KR100676748B1 - 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템 및운영방법 - Google Patents

이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템 및운영방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템 및 운영방법은 문자메시지 송수신의 역할을 담당하는 무선모뎀을 간이상수도의 마이컴 독립제어반과 통합관리자측에 구비시킨 것으로서, 저수조(301) 측에는 소정의 모니터링 및 원격제어용 신호값을 포함한 문자메시지를 제2무선모뎀(420)과 상호 교환하도록 결합된 상기 제1무선모뎀(310)과; 상기 제1무선모뎀(310)과 RS232C 단자를 인터페이스로 하여 결합되어 있는 마이컴 독립제어반(320)과; 상기 마이컴 독립제어반(320)에 의해 염소투입 작동이 원격제어되도록 결합된 염소투입장치(340)와; 상기 마이컴 독립제어반(320)에 의해 개폐 작동이 원격제어되도록 각종 배관 및 소정 위치에 설치된 급수/배수용 전동밸브와; 상기 마이컴 독립제어반(320)에게 신호값의 형태로 수질에 관한 제반 측정 정보를 입력하도록 결합된 복수개의 센서부(330)와; 상기 제1무선모뎀(310)에 결합된 무선모뎀용 안테나(311)와; 상기 마이컴 독립제어반(320)의 전원공급부에 발전 전력을 공급하도록 결합된 자가발전장치(360)를 포함한다.
간이상수도, 저수조, 수량, 수질, 원격제어, 이동통신망, 무선모뎀

Description

이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템 및 운영방법{OPERATION SYSTEM AND METHOD FOR TOTAL MONITORING AND CONTROLLING OF SMALL WATER SUPPLY SYSTEM USING MOBILE NETWORK}
도 1은 종래 기술에 따른 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템의 네트워크 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템의 운영방법을 설명하기 위한 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
301 : 저수조 310 : 제1무선모뎀
311 : 무선모뎀용 안테나 320 : 마이컴 독립제어반
330 : 센서부 340 : 염소투입장치
350 : 제1블루투스모듈 360 : 자가발전장치
401', 410 : 컴퓨터단말 420 : 제2무선모뎀
430 : 인터넷모듈 440, 440' : 제2블루투스모듈
500 : 이동통신망 501 : 모바일운영시스템
502 : 인터넷운영시스템
본 발명은 간이상수도 통합관제 운영시스템 및 운영방법에 관한 것으로서, 핸드폰 무선모뎀의 문자메시지를 이용하여 저수조의 모니터링 및 제어시스템을 구현한 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템 및 운영방법 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 간이상수도는 지방자치단체가 대통령이 정하는 간이한 수도시설에 의하여 급수인구 100인 이상, 2,500인 이내에게 정수를 공급하는 일반수도로서 1일 공급량이 20세제곱미터 이상 500세제곱미터 미만인 시설을 말하며, 이보다 규모가 작은 시설은 소규모 급수시설이라 한다.
현재 국가 정책에 따라 간이상수도의 계통적인 관리가 요구되고 있으며, 이러한 요구를 만족하고자 하는 계통적(시스템적) 접근이 시도되고 있다.
예를 들면, 본 출원인은 2003년 대한민국 특허출원 제23018호의 '소독약품 자동 투입시스템 및 그의 제어방법'을 통해서 앞서 언급한 문제점들을 해결하고자 시도한 바 있다.
종래 기술의 소독약품 자동 투입시스템 및 그의 제어방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 물 저장탱크형 정수설비인 저수조에 설치된 주제어기와, 이런 주제어기로부터 근거리 또는 원거리(개방 공간 조건하의 500m에서 최대 1Km 까지의 거리)에 위치한 관리실의 수신기간에 약품 재고량 데이터와 시스템 작동상태 정보데이터를 무선 전송하여 실시간으로 작동 상태를 파악할 수 있도록 한 바 있다.
이때, 약품 재고량 데이터는 약품 투입기에 남아 있는 알약 개수를 의미하며, 시스템 작동상태 정보데이터는 복수개의 플로트 센서를 갖는 수위센서 어셈블리로부터 측정되는 저수조의 저수량 정보와 시간 구간 모드 과정, 유량 구간 모드 과정, 혼합(시간 및 유량) 모드 과정에 따른 작동상태 정보를 의미한다.
그런데, 종래의 소독약품 자동 투입시스템은 원격 무선통신용 송수신기를 이용한 방식이다.
이는 저수조와 수 킬로미터 이내에 위치한 관리소간을 AM 또는 FM방식의 무선 통신에 의하여 저수조의 상태를 모니터링 및 제어하는 방식으로 장애물 또는 전파장애로 인하여 왜곡된 송수신 데이터에 의하여 저수조의 모니터링 및 제어시스템이 오동작으로 인하여 시스템의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위한 수단으로, 본 출원인은 대한민국 2005년 1월 31일자로, 특허출원 제8631호를 통해 '간이상수도 통합관제 운영시스템 및 운영방법'을 개시한 바 있다.
종래 기술에 따른 간이상수도 통합관제 운영시스템은 정보통신 네트워크망이 결합되어 있되, 저수조에 부설되며 개별 식별자를 갖는 마이컴 독립제어반(11)을 전화 또는 인터넷 중 어느 하나의 서버 클라이언트 통신 규격에 상응하게 인식하는 식별자 인식수단-여기서, 개별 식별자는 고정 또는 유동 중 어느 하나의 IP 주소를 포함함-; 상기 인식한 개별 식별자를 이용하여 상기 마이컴 독립제어반(20)과 원격통신을 수행하는 통신수단(7, 8); 상기 마이컴 독립제어반(20)에서 항목별로 구분하여 전송하는 각각의 저수조 센서의 계측 데이터와, 운전모드, 통신상태, 동작모드, 솔레노이드밸브, 발전기, 염소 자동투입장치, 전원공급에 관한 독립제어반 자가진단 데이터 각각을 실시간으로 각각 수신 받는 데이터 수신수단(100, 110); 상기 수신 받은 상기 계측 데이터 및 독립제어반 자가진단 데이터를 항목별로 구분하여 관리 데이터 항목별로 기록 저장하는 데이터 관리수단(120); 상기 저장된 계측 데이터 및 독립제어반 자가진단 데이터를 독취하여 전국 산각벽지 및 도서의 간이상수도에 관한 수질 평가항목 데이터 목표값에 비교함에 따라 측정 시간별로 실시간 모니터링을 수행하는 모니터링 수단(130, 200, 201, 202, 203); 을 포함하고 있다.
즉, 종래 기술에 따른 간이상수도 통합관제 운영시스템은 인터넷망을 주로 이용하는 고정 또는 유동 IP(인터넷 프로토콜)를 이용한 방식으로서, 각 저수조에 고정 또는 유동 IP를 부여하고 이더넷을 이용하여 저수조의 원격 모니터링을 구현하였다.
그러나, 종래 기술에 따른 간이상수도 통합관제 운영시스템 및 운영방법은 저수조가 설치되는 장소가 산간벽지 또는 도서지역이므로 유선 인터넷망 보급률이 저조하여 적용하기 어렵고 무선 인터넷을 적용하기에는 경제적으로 비용부담이 큰 문제점이 있다.
또한, 종래 기술에 따른 간이상수도 통합관제 운영시스템은 단순히 유선 또는 무선을 이용한다는 개념하에서 구체적인 기술적 해결 수단을 제시하지 못하여, 이를 실용화하는데 많은 어려움이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 문자메시지 송수신의 역할을 담당하는 무선모뎀을 간이상수도의 마이컴 독립제어반과 통합관리자측에 구비시킴에 따라, 전국 산각벽지 및 도서의 간이상수도에 관한 수질 평가항목 데이터를 이동통신망을 통해 실시간으로 종합 수집 및 분석함으로써 간이상수도 저수조의 수질 및 수량을 효율적으로 관리할 수 있는 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템 및 운영방법을 제공하고자 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적은 복수개의 저수조를 통합관리자 측에서 통합관리하기 위한 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템에 있어서, 상기 저수조 측에는 소정의 모니터링 및 원격제어용 신호값을 포함한 문자메시지를 제2무선모뎀과 상호 교환하도록 결합된 상기 제1무선모뎀과; 상기 제1무선모뎀과 RS232C 단자를 인터페이스로 하여 결합되어 있는 마이컴 독립제어반과; 상기 마이컴 독립제어반에 의해 염소투입 작동이 원격제어되도록 결합된 염소투입장치 와; 상기 마이컴 독립제어반에 의해 개폐 작동이 원격제어되도록 각종 배관 및 소정 위치에 설치된 급수/배수용 전동밸브와; 상기 마이컴 독립제어반에게 신호값의 형태로 수질에 관한 제반 측정 정보를 입력하도록 결합된 복수개의 센서부와; 상기 제1무선모뎀에 결합된 무선모뎀용 안테나와; 상기 마이컴 독립제어반의 전원공급부에 발전 전력을 공급하도록 결합된 자가발전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템에 의해 달성된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 마이컴 독립제어반에 의해 블루투스 통신을 수행하도록 결합된 제1블루투스모듈을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 모니터링 및 원격제어용 신호값 중에서, 모니터링용 신호값은 복수개의 센서부(여기서, 센서부는 적어도 염소, 탁도, 온도, 전기전도도, PH 중 하나를 포함함) 출력값과, 상기 각각의 급수/배수용 전동밸브의 동작신호값과, 상기 자가발전장치의 충전상태값, 자동/수동 상태값을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 모니터링 및 원격제어용 신호값 중에서, 원격제어용 신호값은 각각의 급수/배수용 전동밸브의 구동신호와, 수질제어를 위한 상기 염소투입장치의 구동신호 및, 상기 자가발전장치의 배터리 전환신호값, 자동/수동 작동 명령값을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 통합관리자 측에는 상기 제2무선모뎀이 결합된 컴퓨터단말이 구비되어 있되, 상기 모바일운영시스템이 단독으로 중재자의 역할을 하여 상기 제1무선모뎀과 상기 제2무선모뎀간 통신을 수행하도록, 상기 제1무선 모뎀과 상기 제2무선모뎀이 각각의 고정무선번호로 식별 가능하게 이동통신망에 결합되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 통합관리자 측에는 상기 제2무선모뎀이 결합된 컴퓨터단말이 구비되어 있되, 상기 컴퓨터단말에 의해 제어되어 일반 인터넷 통신을 수행하는 인터넷모듈을 더 포함함에 따라서, 상기 모바일운영시스템이 인터넷운영시스템과 연동하여, 상기 제1무선모뎀과 상기 제2무선모뎀간 통신 및 상기 제1무선모뎀과 인터넷모듈간 통신을 병행하는 하이브리드 방식(무선모뎀과 인터넷 병행방식)에 의해, 상기 마이컴 독립제어반이 상기 컴퓨터단말에 통신 가능하도록 결합되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 컴퓨터단말 또는 현장 저수조 관리자의 컴퓨터단말 중 어느 하나에는 상기 마이컴 독립제어반에 결합된 상기 제1블루투스모듈에 대응하여 블루투스 통신을 수행하도록 제2블루투스모듈이 더 결합되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에는 복수개의 저수조를 통합관리자 측에서 통합관리하기 위한 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템의 운영방법에 있어서, 상기 저수조 각각에 설치된 마이컴 독립제어반은, 무선모뎀 인터럽트의 유무를 체크하는 인터럽트 체크 단계와; 상기 인터럽트 체크 단계의 무선모뎀 인터럽트 유무에 따라, 원격제어용 신호값 또는 모니터링용 신호값에 상응하게 원격제어 동작스위치 및 센서값 입력 동작과 현장 저수조 관리자의 조작에 상응하게 제어반 동작스위치 및 센서값 입력 동작 중 어느 하나를 수행하는 제1동작 단계와; 자동/수동 작동 명 령값의 유무를 체크하는 명령값 체크 단계와; 상기 명령값 체크 단계의 자동/수동 작동 명령값 유무에 상응하게 저수조 내의 수질 및 수량을 자동제어 작동 또는 수질 및 수량을 수동제어 작동 중 어느 하나를 수행하는 제2동작 단계와; 상기 제1, 제2동작 단계에 대응하여 수질 및 수량에 관한 해당 제어작동 결과를 LCD 표시장치를 통해 출력하는 출력 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템의 운영방법이 제공되는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템의 네트워크 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템의 운영방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명에 따른 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템은 핸드폰 무선모뎀의 문자메시지를 이용하여 저수조의 모니터링 및 제어시스템을 구현한 것이다.
이런 핸드폰 무선모뎀을 이용한 방식의 시스템 구성을 살펴본다.
도 2를 참조하면, 각각의 저수조(301) 측에는 제1무선모뎀(310)과 RS232C 단자를 인터페이스로 하여 결합되어 있는 마이컴 독립제어반(320)과; 상기 마이컴 독립제어반(320)에 의해 염소투입 작동이 원격제어되도록 결합된 염소투입장치(340)와; 상기 마이컴 독립제어반(320)에 의해 개폐 작동이 원격제어되도록 각종 배관 및 소정 위치에 설치된 급수/배수용 전동밸브와; 상기 마이컴 독립제어반(320)에게 신호값의 형태로 수질에 관한 제반 측정 정보를 입력하도록 결합된 복수개의 수량 또는 수질 측정용 센서부(330)와; 상기 제1무선모뎀(310)에 결합된 무선모뎀용 안테나(311)와; 상기 마이컴 독립제어반(320)의 전원공급부에 발전 전력을 공급하도록 결합된 솔라셀(태양열 발전장치)과 같은 자가발전장치(360)와; 상기 마이컴 독립제어반(320)에 의해 블루투스 통신을 수행하도록 결합된 제1블루투스모듈(350)을 포함한다.
특히, 마이컴 독립제어반(320)의 기본 구성은 동일 출원인에 의해 대한민국 2005년 1월 31일자 특허출원 제8634호에 개시되어 있으므로, 그의 상세한 기본 구성에 대한 설명은 생략된다. 다만, 본 발명에서 사용한 마이컴 독립제어반(320)은 제1무선모뎀(310)과의 내부 데이터 송수신을 위한 RS232C단자와 같은 인터페이스를 더 포함하고 있는 것이 특징이다. 즉, 제1무선모뎀(310)은 상기 인터페이스를 통해 각각의 저수조(301) 측의 마이컴 독립제어반(320)과 연동하도록 결합된다.
한편, 통합관리자(401) 측에는 서버급 또는 일반 개인컴퓨터 단말 등의 컴퓨터단말(410)과, 그러한 컴퓨터단말(410)에 통상의 통신기술로 결합된 제2무선모뎀(420)과, 컴퓨터단말(410)에 의해 제어되어 일반 인터넷 통신을 수행하는 인터넷모듈(430)과, 컴퓨터단말(410)에 의해 상기 마이컴 독립제어반(320)의 제1블루투스모듈(350)에 대응하여 블루투스 통신을 수행하도록 제2블루투스모듈(440)이 결합되어 있다.
각각의 저수조(301) 측의 마이컴 독립제어반(320)에 결합된 제1무선모뎀 (310)은 통상의 이동통신망(500)에 결합되어 있는 소정의 모바일운영시스템(501)(예 : 지능망시스템)과 인터넷운영시스템(502)을 포함한 이동통신사(503)(예 : 대한민국의 경우, SK텔레콤, KT, KTF 등)를 통해서 통합관리자(401) 측의 컴퓨터단말(410)에 결합된 제2무선모뎀(420)을 통해 소정의 모니터링 및 원격제어용 신호값을 포함한 문자메시지를 상호 교환하도록 결합되어 있다.
여기서, 원격제어용 신호값(예 : 데이터 형식의 원격제어정보)은 각각의 급수/배수용 전동밸브의 구동신호와, 수질제어를 위한 염소투입장치(340)의 구동신호 및, 솔라셀 등의 자가발전장치(360)의 배터리 전환신호값, 자동/수동 작동 명령값 등을 포함한다.
또한, 모니터링용 신호값(예 : 데이터 형식의 모니터링정보)은 센서부(330)(염소, 탁도, 온도, 전기전도도, PH 등) 출력값과, 각각의 급수/배수용 전동밸브의 동작신호값과, 자가발전장치(360)의 충전상태값, 자동/수동 상태값 등을 포함한다.
모바일운영시스템(501)은 이동통신사(503)에 미리 구축되어 있는 통상의 지능망시스템, 단문자 메시지를 이용한 데이터통신시스템 등을 의미한다.
각 저수조(301)와 통합관리자(401)간의 통합관리를 위해 아래와 같은 세 가지 방식으로 통신을 수행한다.
첫 번째로, 모바일운영시스템(501)이 단독으로 중재자의 역할을 하여 제1무선모뎀(310)과 제2무선모뎀(420)간 통신을 수행하는 무선모뎀 방식이다.
예컨대, 모니터링을 위한 프로세스로서, 제1무선모뎀(310)은 이동통신망 (500)을 통해 이동통신사(503)의 모바일운영시스템(501)에 접속한다. 제1무선모뎀(310)은 마이컴 독립제어반(320)의 모니터링용 신호값을 모바일운영시스템(501)에게 전달한다. 모바일운영시스템(501)은 상기 전달받은 모니터링용 신호값을 제2무선모뎀(420)을 통해 통합관리자의 컴퓨터단말(410)로 전달한다.
원격제어를 위한 프로세스로서, 제2무선모뎀(420)은 이동통신망(500)을 통해 모바일운영시스템(501)에 접속한 후, 통합관리자의 컴퓨터단말(410)의 원격제어용 신호값을 모바일운영시스템(501)에게 전달한다. 모바일운영시스템(501)은 상기 전달받은 원격제어용 신호값을 이동통신망(500)을 통해 제1무선모뎀(310)에게 전달함으로써, 결국 마이컴 독립제어반(320)이 원격제어용 신호값을 전달받게 된다.
이를 위해, 모바일운영시스템(501)은 제1무선모뎀(310)의 모뎀고유번호, 제2무선모뎀(420)의 모뎀고유번호, SMS메시지 전송을 위해 제1무선모뎀(310)을 호출할 수 있는 고정무선번호와, 제2무선모뎀(420)을 호출할 수 있는 다른 고정무선번호 등을 미리 기록 관리하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 모바일운영시스템(501)은 해당 제1무선모뎀(310)과 제2무선모뎀(420)간 문자메시지 전송 어플리케이션, 호접속 및 에러처리 어플리케이션 등을 메모리에 기록 저장하고, 시스템의 프로세서에 의해 상기 메모리의 각종 어플리케이션을 실행하도록 되어 있다.
모바일운영시스템(501)은 단독으로 중개자의 역할을 담당하고, 모바일운영시스템(501)에 접속된 각각의 제1무선모뎀(310)과 제2무선모뎀(420)은 해당 마이컴 독립제어반(320)과 통합관리자(401) 측의 컴퓨터단말(410) 사이에서 SMS(Short Message Service) 형식의 문자메시지와 데이터 서비스의 형식으로 상기 통신데이터 를 상호 전달한다.
이때, 제1무선모뎀(310)과 제2무선모뎀(420)은 해당 이동통신망(500)을 통하여 9.6Kbps의 전송속도를 갖는 해당 데이터 서비스 방식에 적합한 기술 규격을 갖는 통상의 제품이므로, 그들의 상세한 하드웨어 및 소프트웨어적 구성 내용은 본 발명의 상세한 설명에서는 생략된다.
예컨대, 통합관리자가 특정의 저수조(301)를 원격제어하기 위해서는, 통합관리자의 제2무선모뎀(420)을 이용하여 각각의 저수조(301)에 비치된 제1무선모뎀(310)의 고정무선번호를 호출하여 제어대상의 저수조(301)를 선정한다. 이에 상응하여, 저수조(301)의 마이컴 독립제어반(320)은 제1무선모뎀(310)의 링신호를 검출하여 제어대상임을 확인하고, 상기 제1, 제2무선모뎀(310, 420)간에 통신이 이루어져 해당 저수조(301)의 모니터링 또는 원격제어가 수행된다.
두 번째로, 모바일운영시스템(501)이 인터넷운영시스템(502)과 연동하여, 제1무선모뎀(310)과 인터넷모듈(430)간 통신을 수행하는 하이브리드 방식(무선모뎀과 인터넷 병행방식)이다.
이 경우, 모니터링을 위한 프로세스로서, 제1무선모뎀(310)은 이동통신망(500)을 통해 이동통신사(503)의 모바일운영시스템(501)에 접속한다. 제1무선모뎀(310)은 마이컴 독립제어반(320)의 모니터링용 신호값을 모바일운영시스템(501)에게 전달한다. 모바일운영시스템(501)은 상기 전달받은 모니터링용 신호값을 통상의 인터넷망(도시 안됨)에 각각 접속된 이동통신사(503)의 인터넷운영시스템 (502)과 해당 통합관리자의 인터넷모듈(430)을 통해서 통합관리자의 컴퓨터단말(410)로 전달한다.
원격제어를 위한 프로세스로서, 통합관리자의 인터넷모듈(430)은 인터넷망을 통해 이동통신사(503)의 인터넷운영시스템(502)에 접속한 후, 통합관리자의 컴퓨터단말(410)의 원격제어용 신호값을 인터넷운영시스템(502) 전달한다. 인터넷운영시스템(502)은 상기 원격제어용 신호값을 모바일운영시스템(501)에게 전달하여, 모바일운영시스템(501)으로 하여금 상기 전달받은 원격제어용 신호값을 제1무선모뎀(310)에게 전달케 함으로써, 결국 마이컴 독립제어반(320)이 원격제어용 신호값을 전달받게 된다.
이를 위해, 모바일운영시스템(501)은 제1무선모뎀(310)의 모뎀고유번호, 제2무선모뎀(420)의 모뎀고유번호, SMS메시지 전송을 위해 제1무선모뎀(310)을 호출할 수 있는 고정무선번호와, 인터넷운영시스템(502)으로의 연동에 필요한 제반 데이터와, 인터넷모듈(430)의 유동 또는 고정 IP 주소값 등을 미리 기록 관리하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 모바일운영시스템(501)은 해당 제1무선모뎀(310)과 인터넷모듈(430)간 문자메시지 전송 어플리케이션, 호접속 및 에러처리 어플리케이션, 인터넷 데이터 변환 어플리케이션 등을 메모리에 기록 저장하고, 시스템의 프로세서에 의해 상기 메모리의 각종 어플리케이션을 실행하도록 되어 있다.
모바일운영시스템(501)과 인터넷운영시스템(502)은 계통적으로 연동되는 중개자의 역할을 담당한다.
통합관리자가 특정의 저수조(301)를 원격제어하기 위해서는, 통합관리자의 컴퓨터단말(410)에 접속된 인터넷모듈(430)을 이용하여 각각의 저수조(301)에 비치된 제1무선모뎀(310)의 고정무선번호를 호출하여 제어대상의 저수조(301)를 선정한다. 이에 상응하여, 저수조(301)의 마이컴 독립제어반(320)은 제1무선모뎀(310)의 링신호를 검출하여 제어대상임을 확인하고, 상기 제1무선모뎀(310)과 인터넷모듈(430)간에 통신이 이루어져 해당 저수조(301)의 모니터링 또는 원격제어가 수행된다.
세 번째로, 저수조(301)와 현장 저수조 관리자가 통상의 블루투스통신범위 내(수 Km 이내)에 각각 설치되는 경우의 통신 방식이 존재한다.
블루투스 통신규격은 혁신적으로 저전력 소모 회로 구성이 가능한 효과를 본 발명에게 제공할 수 있다.
마이컴 독립제어반(320)에 결합된 제1블루투스모듈(350)은 통합관리자(401)의 컴퓨터단말(410) 또는 현장 저수조 관리자의 컴퓨터단말(401') 중 어느 하나에 구비된 제2블루투스모듈(440, 440')과 블루투스통신을 수행하여 모니터링 및 원격 제어용 신호값을 상호 전송하게 된다.
여기서, 컴퓨터단말(410, 401') 각각은 통상의 PC-블루투스모듈간 인터페이스를 통해 제2블루투스모듈(440')과 결합되어 블루투스통신을 수행하도록 되어 있어서 회로 확장 및 구성이 비교적 용이한 특징을 갖는다.
도 3에 도시한 바와 같이, 마이컴 독립제어반은 제1무선모뎀에서 그의 고정무선번호로 걸려온 링신호를 일종의 조건값인 무선모뎀 인터럽트로 판단한다.
마이컴 독립제어반은 무선모뎀 인터럽트의 유무를 체크하는 인터럽트 체크 단계를 수행한다(S10).
제1동작 단계에 해당하는 것으로서, 무선모뎀 인터럽트가 있는 경우, 상기 원격제어용 신호값 또는 상기 모니터링용 신호값에 상응하게 원격제어 동작스위치 및 센서값 입력 동작을 수행하고(S11), 인터럽트가 없는 경우, 현장 저수조 관리자의 조작에 상응하게 제어반 동작스위치 및 센서값 입력 동작을 수행한다(S12).
이후, 마이컴 독립제어반은 현장 저수조 관리자의 조작에 의해 입력된 것 또는 상기 원격제어용 신호값을 통해 입력된 것 중에서 자동/수동 작동 명령값의 유무를 체크하는 명령값 체크 단계를 수행한다(S20).
명령값 체크 단계의 결과, 자동/수동 작동 명령값의 유무에 상응하게 저수조 내의 수질 및 수량을 자동제어 작동을 수행하거나(S21), 수질 및 수량을 수동제어 작동을 수행한다(S22).
이후, 마이컴 독립제어반은 수질 및 수량의 해당 제어작동 결과를 LCD 표시장치를 통해 출력하는 출력 단계를 수행한다(S30).
이를 위해서, 본 발명의 마이컴 독립제어반은 솔라셀을 이용한 충전회로와 같은 자가발전장치와, 무선모뎀 통신 인터페이스와, 센서값 측정회로와, 급배수 제어회로와, LCD 표시장치와, 제1블루투스모듈을 구비한 특징을 갖는다.
솔라셀을 이용한 충전회로와 같은 자가발전장치는 반영구적인 독립전원을 확보하기 위한 방법으로 솔라셀의 출력전압을 2개의 배터리에 충전하는 방식을 채택하고 있다. 한 개의 배터리는 충전모드 상태로 있고 다른 한 개의 배터리는 전원 모드 상태로 있게 된다. 마이컴 독립제어반에서 전원모드 상태의 배터리 전압을 측정하여 직류 12V(DC) 전압 미만인 경우에는 충전모드로 릴레이 접점을 자동적으로 전환시킨다.
무선모뎀 통신 인터페이스는 이동통신용 제1무선모뎀과 마이컴 독립제어반의 제어보드간 인터페이스를 위하여 RS232C 단자 및 해당 기술 규격의 칩셋을 사용한다.
센서값 측정회로는 마이컴 독립제어반(310)의 메인보드에 전자회로적으로 결합된 것으로서, 센서부(330)(도 2 참조)의 아날로그 출력값을 측정하기 위한 신호처리부를 의미한다. 센서값 측정회로는 OP앰프를 이용하고 마이컴과 인터페이스를 위하여 12 비트 D/A 컨버터를 사용한다.
급배수 제어회로는 수량목표값에 추종할 수 있도록 릴레이를 이용하여 급수용 전동밸브를 개폐시키도록 되어 있다. 특히, 배수조작스위치에 의하여 릴레이가 구동되어 배수용 전동밸브를 개폐시키도록 되어 있다. 저수조의 최대값에 수고가 도달하였을 경우, 해당 릴레이가 구동되어 배수용 전동밸브를 동작시킨다.
LCD 표시장치는 마이컴 독립제어반의 각종 동작 스위치 조작 및 상태값을 표시하기 위한 방법으로 LCD를 이용하고 인터페이스를 위하여 RS232C 인터페이스를 이용한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관 제 운영시스템 및 운영방법은 유선과 무선을 융합한 시스템으로서 이동통신망을 이용하여 산간벽지 또는 도서지역으로서 통신이 불편한 곳에 위치한 복수개의 저수조들을 효율적으로 관리 및 유지보수 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템 및 운영방법은 AM 또는 FM방식의 통신에 비해 혁신적으로 저전력 소모 회로 구성이 가능한 블루투스와 같은 근거리 통신망을 이용한 통신방식을 더 채택함에 따라, 현장 저수조 관리자의 편의성을 도모하고, 회로 구성이 간편한 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 복수개의 저수조(301)를 통합관리자(401) 측에서 통합관리하기 위한 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템에 있어서,
    상기 저수조(301) 측에는 소정의 모니터링 및 원격제어용 신호값을 포함한 문자메시지를 제2무선모뎀(420)과 상호 교환하도록 결합된 상기 제1무선모뎀(310)과;
    상기 제1무선모뎀(310)과 RS232C 단자를 인터페이스로 하여 결합되어 있는 마이컴 독립제어반(320)과;
    상기 마이컴 독립제어반(320)에 의해 염소투입 작동이 원격제어되도록 결합된 염소투입장치(340)와;
    상기 마이컴 독립제어반(320)에 의해 개폐 작동이 원격제어되도록 각종 배관 및 소정 위치에 설치된 급수/배수용 전동밸브와; 상기 마이컴 독립제어반(320)에게 신호값의 형태로 수질에 관한 제반 측정 정보를 입력하도록 결합된 복수개의 센서부(330)와;
    상기 제1무선모뎀(310)에 결합된 무선모뎀용 안테나(311)와;
    상기 마이컴 독립제어반(320)의 전원공급부에 발전 전력을 공급하도록 결합된 자가발전장치(360)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이컴 독립제어반(320)에 의해 블루투스 통신을 수행하도록 결합된 제1블루투스모듈(350)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링 및 원격제어용 신호값 중에서,
    모니터링용 신호값은 복수개의 센서부(330)(여기서, 센서부는 적어도 염소, 탁도, 온도, 전기전도도, PH 중 하나를 포함함) 출력값과, 상기 각각의 급수/배수용 전동밸브의 동작신호값과, 상기 자가발전장치(360)의 충전상태값, 자동/수동 상태값을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링 및 원격제어용 신호값 중에서,
    원격제어용 신호값은 각각의 급수/배수용 전동밸브의 구동신호와, 수질제어를 위한 상기 염소투입장치(340)의 구동신호 및, 상기 자가발전장치(360)의 배터리 전환신호값, 자동/수동 작동 명령값을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 통합관리자(401) 측에는 상기 제2무선모뎀(420)이 결합된 컴퓨터단말(410)이 구비되어 있되, 모바일운영시스템(501)이 단독으로 중재자의 역할을 하여 상기 제1무선모뎀(310)과 상기 제2무선모뎀(420)간 통신을 수행하도록, 상기 제1무선모뎀(310)과 상기 제2무선모뎀(420)이 각각의 고정무선번호로 식별 가능하게 이동통신망(500)에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통합관리자(401) 측에는 상기 제2무선모뎀(420)이 결합된 컴퓨터단말(410)이 구비되어 있되, 상기 컴퓨터단말(410)에 의해 제어되어 일반 인터넷 통신을 수행하는 인터넷모듈(430)을 더 포함함에 따라서, 상기 모바일운영시스템(501)이 인터넷운영시스템(502)과 연동하여, 상기 제1무선모뎀(310)과 상기 제2무선모뎀(420)간 통신 및 상기 제1무선모뎀(310)과 상기 인터넷모듈(430)간 통신을 병행하는 하이브리드 방식(무선모뎀과 인터넷 병행방식)에 의해, 상기 마이컴 독립제어반 (320)이 상기 컴퓨터단말(410)에 통신 가능하도록 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템.
  7. 삭제
  8. 복수개의 저수조를 통합관리자 측에서 통합관리하기 위한 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템의 운영방법에 있어서,
    상기 저수조 각각에 설치된 마이컴 독립제어반은,
    무선모뎀 인터럽트의 유무를 체크하는 인터럽트 체크 단계(S10)와;
    상기 인터럽트 체크 단계의 무선모뎀 인터럽트 유무에 따라, 원격제어용 신호값 또는 모니터링용 신호값에 상응하게 원격제어 동작스위치 및 센서값 입력 동작과 현장 저수조 관리자의 조작에 상응하게 제어반 동작스위치 및 센서값 입력 동작 중 어느 하나를 수행하는 제1동작 단계(S11, S12)와;
    자동/수동 작동 명령값의 유무를 체크하는 명령값 체크 단계(S20)와;
    상기 명령값 체크 단계의 자동/수동 작동 명령값 유무에 상응하게 저수조 내의 수질 및 수량을 자동제어 작동 또는 수질 및 수량을 수동제어 작동 중 어느 하나를 수행하는 제2동작 단계(S21, S22)와;
    상기 제1, 제2동작 단계에 대응하여 수질 및 수량에 관한 해당 제어작동 결과를 LCD 표시장치를 통해 출력하는 출력 단계(S30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 간이상수도 통합관제 운영시스템의 운영방법.
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