KR101849681B1 - A water-loop operating system for allocationing and supplying multy-water source using SD - Google Patents

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Abstract

취수된 다중수원을 워터블랜딩하여 저류하는 지역별 워터플랫폼과, 지역별 워터플랫폼에서 블랜딩된 원수를 정수하도록 지역별로 설치되는 지역별 정수처리장과, 지역별 정수처리장에서 처리된 처리수가 공급되어 저장되는 지역별 배수지와, 지역별 배수지의 처리수를 해당 지역의 물 사용처로 공급하는 메인 송수 경로와, 지역별 정수처리장 또는 배수지를 타지역의 배수지 또는 정수처리장과 연결하는 연계수로망과, 다중수원의 취수 수질과 정수처리장으로 유입되는 원수의 수질과 정수처리장에서 배출되는 처리수의 수질을 측정하는 처리수 수질 모니터링장치, 다중수원의 취수량부터 배수지에서의 공급량까지의 수량을 지역별로 모니터링하는 처리수량 모니터링장치, 워터플랫폼과 정수처리장과 연계수로망과 배수지 각각의 처리용량과 운용에너지 및 송수펌프의 펌핑용량 및 에너지소비율에 대한 정보가 저장되는 데이터서버, 워터플랫폼과 정수처리장과 연계수로망 및 배수지의 상태를 모니터링하여 지역별 시설의 이상발생을 확인하고 각 시설의 이상발생을 예측하는 비상상황 모니터링 장치 및, 비상상황 모니터링 장치에서 전달받은 모니터링 정보를 기초로 하여 지역별로 다중수원을 취수하여 처리된 처리수를 연계수로망을 이용하여 배분공급하도록 관리하는 통합관리서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정상 상황을 고려한 SD 기반 다중수원 워터루프 수운영 시스템이 개시된다.A regional water treatment plant installed in each regional water plant to collect purified water blended in the regional water plant, a regional water storage provided with treated water treated in the regional water treatment plant, A main water supply route for supplying the treated water of the regional reservoir to the water use site of the area and a connected water network for connecting the regional water treatment plant or the drainage site to the other reservoir or water treatment plant, Water treatment water quality monitoring device that measures water quality of raw water and water discharged from a water treatment plant, water quantity monitoring device that monitors the quantity of water from multiple water sources to supply amount from a reservoir, water platform and water treatment plant And the processing capacity and operation of each connection network and the reservoir Water platform, water treatment plant, and water system network, where information on the pumping capacity and energy consumption rate of the water pump and the water pump are stored. By monitoring the state of the water network and the water distribution system, And an integrated management server that manages the distribution of the processed water obtained by collecting the multiple water sources according to the region based on the monitoring information received from the emergency situation monitoring apparatus and distributing the processed water using the linked water network An SD-based multi-source water loop number operating system is disclosed that takes into account an unusual situation characterized.

Description

비정상 상황을 고려한 SD 기반 다중수원 워터루프 수운영 시스템{A water-loop operating system for allocationing and supplying multy-water source using SD}[0001] The present invention relates to an SD-based multi-source water loop management system,

본 발명은 지표수, 지하수, 해수, 우수 등 다중수원을 모니터링하여 수질과 수량을 고려하여 취수하여 워터 플랫폼에 저류하여 수처리 장치를 통하여 사용처가 원하는 수질의 수량을 안정적, 효율적으로 배분관리 할 수 있으며 비정상 상황을 고려하여 안정적인 공급이 가능하도록 하는 비정상 상황을 고려한 SD 기반 다중수원 워터루프 수운영 시스템에 관한 것이다.The present invention monitors multiple water sources such as surface water, ground water, seawater, stormwater, takes water quality and quantity into consideration, stores them in a water platform, and can distribute and manage the quantity of water quality desired by users in a stable and efficient manner. Based multi-source water loop number operating system considering an abnormal situation in which a stable supply is possible in consideration of a situation.

기존의 물 이용은 하천호수의 물을 정화하여 사용자에게 송수하여 사용한 후 생활하수를 처리하여 하천에 방류하는 일방향 형태의 물공급시스템으로 이 시스템의 문제는 물의 운반과 처리에 많은 에너지 및 코스트가 필요하다는 문제점이 있다.Conventional water use is a one-way type water supply system that purifies water in a river lake and sends it to a user and then discharges it to the river by treating domestic sewage. The problem of this system is that it requires a lot of energy and cost for transportation and treatment of water. There is a problem.

즉, 종래에는 대량의 물을 확보할 수 있는 강이나, 하천, 댐, 저수지 등의 수자원을 이용하기 위한 수처리시설을 현장에 설치하고, 수처리시설로부터 수처리수 사용처로 물을 공급하는 시스템에 대부분이다. 이러한 종래의 수처리 시스템에 의하면, 대규모의 수처리시설로부터 다양한 장소의 사용처로 동시에 처리수를 공급하기 위해서는 펌프시설, 배관시설, 배수지, 송수로 등의 설치비용이 증가함은 물론, 원거리에서 처리수를 공급함에 따라 환경부하가 크게 발생하여 에너지효율이 낮은 문제점이 있다.That is, in the past, most of the systems have installed water treatment facilities for using water resources such as rivers, dams, reservoirs, etc., which can secure a large amount of water, and supply water from a water treatment facility to a water treatment water use place . According to such a conventional water treatment system, in order to simultaneously supply treated water from a large-scale water treatment facility to various places of use, not only the installation cost of the pump facility, the piping facility, the reservoir, There is a problem in that the environmental load is largely generated depending on the supply box and the energy efficiency is low.

또한, 종래의 수처리 및 분배시스템은 상수도망을 이용한 일방향 공급시스템으로서, 사용처에서 필요한 수질과 관계없이 음용수의 기준에 맞춰서 일괄적으로 수처리한 뒤, 필요한 모든 사용처(음용수, 공업용수, 농업용수 등)로 공급하였다. 이와 같이, 사용처에 무관하게 음용수 기준으로 수처리하고, 수자원을 확보하기 위한 시설비용과 처리비용 및 수송 비용이 필요 이상으로 증가하는 문제점이 있었다.In addition, the conventional water treatment and distribution system is a one-way supply system using water runoff. It is used for water treatment in accordance with the standards of drinking water, regardless of the water quality required for use, . Thus, water treatment is performed on the basis of drinking water irrespective of the place of use, and the facility cost, processing cost, and transportation cost for securing water resources increase more than necessary.

즉, 각 지역 내에 크고 작은 하천수, 빗물, 하수, 지하수, 해수 등의 수자원이 있음에도, 먼 곳에 대용량 댐 등의 시설을 만들고, 원거리로 일방향으로 공급하는 종래의 수처리 및 분배시스템은 비효율적이고 고비용에 에너지낭비가 큰 문제점이 있다.Conventional water treatment and distribution systems that make facilities such as large-capacity dams and supply them in one direction at a remote location in a remote area, even though water resources such as large and small river water, rainwater, sewage, ground water and sea water exist in each area, are inefficient, Waste is a big problem.

등록특허 제10-1425965호Registration No. 10-1425965

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 다중수원을 이용하여 처리수를 공급하되, 정수장, 취수장, 펌프시설, 배수지, 송수로 등의 주요 시설의 유량 및 수위 등의 계측정보를 모니터링하여 환경부하를 최소화하고, 안정적으로 운영할 수 있도록 비정상 상황을 고려한 시스템 다이내믹스를 기반으로 하는 다중수원 워터루프 수운영 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for monitoring and measuring measurement information such as flow rate and water level of main facilities such as water purification plants, The present invention provides a multi-source water loop management system based on system dynamics considering an abnormal situation so as to minimize environmental load and operate stably.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비정상 상황을 고려한 SD 기반 다중수원 워터루프 수운영 시스템은, 복수의 지역마다 설치되어 취수된 다중수원을 워터블랜딩하여 저류하는 지역별 워터플랫폼; 상기 지역별 워터플랫폼에서 블랜딩된 원수를 정수하도록 지역별로 설치되는 지역별 정수처리장; 상기 지역별 정수처리장에서 처리된 처리수가 공급되어 저장되는 지역별 배수지; 상기 지역별 배수지의 처리수를 해당 지역의 물 사용처로 공급하는 메인 송수경로; 상기 지역별 정수처리장 또는 배수지를 타지역의 배수지 또는 정수처리장과 연결하는 연계수로망; 상기 다중수원의 취수 수질과, 상기 정수처리장으로 유입되는 원수의 수질, 상기 정수처리장에서 배출되는 처리수의 수질을 측정하는 처리수 수질 모니터링장치; 상기 다중수원의 취수량부터 배수지에서의 공급량까지의 수량을 지역별로 모니터링하는 처리수량 모니터링장치; 상기 워터플랫폼, 상기 정수처리장, 상기 연계수로망, 상기 배수지 각각의 처리용량과 운용에너지 및 송수펌프의 펌핑용량 및 에너지소비율에 대한 정보가 저장되는 데이터서버; 상기 워터플랫폼, 정수처리장, 연계수로망 및 배수지의 상태를 모니터링하여 각 지역별 시설의 이상발생을 확인하고, 각 시설의 이상발생을 예측하는 비상상황 모니터링 장치; 및 상기 비상상황 모니터링 장치에서 전달받은 모니터링 정보를 기초로 하여 지역별로 다중수원을 취수하여 처리된 처리수를 연계수로망을 이용하여 배분공급하도록 관리하는 통합관리서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, an SD-based multi-source water loop number management system considering an abnormal situation of the present invention includes: a water platform for each region, which is installed and pooled for a plurality of areas and stores the multi- A regional water treatment plant installed in each region to collect the blended raw water in the regional water platform; A local storage for storing the treated water processed by the regional water treatment plant; A main water supply pipe for supplying the treated water of the regional water storage to the water use site of the area; A connection water channel connecting the regional water treatment plant or the drainage plant to a drainage or water treatment plant in another region; A treatment water quality monitoring device for measuring the quality of the water intake of the multiple water sources, the water quality of the raw water flowing into the water treatment plant, and the water quality of the treatment water discharged from the water treatment plant; A process quantity monitoring device for monitoring the quantity from the water intake amount of the multiple water sources to the supply amount at the reservoir by region; A data server for storing information on the processing capacity and operational energy of each of the water platform, the water treatment plant, the linked water network, and the reservoir, and the pumping capacity and energy consumption rate of the water pump; An emergency situation monitoring device for monitoring the state of the water platform, the water treatment plant, the connection water network and the drainage pond to check the occurrence of abnormalities in each area and predicting an abnormal occurrence of each facility; And an integrated management server for collecting multiple water sources for each region based on the monitoring information received from the emergency situation monitoring apparatus and managing the processed water to be distributed and supplied using the connected water channel network.

여기서, 상기 비상상황 모니터링 장치는, 지역별 워터플랫폼의 상태를 모니터링하여 이상 여부를 확인하는 워터플랫폼 모니터링부; 지역별 정수처리장의 상태를 모니터링하여 이상 여부를 확인하는 모니터링부; 지역별 배수지의 상태를 모니터링하여 이상 여부를 확인하는 배수지 모니터링부; 지역별 송수 경로를 모니터링하여 이상 여부를 확인하는 송수 경로 모니터링부; 지역별 연계 수로망을 모니터링하여 이상 여부를 확인하는 연계 수로망 모니터링부 및 지역별 기상정보를 수입하여 지역별 수처리 시설의 사고 발생을 예측하는 사고 예측 모니터링부를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the emergency situation monitoring apparatus may include a water platform monitoring unit for monitoring the state of the water platform for each region to check whether the abnormality is abnormal; A monitoring unit for monitoring the state of the water treatment plant in each region to confirm the abnormality; A drainage monitoring unit for monitoring the state of the reservoir according to the area to check the abnormality; A transmission / reception path monitoring unit for monitoring the transmission / reception path for each region to check the abnormality; It is preferable to include a linkage monitoring unit for monitoring the linkage channel network and an abnormality prediction monitoring unit for importing the weather information by region and predicting occurrence of an accident at the regional water treatment facility.

또한, 상기 사고예측 모니터링부는, 일기예보를 모니터링하는 일기예보정보 수집부; 상기 일기예보정보 수집부에서 수집한 정보 중 주요 정보를 필터링하는 필터링부; 및 상기 필터링부에서 필터링한 정보를 분석하여 사고유발 가중치를 생성하는 사고유발 가중치 생성부;를 포함하여, 상기 통합관리서버는, 상기 사고유발 가중치 생성부에서 생성된 사고유발 가중치를 기준으로 하여 사고 발생 가능성이 큰 시설이 위치한 주변지역의 시설에서의 수처리 용량을 증가하도록 운영제어하는 것이 좋다.The accident prediction monitoring unit may include a weather forecast information collecting unit for monitoring weather forecasts; A filtering unit for filtering key information among the information collected by the weather forecast information collecting unit; And an accident occurrence weight generation unit for analyzing the information filtered by the filtering unit to generate an accident occurrence weight value, wherein the integrated management server calculates an accident occurrence weight value based on the accident occurrence weight value generated by the accident occurrence weight generation unit, Operational control is recommended to increase the water treatment capacity in facilities in the surrounding area where the most likely facilities are located.

본 발명의 비정상 상황을 고려한 SD 기반 다중수원 워터루프 수운영 시스템에 따르면, 다중수원을 이용하여 지역별로 소규모의 워터플랫폼과 정수처리장을 설치하여 지역별 사용수를 자체 처리하여 제공함은 물론, 연계수로망을 이용하여 복수 지역의 처리수를 서로 분배공급함으로써, 시설비용을 줄이고 물부족을 해소할 수 있다.According to the SD-based multi-source water loop number management system considering the abnormal situation of the present invention, a small-scale water platform and a water treatment plant are installed for each region using multiple water sources, The treatment water of a plurality of areas can be distributed and supplied to each other, thereby reducing the facility cost and eliminating the water shortage.

특히, 환경부하를 최대한 줄여서 운영할 수 있도록 복수의 지역의 수처리시설을 선택적으로 운영관리함으로써 최적의 비용으로 처리수를 생산하여 공급할 수 있고, 처리수의 사용처별로 원하는 수질의 처리수를 생산하고 공급할 수 있다. In particular, it is possible to produce and supply treatment water at optimal cost by selectively operating and managing water treatment facilities in a plurality of areas so as to minimize the environmental load, and to produce and supply treated water of desired water quality to each use place of treated water .

또한, 지역별 수처리 시설을 모니터링하여 비정상 상황을 확인하여 이를 고려하여 수운영을 제어하되, 특히 기상예보, 단전상황 등에 대한 정보를 수집하여 사고유발 가중치를 생성하여 이를 수운영에 반영함으로써, 비상상황에 대해 미리 대처하여 물 부족 없이 원활하게 물을 공급하여 운영할 수 있게 된다. In addition, by monitoring the water treatment facilities in each region, abnormal conditions are checked and the water operation is controlled in consideration of this, and in particular, information on weather forecast and downtime is collected to generate an accident trigger weight, So that the water can be smoothly supplied and operated without water shortages.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비정상 상황을 고려한 SD 기반 다중수원 워터루프 수운영 시스템을 설명하기 위한 개략적인 시스템 계통도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비정상 상황을 고려한 SD 기반 다중수원 워터루프 수운영 시스템을 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 비상상황 모니터링 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 4는 송수 경로 모니터링부를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 5는 사고예측 모니터링부를 설명하기 위한 개략적인 블록 구성도이다.
도 6은 다이내믹스 모델링을 위한 연구 대상 시스템의 인과관계도의 예시이다.
도 7은 다이내믹스 모델링 도구의 변수 및 의미를 설명하기 위한 도표이다.
도 8은 다이내믹스를 이용한 컴퓨터 모의 실험과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 저수지로부터의 유출에 대한 인과지도와 스텔라모형을 보인 도면이다.
도 10은 저수지 다이내믹스 모형의 유한차분방정식을 보인 도표이다.
도 11은 다이내믹스 모델 개발을 위한 다중수원 용수공급시스템의 예시를 보인 도면이다.
도 12는 다중수원 수운영 다이내믹스 모형을 보인 도면이다.
FIG. 1 is a schematic system diagram for explaining an SD-based multi-source water loop number operating system considering an abnormal situation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining an SD-based multi-source water loop number operating system considering an abnormal situation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an emergency situation monitoring apparatus shown in FIG. 2. Referring to FIG.
4 is a schematic view for explaining a water supply / discharge path monitoring unit.
5 is a schematic block diagram of the accident prediction monitoring unit.
6 is an example of a causal diagram of a research target system for dynamics modeling.
7 is a diagram for explaining the variables and meanings of the dynamics modeling tool.
8 is a diagram for explaining a computer simulation process using dynamics.
FIG. 9 is a diagram showing a causal map and a Stellar model for the outflow from the reservoir. FIG.
10 is a diagram showing a finite difference equation of a reservoir dynamics model.
11 is a diagram showing an example of a multiple water source water supply system for developing a dynamics model.
12 is a diagram showing a multiple water source operation dynamics model.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템을 자세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a multi-source intelligent distribution supply water loop system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 다양한 수원과 정수장, 배수조 등이 있는 시스템에서 수요처별 사용량을 공급하는데 필요한 다중수원의 취수계획, 공급배분계획을 시스템 다이내믹스 제어 프로세스(dynamics control process)를 이용하여 수립하고 운영하는데 특징이 있다The present invention is characterized by establishing and operating a multi-source water intake plan and a supply distribution plan, which are used to supply usage amounts per demand source, in a system including various water sources, water purification plants, and drainage systems by using a system dynamics control process have

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다중수원 지능적 배분공급 워터루프 시스템은, 복수의 지역마다 설치되어 취수된 다중수원을 워터블랜딩하여 저류하는 지역별 워터플랫폼(10)과, 지역별 워터플랫폼(10)에서 블랜딩된 원수를 정수처리하도록 지역별로 설치되는 지역별 정수처리장(20)과, 각 지역별 정수처리장(20)에서 처리된 처리수가 공급되어 저장되는 지역별 배수지(30)와, 지역별 배수지(30)의 처리수를 해당 지역의 물 사용처로 공급하는 메인 송수경로(40)와, 지역별 정수처리장(20) 또는 배수지(30)를 타지역의 배수지 또는 정수처리장과 연결하는 연계수로망(50)과, 처리수 수질 모니터링장치(60)와, 다중수원의 취수량부터 배수지에서의 공급량까지의 수량을 모니터링하는 처리수량 모니터링장치(70)와, 각종 시설정보 및 운영정보가 저장되는 데이터서버(80), 지역별로 처리된 다중수원을 연계수로망(50)과 메인 송수경로(40)를 이용하여 지능적으로 분배공급하는 통합관리서버(90) 및 비상 상황 모니터링장치(100)를 구비한다.1 and 2, the multi-source intelligent distribution and supply water loop system according to an embodiment of the present invention includes a water platform 10 for each region, which is installed for each of a plurality of areas and stores the multi- A regional water treatment plant 20 installed for each region to treat the raw water blended in the regional water platform 10, a regional water storage 30 for supplying and storing the treated water processed at each regional water treatment plant 20, A main water supply passage 40 for supplying the treated water of the reservoir 30 to the water use site of the area and a connection water channel network 40 for connecting the regional water treatment plant 20 or the drainage storage 30 to a drainage or water treatment plant 50, a process water quality monitoring device 60, a process quantity monitoring device 70 for monitoring the quantity from the water intake amount of the multiple water sources to the supply amount at the reservoir, An integrated management server 90 for intelligently distributing and supplying the multiple water sources processed according to the regions by using the connection channel network 50 and the main water route 40 and the emergency situation monitoring apparatus 100, Respectively.

지역별 워터플랫폼(10)은 지역별 다중 수원, 즉, 지역 내에서 이용 가능한 수원인 하천수, 빗물, 하수, 지하수, 해수 등을 취수하고, 취수된 다중수원을 워터블랜딩조(11)에서 블랜딩하고, 블랜딩된 원수를 저류조(12)로 이동시켜 저류시킨다. 저류조(12)에 저류된 원수는 도수펌프를 이용하여 지역별로 구비된 정수처리장(20)으로 송수한다. 이때, 지역별 이용 가능한 수원을 취수할 때, 다중수원의 수질을 측정하고, 수질에 따라서 수원별 취수량을 결정하고, 블랜딩조(11)에서의 블랜딩 혼합비율을 적절히 조절하여 적정 수질(탁도 기준) 이상의 원수를 확보하여 정수처리장(20)으로 공급할 수 있다. 지역별 워터플랫폼(10)의 블랜딩조(11)의 유량과, 다중수원의 유입량과, 수질 각각이 측정되어 통합관리서버(90)로 전송된다. 그리고 워터플랫폼(10)에서 배출되는 원수의 송수를 위한 펌프(13)의 용량과 환경부하 정보는 데이터서버(80)에 저장되어 관리된다.The regional water platform 10 collects multiple water sources for each region, that is, river water, rainwater, sewage, ground water, seawater, etc. which are usable in the area, and blend the multiple water sources taken in the water blending tank 11, The raw water is moved to the storage tank 12 and stored. Raw water stored in the storage tank 12 is sent to a water treatment plant 20 provided for each region by using a water pump. At this time, when taking the available water source for each region, it is necessary to measure the water quality of multiple water sources, determine the amount of water withdrawn according to the water quality, and appropriately adjust the blending mixing ratio in the blending tank (11) Raw water can be secured and supplied to the water treatment plant 20. The flow rate of the blending tank 11 of the regional water platform 10, the inflow amount of the multiple water sources, and the water quality are measured and transmitted to the integrated management server 90. The capacity and environmental load information of the pump 13 for sending and receiving the raw water discharged from the water platform 10 are stored and managed in the data server 80.

또한, 워터플랫폼(10)은 하나의 정수장을 기준으로 가까운 인접 지역에서는 복수가 구비될 수도 있다.In addition, a plurality of water platforms 10 may be provided in a close proximity area based on one water purification plant.

정수처리장(20)은 지역별 취수되는 다중원수의 종류에 따라 다양한 수처리시설을 구비할 수 있다. 즉, 정수처리장(20)은 내륙의 경우에는 음용수, 공업용수, 농업용수를 구분하여 수처리할 수 있는 수처리시설위주로 구비될 수 있고, 해안 도서지역의 경우에는 해수 담수화설비를 포함하는 정수처리시설을 포함할 수 있다. 이와 같이, 각 지역별 다중원수의 특성을 고려하여 지역별 정수처리장(20)의 처리용량, 처리부하, 처리수의 수질 등이 서로 다르게 설정되고, 이러한 정수처리장(20)의 초기 수처리량과, 수처리 시설 처리용량, 오염부하에 따른 수처리 용량 및 수처리단가 등의 정보가 데이터서버(80)에 저장되어 관리된다.The water treatment plant 20 may include various water treatment facilities depending on the type of the multiple water to be collected in each region. That is, the water treatment plant 20 can be installed in a water treatment facility capable of separating drinking water, industrial water and agricultural water in the case of inland water, and a water treatment facility including a seawater desalination facility in a coastal book area . The processing capacity, processing load, and water quality of the water treatment plant 20 of the regional water treatment plant 20 are set to be different from each other considering the characteristics of the multiple water sources in each region, and the initial water treatment volume of the water treatment plant 20, Processing capacity, water treatment capacity in accordance with pollution load, and water treatment unit price are stored and managed in the data server 80.

상기 배수지(30)는 처리수의 사용처(도심지, 공업단지, 농업단지 등)별로 사용처의 근거리에 설치되어, 상기 각 정수처리장(20)에서 수처리된 처리수가 송수관을 통해 공급되어 저장된다. 이러한 배수지(30)는 설치된 지역별로 그 운용용량(배수지 버퍼용량), 저장용량이 등이 서로 다를 수 있다. 배수지(30)별 용량과, 초기용량, 운영효율 등의 설비정보가 데이터서버(80)에 저장된다. 그리고 배수지(30)의 수위, 유입량, 배출량 등이 측정되어 통합관리서버(90)로 전달된다.The reservoir 30 is installed in close proximity to a place of use for each use place of the treated water (urban area, industrial complex, agricultural complex, etc.), and the treated water that has been water-treated at each water treatment plant 20 is supplied and stored. The storage capacity of the storage compartment 30 may vary depending on the installed areas, such as the storage buffer capacity, the storage capacity, and the like. The facility information such as the capacity for each reservoir 30, the initial capacity, and the operation efficiency is stored in the data server 80. Then, the water level, inflow amount, discharge amount, etc. of the reservoir 30 are measured and transmitted to the integrated management server 90.

상기 배수지(30)는 단일 정수처리장(20)에 대비하여 단일형으로 구비되거나, 분산형으로 사용처별로 또는 수질급수별로 구분되어 설치될 수도 있다.The reservoir 30 may be provided in a single form in comparison with the single water treatment plant 20, or may be installed in a dispersed form, classified according to the use place or the water quality water supply.

또한, 배수지(30)와 처리수 사용처 간에 물공급을 위해서 메인 송수경로(40)가 구비되며, 이 메인 송수경로(40)는 소블록, 중블록, 대블록 단위로 구분되는 물 사용처별로 분기되어 연결되고, 각각의 블록 내에서는 별도의 지선들이 연결된 구조를 가질 수 있다.In addition, a main water passage 40 is provided for supplying water between the water reservoir 30 and the use place of the treated water. The main water passage 40 is divided into water blocks, small blocks, and large blocks, And may have a structure in which separate branches are connected in each block.

상기 연계수로망(50)은 서로 다른 지역에 설치된 정수장(20)과 배수지(30)를 서로 연결하도록 설치되는 것으로서, 복수가 서로 교차연결될 수 있다. 즉, 복수 지역의 복수의 정수처리장(20) 및 복수의 배수지(30)가 서로 네트워크망 형식으로 연결되도록 구비될 수 있으며, 연계수로망의 관로의 관경, 길이, 재질, 펌프 등의 정보가 데이터서버(80)에 저장된다. 각 연계수로망(50) 마다 송수펌프와 밸브 등이 설치되며, 연계수로망(50)을 이용한 처리수의 이송방향과 이송량 등은 통합관리서버(90)에 의해 통제되고 제어될 수 있다.The connected water channel 50 is installed to connect the water purification plant 20 and the drainage basin 30 installed in different areas, and a plurality of water channels 20 may be cross-connected to each other. That is, a plurality of water treatment plants 20 and a plurality of water reservoirs 30 in a plurality of areas may be connected to each other in a network network format, and information such as pipe diameter, length, material, pump, And is stored in the server 80. A transfer pump, a valve, and the like are provided for each of the interconnected water networks 50. The transfer direction and the transfer amount of the treated water using the interconnected water network 50 can be controlled and controlled by the integrated management server 90. [

처리수 수질 모니터링장치(60)는 지역별로 취수되는 다중수원 각각의 수질을 측정하는 취수원 수질센서(61)와, 블랜딩조(11)에서 혼합된 뒤 이송되어 저류되는 저류조(12)의 수질을 측정하는 저류조 수질센서(62), 정수처리장(20)으로 유입되는 원수의 수질을 측정하는 처리장 유입수 수질센서(63)와, 정수처리장(20)에서 처리된 처리수의 수질을 측정하는 처리수 수질센서(64)와, 배수지(30)에 저장된 배수지 수질센서(65)를 구비한다. 또한, 배수지(30)에서 사용처로 공급되는 배수망의 수질을 측정하는 배수망 수질센서(66)를 더 구비할 수도 있다. 이와 같이, 처리수 수질 모니터링장치(60)는 지역별로 정수 처리를 위해 취수하는 다중수원의 수질부터 사용처에서 사용되기 직전의 처리수까지 각 단계에서 수질을 측정하여 모니터링하고, 모니터링한 수질측정 정보는 통합관리서버(90)로 제공된다.The treatment water quality monitoring device 60 includes a water quality sensor 61 for measuring the water quality of each of the multiple water sources taken in each region and a water quality measuring device 61 for measuring the water quality of the mixed water in the blending tank 11, A treatment water quality sensor 63 for measuring the quality of the treated water treated in the water treatment plant 20, and a treatment water quality sensor 63 for measuring the water quality of the treatment water treated in the water treatment plant 20. [ (64), and a drainage water quality sensor (65) stored in the reservoir (30). The drainage network 30 may further include a drainage water quality sensor 66 for measuring the quality of the drainage network supplied to the place of use. As described above, the treated water quality monitoring device 60 measures and monitors the water quality in each step from the water quality of the multiple water sources taken for the water treatment to the treatment water just before being used in the use area, and the monitored water quality measurement information And is provided to the integrated management server 90.

상기 처리수량 모니터링장치(70)는 지역별로 수처리를 위해 취수되는 다중수원의 취수량을 측정하는 취수량 유량계(71)와, 블랜딩조(71)의 수위를 측정하는 블랜딩조 수위센서(72), 저류조(12)의 수위를 측정하는 저류조 수위센서(73), 저류조(12)에서 정수처리장(20)으로 유입되는 원수의 유입량을 측정하는 원수 유량계(74)와, 각 정수처리장(20)에서 처리된 뒤 배출되는 처리수 배출량을 측정하는 처리수 배출유량계(75)와, 배수지(30)로 유입되는 처리수의 유입량을 측정하는 처리수 유입유량계(76)와, 배수지(30)의 수위를 측정하는 배수지 수위센서(77)와, 배수지(30)에서 배출되는 처리수의 배출량을 측정하는 배수지 배출유량계(78)를 구비할 수 있다. 이외에도, 처리수량 모니터링장치(70)는 연계수로망(50)을 통해 이송되는 처리수의 양을 측정하도록 연계망에 설치되는 별도의 연계망별 유량계(79a,79b)를 더 구비할 수 있다. 이와 같이, 처리수량 모니터링장치(70)는 각 지역의 다중수원의 취수량부터, 각 배수지(30)에서의 배출량까지 처리수의 이송단계별로 유량 및 수위를 측정하고, 측정한 정보를 통합관리서버(90)로 전달한다.The treatment quantity monitoring device 70 includes a water intake flow meter 71 for measuring the water intake amount of the multiple water sources taken for water treatment in each region, a blending bath water level sensor 72 for measuring the water level of the blending tank 71, A raw water flow meter 74 for measuring the inflow amount of the raw water flowing into the water treatment plant 20 from the storage tank 12, A process water discharge flow meter 75 for measuring the discharge amount of process water to be discharged, a process water inflow flow meter 76 for measuring an inflow amount of process water flowing into the discharge port 30, A water level sensor 77 and a drainage discharge flow meter 78 for measuring the discharge amount of the treated water discharged from the drainage 30. In addition, the treatment quantity monitoring apparatus 70 may further include a separate network-based flow meter 79a, 79b installed in the connection network to measure the amount of treatment water transferred through the connection water network 50. [ In this way, the treatment quantity monitoring apparatus 70 measures the flow rate and the water level by the transfer step of the treatment water from the water intake amount of the multiple water sources in each region to the discharge amount in each of the accumulation sites 30, 90).

상기 저장부(80;데이터 서버)에는 지역별로 설치되는 워터플랫폼(10)의 용량, 운영효율(운영비용 등 포함), 환경부하 등의 정보가 저장된다. 또한, 저장부(80)에는 지역별 정수처리장(20)의 처리용량, 수질별 처리능력, 수질별 처리비용 등의 정보가 저장되며, 지역별 배수조(30)의 용량과, 각 처리수의 이송단계에서 운용되는 펌프들의 용량과, 처리부하, 에너지효율 등의 정보가 저장된다. 또한, 저장부(80)에는 지역별 처리수 사용처별로 처리수 사용량에 대한 정보가 저장된다. 예를 들어, 계절별, 날씨별, 요일별로 누적된 통계치에 의해 사용처별로 음용수, 농업용수, 공급용수 등의 평균사용량에 대한 정보가 저장될 수 있으며, 또한, 이러한 기존의 평균사용량을 기반으로 하여 산출된 예상사용량 등의 정보가 저장될 수 있다. 또한, 저장부(80)에는 지역별로 야간 전기요금 적용시간대, 배수지 운영룰(야간 전기요금 적용시간대의 시작시각에 배수지 수위가 최저가 되도록 하고, 야간 전기요금 적용 시간대의 끝 시간에 배수지 수위가 최대로 되도록 함) 등의 정보가 저장관리될 수 있다.The storage unit 80 (data server) stores information such as the capacity of the water platform 10 installed in each region, operation efficiency (including operation cost), and environmental load. The storage unit 80 stores information such as the processing capacity of the regional water treatment plant 20, the treatment capacity of each water quality, the treatment cost of each water quality, and the like. The capacity of the drainage tank 30 for each region, The capacity of the pumps operated in the boiler, the processing load, and the energy efficiency. In addition, the storage unit 80 stores information on the amount of processed water to be used for each processing region in each region. For example, information on the average consumption of drinking water, agricultural water, water supply, etc. can be stored for each place of use according to statistics accumulated for each season, weather, and day of the week. And the estimated amount of use that has been made can be stored. In addition, in the storage unit 80, it is possible to set the night electricity rate application time zone, the drainage zone operation rule (such that the water level is lowest at the start time of the night electricity rate application time zone and the water level is maximized at the end of the night electricity rate application time zone ) Can be stored and managed.

상기 통합관리서버(90)는 저장부(80)에 저장된 정보들과, 상기 처리수 수질 모니터링장치(60) 및 처리수량 모니터링장치(70)에서 전달받은 정보를 근거로 하여 물 수송에 관련된 환경부하를 최소화하고, 에너지의 효율적인 운영이 가능하도록 하면서도, 사용처별로 물을 안정적으로 공급할 수 있도록 복수 지역에서 다중수원으로 취수되어 처리된 처리수를 분배공급하도록 전체 처리수 처리공정 및 배수공정을 제어관리한다. 즉, 통합관리서버(90)는 워터플랫폼, 정수처리장, 배수지, 송수로, 연계망, 펌프시설 등의 주요시설의 유량, 수질, 수위 등의 계측정보를 종합적으로 모니터링하여, 각 배수지의 버퍼용량, 배수지와 배수지 간의 용수융통 및 송배수펌프의 최적운영을 통해 각 시설의 운영관리가 가장 효율적으로 운영될 수 있도록 한다.The integrated management server 90 determines the environmental loads related to water transportation based on the information stored in the storage unit 80 and information received from the treated water quality monitoring apparatus 60 and the processed water monitoring apparatus 70 And controls and manages the entire treatment water treatment process and the drainage process so as to distribute and supply the treated water to multiple water sources in a plurality of areas so that water can be stably supplied to each place of use while enabling efficient operation of energy . That is, the integrated management server 90 comprehensively monitors measurement information such as flow rate, water quality, and water level of main facilities such as a water platform, a water treatment plant, a reservoir, a water line, a connection network and a pump facility, The optimal operation of the drainage and drainage pump and the drainage pump will ensure that the operation and management of each facility will operate most efficiently.

또한, 별도의 입력부를 통해 각 시설의 운전계획을 설정할 수 있고, 수회 내지 수일 분에 걸친 운영계획을 미리 입력하여 설정할 수도 있다. 그리고 시설마다 운전계획 중 해당 시설에 관한 제어량의 목표치를 송신하여 시설운전 지침으로 적용하도록 통제할 수 있다. 특히, 물의 지능적인 배분공급을 위해서는 각종 시설의 연계를 고려한 운영계획을 마련하고, 그에 따라 통제 및 제어관리하게 되는데, 이를 위해 각각의 시설, 설비의 효율향상과 시설의 적절한 연계운용에 의하여 전체로서 효율화를 도모할 수 있다.In addition, the operation plan of each facility can be set through a separate input unit, and the operation plan over several to several days can be inputted and set in advance. In addition, the target value of the control amount for the facility in the operation plan for each facility can be transmitted and controlled to be applied to the facility operation guide. In particular, in order to provide intelligent distribution of water, an operation plan considering the linkage of various facilities is prepared, and the control and control are managed accordingly. For this purpose, improvement of efficiency of each facility and facility and proper connection of facilities The efficiency can be improved.

효율적인 분배공급을 위해서는 시설의 환경부하를 고려해야 하는데, 그 중 고려 대상으로는 도수에 필요한 소비에너지가 있다. 또한, 강우에 의한 하천원수 탁도 상승시에 취수를 억제하는 고탁도시 피크 커트를 고려하여 정수오니의 발생량을 제거할 수 있다.In order to provide efficient distribution, the environmental load of the facility should be considered. Among them, there is the energy consumption required for the frequency. In addition, the amount of water sludge generated can be removed in consideration of a peak cut at high turbidity, which suppresses water intake at the time of rising turbidity of the river water caused by rainfall.

환경부하를 고려하기 위해서는, 예를 들어 펌프시설에서 정격유량에 대한 대수운전 등 효율이 높은 운전조건이 되도록 하여, 상대적으로 효율이 높은 지역의 시설의 가동률을 높이도록 설정하여 운전한다. In order to consider the environmental load, for example, in a pump facility, a high efficiency operation condition such as a logarithmic operation with respect to a rated flow rate is set, and the operation rate is set so as to increase the operation rate of a facility having a relatively high efficiency.

또한, 특정지역에서의 물 부족시 타지역에서 수처리한 처리수를 부족한 지역의 배수지로 공급하여 물부족을 해소할 수 있으며, 이는 처리수에 여유가 있는 지역과 부족한 지역을 연계망을 통해 연계함으로써 효율적으로 운영이 가능하여, 물관리 및 물공급운영에 매우 효과적이다.In addition, when water is lacking in a specific area, it is possible to supply water to the reservoir of the area lacking water treated in other areas, thereby eliminating the water shortage. It is very effective for water management and water supply operation.

또한, 앞서 언급한 바와 같이, 특정지역의 기후변화로 인하여 취수된 다중수원의 수질 즉, 탁도가 매우 높은 경우에는 정수장에서의 처리비용이 증가하게 되므로, 이 경우에는 다중수원의 수질이 개선될 때까지 타지역의 처리수량을 증가시켜서 정수처리비용이 증가한 지역으로 분배하여 공급하도록 운영함으로써, 전체적인 운영비용을 줄일 수 있다. In addition, as mentioned above, when the water quality of the multiple water sources taken up due to the climate change in a specific region, that is, the turbidity is very high, the treatment cost in the water treatment plant is increased. In this case, , The overall operation cost can be reduced by distributing the water to the region where the water treatment cost is increased and supplying the increased water amount.

한편, 본 발명에서는 지역마다 규모가 다른 워터플랫폼을 설치하여 주변에서 쉽게 구할 수 있는 다중수원을 통해 수원을 확보할 수 있게 됨으로써, 종래와 같이 대규모 댐건설이나, 대용량 저류조, 대용량 수처리시설, 원거리 이송망 및 대용량 펌프 등의 시설이 불필요하여 수처리 및 공급관리 비용을 줄일 수 있으며, 수처리 시설의 고정이나 문제 발생시의 피해를 분산시킬 수 있어 안정적인 물 공급이 가능하게 된다.Meanwhile, in the present invention, it is possible to secure a water source through a multi-source water source which can be easily obtained by installing water platforms of different sizes in different areas. Thus, it is possible to construct a large-scale dam construction, a large-capacity storage tank, a large-capacity water treatment facility, It is possible to reduce water treatment and supply management cost by eliminating the need for facilities such as a network and a large-capacity pump, and it is possible to stabilize the supply of water because the water treatment facility can be fixed or the damage in case of trouble can be dispersed.

또한, 본 발명은 상기 비상상황 모니터링 장치(100)를 통해 수운영 시스템의 전체적인 운영 동작에 있어서의 비상상황 발생을 감지하거나, 미리 예측하도록 하기 위한 것이다. 이러한 비상상황 모니터링 장치(100)는 워터플랫폼 모니터링부(110), 정수처리장 모니터링부(120), 배수지 모니터링부(130), 송수 경로 모니터링부(140), 연계 수로망 모니터링부(150), 사고 예측 모니터링부(160)를 구비한다.In addition, the present invention is intended to detect, or predict in advance, the occurrence of an emergency situation in the entire operational operation of the water management system through the emergency situation monitoring apparatus (100). The emergency situation monitoring apparatus 100 includes a water platform monitoring unit 110, a water treatment plant monitoring unit 120, a drainage monitoring unit 130, a water supply route monitoring unit 140, a connected water network monitoring unit 150, And a prediction monitoring unit 160.

상기 워터플랫폼 모니터링부(110)는 블랜딩조(11)의 상태를 촬영하는 블랜딩조 촬영부(111)와, 저류조(12)의 상태를 촬영하는 저류조 촬영부(112), 상기 촬영부(111,112) 각각에서 촬영된 영상을 분석하여 블랜딩조 및 저류조의 이상 여부를 판단하는 제1영상판독부(113)를 구비한다. 블랜딩조 촬영부(111) 및 저류조 촬영부(112) 각각은 적어도 하나의 카메라를 포함하며, 블랜딩조(11) 및 저류조(12) 각각을 실시간으로 또는 일정 설정 단위 시간별로 촬영하고, 촬영된 영상은 상기 제1영상판독부(113)로 전달한다.The water platform monitoring unit 110 includes a blending tank photographing unit 111 for photographing the state of the blending tank 11, a storage tank photographing unit 112 for photographing the state of the storage tank 12, And a first image reading unit 113 for analyzing images photographed in each of the blending bath and the storage bath to determine whether or not there is an abnormality in the blending bath. Each of the blending tank photographing unit 111 and the storage tank photographing unit 112 includes at least one camera and photographs the blending tank 11 and the storage tank 12 in real time or at predetermined unit time intervals, To the first image reading unit (113).

영상판독부(113)에서는 블랜딩조(11) 및 저류조(12) 각각의 정상상태의 기준영상과, 촬영된 영상을 비교하여 일치하지 않는 영역이 있는지, 변형된 영역이 있는지 확인하고, 오차범위 이상으로 변형 내지 불 일치하는 영역이 발견될 경우, 해당 영상정보와 함께 이상발생정보를 상기 통합관리서버(90)로 전달한다.The image reading unit 113 compares the reference image of the steady state of each of the blending tank 11 and the storage tank 12 with the photographed image to check whether there is a mismatched region or a mismatched region, And transmits the abnormal information to the integrated management server 90 together with the corresponding image information.

예를 들어, 블랜딩조(11) 또는 저류조(12)가 지진, 폭발 등의 충격 등에 의해서, 또는 오랜 시간 사용에 의한 자연적인 크랙발생 내지 파손 등이 발생 될 경우, 해당 영역을 촬영한 영상과 정상적인 영상정보를 비교함으로써, 블랜딩조(11) 또는 저류조(12)에 이상이 발생된 것으로 판단할 수 있게 된다. 따라서, 영상판독부(113)는 판독한 결과를 통합관리서버(90)로 전달함으로써, 통합관리서버(90)에서는 이상이 발생된 워터플랫폼(10)의 운영능력을 재평가하고, 재설정하여 수원의 확보 및 처리에 대한 운영계획을 안정적으로 확보하여 운영할 수 있게 된다.For example, when the blending tank 11 or the storage tank 12 is exposed to an impact such as an earthquake, an explosion, or the like, or when natural cracks or breakage due to long-time use occur, It is possible to determine that an abnormality has occurred in the blending tank 11 or the storage tank 12 by comparing the image information. Accordingly, the image reading unit 113 transmits the read result to the integrated management server 90, so that the integrated management server 90 re-evaluates the operational capability of the water platform 10 in which the abnormality has occurred, The operation plan for securing and processing can be stably secured and operated.

상기 정수처리장 모니터링부(120)는 정수 처리장(20)을 촬영하여 감시하는 정수처리장 촬영부(121)와, 정수처리장 촬영부(121)에서 촬영된 영상을 판독하는 제2영상판독부(122)를 구비한다. 정수처리장 촬영부(121)는 정수처리장(20)을 촬영하도록 설치되는 복수의 감시카메라를 포함할 수 있으며 정수처리장(20)의 처리용량, 시설크기, 시설위치 등에 따라서 복수 지점에 복수가 설치되어 주요 부분을 촬영할 수 있다. 그리고 정수처리장 촬영부(121)에서 촬영한 영상은 제2영상판독부(122)로 전달된다. 제2영상판독부(122)는 전달받은 촬영 영상들 각각을 기준영상과 비교하여, 촬영 영역의 이상발생 여부를 판독한다. 즉, 정수 처리장(20)의 손상, 변형, 파손, 정상작동 여부 등에 대해서 정상적인 기준영상과 비교하여 확인하여 이상발생 여부 내지 이상징후를 발견하게 된다. 그리고 이상(징후) 발견시 해당 영상과 함께 이상(징후) 발견정보를 통합관리서버(90)로 유선 또는 무선통신망을 통해 전달한다.The water treatment plant monitoring section 120 includes a water treatment plant photographing section 121 for photographing and monitoring the water treatment plant 20, a second image reading section 122 for reading an image photographed by the water treatment plant photographing section 121, Respectively. The water treatment plant photographing unit 121 may include a plurality of surveillance cameras installed to photograph the water treatment plant 20. A plurality of water treatment plants 20 are installed at a plurality of points according to the treatment capacity of the water treatment plant 20, You can shoot the main part. The image taken by the water treatment plant photographing unit 121 is transmitted to the second image reading unit 122. The second image reading unit 122 compares each of the photographed images received with the reference image to detect whether or not an error occurs in the photographing region. In other words, damage, deformation, breakage, normal operation, etc. of the water treatment plant 20 are compared with a normal reference image to find abnormalities or abnormal symptoms. Upon detection of an abnormality (symptom), abnormality (symptom) discovery information is transmitted to the unified management server 90 through the wired or wireless communication network together with the image.

상기 배수지 모니터링부(130)는 배수지 촬영부(131)와, 배수지 촬영부(131)에서 촬영된 영상을 판독하는 제3영상판독부(133)를 구비한다. 배수지 촬영부(131)는 배수지를 촬영하도록 설치되는 복수의 카메라를 포함할 수 있으며, 배수지의 주요 부분 및 주변을 촬영하고, 촬영된 영상을 제3영상판독부(133)로 전달한다. 제3영상판독부(133)는 전달받은 촬영 영상을 정상적인 기준영상과 비교하여, 촬영부분의 이상 여부 내지 이상징후를 판독해낸다. 그리고 이상(징후) 발견시에는 제3영상판독부(133)는 해당 영상과 이상(징후) 발견정보를 통합관리서버(90)로 전달한다.The drainage monitoring unit 130 includes a drainage photographing unit 131 and a third image reading unit 133 that reads an image photographed by the drainage photographing unit 131. The reservoir photographing unit 131 may include a plurality of cameras installed to photograph the reservoir, and photographs a main part and a periphery of the reservoir, and transmits the photographed image to the third image reading unit 133. [ The third image reading unit 133 compares the received photographed image with a normal reference image, and reads out an abnormality or abnormal symptom of the photographed portion. Upon detection of an abnormality, the third image reading unit 133 transmits the image and abnormality detection information to the integrated management server 90.

상기 송수경로 모니터링부(140)는 송수 경로의 이상 여부 내지 이상징후를 발견하기 위한 것이다. 이러한 송수경로 모니터링부(140)는 지상에 배치된 송수경로를 모니터링하는 지상경로 모니터링부(141)와, 지하에 매설되거나 수중에 위치된 송수경로를 모니터링하는 비노출경로 모니터링부(143)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 지상경로 모니터링부(141)는 지상에 위치한 지상경로(41)를 촬영하도록 설치되는 송수경로 촬영부(141a)와, 송수경로 촬영부(141a)에서 촬영된 영상을 판독하는 제4영상판독부(141b)를 구비한다. 송수경로 촬영부(141a)는 지상에 위치한 지상경로(41)를 촬영하도록 설치되며, 일정 구간마다 설치되는 감시카메라를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 줌인 기능 및 팬틸팅 기능을 갖는 감시카메라를 포함하는 것이 좋다. 따라서 중요 지점 내지 위험지역을 위주로 하여 감시카메라를 설치하여 촬영하고, 촬영된 영상은 제4영상판독부(141b)로 전달한다. 제4영상판독부(141b)는 송수경로 촬영부(141a)에서 촬영된 영상을 기준영상과 비교하여, 파손, 손상, 변형 등의 여부를 판독할 수 있다. 또한, 위험지역 등에서 송수 경로에 영향을 줄 수 있는 자연환경의 변화나 기타 위험요소의 유무를 판독할 수도 있다. 예를 들어, 태풍, 폭우, 폭설 등으로 인한 자연지형의 변형 또는 기타 위험물질(바위, 나무, 기타 쓰레기 등)이 송수 경로에 걸리거나 올려져 있는 경우 등을 확인하여 판독하고, 이러한 이상발견시 통합관리서버(90)로 이상발견 정보 및 해당 영상을 전달한다.The transit route monitoring unit 140 is for detecting an abnormality or an abnormal state of the water supply route. The monitoring unit 140 may include a ground path monitoring unit 141 for monitoring a transmission path disposed on the ground and an unexposed path monitoring unit 143 for monitoring a water path laid under the ground or underwater . 4, the ground path monitoring unit 141 includes a photographing unit 141a for photographing the ground path 41 located on the ground, a photographing unit 141b for photographing the ground path 41 photographed by the photographing photographing unit 141a And a fourth image reading unit 141b for reading the image. The photographing unit 141a is provided to photograph the ground path 41 located on the ground, and may include a surveillance camera installed every predetermined interval, preferably a surveillance camera having a zoom-in function and a pan-tilting function It is good to do. Therefore, a surveillance camera is installed and photographed mainly on important points or dangerous areas, and the photographed image is transmitted to the fourth image reading unit 141b. The fourth image reading unit 141b compares the image photographed by the photographing unit 141a with the reference image to determine whether the image is damaged, damaged or deformed. In addition, it may be possible to detect changes in the natural environment or other risk factors that may affect the water supply and drainage in hazardous areas. For example, if a natural terrain deformity due to a typhoon, heavy rains, heavy snow, or other dangerous materials (rock, wood, other garbage, etc.) is caught or raised on the water supply route, And transmits the anomaly detection information and the corresponding image to the integrated management server 90.

상기 비노출경로 모니터링부(143)는 매설된 지하 송수경로(43) 부분의 이상 여부 내지 이상징후를 감지하기 위한 것이다 이러한 비노출경로 모니터링부(143)는 지하 송수 경로(43)에 접촉 설치되는 주파수 감지부(143a)와, 주파수 감지부(143a)에서 감지된 신호를 분석하는 주파수 판독부(143b)를 구비한다. 주파수 감지부(143a)는 지하 송수경로(43)의 일정 구간마다 설치되며, 바람직하게는 지하 송수경로(43)를 감싸도록 설치되어 지상에 설치되는 주파수 판독부(143b)와 연결되는 것이 좋다. 주파수 판독부(143b)는 주파수 감지부(132a)를 통해 감지된 주파수를 판독하여, 일정 구간별로 지하 송수경로(43)의 이상 여부를 판독한다. 통합관리서버(90)에서 제어되어 지하 송수경로(43)를 통해 이동하는 처리수의 이동유량별 기준 주파수를 설정하고, 설정된 기준주파수 대비하여 주파수 감지부(143a)에서 감지된 주파수가 정상인지 비정상인지 판독하고, 판독 결과는 통합관리서버(90)로 전달한다. 따라서, 지하 송수 경로(43)에 크랙이 발생하거나, 파손 등이 발생하여 누수가 발생 될 경우에 주파수의 변화를 감지함으로써, 송수경로(40) 중에서 지하에 매설된 지하 송수경로(43)의 이상상태를 확인하여 처리수 공급운영계획에 반영할 수 있게 된다.The unexposed path monitoring unit 143 is for detecting an abnormality or an abnormal symptom of the buried underground waterway path 43. The unexposed path monitoring unit 143 monitors a frequency And a frequency reading unit 143b for analyzing the signals sensed by the frequency sensing unit 143a. The frequency sensing unit 143a is installed every predetermined interval of the underground waterway path 43 and is preferably connected to the frequency readout unit 143b installed on the ground so as to surround the underwater waterway path 43. [ The frequency reading unit 143b reads the frequency sensed through the frequency sensing unit 132a, and reads out the abnormality of the underground waterway path 43 for each predetermined interval. The reference frequency for each flow rate of the process water flowing through the underground water path 43 controlled by the integrated management server 90 is set and the frequency detected by the frequency sensor 143a is compared with the set reference frequency, And transfers the read result to the integrated management server 90. [ Therefore, when a leak occurs due to a crack or the like occurring in the underground water supply path 43, a change in the frequency is detected to detect an abnormality of the underground water supply path 43 buried in the underwater path 40 The status can be confirmed and reflected in the process water supply operation plan.

상기 연계수로망 모니터링부(150)도 상기 송수 경로 모니터링부(140)와 마찬가지로 연계수로망의 이상 여부 내지 이상징후를 감지하기 위한 것이다. 이러한 연계수로망 모니터링부(150)는 송수 경로 모니터링부(140)와 마찬가지로 지상에 설치되는 연계수로망과 지하 등에 매설된 비노출 연계수로망 각각을 모니터링할 수 있으며, 동일한 구성에 의해 모니터링이 가능하므로 자세하 설명은 생략하기로 한다.The connected-channel network monitoring unit 150 is also for detecting abnormalities or abnormalities of the connected-channel network, like the water-supply-path monitoring unit 140. The linked channel network monitoring unit 150 can monitor each of the non-display connection channel networks installed on the ground and the non-display connection channel networks embedded in the ground similarly to the transmission / reception channel monitoring unit 140, A detailed description thereof will be omitted.

도 5를 참조하면, 상기 사고예측 모니터링부(160)는 일기예보를 모니터링하는 일기예보정보 수집부(161)와, 일기예보정보 수집부(161)에서 수집한 정보 중 주요 정보를 필터링하는 필터링부(163) 및 필터링부(163)에서 필터링한 정보를 분석하여 사고유발 가중치를 생성하는 사고유발 가중치 생성부(165)를 구비한다.5, the accident prediction monitoring unit 160 includes a weather forecast information collecting unit 161 for monitoring weather forecasts, a filtering unit 160 for filtering key information among the information collected by the weather forecast information collecting unit 161, And an accident trigger weight generation unit 165 for analyzing the information filtered by the filtering unit 163 and the filtering unit 163 to generate an accident trigger weight.

일기예보정보 수집부(161)에서는 일기예보를 하는 연관기관의 서버(220) 예를 들어, 기상청 서버 등으로부터 지역별 일기예보를 획득할 수 있으며, 또한 다른 유사 기관에서 발표하는 주요 일기예보 예를 들어, 한파 관련특보, 태풍관련 주의보, 대설관련 주의보, 홍수주의보, 산사태 주의보, 낙뢰주의보, 폭염 주의보 등을 수집한다.The weather forecast information collection unit 161 can acquire regional weather forecasts from a server 220 of an affiliated organization that performs weather forecasts, for example, from a weather station server or the like, and also provides major weather forecasts announced by other similar agencies, for example, , Storm warning, storm warning, storm warning, flood warning, landslide warning, lightning warning,

수집된 일기예보 관련 정보는 필터팅부(163)로 전달된다. 필터링부(163)는 전달된 일기예보 관련 정보 중에서, 수운영 관련 시설에 영상을 주는 주요 일기예보(판파 관련특보, 태풍관련특보, 홍수주의보, 지역별 산사태 주의보, 낙뢰 주의보 등)를 필터링하여 선별하고, 나머지 일기예보들은 노이즈 처리한다. 필터링부(163)에서 필터링되어 남은 주요 일기예보 정보는 사고유발 가중치 생성부(165)로 전달된다. 사고유발 가중치 생성부(165)는 전달된 주요 일기예보 정보를 지역별로 구분하여 지역별로 설치되는 수운영 관련시설별로 사고유발 가능성을 판단하여 가중치를 생성한다. 예를 들어, 한파주의보의 경우, 온도를 영하 5도 내지 10도는 가중치 1, 영하 10도 ~영하 15는 가중치 2, 영하 16도 ~ 영하 20도는 가중치 2, 영하 21도 이상은 가중치 3으로 하여 사고유발 가중치를 증가하여 생성할 수 있다. 생성된 사고유발 가중치는 통합관리서버(90)로 전달되며, 통합관리서버(90)에서는 전달된 사고유발 가중치를 반영한 다이내믹스 제어프로세스에 따라서 수운영이 최적의 상태가 될 수 있도록 수운영 계획을 수정하여 운영할 수 있게 된다.The collected weather forecast related information is transmitted to the filtering unit 163. The filtering unit 163 filters and selects major weather forecasts (such as plate wave related information, typhoon related information, flood warning, regional landslide warning, and lightning warning) for giving images to the waterworks management facility from among the delivered weather forecast related information , And the remaining weather forecasts are noise processed. The main weather forecast information filtered by the filtering unit 163 is transmitted to the accident trigger weight generation unit 165. The accident occurrence weight generation unit 165 divides the major weather forecast information by region and generates a weight by judging the possibility of causing an accident for each water service related facility installed in each region. For example, in the case of a cold weather warning, the weight is set to 1 at minus 5 degrees to 10 degrees, the weight 2 at minus 10 degrees to minus 15, the weight 2 at minus 16 degrees to minus 20 degrees, and the weight 3 at minus 21 degrees Can be generated by increasing the trigger weight. The generated accident-induced weights are transmitted to the integrated management server 90. In the integrated management server 90, in accordance with the dynamics control process reflecting the incident-induced weights transmitted, the operation management plan is modified .

또한, 사고예측 모니터링부(160)는 한전(전력공급기관) 서버로부터 지역별 단전상황 및 단전예정 관련 정보를 수집할 수 있다. 수집된 정보는 따라서 지역별 단전발생 상황 및 단전예정 정보를 수운영계획에 반영할 수 있다.In addition, the accident prediction monitoring unit 160 can collect information on the uninterruption status and the unstoppable schedule for each region from the KEPCO (power supply agency) server. The information gathered thus can reflect the occurrence of downtime and the information on the downtime for each region in the operation plan.

또한, 지역별 수운영 시설의 단전발생시를 대비하여 비상발전기를 지역별 시설마다 설치할 수도 있으며, 설치된 비상발전기에서 생성된 전력은 우선순위를 정하여 공급하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 시설마다 처리수의 저장용량이 적은 순서대로 처리수를 공급하거나, 처리수를 처리할 수 있도록 전력공급 우선순위를 정하여 운영하는 것이 좋다.In addition, it is preferable to install the emergency generator in each regional facility in preparation for the occurrence of a power failure at a regional operation facility, and to supply power generated from the installed emergency generator with priority. For example, it is advisable to supply the treatment water in the order of low storage capacity of the treated water for each facility, or set the power supply priority so that the treated water can be processed.

한편, 상기 구성에 의하면, 비상상황 모니터링부(100)에서 획득한 각 시설의 모니터링결과는 통합관리서버(90)로 전달된다. 통합관리서버(90)는 전달받은 모니터링결과를 시스템 다이내믹스 제어 프로세스에 적용하여 수운영 계획에 반영하여 최상의 운영상태가 유지되도록 한다. 예를 들어, 정수처리장 모니터링부(120)에서 모니터링할 결과, 특정 지역(A지역)의 정수처리장(20)의 처리시설에 문제가 발생된 것이 발견될 경우, 통합관리서버(90)는 해당 정수처리장(20)에서의 처리용량이 줄어들 것을 예상하여 해당 인접한 다른 지역(B 지역) 정수처리장에서의 처리량을 증가하도록 하고, 따라서 A 지역의 워터플랫폼(10)에서 처리한 처리수를 연계수로망을 이용하여 B 지역의 정수처리장으로 더 공급하도록 수운영 계획을 세울 수 있다. 따라서, A 지역의 정수처리장(20)이 구동 부하를 줄일 수 있어서 상태가 악화하는 것을 방지할 수 있으며, 부족해 질 수 있는 처리수의 공급량을 다른 지역에서 처리하여 대비할 수 있다.According to the above configuration, the monitoring results of the respective facilities acquired by the emergency situation monitoring unit 100 are transmitted to the integrated management server 90. The integrated management server 90 applies the received monitoring result to the system dynamics control process, and reflects the monitoring result in the operational plan so that the best operational state is maintained. For example, when it is detected by the water treatment plant monitoring part 120 that a problem has occurred in the treatment facility of the water treatment plant 20 in a specific area (area A), the integrated management server 90 determines, It is possible to increase the throughput in the water treatment plant in the adjacent region (B region) by increasing the processing capacity in the water treatment plant 20 in the vicinity of the treatment plant 20, And to further supply water to the water treatment plant in area B. Therefore, the water treatment plant 20 of the A region can reduce the driving load, thereby preventing the deterioration of the condition, and the supply amount of the treatment water that can be scarce can be treated in other regions.

또한, 통합관리서버(90)는 비상상황 모니터링장치(100)에서 비상상황 발생을 확인하거나, 예상되는 정보를 전달받을 경우 해당 시설의 관리자 단말기(210)로 해당 정보를 전달하여 관리자가 해당 시설의 상태를 즉시 점검하여 후속조치를 취할 수 있도록 할 수 있다.In addition, when the emergency management server 90 confirms the occurrence of the emergency situation or receives the expected information from the emergency monitoring apparatus 100, the integrated management server 90 delivers the information to the manager terminal 210 of the facility, You can check the status immediately so you can take follow-up action.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 워터루프 수운영 시스템은 신도시와 기존도시에서 자연형 수자원뿐만 아니라 빗물이용시스템과의 연계, 하수처리수이용을 위한 재이용시스템 추가, 비상시 이용을 위한 시스템 간 관망연계 등 수자원을 통합적으로 이용할 수 있다.As described above, the water loop number management system of the present invention can be used not only for natural water resources in new cities and existing cities, but also for connection with rainwater utilization systems, addition of reuse systems for use of sewage treatment water, Water resources can be used in an integrated manner.

신도시는 상하수도 인프라를 새롭게 구축하므로 지역 내의 이용 가능한 수자원을 최대한 이용할 수 있는 수자원 통합이용 시스템으로 구축할 수 있으며, 신도시는 상수와 중수 이용 및 하수처리수를 재이용할 수 있도록 구축할 수 있다.The new city will be constructed as a water and sewage infrastructure, so it can be constructed as an integrated water resource utilization system that can utilize the water resources available in the region as much as possible. The new city can be constructed so as to reuse the water and sewage water.

본 시스템 구축시 음용수는 댐, 하천수, 지하수를 이용하고, 하수처리수는 이용하지 않으며, 신도시 내의 화장실수, 친수용수, 조경용수, 공업용수 등 비음용수는 하수처리수, 빗물 등 다양한 수자원을 조합하여 이용할 수 있다.Drinking water used in the construction of this system uses dams, river water, ground water, and does not use sewage treatment water. Non-drinking water such as toilet water in the new city, hydrophilic water, landscape water, industrial water, .

중수 사용처에 대해서는 상수와는 별도의 공급체계를 도입할 수 있으며 다중수원 이용을 위한 관망체계는 상수와 중수를 동시에 공급하는 이중관망 방식, 사용처 단위로 중수를 별도로 공급하는 중수 단독공급 방식 등 지역 내의 수자원 사용처에 따라 수질 맞춤형으로 상수, 중수를 조합하여 공급하는 복합 관망시스템으로 구축할 수 있다.A separate supply system can be introduced for the use of heavy water, and a pipe network system for multiple water sources can be installed in the area, such as a double pipe network system that supplies constant water and heavy water, and a single water supply system, It can be constructed as a combined pipe network system that supplies a combination of water and water with customized water quality according to the use of water resources.

다중수원을 활용하여 도시 내 물 공급 시스템을 구축할 경우 음용 및 비음용을 고려하여 수자원을 분배할 수도 있다.When water supply system is constructed in urban by using multiple water sources, it is possible to distribute water resources considering drinking and non-drinking.

지하수는 간단한 처리만으로 상수도용으로 사용할 수 있기 때문에 지역에 따라 적절하게 개발하면 지표수 의존도 경감 가능하고, 비음용의 경우는 지하수 외에 이용 가능한 다양한 수원을 이용할 수 있다.Since groundwater can be used for drinking water only by simple treatment, it is possible to reduce the dependency on surface water if it is appropriately developed according to the area, and in case of non-drinking water, various water sources available in addition to ground water can be used.

음용 및 비음용을 고려하고 시스템 내에 원수와 정수의 저류 기능과 정수처리 기능을 포함시켜 구축 가능하며, 다중수원의 조합은 지역별 특성과 사용용도(공업용수, 농업용수 등)에 맞추어 선택취수 및 사용할 수 있다. It can be constructed by including water and water retention function and water treatment function in the system considering drinking and non-drinking, and the combination of multiple water sources can be selected according to local characteristics and usage purpose (industrial water, agricultural water, etc.) .

본 발명의 시스템은 워터루프에 정보통신기술을 융합한 지능형 시스템으로, 실시간 모니터링을 기반으로 한 지능형 수자원 확보, 지능형 수처리 조합공정, 최적화 기법을 활용한 공급배분기술 등을 포함하는 지능형 운영관리시스템과 정보통신기술(ICT)을 접목시킨 고효율의 차세대 워터루프 구축기술에 해당된다.The system of the present invention is an intelligent system that integrates information and communication technology into a water loop. It is an intelligent operation management system that includes intelligent water resources based on real-time monitoring, intelligent water treatment combination process, It is a high-efficiency next-generation water loop construction technology that combines information and communication technology (ICT).

또한, 본 발명의 시스템은 통합관리서버에서 전체적인 워터루프 시스템을 제어할 수도 있으나, 각 지역별 시설관리자나 운영자, 또는 시설별 운영관리서버로 운전정보 및 제어정보를 제공하여 지역별 시설관리자나 운영자가 직접 운전하도록 하거나, 시설별 운영관리서버에 의해 시설별로 자동으로 운영될 수 있도록 통제할 수 있다. 즉, 통합관리서버에서는 수요예측에 근거하여 배수지의 버퍼기능을 활용하여 적절한 운용계획을 수립하고, 수립된 운용계획을 시설별로 제공하여 지능적인 분배공급이 가능하도록 한다.In addition, the system of the present invention may control the entire water loop system in the integrated management server, but it is also possible to provide operation information and control information to facility administrators or operators or local operation management servers in each region, , Or it can be controlled so that it can be automatically operated by the facility management server according to each facility. In other words, the integrated management server utilizes the buffer function of the reservoir based on the demand forecast, establishes the appropriate operation plan, and provides the intelligent distribution and supply by providing the established operation plan for each facility.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 비정상 상황을 고려한 SD 기반 다중수원 워터루프 수운영 시스템에 따르면, 여러 지역 각각에서 확보할 수 있는 다중수원을 취수하여 원수를 쉽게 확보할 수 있으며, 이렇게 지역별로 확보된 원수들을 블랜딩하여 수처리하고, 수처리된 처리수를 해당지역의 사용처로 공급하거나, 타지역과 연계하여 상호 공급하거나 공급받는 분배공급설비를 갖춤으로써, 물부족을 방지하고 물을 효율적으로 운영공급할 수 있다. 즉, 종래와 같이, 원거리에 대규모 취수설비나 저류설비 및 정수설비 등을 갖출 필요가 없고, 지역별로 작은 용량의 시설들을 설치하면 되므로, 시설비용이 적게 들고, 원거리에서의 송출을 위한 대용량 펌프 등을 사용할 필요 없이, 환경부하가 적은 펌프 등을 이용하면 되므로, 설치비용은 물론 운용비용도 줄일 수 있다.As described above, according to the SD-based multiple water source water loop number management system considering the abnormal situation of the present invention, it is possible to easily obtain the raw water by taking multiple water sources that can be secured in each of the various areas, By blending the raw water with the treated water, supplying treated water to the use area of the area or by providing mutual supply or supply distribution equipment in connection with other areas, it is possible to prevent water shortage and efficiently supply water. have. That is, there is no need to equip a large-scale water intake facility, a storage facility, and a water purification facility at a remote place as in the prior art, and a small-capacity facility can be installed for each region. Therefore, a facility cost is reduced and a large- It is possible to use not only the installation cost but also the operation cost.

또한, 시설별 상태를 실시간으로 모니터링하여 비상상황 발생 및 비상상황 발생을 예측하여 이를 시스템 다이내믹스 제어 프로세스에 적용함으로써, 최소의 환경부하 및 운영에너지를 적용하여 최적의 수처리 및 배분공급이 이루어지도록 하여 비용을 줄이고, 물을 효과적으로 공급할 수 있다.In addition, by monitoring the status of each facility by real-time monitoring, it is possible to predict the occurrence of an emergency situation and an emergency situation, and apply it to the system dynamics control process. By applying the minimum environmental load and operating energy, optimal water treatment and distribution can be performed, And can effectively supply water.

한편, 다이내믹스 제어 프로세스에 따라 상기 시스템을 운영하기 위해서는, 상기 시스템에 대한 모형을 정립하고 모형화하여 제어 프로세스를 도출하여 시스템 운영에 적용하게 된다. 이를 위해, 상기 다중수원 지능적 분배공급 시스템의 모형의 모델링과정의 일 예를 설명하기로 한다.Meanwhile, in order to operate the system according to the dynamics control process, a model for the system is established and modeled, and a control process is derived and applied to the system operation. To this end, an example of a modeling process of the multi-source intelligent distribution and supply system will be described.

먼저, 시스템 다이내믹스를 이용한 컴퓨터 모델은 저장변수, 유량변수, 그리고 변환자라고 하는 세 가지의 기본적인 요소로 이루어지며, 이들 요소 간의 관계를 유한차분방정식의 형태로 표현하여 시스템의 시간적 변화를 모의한다.First, the computer model using system dynamics consists of three basic elements called storage variables, flow variables, and transformers, and simulates the temporal change of the system by expressing the relationship between these elements in the form of finite difference equations.

저장변수는 시스템 내의 시간에 딸 축적되는 양을 나타내며, 유량변수는 저장변수의 양이 단위시간 동안 변하는 정도를 나타내고, 변환자는 유량변수의 변화율을 저장변수의 값을 기준으로 나타내는데 사용된다.The storage variable represents the amount accumulated in the system at the time, the flow variable represents the amount of change of the storage variable during the unit time, and the converter is used to represent the rate of change of the flow variable by the value of the storage variable.

시스템 다이내믹스 모델에서 변수 간의 상호 관계에 대한 수학적 의미와 알고리즘은 다음과 같다.The mathematical meanings and algorithms for the interrelationships of variables in the system dynamics model are as follows.

L =f(I,a,b,R(iR,oR))라는 함수가 있다고 하면, 이들 함수 간의 관계에서 먼저 저장변수와 유량변수의 관계식은 수학식 1과 같이 정의한다.If there is a function of L = f (I, a, b, R (iR, oR)), the relation between the storage variable and the flow variable is defined as follows.

Figure 112016014579298-pat00001
Figure 112016014579298-pat00001

여기서, L은 수준변수, R은 변화율변수, iR=inflow, oR=outflow, t=시간(t시간), 0=초기시간을 나타낸다.Where L is the level variable, R is the rate of change variable, iR = inflow, oR = outflow, t = time (t), 0 = initial time.

수학식1을 시간 t에 대하여 미분하면, 수학식2와 같으며, 저장변수와 유량변수의 관계식이 된다.If equation (1) is differentiated with respect to time t, equation (2) is obtained, which is a relational expression of the storage variable and the flow parameter.

Figure 112016014579298-pat00002
Figure 112016014579298-pat00002

여기서, iR(t) = a×L(t), oR(t)=b×L(t)Here, iR (t) = a 占 L (t), oR (t) = b 占 L (t)

다음의 수학식3은 수학식1과 2를 결합한 방적 식이며, 시스템 다이내믹스 시뮬레이션 모델 방정식의 수학적 알고리즘이다.The following equation (3) is a spin equation combining the equations (1) and (2) and is a mathematical algorithm of the system dynamics simulation model equation.

Figure 112016014579298-pat00003
Figure 112016014579298-pat00003

다음으로, 인과관계도(causal map)는 연구대상 시스템의 특성을 분석하는 방법으로서, 변수 간의 인과관계를 +, - 부호와 화살표를 이용하여 표현된 그림으로서, +,- 부호는 어떤 변수의 변화가 다른 변수의 변화에 양의 효과(+)를 미치느냐 음의 효과(-)로 작용하느냐에 따라 결정된다.Next, the causal map is a method for analyzing the characteristics of the system under study. The causal relationship between variables is represented by using the + and - signs and arrows. The +, - (+) Or negative effect (-) on the change of other variables.

도 6은 인과관계의 예시를 나타낸 도면으로서, 인구수는 출생자수가 늘면 인구수가 늘고, 인구수가 늘면 출생자수도 늘어나는 양의 피드백 루프(자기강화피드백, 일탈강화적 피드백)가 지배하면 인구증가라는 행태가 되고, 또한 인구수가 늘면 사망자수가 늘고, 사망자수가 늘면 인구수가 줄어드는 음의 피드백 루프(목표 지향형 피드백, 안정화 피드백, 자기억제 피드백)가 지배하면 인구감소라는 행태가 됨을 모형화한 것이다.FIG. 6 shows an example of a causal relationship. When the number of births increases as the number of births increases and the number of births increases as the number of the population increases, the behavior of the population increases as the feedback loop (self- , And a model of reduced population as the number of deaths increases as population increases, and the negative feedback loop (target-oriented feedback, stabilization feedback, self-suppression feedback) dominates as the number of deaths increases.

다음으로, 모델링을 위한 모형을 정립한다. Next, a model for modeling is established.

시스템을 구성하는 요소들은 저장변수(Stock variable), 유량변수(Flow variable), 보조변수(Converter variable), 시간변수(Time variable), 연결(Action Connector)의 5가지로 구분하고, 이러한 변수들의 상호 관계와 순환과정(Feedback loop)을 나타내기 위해 시스템 흐름도(Flow Diagram)를 작성하게 되며 이러한 시스템 흐름도상의 변수 속성에 적분 및 미분방정식, 수리적 또는 논리적인 방정식 형태로 변환하는 과정을 모형의 정립이라 하며, 도 7은 시스템 흐름도를 작성하는데 사용되는 도구의 변수 및 의미를 나타낸다.The components of the system are divided into five categories: stock variable, flow variable, converter variable, time variable, and action connector. A flow diagram is created to show the relationship and the feedback loop. The process of transforming the variables into integral and differential equations and mathematical or logical equations is described as the formulation of the model. , Figure 7 shows the variables and meanings of the tools used to create the system flow diagram.

모델링을 위한 모형을 정립하고, 시스템 다이내믹스를 이용한 컴퓨터 모의실험을 도 8에 도시된 바와 같은 과정을 통해 검증한다. A model for modeling is established, and a computer simulation using system dynamics is verified through a process as shown in FIG.

도 9는 시스템 다이내믹스의 간단한 예로서 저수지에서 중력에 의한 유출이 발생하는 시스템에 대한 인과지도와 이를 STELLA를 이용하여 구현한 예를 나타낸 모형이고, 도 10은 저수지 시스템 다이내믹스 모형의 유한차분방정식을 나타내 보인 것이다.FIG. 9 is a simple example of system dynamics, showing a causal map for a system in which a gravity outflow occurs in a reservoir and an example of implementing the system using STELLA. FIG. 10 shows a finite difference equation of a reservoir system dynamics model .

상기와 같이 정립된 모형은 일련의 타당성평가방법(모델구조, 모델형태, 정책시사점)을 통해 평가하여 검증과 보정과정을 거쳐서 확정 및 수립된다.The model is established and validated through a series of validation methods (model structure, model type, policy implication), verification and calibration.

도 11은 시스템 다이내믹스 모델 개발을 위한 다중수원 용수공급시스템의 일예를 도시한 것이고, 도 12는 도 11과 같은 가상의 다중수원 용수공급시스템의 수운영을 모의하기 위해 스텔라 소프트웨어를 이용하여 개발된 다중수원 수운영 시스템 다이내믹스 모형을 나타낸다. 도 11의 모형은 가상의 용수공급시스템에 대한 모형으로서 다중수원 용수공급시스템의 기본 구성요소 즉, 도수시설, 취수시설, 집수지, 수처리시설, 송수시설 및 배수지와 펌핑시설을 모두 포함하고, 이러한 시설들에 대한 모형을 모듈화시켜 모델링의 적용 대상이 변경되더라도 모듈의 조합을 통하여 모형의 변형과 확장이 용이하다. 또한, 기본적인 용수의 흐름 외에도 시스템의 운영시 발생하는 펌핑 및 수처리 비용의 산정이 가능하며, 다중수원의 수질변동에 따른 수원별 취수량의 결정이 시스템의 미리 결정된 기준 수질에 따라 자동으로 이루어지도록 모델링 하였으며, 또한 배수지 펌핑룰에 따른 배수지의 수위를 모의할 수 있도록 하고 그에 따른 펌핑비용을 산정할 수 있다. 다만, 개발된 모델링의 범위는 용수공급시스템의 취수원으로부터 배수지까지이며 배수지 이후의 배수관망의 용수흐름 및 압력에 관한 모델링은 미포함되어 있다.11 shows an example of a multi-source water supply system for developing a system dynamics model, FIG. 12 shows an example of a multi-source water supply system developed using Stellar software to simulate the operation of a virtual multi- It represents the number of water source operating system dynamics model. The model shown in FIG. 11 is a model for a hypothetical water supply system, and includes basic components of a multi-source water supply system, that is, a water supply facility, a water intake facility, a house water supply, a water treatment facility, a water supply facility, a reservoir and a pumping facility. Models of facilities are modularized, so that it is easy to modify and expand the model through the combination of modules even if the object of modeling is changed. In addition to the basic water flow, it is possible to estimate the pumping and water treatment costs incurred during the operation of the system, and to determine the amount of water withdrawal by water source according to the variation of the water quality of multiple water sources, , It is also possible to simulate the water level of the reservoir according to the reservoir pumping rule and calculate the pumping cost accordingly. However, the modeling range developed is from the water supply system to the reservoir, and the modeling of the water flow and pressure of the drainage network after the reservoir is not included.

다중수원 수운영 시스템 다이내믹스 모형의 개발에 필요한 입력정보 및 자료는 다음과 같다.The input information and data required for the development of the multi - source operational system dynamics model are as follows.

- 수원 : 각 수원의 초기 수위 또는 용수 사용 가능량(취수 가능량) 및 초기 수질, 수원별 오염 부하량  - Suwon: Initial water level of each water source or water availability (water availability), initial water quality, pollutant load by water source

- 정수장 : 정수장의 초기 수 처리량, 수처리 시설 처리용량, 오염부하에 따른 수처리 단가  - Water treatment plant: Initial water treatment capacity of water treatment plant, treatment capacity of water treatment facility, water treatment cost according to pollution load

- 배수지 : 초기 배수지 수위 또는 저류량, 펌프용량 및 규격(펌프커브 등), 배수지 유출량(시간 단위 유출량), 야간 전기 요금 적용 시간대, 배수지 운영룰(야간 전기요금 적용 시간대의 시작시각에 배수지 수위가 최저가 되도록 함; 야간 전기요금 적용 시간대의 끝시간에 배수지 수위가 최대)  - Reservoir: Initial reservoir level or reservoir, pump capacity and size (pump curve etc.), reservoir discharge (hourly flow rate), night electricity rate application time, reservoir operation rule (lowest water level at the start time of night electricity rate application time The maximum water level at the end of the night electricity bill application time)

- 각 시설 간의 연결관로 : 관경, 길이, 재질 등  - Connection pipeline between facilities: diameter, length, material, etc.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Those skilled in the art will readily appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.

10..워터 플랫폼 20..정수처리장
30..배수지 40..메인 송수경로
50..연계수로망 60..처리수 수질 모니터링장치
70..처리수 수량 모니터링장치 80..데이터서버
90..통합관리서버 100..비상상황 모니터링 장치
210..관리자 단말기 220..연관기관 서버
10 .. Water Platform 20 .. Water Treatment Plant
30 .. Reservoir 40 .. Main Reservoir
50 .. Connected water network 60 .. Processed water quality monitoring device
70 .. Processed water quantity monitoring device 80 .. Data server
90 .. Integrated management server 100 .. Emergency situation monitoring device
210 .. Administrator terminal 220 .. Association authority server

Claims (2)

복수의 지역마다 설치되어 취수된 다중수원을 워터블랜딩하여 저류하는 지역별 워터플랫폼;
상기 지역별 워터플랫폼에서 블랜딩된 원수를 정수하도록 지역별로 설치되는 지역별 정수처리장;
상기 지역별 정수처리장에서 처리된 처리수가 공급되어 저장되는 지역별 배수지;
상기 지역별 배수지의 처리수를 해당 지역의 물 사용처로 공급하는 메인 송수경로;
상기 지역별 정수처리장 또는 배수지를 타지역의 배수지 또는 정수처리장과 연결하는 연계수로망;
상기 다중수원의 취수 수질과, 상기 정수처리장으로 유입되는 원수의 수질, 상기 정수처리장에서 배출되는 처리수의 수질을 측정하는 처리수 수질 모니터링장치;
상기 다중수원의 취수량부터 배수지에서의 공급량까지의 수량을 지역별로 모니터링하는 처리수량 모니터링장치;
상기 워터플랫폼, 상기 정수처리장, 상기 연계수로망, 상기 배수지 각각의 처리용량과 운용에너지 및 송수펌프의 펌핑용량 및 에너지소비율에 대한 정보가 저장되는 데이터서버;
상기 워터플랫폼, 정수처리장, 연계수로망 및 배수지의 상태를 모니터링하여 지역별 시설의 이상발생을 확인하고, 각 시설의 이상발생을 예측하는 비상상황 모니터링 장치; 및
상기 비상상황 모니터링 장치에서 전달받은 모니터링 정보를 기초로 하여 지역별로 다중수원을 취수하여 처리된 처리수를 연계수로망을 이용하여 배분공급하도록 관리하는 통합관리서버;를 포함하고,
상기 비상상황 모니터링 장치는,
지역별 워터플랫폼의 상태를 모니터링하여 이상 여부를 확인하는 워터플랫폼 모니터링부;
지역별 정수처리장의 상태를 모니터링하여 이상 여부를 확인하는 모니터링부;
지역별 배수지의 상태를 모니터링하여 이상 여부를 확인하는 배수지 모니터링부;
지역별 송수 경로를 모니터링하여 이상 여부를 확인하는 송수 경로 모니터링부;
지역별 연계 수로망을 모니터링하여 이상 여부를 확인하는 연계 수로망 모니터링부 및
지역별 기상정보를 수입하여 지역별 수처리 시설의 사고 발생을 예측하는 사고 예측 모니터링부를 포함하고,
상기 사고예측 모니터링부는,
일기예보를 모니터링하는 일기예보정보 수집부;
상기 일기예보정보 수집부에서 수집한 정보 중 주요 정보를 필터링하는 필터링부; 및
상기 필터링부에서 필터링한 정보를 분석하여 사고유발 가중치를 생성하는 사고유발 가중치 생성부;를 포함하여,
상기 통합관리서버는, 상기 사고유발 가중치 생성부에서 생성된 사고유발 가중치를 기준으로 하여 사고 발생 가능성이 큰 시설이 위치한 주변지역의 시설에서의 수처리 용량을 증가하도록 운영제어하는 것을 특징으로 하는 비정상 상황을 고려한 SD 기반 다중수원 워터루프 수운영 시스템.
A regional water platform for water blending and storing multiple water sources installed and taken for each of plural regions;
A regional water treatment plant installed in each region to collect the blended raw water in the regional water platform;
A local storage for storing the treated water processed by the regional water treatment plant;
A main water supply pipe for supplying the treated water of the regional water storage to the water use site of the area;
A connection water channel connecting the regional water treatment plant or the drainage plant to a drainage or water treatment plant in another region;
A treatment water quality monitoring device for measuring the quality of the water intake of the multiple water sources, the water quality of the raw water flowing into the water treatment plant, and the water quality of the treatment water discharged from the water treatment plant;
A process quantity monitoring device for monitoring the quantity from the water intake amount of the multiple water sources to the supply amount at the reservoir by region;
A data server for storing information on the processing capacity and operation energy of each of the water platform, the water purification plant, the interconnected water network, and the reservoir, and the pumping capacity and energy consumption rate of the water pump;
An emergency situation monitoring device for monitoring the state of the water platform, the water treatment plant, the connection water network, and the drainage pond to check the occurrence of abnormalities in each facility and predicting an abnormal occurrence of each facility; And
And an integrated management server for managing the plurality of water sources according to regions based on the monitoring information received from the emergency situation monitoring apparatus and distributing the processed water to the plurality of water sources,
The emergency situation monitoring apparatus includes:
A water platform monitoring unit for monitoring the state of the water platform according to the region to check whether the abnormality is abnormal;
A monitoring unit for monitoring the state of the water treatment plant in each region to confirm the abnormality;
A drainage monitoring unit for monitoring the state of the reservoir according to the area to check the abnormality;
A transmission / reception path monitoring unit for monitoring the transmission / reception path for each region to check the abnormality;
The number of connections to monitor the network connection by region and confirm the abnormality.
And an accident prediction monitoring unit for predicting the occurrence of an accident in the water treatment facility by importing the weather information by region,
The accident prediction monitoring unit,
A weather forecast information collection unit for monitoring weather forecasts;
A filtering unit for filtering key information among the information collected by the weather forecast information collecting unit; And
And an accident trigger weight generation unit for analyzing the information filtered by the filtering unit to generate an accident trigger weight,
Wherein the integrated management server operates and controls the water treatment capacity in a facility in a surrounding area where a facility with a high probability of occurrence of accidents is increased based on an accident inducing weight generated in the accident inducing weight generator, SD based Multiple Water Source Water Loop Number Operating System Considering.
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