KR101630268B1 - 수압측정 데이터를 이용한 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법 - Google Patents
수압측정 데이터를 이용한 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101630268B1 KR101630268B1 KR1020160002013A KR20160002013A KR101630268B1 KR 101630268 B1 KR101630268 B1 KR 101630268B1 KR 1020160002013 A KR1020160002013 A KR 1020160002013A KR 20160002013 A KR20160002013 A KR 20160002013A KR 101630268 B1 KR101630268 B1 KR 101630268B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- time
- head
- water
- specific
- block
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 196
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 title claims description 38
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 201000006082 Chickenpox Diseases 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 206010046980 Varicella Diseases 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
- A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
- A45D34/00—Containers or accessories specially adapted for handling liquid toiletry or cosmetic substances, e.g. perfumes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/02—Burettes; Pipettes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D51/00—Closures not otherwise provided for
- B65D51/24—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes
- B65D51/245—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes provided with decoration, information or contents indicating devices, labels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D51/00—Closures not otherwise provided for
- B65D51/24—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes
- B65D51/32—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes with brushes or rods for applying or stirring contents
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B7/00—Water main or service pipe systems
- E03B7/07—Arrangement of devices, e.g. filters, flow controls, measuring devices, siphons or valves, in the pipe systems
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
- G06Q20/08—Payment architectures
- G06Q20/14—Payment architectures specially adapted for billing systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
- A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
- A45D34/00—Containers or accessories specially adapted for handling liquid toiletry or cosmetic substances, e.g. perfumes
- A45D2034/002—Accessories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D2203/00—Decoration means, markings, information elements, contents indicators
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Economics (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Public Health (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Finance (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
본 발명은, 상수관망의 대상 블록과 인접 블록간 단절여부를 단수없이 추정하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명인 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법은, 대상 블록 및 인접 블록에 각각 설치된 2개의 수압측정부가 기설정된 전체측정시간(Ttot) 동안 단위시간(
) 간격으로 수압을 측정하고, 제어부가 측정된 수압을 수두로 변환하는 수두산출단계를 포함한다. 상기 추정방법은, 상기 제어부가 대상 블록의 배수지 최고점수위(
)와 인접 블록의 배수지 최고점 수위(
)의 일치 여부를 판단하여, 서로 일치하지 않으면 제 1처리과정을 진행하고, 서로 일치하면 제 2처리과정을 진행하는 정보처리단계를 포함한다. 상기 제 1처리과정은, 제 1데이터수집단계 및 제 1결과출력단계를 포함한다. 상기 제 2처리과정은, 수두변동값산출단계, 평균수두변동값산출단계, 특정시점산출단계, 관찰구간결정단계, 제 2데이터수집단계, 및 제 2결과출력단계를 포함한다.
본 발명인 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법은, 대상 블록 및 인접 블록에 각각 설치된 2개의 수압측정부가 기설정된 전체측정시간(Ttot) 동안 단위시간(
Description
본 발명은, 상수관망의 대상 블록과 인접 블록간 단절여부를 단수없이 추정하기 위한 장치 및 그 방법 내지 프로그렘에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상수관망의 대상 블록 및 인접 블록에서 수압을 측정하여 시간에 따른 데이터를 수집하고 이를 분석하는 기술에 관한 것이다.
수요자에게 안정적인 물의 공급을 위하여 배수지로부터 수요자의 계량기까지 물을 공급하기 위하여 '상수관망'이라는 물의 수송체계를 거쳐야 하고, 수요자가 사용한 물을 배출하기 위해서는 '하수관망'이라는 물의 수송체계를 거쳐야 한다.
도시화로 인해 도시가 평면적으로 확장됨에 따라 급수 구역이 확장되어 가고있다. 이에 따라, 상수관망 및 하수관망이 복잡한 구조로 바뀌어, 상수관망의 관리가 보다 어려워지는 문제가 있다. 나아가, 상수도망의 사전 예방적관리 보다 사후 관리가 빈번하게 되어 상수도 행정의 신뢰도가 떨어지는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하고자, 상수관망을 분할하여 블록화함으로써, 효율적이고 용이하게 상수도망이 관리될 수 있도록 하고 있다.
상수관망의 각 블록은 각각 고립되어야만, 블록화의 취지에 따른 블록별 관리가 용이해진다. 여기서 말하는 블록의 '고립'이란, 특정 블록(이하 '대상 블록)과 인접하는 블록(또는 블록들)이 서로 물을 교환하지 못하는 상태를 의미한다. 대상 블록에 인접하는 블록이 오직 하나인 경우에는 대상 블록과 하나의 인접 블록간만 단절되면 대상 블록이 고립될 수 있고, 대상 블록에 인접하는 블록이 복수인 경우에는 대상 블록과 인접 블록들 모두 단절되어야 대상 블록이 고립될 수 있다. 정상적인 상태라면 블록은 각각 고립되어 있어야 한다.
대상 블록이 정상적 상태인지 확인하기 위해서는, 대상 블록의 고립여부를 확인하는 방법이 필요하다.
종래기술은 제로테스트(zero-test)를 사용하여 블록의 고립여부를 확인한다. 상기 제로테스트는, 대상 블록의 상수관 내의 수돗물을 배제하여 대상 블록내 배관의 수압이 제로(zero)로 측정되는지 확인하는 방법으로서, 이 때 수압이 제로로 측정되면 대상 블록이 고립됨을 추정하게 되고, 수압이 제로로 측정되지 않으면 대상 블록이 고립되지 않음을 추정하게 된다. 대상 블록이 고립되지 않은 경우, 대상 블록의 상수관 내 물을 배제시 인접 블록으로부터 물이 유입되므로 대상 블록에서 소정의 수압(제로가 아닌 수압)이 측정되는 것이다.
종래기술의 제로테스트를 위해서는, 상수관 내 물을 배제하기 위해 단수(斷水)를 실시하여야 하는데, 단수 실시을 위한 사전준비단계로 가정방문, 플랜카드설치, 방송 등을 실시하는데 시간, 노동력 및 비용이 과다하게 소요되는 문제가 있다. 제 1과제는 이러한 문제를 해결하는 것이다.
또한, 종래기술의 제로테스트는 대상 블록내 수돗물을 배제(단수)하여 블록의 고립여부를 확인하는 방법으로서, 수돗물의 배제에 따른 사용자의 물 사용에 지장을 초래하는 문제가 있다. 제 2과제는 이러한 문제를 해결하는 것이다.
또한, 종래기술에서는, 사용자 물 사용의 지장을 최소화하기 위하여 야간시간에 제로테스트를 시행함으로써, 작업자의 안전성 확보가 어려워지고 작업자의 근로조건이 악화되는 문제가 있다. 제 3과제는 이러한 문제를 해결하는 것이다.
또한, 종래기술의 제로테스트에서는, 상수관 내의 물을 배제한 후 물을 재공급할 시에 비워있던 상수관 내부에 물이 들어차면서 상수관의 내벽 및 밸브 등에 물에 의한 마찰력이 일시적으로 크게 작용되는데, 이에 따라 상수관 내벽 또는 밸브에 부착된 스케일(scale) 등이 탈리되어 과다한 적수(赤水)가 발생되고, 사용자에게 불편과 불쾌감을 주는 문제가 있다. 제 4과제는 이러한 문제를 해결하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제들을 달성하기 위하여, 본 발명은 블록간 단절여부를 추정하는 수단을 제시한다. 본 추정방법은, 대상 블록과 인접 블록의 수압을 각각 측정하고, 측정된 수압 및 데이터베이스를 이용하여 대상 블록과 인접 블록의 단절여부를 추정하는 수단이다. 대상 블록의 인접 블록이 복수로 존재하는 경우에는, 대상 블록과 각 인접 블록들에 대해서 본 해결 수단을 각각 수행함으로써, 모든 인접 블록들이 대상 블록과 단절된 것으로 추정되면, 최종적으로 대상 블록의 고립을 추정할 수 있다.
본 발명인 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법은, 대상 블록 및 인접 블록에 각각 설치된 2개의 수압측정부가 기설정된 전체측정시간(Ttot) 동안 단위시간(
) 간격으로 수압을 측정하고, 제어부가 측정된 수압을 수두로 변환하는 수두산출단계를 포함한다. 상기 추정방법은, 상기 제어부가 대상 블록의 배수지 최고점수위(
)와 인접 블록의 배수지 최고점 수위(
)의 일치 여부를 판단하여, 서로 일치하지 않으면 제 1처리과정을 진행하고, 서로 일치하면 제 2처리과정을 진행하는 정보처리단계를 포함한다.
상기 제 1처리과정은, 제 1데이터수집단계 및 제 1결과출력단계를 포함한다.
상기 제 2처리과정은, 수두변동값산출단계, 평균수두변동값산출단계, 특정시점산출단계, 관찰구간결정단계, 제 2데이터수집단계, 및 제 2결과출력단계를 포함한다.
기타 일 실시예들의 구체적인 사항들은 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및 도면들에 포함되어 있다.
이와 같은 과제해결수단을 통해서, 본 발명은 단수 없이 대상 블록의 고립여부를 최종적으로 추정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 통계적으로 높은 확률로 대상 블록의 고립여부가 추정되는 경우, 제로 테스트 등의 추가적인 확인 방법이 불요하여, 시간과 노동력 및 비용을 절감할 수 있고, 단수 조치에 따른 여러 가지 부작용(사용자 불편, 작업자 근로조건 악화, 적수 발생 등)을 없앨 수 있는 효과가 있다.
또한, 대상 블록의 고립 여부를 쉽게 추정할 수 있어, 보다 잦은 주기로 대상 블록을 관리점검할 수 있게 해주는 효과가 있다.
또한, 블록간 단절 여부가 컴퓨터 등의 제어부에 의해 자동으로 판단되게 함으로써, 노동력을 절감하고 판단의 객관성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 수압측정부가 각각 설치된 대상 블록과 인접 블록의 모습을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보처리장치의 구성간 관계를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 단계의 진행 순서를 나타낸 순서도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제 1처리과정(100)을 보다 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도 5는 도 3에 도시된 제 2처리과정(200)을 보다 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도 6은 일 실험예로 선택된 대상 블록과 인접 블록에서 측정된 수압을 수두로 변환시켜, 시간에 따른 수두를 도시한 그래프이다.
도 7은 시간에 따른 수두의 그래프에서 수두의 특이 구간(Z)을 도시한 그래프이다.
도 8은 제 2처리과정(200)에서 관찰구간(To)을 결정하기 위한 방법을 보여주는 시간에 따른 수두의 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보처리장치의 구성간 관계를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 단계의 진행 순서를 나타낸 순서도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제 1처리과정(100)을 보다 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도 5는 도 3에 도시된 제 2처리과정(200)을 보다 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도 6은 일 실험예로 선택된 대상 블록과 인접 블록에서 측정된 수압을 수두로 변환시켜, 시간에 따른 수두를 도시한 그래프이다.
도 7은 시간에 따른 수두의 그래프에서 수두의 특이 구간(Z)을 도시한 그래프이다.
도 8은 제 2처리과정(200)에서 관찰구간(To)을 결정하기 위한 방법을 보여주는 시간에 따른 수두의 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 일 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 설명 전체에 걸쳐 언어적/수학적으로 표현된 대소비교에 있어서, '작거나 같음(이하)'과 '작음(미만)'은 통상의 기술자 입장에서 서로 용이하게 치환가능한 정도이며, '크거나 같음(이상)'과 '큼(초과)'은 통상의 기술자 입장에서 서로 용이하게 치환가능한 정도이며, 본 발명을 구현함에 있어서 치환하여도 그 효과 발휘에 문제가 되지 않음은 물론이다.
본 발명은, 상수관망의 대상 블록과 인접 블록간 단절여부를 단수없이 추정 또는 판단하고 그 결과를 출력하는 방법, 장치, 프로그램, 프로그램이 기록된 기록매체, 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명에서 설명하는 두 블록의 '단절'이란, 두 블록 사이에 서로 상수의 교환이 없다는 것을 의미한다. 본 발명에서 설명하는 두 블록의 '연결'이란, 두 블록 사이에 서로 상수의 교환이 있다는 것을 의미한다
본 발명은, 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법이 될 수 있고, 상기 추정방법을 수행하고 하드웨어를 제어하는 제어부를 포함하는 정보처리장치가 될 수도 있다.
본 발명은, 상기 추정방법의 각 단계를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 될 수도 있고, 상기 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록매체가 될 수도 있다.
본 발명은, 하드웨어와 소프트웨어를 모두 포함하는 블록간 단절여부 추정 또는 판단 시스템이 될 수도 있다.
특히, 본 발명이 컴퓨터 프로그램으로 구현되는 것에 대해 설명하면 다음과 같다. 컴퓨터 프로그램의 순서도 도면들의 각 단계와 순서도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션(instruction)들에 의해 수행될 수 있다. 상기 인스트럭션들은 범용 컴퓨터 또는 특수용 컴퓨터 등에 탑재될 수 있고, 상기 인스트럭션들이 순서도 단계(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 상기 인스트럭션들은, 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 등에 이용 가능 또는 판독 가능 기록매체(메모리)에 저장되는 것도 가능하다.
또한, 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능하다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예로 상기 추정방법 및 상기 정보처리장치를 기준으로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 1은 후술할 수압측정부가 각각 설치된 대상 블록과 인접 블록의 모습을 나타낸 개념도이다.
대상 블록은 고립여부를 확인하는 대상이 되는 상수관망의 블록을 의미하고, 인접 블록은 대상 블록과 바로 인접하는 상수관망의 블록을 의미한다. 통상적으로 대상 블록과 인접 블록의 사이를 연결하는 모든 상수관 상에 블록 경계밸브가 설치되어 대상 블록과 인접 블록을 단절시키나, 반드시 이러한 방식으로만 대상 블록과 인접 블록이 단절되어 있는 것은 아니다. 다만, 도 1과 같이 대상 블록과 인접 블록 사이에 블록 경계밸브가 설치되어 있는 경우에는, 본 발명을 통한 두 블록의 단절여부를 추정함으로써, 상기 블록 경계밸브의 이상(비정상) 여부까지 추정하는 것이 가능하다.
도 1에서 예시적으로 인접 블록이 1개만 존재하는 경우를 도시하고 있으나, 인접 블록이 복수개 존재할 수도 있다. 인접 블록이 복수개 존재하는 경우에는, 상기 단절여부 추정의 대상이 되는 인접 블록이 선정되고, 대상 블록과 선정된 상기 인접 블록의 단절여부를 추정하게 된다.
'배수지'는 상수가 사용자에게 공급되기 전에 마지막으로 거치는 물 저장소를 의미한다. 각 블록은 상수를 공급해주는 배수지에 연결된다. 대상 블록과 인접 블록은, 서로 다른 배수지에 각각 연결되어 있을 수도 있고, 동일한 배수지에 공통으로 연결되어 있을 수도 있다.
상수가 담겨있는 각 배수지의 수위를 배수지 최고점수위(HWL)로 정의한다. 대상 블록의 배수지 최고점수위(
)와 인접 블록의 배수지 최고점 수위(
)는 서로 다를 수도 있고, 동일할 수도 있다. 각 배수지의 최고점수위(HWL)는 실시간으로 측정되거나 기존의 데이터베이스를 통해서 결정되어, 후술할 특정의 단계에서 그 수치가 이용될 수 있다. 본 실시예에서, 최고점수위(
)는 m단위를 이용한다.
대상 블록과 인접 블록에는 수압측정부(2)가 각각 적어도 하나 배치된다. 수압측정부는 수압측정부가 설치된 지점의 상수관 내의 수압을 측정하는 장치이다. 대상 블록에 배치된 수압측정부는 제 1수압측정부(2a)로 정의하고, 인접 블록에 배치된 수압측정부는 제 2수압측정부(2b)로 정의한다.
물다량 사용지점(X)은 상수가 일시에 다량으로 배출되는 지점을 의미한다. 도 1에서 예시적으로 물다량 사용지점(X)을 도시한 것이다. 예를들어, 물다량 사용지점(X)은 규모가 큰 건물의 상수 인입관이 대상 블록과 연결된 지점일 수 있다. 또 다른 예로, 물다량 사용지점(X)은 개방되어 많은 양의 상수가 배출되고 있는 소화전이 연결된 지점일 수 있다. 물다량 사용지점(X)은 대상 블록 전체에 소정 범위 이상의 수압 하강을 유발시킬 수 있다.
각 블록에 연결된 각종 상수 사용지점에 의해서 해당 블록의 수압이 지속적으로 변동될 수 있으나, 소정 범위 이상의 수압을 하강시키기 위해서는 상당히 많은 양의 상수가 배출되어야 하고, 상기 소정 범위를 어떻게 설정하고 판단하냐에 따라 특정 지점이 상기 물다량 사용지점(X)인지 여부가 달라질 수 있다. 또한, 시간에 따라 물다량 사용지점(X)은 새롭게 발생되거나 소멸되거나 변경될 수 있다. 또한, 물다량 사용지점(X)은 대상 블록과 인접 블록 어디에서나 발생될 수 있다.
상기 물다량 사용지점(X)은, 특히 대상 블록의 배수지 최고점수위(
)와 인접 블록의 배수지 최고점수위(
)가 실질적으로 동일한 경우에, 제 1수압측정부(2a)에 의해 측정된 수압을 기초로 한 수두 변화의 추세와 제 2수압측정부(2b)에 의해 측정된 수압을 기초로 한 수두 변화의 추세를 비교하게 되는데, 이러한 비교 판단의 과정에서 중요한 기준점을 제공해준다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 정보처리장치의 구성간 관계를 나타낸 개념도이다.
상기 정보처리장치는 각종 정보를 처리하고 각종 장치를 제어하는 제어부(1)를 포함한다. 상기 정보처리장치는, 상기 제 1수압측정부(2a) 및 상기 제 2수압측정부(2b)를 포함하고, 각 블록 및 블록 내 상수관에 대한 정보를 제공하는 데이터베이스부(5)를 포함한다. 상기 정보처리장치는, 사용자의 ON/OFF 명령, 사용자의 각종 모드 설정 명령 및 사용자의 각종 계수 설정 명령 등의 입력을 받아들이는 입력부(6)를 포함할 수 있다. 상기 정보처리장치는, 제어부(1)로부터 처리된 정보, 사용자가 입력한 정보, 수압측정부(2)로 부터 제공된 정보 또는 데이터베이스부(5)로부터 제공된 정보를 저장하는 저장부(7)를 포함할 수 있다. 상기 정보처리장치는 블록간 단절여부에 대한 최종 판단결과, 상기 최종 판단결과의 신뢰도 및 기타 사용자에게 도움이되는 정보 등을 시각적 또는 청각적으로 출력해주는 출력부(8)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(1)는 제 1수압측정부(2a) 및 제 2수압측정부(2b)에서 측정된 수압 정보와 데이터베이스부(5)가 제공하는 정보를 입력받고, 후술할 각종 단계의 판단을 수행하고, 각 구성장치(2a, 2b, 5, 6, 7, 8)의 작동을 제어할 수 있다. 제어부와 각 구성장치(2a, 2b, 5, 6, 7, 8)가 서로 정보나 명령등의 신호를 주고 받기 위해서, 유선 또는 무선의 연결장치가 구비된다.
상기 데이터베이스부(5)는 데이터를 저장할 수 있는 여러가지 기록매체 중 어느 하나일 수 있다. 데이터베이스부(5)는, 사용자가 이용 허락을 받은 국가, 기관, 기업 또는 개인의 서버(server)일 수도 있고, 별도로 상기 정보처리장치를 위해 제작된 기록매체일 수도 있다. 정보가 복수의 기록매체로부터 제공될 경우, 데이터베이스부(5)는 상기 복수의 기록매체 전부를 포함한다.
데이터베이스부(5)가 제공하는 정보로는, 배수지 최고점수위(
, 
), 제 1수압측정부(2a) 및 제 2수압측정부(2b)가 설치된 지점의 표고(GL), 제 1수압측정부(2a) 및 제 2수압측정부(2b) 사이의 상수관 거리(L), 제 1수압측정부(2a) 및 제 2수압측정부(2b) 사이의 상수관의 평균 관경(D), 제 1수압측정부(2a) 및 제 2수압측정부(2b) 사이의 상수관을 유동하는 물의 평균속도(V), 및 제 1수압측정부(2a) 및 제 2수압측정부(2b) 사이의 상수관 평균 마찰계수(f) 등이 있다.
평균 관경(D)은 상기 상수관 거리(L)에 대하여 특정 관경으로 연장된 구간 거리의 비율을 상기 특정 관경에 곱하여 얻은 값들을 합하여 산출될 수 있다. 예를 들면, 전체 상수관 거리(L)가 100m인데, 관경 0.3m인 구간이 60m이고 관경 0.1m인 구간이 40m라면, 평균 관경은 0.22m (0.3*60/100+0.1*40/100=0.22) 이다.
평균속도(V)는 상수관 거리(L)를 물이 이동하는데 걸린 시간(tw)으로 나눈 값을 의미한다. 예를 들면, 전체 상수관 거리(L)가 100m인데, 어느 하나의 물입자가 제 1수압측정부(2a)로부터 제 2수압측정부(2b)까지 이동하는데 총 100초가 걸린다면, 평균속도(V)는 1m/s (0.3*60/100+0.1*40/100=0.22) 이다. 수압 등의 외부 요인에 따라서, 실제의 평균속도는 시간에 따라 다른 수치를 가지게 될 것이나, 본 설명에서 말하는 평균속도(V)는 상당 시간 동안의 관측이나 계산 결과 등을 통해 정해진 하나의 데이터를 의미한다.
평균 마찰계수(f)는 상기 상수관 거리(L)에 대하여 특정 마찰계수로 연장된 구간 거리의 비율을 상기 특정 마찰계수에 곱하여 얻은 값들을 합하여 산출될 수 있다. 예를 들면, 전체 상수관 거리(L)가 100m인데, 마찰계수 0.5인 구간이 60m이고 마찰계수 0.7인 구간이 40m라면, 평균 마찰계수는 0.58 (0.5*60/100+0.7*40/100=0.58) 이다.
본 실시예에서는, 국토지리정보원의 수치지형도 데이터베이스를 통해 표고(GL) 정보가 제공되고, 지자체의 GIS 관망도 데이터베이스를 통해 그 밖의 정보들(
, 
, L, D, V, f)이 제공된다. 데이터베이스부(5)는 국토지리정보원의 서버 및 지자체의 서버를 포함하는 것도 가능하고, 상기 데이터베이스를 그대로 또는 변경을 가하여 기록한 별도의 기록매체를 포함하는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 단계의 진행 순서를 나타낸 순서도이다.
본 실시예에 따른 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법은, 수두산출단계(10), 대상 블록의 배수지 최고점수위(
)와 인접 블록의 배수지 최고점 수위(
)의 일치 여부를 판단하는 단계(20)를 포함한다. 본 실시예에서는 수두산출단계(10) 이후 최고점 수위의 일치 여부 판단 단계(20)를 진행하는 것으로 도시하였으나, 수두산출단계(10)와 최고점 수위의 일치 여부 판단 단계(20)는 서로 역순으로 진행되는 것도 가능하고 동시에 진행되는 것도 가능하다.
상기 추정방법은, 최고점 수위의 일치 여부를 판단한 후, 그 판단결과에 따라 정보를 처리하는 과정을 거치는 정보처리단계(100,200)를 포함한다. 정보처리단계(100,200)는 제 1처리과정(100)과 제 2처리과정(200)을 포함한다. 대상 블록의 배수지 최고점수위(
)와 인접 블록의 배수지 최고점 수위(
)가 서로 일치하지 않으면 제 1처리과정(100)을 진행하고, 대상 블록의 배수지 최고점수위(
)와 인접 블록의 배수지 최고점 수위(
)가 서로 일치하면 제 2처리과정(200)을 진행한다.
수두산출단계(10)에서는, 대상 블록 및 인접 블록에 각각 설치된 2개의 수압측정부(2)가 기설정된 전체측정시간(Ttot) 동안 단위시간(
) 간격으로 수압을 측정하고, 제어부(1)가 측정된 수압을 수두로 변환한다. 즉, 대상 블록에 설치된 제 1수압측정부(2a) 및 인접 블록에 설치된 제 2수압측정부(2b)가 기설정된 전체측정시간(Ttot) 동안 단위시간(t) 간격으로 수압을 측정하고, 제어부(1)가 제 1수압측정부(2a)에서 측정된 수압을 제 1수두(
)로 변환하고 제 2수압측정부(2b)에서 측정된 수압을 제 2수두(
)로 변환한다.
전체측정시간(Ttot)은 상기 추정방법의 최종 결과를 판단하기 위한 기초 자료인 수압의 총 측정시간을 의미한다. 제 1수압측정부(2a) 및 제 2수압측정부(2b)는 전체측정시간(Ttot) 동안 수압을 측정한다. 전체측정시간(Ttot)은 상기 최종 결과를 위해 필요한 정도의 신뢰성을 확보할 정도로 기설정된다. 기설정된 전체측정시간(Ttot)은 특정 단계에서 재설정될 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다. 예를들면, 전체측정시간(Ttot)은 24시간 이상 48시간 이하로 기설정될 수 있고, 2일 이상 3일 이하로 기설정될 수도 있으며, 2일 이상 1주일 이하로 기설정될 수도 있다.
2개의 수압측정부(2)는, 실시간으로 연속하여 수압을 측정할 수도 있으나, 본 실시예에서는 기설정된 단위시간(
) 간격으로 수압을 측정한다. 바람직하게 단위시간(
)은 1분 이하로 기설정될 수 있으나, 30초 이하로 기설정될 수도 있고, 10초 이하로 기설정될 수도 있으며, 1초로 기설정될 수도 있다.
'수두'는 단위 질량의 물이 가지고 있는 위치에너지로서 높이로 표현된다. 본 설명 전체에 걸쳐 '수압'은 kg/cm2의 단위를 가지고, 표고(Ground Level, G.L)는 m의 단위를 가진다. kg/cm2 단위의 수치로 표현된 수압에 10을 곱하고, 여기에 수압이 측정된 위치의 m 단위의 수치로 표현된 표고(G.L)를 더하면, 수두의 값이 m단위로 산출된다.
최고점 수위의 일치 여부 판단 단계(20)에서, 대상 블록의 배수지 최고점수위(
)와 인접 블록의 배수지 최고점 수위(
)가 일치한다는 의미는, 오차범위를 고려하여 '실질적으로 일치'한다는 의미이다. 본 발명에서, 최고점 수위 일치 여부의 상기 오차범위는 
1m로 기설정될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제 1처리과정(100)은, 매 시점(t) 마다 생성되는 후술할 복수의 제 1데이터(R1(t))를 수집하는 제 1데이터수집단계(130), 및 복수의 제 1데이터(R1(t))를 근거로 하여 상기 최종 결과를 출력하는 제 1결과출력단계(140)를 포함한다. 제 1데이터수집단계(130) 및 제 1결과출력단계(140)는 순차적으로 진행된다.
상기 제 2처리과정(200)은, 후술할 제 2수두변동값(
)을 매 시점(t) 마다 산출하는 수두변동값산출단계(230), 후술할 제 2평균 수두변동값(
)을 산출하는 평균수두변동값산출단계(240), 후술할 제 2특정시점(t2)이 하나 이상 존재하는지 여부를 판단하는 특정시점산출단계(250), 후술할 관찰구간(To)을 결정하는 관찰구간결정단계(260), 상기 관찰구간(To) 내에서 매 시점(t) 마다 생성되는 후술할 복수의 제 2데이터(R2(t))를 수집하는 제 2데이터수집단계(270), 및 복수의 제 2데이터(R2(t))를 근거로 하여 상기 최종 결과를 출력하는 제 2결과출력단계(280)를 포함한다.
상기 매 시점(t)이란, 단위시간(
) 간격으로 수압이 측정되는 복수의 시점을 의미한다. 상기 복수의 시점에서 측정된 2개의 수압측정부(2)에 의해 측정된 수압 정보는, 해당 시점의 수두로 변환되는데, 매 시점(t)의 수두 정보가 제 1데이터수집단계(130) 및 제 2데이터수집단계(270)에서 이용된다.
도 4는 도 3에 도시된 제 1처리과정(100)을 보다 구체적으로 나타낸 순서도이다.
상기 제 1데이터수집단계(130)는 매 시점(t) 마다 하기 식1의 만족여부에 따라 결과값을 달리하며 생성되는 복수의 제 1데이터(R1(t))를 수집하는 단계이다. 제 1데이터수집단계(130)는, 하기 식1의 만족여부를 매 시점(t) 마다 판단하는 단계(131)를 포함한다.
[식1]
여기서, t는 상기 복수의 매 시점 중 임의의 시점이다. 
는 시점 t에서 상기 제 1수두이고, 
는 시점 t에서 상기 제 2수두이다. k는 기설정된 계수이다. 
는 상기 대상 블록의 배수지 최고점수위이고, 
는 상기 인접 블록의 배수지 최고점수위이다. 
는 상기 전체측정시간이다.
상기 단계(131)에서는, 매 시점(t) 마다 수두의 차이가 배수지 최고점수위의 차이에 계수 k를 곱한 값보다 작은지 여부를 판단한다. 상기 수두의 차이란 제 1수두(
)에서 제 2수두(
)를 뺀 값의 절대값을 의미하며, 상기 배수지 최고점수위의 차이란 대상 블록의 배수지 최고점수위(
)에서 인접 블록의 배수지 최고점수위(
)를 뺀 값의 절대값을 의미한다.
두 블록이 단절되었다면, 이상적으로는 상기 수두의 차이가, 상기 배수지 최고점수위의 차이만큼의 값이 되어야 한다. 그런데, 두 블록이 연결되었다면, 두 블록은 서로의 수두에 영향을 미쳐 상기 수두의 차이가 작아지게 된다. 따라서, 상기 식1을 만족하는 제 1데이터(R1(t))는 두 블록의 '연결' 추정을 지지하는 데이터가 되고, 상기 식1을 만족하지 않는 제 1데이터(R1(t))는 두 블록의 '단절' 추정을 지지하는 데이터가 된다.
계수 k는, 대상 블록과 인접 블록이 연결되었다는 추정 결과의 신뢰성을 높여주기 위해 곱해지는 값이다. 계수 k를 1로 기설정할 경우, 중립적인 상태로 제 1데이터(R1(t))를 수집할 수 있다. 계수 k를 작게 기설정할수록 상기 식1을 만족하는 제 1데이터(R1(t))의 개수가 줄어드는 경향이 생기는데, 그럼에도 불구하고 최종 결과가 '연결'로 추정된다면, 본 '연결' 추정의 신뢰성은 더욱 높아진다. 예를 들면, 계수 k 값을 최초 1로 기설정한 상태에서 최종 결과가 '연결'로 출력되는 경우, 계수 k값을 낮추어 재설정 한 뒤 다시 본 추정방법을 진행하여 또 다시 '연결'로 최종 결과가 출력되면, '연결'이라는 최종 결과의 신뢰성을 보다 높일 수 있다.
계수 k는 0 초과 1이하의 값으로 기설정될 수 있다. 계수 k는, 0.5 이상 1이하의 값으로 기설정 될 수도 있고, 0.8 이상 1 이하의 값으로 기설정될 수도 있으며, 0.9 이상 1 이하의 값으로 기설정 될 수도 있다. 본 실시예에서는, 계수 k는 0.5 이상 0.8 이하로 기설정된다. 또한, 상기 수두의 차이는 각 수압측정부의 위치와 해당 배수지간의 상수관 거리가 차이남에 따라서도 영향을 미치게 되는데, 이러한 영향을 고려하여 k값이 설정되는 것도 가능하다.
상기 단계(131)에서 상기 식1의 판단 결과에 따라, 제 1데이터는 상기 식1을 만족하는 데이터와 상기 식1을 만족하지 않는 데이터로 분류되어 수집(135,136)된다. 본 실시예에서는, 상기 식1을 만족하는 제 1데이터(R1(t))는 숫자 1이 대입되고(136), 상기 식1을 만족하지 않는 제 1데이터(R1(t))는 숫자 0이 대입되어(135) 분류하는 방법을 이용하나, 제 1데이터(R1(t))가 2가지 종류로 분류될 수 있는 한 어떠한 방법을 이용해도 무관하다.
제 1데이터(R1(t))는 이와 같은 방법으로 전체측정시간(Ttot) 동안 수집된다. 제 1데이터(R1(t))의 총 개수는 매 시점(t)의 총 개수와 같다. 매 시점(t)은 전체측정시간(Ttot) 동안 단위시간(
) 간격마다 존재하므로, 제 1데이터(R1(t))의 총 개수는 이를 통해 알 수 있다. 즉, 제 1데이터(R1(t))의 총 개수는 전체측정시간(Ttot)을 단위시간(
)으로 나눈 값의 정수 부분에 해당하는 값일 수 있다.
상기 제 1결과출력단계(140)는, 상기 제 1데이터의 총 개수에 대한 상기 식1을 만족하여 생성된 제 1데이터의 개수의 비율(P1)이, 기설정된 제 1특정비율(Pa) 이상인 경우 블록간 연결로 추정하여 출력하고, 상기 제 1특정비율(Pa) 이하로 기설정된 제 2특정비율(Pb) 미만인 경우 블록간 단절로 추정하여 출력하는 단계이다.
상기 비율(P1)은 다양한 방법으로 산출(141)될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 식1을 만족하여 생성된 제 1데이터는 각각 '1'의 값을 가지고, 상기 식1을 만족하지 않아 생성된 제 1데이터는 '0'의 값을 가지므로, 제 1데이터(R1(t))의 총합을 제 1데이터(R1(t))의 총 개수로 나눈 후 100을 곱함으로써 상기 비율(P1)을 구한다.
상기 비율(P1)이 기설정된 제 1특정비율(Pa) 이상인 경우, 제어부(1)는 블록간 연결로 추정하여, 이러한 결과를 출력부(8)가 출력한다. 상기 비율(P1)이 기설정된 제 2특정비율(Pb) 미만인 경우, 제어부(1)는 블록간 단절로 추정하여, 이러한 결과를 출력부(8)가 출력한다. 제 2특정비율(Pb)은 제 1특정비율(Pa) 이하로 기설정된다.
본 실시예에서는, 먼저 상기 비율(P1)을 제 1특정비율(Pa)과 대소 비교하는 단계(143)를 진행하고, 상기 비율(P1)이 제 1특정비율(Pa) 이상이면 불록간 연결로 추정(146)하고, 상기 비율(P1)이 제 1특정비율(Pa) 미만이면, 상기 비율(P1)을 제 2특정비율(Pb)과 대소 비교하는 단계(144)를 진행한다. 이 경우, 상기 비율(P1)이 제 2특정비율(Pb) 미만이면 블록간 단절로 추정(147)한다.
만약 제 2특정비율(Pb)이 상기 제 1특정비율(Pa) '미만'으로 기설정된다면, 상기 비율(P1)이 상기 제 1특정비율(Pa) 미만이고 상기 제 2특정비율(Pb) 이상인 경우가 발생할 수 있는데, 이러한 경우에 제어부(1)는 블록간 단절여부 결정이 불가하다고 판단(148)하여, 이러한 결과를 출력부가 출력할 수 있다.
상기 대소비교하는 두 단계(143, 144)는 위의 예시와 달리 역순으로 진행되도 무방하다.
도 6은 일 실험예로 선택된 대상 블록과 인접 블록에서 측정된 수압을 수두로 변환시켜, 시간에 따른 수두를 도시한 그래프이다. 도 6을 참고하여 제 1처리과정(100)이 진행되는 예시를 설명한다.
도 6의 일 실험예에서는, 오금 배수지에 연결된 대상블록과 광암 배수지에 연결된 인접블록을 예시적으로 선정하였다. 대상블록에 상기 제 1수압측정부를 설치하고, 인접블록에 상기 제 2수압측정부를 설치하였다. 데이터베이스에 따르면 오금 배수지의 최고점수위는 63.3m이고 광암 배수지의 최고점수위는 56.0m이다. 전체측정시간(Ttot)은 24시간으로 기설정하였고, 단위시간(
)은 1분으로 기설정하였다.
상기 일 실험예에서, 오금 배수지와 광암 배수지의 최고점수위는 7.3m의 차이가 나므로, 상기 제 1처리과정(100)을 통하여 오금 대상블록과 광암 인접블록의 단절여부를 추정하게 된다. 매 시점(t) 별로 상기 식1의 만족여부를 토대로 복수의 제 1데이터(R1(t))를 수집하고, 이를 통해 상기 비율(P1)을 산출하면 0%에 근접한 수치를 가지게 된다. 상기 제 2특정비율(Pb)은 30%로 기설정되었고, 상기 비율(P1)이 제 2특정비율(Pb)보다 작으므로 제어부(1)는 양 블록의 단절로 추정하게 된다.
정리하면, 대상블록 배수지 최고점수위(
)와 인접블록 배수지 최고점수위(
)가 일치(실질적 일치)하지 않는다면, 실제로 양 블록이 단절되어 있는 경우 양 블록의 수두가 상당정도 차이나는 구간이 많을 것이고, 실제로 양 블록이 연결되어 있는 경우에는 양 블록의 수두의 차이가 거의 나지 않게되므로, 상기 제 1처리과정(100)을 통해 양 블록의 단절여부를 추정할 수 있다.
반면, 대상블록 배수지 최고점수위(
)와 인접블록 배수지 최고점수위(
)가 일치(실질적 일치)한다면, 제 1처리과정(100)을 통해서는 양 블록의 단절여부를 확인하기 어렵다. 왜냐하면, 양 블록의 배수지 최고점수위가 서로 일치하므로, 실제로 양 블록이 단절되어 있더라도 양 블록의 수두의 차이가 거의 나지 않게될 것이고, 실제로 양 블록이 연결되어 있더라도 양 블록의 수두의 차이가 거의 나지 않게될 것이기 때문이다. 따라서, 이 경우에는 제 2처리과정(200)을 통해 양 블록의 단절여부를 추정하게 된다.
도 5는 도 3에 도시된 제 2처리과정(200)을 보다 구체적으로 나타낸 순서도이다.
상기 수두변동값산출단계(230)에서는, 상기 제 1수두(
)의 단위시간(
) 당 변화량(
)의 절대값인 제 1수두변동값(
)을 매 시점(t) 마다 산출하고, 상기 제 2수두(
)의 단위시간(
) 당 변화량(
)의 절대값인 제 2수두변동값(
)을 매 시점(t) 마다 산출한다.
제 1수두(
)의 단위시간(
) 당 변화량(
)이란, 임의 시점의 제 1수두 값(
)에서 단위시간(
) 이전 시점의 제 1수두 값(
)을 뺀 값이다. (
) 제 1수두변동값(
)이란 상기 제 1수두의 단위시간 당 변화량(
)의 절대값을 의미한다.
제 2수두(
)의 단위시간(
) 당 변화량(
)이란, 임의 시점의 제 2수두 값(
)에서 단위시간(
) 이전 시점의 제 2수두 값(
)을 뺀 값이다. (
) 제 2수두변동값(
)이란 상기 제 2수두의 단위시간 당 변화량(
)의 절대값을 의미한다.
수두변동값산출단계(230) 이후 평균수두변동값산출단계(240)가 진행된다.
상기 평균수두변동값산출단계(240)에서는, 전체측정시간(Ttot) 동안의 상기 제 1수두변동값(
)의 평균인 제 1평균 수두변동값(
)을 산출하고, 전체측정시간(Ttot) 동안의 상기 제 2수두변동값(
)의 평균인 제 2평균 수두변동값(
)을 산출한다.
제 1수두변동값(
)과 제 2수두변동값(
)은 각각 전체측정시간(Ttot) 동안 매 시점(t) 마다 값이 산출되는데, 제 1수두변동값(
)들의 총합을 제 1수두변동값(
)의 총 개수로 나누면 제 1평균 수두변동값(
)이 산출되고, 제 2수두변동값(
)들의 총합을 제 2수두변동값(
)의 총 개수로 나누면 제 2평균 수두변동값(
)이 산출된다.
평균수두변동값산출단계(240) 이후, 산출된 상기 상기 제 1수두의 단위시간 당 변화량(
), 제 2수두의 단위시간 당 변화량(
), 제 1수두변동값(
), 제 2수두변동값(
), 제 1평균 수두변동값(
), 및 제 2평균 수두변동값(
)을 이용하여 특정시점(t1, t2)을 산출하는 특정시점산출단계(250)가 진행된다.
상기 특정시점산출단계(250)는, 상기 전체측정시간(Ttot) 동안 하기 식2 및 식3를 모두 만족하는 제 1특정시점(t1)이 하나 이상 존재하는지 여부를 판단하는 단계(251), 및 상기 전체측정시간(Ttot) 동안 하기 식4 및 식5를 모두 만족하는 제 2특정시점(t2)이 하나 이상 존재하는지 여부를 판단하는 단계(252)를 포함한다.
[식2]
[식3]
[식4]
[식5]
여기서, t는 임의의 시점이고, t1 및 t2는 상기 식 2 내지 5를 통해 존재하는 지 여부를 판단하여야할 대상으로서, 매 시점(t) 들 중의 상기 식 2 내지 5를 만족하는 특정시점이다. a, b, c 및 d는 기설정된 계수이다.
특정시점산출단계(50) 이후 관찰구간결정단계(260)가 진행된다.
상기 관찰구간결정단계(260)는, 상기 제 1특정시점(t1) 및 상기 제 2특정시점(t2) 중 적어도 어느 하나가 존재하지 않으면 추가시간(Tp)을 더하여 전체측정시간(Ttot)을 재설정하는 단계(261)을 포함한다. 상기 전체측정시간(Ttot)을 재설정하는 단계(261) 이후, 다시 순차적으로 수두변동값산출단계(230), 평균수두변동값산출단계(240) 및 특정시점산출단계(250)를 진행한다.
상기 단계(261)를 거쳐 다시 특정시점산출단계(250)가 진행된 이후에 관찰구간결정단계(260)가 진행되는 경우에도, 상기 제 1특정시점(t1) 및 상기 제 2특정시점(t2) 중 적어도 어느 하나가 존재하지 않으면 상기 전체측정시간(Ttot)을 재설정하는 단계(261)가 다시 진행된다. 이와 같은 방법으로, 상기 제 1특정시점(t1) 및 상기 제 2특정시점(t2)이 모두 존재하는 결과가 나올 때까지 상기 단계들(261, 230, 240, 250)의 순환이 반복된다.
상기 관찰구간결정단계(260)는, 제 1특정시점(t1) 및 제 2특정시점(t2)이 모두 존재하면 각각 제 1특정시점(t1) 및 제 2특정시점(t2) 이후 소정시간(Ta) 동안의 구간들을 모두 합하여 관찰구간(To)을 결정하는 단계(262)를 포함한다. 즉, 복수의 소정시간(Ta) 동안의 구간들이 서로 중첩되는 부분과 서로 중첩되지 않는 부분을 모두 합한 시간구간이 상기 관찰구간(To)이 된다.
특정시점산출단계(250) 및 관찰구간결정단계(260)에 대한 자세한 설명을 위하여 도 7 및 도 8을 참고로 한다. 도 7은 시간에 따른 수두의 그래프에서 수두의 특이 구간(Z)을 도시한 그래프이다. 도 8은 제 2처리과정(200)에서 관찰구간(To)을 결정하기 위한 방법을 보여주는 시간에 따른 수두의 그래프이다.
도 7을 참고하여, ①그래프가 제 1수두(
)를 도시한 것이라고 가정할 때, 제 1경우로서 제 2수두(
)가 ②그래프와 같이 산출될 수 있고, 제 2경우로서 제 2수두(
)가 ③그래프와 같이 산출될 수 있다.
상기 제 2경우에서는, ①그래프와 ③그래프의 시간에 따른 수두 변화 추세에서 서로 유사하다고 할 수 있는 구간을 찾기 어렵다. 반면, 상기 제 1경우에서는, ①그래프와 ②그래프의 시간에 따른 수두 변화 추세에서 서로 유사하다고 할 수 있는 구간인 특이구간(Z)을 찾을 수 있다.
수두 변화 추세는 여러가지 요인에 의해서 발생하므로, 미세한 수두 변화의 추세를 ①그래프와 ②그래프에서 비교하는 것은 의미가 없어진다. 그러나, 수두 변화 추세에 큰 변화를 초래하는 요인에 의해서 수두가 크게 변화하는 구간이 발생할 경우, 그러한 구간을 ①그래프와 ②그래프에서 서로 비교하는 것은 본 발명 해결수단으로서의 의미가 있다.
상기 수두 변화 추세에 큰 변화를 초래하는 요인은 상기 물다량 사용지점(X)이 될 수 있다. 대상 블록에 물다량 사용지점(X)이 특정 시간구간(Z1)에 존재한다면 ①그래프에 특이구간(Z1)이 생긴다. 인접 블록에 물다량 사용지점(X)이 특정 시간구간(Z2)에 존재한다면 ②그래프에 특이구간(Z2)이 생긴다.
대상 블록에 물다량 사용지점(X)이 특정 시간구간(Z)에 존재하지 않더라도, 인접 블록에 물다량 사용지점(X)이 특정 시간구간(Z)에 존재하고 양 블록이 연결되어 있다면, ①그래프에 특이구간(Z)이 생긴다. 반대로, 인접 블록에 물다량 사용지점(X)이 특정 시간구간(Z)에 존재하지 않더라도, 대상 블록에 물다량 사용지점(X)이 특정 시간구간(Z)에 존재하고 양 블록이 연결되어 있다면, ②그래프에 특이구간(Z)이 생긴다. 즉, 양 블록이 연결되어 있는 경우에는, 양 블록 중 어느 하나에 상기 물다량 사용지점(X)이 특정 시간구간(Z)에 존재하면, ①그래프와 ②그래프에는 특이구간(Z)이 '일치하는 추세'가 보여진다.
상기 '일치하는 추세'라 함은, 반드시 정밀한 시점과 종점과 변화폭이 일치하기는 어렵지만 큰 흐름에서 유사하다는 의미이다. 이러한 유사성을 판단하는 방법이 본 발명의 제 2처리과정(200)에서 제시되는 것이다.
제 1특정시점(t1)을 산출하기 위해서 다음의 제 1조건과 제 2조건을 이용한다.
제 1수두의 변화 추세에서 특이구간(Z1)의 시점인 제 1특정시점(t1)이 되기 위한 제 1조건은, 제 1특정시점(t1)에서 '큰 폭'으로 수두가 하강하여야 한다는 것이다. 상기 '큰 폭'으로 수두가 하강한다는 것은 상기 식2를 만족하는 것이다. 제 1특정시점(t1)에서 상기 제 1수두의 단위시간 당 변화량(
)은 음수이어야 하고, 
이 제 1평균 수두변동값(
)(양수)에 -a(음수)를 곱한값보다 작거나 같다면, 상기 제 1조건을 만족하는 것으로 본다.
이 때, a는 가중치로서, a값이 클수록 상기 '큰 폭'의 수치기준이 커진다. a는 1보다 큰 값으로 기설정될 수 있다. a는, 1.5 이상 3이하로 기설정될 수도 있고, 1.5 이상 2이하로 기설정될 수도 있으며, 2 이상 2.5이하로 기설정될 수도 있다. 본 실시예에서 a는 2로 기설정된다.
도 8에서는, 제 1수두의 변화추세에서 상기 제 1조건(상기 식2)을 만족하는 시점이 t1, t1', t1''로 도시되어 있다.
제 1수두의 변화 추세에서 특이구간(Z1)의 시점인 제 1특정시점(t1)이 되기 위한 제 2조건은, 제 1특정시점(t1)이후 소정시간(Ta)동안 '평균적인 변화추세'를 유지해야 한다는 것이다. 상기 '평균적인 변화추세'를 유지한다는 것은 상기 식3을 만족하는 것이다. 시점 t1부터 시점 t1+Ta까지의 시간 동안 매 시점(t)의 제 1수두변동값(
)이 제 1평균 수두변동값(
)에 b(양수)를 곱한값보다 작으면, 상기 제 2조건을 만족하는 것으로 본다.
이 때, b는 가중치로서, b값이 클수록 상기 '평균적인 변화추세'의 만족기준이 완화된다. b는 1보다 크고 a보다 작거나 같은 값으로 기설정될 수 있다. b는, 1. 이상 2이하로 기설정될 수도 있고, 1.2 이상 1.8이하로 기설정될 수도 있으며, 1.4 이상 1.6 이하로 기설정될 수도 있다. 본 실시예에서 b는 1.5로 기설정된다.
이 때, 상기 제 2기준을 만족하기 위해서는, 제 1수두가 상기 큰폭으로 하강한 뒤 적어도 '소정시간(Ta) 동안' 상기 평균적인 변화추세를 유지해야 하는데, 일시적인 상기 제 1수두의 큰 폭 변동은 제 2수두와의 비교대상으로 삼지 않기 위해서이다. 소정시간(Ta)은, 단위시간(t)의 약 10배에서 500배로 기설정될 수 있고, 단위시간(t)의 약 10배에서 100배로 기설정될 수도 있으며, 단위시간(t)의 약 110배에서 50배로 기설정될 수도 있다. 본 실시예에서는, 단위시간(t)이 1분 이하로 기설정되고 소정시간(Ta)은 약 15분 내지 45분으로 기설정될 수 있다.
또한, 전체측정시간(Ttot)은, 상기 소정시간(Ta)의 10배 내지 200배로 기설정될 수 있고, 상기 소정시간(Ta)의 20배 내지 100배로 기설정될 수도 있으며, 상기 소정시간(Ta)의 30배 내지 60배로 기설정될 수도 있다.
본 실시예에서는, 전체측정시간(Ttot)은 24시간으로 기설정되고, 소정시간(Ta)은 30분으로 기설정되고, 단위시간(t)은 1분으로 기설정되었다.
도 8에서는, A와 B로 도시된 부분은 모두 소정시간(Ta)의 길이를 나타낸다. 이 중 상기 제 2조건(상기 식3)을 만족하는 구간은 A로 도시되고, 상기 제 2조건(상기 식3)을 만족하지 않는 구간은 B로 도시된다. A구간에서는 제 1수두가 상기 평균적인 변화추세를 유지하므로, t1 및 t1''는 제 1특정시점(t1)으로 결정된다. 반면, B구간에서는 상기 식3을 만족하지 않는 시점 ta'가 존재하므로 t1'는 제 1특정시점(t1)이 아니다.
제 2특정시점(t2)을 산출하기 위해서 다음의 제 3조건과 제 4조건을 이용한다.
제 2수두의 변화 추세에서 특이구간(Z2)의 시점인 제 2특정시점(t2)이 되기 위한 제 3조건은, 제 2특정시점(t2)에서 '큰 폭'으로 수두가 하강하여야 한다는 것이다. 상기 '큰 폭'으로 수두가 하강한다는 것은 상기 식4를 만족하는 것이다. 제 2특정시점(t2)에서 상기 제 2수두의 단위시간 당 변화량(
)은 음수이어야 하고, 
이 제 2평균 수두변동값(
)(양수)에 -c(음수)를 곱한값보다 작거나 같다면, 상기 제 3조건을 만족하는 것으로 본다.
이 때, 계수 c는 가중치로서, 계수 c값이 클수록 상기 '큰 폭'의 수치기준이 커진다. 계수 c는 1보다 큰 값으로 기설정될 수 있다. 계수 c는, 1.5 이상 3이하로 기설정될 수도 있고, 1.5 이상 2이하로 기설정될 수도 있으며, 2 이상 2.5이하로 기설정될 수도 있다. 본 실시예에서 계수 c는 2로 기설정된다. 상기 계수 a와 계수 c는 서로 동일하게 기설정될 수 있다.
도 8에서는, 제 2수두의 변화추세에서 상기 제 3조건(상기 식4)을 만족하는 시점이 t2, t2', t2'', t2''', t2''''로 도시되어 있다.
제 2수두의 변화 추세에서 특이구간(Z2)의 시점인 제 2특정시점(t2)이 되기 위한 제 4조건은, 제 2특정시점(t2)이후 소정시간(Ta)동안 '평균적인 변화추세'를 유지해야 한다는 것이다. 상기 '평균적인 변화추세'를 유지한다는 것은 상기 식5를 만족하는 것이다. 시점 t2부터 시점 t2+Ta까지의 시간 동안 매 시점(t)의 제 2수두변동값(
)이 제 2평균 수두변동값(
)에 d(양수)를 곱한값보다 작으면, 상기 제 4조건을 만족하는 것으로 본다.
이 때, 계수 d는 가중치로서, 계수 d값이 클수록 상기 '평균적인 변화추세'의 만족기준이 완화된다. 계수 d는 1보다 크고 계수 c보다 작거나 같은 값으로 기설정될 수 있다. 계수 d는, 1. 이상 2이하로 기설정될 수도 있고, 1.2 이상 1.8이하로 기설정될 수도 있으며, 1.4 이상 1.6 이하로 기설정될 수도 있다. 본 실시예에서 계수 d는 1.5로 기설정된다. 상기 계수 b와 계수 d는 서로 동일하게 기설정될 수 있다.
이 때, 상기 제 4기준을 만족하기 위해서는, 제 2수두가 상기 큰폭으로 하강한 뒤 적어도 '소정시간(Ta) 동안' 상기 평균적인 변화추세를 유지해야 하는데, 일시적인 상기 제 2수두의 큰 폭 변동은 제 1수두와의 비교대상으로 삼지 않기 위해서이다. 소정시간(Ta)에 대한 내용은 상기한바와 같다.
도 8에서는, A'와 B'로 도시된 부분은 모두 소정시간(Ta)의 길이를 나타낸다. 이 중 상기 제 4조건(상기 식5)을 만족하는 구간은 A'로 도시되고, 상기 제 4조건(상기 식5)을 만족하지 않는 구간은 B'로 도시된다. A'구간에서는 제 1수두가 상기 평균적인 변화추세를 유지하므로, t2, t2'' 및 t2'''는 제 2특정시점(t2)으로 결정된다. 반면, B'구간에서는 상기 식5를 만족하지 않는 시점 tb' 및 tb''''가 존재하므로 t2' 및 t2''''는 제 2특정시점(t2)이 아니다.
도 8에서는 제 1특정시점(t1) 및 제 2특정시점(t2)이 모두 산출된 경우를 도시하고 있으나, 앞서 설명한대로 제 1특정시점(t1) 및 제 2특정시점(t2) 중 어느 하나라도 존재하지 않는다면, 전체측정시간(Ttot)은 추가시간(Tp)이 더해져 재설정되므로, 늘어난 전체측정시간(Ttot) 동안의 수압 정보를 이용하여 제 1특정시점(t1) 및 제 2특정시점(t2)이 존재하는지 판단하는 단계들(230, 240, 250)이 진행된다.
추가시간(Tp)은, 전체측정시간(Ttot)의 0.2배 내지 1배로 기설정될 수 있고, 전체측정시간(Ttot)의 0.25배 내지 0.75배로 기설정될 수도 있고, 전체측정시간(Ttot)의 0.5배로 기설정될 수도 있다. 본 실시예에서 추가시간(Tp)는 6시간으로 기설정된다. 도 5의 상기 단계(261)이 진행되기 이전에 2개의 수압측정부(2a,2b)에서는 이미 연속적으로 수압을 측정하고 있을 수 있다. 수압을 수두로 변환하는 과정은 상기 단계(261) 전이나 후나 동시에 진행될 수 있다.
도 8을 예로들어, 제 1특정시점(t1) 및 제 2특정시점(t2)이 모두 산출된 경우 상기 A구간들과 A'구간들을 중첩시켜 합한 구간들인 To1, To2 및 To3을 모두 합하면, 최종적으로 관찰구간(To)이 결정된다.(262)
다시 도 5를 참고하면, 관찰구간결정단계(262) 이후 상기 제 2데이터수집단계(270)가 진행된다.
제 2데이터수집단계(270)에서는, 상기 관찰구간(To) 내에서, 매 시점(t) 마다 하기 식6의 만족여부에 따라 결과값을 달리하며 생성되는 복수의 제 2데이터(R2(t))를 수집하는 단계이다. 제 2데이터수집단계(270)는, 하기 식6의 만족여부를 관찰구간(To) 내의 매 시점(t) 마다 판단하는 단계(271)를 포함한다.
[식6]
여기서, t는 관찰구간(To) 내의 임의의 시점이고, g는 중력가속도를 의미하며, 계수 e는 가중치로서 기설정되는 값이다. 그 외의 문자기호들은 상기한 바와 같다.
상기 단계(271)에서는, 관찰구간(To) 내의 매 시점(t) 마다 상기 수두의 차이가 수압측정부(2a,2b) 사이의 손실수두에 계수 e를 곱한 값보다 작거나 같은지 여부를 판단한다. 상기 손실수두란 상수가 상수관 내를 흐를 때 상수관 내의 마찰에 의해서 손실되는 수두값을 의미한다.
두 블록이 단절되었다면, 이상적으로는 상기 수두의 차이가, 상기 손실수두만큼의 값이 되어야 한다. 그런데, 두 블록이 연결되었다면, 두 블록은 서로의 수두에 영향을 미쳐 상기 수두의 차이가 작아지게 된다. 따라서, 상기 식6을 만족하는 제 2데이터(R2(t))는 두 블록의 '연결' 추정을 지지하는 데이터가 되고, 상기 식6을 만족하지 않는 제 2데이터(R2(t))는 두 블록의 '단절' 추정을 지지하는 데이터가 된다.
계수 e는, 상기 이론적인 손실수두가 정확하지 않음을 고려하여 곱해지는 값이다. 계수 e는, 블록간 연결되어 있음에도 불구하고 실제 수두의 차이가 여러가지 미예측 요인들에 의해 커짐으로 인해서, '단절' 추정을 지지하는 제 2데이터(R2(t))가 많아질 수 있다는 점을 반영한 것이다. 또한, 실험상 블록간 연결이 단절되어 있는 경우에는, 상기 관찰구간(To) 내에서 계수 e를 상기 손실수두에 곱한 값보다도 상기 수두의 차이가 훨씬 큰 경우가 많아, 계수 e 반영하더러도 최종 결과에 큰 영향을 미치지 못한다.
또한, 특정 시점에서 계수 e를 크게 기설정할수록 상기 식6을 만족하지 않는 제 2데이터(R2(t))의 개수가 늘어나는 경향이 생기는데, 그럼에도 불구하고 최종 결과가 '단절'로 추정된다면, 본 '단결' 추정의 신뢰성은 더욱 높아진다. 예를 들면, 계수 e 값을 최초 2로 기설정한 상태에서 최종 결과가 '단절'로 출력되는 경우, 계수 e값을 높여 재설정 한 뒤 다시 본 추정방법을 진행하여 또 다시 '단절'로 최종 결과가 출력되면, '단절'이라는 최종 결과의 신뢰성을 보다 높일 수 있다.
계수 e는 1보다 큰 값으로 기설정될 수 있다. 계수 e는, 1.5 이상 3 이하의 값으로 기설정 될 수도 있고, 2 이상 3 이하의 값으로 기설정될 수도 있다. 본 실시예에서는, 계수 e는 2 로 기설정된다. 또한, 상기 2개의 수압측정부(2a,2b) 사이의 거리가 늘어날수록 상기 손실수두의 이론적 정확도가 떨어질 수 있는데, 이점을 고려하여 e값이 설정되는 것도 가능하다.
상기 단계(271)에서 상기 식6의 판단 결과에 따라, 제 2데이터는 상기 식6을 만족하는 데이터와 상기 식6을 만족하지 않는 데이터로 분류되어 수집(275,276)된다. 본 실시예에서는, 상기 식6을 만족하는 제 2데이터(R2(t))는 숫자 1이 대입되고(276), 상기 식6을 만족하지 않는 제 2데이터(R2(t))는 숫자 0이 대입되어(275) 분류하는 방법을 이용하나, 제 2데이터(R2(t))가 2가지 종류로 분류될 수 있는 한 어떠한 방법을 이용해도 무관하다.
도 8을 예로들어, 관찰구간(To) 중 To1 및 To2 구간에서는 상기 식6을 만족하는 제 2데이터(R2(t))의 개수가 상대적으로 많을 것이고, To3 구간에서는 상기 식6을 만족하지 않는 제 2데이터(R2(t))의 개수가 상대적으로 많을 것이다.
제 2데이터(R2(t))는 이와 같은 방법으로 관찰구간(To) 내의 시간 동안 수집된다. 제 2데이터(R2(t))의 총 개수는 관찰구간(To) 내의 매 시점(t)의 총 개수와 같다. 관찰구간(To) 내의 매 시점(t)은 관찰구간(To) 내의 시간 동안 단위시간(
) 간격마다 존재하므로, 제 2데이터(R2(t))의 총 개수는 이를 통해 알 수 있다. 즉, 제 2데이터(R2(t))의 총 개수는 관찰구간(To) 내의 시간을 단위시간(
)으로 나눈 값의 정수 부분에 해당하는 값일 수 있다.
상기 제 2결과출력단계(280)는, 상기 제 2데이터의 총 개수에 대한 상기 식6을 만족하여 생성된 제 2데이터의 개수의 비율(P2)이, 기설정된 제 3특정비율(Pc) 이상인 경우 블록간 연결로 추정하여 출력하고, 상기 제 3특정비율(Pc) 이하로 기설정된 제 4특정비율(Pd) 미만인 경우 블록간 단절로 추정하여 출력하는 단계이다.
상기 비율(P2)은 다양한 방법으로 산출(281)될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 식6을 만족하여 생성된 제 2데이터는 각각 '1'의 값을 가지고, 상기 식6을 만족하지 않아 생성된 제 2데이터는 '0'의 값을 가지므로, 제 2데이터(R2(t))의 총합을 제 1데이터(R2(t))의 총 개수로 나눈 후 100을 곱함으로써 상기 비율(P2)을 구한다.
상기 비율(P2)이 기설정된 제 3특정비율(Pc) 이상인 경우, 제어부(1)는 블록간 연결로 추정하여, 이러한 결과를 출력부(8)가 출력한다. 상기 비율(P2)이 기설정된 제 4특정비율(Pd) 미만인 경우, 제어부(1)는 블록간 단절로 추정하여, 이러한 결과를 출력부(8)가 출력한다. 제 4특정비율(Pd)은 제 3특정비율(Pc) 이하로 기설정된다.
본 실시예에서는, 먼저 상기 비율(P2)을 제 3특정비율(Pc)과 대소 비교하는 단계(283)를 진행하고, 상기 비율(P2)이 제 3특정비율(Pc) 이상이면 불록간 연결로 추정(286)하고, 상기 비율(P2)이 제 3특정비율(Pc) 미만이면, 상기 비율(P2)을 제 4특정비율(Pd)과 대소 비교하는 단계(284)를 진행한다. 이 경우, 상기 비율(P2)이 제 4특정비율(Pd) 미만이면 블록간 단절로 추정(287)한다.
만약 제 4특정비율(Pd)이 상기 제 3특정비율(Pc) '미만'으로 기설정된다면, 상기 비율(P2)이 상기 제 3특정비율(Pc) 미만이고 상기 제 4특정비율(Pd) 이상인 경우가 발생할 수 있는데, 이러한 경우에 제어부(1)는 블록간 단절여부 결정이 불가하다고 판단(288)하여, 이러한 결과를 출력부(8)가 출력할 수 있다.
상기 대소비교하는 두 단계(283, 284)는 위의 예시와 달리 역순으로 진행되도 무방하다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 일 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
t : 임의의 시점 
: 단위시간
Ttot : 전체측정시간 Tp : 추가시간
t1 : 제 1특정시점 t2 : 제 2특정시점
Ta : 소정시간 Z : 특이구간
To : 관찰구간
: 대상 블록의 배수지 최고점수위
: 인접 블록의 배수지 최고점수위
: 제 1수두 
: 제 2수두
: 제 1수두의 단위시간 당 변화량
: 제 2수두의 단위시간 당 변화량
: 제 1수두변동값
: 제 2수두변동값
: 제 1평균 수두변동값
: 제 2평균 수두변동값
k, a, b, c, d, e : 기설정된 계수
L : 2개의 수압측정부 사이의 상수관 거리
D : 2개의 수압측정부 사이의 상수관의 평균 관경
V : 2개의 수압측정부 사이의 상수관을 유동하는 물의 평균속도
f : 2개의 수압측정부 사이의 상수관의 평균 마찰계수
g : 중력가속도
R1(t) : 제 1데이터 R2(t) : 제 2데이터
Pa : 제 1특정비율 Pb : 제 2특정비율
Pc : 제 3특정비율 Pd : 제 4특정비율
Ttot : 전체측정시간 Tp : 추가시간
t1 : 제 1특정시점 t2 : 제 2특정시점
Ta : 소정시간 Z : 특이구간
To : 관찰구간
k, a, b, c, d, e : 기설정된 계수
L : 2개의 수압측정부 사이의 상수관 거리
D : 2개의 수압측정부 사이의 상수관의 평균 관경
V : 2개의 수압측정부 사이의 상수관을 유동하는 물의 평균속도
f : 2개의 수압측정부 사이의 상수관의 평균 마찰계수
g : 중력가속도
R1(t) : 제 1데이터 R2(t) : 제 2데이터
Pa : 제 1특정비율 Pb : 제 2특정비율
Pc : 제 3특정비율 Pd : 제 4특정비율
Claims (5)
- 블록 및 상수관에 대한 정보를 제공하는 데이터베이스부와, 상기 정보를 처리하는 제어부를 포함하는 정보처리장치를 이용한 블록간 상수관망 단절여부 추정방법에 있어서,
대상 블록에 설치된 제 1수압측정부 및 인접 블록에 설치된 제 2수압측정부가 기설정된 전체측정시간(Ttot) 동안 단위시간() 간격으로 수압을 측정하고, 상기 제어부가 상기 제 1수압측정부에서 측정된 수압을 제 1수두(
)로 변환하고 상기 제 2수압측정부에서 측정된 수압을 제 2수두(
)로 변환하는 수두산출단계; 및
상기 제어부가 대상 블록의 배수지 최고점수위()와 인접 블록의 배수지 최고점 수위(
)의 일치 여부를 판단하여, 서로 일치하지 않으면 제 1처리과정을 진행하고, 서로 일치하면 제 2처리과정을 진행하는 정보처리단계를 포함하고,
상기 제 1처리과정은,
매 시점(t) 마다 하기 식1의 만족여부에 따라 결과값을 달리하며 생성되는 복수의 제 1데이터(R1(t))를 수집하는 제 1데이터수집단계; 및
상기 제 1데이터의 총 개수에 대한 하기 식1을 만족하여 생성된 제 1데이터의 개수의 비율(P1)이, 기설정된 제 1특정비율(Pa) 이상인 경우 블록간 연결로 추정하여 출력하고, 상기 제 1특정비율(Pa) 이하로 기설정된 제 2특정비율(Pb) 미만인 경우 블록간 단절로 추정하여 출력하는 제 1결과출력단계를 포함하고,
상기 제 2처리과정은,
상기 제 1수두()의 단위시간(
) 당 변화량(
)의 절대값인 제 1수두변동값(
)을 매 시점(t) 마다 산출하고, 상기 제 2수두(
)의 단위시간(
) 당 변화량(
)의 절대값인 제 2수두변동값(
)을 매 시점(t) 마다 산출하는 수두변동값산출단계;
상기 수두변동값산출단계 이후, 전체측정시간(Ttot) 동안의 상기 제 1수두변동값()의 평균인 제 1평균 수두변동값(
)을 산출하고, 전체측정시간(Ttot) 동안의 상기 제 2수두변동값(
)의 평균인 제 2평균 수두변동값(
)을 산출하는 평균수두변동값산출단계;
상기 평균수두변동값산출단계 이후, 상기 전체측정시간(Ttot) 동안 하기 식2 및 식3를 모두 만족하는 제 1특정시점(t1)이 하나 이상 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 전체측정시간(Ttot) 동안 하기 식4 및 식5를 모두 만족하는 제 2특정시점(t2)이 하나 이상 존재하는지 여부를 판단하는 특정시점산출단계;
상기 특정시점산출단계 이후, 상기 제 1특정시점(t1) 및 상기 제 2특정시점(t2) 중 적어도 어느 하나가 존재하지 않으면 추가시간(Tp)을 더하여 전체측정시간(Ttot)을 재설정하고 다시 순차적으로 상기 수두변동값산출단계, 상기 평균수두변동값산출단계 및 상기 특정시점산출단계를 진행하고, 상기 제 1특정시점(t1) 및 상기 제 2특정시점(t2)이 모두 존재하면 각각 상기 제 1특정시점(t1) 및 상기 제 2특정시점(t2) 이후 소정시간(Ta) 동안의 구간들을 모두 합하여 관찰구간(To)을 결정하는 관찰구간결정단계;
상기 관찰구간결정단계 이후, 상기 관찰구간(To) 내에서, 매 시점(t) 마다 하기 식6의 만족여부에 따라 결과값을 달리하며 생성되는 복수의 제 2데이터(R2(t))를 수집하는 제 2데이터수집단계; 및
상기 제 2데이터의 총 개수에 대한 하기 식6을 만족하여 생성된 제 2데이터의 개수의 비율(P2)이, 기설정된 제 3특정비율(Pc) 이상인 경우 블록간 연결로 추정하여 출력하고, 상기 제 3특정비율(Pc) 이하로 기설정된 제 4특정비율(Pd) 미만인 경우 블록간 단절로 추정하여 출력하는 제 2결과출력단계를 포함하는 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법.
<식1>
<식2>
<식3>
<식4>
<식5>
<식6>
여기서, t는 임의의 시점이고,
는 시점 t에서 상기 제 1수두이고,
는 시점 t에서 상기 제 2수두이고,
는 상기 특정시점 t1에서 상기 제 1수두의 단위시간 당 변화량이고,
는 상기 특정시점 t2에서 상기 제 2수두의 단위시간 당 변화량이고,
는 시점 t에서 상기 제 1수두변동값이고,
는 시점 t에서 상기 제 2수두변동값이고,
k, a, b, c, d 및 e 는 기설정된 계수이고,
Ta는 기설정된 상기 소정시간이고,
L 은 상기 2개의 수압측정부 사이의 상수관 거리이고,
D는 상기 2개의 수압측정부 사이의 상수관의 평균 관경이고,
V는 상기 2개의 수압측정부 사이의 상수관을 유동하는 물의 평균속도이고,
f는 상기 2개의 수압측정부 사이의 상수관의 평균 마찰계수이고,
g는 중력가속도 임. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2특정비율(Pb)은 상기 제 1특정비율(Pa) 미만으로 기설정되고,
상기 제 4특정비율(Pd)은 상기 제 3특정비율(Pc) 미만으로 기설정되고,
상기 제 1결과출력단계에서, 상기 제 1데이터의 총 개수에 대한 상기 식1을 만족하여 생성된 제 1데이터의 개수의 비율(P1)이, 상기 제 1특정비율(Pa) 미만이고 상기 제 2특정비율(Pb) 이상인 경우 블록간 단절여부 결정이 불가함을 출력하고,
상기 제 2결과출력단계에서, 상기 제 2데이터의 총 개수에 대한 상기 식6을 만족하여 생성된 제 2데이터의 개수의 비율(P2)이, 상기 제 3특정비율(Pc) 미만이고 상기 제 4특정비율(Pd) 이상인 경우 블록간 단절여부 결정이 불가함을 출력하는 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법. - 제 1항에 있어서,
상기 단위시간()은 1분 이하로 기설정되고,
상기 소정시간(Ta)은 15분 내지 45분으로 기설정되고,
최초의 상기 전체측정시간(Ttot)은 상기 소정시간(Ta)의 30배 내지 60배로 기설정되는 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법. - 제 1항에 있어서,
상기 계수 k는, 0.5 이상 0.8 이하로 기설정되는 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법. - 제 1항에 있어서,
상기 계수 a 및 c는, 1.5 이상 3 이하로 서로 동일하게 기설정되고,
상기 계수 b 및 d는, 1 이상 2 이하로 서로 동일하게 기설정되고,
상기 계수 e는 1.5 이상 3 이하로 기설정되는 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20150014844 | 2015-01-30 | ||
| KR1020150014844 | 2015-01-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101630268B1 true KR101630268B1 (ko) | 2016-06-14 |
Family
ID=56192024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160002013A KR101630268B1 (ko) | 2015-01-30 | 2016-01-07 | 수압측정 데이터를 이용한 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101630268B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101789029B1 (ko) * | 2017-02-27 | 2017-10-23 | (주) 한일네트워크엔지니어링 | 수압정보 처리장치 및 수압정보의 제어방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100008645U (ko) * | 2009-02-23 | 2010-09-01 | 섬테크 주식회사 | 자동정렬 필름 라미네이팅장치 |
| KR20110074785A (ko) * | 2008-10-23 | 2011-07-01 | 첸트룸 미크로엘렉트로닉 드레스덴 악치엔게젤샤프트 | 전기 모터를 동작시키기 위한 방법 |
-
2016
- 2016-01-07 KR KR1020160002013A patent/KR101630268B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110074785A (ko) * | 2008-10-23 | 2011-07-01 | 첸트룸 미크로엘렉트로닉 드레스덴 악치엔게젤샤프트 | 전기 모터를 동작시키기 위한 방법 |
| KR20100008645U (ko) * | 2009-02-23 | 2010-09-01 | 섬테크 주식회사 | 자동정렬 필름 라미네이팅장치 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101789029B1 (ko) * | 2017-02-27 | 2017-10-23 | (주) 한일네트워크엔지니어링 | 수압정보 처리장치 및 수압정보의 제어방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5329871B2 (ja) | 漏水節点推定装置 | |
| JP6273125B2 (ja) | 漏水調査計画立案装置、漏水調査計画立案システム、及び漏水調査計画立案方法 | |
| US20180196399A1 (en) | Systems and methods for subnetwork hydraulic modeling | |
| KR101105192B1 (ko) | 관망해석에 의한 상수도 누수혐의구간 선정방법 및 그 기능을 탑재한 상수도 통합관리운영시스템 | |
| CN107301570B (zh) | 业务量预测方法、异常业务量检测方法、装置和电子设备 | |
| GB2549209A (en) | Tap water management system, tap water management device, tap water management method, and tap water management program recording medium | |
| WO2014115399A1 (ja) | 漏水推定装置及びシステム及び方法 | |
| JP2016053250A (ja) | 漏水分布推定装置 | |
| CN109716090B (zh) | 一种用于估计配水管网的子网边界处的水流量的改进系统 | |
| US20220002984A1 (en) | Method for identifying the source of pressure transient in a water network | |
| KR101630268B1 (ko) | 수압측정 데이터를 이용한 상수관망의 블록간 단절여부 추정방법 | |
| JP5574769B2 (ja) | 不明水監視装置及び不明水監視方法 | |
| KR101762328B1 (ko) | 상수관망의 블록 내 누수 위치 추정 장치 및 누수 위치 추정 방법 | |
| Malm et al. | Prediction of water and wastewater networks rehabilitation based current age and material distribution | |
| JP2017133910A (ja) | 情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法及びプログラム | |
| EP3605050B1 (en) | Pipe diagnosis device, asset management device and pipe diagnosis method. | |
| KR101613396B1 (ko) | 유체 누출 감지 장치 | |
| JP7233197B2 (ja) | 管路ネットワークの管理システム、および、その管理方法 | |
| KR101703809B1 (ko) | 기지 유량 전이를 이용한 미계측 유역 장기유출량 산정방법 | |
| KR101829787B1 (ko) | 상수관망내 누수 위치 추정 장치 및 누수 위치 추정 방법 | |
| KR102026175B1 (ko) | 관로 사고 대응을 위한 상수도 관망 밸브류 배치 설계 방법, 그 방법을 구현하기 위한 컴퓨터프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체, 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터프로그램 | |
| JPWO2017119306A1 (ja) | 配管ネットワーク評価装置および方法 | |
| CN111985146B (zh) | 一种措施潜力井的确定方法和确定装置 | |
| KR20140119556A (ko) | 상수관망내 유량계 위치 설정 시스템, 방법 및 그 저장매체 | |
| JP6018970B2 (ja) | 配水制御装置および方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190610 Year of fee payment: 4 |