KR100803700B1 - 우수토실 감시경보시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수토실 월류여부를 감시하고 이를 이동통신중계기를 이용하여 하수처리장 중앙제어장치로 전송하여 우수토실의 월류여부를 실시간으로 감시할 수 있는 우수토실 감시경보시스템에 관한 것으로 우수토실 내부에 설치되어 우수토실 월류여부를 감지하는 센서가 구비된 초음파 수위계와 상기 초음파 수위계로부터 전용선을 통해 신호를 전송받아 처리하고 송신하는 통신제어장치를 포함하여 구성된 우수토실 감시장치와, 상기 우수토실 감시장치에서 송신된 신호를 중계하는 이동통신중계기와, 상기 이동통신중계기로부터 신호를 전송받아 월류된 우수토실에 대한 정보를 처리하고 경고하는 월류경보장치를 포함하여 구성되는 우수토실 감시경보시스템을 제공한다.
우수토실 월류여부를 감시하고 이를 이동통신중계기를 이용하여 월류경보장치로 전송하여 우수토실의 월류여부를 실시간으로 감시함으로써 월류된 우수토실의 퇴적 고형물을 신속히 제거할 수 있어 하천의 오염을 방지할 수 있고, 하수처리장 유입수를 원활하게 확보할 수 있으며, 우수토실의 유지관리비용을 절감시킬 수 있다. 또한, 차도상에서 맨홀의 뚜껑을 열고 육안으로 월류여부를 확인하는 기존의 방식에서 문제가 되었던 교통안전사고의 발생을 예방할 수 있다.
Figure R1020060064848
우수토실, 월류웨어, 무선, 경보, 감시, 이동통신

Description

우수토실 감시경보시스템{MONITORING ALERT SYSTEM OF A ROOM FOR EXHAUST RAIN WATER}
도 1은 합류식 관거의 우수토실을 도시한 도면.
도 2는 합류식 관거의 우수토실에 본 발명의 바람직한 실시예를 적용시킨 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우수토실 감시경보시스템을 설명하기 위해 제시된 전체 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우수토실 감시경보시스템의 구성인 월류경보장치의 중앙제어부내에서의 우수토실 수위계측정보가 처리되는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 우수토실 11 : 합류관
12 : 차집관거 연결관 13 : 월류웨어
14 : 방류관 15 : 맨홀
100 : 우수토실 감시장치 110 : 초음파 수위계
111 : 센서 112 : 전용선
120 : 통신제어장치 121 : 수신부
122 : 전원 공급부 123 : 제어부
124 : 무선송신부 125 : 무선송신부 안테나
200 : 이동통신중계기 300 : 월류경보장치
310 : 무선수신부 320 : 무선수신부 안테나
330 : 중앙제어부 340 : 운영프로그램
350 : 데이터저장부 360 : 출력부
370 : 경고부
본 발명은 우수토실 월류여부를 감시하고 이를 이동통신중계기를 이용하여 월류경보장치로 전송하여 우수토실의 월류여부를 실시간으로 감시할 수 있는 우수토실 감시경보시스템에 관한 것이다.
일반적으로 하수는 가정 또는 사업장에서 발생된 오수와 자연강우에 의한 우수로 구분할 수 있다. 하수관거는 그 배출방법에 따라 오수와 우수를 별개의 하수관거에 의하여 배출하는 분류식 관거와 오수와 우수를 동일 하수관거로 배출하는 합류식 관거로 구분된다.
신도시를 제외한 기존의 많은 도시의 하수관거는 합류식 관거로 되어있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 합류식 관거에서는 평상시에 오수와 우수가 합류관(11)으로 유입되고, 우수토실(10)을 지나 차집관거 연결관(12)을 통해 차집관거로 유입되며, 최종적으로 하수처리장으로 유입된다. 그러나 우천시에는 우수토실(10)로 유입되는 하수의 양이 증가하게 된다. 이때, 평상시 하수량의 2~3배에 달하는 하수가 우수토실(10)로 유입되는 정도에 이르게 되면 우수토실(10)로 유입된 하수는 원류웨어(13)를 통해 월류되어 방류관(14)을 따라 그대로 하천으로 방류된다. 우천시 대량의 하수를 하수처리장으로 보내 처리하게 되면 하수처리장의 건설비와 유지관리비가 증가하게 되고, 대구경의 관거가 요구되기에 합류식 관거에서는 상기와 같은 우수토실(10)의 사용이 필수적이다.
그런데 우수토실(10)을 지나 차집관거로 유입되는 하수가 평상시 하수량의 2~3배까지만 허용되도록 하기 위해서는 월류웨어(13)의 높이는 낮을 수 밖에 없다. 따라서 우수토실(10)내에 고형물이 퇴적되면 평상시에도 하수가 월류하여 하천으로 방류되므로 하천오염의 원인이 되었으며, 상대적으로 차집관거를 통해 하수처리장으로 유입되는 하수의 양이 감소하게 되는 문제점이 있었다.
이와 관련하여 종래에는 우수토실(10)내에 아무런 감시장치가 없었기 때문에 우수토실 월류웨어(13)에서 하수가 비정상적으로 월류되는 상황을 감시할 수 없었고, 단지 청소인력을 통해 우수토실(10)을 주기적으로 점검하는 방법이 사용되었으나 이는 일일이 차도상에서 맨홀(15)의 뚜껑을 열고 손전등을 사용하여 육안으로 월류여부를 확인하는 방식으로서 월류여부를 정확히 파악하는데 있어서 한계가 있 었고, 교통안전사고의 위험이 있었으며, 많은 인력의 사용으로 인해 많은 유지관리비용이 소요되었다.
따라서. 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 평상시 우수토실의 월류여부를 감시경보할 수 있도록 우수토실에 우수토실 감시장치를 설치하고 상기 우수토실 감시장치와 하수처리장에 설치된 월류경보장치를 이동통신중계기를 통해 무선으로 연결함으로써 실시간으로 우수토실의 월류여부를 감시하고 월류된 우수토실 근처에서 현장 순회중인 현장 관리자의 이동통신단말기로 연락을 하거나 현장으로 현장 관리자를 파견하여 퇴적 고형물을 제거함으로써 우수토실을 효과적으로 유지관리할 수 있는 우수토실 감시경보시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술된 본 발명의 목적은 우수토실 내부에 설치되어 우수토실 월류여부를 감지하는 센서가 구비된 초음파 수위계와 상기 초음파 수위계로부터 전용선을 통해 신호를 전송받아 처리하고 송신하는 통신제어장치를 포함하여 구성된 우수토실 감시장치와, 상기 우수토실 감시장치에서 송신된 신호를 중계하는 이동통신중계기와, 상기 이동통신중계기로부터 신호를 전송받아 월류된 우수토실에 대한 정보를 처리하고 경고하는 월류경보장치를 포함하여 구성되는 우수토실 감시경보시스템을 제공 함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면 상기 통신제어장치는 상기 초음파 수위계로부터 전용선을 통해 전송된 신호를 수신하는 수신부와, 상기 수신부에서 수신된 신호를 처리하는 제어부와, 상기 제어부에서 처리된 신호를 송신하는 무선송신부와, 상기 수신부, 제어부 및 무선송신부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면 상기 월류경보장치는 이동통신중계기로부터 신호를 전송받는 무선수신부와, 전송받은 신호를 이용하여 각 우수토실의 수위관련 정보를 수집,가공하여 이를 분석한 후 오염부하량을 예측하는 운영프로그램이 내장된 중앙제어부와, 상기 분석된 정보 및 상황을 판단하기 위한 기준 정보 등을 저장하였다가 필요할 경우 이를 출력하여 활용할 수 있도록 하는 데이터저장부와, 상기 분석된 각종 정보를 토대로 월류된 우수토실의 위치와 번호 등을 사용자가 필요로 하는 매체로 출력하는 출력부와, 월류된 우수토실이 있는 경우 경고음이 울리고 경고등이 켜지는 경고부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 우수토실 감시경보시스템을 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 합류식 관거의 우수토실에 본 발명의 바람직한 실시예를 적용시킨 도면, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우수토실 감시경보시스템을 설명하기 위해 제시된 전체 구성도이다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 우수토실 감시경보시스템은 크게 우수토실 감시장치(100), 이동통신중계기(200), 월류경보장치(300)로 이루어진다.
상기 우수토실 감시장치(100)는 초음파 수위계(110)와 통신제어장치(120)로 이루어진다.
상기 초음파 수위계(110)는 우수토실(10) 내부에 설치되고, 수위를 감지하는 센서(111)가 구비되어 있으며, 방수형으로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 통신제어장치(120)는 맨홀(15) 내부에 설치되고, 상기 초음파 수위계(110)로부터 전용선(112)을 통해 전송된 신호를 수신하는 수신부(121)와, 상기 수신부(121)에서 수신된 신호를 처리하는 제어부(123)와, 상기 제어부(123)에서 처리된 신호를 송신하는 무선송신부(124)와, 상기 수신부(121), 제어부(123) 및 무선송신부(124)에 전원을 공급하는 전원 공급부(122)로 이루어지고, 방수형으로 제작되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 전원 공급부(122)에는 최소 6개월 이상 사용가능한 내장형 밧데리가 사용되는 것이 바람직하고, 상기 제어부(123)는 상기 밧데리의 전력소모를 줄이기 위해 센서(111)로부터 감지된 우수토실 수위가 일정수위 이상일 경우에만 상기 무선송신부(124)를 통해 신호를 송신하도록 구성된다.
상기 이동통신중계기(200)는 통상적으로 송신장치에서 발생되어 기지국이나 중계국을 경유하여 전송된 CDMA신호를 수신하여 증폭처리하고 수신장치로 전송하도록 하는 기술적 구성으로 이루어진 중계기의 통신기능을 이용한 것으로서, 일반적인 이동통신중계기의 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
상기 월류경보장치(300)는 이동통신중계기(200)로부터 신호를 전송받는 무선수신부(310)와, 전송받은 신호를 이용하여 각 우수토실(10)의 수위관련 정보를 수집,가공하여 이를 분석한 후 오염부하량을 예측하는 운영프로그램(340)이 내장된 중앙제어부(330)와, 상기 분석된 정보 및 상황을 판단하기 위한 기준 정보 등을 저장하였다가 필요할 경우 이를 출력하여 활용할 수 있도록 하는 데이터저장부(350)와, 상기 분석된 각종 정보를 토대로 월류된 우수토실(10)의 위치와 번호 등을 사용자가 필요로 하는 매체로 출력하는 출력부(360)와, 월류된 우수토실(10)이 있는 경우 경고음이 울리고 경고등이 켜지는 경고부(370)로 이루어진다.
이때, 상기 월류경보장치(300)는 외부매체와의 다중접속 기능과 프로그램 다운로드 기능을 구비되도록 구성되고, 상기 운영프로그램(340)은 감지된 월류량에 대한 정보, 초기우수월류량 측정치에 대한 정보, 기타 운영정보 등을 실시간으로 제공하고, 다양한 인터페이스 기능을 제공한다. 또한, 상기 운영프로그램(340)에는 임베디드형 DBMS(Data Base Management system)가 탑재되어 월류량 데이터의 효과적인 관리가 이루어진다.
이어 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우수토실 감시경보시스템의 작용을 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 각 지역의 우수토실(10)에 설치된 초음파 수위계(110)의 센서(111)에 의해 우수토실(10)의 수위가 감지되고, 감지 신호는 전용선을 통해 통신제어장치(120)의 수신부(121)로 전송된다. 상기 통신제어장치(120)의 수신부(121)로 전송된 감지 신호는 제어부(123)로 보내지고, 상기 제어부(123) 에서는 감지 신호를 처리하여 감지된 우수토실 수위가 일정수위 이상일 경우에만 무선송신부(124)로 전달한다. 상기 무선송신부(124)로 전달된 감지 신호는 무선송신부 안테나(125)를 통해 이동통신중계기(200)로 송신되고, 상기 이동통신중계기(200)는 감지 신호를 월류경보장치(300)로 전송한다. 상기 월류경보장치(300)의 무선수신부(310)에 부착된 무선수신부 안테나(320)를 통해 수신된 감지 신호는 중앙제어부(330)로 보내진다. 상기 중앙제어부(330)에서는 감지 신호로서 전달된 우수토실(10) 수위를 분석하고, 데이터저장부(350)에 미리 입력되어 있는 월류수위와 비교한 후 우수토실(10)의 번호, 수위, 시각 등을 출력부(360)를 통해 나타낸다. 이때, 월류수위를 넘은 우수토실(10)이 있는 경우 상기 출력부(360)에 월류된 우수토실(10)이 부각되어 나타나고, 경고부(370)를 통해 경고등이 점등됨과 동시에 경고음이 출력된다. 이 경우 중앙 관리자는 월류된 우수토실(10) 근처에서 현장 순회중인 현장 관리자의 이동통신단말기로 연락을 하거나 현장으로 현장 관리자를 파견하여 퇴적 고형물을 제거함으로써 우수토실(10)을 효과적으로 유지관리하게 된다.
도 4는 상기 중앙제어부 내에서의 우수토실 수위계측정보가 처리되는 과정을 나타낸 것이다. 이를 설명하면,
먼저 시스템의 가동이 시작되면 중앙제어부(330)는 우수토실 감시장치(100)로부터의 송신된 우수토실 수위계측정보(L)를 감시한다.(L1 단계);
다음으로 우수토실 감시장치로부터의 우수토실 수위계측정보(L)가 입력되면(L2 단계);
우선 입력된 우수토실 수위계측정보(우수토실 번호, 수위, 시각 등)를 데이 터 저장부(330)에 저장하고(L3 단계);
데이터 저장부(330)에 이미 입력되어 있는 월류수위와 비교하여 입력된 수위가 월류수위에 이르렀는지를 점검한 후(L4 단계);
입력된 수위가 월류수위에 달하지 못하였을 경우 계속 우수토실 수위계측정보(L)를 감시하는 단계로 이동하고 만일 월류수위에 이르렀음이 확인되면 경고부를 통해 경고등을 점등하고 경고음을 출력한다.(L5 단계)
또한, 경고부(370)를 통해 경고등을 점등하고 경고음을 출력한 후에는 해당 우수토실 수위계측정보(L) 및 우수토실 유지관리 상황을 데이터 저장부(350)에 저장하고, 계속 우수토실 수위계측정보(L)를 감시하는 단계로 이동한다.(L6)
이상과 같이 구성되고 작용되는 우수토실 감시경보시스템은 신속하고 효과적으로 우수토실(10)이 유지관리될 수 있도록 하수처리장 중앙제어시스템과 연결되어 설치되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 우수토실 감시경보시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
우수토실 월류여부를 감시하고 이를 이동통신중계기를 이용하여 월류경보장치로 전송하여 우수토실의 월류여부를 실시간으로 감시함으로써 월류된 우수토실의 퇴적 고형물을 신속히 제거할 수 있어 하천의 오염을 방지할 수 있고, 하수처리장 유입 수를 원활하게 확보할 수 있으며, 우수토실의 유지관리비용을 절감시킬 수 있다. 또한, 차도상에서 맨홀의 뚜껑을 열고 육안으로 월류여부를 확인하는 기존의 방식에서 문제가 되었던 교통안전사고의 발생을 예방할 수 있다.

Claims (3)

  1. 우수토실 내부에 설치되어 우수토실 월류여부를 감지하는 센서가 구비된 초음파 수위계와 상기 초음파 수위계로부터 전용선을 통해 신호를 전송받아 처리하고 송신하는 통신제어장치를 포함하여 구성된 우수토실 감시장치;
    상기 우수토실 감시장치에서 송신된 신호를 중계하는 이동통신중계기; 및,
    상기 이동통신중계기로부터 신호를 전송받아 월류된 우수토실에 대한 정보를 처리하고 경고하는 월류경보장치를 포함하여 구성되는 우수토실 감시경보시스템에있어서,
    상기 통신제어장치는,
    상기 초음파 수위계로부터 전용선을 통해 전송된 신호를 수신하는 수신부와,
    상기 수신부에서 수신된 신호를 처리하는 제어부,
    상기 제어부에서 처리된 신호를 송신하는 무선송신부, 및
    상기 수신부, 제어부 및 무선송신부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성되며,
    상기 전원공급부에는 내장형 밧데리가 사용되고,
    상기 제어부는 상기 밧데리의 전력소모를 줄이기 위해 상기 센서로부터 감지된 우수토실 수위가 일정수위 이상일 경우에만 상기 무선송신부를 통해 신호를 송신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 우수토실 감시경보시스템.
  2. 제 1항에서,
    상기 월류경보장치는,
    이동통신중계기로부터 신호를 전송받는 무선수신부;
    전송받은 신호를 이용하여 각 우수토실의 수위관련 정보를 수집,가공하여 이를 분석한 후 오염부하량을 예측하는 운영프로그램이 내장된 중앙제어부;
    상기 분석된 정보 및 상황을 판단하기 위한 기준 정보 등을 저장하였다가 필요할 경우 이를 출력하여 활용할 수 있도록 하는 데이터저장부;
    상기 분석된 각종 정보를 토대로 월류된 우수토실의 위치와 번호 등을 사용자가 필요로 하는 매체로 출력하는 출력부; 및
    월류된 우수토실이 있는 경우 경고음이 울리고 경고등이 켜지는 경고부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 우수토실 감시경보시스템.
  3. 제 2항에서,
    상기 월류경보장치는 외부매체와의 다중접속기능과 프로그램 다운로드 기능을 구비되도록 구성되고,
    상기 운영프로그램은 감지된 월류량에 대한 정보, 초기우수월류량 측정치에 대한 정보를 실시간으로 제공하며,
    상기 운영프로그램에는 임베디드형 디비엠에스(DBMS: Data Base Management system)가 탑재되는 것을 특징으로 하는 우수토실 감시경보시스템.
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