KR100828968B1 - Method connected to gis for maintaining and managing sewage pipe and system with function thereof - Google Patents

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Abstract

A sewer maintenance method linked with a GIS(Geographic Information System) and a sewer maintenance system equipped with the same are provided to improve correctness, reliability, and convenience for maintaining sewers and other underground facilities by securing and searching fast/present spatial and engineering data needed for numerically analyzing a sewer network through link with the GIS. A sensor measures/transmits a flow rate, a water level, a rainfall, a deposit level, and a water quality at important sewers selected periodically or in response to a request. A plurality of site control panels(100-100n) comprises a controller receiving measurement, and a DSU(Digital Service Unit) or CDMA(Code Division Modulation Access) modem for transmitting the measurement through the wired/wireless network. A database operation server(500) stores the measurement to a database by each measurement point. A GIS engine(700) exchanges spatial/engineering data through a switching hub(400). A management analysis server(600) and an operation server(800) analyzes, estimates, and simulates the data of a predetermined section of the sewer based on the measurement and the spatial/engineering data.

Description

지리정보시스템과 연계된 하수관거 유지관리방법 및 그 기능을 탑재한 하수관거 유지관리시스템 {METHOD CONNECTED TO GIS FOR MAINTAINING AND MANAGING SEWAGE PIPE AND SYSTEM WITH FUNCTION THEREOF}Sewer maintenance system linked with geographic information system and sewage management system with its functions {METHOD CONNECTED TO GIS FOR MAINTAINING AND MANAGING SEWAGE PIPE AND SYSTEM WITH FUNCTION THEREOF}

본 발명은 지리정보시스템과 연계된 하수관거 유지관리방법 및 그 기능을 탑재한 하수관거 유지관리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 GIS와 연계하여 하수관망 수리해석에 필요한 과거와 현재의 제반 공간자료/공학자료의 업데이트 및 저장을 통해 과거와 현재자료를 시간과 공간에 구애받지 않으면서 비교검색하여 사업효과 및 검증자료로 활용할 수 있고, GIS와 연계시에 하수관망 뿐만 아니라 지하에 매설된 상수도, 가스, 전기, 통신, 난방 등 지하시설물의 구축현황 및 기본정보를 통합적으로 구성하여 검색이 가능하도록 함으로써, 하수관거 및 기타 지하시설물의 유지관리시 정확성, 신뢰성, 안전성, 편의성 등을 향상시킬 수 있는 지리정보시스템과 연계된 하수관거 유지관리방법 및 그 기능을 탑재한 하수관거 유지관리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a sewage pipe maintenance method associated with a geographic information system and a sewage pipe maintenance system equipped with the function thereof. More specifically, the present invention relates to the spatial data / engineering required for the analysis of sewage pipe network repair in connection with a GIS. By updating and storing data, you can compare and search past and present data regardless of time and space and use it as business effect and verification data.When connected with GIS, you can not only sewage network but also underground water, gas, Geographic information system that can improve the accuracy, reliability, safety, and convenience when maintaining sewage pipes and other underground facilities by integrating the construction status and basic information of underground facilities such as electricity, communication, heating, etc. Related to the sewage pipe maintenance system and its sewage pipe maintenance system with its functions. .

일반적으로, 하수관거 정비 및 하수도관련 사업은 사회기반사업으로 인간의 생활에 밀접한 관련이 있으며, 국내의 하수관거 정비사업은 부실한 하수도 대장관 리로 인한 설계오류, 정량화된 기초자료 부족, 강우유출수 대책수립의 어려움, I/I 및 누수발생, 개·보수 시기결정의 어려움, 처리장 중심 사업추진에 의한 사업 우선순위 선정의 어려움 등의 문제점으로 하수관거 유지관리시스템의 필요성이 대두되면서 많은 사업수행계획 및 설계, 시공, 운영단계에서 적용되고 있다.In general, sewage pipe maintenance and sewage related projects are socially based projects that are closely related to human life, while domestic sewage pipe maintenance projects have design errors due to poor sewerage management, lack of quantified basic data, and difficulty in establishing countermeasures for rainfall runoff. As the necessity of the sewage pipe maintenance system emerges due to problems such as the occurrence of I / I and leakage, difficulty in determining the timing of repair and repair, and selection of business priorities by promoting the treatment center-centered business, many projects are planned, designed, constructed, It is being applied at the operational stage.

이러한 하수관거 유지관리시스템에서 처리구역에 미리 설정된 대상지역의 지점별 유량, 유속, 수위, 강우정보 등을 측정하는 계측기기 및 강우설량계와 같은 현장계측기는 현장수질부분과 유량계측 시스템으로 나뉘어지고, 현장계측자료는 원거리의 DB서버로 송신됨과 동시에 메모리내 저장 혹은 주기적 백업과정을 거쳐 관리되어지며, 하수관거 유지관리시스템 내부의 관리분석서버는 이들 자료의 검증성 확보 및 신뢰도 검토를 수행 후 기구축된 분구별 기초자료(하수도 시설물 현황, CCTV자료 등)와 병행한 자료분석을 실시하게 된다. 이런 분석결과를 기초로 하여 하수관거의 I/I·누수정도·성과보증 정도가 검토가능하고, 통수능 평가 및 침수예측의 기초자료를 제공함으로써 향후 유지관리 계획 및 보수를 위한 기초자료를 제공하는 것이 통상적인 하수관거 유지관리시스템의 기본 목적이다.In the sewage pipe maintenance system, field measuring instruments such as flow rate, flow rate, water level, rainfall information, etc. for each point of the target area preset in the treatment area and rainfall snow gauge are divided into the field water quality part and the flow measuring system. On-site measurement data is sent to a remote DB server and managed through storage in memory or periodic backup process, and the management analysis server inside the sewage pipe maintenance system performs instrument verification after verifying the verification and reliability of these data. Data analysis will be conducted in parallel with the basic data for each section (sewage facility status, CCTV data, etc.). Based on the results of this analysis, I / I, leakage level, and performance guarantee level of sewage pipes can be reviewed, and it is common to provide basic data for future maintenance plans and repairs by providing basic data for evaluating water capacity and predicting flooding. This is the basic purpose of the sewage pipe maintenance system.

한편, 하수관거는 해당유역의 오수를 하수처리장으로 이송하고 우수는 공공수역으로 방류하는 환경기초시설이고, 이런 하수관거는 지하에 매설되어 시공되기 때문에 일단 시공한 후에는 하수관거내의 상태를 파악하기 쉽지 않은데, 종래의 하수관거내의 상태를 조사하는 방법으로는 육안으로 조사하거나 CCTV 촬영장비를 하수관거 내부를 촬영하거나 기계식 측정장비를 사용하였으나, 이런 방법들은 비용 및 정확도 등에 많은 문제점을 가지고 있어 이로 인한 하수관거 정비불량은 하수종 말 시설의 처리효율을 저하시켰으며 보다 근본적인 차원에서의 종합적인 하수관거의 정비 및 지속적인 관리가 요구되고 있는 실정이다.On the other hand, sewage pipe is an environmental foundation facility that transfers sewage from the watershed to the sewage treatment plant, and rainwater is discharged to public waters.These sewage pipes are buried underground, so it is not easy to grasp the state of the sewage pipes after construction. Conventional methods for investigating the condition in sewage pipes have been visually investigated, CCTV cameras have been photographed inside sewage pipes, or mechanical measuring equipment has been used.However, these methods have many problems such as cost and accuracy. The treatment efficiency of the terminal facility has been reduced, and comprehensive sewage pipe maintenance and continuous management are required at a more fundamental level.

또한, 근래에는 하수관거 유지관리시스템 구축시 지리정보시스템(GIS: Geographic Information System) 및 CAD프로그램을 활용하여 하수관망을 구성하는 사례가 시도되고 있는데, 상기 지리정보시스템은 지리적 자료를 수집, 저장, 분석 및 출력할 수 있는 컴퓨터 응용시스템으로, 지형 공간에 관한 모든 정보를 컴퓨터에 저장하고 이를 바탕으로 인간이 사는 공간과 관련된 의사 결정을 효율적으로 하려는 시스템이다.In addition, recently, a case of constructing a sewer pipe network by using a Geographic Information System (GIS) and a CAD program has been attempted when constructing a sewage pipe maintenance system. The geographic information system collects, stores, and analyzes geographic data. And it is a computer application system that can be output, the system to store all the information about the geographic space in the computer and based on this to make efficient decisions about the space in which human lives.

그러나, 지리정보시스템과 연동하는 종래의 하수관거 유지관리시스템은 지리정보시스템상의 하수관망 변동시 하수관거 유지관리시스템의 하수관망도 동시에 변동이 이루어지도록 적용하고 있어, 시스템의 유지보수와 업데이트에 고비용이 소요되고 지리정보시스템상의 하수관망 변동전의 과거자료를 활용못해 현재상태의 지형자료의 편집 및 데이터베이스화만 가능한 문제점이 있다.However, the conventional sewage pipe maintenance system interworking with the geographic information system applies the sewage pipe network of the sewage pipe maintenance system to be changed at the same time when the sewer pipe network changes in the geographic information system, thus requiring high costs for maintenance and updating of the system. In addition, there is a problem that only the editing and database of the terrain data in the current state can be made by using the historical data before the sewage network change in the geographic information system.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하수관거 유지관리시스템에서 GIS와 연계하여 하수관망 수리해석에 필요한 과거와 현재의 제반 공간자료/공학자료를 업데이트 및 저장을 통해 확보하고, GIS와 연계시에 하수관망 뿐만 아니라 지하에 매설된 상수도, 가스, 전기, 통신, 난방 등 지하시설물의 구축현황 및 기본정보를 통합적으로 구성하여 검색이 가능하도록 함으로써, 하수관거 및 기타 지하시설물의 유지관리시 정확성, 신뢰성, 안전성, 편의성 등을 향상시킬 수 있는 지리정보시스템과 연계된 하수관거 유지관리방법 및 그 기능을 탑재한 하수관거 유지관리시스템을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to update and store all spatial and engineering data of the past and present required for the analysis of sewage pipe network in connection with the GIS in the sewage pipe maintenance system. Through the GIS connection, the construction status and basic information of underground facilities such as water supply, gas, electricity, communication, and heating, as well as the sewer pipe network, can be integrated and searched for sewage pipes and other underground. It is to provide a sewerage maintenance management method linked with a geographic information system that can improve accuracy, reliability, safety, convenience, etc. in the maintenance of facilities, and a sewerage management system equipped with its functions.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 현장의 계측센서를 활용한 현장제어반(100-100n)을 통하여 하수관거내 지점별 실측된 자료가 전송되어 데이터베이스화되는 단계와; 지리정보시스템과 연계하여 지리정보시스템에서 제공하는 지리자료와 정보관리항목 및 공간자료/공학자료 등이 선택적으로 화면에 표시되는 단계와; 지리정보시스템에서 제공하는 상기 자료들이 운영자의 일정기간설정에 따라 주기적·자동적으로 팝업창을 이용하여 업데이트되거나 운영자가 setup창을 이용하여 수동적으로 업데이트를 하는 단계 및 지리정보시스템에서 제공하는 자료의 업데이트시에 업데이트 전의 과거자료들을 저장하여 필요시에 과거자료를 검색 및 활성화할 수 있도록 하는 단계로 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한 다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of transmitting the database of the measured data for each point in the sewage pipe through the field control panel (100-100n) using the measuring sensor of the field; Selectively displaying geographic data, information management items, spatial data / engineering data, etc. provided by the geographic information system in association with the geographic information system; The data provided by the geographic information system are updated periodically or automatically by using a pop-up window according to the operator's predetermined period of time, or when the operator manually updates using the setup window and when the data provided by the geographic information system is updated. It is a basic feature of the technical configuration that consists of the steps of storing the historical data before updating so that the historical data can be retrieved and activated when necessary.

이상에서 살펴본, 본 발명인 지리정보시스템과 연계된 하수관거 유지관리방법 및 그 기능을 탑재한 하수관거 유지관리시스템은 하수관거 유지관리시스템에서 GIS와 연계하여 하수관망 수리해석에 필요한 과거와 현재의 제반 공간자료/공학자료의 업데이트 및 저장을 통해 과거와 현재자료를 시간과 공간에 구애받지 않으면서 비교검색하여 사업효과 및 검증자료로 활용할 수 있고, GIS와 연계시에 하수관망 뿐만 아니라 지하에 매설된 상수도, 가스, 전기, 통신, 난방 등 지하시설물의 구축현황 및 기본정보를 통합적으로 구성하여 검색이 가능하도록 함으로써, 하수관거 및 기타 지하시설물의 유지관리시 정확성, 신뢰성, 안전성, 편의성 등을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is a sewage pipe maintenance method associated with the geographic information system and the sewage pipe maintenance system equipped with the functions of the present invention is a spatial data / past and present necessary for the analysis of sewage pipe network in connection with the GIS in the sewage pipe maintenance system By updating and storing engineering data, past and present data can be compared and searched regardless of time and space, and can be used as business effect and verification data.In connection with GIS, water and gas buried underground as well as sewer pipe network By integrating the construction status and basic information of underground facilities such as electricity, communication, heating, etc., it is possible to search and search, thereby improving accuracy, reliability, safety, convenience, etc. in the maintenance of sewage pipes and other underground facilities. have.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention configured as described above are as follows.

도 1은 본 발명에 따른 하수관거 유지관리시스템의 주요구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하수관거 유지관리시스템이 지리정보시스템과 연계된 메인 화면을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 하수관거 유지관리시스템이 지리정보시스템과 연계하여 자료를 업데이트할 수 있는 팝업창이 표시되는 화면을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 하수관거 유지관리시스템과 SWMM의 연계결과가 조회되는 화면을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 하수관거 유지관리시스템이 활용되는 일실시예를 나타낸 흐름도이고, 도 6은 본 발명에 따른 하수관거 유지관리시스템에서 지리정보시스템과 연계하여 지하시설물별로 조회되는 화면을 나타낸 도면이다.1 is a main configuration of the sewage pipe maintenance system according to the present invention, Figure 2 is a view showing a main screen associated with the geographic information system sewage pipe maintenance system according to the present invention, Figure 3 is a sewage pipe according to the present invention FIG. 4 is a view showing a screen displaying a popup window for updating a data in association with a geographic information system, and FIG. 4 is a view showing a screen for inquiring a result of linkage between a sewage pipe maintenance system and a SWMM according to the present invention. 5 is a flowchart showing an embodiment in which the sewage pipe maintenance system according to the present invention is utilized, and FIG. 6 is a view showing a screen that is inquired by underground facilities in connection with a geographic information system in the sewage pipe maintenance system according to the present invention. to be.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 하수관거 유지관리시스템은 측정지점으로 선정된 주요 하수관거에 설치되어 유량, 수위, 강우량, 퇴적량, 수질 등을 일정 주기 또는 시스템 운영자의 요청시에 계측 송신하는 일련의 계측센서를 통하여 계측된 자료들이 컴퓨터들과 관련 장치들 간의 직렬 데이터 통신을 위한 RS통신을 통하여 전송되는 현장제어반(100-100n)내의 컨트롤러와 상기 현장제어반(100-100n)내의 컨트롤러로 전송된 자료들이 DSU 또는 CDMA모뎀 등을 통해 KT전용선 등의 유·무선 통신망을 거쳐 하수관거 유지관리시스템의 DSU(200)로 실시간 전송되고, 다시 상기 전송된 자료들이 터미널 서버(300)와 스위칭 허브(400)에 의한 자료교환을 수행하며 해당 하수관거 지점별로 정량화된 자료로 데이터베이스화되게 하는 하수관거 유지관리시스템 내부의 DB연산 서버(500)와 상기 스위칭 허브(400)에 의해 공간자료/공학자료를 교환하는 GIS엔진(700)과 계측센서를 통하여 계측·전송된 자료와 GIS에서 제공하는 공간자료/공학자료를 기초로 하여 일정구간 하수관거내 자료를 분석·예측 모의하는 관리분석 서버(600) 및 운영서버(800)로 구성된다.As shown in Figure 1, the sewage pipe maintenance system of the present invention is installed in the main sewage pipe selected as a measuring point to measure and transmit the flow rate, water level, rainfall, deposition amount, water quality, etc. at a certain period or the request of the system operator Data measured through a series of measuring sensors are transmitted to the controller in the field control panel 100-100n and the controller in the field control panel 100-100n transmitted through RS communication for serial data communication between computers and related devices. The transmitted data are transmitted in real time to the DSU 200 of the sewage pipe management system through wired / wireless communication networks such as KT dedicated lines through a DSU or a CDMA modem, and the transmitted data are again transmitted to the terminal server 300 and the switching hub 400. DB connection in the sewage maintenance management system which performs data exchange by means of data exchange and makes database the data quantified by the relevant sewage points. On the basis of the data measured and transmitted through the GIS engine 700 and the measurement sensor that exchanges the spatial data / engineering data by the server 500 and the switching hub 400 and the spatial data / engineering data provided by the GIS It consists of a management analysis server 600 and an operation server 800 for analyzing and predicting data in sewage pipes in a certain section.

한편, 도 2와 도 3은 는 본 발명에 따른 하수관거 유지관리시스템이 지리정보시스템과 연계된 화면을 나타낸 도면으로, 하수관거 유지관리시스템 내부의 관리분석 서버(600)와 연계하여 GIS엔진(700)이 독립적으로 추가 구성됨으로써 하수관거 유지관리시스템의 화면구성이 GIS와 연계하여 구성되는데, GIS에서 제공하는 지 리자료와 정보관리항목 (하수도맨홀, 하수관거(지선/간선/차집관), 암거 및 개거 등)과 공간자료 (관거제원(관거명/관거규격/관연장/관구배/관조도계수), 맨홀제원, 지반고와 관저고, 소유역면적, 수치표고모델(DEM), 토지이용도, 토양도, 하천계획홍수위) 및 공학자료 (강우량 또는 강우강도, 유출계수, 조도계수, 침투) 등이 선택적으로 화면에 표시된다.On the other hand, Figures 2 and 3 is a view showing a screen associated with the geographic information system sewage pipe maintenance system according to the present invention, GIS engine 700 in connection with the management analysis server 600 inside the sewage pipe maintenance system As this is independently added, the screen configuration of the sewage pipe maintenance system is constructed in connection with GIS.The geographic data and information management items provided by GIS (sewer manhole, sewer pipe (branch line, trunk line, tea house), culling and clearing, etc.) ) And spatial data (Kwanjewon (Kwanjing / Landing Standards / Length of Construction / Grownment Gradient / Columnity Coefficient), Manhole Specifications, Geotechnical Levels and Sites, Subwatershed Area, Digital Elevation Model (DEM), Land Use, Soil Map, River plan flood level) and engineering data (rainfall or rainfall intensity, runoff coefficient, roughness coefficient, infiltration) are optionally displayed on the screen.

더불어, GIS에서 제공하는 상기 자료들은 일정기간설정에 따라 주기적·자동적으로 팝업창을 이용하여 업데이트가 가능하고 업데이트 전의 과거자료들은 저장하는 방법을 적용해 필요시에 과거자료를 검색 및 활성화할 수 있도록 한다. 또한, 필요시에는 시스템 운영자가 setup창을 이용하여 수동적으로 업데이트와 과거자료저장 및 활용이 가능하게 할 수도 있다.In addition, the data provided by GIS can be updated by using a pop-up window periodically and automatically according to the setting of a certain period of time, and the past data before the update can be saved and the past data can be retrieved and activated when necessary. . In addition, if necessary, the system administrator can use the setup window to manually update and save and use the historical data.

상기와 같이 GIS상에서 생성된 자료들을 읽어들이면서 업데이트하며 과거자료를 저장하거나 삭제할 수 있는 본 발명의 하수관거 유지관리시스템의 특성을 이하 'CRUD (Create, Read, Update, Delete)시스템'이라 하고, 이런 CRUD시스템의 하수관거 유지관리시스템에의 적용은, 하수관거 유지관리시스템이 GIS와 일체로 연동하는 시스템과는 달리, 하수관거 유지관리시스템과 GIS엔진 간의 독립적 유지보수가 가능하게 해 비용이 절감되고 업데이트를 용이하게 할 뿐만 아니라 과거자료의 데이터베이스화를 통한 과거지형 검색 및 현재지형과의 비교분석을 제공할 수 있어 시공간적으로 다양한 분석을 통해 시스템 운영자의 요구에 일층 부응하는 시스템 구축이 가능하게 된다.As described above, the characteristics of the sewage pipe maintenance system of the present invention which can be updated while reading data generated on the GIS and storing or deleting the past data are referred to as 'CRUD (Create, Read, Update, Delete) system'. The application of the CRUD system to the sewerage maintenance system, unlike the system in which the sewerage management system is integrated with the GIS, enables independent maintenance between the sewage management system and the GIS engine, thereby reducing costs and making it easier to update. In addition to providing a historical analysis and past analysis through the database of historical data, it is possible to provide a system that meets the needs of the system operator through various analysis in time and space.

다음으로, 상기 운영서버(800)에는 하수관거 자료분석에 사용될 수 있는 하 수관망 수리해석 모형 프로그램인 SWMM(Storm Water Management Model)이 설치되는데, 상기 SWMM은 원래 도시유역내에서 강우사상으로 인해 발생하는 유출량과 오염물질에 대한 지표면 및 지표하 흐름, 배수관망에서의 유출량 추적, 저류량 산정, 오염물질의 처리와 비용계산 등을 모의할 수 있고, 다양한 토지이용현황을 고려해서 유역의 출구와 하수관거 혹은 수로에서의 유출량과 수질을 예측할 수 있으며, 단일 강우사상은 물론 연속적인 모의도 가능한 프로그램으로서, 유량계산은 매우 상세하고 관측치와 잘 일치하는 결과를 보여주는 반면, 수질계산은 실제의 물리적, 화학적, 생물학적 과정을 제대로 나타내지 못하여 관측치와 차이가 있을 수 있다.Next, the operating server 800 is installed SWMM (Storm Water Management Model), which is a sewage pipe network hydraulic analysis model program that can be used for sewage pipe data analysis, the SWMM is generated due to rainfall accidents in the original city basin Ground and subsurface flows for runoff and pollutants, tracking runoff in drainage networks, estimating reservoirs, treating pollutants and calculating costs, and taking into account the various land use conditions, the outlets and sewer pipes or waterways of the watershed. It is a program that can predict runoff and water quality from a stream, and can simulate a single rainfall event as well as a continuous simulation.While the flow calculations are highly detailed and show good agreement with the observations, the water quality calculations show the actual physical, chemical and biological processes. It may not be well represented and may differ from the observations.

상기 SWMM의 구성에 대해서 간단히 살펴보면, SWMM은 5개의 실행블럭과 보조블럭으로 구성되는데, 실행블럭인 Executive block은 다른 실행블럭을 조절하고 블럭간 자료를 전송하는 역할을 하고, 실행블럭인 Runoff block은 SWMM모형의 초기연산이 수행되는 부분으로 강우사상에 대해 배수유역에서의 유출현상과 수질변화를 모의하며, 실행블럭인 Transport block은 Runoff block에서의 연산된 결과를 기본자료로 사용하며 강우 및 건기시 하수 시스템 내에서 유량과 오염물질을 추적하고 하수시스템으로의 침투를 계산하고, 실행블럭인 Extran block은 배수관망 시스템에서 유량과 수심계산을 위해 개수로 및 관수로 등에서 흐름을 추적하며, 실행블럭인 Storage block은 유량과 수질에 대한 조절, 처리장치의 영향을 평가한다. 또한, Statistic block은 weibul공식을 이용한 인자분석, Graph block은 수문 및 오염도 곡선 출력, Combine block은 인터페이스 파일관리, Rain block은 강우의 시공간적 분포 및 Temp block은 기온에 관한 보조블럭이다.In brief, the SWMM is composed of five execution blocks and auxiliary blocks. The executive block, which is an execution block, controls other execution blocks and transmits data between blocks, and the runoff block, which is an execution block, This is the initial operation of the SWMM model. It simulates runoff and water quality changes in the drainage basin for rainfall events. The transport block, which is an execution block, uses the results of the runoff block as basic data. It tracks the flow and pollutants in the sewage system, calculates the penetration into the sewage system, and the execution block Extran block tracks the flow in the channel and irrigation channels for the flow and depth calculation in the drainage network system. The storage block evaluates the effects of the control and treatment equipment on flow rate and water quality. In addition, the statistic block is a factor analysis using the weibul formula, the graph block is a hydrological and pollution curve output, the combine block is an interface file management, the rain block is a temporal and temporal distribution of rainfall, and the temp block is an auxiliary block of temperature.

따라서, 주요 하수관거에 설치된 계측센서들에서 전송되어 오는 상기 계측 자료와 GIS에서 제공되는 공간자료/공학자료들은 기기의 오작동 또는 통신망의 오류 등으로 일부 보정이 필요한 경우가 있을 수 있으며, 상기 하수관거 유지관리시스템과 연계된 하수관망 수리해석 모형인 SWMM에 필요하고 데이터베이스화를 통하여 구축된 상기 과거와 현재의 계측 자료와 GIS와의 연계를 통해 제공되는 공간자료/공학자료들을 입력자료로서 시스템 운영자가 검색 및 선택이용하여 하수관망의 설계, 이상발생시 검토 및 검증자료로 활용하는 화면을 도 4에 나타내었다. 즉, SWMM 모델링을 위해 상기 과거와 현재의 계측 자료와 GIS와의 연계를 통해 제공되는 공간자료/공학자료들인 데이터가 설정되고 SWMM 모델링 분석을 통해 그 결과가 GIS 및 SWMM과 연계된 본 발명인 하수관거 유지관리시스템의 구성화면에서 조회되게 된다.Therefore, the measurement data transmitted from the measurement sensors installed in the main sewage pipe and the spatial data / engineering data provided by the GIS may need some correction due to a malfunction of the device or an error in the communication network. The system operator searches and selects the spatial data / engineering data provided by linkage with the GIS and the past and present measurement data, which are required for SWMM, a sewage pipe network hydraulic analysis model linked with the system, and built through a database. Figure 4 shows the screen used for designing the sewage pipe network, reviewing and verifying the occurrence of abnormalities. That is, data for the spatial data / engineering data provided through linkage between the past and present measurement data and GIS is set for SWMM modeling, and the result of the sewage pipe maintenance management of the present invention is linked to GIS and SWMM through SWMM modeling analysis. The system configuration screen will be displayed.

여기서, 본 발명인 하수관거 유지관리시스템은 기본기능으로 데이터 수집/저장, 화면처리 및 감시, 조건별 검색, 데이터보정 및 백업, 경보기능 등과 부가기능으로 침입수/유입수 산정, 누수 및 원단위 산정, CCTV동영상 및 대장관리, 오프라인 데이터 분석, 사업효과검증, 침수예측, 수질 및 기초자료 입출력, 준설시기 예측, 시설물 이력관리 등을 조회할 수 있을 뿐만 아니라, 하수관거 수리해석 모형인 SWMM을 이용한 하수관거 유지관리시스템상에서 관로 수리계산을 통한 통수능 검토 및 관로 설계인자 도출, 강우시 하천 방류유량 및 오염부하량 해석, 수계별 총량제 기본계획의 기초자료 구축, 강우시 상습 침수피해 지역의 침수빈도 및 강우조건 해석, 하수관망 정비불량과 관련한 퇴적량 관리 등의 결과도 구체적으로 조회할 수 있으며, 저류지 또는 월류수 처리시설 등에 실시간 제어시스템의 도입시에 하수관거 수리해석 모형을 이용한 하수관거 유지관리시스템을 활용할 수도 있다.Here, the present inventors sewage pipe maintenance system is a basic function of data collection / storage, screen processing and monitoring, conditional search, data correction and backup, alarm function and additional functions such as intrusion / inflow calculation, leakage and raw unit calculation, CCTV video In addition to inquiries and data management, offline data analysis, business effect verification, inundation prediction, water quality and basic data input and output, dredging time prediction, facility history management, and so on, sewage pipe maintenance system using SWMM Review of water supply capacity through pipeline hydraulic calculation and derivation of pipeline design factors, analysis of river discharge and pollutant load during rainfall, construction of basic data of basic plan for total amount of water system, analysis of inundation frequency and rainfall condition in wet-water inundation damage area during rainfall, maintenance of sewer pipe network The results of the sediment management related to this can also be viewed in detail. Ryusu sewer treatment during the introduction of real-time control system such facilities can also take advantage of the sewer maintenance system using a hydraulic analysis models.

이하, GIS 및 SWMM과 연계된 본 발명인 하수관거 유지관리시스템이 활용되는 일실시예인 하수관거내 장래의 퇴적량을 예측하는 방법을 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, referring to FIG. 5, a method of predicting a future amount of sedimentation in sewage pipes, which is an embodiment in which the present invention is utilized in connection with the GIS and SWMM, is provided.

일정기간 동안 하수 등이 유입된 하수관거에는 적정하수유속의 미확보 및 하수관거의 역구배 등으로 인한 토사 및 퇴적물이 일정량이상 쌓이게 되는데, 현장에서 계측센서인 유량계와 퇴적심도계를 통하여 계측된 유량 및 퇴적심도 자료와 GIS와 연계하여 제공되는 현재 및 과거의 공간자료/공학자료 및 SWMM을 이용하여 하수관거내 퇴적량을 예측 모의하기 위해서는 그 선행작업으로 우선 해당하수관거 지점부에 대한 장기강우유출해석과 년간 유입토사예측(RUSLE Model 등) 및 토사입경조사가 이루어져야 한다.In sewage pipes where sewage flows in for a certain period of time, sediment and sediments accumulate due to the lack of proper sewage flow rate and reverse gradient of sewage pipes. In order to predict the sedimentation amount in sewage pipes using current and historical spatial data / engineering data and SWMM provided in conjunction with data and GIS, first of all, the long-term rainfall runoff analysis for the sewage point and annual inflow soil Predictions (such as RUSLE Models) and soil size surveys should be made.

다음으로, 현장에서 유량계와 퇴적심도계를 통하여 전송되어 오는 유량과 퇴적심도 자료 및 GIS에서 제공되는 현재 및 과거의 공간자료/공학자료를 하수관거 지점별 특성을 파악하는 기초자료로 활용하여 퇴적량 예측 모의시 SWMM 연산계수의 보정인자를 조정하게 되고, 이를 통해 퇴적심도를 포함하는 장래의 수심(h1)을 예측할 수 있으며, 상기 실측된 퇴적량 자료를 통한 SWMM 모의계수 조정이 완료되면 퇴적량 예측 모의를 수행할 준비가 완료되게 되는 것이다.Next, the amount of sediment forecast is estimated by using the flow and sediment depth data transmitted through the flow meter and sedimentation depth meter in the field, and the current and past spatial data and engineering data provided by the GIS as basic data to identify the characteristics of sewage pipes. In simulation, the correction factor of the SWMM calculation coefficient is adjusted, and through this, it is possible to predict the future depth (h 1 ) including the depth of deposition, and when the adjustment of the SWMM simulation coefficient using the measured accumulation amount is completed, the deposition amount is predicted. You are ready to run the simulation.

또한, SWMM을 통한 퇴적량 예측 모의에서 퇴적량 없는 순수 수심(h2)의 연산 수행에 사용되는 주요 지배방정식은 아래의 Manning식과 연속방정식으로 구성된다.In addition, the main governing equations used to perform the calculation of pure water depth (h 2 ) without sediment amount in the simulation of sediment amount estimation through SWMM are composed of the following Manning and continuous equations.

Figure 112007085426231-pat00001
Figure 112007085426231-pat00001

Figure 112007085426231-pat00002
Figure 112007085426231-pat00002

여기서, S 0 는 관로의 경사, A는 흐름 단면적, R는 동수반경, n은 관의 조도계수, Q는 유량 그리고 t는 시간을 나타낸다. 상기 관로의 경사와 조도계수 등은 GIS에서 제공되는 공간자료이다.Where S 0 Is the slope of the pipe, A is the flow cross section, R is the hydraulic radius, n is the roughness coefficient of the pipe, Q is the flow rate and t is the time. The slope and roughness coefficient of the pipe line are spatial data provided by the GIS.

상기 수학식 1과 수학식 2에서의 흐름은 정상흐름으로 간주되고, 두 수학식의 차분해석을 통하여 미지수인 단면내 Q와 A를 해석시간 경과 후에 대하여 지점별로 산출하게 되며, 실측 퇴적량 자료를 기초로 하여 시스템 운영자는 해당 하수관거 지점별 현재 또는 장래의 퇴적량과 적정 준설시기를 판단가능하게 된다.The flows in Equations 1 and 2 are regarded as normal flows, and Q and A, which are unknown in cross sections, are calculated for each point after an analysis time through the difference analysis of the two equations. On the basis, the system operator can determine the current or future deposits and the appropriate dredging time for each sewage site.

상기 두 수학식의 차분해석에 따라 SWMM을 통한 상세 해석과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the detailed analysis process through the SWMM according to the difference between the two equations as follows.

우선, 기지유량값이 Q인 위치 j에서의 단면적은 Aj 이고, Aj 는 수학식 1과 기지유량값 Qj 로부터 구할 수 있으며, 관거 하류부의 위치를 j+1이라 가정하고, 시간차분의 현 기지시간대는 첨자 n으로 표시하고 다음 시간대는 n+1로 한다.First, the cross-sectional area at position j where the known flow rate value is Q is A j. And A j Can be obtained from Equation 1 and the known flow rate value Q j , assuming that the position of the downstream part of the conduit is j + 1, the current known time zone of the time difference is indicated by the subscript n and the next time zone is n + 1.

그 다음, 차분해석시 가중치로 j+1위치의 가중치를 Wx, n+1시간 간격에서의 가중치를 Wt로 가정하여 연속방정식을 차분해석하면 수학식 3과 같다.Subsequently, assuming that the weight of j + 1 position is Wx and the weight at n + 1 time interval is Wt as the weight of differential analysis, the equation is differentially calculated as in Equation 3.

Figure 112007085426231-pat00003
Figure 112007085426231-pat00003

여기서, Qj ,n , Aj ,n 은 기지값이고, 정상흐름에서 시간의 변동없이 유하흐름방향만의 유량변화를 가정할 경우 수학식 2의 연속방정식에서 j+1지점에서의 Qj+1,n 을 알 수 있으며, Qj +1,n 을 알게 되면, 정상흐름임을 가정할 때 에너지 라인이 곧 관로경사와 일치하는 점을 감안할 때, 조도계수 n과 관로경사 S 0 를 기지값으로 알고 있으므로 수학식 1을 통하여 Aj +1,n 을 구할 수 있다, 마찬가지로 유하흐름의 변동없이 시간의 변화만을 가정할 경우 n+1시간 경과 후의 Aj ,n+1 을 알 수 있고, 정상흐름조건 하에서 유량값인 Qj ,n+1 을 수학식 1을 통하여 구하게 된다.Here, Q j , n , A j , n are known values, and Q j + at the point j + 1 in the continuous equation of Equation 2 is assumed if the flow rate changes only in the flow direction without change of time in the normal flow. 1, it can be seen for n, Q j + 1, and if we find n, when the energy line, assuming that the normal flow soon given that matching the inclined pipe, roughness number n and the channel slope S 0 Since A j + 1, n can be obtained from Equation 1, A j , n + 1 after elapse of n + 1 hours can be obtained by assuming only the change of time without fluctuation of flow. In addition, the flow rate value Q j , n + 1 under the normal flow condition is obtained through Equation 1.

시간 n+1흐름 후의 유하방향 위치 j+1에서의 유량과 면적에 해당하는 Qj+1,n+1 과 Aj +1,n+1 을 알기 위해, 위 수학식 3의 각 항에 대하여 △x/Wt를 곱하여 정리하고, 미지수 Q와 A는 각각 관거 만관(滿管)시의 유량, 면적에 대한 비율로 무차원화하여 Q*(=Q/Qf), A*(=A/Af)로 정의 후, 수학식 3에 적용하면 다음과 같은 간편화된 식을 얻게 된다.In order to know Q j + 1, n + 1 and A j + 1, n + 1 corresponding to the flow rate and area at the downstream position j + 1 after the time n + 1 flow , Multiply by Δx / Wt and determine the unknown Q and A by dimensioning the flow rate and area at the time of pipe drainage, respectively Q * (= Q / Q f ), A * (= A / A After defining it as f ), if it is applied to Equation 3, the following simplified expression is obtained.

Figure 112007085426231-pat00004
Figure 112007085426231-pat00004

여기서, C1은 면적과 유량의 함수로 나타내고, C2는 Q* A* 로 정리된 계수들로서 각 시간대에서의 기지값들이다.Where C 1 is a function of area and flow rate, and C 2 is Q * and Coefficients arranged by A * , which are known values in each time zone.

즉,

Figure 112007085426231-pat00005
이고,In other words,
Figure 112007085426231-pat00005
ego,

Figure 112007085426231-pat00006
이다.
Figure 112007085426231-pat00006
to be.

상기 수학식들에서의 흐름은 정상등류로 가정하여 계산이 수행되었으므로 Manning공식에서 Q/Qf 와 A/Af 는 1차 함수관계가 성립되고, 이에 미지수인 Qj +1,n+1 과 Aj +1,n+1 를 수학식 4와 무차원 유출량-면적(Q/Qf - A/Af)관계, 즉 Manning공식으로부터 구할 수 있게 되는 것이다.Q / Q f in Manning's equation because the calculation was performed assuming normal flow And A / A f Is a linear functional relationship, and Q j + 1, n + 1 and A j + 1, n + 1 , which are unknowns, are represented by Equation 4 and dimensionless runoff-area (Q / Q f). A / A f ) relationship, that is, it can be obtained from Manning's formula.

상기 방법을 통해 하수관거내 원하는 지점에서의 현재 또는 장래의 흐름 단면적 A를 알 수 있고, 면적산출식의 역산을 통하여 수심 h2 를 예측할 수 있는데, 여기서 h2 는 퇴적량없는 순수 수심이다. 따라서, 하수관거 지점별 현재 또는 장래의 퇴적심도(h)는 상호 대응하는 지점과 시간에서의 상기 h1 과 h2 와의 차이값을 통해 판단가능하게 되는 것이다.Through this method it is possible to know the current or future flow cross-sectional area A at the desired point in the sewer pipe, and to estimate the depth h 2 through the inversion of the area calculation equation, where h 2 Is pure depth without accumulation. Therefore, the current or future sedimentation depth (h) for each sewage point is the h 1 at the corresponding point and time. It can be judged by the difference between and h 2 .

따라서, 상기 하수관거 지점별 현재 또는 장래의 퇴적심도(h)을 이용하여 지점별 하수관거의 만관(滿管)대비 퇴적량을 비율로 설정하여 모의하거나 예측기간 설정을 통한 시간 경과에 따른 퇴적량을 모의할 수 있게 되는데, 이런 모의방법을 통해 장래 일정기간 동안 지점별 하수관거 퇴적량 변화추이를 운영자가 화면상에서 그래프 형태로 확인 가능하게 하여 해당유역 하수관거의 적정 준설시기와 준설량을 객관적이고 정량적으로 판단할 수 있는 근거를 제공하는 의사결정지원 역할을 할 수 있게 된다.Therefore, using the current or future sedimentation depth (h) for each sewage point, the sedimentation amount is set as a ratio of the total amount of sewage pipes of each sewage pipe, and the amount of sediment over time by setting the prediction period is simulated. This simulation method allows the operator to check the trend of sewage sediment deposition by point on the screen for a certain period in the future in order to determine the appropriate dredging time and dredging amount of the relevant watershed sewage pipe objectively and quantitatively. It can serve as a decision support role to provide evidence.

한편, 도시에는 하수도 뿐만 아니라, 상수도, 가스, 전기, 통신, 난방 등 6대 지하시설물이 산재되어 매설되어 있고, 이러한 지하시설물의 경우 매설 후 일정시간이 경과하면 지상현상의 변화에 따라 그 위치를 파악하기 힘든 경우가 많아지며, 매설한 지반의 지하수 이동에 의한 유출현상이나 관 자체의 부식 등에 의하여 파손과 사고 등이 빈번하게 일어나 안전을 위협하고 있다.On the other hand, in the city, six underground facilities such as water supply, gas, electricity, communication, and heating are scattered and buried in the city, and these underground facilities are located in accordance with the change of the ground phenomenon after a certain time. In many cases, it is difficult to grasp, and damages and accidents occur frequently due to the outflow phenomenon caused by groundwater movement of buried ground or corrosion of the pipe itself, which threatens safety.

따라서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명인 하수관거 유지관리시스템에 하수도 뿐만 아니라, 추가로 상수도, 가스, 전기, 통신, 난방 등 6대 지하시설물의 구축현황 및 기본정보를 기구축된 GIS와 연계하여 통합관리함으로써, 지하시설물 각각의 정보검색, 필요지점 확대/축소, 시설물별 검색 후 출력 등이 가능하게 하여 지하시설물의 유지관리시 필요자료로 사용하게 할 수도 있는데, 본 발명에서 이런 지하시설물별로 통합관리되는 항목은 다음의 표 1과 같다.Therefore, as shown in Figure 6, the present invention sewage pipe maintenance system, as well as the sewer, the construction status and basic information of the six underground facilities, such as water, gas, electricity, communication, heating, in addition to the pre-built GIS By integrated management, it is possible to search for information of each underground facility, expand / reduce required points, output after searching for each facility, and use it as necessary data for maintenance of underground facilities. Managed items are shown in Table 1 below.

지하 시설물Underground facilities 정보 관리 항목Information management item 하수도sewer 하수도맨홀, 하수관거(지선,간선,차집관), 암거 및 개거 Sewer manhole, sewer pipe (branch line, trunk, tea house), culvert and clearing 상수도waterworks 상수도맨홀, 상수관, 상수터널, 소화전, 급수탑 Water supply manhole, water pipe, water tunnel, fire hydrant, water tower 가스gas 가스맨홀, 가스배관, 정압기 Gas manhole, gas piping, pressure regulator 전기Electricity 전기맨홀, 관로, 변압기, 지중환기구 Electric manhole, pipeline, transformer, underground ring 통신Communication 통신맨홀, 통신주, 통신지하관로, 통신구 Communication manhole, Communication line, Communication underground line, Communication port 난방heating 난방맨홀, 열배관, 누수감지기설치함, 핸드홀 Heating Manhole, Heat Pipe, Leak Detector Installation, Handhole

상기에서는 본 발명에 대한 특정의 바람직한 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 요지를 벗어남이 없이 다양하게 변경시킬 수 있을 것이다.While specific preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and a person skilled in the art to which the present invention pertains has the technical gist of the present invention. Various changes can be made without departing.

도 1은 본 발명에 따른 하수관거 유지관리시스템의 주요구성도.1 is a main configuration of the sewage pipe maintenance system according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 하수관거 유지관리시스템이 지리정보시스템과 연계된 메인 화면을 나타낸 도면.2 is a view showing a main screen associated with the geographic information system of the sewage pipe maintenance system according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 하수관거 유지관리시스템이 지리정보시스템과 연계하여 자료를 업데이트할 수 있는 팝업창이 표시되는 화면을 나타낸 도면.3 is a view showing a screen that displays a pop-up window that the sewage pipe maintenance system according to the present invention can update the data in conjunction with the geographic information system.

도 4는 본 발명에 따른 하수관거 유지관리시스템과 SWMM의 연계결과가 조회되는 화면을 나타낸 도면.Figure 4 is a view showing a screen in which the connection result of the SWMM and SWMM maintenance system according to the present invention is inquired.

도 5는 본 발명에 따른 하수관거 유지관리시스템이 활용되는 일실시예를 나타낸 흐름도.5 is a flow chart showing an embodiment in which the sewage pipe maintenance system according to the present invention is utilized.

도 6은 본 발명에 따른 하수관거 유지관리시스템에서 지리정보시스템과 연계하여 지하시설물별로 조회되는 화면을 나타낸 도면.Figure 6 is a view showing a screen inquired by underground facilities in connection with the geographic information system in the sewage pipe maintenance system according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100-100n: 현장제어반 200: DSU100-100n: Field control panel 200: DSU

300: 터미널 서버 400: 스위칭 허브300: terminal server 400: switching hub

500: DB연산 서버 600: 관리분석 서버500: DB operation server 600: management analysis server

700: GIS엔진 800: 운영 서버700: GIS engine 800: production server

Claims (5)

하수관거 유지관리 계획 및 보수를 위한 기초자료를 제공하는 하수관거 유지관리방법에 있어서,In the sewage pipe maintenance method, which provides basic data for the sewage pipe maintenance plan and repair, 현장의 계측센서를 활용한 현장제어반(100-100n)을 통하여 하수관거내 지점별 실측된 자료가 전송되어 데이터베이스화되는 단계와;Transmitting the measured data for each point in the sewage pipe via a field control panel (100-100n) using a field measuring sensor and making it into a database; 지리정보시스템과 연계하여 지리정보시스템에서 제공하는 지리자료와 정보관리항목 및 공간자료/공학자료 등이 선택적으로 화면에 표시되는 단계와;Selectively displaying geographic data, information management items, spatial data / engineering data, etc. provided by the geographic information system in association with the geographic information system; 지리정보시스템에서 제공하는 상기 자료들이 운영자의 일정기간설정에 따라 주기적·자동적으로 팝업창을 이용하여 업데이트되거나 운영자가 setup창을 이용하여 수동적으로 업데이트를 하는 단계와;Updating the data provided by the geographic information system using a pop-up window periodically or automatically according to a predetermined period of time set by the operator or manually updating by the operator using a setup window; 지리정보시스템에서 제공하는 자료의 업데이트시에 업데이트 전의 과거자료들을 저장하여 필요시에 과거자료를 검색 및 활성화할 수 있도록 하는 단계 및When the data provided by the geographic information system is updated, the historical data before updating is stored so that the historical data can be retrieved and activated when necessary. 상기 과거와 현재의 현장 계측자료와 지리정보시스템과의 연계를 통해 제공되는 공간자료/공학자료들을 선택적 입력자료로 활용하고, 운영서버(800)에 설치되어 있는 하수관망 수리해석 모형인 SWMM를 통해 관로 수리계산을 통한 통수능 검토 및 관로 설계인자 도출, 강우시 하천 방류유량 및 오염부하량 해석, 수계별 총량제 기본계획의 기초자료 구축, 강우시 상습 침수피해 지역의 침수빈도 및 강우조건 해석, 하수관망 정비불량과 관련한 퇴적량 관리를 수행하는 단계로 구성되되,It utilizes spatial data / engineering data provided through linkage between the past and present field measurement data and geographic information system as an optional input data, and through SWMM, a sewer pipe hydraulic analysis model installed in the operation server 800. Review of water supply capacity through pipeline hydraulic calculation and derivation of pipeline design factors, analysis of river discharge and pollutant load during rainfall, construction of basic data of basic plan for total amount of water system, analysis of inundation frequency and rainfall condition in wet-water inundation damage area during rainfall, maintenance of sewer pipe network Related to the amount of sediment management 상기 하수관망 수리해석 모형인 SWMM를 통해 하수관망 정비불량과 관련한 퇴적량 관리를 수행하는 단계는,The step of performing sediment management related to poor maintenance of sewer pipe network through SWMM, the sewer pipe hydraulic analysis model, 퇴적심도계와 유량계를 활용한 현장제어반(100-100n)을 통하여 전송받은 하수관거내 지점별 실측된 퇴적심도 자료와 유량을 기초로 하면서 SWMM 내 연산계수의 보정인자를 조정하여 퇴적심도를 포함하는 장래의 수심 h1을 예측하는 단계와;Based on the sedimentation depth data and flow rate measured for each point in the sewage pipe received through the sedimentation depth meter and the flow meter using the field control panel (100-100n), the correction factor of the calculation coefficient in the SWMM is adjusted and the future includes the sedimentation depth. Predicting a depth h 1 of; 상기 실측된 퇴적심도 지점에서 SWMM을 통한 퇴적량없는 장래의 순수 수심 h2 를 모의하기 위해, 수학식 2
Figure 112008021367315-pat00019
을 차분해석하여 얻은 수학식 3
Figure 112008021367315-pat00020
의 각 항에 △x/Wt를 곱하고, Q와 A는 각각 관거 만관(滿管)시의 유량과 면적에 대한 비율로 무차원화하여 Q*(=Q/Qf), A*(=A/Af)로 정의 후, 수학식 3에 적용하여 수학식 4
Figure 112008021367315-pat00021
(여기서,
Figure 112008021367315-pat00022
이고,
Figure 112008021367315-pat00023
)를 얻고,
In order to simulate the future pure depth h 2 without deposition amount through SWMM at the measured deposition depth point, Equation 2
Figure 112008021367315-pat00019
Equation 3 obtained by differentially analyzing
Figure 112008021367315-pat00020
Multiply each term in by Δx / Wt, where Q and A are dimensionless with the ratio of flow rate and area at the time of pipe drainage, respectively, Q * (= Q / Q f ), A * (= A / After defining A f ), the equation (4) is applied to equation (3).
Figure 112008021367315-pat00021
(here,
Figure 112008021367315-pat00022
ego,
Figure 112008021367315-pat00023
),
수학식 1
Figure 112008021367315-pat00024
과 상기 수학식 2 내지 수학식 4를 이용하여 위치 j, j+1 시간 n, n+1에서의 하수관거 단면내 유량 Q와 흐름 단면적 A를 산출함으로써, 원하는 지점에서의 현재 또는 장래의 흐름 단면적 A를 알 수 있고, 퇴적량없는 장래의 순수 수심 h2 는 면적산출식의 역산을 통하여 예측하는 단계 및
Equation 1
Figure 112008021367315-pat00024
And the current or future flow cross-sectional area A at a desired point by calculating the flow rate Q and the flow cross-sectional area A in the sewage pipe cross section at the position j, j + 1 time n, n + 1 using the equations (2) to (4). It can be seen that the future pure water depth h 2 without deposition amount is predicted through the inversion of the area calculation formula and
해당 하수관거 지점별 현재 또는 장래의 퇴적심도 h는 상호 대응하는 지점과 시간에서의 상기 h1과 h2 와의 차이값을 통해 판단가능하게 되는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 GIS와 연계된 하수관거 유지관리방법.Current or future sedimentation depth h for each sewage point is composed of the steps that can be determined through the difference between the h 1 and h 2 at the corresponding point and time, the sewage maintenance associated with the GIS Way.
삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 하수도 뿐만 아니라 상수도, 가스, 전기, 통신, 난방 등 지하시설물의 구축현황 및 기본정보를 지리정보시스템과 연계하여 통합관리함으로써, 지하시설물 각각의 정보검색, 필요지점 확대/축소, 시설물별 검색 후 출력을 수행하는 단계가 추가적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 GIS와 연계된 하수관거 유지관리방법.Integrated management of underground facilities such as water supply, gas, electricity, telecommunications, and heating, as well as sewage systems, integrated with the geographic information system, enables the search and output of information on each underground facility, expansion / reduction of necessary points, and search by facility The sewage pipe maintenance method associated with the GIS, characterized in that the step is further configured. 삭제delete 측정지점으로 선정된 주요 하수관거에 설치되어 유량, 수위, 강우량, 퇴적량, 수질 등을 일정 주기 또는 시스템 운영자의 요청시에 계측 송신하는 일련의 계측센서와; 상기 계측자료가 전송되는 컨트롤러 및 상기 컨트롤러로 전송된 자료들을 다시 유·무선 통신망을 통해 전송하기 위한 장비인 DSU 또는 CDMA모뎀으로 구성된 현장제어반(100-100n)과; 상기 유·무선 통신망을 통해 계측자료들이 전송되는 DSU(200)와; 상기 전송된 계측자료들의 교환을 수행하는 터미널 서버(300)와 스위칭 허브(400), 그리고 해당 하수관거 지점별로 정량화된 자료로 데이터베이스화되게 하는 DB연산 서버(500)와; 상기 스위칭 허브(400)에 의해 공간자료/공학자료를 교환하는 GIS엔진(700)과; 상기 계측센서를 통하여 계측·전송된 자료와 지리정보시스템에서 제공하는 공간자료/공학자료를 기초로 하여 일정구간 하수관거내 자료를 분석·예측 모의하는 관리분석 서버(600) 및 운영서버(800)로 구성되면서, 상기 제 1 항의 방법을 수행하는 것을 특징으로 하는 GIS와 연계된 하수관거 유지관리시스템.A series of measurement sensors installed in major sewage pipes selected as measurement points for measuring and transmitting flow rate, water level, rainfall, accumulation amount, water quality, etc. at regular intervals or at the request of a system operator; A field control panel (100-100n) configured of a controller for transmitting the measurement data and a DSU or CDMA modem, which is equipment for transmitting the data transmitted to the controller through a wired / wireless communication network; A DSU 200 through which measurement data are transmitted through the wired / wireless communication network; A DB operation server 500 which allows the terminal server 300 and the switching hub 400 to perform exchange of the transmitted measurement data to be databased into data quantified for each sewage pipe point; A GIS engine 700 for exchanging spatial data / engineering data by the switching hub 400; Based on the data measured and transmitted through the measurement sensor and the spatial data / engineering data provided by the geographic information system, the management analysis server 600 and the operation server 800 analyze and predict the data in the sewer pipe in a certain section. While being configured, the sewage pipe maintenance system associated with the GIS, characterized in that performing the method of claim 1.
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