KR100806255B1

KR100806255B1 - 상수도시설용 통합관리시스템

Info

Publication number: KR100806255B1
Application number: KR1020070100499A
Authority: KR
Inventors: 이명영
Original assignee: (주)서흥이엔지
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2008-02-22

Abstract

본 발명은 상수도시설, 특히 농·어촌 지역의 마을 상수도시설이나 학교 등지에 설치되는 간이 상수도시설을 효과적으로 통합관리하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 데이터 무선통신기능이 부여된 상수도시설의 각 부문으로부터 원격지의 관리자단말장치와 중앙제어실의 통합관리장치로는 물관리와 관련된 다양한 데이터(신호)들이 실시간으로 무선 송신되면서 그 결과들이 주기적으로 취합되어 해당 자치단체의 관리부서에 보고되고, 반대로 관리자단말장치나 중앙제어실의 통합관리장치로부터 상수도시설의 각 부문으로는 수량조절 또는 장치 제어에 관한 제어명령들이 실시간으로 무선 송신됨으로써, 상수도시설의 각 부문의 구동이 이러한 제어명령에 따라 원격제어될 수 있는 상수도시설용 통합관리시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 상수도시설용 통합관리시스템은, 상수도시설의 저수부문을 구성하는 물탱크(또는 배수지)의 현재수위와 저수부문에 대한 외부인의 침입 여부를 감지해 각각 그 결과를 감지신호로 외부에 무선 송신하며 또한 외부로부터 수신된 제어신호에 따라 물탱크의 설정수위를 변경하는 저수측 모니터링 장치와; 상수도시설의 취수부문에 설치하는 장치로서 저수측 모니터링 장치에서 전송된 물탱크의 현재수위에 대한 감지신호를 수신하여 그 수신된 감지신호에 따라 펌프구동용 모터의 작동을 제어하고 또한 모터 이상 여부와 취수부문에 대한 외부인의 침입 여부를 체크해 그 결과를 체크신호로서 외부에 무선 송신하는 취수측 모니터링 장치 와; 체크신호와 감지신호를 수신해 그 결과를 시·청각적인 방식으로 표시하며 또한 물탱크의 설정수위 변경이나 펌프구동용 모터의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 외부로 무선 송신하는 관리자단말장치; 및 체크신호와 감지신호를 저수측 및 취수측 모니터링 장치로부터 직접 수신하거나 관리자단말장치를 통해 간접적으로 수신하고 또한 물탱크의 설정수위 변경이나 펌프구동용 모터의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 생성하며 필요에 따라 관리자단말장치에 소정의 정보(데이터나 신호)를 무선 송신하는 통합관리장치; 및 인터넷망이나 유선전화망 등의 통신망을 통해 통합관리장치로부터 관할구역 내 상수도시설의 물관리정보를 주기적으로 제공받는 자치단체관리장치; 를 포함하여 구성될 수 있다.

통합관리, 상수도시설, 무선 송·수신, 실시간 모니터링, 설정수위 임의변경, 과전류방지, 자동경보, 원격제어, 모터이상확인, 낙뢰보호기능.

Description

상수도시설용 통합관리시스템 {Integrated management system for a small water works}

본 발명은 상수도시설, 특히 농·어촌 지역의 마을 상수도시설 또는 학교 등지의 간이 상수도시설과 같은 소규모 상수도시설을 효과적으로 통합관리할 수 있는 통합관리시스템에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 무선통신기능이 부여된 상수도시설의 각 부문으로부터 관리자단말장치와 중앙제어실의 통합관리장치로는 물관리에 필요한 다양한 데이터들이 무선 송신되고, 반대로 관리자단말장치나 중앙제어실의 통합관리장치로부터 상수도시설의 각 부문으로는 소정의 제어명령이 무선 송신됨으로써, 상수도시설의 각 부문의 구동이 제어명령에 따라 원격제어될 수 있는 소규모 상수도시설용의 통합관리시스템에 관한 것이다.

따라서 본 발명에 의하면 용수(用水)가 저장되는 물탱크의 현재수위에 관한 데이터, 지하관정의 현재수위에 관한 데이터, 펌프구동용 모터의 고장 등에 관한 데이터, 물탱크가 설치된 건물(장옥) 안으로의 외부인 침입 여부에 관한 데이터 등이 관리자단말장치나 중앙제어실의 통합관리장치로 무선 송신되어 실시간으로 모니터링 될 수 있고, 이들 물관리에 관한 정보들은 주기적으로 또는 실시간으로 취합되어 인터넷 망 등을 통해 해당 자치단체의 관리부서에 보고될 수 있다. 한편, 펌 프의 구동시기를 결정하는 물탱크의 최고 및 최저 담수위의 설정변경 또는 펌프구동용 모터의 온/오프 등은, 관리자단말장치나 중앙제어실의 통합관리장치로부터의 제어명령에 따라 원격제어가 가능하다.

일반적으로, 마을 상수도시설이나 간이 상수도시설은 계곡이나 지하심정 등으로부터 적정한 수질의 원수를 필요한 양만큼 취수하는 취수부문과, 취수부문에서 취수한 원수를 물리적·화학적·생물학적인 방법으로 정수하여 임시 저장해 두었다가 최종 수요처로부터 급수(給水)요구가 있을 때 그 요구량만큼 방출하는 저수부문과, 이들 취수부문과 저수부문과 최종 수요처 사이를 연결하는 파이프라인부문 및 취수부문의 전기·전자·기계 요소의 운전제어와 저수부문의 물탱크 수위를 일정하게 조절하는 제어부문으로 구성되어 있다.

대개 이러한 제어부문은 취수부문, 저수부문, 관리자단말장치에 필요한 기능들이 분산된 형태로 구현된다.

그리고 이 같은 취수부문과 저수부문과 제어부문의 유지 및 관리는 전문관리업체에 위탁되어 주기적으로 행해진다.

통상적으로, 상기 취수부문은 수원으로부터 원수를 흡입하는 펌프와, 펌프를 구동하는 모터와, 모래 등의 이물질이 펌프 안으로 흡입되지 않도록 여과하는 스트레이너와, 지하심정으로부터 원수를 취수하는 경우 지하수 수위를 검출하는 수위계측기와, 외부로부터 제어명령을 무선으로 수신하여 그 제어명령에 따라 모터의 구 동을 제어하는 제어수단을 포함한다. 또한, 이 취수부문에는 건물이 지어져 그 안에 전기·전자·기계 요소들이 적당히 배치됨으로써 유지 및 관리의 편리성이 꾀해지고 있다.

이에 대해, 저수부문은 물탱크와, 물탱크 안의 현재 수량을 수위(水位)로 검출하는 수위측정기와, 수위측정기의 검출신호를 상기 취수부문의 제어수단 쪽에 전송하는 무선 송신기를 포함한다.

관리자단말장치는 저수부문의 수위측정기에서 송신된 신호를 수신하여 물탱크의 현재수위에 대한 정보를 관리자에게 통지하는 것이 주기능인데, 그외 기능으로서 예를 들면 취수부문의 펌프의 구동을 원격제어하는 기능이 부가된 경우도 있다. (본 출원인의 선등록 실용신안 제409778호 참조)

그런데 이러한 종래 구성의 상수도시설은, 취수부문의 펌프를 온/오프시키는 설정수위의 설정변경시, 즉 물탱크의 최고 담수위와 최저 담수위의 설정변경시, 물탱크가 설치된 곳까지 사람이 직접 찾아가 수위검출센서의 작동 범위를 재설정해야 주어야 하는 불편함이 있었다.

또한, 낙뢰시 취수부문으로의 전원공급을 차단해 전기·전자 요소를 보호하는 방안이 본 출원인의 선등록 실용신안 제409778호를 통해 제안되기는 했지만, 이러한 전원차단기능이 관리자단말장치를 통해서만 이루어지도록 되어 있어 관리자가 부재 중일 때, 누군가 관리자 대신, 전원을 차단시켜 주어야만 하였다.

또한, 상수도시설의 운영과 관련하여 종래에는 전문지식이 없는 관리자(마을 이장님)가 상수도시설의 각 부문으로부터 수집된 데이터들을 관리자단말장치로 먼저 수신한 후, 그 데이터들의 의미를 파악해 전문가를 부를 필요가 있는 것으로 판단한 경우에야 비로소 위탁관리업체에 전화로 통지하는 방식이었기 때문에 고장 사고 등이 발생한 경우 이에 신속하게 대응하지 못하는 단점이 있었다.

그러므로 상수도시설의 각 부문에 대한 건전성을 체크하여 필요한 조치들을 미리 취함으로써 고장(故障) 등을 미리 방지한다는 개념이 없었다.

본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 물탱크의 최저 및 최고 담수위의 설정 변경을 격지(隔地)에서 마음대로 할 수 있고, 또 전원공급수단으로 클래스Ⅲ 제품을 사용함으로써 낙뢰(落雷)로부터 안정적이며, 무선통신망을 이용한 통합관리시스템의 구축을 통해, 예컨대 수질에 문제가 생겼다든지 상수도시설의 각 부문에 문제가 발생한 경우, 그 같은 사실이 당 기술분야의 전문가인 전문관리업체에 먼저 통보되거나 최소한 관리자(마을 이장)와 동시에 통보되도록 함으로써 전문가에 의한 신속대응이 이루어질 수 있도록 한 통합관리시스템을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 그동안 허술하게 관리되었던 상수도시설의 보안성을 높임으로써, 시설물 훼손이나 파괴 또는 독극물의 투입과 같은 사고에 만전을 기할 수 있도록 한 통합관리시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 물관리 책임이 있는 지방자치단체의 관리부서에 주기적으로 또는 거의 실시간으로 관내 상수도시설의 물관리정보가 보고될 수 있는 통합관리시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 통합관리시스템은, 예컨대 청구항 1에 기재된 바와 같이, 상수도시설의 저수부문과 취수부문에 각각 설치되는 모니터링 장치와, 모니터링 장치와 무선통신하는 관리자단말장치 및 통합관리장치와, 통합관리장치로부터 물관리정보를 주기적으로 혹은 거의 실시간으로 보고받는 자치단체관리장치로 구성될 수 있다.

상수도시설의 저수부문에 설치되는 저수측 모니터링 장치는 물탱크의 현재수위와 물탱크가 설치된 건물 안으로의 외부인의 침입 여부를 감지하여 그 결과를 감지신호의 형태로 외부에 무선 송신하며 관리자단말장치나 통합관리장치로부터의 제어신호에 따라, 바람직하게는 통합관리장치로부터의 제어신호에 따라, 물탱크의 설정수위를 변경하도록 구성될 수 있다.

이에 대해 상수도시설의 취수부문에 설치되는 취수측 모니터링 장치는, 저수측 모니터링 장치에서 발신된 물탱크의 현재수위에 대한 감지신호를 수신하여 그 수신된 감지신호에 따라 취수부문에 설치된 펌프구동용 모터를 제어하고, 또 펌프구동용 모터의 이상 여부와 함께 취수부문에 대한 외부인의 침입 시도 등을 체크하여 그 결과를 체크신호의 형태로 외부에 무선 송신하도록 구성될 수 있다.

또한, 이들 모니터링 장치와 무선 통신하는 관리자단말장치 및 통합관리장치는, 체크신호와 감지신호를 수신해 그 결과를 사람이 인지할 수 있는 시·청각적인 방식으로 표시하고, 물탱크의 설정수위를 변경하기 위한 제어신호나 펌프구동용 모터를 제어하기 위한 제어신호를 생성해 각각 저수측과 취수측 모니터링 장치에 송신하며, 서로 간에도 무선통신이 가능하게 구성될 수 있다.

그러므로 이상과 같이 구성되는 본 발명의 상수도시설용 통합관리시스템에 따르면, 무선통신에 의해 물탱크의 저수량을 자동으로 원격제어할 수 있다.

또한, 상수도시설의 저수부문과 취수부문에 배치된 전기·전자·기계 요소의 이상 여부 및 지하관정의 현재수위를 원격지에서, 예컨대 관리자단말장치나 통합관리장치에서 용이하게 확인할 수 있다.

또한, 관리자가 물탱크로 가지 않고도 원격지에서 물탱크의 현재수위를 모니터링할 수 있다.

또한, 여러 곳의 상수도시설에서 발생한 데이터(정보 또는 신호)들이 전문관리업체의 통합관리장치에 실시간으로 전달될 뿐 아니라 이들 데이터를 기반으로 전문관리업체에서 원격제어가 가능하므로 상수도시설의 유지·관리가 용이하다. 특히, 전문관리업체로부터 물관리정보와 시설관리정보가 지방자치단체의 관리부서에 실시간으로 또는 주기적으로 보고되므로, 지역주민 전체에 대한 안정적인 식수공급 계획과 상수도시설의 확충과 같은 행정사업계획을 효과적으로 세울 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 낙뢰로부터 전기·전자·기계 요소를 보호할 수 있으므로 상수도시설의 유지·관리 비용이 절감될 수 있다.

또한, 보안·감시기능에 의해 시설물 보호 및 주민의 안전을 꾀할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

여기서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 최선으로 설명하기 위해 용어 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 발명은 아래 실시예가 아니라, 특허청구범위에 의해 그 범위가 한정된다.

실시예

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 상수도시설용 통합관리시스템의 관계모형도를 나타낸 것이다.

도면에서 보듯이 각각의 마을 상수도시설과 간이 상수도시설마다, 예컨대 마을 이장과 같은 관리자가 지정되어 있고, 이 관리자측에 관리자단말장치(Ｃ)가 설비되어 있다. 관리자단말장치(Ｃ)는 유·무선 통신망을 통해 전문관리업체의 통합관리장치(Ｄ)와 연결되어 있으며, 또한 본 발명에 따라 상수도시설의 각 부문에 설치되는 모니터링 장치와 관리자단말장치(Ｃ)가 알에프 무선망으로 연결되어 있다.

또한, 이 통합관리장치(Ｄ)는 상수도시설에 대해 행정관리 책임이 있는 지방자치단체 관리부서의 자치단체관리장치(Ｅ)와 인터넷으로 연결되어 있다.

이 같은 구성에 의하면, 각(各) 상수도시설에서 생긴 여러 변동사항, 예컨대 수량변동이나 수질변동 또는 펌프고장 등에 관한 정보(데이터, 신호)가 전문관리업체의 통합관리장치(Ｄ)에 보내지게 되고, 이러한 정보를 기초로 한 전문관리업체의 유지·보수 활동이 각 상수도시설에 대해 행해지게 된다. 한편, 통합관리장치(Ｄ)에는 각(各) 상수도시설의 변동사항 및 그에 따른 전문관리업체의 유지·보수 활동을 기록·보관하는 ＤＢ가 있어 그 ＤＢ에 저장된 데이터가 그대로 혹은 소정 목적에 맞춘 형태로 가공되어 자치단체관리장치(Ｅ)에 전송(보고)된다.

도 2는 본 발명의 통합관리시스템을 구성하는 전문관리업체(또는 관할 자치단체)와 마을 상수도시설의 각(各) 부문 사이에서 일어날 수 있는 데이터 및 제어명령의 교신관계를 나타낸 하나의 계통도이다.

도면에 나타나 있듯이, 하나의 마을 상수도시설은 물탱크를 포함하는 저수부문(Ａ)과, 펌프를 포함하는 취수부문(Ｂ)과, 관리자단말장치(Ｃ)로 구성된다.

상기 저수부문(Ａ)에는, 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이 물탱크의 현재수위를 측정하는 수위레벨센서(110)와, 물탱크가 설치된 건물 안으로의 외부인 침입 여부를 감시하는 침입감지센서(130)와, 필요에 따라 설치되는 구성요소로서 물탱크의 도어나 뚜껑의 개폐 여부를 감지하는 개폐감지센서(120) 및 수질검사센서(160)와, 전기적으로 접속되는 수위레벨센서 및 침입감지센서(또는 개폐감지센서와 수질검사센서까지 포함)로부터의 감지신호가 메인보드(153)의 알에프 모듈(151)을 통해 수신된 때 그 수신된 감지신호를 하기(下記)의 취수측 모니터링 장치나 관리자단말장치나 통합관리장치 중 적어도 어느 한 곳으로 무선(無線) 송신하는 제어부(150) 및 수위레벨센서와 침입감지센서와 제어부에 전원을 공급하는 태양전지모듈(140)로 이루어진 저수측 모니터링 장치(100)가 설치된다.

본 실시예의 경우에 태양전지모듈(140)은 과충전보호회로(143)가 내장된 2차 전지(145)와 태양전지판(141)으로 구성되어 있다.

또한, 제어부(150)에는 물탱크의 설정수위를 필요에 따라 조절할 수 있는 세팅기능이 구현되어 있어, 외부로부터의 제어신호에 따라, 예컨대 설정수위 변경에 관한 소정의 신호에 따라, 물탱크의 설정수위가 변경되도록 구성되어 있다. 이러한 세팅기능은, 산업 전반에 활용되고 있는 리모트컨트롤 기술 또는 그러한 프로그램에 의해 용이하게 달성될 수 있다.

저수측 모니터링 장치(100)를 구성하는 각각의 센서 중 개폐감지센서로는 압력센서나 적외선센서가 사용될 수 있고, 침입감지센서로 광센서가 사용될 수 있다.

또한, 수위레벨센서로는 물탱크 높이(깊이)보다 길이가 짧은 ＰＶＣ 파이프의 길이방향을 따라 다수의 리드센서가 소정 간격으로 배치되고 이 같은 리드센서를 온/오프시키기 위한 자성체가 구비된 링 형태의 플로트를 ＰＶＣ 파이프에 외측에 끼운 그러한 형태의 센서가 사용될 수 있다. 또한, 수위레벨센서로부터 물탱크의 현재수위에 대한 감지신호를 전송받는 제어부(150)에, 예컨대 물탱크의 물 넘침 수위를 설정하여 그 수위를 넘는 감지신호가 제어부에 수신된 경우, 제어부의 알에프 모듈(151)을 통해 물 넘침 경보신호가 외부로 발신되게 할 수도 있다. 또한, 플로트 바닥에 기울기센서를 설치해 물의 파동이 검출되도록 함으로써, 물탱크의 현재수위가 안정상태에서 검출된 수위인지 또는 물탱크 안팎으로 물이 유·출입되 는 중에 검출된 수위인지를 정확하게 판별할 수 있다.

한편, 상기 센서들의 배치나 외형(하드웨어적인 케이스)은 주변 상황에 따라 얼마든지 달라질 수 있고 또한 이 같은 변형이나 변경은 당업자가 자유롭게 실시할 수 있는 부분이므로, 이에 대해서 구체적인 예를 들어 설명하지는 않는다.

센서 이외의 다른 구성요소, 예컨대 제어부(150)와 2차 전지 등은 하나의 케이스 내에 패키징된 유닛 형태로 제공될 수 있다.

또한, 감지신호와 제어명령(신호)의 안정적인 송수신을 위해, 예컨대 개활지 기준으로 3㎞ 이상의 송수신거리를 갖는 안테나요소가 상기 유닛에 접속될 수 있고, 필요하다면 신호증폭기 등이 추가로 더 사용될 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 저수부문(Ａ)에서 하기의 취수부문(Ｂ)으로는 물탱크 측정수위 데이터(①)와 외부인 침입 유무 데이터(⑤)와 수질 데이터(④)가 무선 송신되고, 하기의 통합관리장치(Ｄ)로부터 상기 저수부문으로는 물탱크 설정수위 변경명령(⑦)이 무선 송신된다.

도 4는 본 발명에 따른 통합관리시스템의 구성요소 중, 취수부문(Ｂ)에 설치되는 취수측 모니터링 장치(200)의 개략 구성을 나타낸 모형도이다.

도면에서 보듯이, 취수측 모니터링 장치(200)는, 지하관정 내의 지하수 수위를 측정하는 지하수 수위레벨센서(210)와, 취수부문에 대한 외부인의 침입 여부를 감시하는 침입감지센서(260)와, 펌프구동용 모터의 이상 여부를 판별하기 위한 이상감지수단으로서 모터의 전원공급선에 병렬로 연결하는 전압센서(220) 및 전원공 급선에 직렬로 연결하는 과전류센서(230)와, 펌프구동용 모터를 보호하기 위해 사용된 ＥＯＣＲ(270)과, 무선통신용 알에프 모듈(251) 및 메인보드(253)로 구성된 제어부(250), 그리고 파워 서플라이(240)로 이루어져 있다.

메인보드와 알에프 모듈과 파워 서플라이는, 하나의 케이스에 패키징된 유닛으로 제공되며, 이러한 유닛에는 디스플레이수단이 추가로 제공된다. 따라서 펌프구동용 모터의 가동시간 및 누적시간, 물탱크의 현재수위, 저수측 모니터링 장치의 2차 전지의 전압 등이 디스플레이수단을 통해 표시된다.

또한, 유닛 케이스에는 그 유닛의 전체기능을 초기화하는 버튼, 펌프구동용 모터의 온/오프를 위한 버튼, 물탱크의 설정수위를 변경하는 버튼 등, 다양한 버튼이나 스위치가 배치될 수 있다.

또한, 만일을 대비한 백업용 배터리를 상기 유닛에 제공함으로써 외부로부터 전원공급이 중단된 경우에도 백업용 배터리의 에너지를 사용하여 외부로 에러 메시지가 전송되도록 할 수 있다. 또한, 클래스 Ⅲ 제품의 어댑터를 통해 상기 유닛에 전원이 공급되도록 함으로써, 낙뢰로부터 보호되도록 할 수 있다. 또한, 이 유닛도 체크신호와 제어명령(신호)의 안정적인 송수신을 위해, 예컨대 개활지 기준으로 3㎞ 이상의 송수신거리를 갖는 안테나요소가 상기 유닛에 접속될 수 있고, 필요하다면 신호증폭기 등이 추가로 더 사용될 수 있다. 또한, 이 경우에도 패키징된 유닛과 각각의 센서 등은 플러그-인 방식으로 접속될 수 있다. 또한, 전압센서(220)나 과전류센서(230) 중 하나라도 이상이 있는 경우, 제어부(250)에 의해 펌프구동용 모터의 구동이 강제로 종료되며, 그러한 사실이 체크신호의 형태로 외부에 전송 된다. 따라서 본 발명에 의하면, 펌프구동용 모터가 ＥＯＣＲ에 의한 보호를 포함해 총 3단계 과정으로 보호된다.

이 구성에 의하면, 상기 저수부문에서 취수부문(Ｂ)으로 전송된 물탱크 측정수위 데이터(①)와 외부인 침입 유무 데이터(⑤)와 수질 데이터(④)가 하기의 관리자단말장치(Ｃ)로 그대로 전달되면서, 하기의 통합관리장치(Ｄ)로는 상기 3종류의 데이터에 추가하여 지하수 측정수위 데이터(②)와 전기·전자·기계 요소 이상 유무 데이터(③)가 무선 전송된다. 한편, 상기 수질 데이터(④)는 저수부문이 아닌 취수부문에서 획득될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 예에 따른 통합관리시스템의 구성요소 중 관리자단말장치(300)의 개략 구성을 나타낸 모형도이다.

도면에 나타나 있듯이 관리자단말장치는 알에프 모듈(311)을 포함한 각종 칩이 메인보드(313) 상에 탑재된 제어부(310)와, 파워 서플라이(320) 및 유선통신모듈(330) 등으로 구성되어 있다. 그 중 유선통신모듈(330)은, 080 전화 회선을 통해 하기의 통합관리장치의 유선통신모듈과 연결된다.

관리자단말장치 역시 하나의 케이스 내에 모든 구성요소가 패키징된 유닛 형태로 제공되며 그 유닛에도 디스플레이수단이 추가로 제공된다.

또한, 유닛 케이스에 다수의 버튼 또는 스위치들을 구비함으로써, 이러한 버튼이나 스위치들의 조작을 통해 저수측이나 취수측 모니터링 장치로 보낼 제어명령이 쉽게 생성되도록 하였다. 예컨대, 버튼이나 스위치 중 하나를 조작함으로써 펌 프구동용 모터를 구동하거나 정지시키는 펌프 제어명령(⑥)을 상기 취수부문(Ｂ)의 제어부에 무선 송신할 수 있으며, 상기 저수부문으로 물탱크 설정수위 변경명령을 무선 송신할 수 있다.

또한, 물탱크의 현재수위, 모터의 가동시간 및 누적시간, 저수측 모니터링 장치의 2차 전지의 전압 등이 디스플레이수단을 통해 표시될 수 있다. 또한, 클래스 Ⅲ 제품의 어댑터를 통해 전원이 공급되도록 함으로써, 낙뢰로부터 유닛이 보호되도록 하였다. 이 관리자단말장치도, 송수신거리가 3㎞ 이상이 되도록 안테나요소 등을 더 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 예에 따른 통합관리시스템의 구성요소 중 통합관리장치의 개략 구성을 나타낸 모형도이다.

본 실시예의 통합관리장치(400)는, 소정의 프로그램, 예컨대 물관리 프로그램이 탑재된 컴퓨터 및 이 컴퓨터에 의해 제어되는 경보기(440)로 구성된다.

통합관리장치(400)의 제어부(410) 역시 알에프 모듈(411)과 메인보드(413)를 구비하며 필수구성요소로 신호변환기(420)와 유선통신모듈(430), 모니터, ＤＢ 등을 구비한다.

상기 경보기(400)로는 경광등이나 ＬＥＤ와 같은 시각적인 표시수단이나 사이렌과 같은 청각적인 표시수단이 모두 사용될 수 있다.

이와 같이 구성되는 통합관리장치는, 예컨대 키보드를 조작하거나 모니터 화면상에서 마우스를 클릭하는 방식으로 원격지의 모터를 제어할 수 있고, 물탱크 설 정수위 변경명령(⑦)을 저수측 모니터링 장치(100)의 제어부로 전송해 물탱크의 설정수위를 변경할 수 있다.

또한, 관리자(마을 이장 등) 부재 중에 이상이 생긴 경우 비상연락용 휴대폰 번호가 설정되어 있다면, ＳＭＳ(Short Message Service)를 이용하여 그 휴대폰에, 예컨대 물탱크의 현재수위, 수질 정보, 침입자확인 정보 등을 보내도록 프로그램화할 수 있다.

외부에서 수신된 모든 정보(감지신호, 체크신호)와 그 정보에 기초하여 취해진 유지·보수 및 관리에 관한 모든 활동은 통합관리장치(400)의 ＤＢ에 저장되며, 이 정보들은 일정 시점마다 또는 거의 실시간으로 인터넷을 통해 자치단체관리장치(Ｅ)로 전송된다.

그 외에도, 도 2와 다른 형태로 데이터(정보)와 제어명령이 흘러가도록 시스템을 구성할 수 있는데, 그러한 구성상 차이는 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 범위 내에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 상수도시설용 통합관리시스템의 관계모형도.

도 2는 본 발명의 통합관리시스템을 구성하는 전문관리업체(또는 관할자치단체)와 마을 상수도시설 사이에서 일어날 수 있는 데이터 및 제어명령의 교신관계를 나타낸 하나의 계통도.

도 3은 본 발명의 일 예에 따른 통합관리시스템의 구성요소 중 상수도시설의 저수부문에 설치되는 저수측 모니터링 장치의 개략 구성을 나타낸 모형도.

도 4는 본 발명의 일 예에 따른 통합관리시스템의 구성요소 중 상수도시설의 취수부문에 설치되는 취수측 모니터링 장치의 개략 구성을 나타낸 모형도.

도 5는 본 발명의 일 예에 따른 통합관리시스템의 구성요소 중 관리자단말장치의 개략 구성을 나타낸 모형도.

도 6은 본 발명의 일 예에 따른 통합관리시스템의 구성요소 중 통합관리장치의 개략 구성을 나타낸 모형도.

[도면 부호의 설명]

Ａ… 저수부문

Ｂ… 취수부문

Ｃ… 관리자단말장치

Ｄ… 전문관리업체(중앙제어실의 통합관리장치)

Ｅ… 자치단체관리장치

①… 물탱크 측정수위 데이터

②… 지하수 측정수위 데이터

③… 전기·전자·기계 요소 이상 유무 데이터

④… 수질 데이터

⑤… 외부인 침입 유무 데이터

⑥… 펌프(모터) 제어명령

⑦… 물탱크 설정수위 변경명령

100… 저수측 모니터링 장치

110… 수위레벨센서

120… 개폐감지센서

130… 침입감지센서

140… 태양전지모듈

141… 태양전지판

143… 과충전보호회로

145… 2차 전지

150… 제어부

151… 알에프 모듈

153… 메인보드

200… 취수측 모니터링 장치

210… 지하수 수위레벨센서

220… 전압센서

230… 과전류센서

240… 파워 서플라이(ＳＭＰＳ: switching mode power supply)

250… 제어부

251… 알에프 모듈

253… 메인보드

260… 침입감지센서

270… ＥＯＣＲ

300… 관리자단말장치

310… 제어부

311… 알에프 모듈

313… 메인보드

320… 파워 서플라이(ＳＭＰＳ: switching mode power supply)

330… 유선통신모듈

400… 통합관리장치

410… 제어부

411… 알에프 모듈

413… 메인보드

420… 신호변환기

430… 유선통신모듈

440… 경보기

Claims

상수도시설의 저수부문에 설치하는 장치로서, 저수부문을 구성하는 물탱크의 현재수위와 저수부문에 대한 외부인의 침입 여부를 감지하여 그 결과를 감지신호로 외부에 무선 송신하며, 또한 외부로부터 수신한 제어신호에 따라 상기 물탱크의 설정수위를 변경하는 저수측 모니터링 장치 와;

상수도시설의 취수부문에 설치하는 장치로서, 상기 저수측 모니터링 장치에서 송신된 물탱크의 현재수위에 대한 감지신호를 수신하여 그 수신된 감지신호에 따라 펌프구동용 모터의 작동을 제어하며, 또한 상기 펌프구동용 모터의 이상 여부와 취수부문에 대한 외부인의 침입 여부를 체크하여 그 결과를 체크신호로 외부에 무선 송신하는 취수측 모니터링 장치 와;

상기 체크신호와 감지신호를 무선으로 수신하여 그 결과를 시·청각적인 방식으로 표시하며, 또한 상기 물탱크의 설정수위 변경이나 펌프구동용 모터의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 생성해 상기 저수측 및 취수측 모니터링 장치에 각각 무선 송신하는 관리자단말장치 와;

상기 저수측 및 취수측 모니터링 장치로부터 체크신호와 감지신호를 직접 수신하거나 관리자단말장치를 통해 간접적으로 수신하여 그 결과를 시·청각적인 방식으로 표시하며, 또한 상기 물탱크의 설정수위 변경이나 펌프구동용 모터의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 상기 저수측과 취수측 모니터링 장치에 각각 무선 송신하거나 상기 관리자단말장치를 통해 무선 송신하는 통합관리장치 ; 및

인터넷을 통해 상기 통합관리장치로부터 상수도시설의 물관리 정보를 주기적으로 제공받는 자치단체관리장치 ;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 상수도시설용 통합관리시스템.
제1항에 있어서,

상기 저수측 모니터링 장치는,

상기 물탱크의 현재수위를 측정하는 수위레벨센서;

상기 물탱크가 설치된 건물 안으로의 외부인의 침입 여부를 감시하는 침입감지센서;

상기 수위레벨센서와 침입감지센서가 각각 전기적으로 접속되며, 상기 수위레벨센서와 침입감지센서로부터의 감지신호가 수신된 때, 알에프 모듈을 통해 수신된 감지신호를 상기 취수측 모니터링 장치나 관리자단말장치나 통합관리장치 중 적어도 어느 한 곳으로 무선 송신하는 제어부; 및

과충전보호회로가 내장된 2차 전지로 구성되며, 상기 수위레벨센서와 침입감지센서와 제어부에 전원을 공급하는 태양전지모듈;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 상수도시설용 통합관리시스템.
제2항에 있어서,

상기 취수측 모니터링 장치는,

지하관정 내의 지하수 수위를 측정하는 지하수 수위레벨센서;

상기 취수부문에 대한 외부인의 침입 여부를 감시하는 침입감지센서;

상기 펌프구동용 모터를 보호하는 ＥＯＣＲ;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 상수도시설용 통합관리시스템.
제3항에 있어서,

상기 펌프구동용 모터의 전원공급선에,

상기 펌프구동용 모터의 이상 유무를 판별하기 위한 이상감지수단이 더 설치된 것을 특징으로 하는 상수도시설용 통합관리시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 저수측 모니터링 장치는,

수질검사센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도시설용 통합관리시스템.