meter in consideration of efficiency and economic feasibility. And also, in connection with this It has the effect of increasing the measurement accuracy of the water level gauge inside the manhole.

또한, 상하수도관 내부에서 수리 및 설치 작업을 하는 작업자들이 맨홀 내부로 진입 직전 산소농도측정기와 초음파 수위계를 사용하여 내부 상태를 확인한다. 그리고 또한, 충분한 환기를 하여 측정된 산소농도가 18% 이상으로 유지되거나 만약 환기가 불가능할 시 호흡용 보호구를 착용 후 맨홀 내부로 진입하고 있음에도 맨홀 내 질식사고가 빈빈히 발생하고 있는 기존의 작업 방식에 대해 보다 정확한 내부 모니터링과 신속한 외부 알람 기능을 갖는 효과가 있다.In addition, workers performing repair and installation work inside the water and sewer pipes use an oxygen concentration meter and an ultrasonic water level gauge to check the internal condition just before entering the manhole. In addition, the oxygen concentration measured by sufficient ventilation is maintained at 18% or more, or if ventilation is impossible, it is effective to have a more accurate internal monitoring and quick external alarm function for the existing work method in which suffocation accidents in the manhole frequently occur even though entering the inside of the manhole after wearing a respiratory protection device.

아울러 맨홀 내부 작업자의 질식사고를 사전에 방지하고자 산소농도측정과 수위측정이 동시에 이루어지게 하여 상하수도 내부 작업자의 안전성을 최대한 보장한다. 그리고, 기존에 산소측정기와 초음파 수위계를 각각 따로 사용하여 이중으로 장비가 필요했던 작업자의 장비 사용의 효율성과 경제성을 제공하는 효과가 있다.In addition, in order to prevent workers inside the manhole from suffocating, the oxygen concentration measurement and the water level measurement are performed at the same time to ensure the maximum safety of the workers inside the water supply and sewage system. In addition, there is an effect of providing efficiency and economic efficiency in the use of equipment for workers who previously needed dual equipment by separately using the oxygen meter and the ultrasonic level gauge.

특히 산소농도와 수위에 관한 수치는 인명사고와 직결되는 중요한 정보이기에 보다 정밀한 측정값을 파악하기 위해 산소센서와 초음파 수위센서에 보정 회로를 추가하여 오차를 줄인 측정값을 얻을 수 있다.In particular, since values related to oxygen concentration and water level are important information directly related to human accidents, it is possible to obtain measured values with reduced errors by adding a correction circuit to the oxygen sensor and ultrasonic water level sensor in order to grasp more precise measured values.

그리고, 이러한 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 병합 측정용 다용도 초음파 수위계의 외부 표시부와 알람부를 통해 맨홀 외부에서도 실시간으로 맨홀 내부 상태를 관찰하여 만약 사고가 발생하여도 신속하게 대응하여 맨홀 내부 질식에 의한 인명사고를 방지할 수 있다.In addition, the external display unit and alarm unit of the multipurpose ultrasonic water level meter for combined measurement of oxygen concentration and water level inside the manhole for water supply and sewage observe the internal state of the manhole in real time even from the outside of the manhole.

또한 센서부와 컨트롤 모듈에서 측정된 실시간 측정 정보는 본 장치의 제어부에 자체적으로 저장되어 작업 중이 아닐 때에도 과거 기록들을 외부 저장장치를 통해 추출하여 작업 환경에 대한 정보를 수집할 수 있다. 아울러서 버튼부를 통해 작업자의 설정을 입력받아 특정 정보에 대해 표시부에 상세히 표시하거나 일부 생략하는 것이 가능한 다용도 초음파 수위계를 제공하는 것이다.In addition, the real-time measurement information measured by the sensor unit and the control module is stored in the control unit of the device itself, and even when not working, past records can be extracted through an external storage device to collect information about the working environment. In addition, it is to provide a multipurpose ultrasonic level meter capable of receiving an operator's settings through a button unit and displaying specific information in detail on a display unit or omitting some of it.

도 1은 일실시예에 따른 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템을 개념적으로 설명하기 위한 도면
도 2는 일실시예에 따른 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템을 전체적으로 나타낸 도면
도 3은 일실시예에 따른 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템에 적용한 컨버터부의 구성을 도시한 블록도
도 4는 일실시예에 따른 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템의 동작을 순서대로 도시한 도면
도 5는 일실시예에 따른 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템에 적용한 다용도 초음파 수위계가 맨홀 내부에 장착된 전체 구성을 도시한 정면도
1 is a view for conceptually explaining a system for measuring oxygen concentration and water level inside a manhole for water supply and sewage according to an embodiment;
2 is a view showing an overall oxygen concentration and water level measurement system inside a manhole for water supply and sewage according to an embodiment;
3 is a block diagram showing the configuration of a converter unit applied to a system for measuring oxygen concentration and water level inside a manhole for water supply and sewage according to an embodiment;
4 is a view sequentially showing the operation of the oxygen concentration and water level measurement system inside the manhole for water supply and sewage according to an embodiment;
5 is a front view showing an overall configuration in which a multi-purpose ultrasonic water level gauge applied to a system for measuring oxygen concentration and water level inside a manhole for water supply and sewage according to an embodiment is mounted inside a manhole;

먼저, 일실시예는 설명에 앞서 수위측정장치를 구성함에 있어, 사람이 들을 수 없는 주파수 대역인 초음파를 송신하고 송신된 초음파가 매질(예를 들면, 물과 같은 액체)에 반사되어 오는 수신 초음파와의 시간 간격 및 속도를 계산하여 수위를 측정하는 것이다. 그리고 또한, 더욱이 하나의 변환기로 다수 위치에 설치된 초음파 센서를 제어하는 것이 가능한 것이다.First, prior to the description, in constructing the water level measuring device, the water level is measured by transmitting ultrasonic waves in a frequency band that humans cannot hear, and calculating the time interval and speed between the transmitted ultrasonic waves and the received ultrasonic waves reflected in a medium (e.g., liquid such as water). And, moreover, it is possible to control ultrasonic sensors installed in multiple locations with one transducer.

설명에 앞서 본 명세서에서 기재하는 "디펜스 기능"이라 함은 수위를 측정함에 있어 실제 수위측정에 필요한 초음파의 수신 주파수 이외의 주파수(실시 예에서는 설치 구조물에 부딪혀 되돌아오는 주파수를 의미함)에 의한 수위측정의 간섭을 최소화하여 수위측정의 오류를 방지하는 것을 의미한다.Prior to the description, the term "defense function" described in this specification means preventing errors in water level measurement by minimizing interference in water level measurement by frequencies other than the reception frequency of ultrasonic waves required for actual water level measurement (in the embodiment, it means a frequency returned after colliding with an installation structure) in measuring the water level.

도 1은 일실시예에 따른 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for conceptually explaining a system for measuring oxygen concentration and water level inside a manhole for water supply and sewage according to an embodiment.

도 1에 도시된 바와 같이, 일실시예의 시스템은 맨홀 내부에 산소농도를 측정하는 장치를 설치함에 있어 효율성과 경제성을 고려하여 별도의 산소농도측정기 설치 없이 기존에 설치된 수위센서에 산소센서를 병행회로로 추가함으로써 맨홀 운영의 주기능을 유지하면서 유지보수 측면에 안전성을 확보한다.As shown in Figure 1, the system of one embodiment is inside the manhole In installing a device for measuring oxygen concentration, safety is secured in terms of maintenance while maintaining the main function of manhole operation by adding an oxygen sensor as a parallel circuit to the existing water level sensor without installing a separate oxygen concentration meter in consideration of efficiency and economic feasibility.

더욱 자세하게는, 맨홀 내부 산소농도와 수위가 동시에 측정되어 기존에 산소측정기와 초음파 수위계를 각각 사용하는 상하수도 내부 작업자의 이중 장비 사용을 방지하여 작업의 효율성과 경제성을 높이고, 맨홀 밖에 있는 관리자도 알람부의 경보음을 통해 내부 상황을 실시간으로 파악하여 급작스럽게 발생되는 인명사고에 대해서도 신속히 대응한다.More specifically, the oxygen concentration and water level inside the manhole are measured at the same time to prevent the use of dual equipment by workers inside the water and sewerage, who previously use an oxygen meter and an ultrasonic water level meter, to increase work efficiency and economic feasibility.

이를 위해, 일실시예에 따른 시스템은 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도와 수위를 병합하여 측정하고, 정확도를 개선한 다용도 초음파 수위계(100)를 제공하는 방식이다To this end, the system according to an embodiment measures the oxygen concentration and water level inside the manhole for water supply and sewage by merging, and provides a multi-purpose ultrasonic water level gauge 100 with improved accuracy.

그리고, 이러한 수위계 내에 산소센서를 추가하여 컨버터회로(200)를 변경하므로, PLC(300)에서 이에 연계하여 효과적으로 측정을 하도록 한다.In addition, since the converter circuit 200 is changed by adding an oxygen sensor in the water level gauge, the PLC 300 is connected to this to effectively measure it.

아울러 이러한 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 병합 측정용 다용도 초음파 수위계의 외부 표시부와 알람부를 통해, 맨홀 외부에서도 실시간으로 맨홀 내부 상태를 관찰하여 만약 사고가 발생하여도 신속하게 대응하여 맨홀 내부 질식에 의한 인명사고를 방지한다.In addition, through the external display and alarm unit of the multipurpose ultrasonic water level meter for combined measurement of oxygen concentration and water level inside the manhole for water and sewage, the inside state of the manhole is observed in real time from the outside of the manhole, and even if an accident occurs, respond quickly to prevent human accidents caused by suffocation inside the manhole.

따라서, 이를 통해 일실시예에서는 상하수도관 내부에서 수리 및 설치 작업을 하는 작업자들이 맨홀 내부로 진입 직전 산소농도측정기와 초음파 수위계를 사용하여 내부 상태를 확인한다. 그리고 또한, 충분한 환기를 하여 측정된 산소농도가 18% 이상으로 유지되거나 만약 환기가 불가능할 시 호흡용 보호구를 착용 후 맨홀 내부로 진입하고 있음에도 맨홀 내 질식사고가 빈빈히 발생하고 있는 기존의 작업 방식에 대해 보다 정확한 내부 모니터링과 신속한 외부 알람 기능을 갖는 효과가 있다.Therefore, through this, in one embodiment, workers performing repair and installation work inside the water supply and sewage pipes check the internal state using an oxygen concentration meter and an ultrasonic water level gauge just before entering the inside of the manhole. In addition, the oxygen concentration measured by sufficient ventilation is maintained at 18% or more, or if ventilation is impossible, it is effective to have a more accurate internal monitoring and quick external alarm function for the existing work method in which suffocation accidents in the manhole frequently occur even though entering the inside of the manhole after wearing a respiratory protection device.

도 2는 일실시예에 따른 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템을 전체적으로 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view showing an overall oxygen concentration and water level measurement system inside a manhole for water supply and sewage according to an embodiment.

도 2에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템은 먼저 기존대로 하수관에 연결되는 맨홀 내부에 설치되어, 상기 맨홀 내부의 상태를 모니터링하여 상하수도용 맨홀 내부의 수위를 측정하는 시스템에 관한 것이다.As shown in FIG. 2, the oxygen concentration and water level measurement system inside the manhole for water supply and sewage according to one embodiment is first installed inside the manhole connected to the sewer pipe as before, and monitors the state inside the manhole. It relates to a system for measuring the water level inside the manhole for water supply and sewage.

구체적으로는, 일실시예에 따른 시스템은 크게, 센서 모듈(100)과 컨버터부(200), 메인 제어 유닛(300)을 포함한다. 특히, 이러한 센서 모듈(100)은 일실시예의 다용도 초음파 수위계 방식으로 구성하므로 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도와 수위를 병합하여 측정하고, 정확도를 개선한다.Specifically, the system according to one embodiment largely includes a sensor module 100, a converter unit 200, and a main control unit 300. In particular, since this sensor module 100 is configured in a multi-purpose ultrasonic water level gauge method of an embodiment, the oxygen concentration and water level inside the manhole for water supply and sewage are combined and measured, and accuracy is improved.

그리고 또한 이러한 경우, 이러한 센서와 컨버터는 RS-485 직렬통신으로 연결되고, 관제센터와 TCP/IP로 연결되며, 초음파 수위계와 산소센서가 병렬로 연결하여 센싱 정보를 송수신한다.And also in this case, these sensors and converters are connected through RS-485 serial communication, connected to the control center through TCP/IP, and the ultrasonic level gauge and oxygen sensor are connected in parallel to transmit and receive sensing information.

상기 센서 모듈(100)은 상기 맨홀 내부에 구비되어, 다용도 초음파 수위계로부터 상기 맨홀 내부의 산소농도와 수위를 상이한 용도별로 일괄 측정한다. 그리고, 아울러 상기 다용도 초음파 수위계는 이러한 경우, 바닥부의 초음파식 제 1 수위센서와 플랜지, 상기 초음파식 제 1 수위센서에 연동하여 상부에 측면방향으로 대향하게 각기 병렬로 설치한 광학식 산소센서와 저항식 또는 접점식 레벨센서(제 2 수위센서)로 된다. 또한, 이러한 경우에, 산소센서에서 광학식으로 상기 맨홀 내부의 산소량이 측정되고, 초음파 수위센서에서 초음파 방식으로 상기 맨홀 내부의 수위가 측정되며, 레벨센서는 수위 변화에 따른 접점 신호를 통해 상기 맨홀 내부의 수위가 측정된다.The sensor module 100 is provided inside the manhole and collectively measures the oxygen concentration and water level inside the manhole for different purposes from a multi-purpose ultrasonic level gauge. In addition, in this case, the multi-purpose ultrasonic water level gauge includes a first ultrasonic water level sensor and a flange at the bottom, an optical oxygen sensor installed in parallel to face each other in the lateral direction at the top in conjunction with the first ultrasonic water level sensor, and a resistive or contact type level sensor (second water level sensor). In addition, in this case, the amount of oxygen inside the manhole is measured optically by an oxygen sensor, the water level inside the manhole is measured by an ultrasonic method by an ultrasonic water level sensor, and the level sensor transmits a contact signal according to a change in water level. The water level inside the manhole is measured.

상기 컨버터부(200)는 단일형 컨버터로, 상기 센서 모듈(100)에서 측정된 다용도 초음파 수위계 내에 용도별로의 각 신호에 대해 일괄적으로 노이즈를 제거하여 디지털로 변환해서 측정값을 산출하여 전달하고, 각각의 용도별 측정값이 접점 신호로 연동하여 연결되도록 되어 알람이 발생된다.The converter unit 200 is a single-type converter, which collectively removes noise from each signal for each use in the multipurpose ultrasonic level meter measured by the sensor module 100, converts it to digital, calculates and transmits the measured value, and the measured value for each use is interlocked with a contact signal to generate an alarm.

상기 메인 제어 유닛(300)은 상기 컨버터부(200)에 의해 전달된 다용도 초음파 수위계의 용도별 측정값을 외부의 등록 관리 정보처리장치에 제공하여 측정결과에 따라 상이한 제어신호를 전송받아서, 상기 제어신호에 따라 경보 동작을 상이하게 수행한다. 그리고, 또한 다용도 초음파 수위계 내에 각각의 용도별 측정값에 대한 변화에 따른 접점 신호를 이용하여 내부적으로도 알람을 제공한다.The main control unit 300 provides the measurement values for each use of the multipurpose ultrasonic water level meter transmitted by the converter unit 200 to an external registration management information processing device, receives different control signals according to the measurement results, and performs different alarm operations according to the control signals. In addition, an alarm is provided internally using a contact signal according to a change in the measured value for each purpose in the multipurpose ultrasonic level meter.

한편, 이러한 경우에 상기 메인 제어 유닛(300)은 아래와 같기도 하다.Meanwhile, in this case, the main control unit 300 is also as follows.

예를 들어, 상기 메인 제어 유닛(300)은 배터리부와 DC/DC부, 버튼 입력부, 제 1 통신부, 컨트롤 모듈, 메인 제어부, 알람 온/오프부, 아날로그 I/O 제어부, 알람부 및 표시부를 포함한다.For example, the main control unit 300 includes a battery unit, a DC/DC unit, a button input unit, a first communication unit, a control module, a main control unit, an alarm on/off unit, an analog I/O control unit, an alarm unit, and a display unit.

여기에서, 상기 배터리부는 상기 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정을 위한 전원을 제공한다. 즉, 각각의 장치(즉, 각 부로 예컨대, 센서 모듈(100) 등)가 구동되도록 전원을 공급한다.Here, the battery unit provides power for measuring the oxygen concentration and water level inside the manhole. That is, power is supplied so that each device (ie, each unit, for example, the sensor module 100, etc.) is driven.

상기 DC/DC부는 상기 배터리부의 전원 또는 외부 전원을 다용도 초음파 수위계의 용도별 센서의 동작 전원으로 예를 들어, 24V의 전원으로 각기 변환한다.The DC/DC unit converts the power of the battery unit or external power into operation power of a sensor for each purpose of the multipurpose ultrasonic level gauge, for example, into 24V power.

상기 버튼 입력부는 상기 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정을 위한 사용자 설정정보와 설정 변경정보를 입력받는다. 예를 들어, 사용자가 저장된 과거 정보에 대한 기록을 찾거나 시스템 설정의 변경에 대한 입력을 받는다.The button input unit receives user setting information and setting change information for measuring the oxygen concentration and water level inside the manhole. For example, the user finds a record of stored past information or receives an input for changing system settings.

상기 제 1 통신부는 상기 컨버터부(200)에 의해 전달된 용도별 측정값을 입력받고 등록 관리 정보처리장치에 출력한다. 예를 들어, RS232/485 등의 내부 전송 방식으로 각종 정보를 입출력한다.The first communication unit receives the measurement value for each purpose transmitted by the converter unit 200 and outputs it to the registration management information processing device. For example, various types of information are input and output using an internal transmission method such as RS232/485.

상기 컨트롤 모듈은 상기 다용도 초음파 수위계의 장치 개폐 여부와 배터리부의 전압 인가 또는 상태 여부, 내부 온도 고장을 감지하여 다용도 초음파 수위계의 정상 작동 상태를 즉, 고장 여부를 감지한다.The control module detects whether the device of the multipurpose ultrasonic level gauge is opened or closed, whether voltage is applied or in a state of a battery unit, and an internal temperature failure, thereby detecting a normal operating state of the multipurpose ultrasonic level gauge, that is, whether or not there is a failure.

상기 메인 제어부는 상기 컨버터부(200)에 의해 전달된 용도별 측정값을 외부의 등록 관리 정보처리장치에 제공하여 측정결과에 따라 상이한 제어신호를 전송받아서, 상기 제어신호에 따라 알람 신호와 표시 정보를 상이하게 출력하도록 한다. 그리고, 또한 상기 컨트롤 모듈에 의해 감지된 정상 작동 상태의 정보에 따라 알람 신호와 표시 정보를 상이하게 출력하도록 한다. 아울러, 메인 제어부는 이러한 제어신호와 정상 작동 상태에 따라 장치도어의 개폐 동작을 상이하게 제어한다. 예를 들어, 이러한 메인 제어부는 상기 산소센서에서 측정된 상기 맨홀 내부의 산소량이 사전에 설정된 기준량 초과인 경우 표시부에서 정보가 표시되도록 전송하고, 미만인 경우 상기 알람부에서 경보음이 발생되도록 알람 신호가 생성된다. 반면에, 상기 초음파 수위센서와 상기 레벨센서에서 측정된 상기 맨홀 내부의 수위가 사전에 설정된 기준수위 미만일 경우 표시부에서 정보가 표시되도록 전송하고, 초과한 경우 상기 알람부에서 경보음이 발생되도록 알람 신호가 생성된다. 그리고 또한, 온도센서에서 측정된 상기 다용도 초음파 수위계의 내부 온도가 사전에 설정된 기준치 미만일 경우 표시부에서 정보가 표시되도록 하고, 초과하는 경우 상기 알람부에서 경보음이 발생되도록 알람 신호가 생성된다. 그리고 아울러, 개폐센서에 의해 감지된 상기 컨트롤 모듈의 개방 신호에 따라, 상기 맨홀 내부 상태 측정 시스템의 개방이 감지된 경우에만 상기 알람부에서 경보음이 발생되도록 알람 신호가 생성된다. 그리고 전압센서에 의해 측정된 상기 배터리부의 전압이 사전에 설정된 기준 전압 미만일 경우에만, 상기 알람부에서 경보음이 발생되도록 알람 신호가 생성되도록 제어한다.The main control unit provides the measurement values for each purpose transmitted by the converter unit 200 to an external registration management information processing device, receives different control signals according to the measurement results, and outputs different alarm signals and display information according to the control signals. In addition, an alarm signal and display information are output differently according to information of a normal operating state detected by the control module. In addition, the main control unit differently controls the opening and closing operation of the device door according to the control signal and the normal operating state. For example, such a main control unit transmits information to be displayed on the display unit when the amount of oxygen inside the manhole measured by the oxygen sensor exceeds a preset reference amount, and when it is less than the alarm unit, an alarm signal is generated so that an alarm sound is generated. On the other hand, when the water level inside the manhole measured by the ultrasonic water level sensor and the level sensor is less than a preset reference water level, the display unit transmits information to be displayed, and when it exceeds, the alarm unit sounds an alarm. An alarm signal is generated. In addition, when the internal temperature of the multipurpose ultrasonic water level meter measured by the temperature sensor is less than a preset reference value, information is displayed on the display unit, and an alarm signal is generated so that an alarm sound is generated in the alarm unit when it exceeds. In addition, an alarm signal is generated so that an alarm sound is generated in the alarm unit only when the opening of the manhole internal state measurement system is detected according to the opening signal of the control module detected by the opening and closing sensor. The alarm signal is generated so that an alarm sound is generated in the alarm unit only when the voltage of the battery unit measured by the voltage sensor is less than a preset reference voltage.

상기 알람 온/오프부는 상기 메인 제어부의 제어에 의해 다용도 초음파 수위계 내에 각각의 용도별 측정값(즉, 산소알람값과 수위알람값)에 대한 변화에 따른 접점 신호를 이용하여 알람 신호를 상이하게 출력한다. 예를 들어, 이러한 알람값이 설정 값보다 낮을 경우에 알람 신호를 출력하기도 한다.The alarm on/off unit outputs an alarm signal differently by using a contact signal according to a change in measured values (ie, an oxygen alarm value and a water level alarm value) for each purpose in the multipurpose ultrasonic level meter under the control of the main control unit. For example, when this alarm value is lower than a set value, an alarm signal is output.

상기 아날로그 I/O 제어부는 상기 메인 제어부에 의해 장치도어의 개폐에 관한 신호를 입/출력하는 것이다.The analog I/O control unit inputs/outputs signals related to opening and closing of the device door by the main control unit.

상기 알람부는 상기 메인 제어부에 의해 출력된 알람 신호에 따라 경보음을 예컨대, 알람부저를 통해 경보음을 표출하여 출력한다.The alarm unit expresses and outputs an alarm sound through, for example, an alarm buzzer, according to the alarm signal output by the main control unit.

상기 표시부는 상기 메인 제어부에 의해 출력된 표시 정보를 표시한다. 예를 들어, 상기 맨홀 내부의 수위와 산소 농도, 상기 컨트롤 모듈 내부의 온도, 배터리부의 전압 및 상기 다용도 초음파 수위계의 개폐 정보를 표시한다.The display unit displays display information output by the main control unit. For example, the water level and oxygen concentration inside the manhole, the temperature inside the control module, the voltage of the battery unit, and opening/closing information of the multipurpose ultrasonic water level gauge are displayed.

부가적으로, 이러한 다용도 초음파 수위계에 적용한 장치를 조금 더 상세하게 설명한다.Additionally, a device applied to this multi-purpose ultrasonic level gauge will be described in more detail.

먼저, 이러한 초음파 수위계는 수위를 측정하고자 하는 위치에 초음파 신호를 송수신할 수 있는 검출기를 설치하고, 검출기를 통해 송수신되는 초음파 신호를 제어함과 함께 송수신 정보를 이용하여 수위를 측정하는 변환기로 구성한다.First, such an ultrasonic water level gauge is composed of a transducer that installs a detector capable of transmitting and receiving ultrasonic signals at a location to measure the water level, controls the ultrasonic signal transmitted and received through the detector, and measures the water level using information transmitted and received.

상기 검출기는 복수의 위치에 각각 설치한 후 하나의 변환기를 통해 다수의 검출기를 제어하는 것이 가능하며, 서로 동일한 주파수 대역이거나 서로 다른 주파수 대역의 초음파로 설정할 수 있다.After the detectors are installed in a plurality of positions, it is possible to control a plurality of detectors through a single transducer, and the detectors may be set to ultrasonic waves of the same frequency band or different frequency bands.

또한, 이러한 방식에 적용하는 제어부 장치는 예컨대 아래와 같다.In addition, a control device applied to this method is, for example, as follows.

먼저, 제어부 즉, 제어연산부는 광 정보와 초음파를 송수신함에 따라 수신된 광 정보와 초음파를 필터링하여 산소농도와 수위를 측정한다.First, the controller, that is, the control operation unit measures the oxygen concentration and water level by filtering the received optical information and ultrasonic waves as light information and ultrasonic waves are transmitted and received.

그리고, 이러한 경우, 상기 제어연산부는 진동자를 전기적 또는 기계적으로 진동시킴으로써 초음파를 발생시키고, 발생한 초음파를 검출기의 설정 주파수 대역에 맞게 변경하는 주파수 대역 설정부로 발생 초음파를 전달한다.In this case, the control operation unit generates ultrasonic waves by vibrating the vibrator electrically or mechanically, and transmits the generated ultrasonic waves to a frequency band setting unit that changes the generated ultrasonic waves to match the set frequency band of the detector.

주파수 대역 설정부는 설치된 검출기에서 사용가능한 주파수 대역에 맞게 주파수 대역을 설정하며, 예를 들면 측정거리에 따라 10~50㎑의 초음파로 설정한다. 참고로 초음파의 주파수 대역은 좁을수록 장거리를 측정할 수 있는 것이다. 그리고, 주파수 대역 설정부에 의해 검출기 설정 주파수 대역에 맞게 변경된 초음파는 초음파 송신부로 전달되고 검출기를 통해 송신된 초음파는 매질에 반사되어 레벨수신부)를 통해 다시 제어연산부로 전달된다. 이러한 경우, 매질에 반사되어 오는 초음파뿐만 아니라 설치된 구조물(예를 들면 작업용 사다리, 파이프 등)에 반사되어 오는 초음파도 함께 수신되어 제어연산부로 전달된다. 그래서, 이렇게 수신된 초음파는 레벨변환부로 전달되며, 이때 레벨변환부는 송신 초음파와 수신 초음파의 시간차 및 속도를 측정하고 이를 거리에 비례한 신호로 출력함으로써 수위를 측정하게 된다. 부가적으로, 이러한 경우, 수신된 초음파 중 매질에 반사되어 오는 수신 초음파만을 이용하여 수위를 측정하기 위해 수신 초음파 중 구조물에 부딪혀 반사된 초음파는 컨버터부를 통해 제거하여 수위측정의 간섭을 최소화하기도 한다.The frequency band setting unit sets the frequency band according to the frequency band usable in the installed detector, for example, sets it to 10 to 50 kHz ultrasonic waves according to the measurement distance. For reference, the narrower the frequency band of ultrasonic waves, the longer distances can be measured. Then, the ultrasonic wave changed by the frequency band setting unit to match the frequency band set by the detector is transmitted to the ultrasonic transmitter, and the ultrasonic wave transmitted through the detector is reflected on the medium and transmitted to the control operation unit again through the level receiver). In this case, not only the ultrasonic wave reflected from the medium but also the ultrasonic wave reflected from the installed structure (for example, a working ladder, pipe, etc.) is received and transmitted to the control operation unit. Thus, the received ultrasonic wave is transmitted to the level converter, and at this time, the level converter measures the time difference and speed of the transmitted ultrasonic wave and the received ultrasonic wave, and outputs the signal as a signal proportional to the distance to measure the water level. Additionally, in this case, in order to measure the water level using only the received ultrasonic waves reflected on the medium among the received ultrasonic waves, the ultrasonic waves reflected from the structure are removed through the converter to minimize interference in the water level measurement.

도 3은 일실시예에 따른 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템에 적용한 컨버터부의 구성을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a converter unit applied to a system for measuring oxygen concentration and water level inside a manhole for water and sewage according to an embodiment.

도 3에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 컨버터부는 센서부에서 측정된 측정값의 정확도를 높이기 위한 보정회로가 추가로 구비되어 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정용 다용도 초음파 수위계를 제공하도록 하는 방식이다.As shown in FIG. 3, the converter unit according to one embodiment is additionally provided with a correction circuit for increasing the accuracy of the measured value measured by the sensor unit, so as to provide a multipurpose ultrasonic water level meter for measuring the oxygen concentration and water level inside the manhole for water supply and sewage.

그리고, 이를 위해 상기 컨버터부는 저역 통과 필터에 의해 노이즈가 차단되는 디지털 필터를 사용하기 위하여 FIR(Finite Impulse Response) 필터를 포함한다.To this end, the converter unit includes a finite impulse response (FIR) filter to use a digital filter in which noise is blocked by a low-pass filter.

예를 들어, 상기 컨버터부는 상기 디지털 필터에 포함되는 상기 FIR 필터에 대해서 [식 1]로 표현되는 차분방정식으로 구성된다.For example, the converter unit is composed of a difference equation expressed by [Equation 1] for the FIR filter included in the digital filter.

[식 1][Equation 1]

(여기에서, y[n]은 현재의 상기 FIR 필터에 의한 출력값이고, M은 상기 FIR 필터의 차수이고, b[k]는 상기 FIR 필터의 계수값이고, x[n]은 상기 FIR 필터의 현재의 입력값이고, x[n-k]는 상기 FIR 필터의 과거의 입력값)(Where y [n] is the current output value of the FIR filter, M is the order of the FIR filter, b [k] is the coefficient value of the FIR filter, x [n] is the current input value of the FIR filter, and x [n-k] is the past input value of the FIR filter)

추가적으로, 상기 [식 1]은 상기 FIR 필터의 구조를 표현하면, 상기 센서부에서 측정되어 상기 컨버터부의 FIR 필터의 현재의 입력 값으로 전송되는 측정값인 x[n]에 대한 샘플 지연을 사용한다. 구체적으로는, 일실시예에 따라 산소센서와 수위센서의 특성 차이에 관한 PID(Proportiona Intergral Differential) 함수에 따른 간격의 샘플 지연을 하여 값을 입력한다. 부가적으로, 이러한 PID 함수는 산소센서와 수위센서의 특성을 조합적으로 나타내는 컨벌루션과 로그 등의 연산을 통해 각각의 센서에서 동일한 범위의 샘플 지연을 보이는 특정한 연산식이다. 그래서, 이를 통해 일실시예에 따라 병렬 측정을 할 경우, 이러한 구성으로부터 샘플 지연을 동일하게 구성하므로, 효과적으로 측정값을 얻도록 한다.Additionally, when [Equation 1] expresses the structure of the FIR filter, a sample delay for x[n], which is a measurement value measured by the sensor unit and transmitted as a current input value of the FIR filter of the converter unit, is used. Specifically, according to an embodiment, a sample delay of an interval according to a PID (Proportiona Intergral Differential) function related to a characteristic difference between an oxygen sensor and a water level sensor is input, and a value is input. In addition, this PID function is a specific calculation formula that shows sample delay in the same range in each sensor through calculations such as convolution and logarithm that combine the characteristics of the oxygen sensor and the water level sensor. Therefore, when parallel measurement is performed according to an embodiment through this, since the sample delay is configured identically from this configuration, the measurement value is obtained effectively.

그래서, 이를 통해 상기 FIR 필터의 계수값이 최고차항까지 총 값이 각각 더해져 상기 FIR 필터의 출력값으로 나오는 상기 차분 방정식이 된다. 그래서, 이러한 디지털 필터를 통해 보정된 측정값이 상기 제어부에 전송되는 것을 특징으로 한다.Therefore, through this, the total value of the coefficient value of the FIR filter up to the highest order term is added to the difference equation that comes out as the output value of the FIR filter. Therefore, it is characterized in that the measured value corrected through the digital filter is transmitted to the control unit.

상기 컨버터부는 상기 FIR 필터에 의해 보정된 측정값이 사전에 설정된 기준 범위 이내인 경우 상기 FIR 필터의 정상적인 측정값으로 인지되어 제어부로 전송된다. 반면에, 상기 FIR 필터에 의해 보정된 측정값이 사전에 설정된 기준 범위 초과인 경우 상기 FIR 필터의 비정상적인 측정값으로 인지되어 상기 비정상적인 측정값은 삭제 후 상기 센서부에서 재측정되어 상기 필터부에서 정상적인 측정값이 도출되는 것을 특징으로 한다.When the measured value corrected by the FIR filter is within a preset reference range, the converter unit recognizes the measured value as a normal measured value of the FIR filter and transmits the measured value to the control unit. On the other hand, if the measured value corrected by the FIR filter exceeds a preset reference range, it is recognized as an abnormal measured value of the FIR filter, and the abnormal measured value is deleted and then remeasured by the sensor unit to obtain a normal measured value from the filter unit.

도 4는 일실시예에 따른 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템의 동작을 순서대로 도시한 도면이다.4 is a diagram sequentially illustrating the operation of a system for measuring oxygen concentration and water level inside a manhole for water supply and sewage according to an embodiment.

도 4에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 시스템은 먼저, 기존대로 하수관에 연결되는 맨홀 내부에 설치되어, 상기 맨홀 내부의 상태를 모니터링하여 상하수도용 맨홀 내부의 수위를 측정하는 것이다.As shown in FIG. 4, the system according to one embodiment is first installed inside a manhole connected to a sewage pipe as before, and measures the water level inside the manhole for water supply and sewage by monitoring the state inside the manhole.

이러한 상태에서, 일실시예는 먼저 전술한 바와 같이, 센서 모듈을 설치한다. 이러한 센서 모듈은 일실시예에 따라 상기 맨홀 내부에 구비되어, 다용도 초음파 수위계로부터 상기 맨홀 내부의 산소농도와 수위를 상이한 용도별로 일괄 측정하는 것이다.In this state, one embodiment first installs the sensor module as described above. According to one embodiment, the sensor module is provided inside the manhole to collectively measure the oxygen concentration and water level inside the manhole for different purposes from a multipurpose ultrasonic water level gauge.

그리고, 이러한 경우, 상기 다용도 초음파 수위계는 바닥부의 초음파식 제 1 수위센서와 플랜지, 상기 초음파식 제 1 수위센서에 연동하여 상부에 측면방향으로 대향하게 각기 병렬로 설치한 광학식 산소센서와 접점식 레벨센서(제 2 수위센서)로 된다. 이러한 내용은 광학식과 접점식이 측면 측에서 병렬로 설치해서, 아래의 메인 감지와 아울러 연계하여 겸용으로 사용할 수 있는 특징을 이용한 것이다.In this case, the multi-purpose ultrasonic water level gauge consists of a first ultrasonic water level sensor and a flange at the bottom, an optical oxygen sensor and a contact type level sensor (second water level sensor) installed in parallel to face each other in the lateral direction on the upper part in conjunction with the first ultrasonic water level sensor. These contents utilize the feature that the optical type and the contact type are installed in parallel on the side, and can be used for both purposes in conjunction with the main detection below.

다음, 컨버터부는 이러한 센서 모듈에서 측정된 다용도 초음파 수위계 내에 용도별로의 각 신호에 대해 일괄적으로 노이즈를 제거하여 디지털로 변환해서 측정값을 산출하여 전달한다. 그리고 또한, 이러한 경우에 각각의 용도별 측정값이 접점 신호로 연동하여 연결되도록 되어 알람이 발생된다.Next, the converter unit collectively removes noise for each signal for each use in the multipurpose ultrasonic level meter measured by the sensor module, converts the noise into digital, calculates the measured value, and transmits the measured value. In addition, in this case, the measured value for each purpose is interlocked with the contact signal to generate an alarm.

그러면, 메인 제어 유닛은 상기 컨버터부에 의해 전달된 다용도 초음파 수위계의 용도별 측정값을 외부의 등록 관리 정보처리장치에 제공하여 측정결과에 따라 상이한 제어신호를 전송받아서, 상기 제어신호에 따라 경보 동작을 상이하게 수행한다.Then, the main control unit provides the measurement value for each use of the multipurpose ultrasonic level meter transmitted by the converter unit to the external registration management information processing device, receives a different control signal according to the measurement result, and performs an alarm operation differently according to the control signal.

예를 들어, 이러한 제어신호가 설정 기준 값을 벗어난 것일 경우에 알람부를 통해 경보음을 울려서 작업자에게 신속하게 알려준다.For example, when the control signal is out of a set reference value, an alarm is sounded through an alarm unit to inform the operator quickly.

또한, 아울러 다용도 초음파 수위계 내에 각각의 용도별 측정값에 대한 변화에 따른 접점 신호를 이용하여 내부적으로도 알람을 제공하기도 한다. 즉, 예컨대 수위측정 용도의 값의 변화에 따라 설정 값을 넘어선 것일 경우, 해당 접점 신호로 위험 여부를 파악하여 알람부를 통해 경보음을 울리기도 한다.In addition, an alarm is also provided internally using a contact signal according to a change in the measured value for each purpose in the multipurpose ultrasonic water level meter. That is, for example, when the set value is exceeded according to the change in the value for measuring the water level, a corresponding contact signal is used to determine whether or not there is danger, and an alarm is sounded through the alarm unit.

이상과 같이, 일실시예는 맨홀 내부에 산소농도를 측정하는 장치를 설치함에 있어 효율성과 경제성을 고려하여 별도의 산소농도측정기 설치 없이 기존에 설치된 수위센서에 산소센서를 병행회로로 추가한다. 즉, 이를 위해서 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도와 수위를 병합하여 측정하는 다용도 초음파 수위계를 제공하는 방식인 것이다. 그리고, 이러한 수위계 내에 산소센서를 추가하여 단일형의 컨버터회로를 변경하므로 측정을 이에 연계하여 수행하도록 한다.As described above, one embodiment is inside the manhole In installing a device for measuring oxygen concentration, an oxygen sensor is added as a parallel circuit to the existing water level sensor without installing a separate oxygen concentration meter in consideration of efficiency and economy. That is, to this end, it is a method of providing a multipurpose ultrasonic water level gauge that measures the oxygen concentration and water level inside the manhole for water supply and sewage by merging. In addition, since an oxygen sensor is added to the water level gauge to change a single type converter circuit, the measurement is performed in connection therewith.

그래서, 이에 따라 일실시예는 맨홀 운영의 주기능을 유지하면서 유지보수 측면에 안전성을 확보한다.So, accordingly, one embodiment secures safety in terms of maintenance while maintaining the main function of manhole operation.

더욱 자세하게는, 맨홀 내부 산소농도와 수위가 동시에 측정되어 기존에 산소측정기와 초음파 수위계를 각각 사용하는 상하수도 내부 작업자의 이중 장비 사용를 방지하여 작업의 효율성과 경제성을 높이고, 맨홀 밖에 있는 관리자도 알람부의 경보음을 통해 내부 상황을 실시간으로 파악하여 급작스럽게 발생되는 인명사고에 대해서도 신속히 대응한다.More specifically, the oxygen concentration and water level inside the manhole are measured at the same time to prevent the use of dual equipment by workers inside the water and sewerage, who previously use an oxygen meter and an ultrasonic water level meter, to increase work efficiency and economic feasibility.

도 5는 일실시예에 따른 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템의 설치 방식을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining an installation method of an oxygen concentration and water level measuring system inside a manhole for water supply and sewage according to an embodiment.

도 5에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 설치 방식은 공간이 협소하거나 설치된 구조물이 많은 곳에 설치됨에 따라 송신되는 초음파가 매질뿐만 아니라 설치된 구조물에 반사되어 검출기 통해 수신될 수 있다.As shown in FIG. 5 , in the installation method according to an embodiment, when the space is narrow or the structure is installed in a place where there are many installed structures, transmitted ultrasonic waves may be reflected on the medium as well as the installed structure and received through the detector.

이러한 수신 초음파는 실제 매질에 부딪혀 반사되어 오는 초음파와 설치된 구조물에 반사되어 오는 초음파일 수 있으며, 매질이 아닌 구조물에 반사된 초음파는 수위를 측정함에 있어 정확한 측정값을 간섭하는 요인으로 작용한다The received ultrasonic wave may be an ultrasonic wave that is reflected from an actual medium and an ultrasonic wave that is reflected from an installed structure.

부가적으로, 이러한 측정 방식은 아래와 같다.Additionally, this measurement method is as follows.

먼저, 설치된 검출기의 설정 주파수 대역을 확인한 후, 초음파를 주파수 대역 설정부에 의해 검출기의 설정 주파수 대역으로 변경한다.First, after confirming the set frequency band of the installed detector, the ultrasonic wave is changed to the set frequency band of the detector by the frequency band setting unit.

이때, 검출기에 설정된 주파수 대역은 수위측정 거리에 따라 설정되며, 근거리 측정(2m 이내)일 때는 50㎑ 대역과 중거리 측정(5m 이내)일 때는 40㎑ 대역, 원거리 측정(10m 이내)일 때는 20㎑ 대역으로 변경하여 검출기로 전달한다.At this time, the frequency band set in the detector is set according to the water level measurement distance, and is changed to a 50 kHz band for short-distance measurement (within 2 m), a 40 kHz band for medium-distance measurement (within 5 m), and a 20 kHz band for long-distance measurement (within 10 m) and transmitted to the detector.

검출기는 설정 주파수 대역으로 변경된 초음파가 초음파송신부를 통해 전달되며, 전달된 초음파는 수위를 측정하고자 하는 위치에서 초음파를 송신하게 된다.The detector transmits ultrasonic waves changed to a set frequency band through an ultrasonic transmitter, and the transmitted ultrasonic waves transmit ultrasonic waves at a location where the water level is to be measured.

검출기에서 송신된 초음파는 매질에 부딪혀 반사되어 되돌아오며, 수신된 초음파는 제어부 측으로 전달된다. 그러면, 제어부는 송신된 초음파의 송신 시간과 초음파가 매질에 부딪혀 되돌아온 수신 시간 차이 및 속도를 이용하여 거리값으로 연산하게 되며, 연산된 거리값에 의해 수위를 측정한다.Ultrasonic waves transmitted from the detector collide with the medium and are reflected back, and the received ultrasonic waves are transmitted to the controller. Then, the control unit calculates the distance value using the difference between the transmission time of the transmitted ultrasonic wave and the reception time difference and speed when the ultrasonic wave hits the medium and returns, and measures the water level by the calculated distance value.

이때, 수신 주파수 중에서 실제 매질에 부딪혀 반사되는 주파수와 설치된 구조물에 부딪혀 반사되어 오는 주파수를 필터링하여 구별한 후 구조물에 부딪혀 반사되어 오는 주파수는 마스킹기능을 통해 수위측정 시 제외하여 수위를 계산함으로써 수위측정의 정확도를 높이게 된다.At this time, among the received frequencies, the frequency reflected by hitting the actual medium and the frequency reflected by hitting the installed structure are filtered and distinguished, and then the frequency reflected by hitting the structure is excluded from the water level measurement through the masking function. By calculating the water level, the accuracy of the water level measurement is increased.

그래서, 송수신 초음파의 시간차 및 속도에 의해 수위를 측정한 후, 측정된 수위가 미리 설정된 수위범위를 벗어나면 별도의 제어신호를 전송하여 펌프를 작동시켜 물을 유입시키거나 배출하여 설정된 범위로 수위가 조절될 수 있도록 조절하기도 한다.So, after measuring the water level by the time difference and speed of the transmitted and received ultrasonic waves, if the measured water level is out of the preset water level range, a separate control signal is transmitted to operate the pump to introduce or discharge water to adjust the water level to the set range.

다른 한편으로는 또한, 이러한 구성은 이렇게 각각의 센서 정보를 센서별로 변환할 경우, 각각의 센서 장치 등에 관한 실제 구성 형식 등의 상황에 따라서 정보를 상이하게 변환함으로써, 효율적으로 관리할 수 있도록 한다.On the other hand, this configuration also enables efficient management by converting the information differently according to situations such as actual configuration format for each sensor device when converting each sensor information in this way.

이를 위해, 상기 컨버터부는 예컨대 아래와 같이 동작한다.To this end, the converter unit operates as follows, for example.

a) 먼저, 이렇게 센서 정보를 변환할 경우, 현재 센서 장치의 개수별로 대응하여 정보 변환 동작을 상이하게 제어한다.a) First, when sensor information is converted in this way, an information conversion operation is differently controlled for each number of current sensor devices.

b) 그리고 나서, 상기 정보 변환 동작을 제어할 경우에, 미리 다수의 상이한 센서 장치의 측정값 또는, 전압 레벨별로 요구 명령 값과 설정 기준 출력 동작 값의 매핑 관계를 변환하는 맵 테이블을 등록한다.b) Then, in the case of controlling the information conversion operation, a map table for converting a mapping relationship between a request command value and a set reference output operation value for each measured value of a plurality of different sensor devices or voltage levels is registered in advance.

그래서, 상기 정보 변환 동작을 상기 맵 테이블에 의해 현재 저장한 전압 레벨 등에 따라 상이하게 보정하여 제어하므로, 상이한 전압별로 등에 맞게 구동한다.Therefore, since the information conversion operation is differently corrected and controlled according to the voltage level currently stored by the map table, it is driven according to different voltages.

c) 추가적으로, 이러한 경우에 상기 맵 테이블에서 다수의 상이한 센서 장치 개수와 센서 장치 유형별로 각기 요구 명령 값과 설정 기준 출력 동작 값의 매핑 관계를 변환하는 정보를 구비한다.c) Additionally, in this case, the map table includes information for converting a mapping relationship between a request command value and a set reference output operation value for each of a plurality of different numbers of sensor devices and sensor device types.

한편, 이에 더하여 이러한 장치는 이렇게 정보를 변환할 경우에, 센서장치별로서 맞게 변환을 수행함으로써, 다양한 방식과 상황에 맞추어서 변환을 신속하고 원활하게 한다.On the other hand, in addition to this, when converting information in this way, these devices perform the conversion according to each sensor device, so that the conversion is performed quickly and smoothly according to various methods and situations.

이를 위해, 상기 맵 테이블은 아래와 같이 동작한다.To this end, the map table operates as follows.

a) 즉, 먼저 전술한 바와 같이, 정보 변환 동작을 상이하게 제어할 경우에, 아래의 설정 I/O포트 포맷으로부터 다수의 상이한 센서 장치별로 I/O포트 구성을 각기 매트릭스화한다.a) First of all, as described above, in the case of differently controlling the information conversion operation, each of the I/O port configurations is matrixed for each of a plurality of different sensor devices from the set I/O port format below.

그리고 또한, 이러한 I/O포트 중에서 어느 하나 이상의 포트를 센서 장치 유형별로 다원화한다.Also, any one or more ports among these I/O ports are diversified for each type of sensor device.

아울러서 상기 I/O포트 포맷은 다수의 상이한 센서 장치별로 각기 매트릭스형 I/O포트를 상이하게 조합 매칭한다.In addition, the I/O port format differently combines and matches matrix type I/O ports for each of a plurality of different sensor devices.

b) 그래서, 이에 따라 정보 변환 동작을 상이하게 제어할 경우마다, 상기 I/O포트 포맷으로부터 각각의 센서 장치별로 또는 유형별로 각기 변환 동작을 매트릭스 다원화함으로써, 센서 장치별로 맞게 변환한다.b) Accordingly, whenever the information conversion operation is differently controlled, conversion is performed according to each sensor device by matrix diversification of the conversion operation for each sensor device or for each type from the I/O port format.

한편, 이러한 구성은 이렇게 측정값을 수집하여 관리 정보처리장치에 제공하여 원격지에서 감시를 할 경우, 아래의 구성으로부터 정보를 암호 방식으로 안전하게 제공함으로써, 관리자 측에서 원활하게 고장 진단을 하도록 한다.On the other hand, this configuration collects the measured values and provides them to the management information processing device to monitor remotely, by safely providing information from the following configuration in a cryptographic manner so that the administrator can smoothly diagnose the failure.

먼저, 원격 진단(특히, 고장 진단)은 아래와 같다.First, remote diagnosis (particularly, failure diagnosis) is as follows.

이렇게 감시 서비스를 할 경우에, 다용도 초음파 수위계에 대해서 교체 진단을 수행하므로, 대상을 적절하게 교체해서 지속적이고 안정적으로 운용한다.In the case of this monitoring service, replacement diagnosis is performed on the multi-purpose ultrasonic water level gauge, so the target is appropriately replaced and continuously and stably operated.

이를 위해, 상기 관리 정보처리장치는 아래의 동작도 수행한다.To this end, the management information processing device also performs the following operations.

먼저, 상기 관리 정보처리장치는 다용도 초음파 수위계 내에 각각의 센서별로 상태정보가 전달될 경우, 진단모델로부터 다용도 초음파 수위계의 기준 구동량특성정보와 현재 구동량특성정보를 각각의 장치 유형별로 비교한다.First, the management information processing device compares the standard driving amount characteristic information of the multipurpose ultrasonic level gauge and the current driving amount characteristic information for each device type from a diagnosis model when state information is transmitted for each sensor in the multipurpose ultrasonic level gauge.

상기 비교 결과, 상기 기준 구동량특성정보와 현재 구동량특성정보의 차이값이 미리 설정된 기준 차이값에 해당하는 경우에 정상으로 진단한다.As a result of the comparison, when the difference value between the reference driving amount characteristic information and the current driving amount characteristic information corresponds to a preset reference difference value, it is diagnosed as normal.

반면에, 상기 비교 결과, 기준 구동량특성정보와 현재 구동량특성정보의 차이값이 상기 기준 차이값에 해당하지 않는 경우에는 교체로 진단하므로, 대상을 원활하게 유지보수한다.On the other hand, as a result of the comparison, when the difference value between the reference driving amount characteristic information and the current driving amount characteristic information does not correspond to the reference difference value, replacement is diagnosed, so that the object is smoothly maintained.

그리고, 이러한 경우에 교체방식은 아래와 같이 이루어진다.And, in this case, the replacement method is performed as follows.

a) 먼저, 상기한 교체방식은 대상을 교체 진단할 경우에, 다수의 상이한 장치와 주변상황별로 소요시간과, 상태 정보를 기초로 해서, 구동량을 분류하여 학습하는 방식을 정의한다.a) First of all, the replacement method defines a method of classifying and learning driving amount based on required time and state information for each of a plurality of different devices and surrounding situations in case of replacement diagnosis of an object.

b) 이때, 상기 학습 방식은 아래와 같다.b) At this time, the learning method is as follows.

1) 다수의 상이한 장치와, 주변상황별로 구동장치동작과, 주변 상황상태 특징을 나타내는 데이터셋을 기초로 해서 구동량 데이터셋을 추출한다.1) A driving amount data set is extracted based on a data set representing a plurality of different devices, operation of a driving device for each surrounding situation, and characteristics of a surrounding situation state.

2) 다음, 이렇게 추출된 구동량 데이터셋을 다수의 상이한 장소와, 주변상황 정보를 반영하여 속성화한다.2) Next, the driving amount data set extracted in this way is attributed by reflecting a plurality of different places and surrounding situation information.

3) 그리고, 이렇게 속성화된 결과를 기초로 해서, 각각의 방식별로 지속 특성(또는, 식별)을 나타내는 기간 동안 동일한 구동량을 유지하는 구동량 특성을 결정한다.3) Then, on the basis of the result attributed in this way, driving amount characteristics maintaining the same driving amount for a period representing a persistence characteristic (or identification) for each method are determined.

4) 또한, 이러한 결과를 정규화하게 된다.4) Also normalize these results.

5) 그래서, 이러한 결과를 기초로 해서 각각의 방식별로 구동량 특성정보를 설정하여, 다수의 상이한 장치와, 주변 상황별로 구동량을 예측하는 정보를 만드는 독립(기준 구동량특성정보) 및 종속(구동량) 변수로 설정한다.5) Therefore, based on these results, driving amount characteristic information is set for each method, and independent (standard driving amount characteristic information) and dependent (drive amount) variables that create information predicting the driving amount for each of a number of different devices and surrounding situations.

6) 그리고, 상기 설정된 결과를 학습 및 훈련 데이터로 생성한다.6) Then, the set results are generated as learning and training data.

7) 그래서, 이를 통해 이렇게 생성된 결과로부터 교체방식을 구성해서 구비한다.7) So, through this, a replacement method is constructed and provided from the result generated in this way.

다음 이러한 상태에서, 구체적으로는, 아래의 구성으로부터 정보를 암호 방식으로 안전하게 제공함으로써, 관리자 측에서 원활하게 고장 진단을 하도록 한다.Next, in this state, specifically, information from the following configuration is safely provided in a cryptographic manner, so that the manager side smoothly diagnoses the failure.

즉, 이러한 구성은 먼저 정보를 제공할 경우, 측정값의 개수 또는 관리자 측의 개수별로 각기 해당 비밀 키와 배타적 논리합의 특징을 이용해서 n개(측정값의 개수 또는, 관리자 측의 수)의 분산 정보를 생성한다. 예를 들어, 관리자 측은 관리 정보처리장치(원격지 상)와 관리자 단말기, 작업 현장의 관리 정보처리장치 등이기도 하다. 참고로, 측정값은 각각의 감지 정보이다. 한편 그리고, 이러한 정보를 이용해서 n개의 부분 비밀 키를 생성하여, n개의 개수 각각에 암호화된 분산 데이터와 부분 비밀 키를 저장함으로써, 암호화한다. 이러한 경우, 분산 데이터는 측정값 또는 관리자 측별로 각기 구분하기도 한다.That is, in this configuration, when information is provided first, n pieces of distributed information (the number of measured values or the number of managers) are generated by using the corresponding secret key and exclusive OR characteristics for each number of measured values or the number of managers. For example, the manager side is also a management information processing device (remote ground), a manager terminal, and a management information processing device at the work site. For reference, the measured value is each sensed information. On the other hand, by using this information, n partial secret keys are generated, and encrypted distributed data and partial secret keys are stored in each of the n numbers, thereby encrypting. In this case, the distributed data is also divided by measurement value or manager side.

이러한 배경을 간략하게 설명하면, 단말기가 고성능/고용량화 되어 감에 따라, 단말기의 내부의 중요 데이터들에 대한 보호 및 관리의 중요성이 대두되고 있다.Briefly explaining this background, as terminals become high-performance/high-capacity, the importance of protecting and managing important data inside the terminal is emerging.

이러한 중요 데이터들의 보호 및 관리를 위해서 종래에는 단말기의 중요 데이터를 암호화하여 외부 저장 장치에 저장하여 백업하는 방법이 이용되고 있다.In order to protect and manage such important data, a method of encrypting important data of a terminal and storing them in an external storage device for backup has been conventionally used.

하지만, 중요 데이터가 하나의 외부 저장 장치에 저장되는 경우, 저장 장치가 해킹되는 경우 중요 데이터가 손쉽게 유출되는 문제가 발생할 수 있다.However, when important data is stored in one external storage device, a problem in which important data is easily leaked may occur if the storage device is hacked.

따라서, 중요 데이터를 외부 저장 장치에 저장함에 있어서, 보다 안전한 방법을 요구하기도 한다.Therefore, in storing important data in an external storage device, a more secure method is required.

한편으로 특히, 그리고 또한, 이러한 경우에 임의의 초기값과 비밀키를 입력하는 방법을 스크램블을 활용하여 차단하기도 함으로써, 조금 더 효과적으로 데이터 분산 저장을 수행하기도 한다.On the one hand, in particular, and also, in this case, the method of inputting an arbitrary initial value and secret key is blocked by using scrambling, thereby performing data distribution and storage more effectively.

이를 위해, 먼저, 이렇게 암호화할 경우, 아래의 암호화 구성으로부터 정보를 암호화하여 각각으로 제공하도록 한다.To this end, first, in the case of encryption in this way, information is encrypted from the following encryption configuration and provided respectively.

그리고 또한, 상기 암호화 구성은 아래와 같다.In addition, the encryption configuration is as follows.

a) 즉, 감시하기를 원하는 정보를 입력받을 경우, AES 암호 방식을 바탕으로 해서 평문의 모양이나 길이에 따라 각기 상이한 비밀키를 하나 선택한다.a) In other words, when receiving information to be monitored, one different secret key is selected according to the shape or length of the plain text based on the AES encryption method.

그리고 또한, 비밀키 크기에 따라 다수의 상이한 라운드 중에서 한 가지를 선택하여 반복실행함으로써 암호문을 획득한다.In addition, cipher text is obtained by repeatedly executing one of a plurality of different rounds selected according to the size of the secret key.

또한, 각 라운드별 함수는 라운드 키 덧셈과 치환 계층, 확산 계층을 포함하는 ARIA(Academy Research Institute Agency) 암호화 포맷을 적용한다.In addition, the function for each round applies ARIA (Academy Research Institute Agency) encryption format including round key addition, permutation layer, and spreading layer.

b) 그래서, 이를 통해 상기 라운드 키 덧셈 연산을 수행하기 전에, 평문과 비밀키로부터 n-1개의 스크램블러와(n개는 각각의 개수임) 배타적 논리합을 먼저 수행함으로써 변조한다.b) Therefore, before performing the round key addition operation through this, modulation is performed by first performing an exclusive OR with n-1 scramblers (n is each number) from the plaintext and the secret key.

c) 그리고 나서, 이러한 변조 정보를 n개의 부분 비밀 키로 설정하고, n개의 각 대상으로 서로 다른 하나의 부분 비밀 키를 제공한다.c) Then, set this modulation information into n partial secret keys, and provide one different partial secret key to each of the n objects.

d) 그래서 이렇게 변조를 수행한 경우, 상기 비밀키 크기에 따른 한 가지 라운드의 라운드 키 덧셈 연산을 포함한 라운드별 함수로서 반복실행함으로써 암호문을 획득한다.d) Therefore, when the modulation is performed in this way, the cipher text is obtained by repeatedly executing a round-by-round function including round key addition operation of one round according to the size of the secret key.

그리고, 상기 암호문(형식)을 획득할 경우마다, 상기 스크램블러가 라운드 키 덧셈 연산에서 시스템적으로 소멸하고 연산결과를 상용의 AES(Advanced Encryption Standard)와 동일한 형식으로 얻어진다.In addition, whenever the ciphertext (format) is obtained, the scrambler systematically disappears in the round key addition operation, and the operation result is obtained in the same format as the commercial Advanced Encryption Standard (AES).

한편, 이러한 점에 더하여 상기 데이터의 분산 저장 방법은 이렇게 암호화할 경우, 다른 예로서 종래 기술을 활용하여 아래의 구성으로부터 데이터의 분산 저장을 하므로, 다른 면으로 효과적인 분산 저장을 할 수 있도록 한다.On the other hand, in addition to this point, in the case of encryption in this way, the distributed storage method of data uses the prior art as another example to distribute data from the following configuration, so that effective distributed storage can be performed on the other hand.

예를 들어, 이러한 구성은 먼저 스크램블을 n-1개 즉, 대상의 개수에서 하나를 뺀만큼 비밀 키를 구성하고, 이러한 비밀 키를 이용해서 n개의 분산 데이터를 생성한다.For example, in this configuration, n-1 scrambles are first made, that is, a secret key is formed by subtracting one from the number of targets, and n pieces of distributed data are generated using the secret key.

보다 구체적으로 설명하면, 상수항을 비밀 데이터로 하는 t-1차 랜덤 다항식(f(x))을 선택하고, t-1차 랜덤 다항식(f(x))의 x에 1부터 n까지의 값을 대입하여 n개의 분산 정보를 생성할 수 있다. 이때, t는 비밀 데이터를 복구하는데 필요한 분산 데이터의 개수를 나타낸다.More specifically, by selecting a t-1 order random polynomial (f(x)) having a constant term as secret data, and substituting values from 1 to n to x of the t-1 order random polynomial (f(x)), n pieces of distributed information can be generated. In this case, t represents the number of distributed data required to recover secret data.

그리고, 특정한 비밀 키를 구성한다.Then, a specific secret key is constructed.

다음, n-1개의 랜덤키를 즉, n-1개의 스크램블을 생성하고, 비밀 키와 n-1개의 랜덤 키를 모두 비트단위 배타적 논리합(Bitwise XOR)한다.Next, n-1 random keys, that is, n-1 scrambles are generated, and both the secret key and the n-1 random keys are bitwise XORed.

그리고 나서, 이러한 정보를 n개의 부분 비밀 키로 설정하고, n개의 대상들 각각으로 서로 다른 하나의 부분 비밀 키를 송신할 수 있다.Then, this information can be set as n partial secret keys, and one different partial secret key can be transmitted to each of the n objects.

그리고, n개의 분산 데이터 각각을 비밀 키로 암호화하여 n개의 암호화된 분산 정보를 생성한다.Then, each of the n pieces of distributed data is encrypted with a secret key to generate n pieces of encrypted distributed information.

그리고, n개의 암호화된 분산 데이터를 각각을 대응하는 n개의 대상들로 송신하여 저장하도록 한다. 참고적으로, 이러한 방식은 위의 방식에 동일하게 사용하기도 한다.Then, each of the n pieces of encrypted distributed data is transmitted to corresponding n objects and stored. For reference, this method is also used in the same way as the above method.

그래서, 이렇게 암호화된 분산 데이터를 송신하기에 앞서, n개의 대상들이 정당한 사용자인지 인증하는 과정을 수행할 수 있다.Therefore, prior to transmitting the encrypted distributed data, a process of authenticating whether n objects are legitimate users may be performed.

한편, 참고적으로 이러한 방법은 이렇게 암호화할 경우, 여기에서 분산하여 저장한 데이터를 복구하는 과정을 설명한다.On the other hand, for reference, if this method is encrypted in this way, the process of restoring the distributed and stored data will be described here.

먼저, 비밀 데이터의 복구 요청을 받을 경우, n개의 대상들 중에서 적어도 t개의 스토리지로부터 암호화된 분산 데이터를 수신한다. 이러한 경우, 암호화된 분산 데이터를 수신하기에 앞서, t개의 대상과의 인증 과정을 수행할 수 있다.First, when receiving a request for recovery of secret data, encrypted distributed data is received from at least t storages among n objects. In this case, prior to receiving encrypted distributed data, an authentication process with t objects may be performed.

그리고, 비밀 키를 구성한다And construct the secret key

예를 들어, 내부에 비밀 키를 저장한 경우에는, 이 비밀 키를 이용하고, 그렇지 않은 경우에는, 별도로 비밀 키를 구성하기도 한다. 그리고 이러한 경우, 내부에서 비밀 키를 구성할 수 없으면, n개의 대상들을 통해 서 비밀 키를 획득할 수 있다.For example, if a secret key is stored inside, this secret key is used, otherwise, a secret key is constructed separately. And in this case, if the secret key cannot be constructed internally, the secret key can be obtained through n objects.

n개의 대상들을 통해서 비밀 키를 획득하는 것은, n개 대상들 각각과 인증하여 n개의 대상으로부터 부분 비밀 키를 수신하고, 수신된 n개의 부분 비밀 키를 모두 비트단위 배타적 논리합(Bitwise XOR)하여 비밀 키를 생성할 수 있다. 이러한 방식은 부가적으로 전술한 두 방식에 같이 사용하기도 한다.Acquisition of the secret key through the n objects may include authenticating with each of the n objects, receiving a partial secret key from the n objects, and bitwise XORing all of the received n partial secret keys to generate a secret key. This method is additionally used together with the two methods described above.

그리고, t개의 암호화된 분산 데이터를 비밀 키로 복호화하여 t개의 분산 데이터를 생성한다.Then, t pieces of distributed data are generated by decrypting t pieces of encrypted distributed data with a secret key.

그리고 또한, t개의 분산 데이터를 이용해서 비밀 데이터를 복구한다.And also, secret data is recovered using t pieces of distributed data.

비밀 데이터를 복구하는 과정을 보다 구체적으로 설명하면, t개의 분산 데이터를 이용해서 t-1차 랜덤 다항식(f(x))을 복구하고, t-1차 랜덤 다항식(f(x))의 상수항을 확인하고, 상수항을 비밀 데이터로 복구할 수 있다.To explain the secret data recovery process in more detail, a t-1 order random polynomial (f(x)) is recovered using t pieces of distributed data, a constant term of the t-1 order random polynomial (f(x)) is confirmed, and the constant term can be recovered as secret data.

한편, 추가적으로 이러한 경우, 이러한 구성은 아래의 동작으로부터 정보를 일치 유지함으로써, 신속하게 정보를 전달하고 변경 등의 관리를 원활하게 하도록 한다.On the other hand, in addition, in this case, this configuration keeps the information consistent from the following operation, so that information is quickly transferred and change management is smooth.

a) 이를 위해, 먼저 이러한 구성은 상기 메인 제어부와 장치등록 정보 및 상이한 용도별 상태 정보를 포함한 실정보를 저장한 테이블을 상호 간에 동일하게 구비하고, 상기 테이블에 대한 정합 관계를 미리 설정 등록한다.a) To this end, first of all, in this configuration, the main control unit and the device registration information and a table storing real information including state information for each different use are identically provided with each other, and a matching relationship for the table is preset and registered.

b) 다음, 이러한 상태에서, 상호 간에 테이블 내의 정보를 변경할 경우, 상기 정합 관계에 따라서 테이블을 각기 동기 처리한다.b) Next, in this state, when information in the tables is mutually changed, the tables are each synchronized according to the matching relationship.

c) 그리고 나서, 상기 테이블을 동기 처리할 경우에, 다수의 상이한 측정 장치 유형별로의 용도별 정보 유형마다 정보를 다원화함으로써, 데이터베이스를 일치한다.c) Then, when synchronizing the table, the database is matched by diversifying information for each type of information for each use by a plurality of different types of measurement devices.

또한, 상기 다용도 초음파 수위계는 이러한 경우, 위의 동작에 연계해서 아래의 동작을 병행하여 수행함으로써, 더욱 더 신속하게 정보를 전달하고 변경 등의 사항을 더 넓게 관리하도록 한다.In addition, in this case, the multipurpose ultrasonic level gauge performs the following operations in parallel in connection with the above operations, so that information is delivered more quickly and changes and other matters are more widely managed.

d) 예를 들어, 이러한 구성은 먼저 해당 인터페이스부에 있어서, 내부에 출력포트 테이블을 구비하고, 상기 출력포트 테이블은 상기 테이블과 동일하게 각각의 설비와 장치 유형과 정보 유형별로 해당 정보를 다원화하여 입출력한다.d) For example, in this configuration, first, the corresponding interface unit has an output port table therein, and the output port table diversifies and inputs and outputs corresponding information for each facility, device type, and information type in the same way as the table.

e) 그리고 나서, 이러한 정보를 전송할 경우에는, 상기 출력포트 테이블로부터 정보를 다원화하여 일괄 메인 제어부에 전송하여 알림을 수행하도록 한다.e) Then, when transmitting such information, the information is diversified from the output port table and transmitted to the batch main control unit to perform notification.

f) 또한 정보를 전송할 경우, 상기 테이블과도 연계해서 테이블 내의 정보를 변경할 경우에 출력포트 테이블 상의 정보도 동기화하여 변경하고, 상기 정합 관계는 출력포트 테이블에 대한 정합 관계도 구비하여 상호 간에 조합하여 동작하도록 한다.f) In addition, when information is transmitted, when information in the table is changed in conjunction with the table, information on the output port table is also synchronized and changed, and the matching relationship is also provided with the matching relationship with the output port table to operate in combination with each other.

한편, 이러한 경우, 상기 메인 제어부에서도 이러한 방식을 사용하여 관리 정보처리장치와 관리자 단말기 간에 정보를 일치 유지하는 등의 관리를 원활하게 하도록 한다.Meanwhile, in this case, the main control unit also uses this method to facilitate management such as keeping information consistent between the management information processing device and the manager terminal.

이를 위해, 상기 메인 제어부는 위와 동일한 방식을 사용하며 아래와 같다.To this end, the main control unit uses the same method as above and is as follows.

a) 즉, 메인 제어부는 먼저 다수의 상이한 외부와 현장의 관리 정보처리장치 또는, 관리자 단말기와 장치등록 정보 및 실정보를 저장한 테이블을 상호 간에 동일하게 구비하고, 상기 테이블에 대한 정합 관계를 미리 설정 등록한다.a) That is, the main control unit first has a plurality of different external and on-site management information processing devices or manager terminals and a table storing device registration information and actual information mutually identical to each other, and sets and registers matching relationships with the tables in advance.

b) 다음, 이러한 상태에서, 상호 간에 테이블 내의 정보를 변경할 경우, 상기 정합 관계에 따라서 테이블을 각기 동기 처리한다.b) Next, in this state, when information in the tables is mutually changed, the tables are each synchronized according to the matching relationship.

c) 그리고 나서, 상기 테이블을 동기 처리할 경우에, 다수의 상이한 측정 장치 유형별로의 용도별 정보 유형마다 정보를 다원화함으로써, 데이터베이스를 일치한다.c) Then, when synchronizing the table, the database is matched by diversifying information for each type of information for each use by a plurality of different types of measurement devices.

또한, 상기 메인 제어부는 이러한 경우, 위의 동작에 연계해서 아래의 동작을 병행하여 수행함으로써, 더욱 더 신속하게 정보를 전달하고 변경 등의 사항을 더 넓게 관리하도록 한다.In addition, in this case, the main control unit performs the following operations in parallel in connection with the above operations, so as to deliver information more rapidly and manage matters such as changes more broadly.

d) 예를 들어, 이러한 구성은 먼저 해당 인터페이스부에 있어서, 내부에 출력포트 테이블을 구비하고, 상기 출력포트 테이블은 상기 테이블과 동일하게 각각의 설비와 장치 유형과 정보 유형별로 해당 정보를 다원화하여 입출력한다.d) For example, in this configuration, first, the corresponding interface unit has an output port table therein, and the output port table diversifies and inputs and outputs corresponding information for each facility, device type, and information type in the same way as the table.

f) 그리고 나서, 이러한 정보를 전송할 경우에는, 상기 출력포트 테이블로부터 정보를 다원화하여 일괄 관리 정보처리장치 또는, 관리자 단말기에 각기 전송하여 알림을 수행하도록 한다.f) Then, when transmitting such information, the information is diversified from the output port table and transmitted to the batch management information processing device or the manager terminal, respectively, to perform notification.

e) 또한 정보를 전송할 경우, 상기 테이블과도 연계해서 테이블 내의 정보를 변경할 경우에 출력포트 테이블 상의 정보도 동기화하여 변경하고, 상기 정합 관계는 출력포트 테이블에 대한 정합 관계도 구비하여 상호 간에 조합하여 동작하도록 한다.e) In addition, when information is transmitted, when information in the table is changed in conjunction with the table, information on the output port table is also synchronized and changed, and the matching relationship is also provided with the matching relationship for the output port table to operate in combination with each other.

100 : 센서 모듈
200 : 컨버터부
300 : 메인 제어 유닛
100: sensor module
200: converter unit
300: main control unit

Claims (3)

하수관에 연결되는 맨홀의 내부에 설치되어, 상기 맨홀의 수위를 측정하여 모니터링하는 시스템에 있어서,
상기 시스템은
상기 맨홀의 수위와 산소농도를 일괄 측정하는 센서 모듈로 구성된 다용도 초음파 수위계;
상기 다용도 초음파 수위계에 의해 측정된 수위와 산소농도의 센싱값을 디지털로 일괄 변환하는 단일형 컨버터부;
상기 단일형 컨버터부에 의해 변환된 디지털 값에 따라 경보 동작을 상이하게 제어하는 메인 제어 유닛; 및
상기 메인 제어 유닛의 제어 정보에 따라 원격지에서 맨홀의 수위와 산소농도 정보를 모니터링하는 관리 정보처리장치; 를 포함하고,

상기 센서 모듈은
바닥부에 설치된 맨홀의 메인 수위 감지용의 초음파식 수위센서; 및
상기 초음파식 수위센서의 메인 수위 감지에 연동하여, 상부 측면에 대향하게 병렬로 설치되어, 맨홀의 서브 수위와 산소농도를 일괄 감지하는 접점식 수위센서 및 광학식 산소센서; 를 포함하며,
상기 메인 제어 유닛은
1) 상기 단일형 컨버터부를 통해, 상기 접점식 수위센서와 상기 광학식 산소센서에 대향하는 접점으로 상호 간에 전체적으로 연결되어,
2) 상기 접점식 수위센서의 서브 수위 측정값 및 상기 광학식 산소센서의 산소농도 측정값의 변화에 따른 접점 신호를 이용하여, 서브 수위의 알람 신호 및 산소농도의 알람 신호를 발생하고,
상기 관리 정보처리장치는
상기 메인 제어 유닛에 의해 상기 다용도 초음파 수위계의 센서 모듈에 있는 초음파식 수위센서와 접점식 수위센서 및 광학식 수위센서별로 상태정보를 각기 전달받는 제 1 과정;
상기 전달받은 각 상태정보에 따라 설정 진단모델로부터 다용도 초음파 수위계의 각 센서마다 기준 구동량특성정보와 현재 구동량특성정보를 센서 장치 유형별로 비교하는 제 2 과정; 및
상기 비교 결과, 상기 기준 구동량특성정보와 현재 구동량특성정보의 차이값이 미리 설정된 기준 차이값에 해당하는 경우에 정상으로 진단하고, 해당하지 않는 경우에는 교체로 진단하는 제 3 과정; 을 포함하고,
상기 제 2 과정에서, 상기 설정 진단모델은
교체 진단할 경우에, 다수의 상이한 센서 장치와 주변상황별로 소요시간과, 상태 정보를 기초로 해서, 구동량을 분류하여 학습하는 방식을 정의하는 제 2-1 과정;
다수의 상이한 센서 장치와 주변상황별로 구동동작과, 주변 상황상태 특징을 나타내는 데이터셋을 기초로 해서 구동량 데이터셋을 추출하는 제 2-2 과정;
상기 추출된 구동량 데이터셋을 다수의 상이한 설치 장소와 주변상황 정보를 반영하여 속성화하는 제 2-3 과정;
상기 속성화된 결과를 기초로 해서, 정의된 각 방식별로 지속 특성을 나타내는 기간 동안 동일한 구동량을 유지하는 구동량 특성을 결정하는 제 2-4 과정;
상기 결정된 결과를 정규화하는 제 2-5 과정;
상기 정규화 결과를 기초로 해서 정의된 각 방식별로 구동량 특성정보를 설정하여, 다수의 상이한 센서 장치와 주변 상황별로 구동량을 예측하는 정보를 만드는 기준 구동량특성정보 및 구동량을 독립 및 종속 변수로 설정하는 제 2-6 과정; 및
상기 설정된 결과를 학습 및 훈련 데이터로 생성하는 제 2-7 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템.
In the system installed inside the manhole connected to the sewer pipe to measure and monitor the water level in the manhole,
The system
A multipurpose ultrasonic water level gauge composed of a sensor module for collectively measuring the water level and oxygen concentration of the manhole;
a single-type converter unit that converts the sensing values of the water level and oxygen concentration measured by the multipurpose ultrasonic water level gauge into digital batches;
a main control unit that differently controls an alarm operation according to the digital value converted by the single type converter unit; and
a management information processing device for monitoring water level and oxygen concentration information of a manhole from a remote location according to the control information of the main control unit; including,

The sensor module
Ultrasonic water level sensor for detecting the main water level of the manhole installed on the bottom; and
A contact type water level sensor and an optical oxygen sensor installed in parallel to face the upper side in conjunction with the main water level detection of the ultrasonic type water level sensor to collectively detect the sub level and oxygen concentration of the manhole; Including,
The main control unit is
1) Through the single converter unit, the contact type water level sensor and the optical oxygen sensor are connected as a whole to each other through the contact point opposite to each other,
2) generating a sub-level alarm signal and an oxygen concentration alarm signal using a contact signal according to a change in the sub-level measurement value of the contact-type water level sensor and the oxygen concentration measurement value of the optical oxygen sensor;
The management information processing device
a first process of receiving, by the main control unit, state information for each of the ultrasonic water level sensor, the contact water level sensor, and the optical water level sensor in the sensor module of the multipurpose ultrasonic water level gauge;
a second process of comparing standard drive amount characteristic information and current drive amount characteristic information for each sensor of a multipurpose ultrasonic water level meter for each sensor device type from a set diagnostic model according to each state information received; and
a third process of diagnosing as normal when the difference value between the reference driving amount characteristic information and the current driving amount characteristic information as a result of the comparison corresponds to a preset reference difference value, and diagnosing as replacement when not corresponding; including,
In the second process, the set diagnosis model is
In the case of replacement diagnosis, a 2-1 process of defining a method of classifying and learning a driving amount based on required time and state information for each of a plurality of different sensor devices and surrounding situations;
a 2-2 process of extracting a driving amount data set based on a data set representing a driving operation for each of a plurality of different sensor devices and surrounding conditions, and a driving amount data set;
a 2-3 step of attributing the extracted driving amount data set by reflecting a plurality of different installation locations and surrounding situation information;
a 2-4 step of determining a driving amount characteristic maintaining the same driving amount for a period indicating a sustaining characteristic for each defined method based on the attributed result;
Steps 2-5 of normalizing the determined result;
A second-sixth step of setting driving amount characteristic information for each method defined based on the normalization result, and setting reference driving amount characteristic information and driving amount as independent and dependent variables to generate information predicting a driving amount for each of a plurality of different sensor devices and surrounding situations; and
Steps 2-7 of generating the set results as learning and training data;
Oxygen concentration and water level measurement system inside the manhole for water and sewage, characterized in that it comprises a.
청구항 1에 있어서,
상기 다용도 초음파 수위계는
a) 메인 제어부와 장치등록 정보 및 상이한 용도별 상태 정보를 포함한 실정보를 저장한 테이블을 상호 간에 동일하게 구비하고, 상기 테이블에 대한 정합 관계를 미리 설정 등록하고,
b) 상호 간에 테이블 내의 정보를 변경할 경우, 상기 정합 관계에 따라서 테이블을 각기 동기 처리하고,
c) 상기 테이블을 동기 처리할 경우에, 다수의 상이한 측정 장치 유형별로의 용도별 정보 유형마다 정보를 다원화하여 데이터베이스를 일치시키고,

상기 다용도 초음파 수위계는
d) 해당 인터페이스부에 있어서, 내부에 출력포트 테이블을 구비하고, 상기 출력포트 테이블은 상기 테이블과 동일하게 각각의 설비와 장치 유형과 정보 유형별로 해당 정보를 다원화하여 입출력하고,
e) 정보를 전송할 경우에는, 상기 출력포트 테이블로부터 정보를 다원화하여 일괄 메인 제어부에 전송하여 알림을 수행하며,
f) 정보를 전송할 경우에는, 상기 테이블과도 연계해서 상기 테이블 내의 정보를 변경할 경우에 출력포트 테이블 상의 정보를 동기화하여 변경하고,
상기 정합 관계는 출력포트 테이블에 대한 정합 관계도 구비하여 상호 간에 조합하여 동작하도록 하는 것; 을 특징으로 하는 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템.
The method of claim 1,
The multipurpose ultrasonic water level gauge
a) a main control unit and a table storing real information including device registration information and state information for different uses are equally provided to each other, and a matching relationship for the table is set and registered in advance;
b) when information in the table is changed with each other, each table is synchronized according to the matching relationship;
c) in the case of synchronizing the table, diversifying information for each type of information for each use by a plurality of different types of measuring devices to match the database;

The multipurpose ultrasonic water level gauge
d) In the corresponding interface unit, an output port table is provided inside, and the output port table diversifies and inputs and outputs corresponding information for each equipment and device type and information type in the same way as the table,
e) In the case of transmitting information, the information is diversified from the output port table and transmitted to the collective main control unit to perform notification;
f) In case of transmitting information, when information in the table is changed in conjunction with the table, information on the output port table is synchronized and changed;
The matching relationship is also provided with a matching relationship for the output port table to operate in combination with each other; Oxygen concentration and water level measurement system inside the manhole for water and sewage, characterized by a.
청구항 2에 있어서,
상기 메인 제어부는,
a) 다수의 상이한 관리 정보처리장치 또는, 관리자 단말기의 장치등록 정보 및 상이한 용도별 상태 정보를 포함한 실정보를 저장한 테이블을 상호 간에 동일하게 구비하고, 상기 테이블에 대한 정합 관계를 미리 설정 등록하고,
b) 상호 간에 테이블 내의 정보를 변경할 경우, 상기 정합 관계에 따라서 테이블을 각기 동기 처리하고,
c) 상기 테이블을 동기 처리할 경우에, 다수의 상이한 측정 장치 유형별로의 용도별 정보 유형마다 정보를 다원화함으로써, 데이터베이스를 일치하고,

상기 메인 제어부는,
d) 해당 인터페이스부에 있어서, 내부에 출력포트 테이블을 구비하고, 상기 출력포트 테이블은 상기 테이블과 동일하게 각각의 설비와 장치 유형과 정보 유형별로 해당 정보를 다원화하여 입출력하고,
e) 정보를 전송할 경우에는, 상기 출력포트 테이블로부터 정보를 다원화하여 일괄 관리 정보처리장치 또는, 관리자 단말기에 전송하여 알림을 수행하도록 하며,
f) 또한 정보를 전송할 경우, 상기 테이블과도 연계해서 테이블 내의 정보를 변경할 경우에 출력포트 테이블 상의 정보도 동기화하여 변경하고,
상기 정합 관계는 출력포트 테이블에 대한 정합 관계도 구비하여 상호 간에 조합하여 동작하도록 하는 것; 을 특징으로 하는 상하수도용 맨홀 내부의 산소농도 및 수위 측정 시스템.

The method of claim 2,
The main control unit,
a) a plurality of different management information processing devices or managers terminals having a table that stores actual information including device registration information and state information for different uses identically to each other, and matching relationships with the tables are set and registered in advance;
b) when information in the table is changed with each other, each table is synchronized according to the matching relationship;
c) When synchronizing the table, the database is matched by diversifying information for each type of information for each use of a number of different types of measuring devices;

The main control unit,
d) In the corresponding interface unit, an output port table is provided inside, and the output port table diversifies and inputs and outputs corresponding information for each equipment and device type and information type in the same way as the table,
e) In the case of transmitting information, the information is diversified from the output port table and transmitted to a batch management information processing device or a manager terminal to perform notification,
f) In addition, when transmitting information, when changing information in the table in conjunction with the table, information on the output port table is also synchronized and changed,
The matching relationship is also provided with a matching relationship for the output port table to operate in combination with each other; Oxygen concentration and water level measurement system inside the manhole for water and sewage, characterized by a.

KR1020220052604A 2022-04-28 2022-04-28 Measurement system of oxygen concentration and water level in manhole for water and sewerage KR102559766B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220052604A KR102559766B1 (en) 2022-04-28 2022-04-28 Measurement system of oxygen concentration and water level in manhole for water and sewerage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220052604A KR102559766B1 (en) 2022-04-28 2022-04-28 Measurement system of oxygen concentration and water level in manhole for water and sewerage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102559766B1 true KR102559766B1 (en) 2023-07-26

Family

ID=87427555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220052604A KR102559766B1 (en) 2022-04-28 2022-04-28 Measurement system of oxygen concentration and water level in manhole for water and sewerage

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102559766B1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070089467A (en) * 2006-02-28 2007-08-31 한국전력공사 A wireless system for monitoring of manhole
KR101220270B1 (en) * 2012-05-04 2013-01-09 홍종옥 Unity management system of measured mapping data with collecting by total station
KR20140073344A (en) * 2012-12-06 2014-06-16 한국건설기술연구원 Odor monitoring apparatus and odor monitoring method in real time using cdma in manhole
KR101476306B1 (en) * 2014-10-01 2014-12-24 대한센서 주식회사 ultrasonic level sensor with level switching
KR101926342B1 (en) * 2017-12-18 2018-12-07 대하테크원(주) Float level sensor device capable of setting up channel
KR102013750B1 (en) * 2018-11-20 2019-08-23 주식회사 이지에버텍 Sensor box having structure of automatic opening and closing
KR102090534B1 (en) * 2019-03-28 2020-03-18 정승은 Integrated manhole monitoring cover and manhole monitoring system
KR102304830B1 (en) * 2021-02-10 2021-09-24 블루그린링크(주) Water gauge system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070089467A (en) * 2006-02-28 2007-08-31 한국전력공사 A wireless system for monitoring of manhole
KR101220270B1 (en) * 2012-05-04 2013-01-09 홍종옥 Unity management system of measured mapping data with collecting by total station
KR20140073344A (en) * 2012-12-06 2014-06-16 한국건설기술연구원 Odor monitoring apparatus and odor monitoring method in real time using cdma in manhole
KR101476306B1 (en) * 2014-10-01 2014-12-24 대한센서 주식회사 ultrasonic level sensor with level switching
KR101926342B1 (en) * 2017-12-18 2018-12-07 대하테크원(주) Float level sensor device capable of setting up channel
KR102013750B1 (en) * 2018-11-20 2019-08-23 주식회사 이지에버텍 Sensor box having structure of automatic opening and closing
KR102090534B1 (en) * 2019-03-28 2020-03-18 정승은 Integrated manhole monitoring cover and manhole monitoring system
KR102304830B1 (en) * 2021-02-10 2021-09-24 블루그린링크(주) Water gauge system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2167992C (en) Networked fume hood monitoring system
US7222048B2 (en) Methods and systems for diagnosing machinery
US8903558B2 (en) Monitoring pipeline integrity
US5439414A (en) Networked fume hood monitoring system
US7786894B2 (en) Methods, apparatus, and systems for monitoring transmission systems
KR101403465B1 (en) Switchboard Integration Management system based mobile app.
KR102559766B1 (en) Measurement system of oxygen concentration and water level in manhole for water and sewerage
KR102243534B1 (en) Smart distribution board management system for disaster safety
JP3559708B2 (en) Remote control system
US20050152700A1 (en) Fibre optic communications network
KR20090001750A (en) System for preservation of public peace and watch using noise measurement and method thereof
KR20100075819A (en) Flow rate metering device, flow rate measuring system, and flow rate measuring method
CN107991987B (en) Flood prevention wall remote monitoring system
KR102268276B1 (en) Sensor node and system for monitoring the safety status of facilities
JP3134823U (en) Automatic dust monitoring / measurement and alarm device
CN212677204U (en) Remote control system for waste water treatment device of garbage transfer station
CN110320848A (en) A kind of intelligent fire remote monitoring system
CN106210661A (en) A kind of monitoring management system
RU2664756C1 (en) Device for radiation detecting of technological equipment and radiation control of operating personnel
JPH074205A (en) Private power generation equipment and protective method therefor
CN114374527A (en) Environmental protection data processing device and system based on big data
EP3881701A1 (en) Device for on-site monitoring of a sewer cleaner and an operator of the sewer cleaner, and overall monitoring system
UA139221U (en) SYSTEM OF EARLY DETECTION OF EMERGENCIES
CN117198004A (en) Ground disaster automatic monitoring equipment linkage early warning technology based on intelligent internet of things cradle head
CN117056178A (en) Ocean oil and gas equipment health diagnosis platform

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
AMND Amendment
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant