KR101814743B1 - 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템 - Google Patents

하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템 Download PDF

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KR101814743B1
KR101814743B1 KR1020170121552A KR20170121552A KR101814743B1 KR 101814743 B1 KR101814743 B1 KR 101814743B1 KR 1020170121552 A KR1020170121552 A KR 1020170121552A KR 20170121552 A KR20170121552 A KR 20170121552A KR 101814743 B1 KR101814743 B1 KR 101814743B1
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윤승현
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Abstract

본 발명은 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 하수관거 상에 구비되는 다종의 측정센서로부터 하수관거의 실시간 상황 정보를 자동으로 모니터링하는 한편, 가이드레일에 부착되는 이물질을 제거하여 유동파이프의 승,하강이 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로 인해 맨홀의 수위변화에 따른 부력구의 승,하강이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템에 관한 것이다.

Description

하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템{monitoring data construction system of sewer pipe}
본 발명은 하수처리 기술 분야 중 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 하수관거 상에 구비되는 다종의 측정센서로부터 하수관거의 실시간 상황 정보를 자동으로 모니터링하는 한편, 가이드레일에 부착되는 이물질을 제거하여 유동파이프의 승,하강이 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로 인해 맨홀의 수위변화에 따른 부력구의 승,하강이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 하수종말 처리시설을 운영하는데 있어서 실제 유입수량 및 수질은 처리공정 전체의 효율을 좌우하는 중요한 인자이며, 더 나아가 하수관거로 차집되지 못한 하수는 방류 수역이나 지하수로 유입될 수밖에 없기 때문에 해당지역 관거 시설의 부실성은 전체 수질환경에 악영향을 미치게 된다.
이와 관련하여 해당지역의 하수관거는 지하에 매설되어 시공되기 때문에 일단 시공한 후에는 관거 상태에 대한 검사나 기능 확인에 어려움이 따른다.
뿐만 아니라, 하수관거의 부실 정도를 정확히 파악하고 이를 근거로 하수관거 정비 계획과 유지 및 관리하는 방안이 필요하나 종래의 조사 및 평가방법으로는 시간적, 경제적 난점과 정확성이라는 측면에서 매우 비효율적인 문제점이 있다.
또한, 시공 후 하자 발생 여부와 그 정도를 파악하는데에는 많은 시간과 경비가 투입되고 기존의 관거 상태 조사방법인 육안조사, 폐쇄회로 TV(CCTV)조사, 염료추적조사, 음향조사 방법 등은 조사방법이 복잡하고 객관성이 결여되어 정량화된 측정결과 및 평가자료를 얻는 것이 용이하지 않다.
이러한 문제를 일부 개선한 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제10-1187998호(2012.10.08.)에는 '하수관거 모니터링 시스템'이 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 하수관거 모니터링 시스템은 하수관거로 유입되는 하수에 포함된 이물질 등이 가이드레일에 부착되면서 유동파이프의 승,하강이 원활하게 이루어지지 못하므로 인해 맨홀의 수위변화에 따른 부력구의 승,하강이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1187998호(2012.10.08.)에는 '하수관거 모니터링 시스템'
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 하수관거 상에 구비되는 다종의 측정센서로부터 하수관거의 실시간 상황 정보를 자동으로 모니터링하는 한편, 가이드레일에 부착되는 이물질을 제거하여 유동파이프의 승,하강이 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로 인해 맨홀의 수위변화에 따른 부력구의 승,하강이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 특정 관리대상지역에 설치된 복수의 하수관거에 대한 상태 정보를 수집하고 이를 모니터링하며, 상기 하수관거에 설치되어 다종의 계측데이터를 수집하기 위한 수집부(10); 상기 관리대상지역의 인구, 면적을 포함한 지역정보와 해당지역에 설치되는 복수의 하수관거에 대한 이력정보를 입력하기 위한 입력수단(200)을 포함하며 상기 수집부(10)로부터 유무선 통신망을 통해 수집된 계측데이터를 실시간으로 전송받고 하수관거의 상태 정보를 분석하여 저장 및 출력하기 위한 운영서버(20); 및 상기 운영서버(20)와 연계되어 하수관거의 상태 정보를 요청하고 상기 운영서버에 저장된 상태 정보 데이터를 전송받아 이를 모티터링하기 위한 관리자 단말(30)을 포함하되, 상기 수집부(10)는, 하나 이상의 하수관거(2)가 집속되는 맨홀(1) 상에 설치되어 하수관거(2)로부터 발생하는 황화수소 가스농도를 측정하기 위한 가스센서(100)를 포함하며, 상기 운영서버(20)는, 상기 가스센서(100)로부터 측정되는 데이터를 분석하여 해당 하수관거를 진단 및 평가하고 이를 기반으로 해당 하수관거의 노후도를 파악하며, 상기 수집부(10)는, 상기 맨홀(1)의 수위에 따라 상기 가스센서(100)가 유동적으로 승강하도록 구성되는 장착수단을 포함하고, 상기 장착수단은, 상기 맨홀(1)의 측벽을 따라 결합되는 가이드레일(160); 및 상기 가스센서(100)의 하부에 결합되며, 유동파이프(161)에 의해 상기 가이드레일(160)을 따라 유동하도록 설치되는 부력구(150)를 포함하는 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템에 있어서, 상기 가이드레일(160)에 존재하는 이물질을 제거하여 상기 부력구(150)의 원활한 승,하강을 유도하기 위한 이물질제거부(400)를 더 포함하되, 상기 이물질제거부(400)는, 상기 유동파이프(161)의 상부에 위치되도록 상기 가이드레일(160)의 외측으로 결합되는 상부승강부재(411)와, 상기 상부승강부재(411)의 상부에 구비되며 상기 가이드레일(160)에 접하는 상부날(412)을 포함하는 상부이물질제거수단(410); 상기 유동파이프(161)의 하부에 위치되도록 상기 가이드레일(160)의 외측으로 결합되는 하부승강부재(421)와, 상기 하부승강부재(421)의 하부에 구비되며 상기 가이드레일(160)에 접하는 하부날(422)을 포함하는 하부이물질제거수단(420); 및 상기 상,하부이물질제거수단(410,420)을 상기 부력구(150)에 승,하강 가능하게 연결하는 지지수단(430)을 포함하며, 상기 지지수단(430)은, 일단부가 상기 상,하부승강부재(411,421)에 연결되고, 타단부가 상기 부력구(150) 방향으로 연장 형성되는 상,하부지지바(431,432); 양단부가 상기 부력구(150)의 상,하부 및 상기 상,하부지지바(431,432)를 통과하는 고정바(433); 상기 부력구(150)의 상,하부에 위치되도록 상기 고정바(433)의 외측으로 결합되면서 상기 고정바(433)를 상기 부력구(150)에 고정하는 고정부재(434); 상기 상부지지바(431)의 상부에 위치되도록 상기 고정바(433)의 외측으로 결합되는 상부체결부재(435); 및 상기 하부지지바(432)의 하부에 위치되도록 상기 고정바(433)의 외측으로 결합되는 하부체결부재(436)를 포함하고, 상기 상,하부이물질제거수단(410,420)은, 상기 부력구(150)와 함께 승,하강되면서 상기 상,하부날(412,422)에 의해 상기 가이드레일(160)에 부착된 이물질을 제거하여 상기 유동파이프(161)의 승,하강이 원활하게 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 첫째, 하수관거 상에서 발생하는 황화수소 농도를 측정할 수 있는 센서를 구비하고 이를 통해 수집되는 측정 데이터를 기초하여 객관적인 하수관거의 노후도를 파악할 수 있을 뿐만 아니라 하수관거의 압력과 하수에 대한 유속, 수위, 유량 및 수질데이터를 측정 및 수집하며 이러한 계측 데이터를 통해 하수관거의 월류수량(CSO : Combinded Sewer Overflows)과 침입수량 및 유입수량(I/I : Infiltration/Inflow)은 물론 하수의 수질 등 다양한 정보들을 분석 및 모니터링 할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 상술한 분석 데이터를 통해 하수관거에 대한 노후도 및 부실도의 정량화를 구축하기 위한 기초 자료로 사용될 수 있음에 따라 하수관거 및 하수종말처리시설의 유지관리 계획 및 시행방안에 대한 의사결정지원 도구로서 활용 가능하며 하수관거의 부실 정도를 신속 정확하게 파악하게 함으로써 시간적 경제적으로 매우 효율적인 성과를 거둘 수 있으며 발생하수량 및 오염부하량 원단위를 합리적으로 산정함으로써 하수종말처리 시설의 과다 설계방지 및 운영관리 측면에서 매우 효율적인 효과가 있다.
셋째, 가이드레일에 부착되는 이물질을 제거함으로써 유동파이프의 승,하강이 원활하게 이루어지면서 맨홀의 수위변화에 따른 부력구의 승,하강이 원활하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템을 개략적으로 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템에서 수집부를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템에서 가스센서를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템에서 가스센서가 가이드레일에 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템에서 관거 내의 오물 퇴적량과 황화수소의 비례 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템에서 운영서버를 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템에서 이물질제거부가 구비된 상태를 나타낸 정면도이다.
그리고
도 8은 도 7에서 이물질제거부를 나타낸 부분 확대 단면도이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 설명에 앞서 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다.
이는, 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 후술되는 선등록특허 제1187998호를 그대로 이용하므로 이하 설명되는 장치 구성상의 특징들은 모두 등록특허 제1187998호에 기재된 사항들로 이해될 수 있다.
다만, 본 발명은 상기 등록특허 제1187998호에 개시된 구성들 중 '하수관거 모니터링 시스템'은 '하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템'으로 대체하고, 가이드레일에 존재하는 이물질을 제거하여 부력구의 원활한 승,하강을 유도하기 위한 구조 및 그 작용설명이 더 포함되며 이 부분이 가장 핵심적인 구성상 특징을 이룬다.
따라서, 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제1187998호의 내용을 그대로 인용하기로 하며, 후단부에서 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 6을 참조하여 보면, 본 발명에 따른 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템은 특정 관리대상지역에 설치된 복수의 하수관거에 대한 상태 정보를 수집하고 이를 자동으로 모니터링하기 위한 것으로, 하수관거에 설치되어 다종의 계측데이터를 수집하기 위한 수집부(10)와, 상기 관리대상지역의 인구, 면적을 포함한 지역정보와 해당지역에 설치되는 복수의 하수관거에 대한 이력 정보를 입력하기 위한 입력수단(200)을 포함하며 상기 수집부(10)로부터 유무선 통신망을 통해 수집된 계측데이터를 실시간으로 전송받고 하수관거의 상태 정보를 분석하여 저장 및 출력하기 위한 운영서버(20) 및 상기 운영서버(20)와 연계되어 하수관거의 상태 정보를 요청하고 상기 운영서버(20)에 저장된 상태 정보 데이터를 전송받아 이를 모티터링하기 위한 관리자 단말(30)을 포함하여 구성된다.
상기 수집부(10)는 관리대상지역에 설치되어 있는 복수의 하수관거에 대한 계측데이터를 측정 및 수집하고 유무선 통신망을 통해 상기 운영서버(20)로 전송하기 위한 것으로, 상기 하수관거 상에서 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기술을 구축하여 다양한 계측기기로부터 측정된 하나 이상의 계측데이터가 수집할 수 있게 한다.
이러한 수집부(10)의 계측기기로는 상기 하수관거의 압력과 하수에 대한 유속, 수위, 유량 및 수질데이터를 측정 및 수집하기 위한 다종의 측정센서(110)와 강우량을 측정하기 위한 강우량센서(120)를 포함하며, 이에 더하여 상기 수집부(10)는 상기 다종의 측정센서(110) 및 강우량센서(120)로부터 수집된 데이터를 취합하기 위한 정보취합기(130) 및 상기 정보취합기(130)에서 취합된 데이터를 상기 운영서버(20)로 전송하기 위한 통신모듈(140)을 포함하여 실시간으로 정보취합기(130)의 정보 데이터가 운영서버(20)로 전송되는 것이다.
이때, 상기 운영서버(20)와 통신하기 위한 통신모듈(140)의 일 예로써, vDSL 망을 이용하여 TCP/IP 통신을 수행하는 통상의 모뎀이 적용될 수 있으며, 이를 통해 취합된 정보 데이터를 상기 운영서버(20)로 전송하게 된다.
또한, 압력, 유속, 수위, 유량, 수질데이터를 측정하기 위한 상기 다종의 센서는 공지기술을 통해 다양하게 적용될 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 수집부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 하나 이상의 하수관거(2)가 집속되는 맨홀(1) 상에 설치되는 가스센서(100)를 더 포함할 수 있다.
상기 가스센서(100)는 하수관거(2)로부터 발생하는 황화수소 가스 농도를 측정하기 위한 것으로, 이러한 측정데이터는 이하에서 설명하는 운영서버(20)로 전송되어 상기 운영서버(20)로부터 측정된 황화수소 농도를 통해 관거의 노후도를 파악할 수 있게 된다.
이는 하수관거에 형성된 생물막에서 환산염의 환원에 의해 황화수소(H2S)가 발생하게 되고 이러한 황화수소가 미생물에 의해 산화 반응을 일으켜 황산으로 산화되어 관거의 부식이 발생함에 따라, 상기 황수수소 농도를 분석하여 관거의 부식 정도를 예상함으로써 관거의 상태를 진단 및 평가하게 되는 것이다.
이때, 상기 가스센서(100)는 황화수소 가스가 발생되는 위치에 최대한 근접하도록 설치함으로써 기타 대기에 의한 희석을 최소화하도록 함이 바람직하다.
예를 들면, 도 3에 도시되 바와 같이 상기 수집부(10)는 장착수단을 더 포함하여 상기 가스센서(100)가 상기 맨홀(1)의 수위에 따라 유동적으로 승강하도록 구성될 수 있다.
상기 장착수단은 상기 맨홀(1)의 측벽을 따라 결합되는 하나 이상의 가이드레일(160) 및 상기 가스센서(100)의 하부에 결합되며 상기 가이드레일(160)을 따라 유동하도록 설치되는 부력구(150)를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이 상기 가이드레일(160)은 파이프형으로 구성될 수 있으며, 상기 부력구(150)는 일측면에 상기 파이프형 가이드레일(160)의 외주면을 감싸도록 형성되는 유동파이프(161)가 구비될 수 있다.
이러한 구조에 따라 상기 유동파이프(161)는 상기 파이프형 가이드레일(160)을 따라 상승 또는 하강할 수 있고, 상기 유동파이프(161)와 결합된 상기 부력구(150) 및 가스센서(100) 또한 연동하게 되는 것이다.
상기 장착수단은 상기 가이드레일의 하부에 스토퍼(190)가 더 구성되는 바, 이러한 스토퍼(190)는 그 위치를 조절할 수 있도록 구성되어 상기 가이드레일(160)의 하부에서 유동 가능하게 되며, 상기 가스센서(100)의 하향 유동을 제한함으로써 상기 가스센서(100)가 맨홀(1)에 수용된 하수로부터 보호하도록 함과 더불어 비가 오지 않는 평상 시에는 가스센서(100)가 인버트 상부에 위치하게 하여　하수의 유하를 방해하지 않도록 한다.
한편, 상기 운영서버(20)는 입력수단(200)과 통신수단을 포함하는 바, 상기 입력수단(200)은 관리대상지역의 인구, 면적뿐만 아니라 주거형태, 하수배제방식, 수세화율 등을 포함한 지역정보는 물론 해당지역에 설치되는 복수의 하수관거에 대한 이력 정보 즉, 상기 하수관거의 위치정보, 시공정보, 준설정보, 제원정보 등의 이력정보를 입력한다. 이러한 입력 정보는 이하에서 설명하는 운영서버(20)의 분석 과정에서 기초 정보로 활용되는 것이다.
또한, 상기 통신수단은 통상의 유, 무선 통신망을 이용하는 것으로 상기 수집부(10)의 통신모듈(140)로부터 전송되는 정보 데이터를 수신한다.
한편, 상기 운영서버(20)는 상기 수집부(10)로부터 전송되는 정보 데이터 및 입력수단(200)을 통해 입력되는 데이터를 실시간으로 전송받고 이를 통해 다양한 하수관거의 상태 정보를 분석하여 저장 및 출력하게 되며, 이하에서 설명하는 관리자 단말(30)로부터 요청되는 정보를 파악하여 요청 정보에 해당되는 정보를 상기 관리자 단말(30)로 제공한다.
구체적으로 상기 운영서버(20)는 도 6에 도시된 바와 같이 하수관거 평가부(210)와, 수량 분석부(220)와, 하수관거 누수 분석부(230)와, 오염부하 원단위 분석부(240) 및 하수관거 부실도 분석부(250)를 포함한다.
상기 하수관거 평가부(210)는 앞서 설명한 가스센서(100)로부터 전송되는 황화가스 측정 데이터를 분석하여 해당 하수관거를 진단 및 평가함으로써, 이를 기반으로 해당 하수관거의 객관적인 노후도를 파악한다.
이때, 상기 하수관거를 진단 및 평가함에 있어 상기 운영서버(20)의 입력수단(200)으로부터 입력되는 하수관거의 이력정보 중 해당 하수관거의 제원 즉, 관거의 관경 내지 재질에 따라 해당 하수관거의 평가 정보는 각기 상이해질 수 있음은 당연하다.
또한, 상기 하수관거 평가부(210)는 상기 가스센서(100)로부터 측정되는 데이터를 분석하여 해당 하수관거의 오물 퇴적량을 예측한다. 즉, 상기 하수관거 평가부(210)는 도 6에 도시된 바와 같이 관거 내의 오물 퇴적량과 비례하여 황화수소가 상승함에 따라 상기 가스센서(100)에서 측정되는 황화수소 가스 농도를 통해 관로의 부식진행 상태는 물론 이러한 황화수소 가스 농도가 일정수치에 도달하게 되면 관거 내의 오물 퇴적량을 예측하여 그에 따른 준설 시기를 결정하게 되는 것이다.
이처럼 상기 하수관거 평가부(210)는 입력되는 황화수소 가스 농도를 통해 관로의 부식 상태와 오물 퇴적량에 따른 준설시기 등을 파악함으로써 관거의 전체적인 노후도와 유지관리 시기를 결정할 수 있게 된다.
상기 수량 분석부(220)는 상기 수집부(10)로부터 송신하는 데이터를 기반으로 월류수량(CSO : Combinded Sewer Overflows)와 침입수량 및 유입수량(I/I : Infiltration/Inflow)을 분석한다.
침입수량의 분석 방법으로는 상수사용량 평가법, 일최대/최소 유량평가법/일최대유량 평가법 및 야간생활하수 평가법 등 4가지 산정방법을 적용할 수 있다.
상기 상수사용량 평가법은 측정 유량의 평균값을 상수사용량으로부터 추정된 하수발생량을 뺀 값을 침입수량으로 평가한다.
즉, 침입수량 = 측정하수량 - (상수사용량 × 오수전환율)으로, 이때의 오수전환율은 통상 0.8 ~ 0.9를 적용한다.
일최대/최소 유량평가법은 측정 유량의 평균값에서 산출한 일최소하수량에서 야간공장폐수 발생량을 뺀 값을 침입수량으로 평가하는 것으로, 침입수량 = 일최소하수량 - 공장폐수량(24시간 조업기준)이다.
일최대유량 평가법은 측정 유량에서 산출한 일최소하수량의 최대값에서 일최소하수량의 최소값을 뺀 값을 침입수량으로 평가한다. 마지막으로 야간생활하수 평가법은 측정한 유량의 일최소하수량에서 야간생활하수량 및 공장폐수량을 뺀 값을 침입수량으로 평가하게 된다.
본 발명에서는 이와 같이 4가지의 산정방법에 의해 산정되는 침입수량의 최대, 최소를 뺀 나머지의 평균을 침입수로 간주하여 종합적으로 분석하게 된다.
그리고, 상기 유입수량을 분석하는 경우, 강우 시의 유량과 건기 평균 유량을 통해 산정되는 것으로 강우 시 유량에서 건기 평균 유량을 차감하여 총유입수량으로 선정한다.
한편, 상기 운영서버(20)의 하수관거 누수 분석부(230)는 상기 수집부(10)로부터 송신하는 계측 데이터를 기반으로 관거 상의 누수(Exfiltration)을 분석한다.
또한, 오염부하 원단위 분석부(240)에서는 상기 수집부(10)와 입력수단(200)으로부터 송신하는 데이터를 기반으로 하수발생량 및 오염부하의 원단위를 분석한다.
그리고, 상기 하수관거 부실도 분석부(250)는 상기 수량 분석부(220)와 하수관거 누수 분석부(230) 및 오염부하 원단위 분석부(240)를 통해 분석된 월류수량(CSO : Combinded Sewer Overflows)와 침입수량 및 유입수량(I/I : Infiltration/Inflow)과 관거 상의 누수(Exfiltration)와 원단위 정보를 통해 관거의 부실도를 판단하여, 개보수 시기의 결정과 우선 순위의 결정을 수행한다.
또한, 상기 운영서버(20)는 조건별 검색을 수행하도록 구성되는 바, 이를 위해 상기 운영서버(20)는 수신한 계측 데이터 및 자체적으로 분석 처리된 결과 데이터가 저장되는 데이터베이스(280)를 더 포함하며, 상기 데이터베이스(280)에 저장된 결과 데이터를 기반으로 기간에 대한 항목(유량, 유속, 수위, 강우량)별 데이터 추이와, 지점별 항목(유량, 유속, 수위) 간의 상관관계의 분석, 수질데이터의 시간별, 지점별 검색 및 강우사상 분석을 처리한다.
이에 더하여 상기 운영서버(20)는 이상상태 감지부(270)를 더 포함하는 바, 상기 이상상태 감지부(270)는 상기 수집부(10)를 구성하는 다종의 계측기기에 대한 이상유무 및 전력 사용량을 실시간으로 감지하기 위한 구비되는 감지수단과 연계되어 이상상태 감지 시 해당 계측기기와 그 장애상태 내용을 관리자 단말(30) 및 관리자에게 제공한다.
이러한 이상상태 감지 정보는 SMS, E-mail 및 Fax 중 어느 한 정보전달매체를 통해 관리자에게 전달하도록 한다.
또한, 상기 운영서버(20)는 이하에서 설명하는 관리자 단말(30)로부터 요청되는 정보를 데이터베이스(280) 등으로부터 추출하여 해당 요청 정보를 상기 관리자 단말(30)로 전송하기 위한 정보 제공부(250)를 더 포함한다.
한편, 상기 관리자 단말(30)은 하수관거의 모니터링에 필요한 다양한 정보를 관리자에게 제공하기 위한 구성으로, 상기 운영서버(20)와 연계되어 상기 운영서버(20)에서 분석 및 처리되는 결과 정보를 실시간으로 모니터링하게 된다.
그리고, 상기 관리자 단말(30)은 정보 요청부(300)를 포함하여 하수관거에 대한 특정 상태 정보, 누적 정보, 과거 이력 정보 및 조건별 검색 정보 등을 상기 운영서버(20)에 요청하여 이를 제공받는다.
특히, 상기 관리자 단말(30)은 GIS 기반의 하수관거 맵 제공부(310)를 포함하고 있으며, 상기 운영서버(20)에서 상기 관리대상지역 상에 구비되는 하수관거의 연결현황과 하수의 진행방향에 따른 단계별 관거의 집속 상태 등을 파악하여 상기 관리자 단말(30)에 제공함으로써 해당 지역의 하수관거 맵을 통한 모니터링이 가능해진다.
본 발명에서는 상술한 구성을 그대로 포함하면서 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이 상기 가이드레일(160)에 존재하는 이물질을 제거하여 상기 부력구(150)의 원활한 승,하강을 유도하기 위한 이물질제거부(400)의 구성이 추가로 구현된다.
상기 이물질제거부(400)는 상기 하수관거(2)에서 상기 맨홀(1)로 유입되는 하수에 포함된 이물질 등이 상기 가이드레일(160)에 부착되면서 발생될 수 있는 상기 유동파이프(161)의 승,하강 장애를 방지하여 상기 맨홀(1)에서의 수위 변화에 따른 상기 부력구(150)의 승,하강이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.
상기 이물질제거부(400)는 상기 유동파이프(161)의 상부에 위치되도록 상기 가이드레일(160)의 외측으로 결합되는 상부승강부재(411)와, 상기 상부승강부재(411)의 상부에 구비되며 상기 가이드레일(160)에 접하는 상부날(412)을 포함하는 상부이물질제거수단(410), 상기 유동파이프(161)의 하부에 위치되도록 상기 가이드레일(160)의 외측으로 결합되는 하부승강부재(421)와, 상기 하부승강부재(421)의 하부에 구비되며 상기 가이드레일(160)에 접하는 하부날(422)을 포함하는 하부이물질제거수단(420) 및 상기 상,하부이물질제거수단(410,420)을 상기 부력구(150)에 승,하강 가능하게 연결하는 지지수단(430)을 포함한다.
상기 상,하부승강부재(411,421)는 상,하부가 개방되는 원통 형태를 이루면서 상기 가이드레일(160)의 외측으로 결합된다.
상기 상부승강부재(411)는 양단부 사이 중앙부로부터 상부로 갈수록 폭이 좁아지면서 중앙부를 중심으로 상측이 경사면을 이루는 것이 바람직하다.
상기 하부승강부재(421)는 양단부 사이 중앙부로부터 하부로 갈수록 폭이 좁아지면서 중앙부를 중심으로 하측이 경사면을 이루는 것이 바람직하다.
이는, 상기 상,하부날(412,422)이 수평을 이루는 상태를 기준으로 경사를 가지면서 상기 상,하부승강부재(411,421)에 구비될 수 있도록 하기 위함이다.
상기 상,하부날(412,422)은 원형 링 형태를 이루는 것이 바람직하다.
상기 상,하부승강부재(411,421)에는 상기 상,하부날(412,422)이 인입되는 홈부(411a,421a)가 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 상,하부이물질제거수단(410,420)은 상기 부력구(150)와 함께 승,하강되면서 상기 상,하부날(412,422)에 의해 상기 가이드레일(160)에 부착된 이물질을 제거하여 상기 유동파이프(161)의 승,하강이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
상기 지지수단(430)은 일단부가 상기 상,하부승강부재(411,421)에 연결되고 타단부가 상기 부력구(150) 방향으로 연장 형성되는 상,하부지지바(431,432), 양단부가 상기 부력구(150)의 상,하부 및 상기 상,하부지지바(431,432)를 통과하는 고정바(433), 상기 부력구(150)의 상,하부에 위치되도록 상기 고정바(433)의 외측으로 결합되면서 상기 고정바(433)를 상기 부력구(150)에 고정하는 고정부재(434), 상기 상부지지바(431)의 상부에 위치되도록 상기 고정바(433)의 외측으로 결합되는 상부체결부재(435) 및 상기 하부지지바(432)의 하부에 위치되도록 상기 고정바(433)의 외측으로 결합되는 하부체결부재(436)를 포함한다.
상기 부력구(150)는 일측에 상하 방향으로 관통되는 중공(151)이 형성될 수 있다.
상기 고정바(433)는 양단부가 상기 부력구(150)의 상,하부로부터 외측으로 돌출되도록 상기 중공(151)으로 인입된다.
상기 고정바(433)는 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 고정부재(434)는 내주면에 나사산이 형성되는 너트 등으로 이루어져 상기 부력구(150)의 상,하부에 위치되도록 상기 고정바(433)에 나사결합되면서 상기 고정바(433)를 상기 부력구(150)에 고정한다.
상기 상,하부지지바(431,432)는 타단부에 상기 고정바(433)가 통과하는 통공(431a,432a)이 형성된다.
상기 상부체결부재(435)는 내주면에 나사산이 형성되는 너트 등으로 이루어져 상기 상부지지바(431)의 상부에 위치되도록 상기 고정바(433)에 나사결합되면서 상기 상부지지바(431)가 상기 고정바(433)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
상기 하부체결부재(436)는 내주면에 나사산이 형성되는 너트 등으로 이루어져 상기 하부지지바(432)의 하부에 위치되도록 상기 고정바(433)에 나사결합되면서 상기 하부지지바(431)가 상기 고정바(433)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
상기 지지수단(430)은 상기 부력구(150)와 상기 상부지지바(431) 사이에 위치되도록 상기 고정바(433)의 외측으로 결합되는 상부스프링(437) 및 상기 부력구(150)와 상기 하부지지바(432) 사이에 위치되도록 상기 고정바(433)의 외측으로 결합되는 하부스프링(438)을 더 포함할 수 있다.
상기 상,하부스프링(437,438)은 상기 상,하부지지바(431,432)를 가압하여 상기 상,하부날(412,422)에 의한 상기 가이드레일(160)에 존재하는 이물질에 대한 제거가 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 상기 상,하부스프링(437,438)은 상기 부력구(150)의 승,하강에 따라 수축,이완되면서 충격이 완충되도록 한다.
상기 상,하부체결부재(435,436)는 조임 또는 풀림 회전에 따라 상기 고정바(433)의 길이방향으로 이동되면서 상기 상,하부스프링(437,438)의 탄성력을 조절할 수 있다.
상기 이물질제거부(400)는 상기 유동파이프(161)와 상기 상부승강부재(411) 사이에 위치되도록 상기 가이드레일(160)의 외측으로 결합되는 상부탄성부재(440) 및 상기 유동파이프(161)와 상기 하부승강부재(421) 사이에 위치되도록 상기 가이드레일(160)의 외측으로 결합되는 하부탄성부재(450)를 더 포함할 수 있다.
상기 상,하부탄성부재(440,450)는 스프링으로 이루어지며, 상기 유동파이프(161)로부터 상기 상,하부승강부재(422,532)를 안정적으로 지지하여 상기 상,하부승강부재(411,421)가 수직을 유지하며 승,하강될 수 있도록 한다.
또한, 상기 상,하부탄성부재(440,450)는 상기 상,하부승강부재(422,532)를 가압함으로 인해 상기 상,하부날(412,422)에 의한 상기 가이드레일(160)에 존재하는 이물질 등이 효과적으로 제거될 수 있도록 한다.
이로 인해, 상기 이물질제거부(400)는 상기 하수관거(2)에서 상기 맨홀(1)로 유입되는 하수에 포함된 이물질 등이 상기 가이드레일(160)에 부착되면서 발생될 수 있는 상기 유동파이프(161)의 승,하강 장애를 방지하여 상기 맨홀(1)에서의 수위 변화에 따른 상기 부력구(150)의 승,하강이 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
10 : 수집부 100 : 가스센서
110 : 측정센서 120 : 강우량센서
200 : 입력수단 300 : 정보 요청부
400 : 이물질제거부 410 : 상부이물질제거수단
411 : 상부승강부재 412 : 상부날
420 : 하부이물질제거수단 421 : 하부승강부재
422 : 하부날 430 : 지지수단
431 : 상부지지바 432 : 하부지지바
433 : 고정바 434 : 고정부재
435 : 상부체결부재 436 : 하부체결부재
437 : 상부스프링 438 : 하부스프링
440 : 상부탄성부재 450 : 하부탄성부재

Claims (1)

  1. 특정 관리대상지역에 설치된 복수의 하수관거에 대한 상태 정보를 수집하고 이를 모니터링하며,
    상기 하수관거에 설치되어 다종의 계측데이터를 수집하기 위한 수집부(10);
    상기 관리대상지역의 인구, 면적을 포함한 지역정보와 해당지역에 설치되는 복수의 하수관거에 대한 이력정보를 입력하기 위한 입력수단(200)을 포함하며 상기 수집부(10)로부터 유무선 통신망을 통해 수집된 계측데이터를 실시간으로 전송받고 하수관거의 상태 정보를 분석하여 저장 및 출력하기 위한 운영서버(20); 및
    상기 운영서버(20)와 연계되어 하수관거의 상태 정보를 요청하고 상기 운영서버에 저장된 상태 정보 데이터를 전송받아 이를 모티터링하기 위한 관리자 단말(30)을 포함하되,
    상기 수집부(10)는,
    하나 이상의 하수관거(2)가 집속되는 맨홀(1) 상에 설치되어 하수관거(2)로부터 발생하는 황화수소 가스농도를 측정하기 위한 가스센서(100)를 포함하며,
    상기 운영서버(20)는,
    상기 가스센서(100)로부터 측정되는 데이터를 분석하여 해당 하수관거를 진단 및 평가하고 이를 기반으로 해당 하수관거의 노후도를 파악하며,
    상기 수집부(10)는,
    상기 맨홀(1)의 수위에 따라 상기 가스센서(100)가 유동적으로 승강하도록 구성되는 장착수단을 포함하고,
    상기 장착수단은,
    상기 맨홀(1)의 측벽을 따라 결합되는 가이드레일(160); 및
    상기 가스센서(100)의 하부에 결합되며, 유동파이프(161)에 의해 상기 가이드레일(160)을 따라 유동하도록 설치되는 부력구(150)를 포함하는 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템에 있어서,
    상기 가이드레일(160)에 존재하는 이물질을 제거하여 상기 부력구(150)의 원활한 승,하강을 유도하기 위한 이물질제거부(400)를 더 포함하되,
    상기 이물질제거부(400)는,
    상기 유동파이프(161)의 상부에 위치되도록 상기 가이드레일(160)의 외측으로 결합되는 상부승강부재(411)와, 상기 상부승강부재(411)의 상부에 구비되며 상기 가이드레일(160)에 접하는 상부날(412)을 포함하는 상부이물질제거수단(410);
    상기 유동파이프(161)의 하부에 위치되도록 상기 가이드레일(160)의 외측으로 결합되는 하부승강부재(421)와, 상기 하부승강부재(421)의 하부에 구비되며 상기 가이드레일(160)에 접하는 하부날(422)을 포함하는 하부이물질제거수단(420); 및
    상기 상,하부이물질제거수단(410,420)을 상기 부력구(150)에 승,하강 가능하게 연결하는 지지수단(430)을 포함하며,
    상기 지지수단(430)은,
    일단부가 상기 상,하부승강부재(411,421)에 연결되고, 타단부가 상기 부력구(150) 방향으로 연장 형성되는 상,하부지지바(431,432);
    양단부가 상기 부력구(150)의 상,하부 및 상기 상,하부지지바(431,432)를 통과하는 고정바(433);
    상기 부력구(150)의 상,하부에 위치되도록 상기 고정바(433)의 외측으로 결합되면서 상기 고정바(433)를 상기 부력구(150)에 고정하는 고정부재(434);
    상기 상부지지바(431)의 상부에 위치되도록 상기 고정바(433)의 외측으로 결합되는 상부체결부재(435); 및
    상기 하부지지바(432)의 하부에 위치되도록 상기 고정바(433)의 외측으로 결합되는 하부체결부재(436)를 포함하고,
    상기 상,하부이물질제거수단(410,420)은,
    상기 부력구(150)와 함께 승,하강되면서 상기 상,하부날(412,422)에 의해 상기 가이드레일(160)에 부착된 이물질을 제거하여 상기 유동파이프(161)의 승,하강이 원활하게 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 하수관거의 모니터링 데이터 구축 시스템.
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