KR100548511B1

KR100548511B1 - 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100548511B1
Application number: KR1020030008773A
Authority: KR
Inventors: 김순용
Original assignee: 김순용
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2006-02-02
Also published as: KR20040072327A

Abstract

본 발명은 송수관로에 공급되는 물의 누수를 검출하여 자동으로 주관로의 밸브를 제어하고 주관로의 유수량을 검침하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상기 시스템은 무선신호를 수신하여 이동통신 교환기로 전송하고, 상기 이동통신 교환기로부터의 신호를 대기중으로 전파하는 중계기들과; 물이 흐르는 상수도관에 설치되어 상기 상수도관의 유속에 따른 유량을 계량하여 그에 대응하는 검침 데이터를 생성하고 상수도관의 유속의 흐름을 감지하여 이상상태를 검출하는 검침장치와; 밸브 제어신호의 입력에 응답하여 상기 상수도관에 설치된 밸브를 개폐하는 밸브제어부와; 소정의 주기로 상기 검침장치로부터 검침 데이터 및 이상상태 데이터를 수신하여 내부 메모리에 저장하며 상기 저장된 검침 데이터 및 이상 상태 데이터를 상기 중계기로 전송하는 RF송수신 제어부를 포함하는 적어도 하나 이상의 무선 검침부와; 인터넷을 통해 상기 이동통신 교환기에 접속되어 있으며, TCP/IP를 송수신하여 해당 데이터를 수집하여 데이터베이스에 저장하고, 밸브개폐제어신호 및 각종 응답 데이터를 해당 무선 검침부로 전송하는 관제서버를 포함하는 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템 및 그 제어방법.

무선원격검침, 누수검출, 밸브제어, 유량계

Description

누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템 및 그 제어방법{SYSTEM FOR TELEMETERING WIRELESS HAVING WATER LEAKAGE CUTOFF AND METHOD SAME}

도 1은 광역 상수도 블록 시스템을 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 진단 및 유수량 무선 검침 시스템의 블록도.

도 3은 도 2에 도시된 무선 검침 장치의 구체 블록도를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 진단 및 유수량 무선 검침 시스템의 동작 제어 흐름도.

본 발명은 무선 원격 검침 시스템에 관한 것으로, 특히 송수관로에 공급되는 물의 누수를 검출하여 자동으로 주관로의 밸브를 제어하고 주관로의 유수량을 계량·검침하는 누수 차단 및 유수량 자동 검침 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 정수된 물을 필요로 하는 장소, 예컨대, 배수장, 산업체, 대형 건물 및 가정으로 물을 공급하기 위해서는 지름이 매우 큰 송수관, 배수관, 배수지관 및 배수분관 등의 관로를 통해 공급된다. 즉, 정수장으로부터 배수장까지는 송수관을 통해 물을 공급하며, 배수장으로부터 다수의 수용자들이 집단을 이루는 대단위 주택단지까지는 배수분관을 통해 물을 공급한다. 또한, 대단위 주택단지의 배수분관을 통해 소규모 주택단지까지는 배수지관을 통해 물을 공급한다. 이를 도면을 참조하여 설명하면 하기와 같다.

도 1은 광역상수도 블록 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 정수장(10)과 간접 급수블록(12)(혹은 가압 급수지역)내에 위치된 배수장(14)간은 대형송수관(16)을 통해 연결되어 있다. 상기 배수장(14)와 급수블럭(18)(예컨대 대단위 집합주택)들간은 배수분관(20)을 통해 연결되어 있다. 상기 배수분관(20)의 지름은 상기 송수관(16)의 지름보다 작은 것을 사용한다. 이때, 상기 송수관(16)과 배수분관(20)에는 적절한 위치마다 유량계(22, 24, 26)가 설치되어 있다. 이러한 유량계들(22, 24, 26)들은 물이 공급되는 송수관, 배수분관, 배수지 관로를 흐르는 물의 유량을 계량하고, 관로의 누수를 검출하는데 필요한 유용한 정보를 제공한다.

예를 들면, 정수장(10)과 배수장(14)의 사이에 연결된 송수관(16)과, 배수장(14) 및 배수분관(20) 사이에 설치된 유량계(22, 24, 26)들은 유입(Inflow)되는 물의 양을 계량하여 수치로 나타낸다. 이러한 유량계들의 예로서는 초음파식, 차압식, 면적식 등 다양한 형태가 존재하며, 근래에는 초음파식 유량계가 널리 보급되고 있다.

상기와 같이 다수의 관로들 사이에 설치된 유량계의 검침 정보를 파악하면, 유량계들 사이에 위치된 관로들의 누수여부를 파악할 수 있게 되고, 누수가 발생된 관로를 수리하거나 교체하여 누수를 방지할 수 있게 된다는 것은 주지의 사실이다.

대다수의 상수도 블록 시스템에 채택된 유량계는 단순히 상수관로에 유입되는 유량만을 계량하여 그 정보만을 나타낼 뿐 자동적으로 관로의 누수를 검출할 수 없었다. 유량계가 설치된 관로에서 누수가 발생하였는지 검지하기 위한 종래의 방법은 두 개의 유량계의 값과 그 사이에서 소모되는 물의 양을 계산하여 그 차이로서 검출하는 방법이 주로 사용된다.

예를 들면, 도 1에서 유량계들(24,와 26)간의 배수분관(20)에 누수가 있는지를 검출하기 위해서는 유량계(24 및 26)의 검침량과 급수블럭(18i, 18j 및 18k)들의 평균 소모량을 차감하여 그 값이 허용값을 벗어났을 때 누수를 인지하게 되는 방법이다. 그러나, 상기와 같은 종래의 누수탐지 방법은 별도의 누수탐지기를 사용하거나, 일일이 수동으로 유량계들의 값을 읽어 계산하는 방법으로 누수탐지가 실시간으로 이루어지지 않았다. 따라서, 누수 탐지 및 누수에 의한 밸브수리, 상수관의 교체가 원활하게 이루어지지 않아 많은 양의 물을 소비하게 되어 상수관리가 원활하지 못하였다.

또한, 누수의 발생을 감지하였다 하더라도 대형 상수도관에 설치된 밸브를 수동으로 개폐함으로써 누수를 차단하는데 있어서도 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 블록화된 상수도 시스템에서 상수도관의 누수를 실시간으로 검출하여 누수를 최단시간에 차단할 수 있도록 하는 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 유량계에서 검침한 데이터를 간단한 방법에 의해 상수도 관제센타로 무선으로 전송하여 상수도관의 누수를 최단시간에 검출하고, 상수도관의 밸브를 원격지에서 제어할 수 있는 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 대기중으로 전파되는 무선신호를 수신하여 이동통신 교환기로 전송하고, 상기 이동통신 교환기로부터 송출되는 신호를 대기중으로 전파하는 중계기를 적어도 하나 이상 구비하는 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템에 있어서, 물이 흐르는 상수도관에 설치되어 상기 상수도관의 유속에 따른 유량을 계량하여 그에 대응하는 검침 데이터를 생성하고 상수도관의 유속의 흐름을 감지하여 이상상태를 검출하는 검침장치와; 개폐제어신호의 입력에 응답하여 상기 상수도관에 설치된 밸브를 개폐하는 밸브제어부와; 소정의 주기로 상기 검침장치로부터 검침 데이터 및 이상상태 데이터를 수신하여 내부 메모리에 저장하며 상기 저장된 검침 데이터 및 이상 상태 데이터를 CDMA 메시지 형태로 변환하여 상기 중계기로 전송하는 RF 송수신 제어부를 포함하는 적어도 하나 이상의 무선 검침부와; 인터넷을 통해 상기 이동통신 교환기에 접속되어 있으며, 전송제어 프로토콜/인터넷프로토콜(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)(이하 TCP/IP"라 칭함)를 송수신하여 해당 데이터를 수집하여 데이터베이스에 저장하고, 밸브개폐 제어신호 및 각종 응답데이터를 해당 무선 검침부로 전송하는 관제서버를 포함하며 상기 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템은 상기 관제센터로부터 자신의 고유식별부호에 부가되어 전송되는 밸브개폐 제어신호에 응답하여 해당 상수도관의 밸브를 개폐함을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템내의 관제서버는 상수도관에 소정 간격마다 위치되어진 다수의 무선 검침부들로부터 소정의 주기로 전송되는 무선 검침 데이터들의 차의 값으로부터 이웃하는 해당 간접 급수 블록의 상시 소모량을 감산하여 미리 설정된 값을 초과하는 소모량 값을 가질 때 해당 무선 검침부로 밸브 제어 신호를 전송하여 해당 무선 검침부에 위치된 밸브를 자동으로 개폐함으로써 누수를 신속하게 수리할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 하기의 실시예는 설명을 위한 것이라는 것이며 당업자에게 본 발명의 사상을 충분하게 전달하기 위한 것임에 유의하여야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명이 생략됨에 유의하여야 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 누수 진단 및 유수량 무선 검침 시스템의 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템은 물이 흐르는 상수도관(113)에 설치되어 상기 상수도관의 유속에 따른 유량을 계량하여 그에 대응하는 검침 데이터를 생성하고 상수도관의 유속의 흐름을 감지하여 이상상태를 검출하는 검침장치(114)와, 개폐제어신호의 입력에 응답하여 상기 상수도관에 설치된 밸브를 개폐하는 밸브제어부(118)와, 소정의 주기로 상기 검침장치로부터 검침 데이터 및 이상상태 데이터를 수신하여 내부 메모리에 저장하며 상기 저장된 검침 데이터 및 이상 상태 데이터를 CDMA 메시지 형태로 변환하여 무선전송하는 RF 송수신 제어부(116)으로 구성된 무선 검침부들(102i)을 포함한다. 이때, 상기 무선 검침부들(102i)(여기서 i는 0을 포함하는 자연수)이 설치된 상수도관(113)의 전방향 혹은 후방향들 각각에는 전자밸브(115)무선 검침부들(102i)내의 밸브 제어부(118)들로부터 출력되는 밸브제어신호의 입력에 각각 응답하여 열리거나 닫히도록 작용한다.

상기 무선 검침부들(102i)로부터 출력되는 무선검침데이터는 셀룰라 혹은 CDMA(code division multiple access)의 전송 포맷(format)으로 송수신된다. 물론 무선 검침부들(102i)은 CDMA 통신방식의 단말기들과 같이 고유 호출코드를 가지고 있어 상호간의 호출 및 통신이 가능하도록 구성되어 있다.

상기 무선 검침부들(102i)로부터 무선으로 전송되는 검침 데이터 정보는 상용 CDMA 통신망을 이루는 중계기(104)로 전송되어 진다. 상기 중계기(104)는 수신된 정보를 이동통신 교환기(106)로 전송하고, 상기 이동통신 교환기(106)로부터 수신되는 신호를 대기중으로 전파한다.

상기 중계기(104)는 제어국(Base Station Center)과 이동전화교환국(Mobile Switching Center)으로 구성되는 이동통신 교환기(106)에 접속되어 고유의 호출부호를 부여받은 이동단말기, 예컨대 휴대전화기와 무선 검침부들(102i)들 간의 통신채널을 형성한다. 본 발명에서는 이러한 CDMA통신까지는 상세하게 설명되지 않는다는 점에 유의 바란다. 본 발명을 수행하기 위해서는 무선 검침부들(102i)로부터 전송되는 무선검침 데이터들은 인터넷(108)을 통해여 관제서버(110)로 전송된다.
상기 이동통신 교환기(106)와 관제서버(110)간의 통신은 TCP/IP를 송수신하여 상기 관제서버(110)는 해당 데이터를 수집하여 데이터베이스에 저장하고, 밸브개폐제어신호 및 각종 응답 데이터를 해당 무선 검침부(102)로 전송한다.

상기 관제서버(110)는 상기 중계기(104), 이동통신교환기(106) 및 인터넷(108)을 통하여 수신된 무선검침 데이터에 포함된 무선 검침부들(102i)의 고유식별부호를 검출하여 해당 무선 검침부(102)의 유량계의 무선검침 데이터베이스를 갱신하게 된다. 이때, 상기 관제서버(110)는 해당 무선 검침부(102) 및 이웃하여 근접한 무선 검침부들(102i)의 무선 검침 데이터를 수신하여 이들의 검침 데이터의 차를 계산한다. 그 후, 상기 관제서버(110)은 상기 두 개의 무선 검침부들(102, 102i)들 사이의 위치된 급수블럭(18)의 상시 평균소모유량의 값을 상기 계산된 검침 데이터의 차의 값과 비교하여 미리 설정된 범위 이내의 값인 경우에는 정상처리 한다. 이때, 미리 설정된 범위의 값은 송수관(혹은 상수도관)의 이음새 등에 의한 최소한의 누수를 고려하여 설정되어야 한다.

만약, 검침 데이터의 차의 값과 두 유량계의 사이에 급수블럭의 상시 평균소모량의 비교값이 미리설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 관제서버(110)는 무선 검침부들(102, 102i)간의 상수도관에서 누수가 발생하였다고 판단하고, 인터넷(108), 이동통신교환기(106) 및 중계기(104)를 통해 무선 검침부들(102 및 102i)내의 RF송수신 제어부(116)로 밸브닫음 제어신호를 전송한다. 이때, 상기 무선 검침부들(102i)내의 RF송수신 제어부(116)는 수신된 밸브닫음 제어신호에 의해 밸브제어부(118)로 밸브닫음 구동신호를 공급하며, 상기 밸브제어부(118)는 도 2와 같이 주변에 위치되어진 밸브(115, 115i)가 닫히도록 구동하여 송수관으로의 물의 유입을 차단한다. 또한, 상기 관제서버(110)는 TPC/IP 혹은 전용선으로 접속된 수도사업소 단말기(112)로 해당 상수도관의 누수메세지를 전송하여 누수되는 상수도관의 수리·교체가 가능하도록 한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템은 유량계 즉, 상수도관에 설치된 무선 검침부(102)에서 계량검침하여 무선으로 전송하는 검침 데이터를 중계기(104), 이동통신교환기(106)을 통해 관제서버(110)에서 수신함으로써 해당 상수도관(정수장 혹은 배수장)의 유량을 원격지에서 인식할 수 있으며, 해당 급수블럭의 평균 유입량과 이웃하는 유량계들의 검침 데이터 값을 연산하여 해당 상수도관의 누수를 자동으로 검출하여 밸브를 제어함으로써 누수되는 것을 보다 신속하게 막을 수 있다. 이러한 동작은 하기의 설명에 의해 보다 명확하여 질 것이다.

상기한 구성들 중, 중계기(104), 이동통신 교환기(106), 인터넷(108) 및 관제서버(110)는 CDMA통신 채널을 형성하여 무선 검침부(102)로부터 전송되는 데이터를 수집하여 그에 대응하는 제어신호(응답신호)를 전송하고 검침데이터를 갱신하는 관제장치부에 대응한다는 것을 인식하여야 한다.

도 3은 도 2에 도시된 무선 검침 장치를 구체적으로 도시한 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 검침장치(114)는 해당 상수도관으로 유입유출되는 물의 유량을 계량하여 디지털 데이터로 출력하는 유량검침부(136)과, 무선 검침부(136)의 동작 상태를 모니터링하여 이상상태를 검출시 해당 신호를 발생하거나 상수도관의 상태, 예를 들면, 이물질에 의한 유체의 막힘 등을 검출하는 이상감지부(138)을 포함한다.
상기 유량감지부(136)으로부터 출력되는 검침데이터와 이상감지데이터는 제어부(120)로 출력된다.

제어부(120)는 입력되는 검침 데이터와 이상감지데이터를 표시부(122)로 출력하여 디스플레이함과 동시에 자신의 고유호출부호를 포함하는 데이터 포맷으로 변환하여 CDMA 변복조기(124) 및 RF모듈(126)을 통해 중계기(104)로 전송한다. 이 때, 상기 CDMA변복조기(124) 및 RF모듈(126)은 상기 제어부(120)로부터 출력되는 검침데이터 혹은 이상감지데이터를 CDMA 형식으로 변조하여 출력하며, RF모듈(126)은 입력되는 변조데이터를 CDMA 주파수 대역으로 업컨버팅하여 대기로 전파한다. 즉, 셀룰라 혹은 PCS 통신 주파수 대역으로 컨버팅하여 도 2의 중계기(104)측으로 전송한다.

또한, 상기 RF모듈(126)은 도 2의 관제서버(110)에서 전송하여 이동통신 교환기(106), 중계기(104)를 통해 수신되는 데이터들, 예를 들면, 밸브제어신호, 검침요구 메시지, 확인신호 등을 수신하여 이에 대응하는 데이터들을 상기 제어부(120)으로 입력시킨다. 여기서, 검침요구메시지는 주기적으로 혹은 미리 설정된 시각에 유량계, 즉, 무선 검침부들(102i)의 유량 검침 데이터를 수신하기 위한 메시지를 의미한다. 또한, 확인신호라 함은 무선 검침부(102)로부터 상수도관의 유량검침 데이터가 전송되었을 때 해당 검침데이터를 수신완료 하였다는 것을 나타내는 응답메세지이다.

상기 제어부(120)는 상기 RF모듈(126) 및 CDMA변복조기(124)를 통해 밸브제어신호를 수신하면, 밸브제어신호를 분석하여 밸브구동부(118)를 통해 상수도관(113)에 설치된 밸브(115)를 구동하여 상수도관(113)의 유량의 흐름을 제어한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 누수 진단 및 유수량 무선 검침 시스템의 동작 제어 흐름도이다.

이하 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2와 같이 구성되는 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템이 동작되면, 무선 검침부(102)내 검침 장치(114)는 상수도관(113)내의 유량의 흐름을 검출하여 물의 유입/유출에 대응한 디지털 검침 데이터를 발생함과 동시에 상수도관(113)의 유속량의 상태를 검출하여 이상상태를 검출한다. 예를 들면, 도 3의 유량 검침부(136)는 상수도관(113)으로 유입/유출되는 물의 유량을 검침하여 해당 데이터를 제어부(120)으로 제공하며, 이상감지부(118)는 상수도관(113)내의 이상상태를 검출한다. 여기서 이상상태라 함은 상수도관(113)의 막힘, 예들 들면, 유량의 흐름을 방해하는 이물질 등의 여부를 검출하는 센서의 출력과, 무선 검침부(102)의 로우 배터리(low battery), 빈관상태, 상수도관의 동파 등을 검출하는 센서의 출력을 의미하는 것으로 현재 이 분야에서 사용되는 것을 그대로 사용할 수 있다.

상기와 같은 검침 데이터와 이상 상태 감지 데이터는 RF 송수신 제어부(110)내의 제어부(120)로 제공된다. 이때, 상기 제어부(120)는 도 4의 302과정에서 검침 및 이상 감지 데이터를 읽어들어 304과정에서 메모리(128)에 저장하며, 상기 제어부(120)는 수신된 데이터를 분석하여 이상 상태가 발생하였는지를 검색한다.

상기 검색결과 이상상태가 발생하였다면, 제어부(120)는 도 4의 308과정에서 메모리에 저장된 이상감지데이터를 CDMA 변복조기(124) 및 RF모듈(126)를 통해 CDMA 주파수 대역으로 업 컨버팅하여 중계기(104)로 전송하고, RF모듈(126) 및 CDMA 변복조기(124)를 통해 응답메세지가 수신되는지를 도 4의 312과정에서 검색한다. 이때, CDMA 주파수 대역으로 업컨버팅하는 것은 셀룰러 혹은 PCS(personal Communication Service) 통신 방식과 같이 사용되는 주파수 대역으로 데이터를 변환하여 미리 설정된 상대방으로 데이터를 송수신할 수 있게 하는 것이다. 이러한 CDMA 주파수 대역의 통신은 이미 널리 사용되고 있는 방식을 이용하는 것으로 무선 검침부(102)의 자신의 고유코드를 포함한다.

상기 중계기(104)로 전송된 데이터는 이동통신교환기(106) 및 인터넷(108)을 통해 관제서버(110)로 입력된다. 상기 관제서버(110)는 수신된 데이터를 분석하여 무선 검침부(102)의 고유코드 및 이상감지데이터의 내용을 인식하게 된다. 예를 들면, 상기 관제 서버(110)은 수신된 데이터를 분석하여 무선 검침부(102)의 위치 및 이상발생 내용을 분석하여 인식하게 되는 것이다.

분석결과 상수도관(103)에 치명적인 이상상태, 예컨대, 상수도관의 동파, 이물질 등에 의한 상수관의 막힘 등으로 인한 이상상태로 판단되면, 상기 관제서버(110)는 수도사업소 단말기(112)로 해당 메시지를 전송하여 표시함과 동시에 해당 응답코드 예를 들면, 밸브닫음 혹은 밸브 열음 구동신호를 인터넷(108)를 통해 해당 무선 검침부(102)로 전송한다. 상기 인터넷(108)로 전송된 응답코드는 이동통신교환기(106) 및 중계기(104)를 통하여 해당 무선 검침부(102)로 전송되며, 상기 무선 검침부(102)내의 RF모듈(126), CDMA변복조기(124)는 수신된 응답코드를 제어부(120)로 제공한다.

이때, 무선 검침부(102)내의 제어부(120)는 도 4의 312과정에서 수신된 응답 코드를 분석하여 도 4의 314과정 내지 320과정에서 밸브구동부(118)로 밸브 닫음 혹은 밸음 열음 제어신호를 제공하여 상수도관(103)에 위치된 밸브(115)를 개폐하고, 그 결과 메시지를 CDMA 변복조기(124), RF모듈(126)를 통해 관제서버(110)로 전송한다. 예컨대, 밸브 닫음 메시지를 수신한 경우, 상기 제어부(120)은 밸브구동부(118)로 밸브 닫음 구동신호를 출력하여 밸브(115)를 닫고 그 상태를 모니터링하여 밸브(115)가 닫혔다는 메시지를 관제서버(110)로 전송하여 이상이 발생된 상수도관의 밸브가 닫혔음을 원격지에서 모니터링하도록 한다. 이러한 동작을 위해서는 밸브(115)에 밸브의 개폐상태를 감지하는 센서가 결합되어 있어야 한다.

만약, 전술한 306과정에서 이상상태가 발생하지 않았다고 판단되면, 제어부(120)는 322과정에서 CDMA변복조기(124)의 출력을 읽어 중계기(104)로부터 RF데이터가 수신되는지를 검색한다. 여기서, 중계기(104)로부터 수신되는 데이터라 함은 관제서버(110)로부터 전송된 데이터로서, 검침요구, 확인신호(검침데이터를 수신하였다는 확인신호), 밸브제어신호 등의 메시지이다.

상기 322과정에서 RF데이터가 수신되었다고 판단되면, 제어부(120)는 수신된 데이터가 검침요구 메시지인지를 324과정에서 검색한다. 상기 324과정에서 검침요구 메시지라고 판단되면, 제어부(120)는 326과정에서 메모리(128)에 저장된 검침데이터를 독출하고, 428과정에서 RF-CDMA 데이터 포맷으로 변환하여 CDMA 변복조기(124), RF모듈(126)을 통해 중계기(104)로 전송한다.

상기 중계기(104)는 앞서 전술한 바와 같이 수신된 데이터를 이동통신 교환기(106)로 전송하며, 상기 이동통신교환기(106)는 TCP/IP를 통해 수신된 검침데이터를 관제서버(110)로 전송한다. 상기 관제서버(110)는 수신된 검침 데이터를 데이터베이스에 갱신한 후 확인신호를 해당 무선 검침부(102)로 전송한다. 상기 관제서버(110)에서 출력한 확인신호는 인터넷(108), 이동통신교환기(106), 중계기(104)를 통해 해당 무선 검침부(102)로 전송된다.

이때, 해당 무선 검침부(102)내의 제어부(120)는 도 4의 330과정에서 확인신호가 수신되었다고 판단하고, 332과정에서 메모리(128)에 저장된 검침데이터를 리셋 한다. 여기서, 리셋이라 함은 검침 데이터를 초기상태로 세트하는 것과, 검침 데이터가 관제서버(110)로 전송된 시각 정보를 마킹하여 차후에 누적된 새로운 검침 데이터가 전송되도록 하는 것을 의미한다.

한편, 상기 관제서버(110)는 하나의 무선 검침부들(102i)로부터 검침 데이터를 수신한 경우, 상기 무선 검침부(102)와 이웃하는 무선 검침부들(102i)로부터 전송된 무선 검침 데이터 및 해당 급수 블록(18)의 평균 소모량들을 비교 연산하여 전술한 바와 같이 해당 상수도관의 누수상태를 검출하게 되며, 누수라고 판단되면, 밸브구동신호를 선택적으로 출력하게 된다. 예들 들어, 누수상태로 판단되면, 상기 관제서버(110)는 수도사업소 단말기(112)로 누수가 발생한 상수도관(113)의 위치를 나타내는 메시지를 출력한다. 이러한 밸브구동신호는 앞서 기술한 바와 같이 RF모듈(126) 및 CDMA변복조기(124)를 통해 제어부(120)로 입력된다.

이때, 제어부(120)는 상기한 324과정에서 수신된 메시지가 검침요구 메시지가 아니라고 판단하고, 334과정에서 밸브 닫음/열음 구동신호인지를 검색하게 된다. 상기 334과정에서 수신된 신호가 밸브 닫음 구동신호라고 판단되면, 제어부(120)는 밸브구동부(118)로 밸브 닫음 구동신호를 출력하여 상수도관(113)에 위치된 밸브를 닫아 상수도관내의 유속의 흐름을 차단하여 누수가 발생되지 않도록 한다.

관리자에 의해 누수가 발생된 상수도관의 수리/교체가 완료되어 수도사업소 단말기(112)로부터 수리완료메세지가 관제서버(110)으로 전송되면, 상기 관제서버(110)는 밸브 열음 제어신호를 해당 무선 검침부(102)로 전송하며, 해당 무선 검침부(102)내의 제어부(120)는 도 4의 338과정에서 밸브구동부(118)로 밸브 열음 구동 신호를 출력하여 해당 상수도관(113)의 밸브를 열고 그 결과 메시지를 관제서버(110)로 전송한다.

따라서 본 발명에 따른 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템 및 그 제어방법은 상수도관에 이격되어 설치된 유량계, 즉 무선 검침부들의 검침 데이터와 해당 상수도관에 연결된 급수 블록의 평균 소모 유량을 비교연산하여 해당 상수도관의 누수를 자동으로 검출하고, 원격지의 관제서버(110)에서 자동으로 해당 상수도관의 무선 검침부의 부근에 위치된 밸브를 자동으로 개폐함으로써 누수관을 신속하게 수리할 수 있어 수자원의 낭비를 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 원격지에서 상수관의 누수를 자동으로 검출하고, 누수관의 교체수리를 신속하게 할 수 있음과 동시에 유량계의 검침을 무선 원격 검침함으로써 수자원을 보다 효율적으로 관리할 수 있는 이점이 있다.

Claims

대기중으로 전파되는 무선신호를 수신하여 이동통신 교환기로 전송하고, 상기 이동통신 교환기로부터의 신호를 대기중으로 전파하는 중계기들을 구비하는 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템에 있어서,

물이 흐르는 상수도관에 설치되어 상기 상수도관의 유속에 따른 유량을 계량하여 그에 대응하는 검침 데이터를 생성하고 상수도관의 유속의 흐름을 감지하여 이상상태를 검출하는 검침장치와, 밸브제어신호의 입력에 응답하여 상기 상수도관에 설치된 밸브를 개폐하는 밸브제어부와, 소정의 주기로 상기 검침장치로부터 검침 데이터 및 이상상태 데이터를 수신하여 내부 메모리에 저장하며 상기 저장된 검침 데이터 및 이상 상태 데이터를 CDMA 메시지 형태로 변환하여 상기 중계기로 전송하는 RF 송수신 제어부를 포함하는 적어도 하나 이상의 무선 검침부와;

인터넷을 통해 상기 이동통신 교환기에 접속되어 있으며, 전송제어프로토콜/인터넷프로토콜을 송수신하여 상기 무선 검침부로부터 출력되는 데이터를 수집하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 검침부로부터 수신된 데이터에 응답하기 위한 데이터 및 밸브개폐제어신호를 해당 무선 검침부로 전송하는 관제서버를 포함하여 상기 관제서버로부터 자신의 고유식별부호에 부가되어 전송되는 밸브개폐제어신호에 응답하여 해당 상수도관의 밸브를 개폐함을 특징으로 하는 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 관제서버는 상수도관에 소정 간격마다 위치되어진 다수의 무선 검침부들로부터 소정의 주기로 전송되는 무선 검침 데이터들의 차의 값으로부터 이웃하는 해당 간접 급수 블록의 상시 소모량을 감산하여 미리 설정된 값을 초과하는 소모량 값을 가질 때 해당 무선 검침부로 밸브 제어신호를 전송하여 해당 무선 검침부에 위치된 밸브를 자동으로 개폐함을 특징으로 하는 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템.
청구항 2에 있어서,

상기 관제서버는 상기 무선 검침부들중 해당 무선 검침부로 밸브제어신호를 전송시에 수도사업소 단말기로 해당 무선 검침부가 위치된 상수도관의 누수정보를 전송함을 특징으로 하는 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 관제서버는 이동통신 교환기를 통하여 이상 상태 데이터를 수신시에 응답하여 해당 무선 검침부로 밸브 제어신호를 전송함을 특징으로 하는 누수 차단 및 유수량 무선 검침 시스템.
상수도관에 설치되어 유입/유출되는 물의 유량을 검침하여 해당 검침 데이터를 발생하고 상수도관의 이상상태를 감지하여 이상상태 데이터를 발생하며 상기 발생된 데이터들을 CDMA 메시지로 포맷하여 전송하고, 밸브제어신호의 입력에 응답하여 상수도관에 설치되어 있는 밸브를 제어하는 무선 검침부와; 상기 무선검침부로부터 무선으로 전송되는 데이터를 분석하여 무선 검침부의 유량 및 이상상태를 분석하여 그에 대응하는 응답메세지를 상기 무선 검침부로 전송하는 관제장치부를 구비한 누수 차단 및 유수량 무선 검침 방법에 있어서,

상수도관에 흐르는 물의 유입/유출을 감지하여 그에 대응하는 검침 데이터 및 이상감지데이터를 소정의 주기로 저장하는 과정과,

상기 과정에서 저장된 데이터를 분석하여 이상발생 데이터인 경우에 응답하여 경보데이터를 상기 관제장치로 전송하고, 상기 무선검침부로부터 전송되는 응답 데이터에 따라 상기 상수도관에 설치된 밸브를 선택적으로 제어하고 그 결과를 상기 관제장치로 전송하는 과정과,

상기 관제장치로부터 검침요구 메세지의 수신시에 응답하여 상기 메모리에 저장된 검침데이터를 상기 관제장치로 전송하고, 확인신호의 수신에 응답하여 상기 저장된 검침정보를 리셋하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 누수 차단 및 유수량 무선 검침 방법.
청구항 5에 있어서,

상기 관제장치는 상수도관에 소정 간격마다 위치되어진 다수의 무선 검침부들로부터 소정의 주기로 전송되는 무선 검침 데이터들의 차의 값으로부터 이웃하는 해당 간접 급수 블록의 상시 소모량을 감산하여 미리 설정된 값을 초과하는 소모량 값을 가질 때 해당 무선 검침부로 밸브 제어 신호를 전송하여 해당 무선 검침부에 위치된 밸브를 자동으로 개폐하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 누수 차단 및 유수량 무선 검침 방법.