KR100821118B1 - Flow metering apparatus for block supervisor system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유량감시 블록시스템 개략 구성도,1 is a schematic block diagram of a flow monitoring block system according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 유량계장치내 유량계 데이터관리 및 전송부 블록 구성도2 is a block diagram of the flow meter data management and transmission unit in the flow meter device of FIG.
도 3은 도 2의 유량계 데이터관리 및 전송부의 평면 외관도,3 is a plan view of the flow meter data management and transmission of FIG. 2;
도 4는 종래기술과 본 발명에서 통신두절후 재개시될때까지의 유랑계데이터 전송을 비교 설명하기 위한 파형도.Figure 4 is a waveform diagram for explaining the comparison of wander gauge data transmission until the restart after communication disruption in the prior art and the present invention.
본 발명은 유량감시 시스템에 관한 것으로, 특히 유량감시 블록시스템에서의 상수도 유수율 및 배수관리를 위한 유량계장치에 관한 것이다. The present invention relates to a flow rate monitoring system, and more particularly, to a flowmeter device for water supply flow rate and drainage management in a flow rate monitoring block system.
일반적으로 상수도관망에서 발생하는 누수현상은 수자원의 손실뿐만 아니라 압력손실로 인한 추가적 가압설비의 필요성 및 누수되는 관로 주변의 토질의 약화 등을 초래하여 관망의 유지관리를 어렵게 하고, 심각한 경제적 손실을 야기하고 있 다. In general, water leakage in the water supply network causes not only loss of water resources but also the need for additional pressurization equipment due to pressure loss and weakening of the soil around the leaking pipeline, making it difficult to maintain the network and causing serious economic losses. Is doing.
이에 따라 효율적인 상수도 상수관망 유지관리를 위해 우리나라 대부분의 지역에서는 그 지역을 블록별(대블록,중블록,소블록)로 나누어 각 블럭별 유량을 감시하는 블록시스템(block system)을 채택 운용하고 있다. 즉, 블록시스템은 복잡하게 형성되어 있는 시 전역의 송·배·급수구역을 표고별, 지형별 바둑판 형식의 블록으로 구역고립하여 송·배수되는 유수의 흐름을 일방향 유입, 일방향 유출이 되도록 상수관망을 정비하되, 나누어진 각 블록별로는 유량계 및 수압계 등을 각각 설치하여 수압과 유량 등을 관리국에서 상시 모니터링하게 함으로써 누수사고를 적극적인 대처하고 누수발생을 미연에 방지하여 유수율을 향상시킬 수 있게끔 유지관리하는 방식이다. 그러므로 상수관망 유지관리에 있어 1%의 유수율 향상은 거의 1억원 정도의 화폐가치가 있으므로 유수율의 향상은 매우 중요한 사안인 것이다. Accordingly, in order to maintain efficient water supply network, most of Korea has adopted a block system that monitors the flow rate of each block by dividing the area into blocks (large block, medium block, small block). . In other words, the block system divides the complexes of transport, distribution and water supply areas throughout the city into checkerboard-type blocks by elevation and terrain, so that the flow of water flows through the one-way flow and the one-way flow. Each block is divided by installing a flow meter and a hydraulic meter to monitor the water pressure and flow rate at the management station at all times to proactively cope with leakage accidents and to prevent leaks in advance so that the flow rate can be maintained. It is the way of management. Therefore, the 1% flow rate improvement is almost 100 million won in monetary value maintenance. Therefore, the improvement of flow rate is very important.
상기한 일반 유량감시 블록시스템에 있어 각 블록별로 설치된 유량계의 데이터는 전용회선을 통해서 감시국내 감시서버로 전송되어져 감시국에 의해 관리되는데, 만약 정전이나 통신장애가 발생되어지면 유량계 데이터가 손실이 되어버려 감시국에서는 그 기간동안의 유량계 데이터를 분석하지 못하는 문제점이 있었다. In the general flow monitoring block system, the data of the flow meters installed for each block is transmitted to the monitoring server in the monitoring station through a dedicated line and managed by the monitoring station. If the power failure or communication failure occurs, the flow meter data is lost due to the monitoring station. Has a problem in that it cannot analyze the flowmeter data during that period.
또한 블록별 유량계장치내에 설치된 유량계는 제품에 따라 작동방식에 다르므로 유량계 데이터 전송을 위한 회로 제어부 구현시에는 유량계에 맞는 회로 및 특정 프로그램을 구비하여 설치해야 하므로, 높은 수준의 전문기술자만이 유량계 장치내 데이터 전송회로부 등을 구현할 수 있었다. 즉, 전문 기술자가 유량계에 맞는 회로를 설치해야하며 또한 해당 유량계에 맞는 프로그램을 작성하고 그 프로그 램을 설치해야지만 유량계 데이터 전송을 위한 제대로된 시험 및 시운전을 할 수 있게 된다. In addition, since the flowmeter installed in each flowmeter device differs depending on the product, the circuit control unit for the flowmeter data transmission needs to be equipped with a circuit and a specific program suitable for the flowmeter. My data transmission circuit could be implemented. That is, a professional technician must install the circuit for the flowmeter, and program and install the program for the flowmeter, but can perform proper test and commissioning for the flowmeter data transmission.
따라서 본 발명의 목적은 유량감시 블록시스템의 유량계 데이터 관리 및 전송에 있어 보다 안정적이고 데이터 관리를 극대화시킬 수 있는 유량계 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a flow meter device that can be more stable and maximize data management in flow meter data management and transmission of the flow monitoring block system.
본 발명의 다른 목적은 유량감시 블록시스템에서 정전이나 통신 장애시에도 유량계 데이터의 손실이 방지될 수 있도록 하는 유량계 장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a flowmeter device that can prevent the loss of flowmeter data even in the event of power failure or communication failure in the flow monitoring block system.
상기한 목적에 따라, 본 발명은, 유량계로부터 계측된 유량계데이터를 전용회선을 통한 데이터통신으로 수압과 유량을 관리하는 관리국의 관리서버로 전송케 하는 유량계 장치에 있어서, 다수 유량계들에 대응한 데이터구조 가공프로그램을 선택하기 위해 구비된 유량계선택 스위치와, 상기 유량계로부터 측정되어 관리서버로 전송되는 유량계데이터를 시간정보와 함께 저장하는 데이터메모리와, 다수 유량계들에 대응된 데이터구조 가공프로그램과 동작 프로그램을 맵핑하고 있는 프로그램 저장부와, 상기 유량계선택 스위치를 통해 선택 설정된 유량계에 상응하는 데이터구조 가공프로그램을 상기 프로그램 저장부에서 선택 구동하여 상기 유량계로부터 측정되는 데이터를 가공하여 관리서버와 호환성을 갖는 유량계 데이터로 포맷변환하고 상기 변환 유량계 데이터를 관리서버로 전송함과 동시에 상기 데이터메모리에 시간정보와 함께 저장하는 제어부로 구성함을 특징으로 한다. In accordance with the above object, the present invention is a flow meter device for transmitting the flow meter data measured from the flow meter to the management server of the management station that manages the water pressure and flow rate by data communication through a dedicated line, the data corresponding to multiple flow meters A flowmeter selection switch provided to select a structural machining program, a data memory for storing flowmeter data measured from the flowmeter and transmitted to a management server with time information, and a data structure machining program and an operation program corresponding to a plurality of flowmeters. The program storage unit for mapping the flow rate and the data structure processing program corresponding to the flow meter selected and set by the flow meter selection switch in the program storage unit to drive the data measured from the flow meter to be compatible with the management server flow meter Format to data and recall And a control unit for transmitting the converted flowmeter data to the management server and simultaneously storing the converted flowmeter data in the data memory.
또한 본 발명은, 상기 제어부가 관리서버로부터 데이터 손실 시간구간정보와 함께 유랑계데이터 재전송을 요청하면 상기 데이터메모리에 저장된 대응 유량계 데이터를 읽어 관리서버로 재전송하도록 구성함을 특징으로 한다. In another aspect, the present invention is characterized in that the control unit reads the corresponding flow meter data stored in the data memory and retransmits it to the management server when the control server requests retransmission of the wander meter data together with the data loss time interval information.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유량감시 블록시스템(10)의 개략 구성도로서, 블록별로 각각 설치된 유량장치(14)에는 유량계측을 위한 유량계(12)와 유량계 데이터의 전송 및 관리를 전용적으로 수행하는 유량계 데이터 관리 및 전송부(20)가 포함된다. 1 is a schematic configuration diagram of a flow
유량장치(14)의 유량계 데이터 관리 및 전송부(20)는 유량계(12)로부터 계측된 유량계데이터를 데이터모뎀(22)과 전용선(18)을 통해서 수압과 유량 등을 관리하는 관리국의 관리서버(16)로 전송하게 되므로, 관리서버(16)에서는 각 블록들의 유량 및 수압 등을 상시 모니터링할 수 있게 된다. The flow meter data management and
더욱이 유량계 데이터 관리 및 전송부(20)는 유량장치(14)내에 설치된 유량계(12)로부터의 유량계 데이터를 관리서버(16)와 호환성을 갖는 데이터포맷으로 가공변환하여 관리서버(16)로 전송하여 주고, 아울러 통신두절 시를 대비하기 위해 상기 전송 유량계 데이터를 시간정보와 함께 내부 저장부에 저장한다. Furthermore, the flowmeter data management and
도 2는 도 1의 유량계장치(14)내 유량계 데이터 관리 및 전송부(20)의 블록 구성도이며, 도 3은 도 2의 유량계 데이터 관리 및 전송부(20)의 평면 외관도이다. FIG. 2 is a block diagram of the flow meter data management and
도 2를 참조하면, 유량계장치(14)내의 유량계 데이터 관리 및 전송부(20)는 제어부(22), 데이터메모리(24), 프로그램 롬(26), 동작표시부(28), 키입력부(30), 유량계 선택스위치(32), 아날로그입력부(34), 이더넷인터페이스(36), 디지털입출력부(38), 무선통신부(44), 통신레지스터(46) 및 다수의 시리얼 데이터통신부(48a,48b,48c)를 포함하여 구성한다. 상기 시리얼데이터통신부(48a,48b,48c)는 예컨대, RS-232C나 RS-422 시리얼데이터 통신방식으로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 2, the flowmeter data management and
본 발명의 실시 예에 따라 시리얼데이터통신부#1(48a)의 통신포트 COM1에는 유량계(12)가 연결되고, 시리얼데이터통신부#2(48b)의 통신포트 COM2에는 외부휴대단말장치의 일예인 노트북컴퓨터(23)가 연결되며, 시리얼데이터통신부#3(48c)의 통신포트 COM3에는 데이터모뎀(22)과 연결된다. 그중 시리얼데이터통신부#2(48b)의 통신포트 COM2에 노트북컴퓨터(23)가 연결이 되어지면, 시리얼데이터통신부#2(48b)는 제어부(22)의 제어하에 데이터메모리(24)에 저장된 유량계 데이터를 노트북컴퓨터(23)로 다운로드될 수 있도록 인터페이스해준다. According to an embodiment of the present invention, a
유량계 데이터 관리 및 전송부(20)는 유량계장치(14)내에 제어박스형태로 실장되며, 그 평면구조는 도 3과 같다. 유량계 데이터 관리 및 전송부(20)는 외부와의 인터페이스를 위해 각종 단자들 즉, 다수 포트들로 된 디지털입력단자(52)와 디지털출력단자(54)를 구비하며, 전원단자(56)를 구비한다. The flowmeter data management and
상기 디지털입력단자(52)와 디지털출력단자(54)는 도 2의 디지털입출력부(38)에 구비된 것으로, 디지털입력단자(52)의 다수 포트들에는 유량장치(14)내 유량계(12)의 침수여부를 검출하기 위한 침수감지부(40)와 유량장치(14)내 배수펌프상태를 감지하기 위한 배수펌프 상태감지부(42)가 연결된다. 제어부(22)에는 디지털입출력부(38)를 통해 병렬데이터를 전송하기 위한 클록발생부(39)가 내장된다. The digital input terminal 52 and the digital output terminal 54 are provided in the digital input /
유량계데이터 관리 및 전송부(20)를 구성하는 제어박스 상부면상에는 시리얼데이터통신부(48a)(48b)(48c)의 시리얼포트 COM1,2,3이 구비되며, 이더넷통신을 위한 이더넷인터페이스(36)를 위한 LAN포트(62)가 구비되고, 키입력부(30)에 해당되는 키보드와 연결하기 위한 키보드포트(60)가 구비된다. The serial ports COM1, 2, and 3 of the serial
또한 유량계데이터 관리 및 전송부(20)의 제어박스 상부면상에는 유량계선택스위치(32)와 동작표시부(28)가 구비된다. In addition, a
유량계 선택스위치(32)는 유량계 선택 설정을 위한 다수의 스위치버튼들을 갖으며, 여러 유량계종류들중에서 해당 유량계 종류에 맞는 데이터구조 가공프로그램을 선택하기 위한 스위치역할을 담당한다. 그리고 동작표시부(28)는 제어부(22)의 제어 하에 전원, 유량계통신, 원격통신, 메모리 등에 대한 동작을 표시하는 표시부로서, 정상녹색, 고장적색으로 표시되는 LED램프로 구현될 수 있으며, 문자 및 화상표시 가능한 LCD판넬로도 구현될 수 있다. The
다시 도 2를 참조하면, 유량계데이터 관리 및 전송부(20)는 유량계 데이터 관리 및 전송을 전반적으로 제어하는 제어부(22), 데이터메모리(24) 및 프로그램롬(26)을 내장구성한다. Referring again to FIG. 2, the flowmeter data management and
본 발명의 실시 예에 따라 데이터메모리(24)는 제어부(22)의 제어하에 유량계(12)로부터 측정되어 관리서버(16)로 전송되는 유량계데이터를 시간정보와 함께 저장하고, 프로그램 롬(26)은 유량계종류 각각에 대응된 데이터구조 가공프로그램과 동작 프로그램들을 맵핑하고 있다. According to an embodiment of the present invention, the
그리고, 제어부(22)는 본 발명의 실시 예에 따라 유량계선택 스위치(32)를 통해 관리자가 선택하여 설정된 유량계종류에 상응하는 데이터구조 가공프로그램 및 동작프로그램을 프로그램 롬(26)에서 읽어와 구동하여 유량계(12)로부터 측정되는 데이터를 가공하여 관리서버(16)와 호환성을 갖는 유량계 데이터로 변환한다. 또한 상기 변환 유량계 데이터를 통신레지스터(46), 시리얼데이터통신부#3(48c), 데이터모뎀(22), 전용선(18)을 통해 관리서버(16)로 전송한다. 그와 동시에 상기 유량계데이터를 데이터메모리(24)에 시간정보와 함께 저장한다. In addition, the
또한 제어부(22)는 관리서버(16)로부터 데이터 손실 시간구간정보와 함께 유랑계데이터 재전송을 요청하면 데이터메모리(24)에 저장된 대응 유량계 데이터를 읽어서 관리서버(16)로 재전송하여준다. In addition, when the
본 발명 유량계 데이터 관리 및 전송부(20)는 무선통신부(44)를 필요에 따라 구비한다. 무선통신부(44)는 제어부(22)의 제어 하에 계측된 유량계 데이터나 데이터메모리(24)에 저장된 유량계데이터를 관리국의 관리서버(16)로 무선 전송한다. 이때 주파수대역은 메가헤르쯔대역, 예컨대 424MHz대역이 바람직하다. The present invention flow meter data management and
상기한 구성에 의거하여 본 발명의 동작을 상세히 더욱 상세히 설명하면 하기와 같다. On the basis of the above configuration will be described in detail the operation of the present invention in detail.
각 블럭별 유량을 감시하는 블록시스템에 있어 나누어준 각 블록별로는 적어도 하나 이상의 유량계들이 설치되어 있으며, 각 유량계(12)는 해당 유량계 장 치(14)에 포함된다. In each block divided in the block system for monitoring the flow rate for each block, at least one flowmeter is installed, each
유량계장치(14)의 유량계(12)는 계측방식이나 데이터부호방식 등에 따라 그 종류가 다양하다. 예컨대, 유량계(12)의 계측방식에는 초음파식, 전자식, 패드식, 기어식, 벤츄리식 등등이 있고, 그 데이터부호방식도 ASCII, 비트(bit)데이터, 헥사값, 워드방식 등등이 있다. The
본 발명의 실시 예에서는 다양한 종류의 유량계(12)로부터의 유량계 데이터를 관리서버(16)와 호환성을 갖는 데이터포맷으로 예컨대, 더블워드(double word)로 가공변환하게 된다. In the embodiment of the present invention, the flowmeter data from various types of
관리자가 유량계장치(14)에 설치된 유량계(12)의 종류를 확인하고 유량계 선택스위치(32)내 다수개의 스위치들중에서 그 종류에 맞는 하나의 스위치를 선택하게 되면, 제어부(22)는 프로그램 롬(26)에서 설치된 유량계(12)의 종류에 대응된 데이터구조 가공프로그램 및 동작프로그램을 구동 프로그램으로 설정한다. When the administrator checks the type of the
그후 유량계(12)로부터 계측되는 유량계 데이터는 제어부(22)의 데이터구조 가공프로그램에 의거하여 가공변환되어 더블워드의 유량계 데이터로 제공되며, 상기 더블워드의 유량계 데이터는 통신레지스터(46), 시리얼데이터통신부#3(48c), 데이터모뎀(22), 전용선(18)을 통해 관리서버(16)로 전송되어진다. Thereafter, the flowmeter data measured from the
이때 제어부(22)는 상기 통신레지스터(46)에 임시저장된 더블워드의 유량계데이터를 데이터메모리(24)에 시간정보와 함께 저장하게된다. 데이터메모리(24)는 3개월 정도분의 데이터를 저장할 수 있도록 구현하는 것이 바람직하며, FIFO(First In First Out)방식 메모리 구조이므로 3개월 정도분 이상의 데이터가 저장되어지면 오래된 데이터부터 지워지게 된다. In this case, the
한편 유량계 장치(14)와 관리국의 관리서버(16)간에는 통신두절이 야기될 수 있는데, 이러한 경우 종래에는 통신두절되는 기간동안의 유량계 데이터는 모두 유실된다. 하지만 본 발명의 실시 예에서는 통신두절되는 기간동안의 유량계 데이터를 유량계장치(14)로부터 다시 재전송받을 수 있게된다. On the other hand, a communication breakdown may occur between the
도 4를 참조하여 이를 더욱 구체적으로 설명하면 하기와 같다. 도 4는 종래기술과 본 발명에서 통신두절 후 재개시될 때까지의 유랑계데이터 전송을 비교 설명하기 위한 파형도이다. Hereinafter, this will be described in more detail with reference to FIG. 4. 4 is a waveform diagram illustrating a comparison of wander gauge data transmission until the resumption after a communication failure in the prior art and the present invention.
종래기술의 유량계장치는 유량계에서 계측한 유량계 데이터만을 전송하도록 구현되어 있다. 그러므로 전용선이나 유량계장치에 정전이나 통신장애가 발생되면 도 4의 (a)에서 참조번호 "70"이 가리키는 점선 원표시와 같이, 통신두절된 시간(t1∼t2)동안은 데이터 손실이 발생하여 관리국에서 데이터 분석시 장애가 발생한다. The flowmeter apparatus of the prior art is implemented to transmit only the flowmeter data measured by the flowmeter. Therefore, when a power failure or a communication failure occurs in the dedicated line or the flowmeter device, as shown by the dotted line circle indicated by
하지만 본 발명의 실시 예에서는 이러한 통신두절된 시간동안(t1∼t2)에도 도 4의 (b)에서 참조번호 "80"이 가리키는 점선 원표시와 같이, 데이터손실이 없도록 유량계 데이터 관리 및 전송부(20)내 제어부(22)가 데이터메모리(도 2의 24)에 전송 유량계데이터를 저장을 하였다가 장애복구에 의한 통신재개시 저장된 데이터를 관리서버(16)로 전송하여주어 관리국에서 지속적인 데이터분석을 할 수 있도록 해준다. However, in the embodiment of the present invention, the flow meter data management and transmission unit such that there is no data loss even during the communication disconnection time (t1 to t2) as shown by the dotted line circle indicated by reference numeral "80" in FIG. 20) the
요컨대, 장애복구에 의해서 통신이 재개되면, 관리국의 관리서버(16)는 통신재개를 확인하고는 유량계장치(14)의 유량계 데이터 관리 및 전송부(20)로 데이터 손실 시간구간정보와 함께 유랑계데이터 재전송을 요청하게 된다. In short, when communication is resumed by failover, the
유랑계 데이터 관리 및 전송부(20)의 제어부(22)는 관리서버(16)로부터 데이터 손실 시간구간정보와 함께 유랑계데이터 재전송 요청이 있게되면, 데이터 손실 시간구간정보를 이용해서 데이터메모리(24)에 저장된 대응 유량계 데이터를 읽어와서 관리서버(16)로 재전송하여준다. 그에 따라 관리국에서는 지속적인 유랑계데이터 분석을 할 수 있게 된다.The
또한 본 발명의 실시 예에서는 장애가 장기화될 경우 노트북컴퓨터(도 1의 23)을 이용하여 유량계데이터 관리 및 전송부(20)에 접속하게되면 데이터메모리(24)에 저장된 데이터를 다운로드받을 수 있도록 구현되며, 무선통신부(44)를 탑재하여 필요에 따라 기존 통신라인을 이용하지 않고도 통신을 할 수 있도록 구현한다. In addition, the embodiment of the present invention is implemented to download the data stored in the
상기와 같은 본 발명은 전용적인 유량계 데이터 관리 및 전송부를 구현하므로 안정성 및 데이터 관리를 극대화하며, 전용 구현한 유량계 데이터 관리 및 전송장치를 활용함으로써 시스템 단가 저하 및 시공의 편의성을 제공해준다. 또한 본 발명의 유량계 데이터 관리 및 전송부를 이용한 경영 합리화 및 유량 데이터를 보다 효율적인 분석(유수율 향상, 정확한 실시간 유량 데이터)자료를 제공받을 수 있도록 해준다.As described above, the present invention implements a dedicated flowmeter data management and transmission unit, thereby maximizing stability and data management, and provides a system cost reduction and convenience of construction by utilizing a dedicated flowmeter data management and transmission device. In addition, management rationalization and flow rate data using the flow meter data management and transmission unit of the present invention can be provided with more efficient analysis (flow rate improvement, accurate real-time flow rate data) data.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다. In the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the equivalent of claims and claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 유량감시 블록시스템의 유량계 데이터 관리 및 전송에 있어 보다 안정적이고 데이터 관리를 극대화시킬 수 있으며, 유량감시 블록시스템에서 정전이나 통신 장애시에도 유량계 데이터의 손실이 방지될 수 있도록 해주는 장점이 있다. As described above, the present invention can be more stable and maximize data management in the flow meter data management and transmission of the flow monitoring block system, and the flow monitoring data can be prevented from losing the flow meter data even in the event of power failure or communication failure. It has the advantage.
Claims (4)
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