KR101875885B1 - Water supply integrated management operating system using water network analysis - Google Patents

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KR101875885B1
KR101875885B1 KR1020180014547A KR20180014547A KR101875885B1 KR 101875885 B1 KR101875885 B1 KR 101875885B1 KR 1020180014547 A KR1020180014547 A KR 1020180014547A KR 20180014547 A KR20180014547 A KR 20180014547A KR 101875885 B1 KR101875885 B1 KR 101875885B1
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water
pipe network
network analysis
pressure
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현문식
정재성
지승희
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Abstract

The present invention relates to a system for operating and managing a water pipe network using pipe network analysis. An objective of the present invention is to predict and minimize an accident range in an emergency by introduction of an operation simulation (pipe network analysis) system. To achieve the objective, according to an embodiment of the present invention, the system for operating and managing a water pipe network using pipe network analysis comprises: a data collection module to set a block of a pipeline based on a water pipe network map provided by a geographic information system (GIS) server, and generate a base file of pipe network analysis based on the water pipe network map and water charge, a flow, and water level and water quality information of a water distribution reservoir provided by a connection server; a model construction module to generate operating state information including water supply of a customer, stagnant water, high pressure and dispensing water, and a water quality change and accident situation information for each situation including a water leakage situation, pipe cleaning, water cutoff, and customer water supply based on the base file of pipe network analysis; a pipe network analysis module to apply the operating state information and the accident situation information for each situation to a pipe network analysis algorithm to generate pipe network analysis information including flow, pressure, and water quality information of a corresponding block, a scenario for each accident situation, and a result value; and a model correction module to apply the pipe network analysis information to a model correction algorithm to correct an existing pipe friction coefficient or a residual chlorine reduction coefficient.

Description

관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템{WATER SUPPLY INTEGRATED MANAGEMENT OPERATING SYSTEM USING WATER NETWORK ANALYSIS}{WATER SUPPLY INTEGRATED MANAGEMENT OPERATING SYSTEM USING WATER NETWORK ANALYSIS}

본 발명의 일 실시예는 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a waterworks network operation management system through a pipe network analysis.

상수도망은 필수적인 도시 기반 시설이며, 이에 따라 상수도망의 효율적인 관리와 운영을 위한 다양한 기술들이 오랜 역사 속에서 발전을 거듭해 오고 있는 중이다. 최근에는 GIS(Geographic Information System) 기술 등을 이용한 상수관망의 해석과 이에 따른 지능형 상수관망 관리에 관련된 기술들이 많이 제안되고 있는 실정이다.Water raning is an essential urban infrastructure, and various technologies for efficient management and operation of water raning have been developed in a long history. Recently, many technologies related to the interpretation of water distribution network using GIS (Geographic Information System) technology and the related management of intelligent water distribution network have been proposed.

이와 같은 지능형 상수관망 관리와 관련된 대표적인 종래 기술로 대한민국 등록특허 10-1065488호(발명의 명칭: 상수도의 실시간 관망해석을 통한 블록 관리방법) 등이 있다.Korean Patent No. 10-1065488 entitled " Method for Managing Blocks Through Analysis of Real-Time Network of Waterworks in Waterworks ", as a representative prior art related to intelligent water network management.

하지만 상기 등록특허와 같은 종래 기술들은 각종 센서 등을 통해 입력되는 상수관망 내의 다양한 정보들을 취합하여 관리자에게 실시간 제공하는 수준에 아직 머물러 있다. 다시 말해, 각종 센서들을 통해 수압이나 유량 등에 대한 정보가 제공되면 이의 취합을 통해 관리자 등이 문제 발생 여부를 판단하도록 하고 있어, 높은 수준의 지능형 상수관망 관리 서비스를 제공하기에 어려움이 있었다.However, the conventional technologies such as the above-mentioned patent are still in the level of collecting various information in the water pipe network inputted through various sensors and providing the information to the administrator in real time. In other words, when information on hydraulic pressure or flow rate is provided through various sensors, it is difficult to provide a high level of intelligent water distribution network management service because the manager or the like judges whether or not a problem occurs.

따라서, 실시간 제공되는 상수관망 내의 다양한 정보를 이용하여 보다 다양한 정보로의 가공이 가능할 뿐만 아니라, 이를 통해 돌발적인 위험 상황 발생 등에 체계적으로 대응 가능하도록 할 수 있는 높은 수준의 지능형 상수관망 관리 서비스의 제공이 요구되고 있다.Accordingly, it is possible to process various kinds of information by using various information in the water network provided in real time, and to provide a high level intelligent water supply network management service capable of systematically coping with sudden occurrence of dangerous situation .

등록특허공보 제10-1105192호 (등록공고: 2012. 01. 13)Patent Registration No. 10-1105192 (registration notice: 2012. 01. 13) 등록특허공보 제10-0973663호 (등록공고: 2010. 08. 03)Patent Registration No. 10-0973663 (registration notice: 2010. 08. 03) 등록특허공보 제10-1205103호 (등록공고: 2012. 11. 26)Patent Registration No. 10-1205103 (Registration Notice: Nov. 26, 2012)

본 발명의 일 실시예는 운영모의(관망해석) 시스템 도입으로 비상시 사고범위 예측 및 최소화하기 위한 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템을 제공한다.An embodiment of the present invention provides an operation management system of a water pipe network through an analysis of a pipe network to predict and minimize an accident range in an emergency by introducing an operation simulation network analysis system.

또한, 본 발명의 일 실시예는 급수구역별 관망해석을 통한 취약지점 관리를 통해 관망 유지관리를 위한 시설투자의 우선순위 의사결정을 지원하기 위한 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템을 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a waterworks network operation management system through a pipe network analysis to support prioritization of facility investment for maintenance of a network through a weak point management through a network analysis by a water supply district.

또한, 본 발명의 일 실시예는 비상상황 모의를 통한 피해 예상범위와 영향정도를 예측하여 사고에 대해 최적 대응을 수행하도록 하기 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템을 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a waterworks network operation management system by analyzing a network to predict an extent of damage and an extent of impact through simulations of an emergency situation so as to perform an optimum response to an accident.

또한, 본 발명의 일 실시예는 고압력 또는 불출수 모의를 통한 사고예방 및 안정급수 체계 확립을 위한 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템을 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a water supply network operation management system by analyzing a pipe network to prevent accidents and establish a stable water supply system through simulations of high pressure or hot water.

본 발명의 일 실시예에 의한 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템은 GIS(Geographic Information System) 서버에서 제공하는 상수도관망도를 기반으로 하여 관로의 블록을 설정하고, 상기 상수도 관망도와, 연계 서버에서 제공하는 수도요금, 유량, 배수지의 수위 및 수질 정보를 기반으로 관망해석의 기초파일을 생성하는 자료 수집모듈; 상기 관망해석의 기초파일을 기초로, 수용가의 용수공급, 정체수, 고압력 및 불출수, 수질변화를 포함하는 운영상태 정보와, 누수발생상황, 관세척, 단수, 수용가 용수공급을 포함하는 상황별 사고상황 정보를 생성하는 모델 구축모듈; 상기 운영상태 정보와 상황별 사고상황 정보를 관망해석 알고리즘에 적용하여, 해당 블록의 유량, 압력 및 수질 정보와, 사고 상황별 시나리오 및 결과값을 포함하는 관망 해석 정보를 생성하는 관망 해석모듈; 상기 관망 해석 정보를 모델 보정 알고리즘에 적용하여, 기존의 관마찰 계수 또는 잔류 염소 감소계수를 보정하는 모델 보정모듈; 관망 해석 및 모의 결과를 바탕으로 수용가로 용수공급 및 사고대응을 위한 제어 모듈; 및 상기 자료 수집모듈, 모델 구축모듈, 관망 해석모듈 및 모델 보정모듈의 입출력 데이터와, 상기 연계 서버로부터의 연계 데이터를 저장하는 데이터베이스;를 포함할 수 있다.The water network operation management system through the pipe network analysis according to an embodiment of the present invention sets a block of the pipe on the basis of the water supply pipe network provided by the GIS (Geographic Information System) server, and provides the water supply pipe network, A data collection module for generating a basis file of pipe network analysis based on water rate, flow rate, water level of reservoir and water quality information; Based on the basis file of the pipe network analysis, operational status information including the supply of water, stagnation water, high pressure and discharge water, water quality change of the customer, and situation information including leakage occurrence situation, pipe washing, A model building module for generating accident situation information; A pipe network analysis module that applies the operation state information and the accident information of each situation to the pipe network analysis algorithm to generate pipe network analysis information including flow rate, pressure and water quality information of the corresponding block, scenarios according to accident situations, and result values; A model correction module for applying the pipe network analysis information to a model correction algorithm to correct an existing pipe friction coefficient or a residual chlorine reduction coefficient; Control module for water supply and accident response to customer based on pipe network analysis and simulation result; And a database for storing input / output data of the data collection module, the model construction module, the pipe network analysis module, and the model correction module, and the linkage data from the linkage server.

상기 연계 서버는 각 관로 블록의 배수지 운영 수위와 배수지 운영 수질 정보를 제공하고 모니터링 및 제어하는 감시제어시스템 서버; 수용가 정보와 해당 수용가의 월별 수도 검침량 정보를 제공하는 수용가관리시스템 서버; 각 관로 블록의 압력, 유량 및 수질 정보를 제공하는 관망관리시스템 서버; 제수변, 배수지, 상수관로, 가압장, 정수장 및 취수장의 시설물 정보를 제공하는 상수도시설물관리시스템 서버; 배수지의 시간패턴 및 배수지 일일 예측량 정보를 제공하는 수요예측시스템 서버; 및 정수장 일일 계획량과 도/송수 시간 패턴 정보를 제공하는 생산계획시스템 서버를 포함할 수 있다.Wherein the link server comprises: a monitoring control system server for providing, monitoring, and controlling the drainage operation water level and the drainage operation water quality information of each channel block; A customer management system server for providing customer information and monthly water meter information of the customer; A network management system server for providing pressure, flow rate, and water quality information of each channel block; A water supply facility management system server that provides facility information of a wastewater, a reservoir, a water pipe, a pumping station, a water purification plant, and a water intake system; A demand forecasting system server for providing a time pattern of a reservoir and information on a daily forecast amount of a reservoir; And a production planning system server that provides the water plant daily planning amount and the water / water time pattern information.

상기 모델 구축모듈은 각 관로를 취/송수계통과 급/배수 계통으로 구분한 다음, 상기 상수도시설물관리시스템 서버로부터 제공된 시설물 좌표 및 종류 정보를 기초로 절점 및 관로 정보와 펌프 및 밸브 정보를 생성하고, 사용자에 의하여 입력된 해당 시설물의 고도 정보와, 상기 수용가관리시스템 서버로부터 제공된 정보를 기초로 절별 계량기를 매핑한 매핑된 결과를 기초로 절점 수요량을 배분하며, 상기 배분된 절점 수요량과, 상기 감시제어시스템 서버로부터 제공된 정보중 배수지 유출유량정보를 추출하여 유출패턴을 분석한 결과를 기초로 급수구역 수요패턴 정보를 생성하고, 초기 배수지 수위 정보와 수요량 시간패턴 정보를 이용하여 해당 블록의 유량 및 압력 상태를 분석하여 수용가 용수공급 정보를 생성하고, 상기 수용가 용수공급 정보를 유속 및 압력을 기준으로 분석하여 정체수 정보 및 고압력/불출수 정보를 생성하며, 초기 배수지 수위 및 초기 배수지 수질에 기초한 감소계수 및 수요량 시간패턴 정보를 분석하여 수질변화 정보를 생성하며, 누수관 정보와 누수량 산정 정보를 이용하여 주변 수용가의 누수 상태를 분석하여 누수발생상황 정보를 생성하고, 퇴수변 정보와 퇴수량 산정 정보를 이용하여 주변 수용가의 퇴수 상태를 분석하여 관세척 정보를 생성하며, 사고관로정보와 주변 차단밸브 목록정보를 이용하여 차단밸브를 선정한 후 단수수용가 및 관망상태를 분석하여 단수 정보를 생성하고, 상기 누수발생상황 정보, 관세척 정보, 단수 정보를 유속, 압력 및 수질 기준으로 최적우회관로를 분석하여 수용가 용수공급 정보를 생성하며, 상기 모델 보정모듈에 의하여 보정된 파라미터값을 후속 모델 보정시의 기존 파라미터값으로 사용하여 연속 모델링을 수행할 수 있다.The model building module divides each pipeline into an intake / drainage system and a drainage / drainage system, and then generates joint and pipeline information, pump and valve information based on facility coordinates and type information provided from the waterworks facility management system server A node demand amount is distributed based on a mapped result obtained by mapping the division meter based on altitude information of the facility inputted by the user and information provided from the customer management system server, The control system server extracts the drainage flow rate information from the information provided from the control system server, generates the water supply zone demand pattern information based on the analysis result of the flow pattern, and uses the initial drainage water level information and the demand time pattern information to calculate the flow rate and pressure Analyzing the state to generate the water supply water supply information, Water quality information is generated by analyzing the reduction coefficient and the demand time pattern information based on the initial water level of the reservoir and the initial water quality of the reservoir, And leakage calculation information by analyzing the leaking state of peripheral customers to generate leaking occurrence information by analyzing the leaking state of surrounding residents using the leaking water amount information and the leaking water amount estimation information, And information on the peripheral shutoff valve is used to select the shutoff valve, and the number of customers and the network status are analyzed to generate the number information, and the leakage occurrence status information, the pipe cleaning information, and the number information are classified into the flow rate, Analyzing the optimal bypass channel to generate consumer water supply information, Using the parameter values to an existing parameter value at the time of follow-up model correction can be performed continuously modeling.

상기 모델 구축모듈은 해당 블록의 관로가 배/급수 계통인 경우, 상기 생산 계획시스템 서버로부터 배수지 시간별 수위 계획 정보를 제공받고, 상기 수요 예측시스템 서버로부터 배수지 시간별 수요예측량 정보와 배수지 일일 수요 예측량 정보를 제공받으며, 상기 배수지 시간별 수위 계획 정보와 배수지 시간별 수요예측량 정보를 이용하여 패턴 정보를 생성하고, 상기 배수지 일일 수요 예측량 정보를 이용하여 절점별 수요량 배분정보를 생성하여 상기 관망 해석모듈로 제공하고, 상기 관망 해석모듈은 상기 패턴 정보와 절점별 수요량 배분정보를 이용하여 급수구역 유량/압력을 분석하여 고압력/불출수 지점예측 정보, 정체수 발생지점 예측 정보, 잔류염소 저농도 지점 예측 정보를 생성하며, 상기 모델 구축모듈은 해당 블록의 관로가 도/송수 계통인 경우, 상기 생산 계획시스템 서버로부터 시간별 취수계획량 정보를 제공받은 후 수요패턴정보를 입력받고, 일일 취수계획량 정보를 제공받아 절점 수요량으로 배분하여 상기 관망 해석모듈로 제공하고, 상기 관망 해석모듈은 상기 수요패턴 정보와 절점별 수요량 배분정보를 이용하여 도/송수 계통의 유량/압력을 분석할 수 있다.Wherein the model building module receives the water level planning information for each reservoir time from the production planning system server when the pipeline of the corresponding block is a ship / water supply system, receives the demand forecast amount information for the reservoir hour and the demand forecast amount information for the reservoir daily from the demand forecast system server, Generating pattern information by using the water level planning information for each reservoir hour and the demand forecast amount information for each reservoir hour, generating the demand amount distribution information for each node by using the distribution daily demand forecast amount information, The pipe network analyzing module analyzes the water supply area flow rate / pressure using the pattern information and the demand distribution information by the node to generate the high pressure / dispensation point prediction information, the stagnation water generation point prediction information, and the residual chlorine low concentration point prediction information, In the model building module, The supply schedule planning information is received from the production planning system server, the demand pattern information is received, the daily intake planning amount information is received, and distributed to the demand demand amount to provide the supply schedule planning information to the pipe network analysis module, Using the demand pattern information and demand distribution information by nodes, the flow / pressure of the water / water system can be analyzed.

상기 모델 구축모듈은 관망해석 기초파일을 기초로 유량/압력을 분석하거나 관망해석 기초파일에 신규 수요증가량 정보를 입력받아 유량/압력을 분석하여 결과정보를 저장하고, 상기 결과정보를 기초로 수요량 변화, 관망상태 평가, 시간별 변화패턴 정보를 생성하고, 관망해석 기초파일을 기초로 유량/압력을 분석하거나 관망해석 기초파일에 누수 발생량 정보를 입력받아 유량/압력을 분석하여 결과정보를 저장하고, 상기 결과정보를 기초로 수요량 변화, 관망상태 평가, 시간별 변화패턴 정보를 생성하며, 관망해석 기초파일, 시간별 배수지 수위, 수요패턴을 기초로 급수구역 시간별 수질거동 정보를 분석하여 절점별 오염물질 도달시간 정보, 오염물질 경로추적 정보를 생성하고, 관망해석 기초파일을 기초로 유량/압력을 분석하거나 관망해석 기초파일에 용수공급 설비조작 정보를 입력받아 유량/압력을 분석하여 결과정보를 저장하고, 상기 결과정보를 기초로 수요량 변화, 관망상태 평가, 시간별 변화패턴 정보를 생성하며, 관망해석 기초파일, 연계 서버로부터 제공된 연계 데이터를 기초로 유량/압력/수질 정보를 분석하여 단수상황 정보를 생성할 수 있다.The model building module analyzes the flow rate / pressure based on the pipe network analysis basis file or inputs new demand increase amount information to the pipe network analysis basis file, analyzes the flow rate / pressure, stores the result information, , The network state evaluation, the time varying pattern information, analyzing the flow rate / pressure based on the pipe network analysis basis file, or analyzing the flow rate / pressure by receiving the leakage amount information in the pipe network analysis basis file, Based on the result information, the demand change, the pipe network condition evaluation, and the time change pattern information are generated, and the water quality behavior information by the water supply zone time is analyzed based on the pipe network analysis file, the hourly water tank level and the demand pattern, , Generates pollutant path trace information, analyzes the flow / pressure based on the pipe network analysis basis file, A flow rate / pressure analyzing unit for receiving the water supply equipment operation information from the water supply equipment operation information storage unit, storing the result information, generating a demand amount change, a pipe network condition evaluation, and time varying pattern information based on the result information, Pressure / water quality information on the basis of the linkage data provided from the flow rate / pressure / water quality information.

상기 모델 구축모듈은 관망해석 기초파일을 기초로 수질을 분석하거나 관망해석 기초파일에 배수지 및 절점 재염소 투입 정보를 입력받아 수질을 분석하여 상기 분석한 결과정보를 저장하고, 상기 결과정보를 기초로 잔류염소 변화, 관망 내 잔류염소 평가, 시간별 변화패턴 정보를 생성하고, 각 블록의 관망해석 기초파일을 병합하여, 병합된 관망해석 기초파일을 기초로 관로 연결 및 밸브 설치 정보를 생성 및 저장한 후 수계전환을 수행하여 유량/압력/수질 정보를 생성하며, 상기 모델 보정 알고리즘은 상기 관망 관리시스템으로부터 제공된 각 관로 블록의 압력 및 유량 정보와 상기 관망해석결과 생성된 각 관로 블록의 압력 및 유량 정보의 오차를 비교하여 조도계수를 보정하고, 상기 관망 관리시스템으로부터 제공된 각 관로 블록의 수질 정보와 상기 관망해석결과 생성된 각 관로 블록의 수질 정보의 오차를 비교하여 감소계수를 보정할 수 있다.The model building module analyzes the water quality based on the pipe network analysis basis file, or inputs the reservoir and the node rechlorination input information into the pipe network analysis basis file, analyzes the water quality, stores the analyzed result information, Residual chlorine change, Residual chlorine evaluation in the network, Time varying pattern information is generated, pipe network analysis file of each block is merged, pipe connection and valve installation information is generated and stored based on the merged pipe network analysis basis file And the model correction algorithm includes a step of generating a flow rate / pressure / water quality information based on the pressure and flow rate information of each channel block provided from the network management system and the pressure and flow rate information of each channel block generated as a result of the pipe network analysis Correcting the roughness coefficient by comparing the errors and correcting the water quality information of each channel block provided from the network management system The reduction coefficient can be corrected by comparing the error of the water quality information of each channel block generated as a result of the pipe network analysis.

본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템은 비상 대응성 향상을 통하여 사고범위 최소화, 적수/단수 등의 영향파악, 피해 예상범위 파악을 가능하게 할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the water pipe management management system can improve the emergency response, minimize the scope of the accident, identify the influence of the enemy / the number of persons, and estimate the damage range.

또한, 본 발명의 일 실시예는 유지관리성 향상을 통하여 문제발생을 사전에 예방하고, 관망 운영 적정성 검증하여 취약지점을 집중관리할 수 있다.In addition, an embodiment of the present invention can prevent problems from occurring in advance by improving maintenance management, and can centrally manage vulnerable points by verifying suitability of network operation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 운영관리 서버를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템의 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템의 전체 데이터 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템의 관망해석 기초파일을 생성과정을 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 7b는 도 2의 모델 구축모듈을 통한 운영상태 모의과정을 나타내는 도면이다.
도 8a 내지 도 9b는 도 2의 모델 구축모듈을 통한 비상상황 모의과정을 나타내는 도면이다.
도 10a 내지 도 10b는 도 2의 모델 구축모듈을 통한 수질모의 항목 다양화 및 재염소 모의 과정을 나타내는 도면이다.
도 11a 내지 도 11b는 도 2의 모델 구축모듈을 통한 수계전환 모의 및 리포팅 과정을 나타내는 도면이다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템을 통한 업무활용 과정을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템을 통한 검증 과정을 나타내는 도면이다.
1 is a view showing a water network operation management system through a pipe network analysis according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram schematically showing the operation management server of FIG. 1; FIG.
3 is a view illustrating a process of a water network operation management system through a pipe network analysis according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing an entire data flow of a water network operation management system through a pipe network analysis according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a process of generating a pipe network analysis basic file of a water network operation management system through a pipe network analysis according to an embodiment of the present invention.
6A and 7B are diagrams illustrating an operation state simulation process through the model building module of FIG.
8A to 9B are views showing an emergency situation simulation process through the model building module of FIG.
FIGS. 10A and 10B are diagrams showing a water quality simulation item diversification and a re-chlorine simulation process by the model building module of FIG.
FIGS. 11A and 11B are diagrams illustrating a simulation process of a water-based conversion through the model building module of FIG. 2 and a reporting process.
12A to 12C are diagrams illustrating a process of utilizing a business through a water network management management system through a pipe network analysis according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart illustrating a verification process of a water network management management system through a pipe network analysis according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The terms used in this specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When an element is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements as well, without departing from the spirit or scope of the present invention. Also, the terms "part," " module, "and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software .

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

일반적으로, 기존의 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템은 관망 유지관리를 위한 운영상태의 적정성 여부를 검증하기 어렵고, 누수 등의 비상상황시 주변 수용가의 영향정도를 예측하기 어려우며, 상수관로가 압력관으로 관로사고의 위험을 내재하고 있으나, 사전파악이 어렵다는 문제점이 있었다.In general, it is difficult to verify the adequacy of the operation status for maintenance of the network, and it is difficult to predict the influence of the surrounding customers in case of emergency such as leakage, , There is a risk that it is difficult to know in advance.

이에, 본 발명에서는 상수관망 최적운영을 위한 운영모의(관망해석) 시스템 도입으로 급수구역별 관망해석을 통한 취약지점 관리를 통해 관망 유지관리를 위한 시설투자의 우선순위 의사결정 지원하고, 비상상황 모의를 통한 피해 예상범위와 영향정도를 예측하여 사고에 대해 최적 대응을 수행하며, 고압력 또는 불출수 모의를 통한 사고예방 및 안정급수 체계를 확립할 수 있게 된다. Accordingly, in the present invention, the operation simulation (pipe network analysis) system for the optimal operation of the water pipe network is introduced, and the priority decision of the facility investment for maintenance of the pipe network is supported through the weak point management through the pipe network analysis by the water supply zone, , And the accident prevention and stabilization series system can be established by simulating high pressure or hot water.

즉, 본 발명에서는 단수상황, 소화전 개방, 취/송수계통, 정체수, 고압력, 유량/압력/수질, 불출수 모의를 통하여 문제발생 예상지역의 집중관리로 사전사고예방, 사고시 과학적, 체계적 대응으로 피해범위 최소화를 최소화하여 비상 대응성 향상과, 유지 관리성 향상이라는 효과를 제공할 수 있게 된다.That is, in the present invention, it is possible to prevent accidents due to intensive management of problem areas by simulating a single situation, a hydrant opening, a water / water system, stagnation water, high pressure, flow / pressure / water quality, The minimization of the damage range can be minimized, and the effect of improving emergency response and maintenance can be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 운영관리 서버를 개략적으로 나타내는 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템의 프로세스를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템의 전체 데이터 흐름을 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템의 관망해석 기초파일을 생성과정을 나타내는 도면이고, 도 6a 내지 도 7b는 도 2의 모델 구축모듈을 통한 운영상태 모의과정을 나타내는 도면이며, 도 8a 내지 도 9b는 도 2의 모델 구축모듈을 통한 비상상황 모의과정을 나타내는 도면이고, 도 10a 내지 도 10b는 도 2의 모델 구축모듈을 통한 수질모의 항목 다양화 및 재염소 모의 과정을 나타내는 도면이며, 도 11a 내지 도 11b는 도 2의 모델 구축모듈을 통한 수계전환 모의 및 리포팅 과정을 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a view showing a water network management management system through a pipe network analysis according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram schematically showing an operation management server of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a view showing the entire data flow of a water network management management system through a pipe network analysis according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 6A and 7B are diagrams illustrating a process of generating a network analysis basic file of a water network operation management system through a pipe network analysis according to an embodiment of the present invention. FIGS. 8A to 9B are diagrams showing an emergency situation simulation process through the model building module of FIG. 2, and FIGS. 10A to 10B are diagrams showing an emergency situation simulation process of FIG. A diagram showing the water and re-simulated item diversification chlorine simulation process module with a view also is Figure 11a to Figure 11b showing a water-based conversion process simulation and reporting through the model building module of Fig.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템은 운영모의(관망해석) 시스템 도입으로 운영관리 서버(100)를 통하여 비상시 사고범위 예측 및 최소화하기 위한 시스템이고, 이때, 운영관리 서버(100)는 자료 수집모듈(110), 모델 구축모듈(120), 관망 해석모듈(130), 모델 보정모듈(140) 및 제어모듈(150)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 4, a water network operation management system through a pipe network analysis according to an embodiment of the present invention includes an operation simulation (pipe network analysis) system, and predicts and minimizes an accident range through an operation management server 100 The operation management server 100 includes a data collection module 110, a model construction module 120, a pipe network analysis module 130, a model correction module 140, and a control module 150 .

이때, 상기 제어모듈(150)은 관망 해석 및 모의 결과를 바탕으로 수용가로 용수공급 및 사고대응을 위한 장치이다.At this time, the control module 150 is a device for supplying water to the customer and responding to the accident based on the pipe network analysis and simulation results.

이러한 운영관리 서버(100)는 제어 모듈(150)을 통하여 자료 수집모듈(110), 모델 구축모듈(120), 관망 해석모듈(130) 및 모델 보정모듈(140)의 동작을 제어하여, 수용가 용수공급상태 모의, 수질상태 모의, 정체수 모의, 고압력/불출수 모의, 수용가 검침량 수집 등의 기능을 수행하는 운영 소프트웨어와, 기초파일 관리와 다양한 모의를 수행하는 운영 모의 OS의 각각의 기능을 수행할 수 있다.The operation management server 100 controls operations of the data collection module 110, the model building module 120, the pipe network analysis module 130 and the model correction module 140 through the control module 150, It performs the functions of the operating software that performs functions such as supply state simulation, water quality state simulation, stagnation number simulation, high pressure / dispatch simulation, and customer meter collection, basic file management and operation simulation OS performing various simulation can do.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템은 자료 수집모듈(110), 모델 구축모듈(120), 관망 해석모듈(130) 및 모델 보정모듈(140)의 입출력 데이터와, 연계 서버(300)로부터의 연계 데이터를 저장하는 데이터베이스(200)가 더 구비될 수 있다.In the meantime, the waterworks network management system through the pipe network analysis according to an embodiment of the present invention includes input / output data of the data collection module 110, the model building module 120, the pipe network analysis module 130 and the model correction module 140 And a database 200 for storing linked data from the link server 300. [

이러한 데이터베이스(200)는 감시제어시스템, 수용가관리 시스템, 수요예측 시스템, 생산계획 시스템, 지리정보시스템(GIS) 간의 연계관리뿐 만 아니라, 단위관리, 해석 설정관리, 계수관리, 곡선관리, 패턴관리 등과 같은 기본관리, 기초파일 생성, 기초파일 편집 등의 기초파일 관리 기능을 구비할 수 있다.Such a database 200 can be used not only for linkage management between a monitoring control system, a customer management system, a demand forecasting system, a production planning system, and a geographic information system (GIS), but also a unit management, an analysis setting management, , Basic file management functions such as basic management, basic file creation, basic file editing, and the like can be provided.

아울러, 상기 상수관망 운영관리시스템은 웹 서버로 구현되고, 외부의 사용자 단말이 웹 서버에 유무선 통신망으로 접속하여 관망 해석 결과 정보를 열람 가능하도록 통신 인터페이스(160)를 더 구비할 수 있다.In addition, the waterworks network management system may be implemented as a web server, and the communication interface 160 may further include an external user terminal connected to the web server through a wired / wireless communication network so that pipe network analysis result information can be browsed.

상기 연계 서버(300)는 각 관로 블록의 배수지 운영 수위와 배수지 운영 수질 정보를 제공하는 감시제어시스템 서버와, 수용가 정보와 해당 수용가의 월별 수도 검침량 정보를 제공하는 수용가관리시스템 서버와, 각 관로 블록의 압력, 유량 및 수질 정보를 제공하는 관망관리시스템 서버와, 제수변, 배수지, 상수관로, 가압장, 정수장 및 취수장의 시설물 정보를 제공하는 상수도시설물관리시스템 서버와, 배수지의 시간패턴 및 배수지 일일 예측량 정보를 제공하는 수요예측시스템 서버와, 정수장 일일 계획량과 도/송수 시간 패턴 정보를 제공하는 생산계획시스템 서버를 포함할 수 있다.The connection server 300 includes a supervisory control system server for providing reservoir operation water level and reservoir operation water quality information of each channel block, a customer management system server for providing customer information and monthly water rate information of the customer, A network management system server for providing pressure, flow, and water quality information of the block, a waterworks facility management system server for providing facilities information of a wastewater, a reservoir, a water pipe, a pumping station, a water purification plant and a water intake station, a time pattern of a reservoir, A demand forecasting system server for providing information, and a production planning system server for providing a water plant daily planning amount and road / water supply time pattern information.

상기 자료 수집모듈(110)은 GIS(Geographic Information System) 서버에서 제공하는 상수도관망도를 기반으로 하여 관로의 블록을 설정하고, 이러한 상수도 관망도와, 연계 서버(300)에서 제공하는 수도요금, 유량, 배수지의 수위 및 수질 정보를 기반으로 관망해석의 기초파일을 생성한다.The data collection module 110 sets a block of a pipeline based on a water supply pipe network provided by a GIS (Geographic Information System) server, and transmits the water supply pipe network, the water rate, the flow rate, Based on the water level and water quality information of the pipe network.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템의 관망해석 기초파일을 생성과정을 설명하자면, GIS상수도 시설물관리시스템 DB→데이터 추출(좌표, 시설종류 등)→절점/관로 생성, 펌프/밸브 생성→고도 입력(a) 과정과, 수용가 관리시스템 DB→절별 계량기 맵핑→절점 수요량 배분(b) 과정과, 관망감시 DB→배수지 유출유량 추출→유출패턴 분석→급수구역 수요패턴생성(c) 과정을 거치게 되고, 결과적으로 (a), (b), (c)를 기반으로 모델 생성→(계수 등록, 펌프/밸브 곡선 등록)모델 보정→모델링 완료 과정을 거치게 된다.As shown in FIG. 5, a process of generating a pipe network analysis file of a water network management management system through a pipe network analysis according to an embodiment of the present invention will be described. The GIS waterworks facility management system DB → data extraction (A) process, and the customer management system database (DB), the mapping of metering by division, the distribution of demand demand (b), and the network monitoring DB → the extraction of the drainage spout flow → the spill (A), (b), and (c) → Model registration → Pump / valve curve registration → Model calibration → Modeling completion .

한편, 관망해석 대상은 취송수계통과 급배수 계통으로 구분하여 구축되고, 구축 모델의 변경 전후 비교 및 상세 보고서 생성을 통한 모델관리를 수행하게 된다. On the other hand, the object of the pipe network analysis is constructed by dividing into the water supply system passing and draining system, and the model management is performed by comparing before and after the change of the construction model and generating detailed report.

상기 모델 구축모듈(120)은 관망해석의 기초파일을 기초로, 수용가의 용수공급, 정체수, 고압력 및 불출수, 수질변화를 포함하는 운영상태 정보와, 누수발생상황, 관세척, 단수, 수용가 용수공급을 포함하는 상황별 사고상황 정보를 생성한다.Based on the basis file of the pipe network analysis, the model building module 120 analyzes the operation state information including the water supply of the customer, the number of stagnation, the high pressure and the discharge number, the water quality change, the leakage occurrence situation, And generates situation-specific accident situation information including water supply.

이하에서는, 상기 운영상태 정보의 생성과정을 운영상태 모의라 칭하고, 상황별 사고상황 정보 생성 과정을 비상상황 모의라 칭하기로 한다.Hereinafter, the process of generating the operation state information will be referred to as an operation state simulation, and the process of generating the accident state information according to a situation will be referred to as an emergency situation simulation.

우선, 상기 운영상태 모의는 수용가 용수공급상태 모의(수용가 사용량을 절점별로 할당, 시간별 공급유량 변화 및 압력변화 산정), 신규 수요예측 모의(신규 수요증가 요인을 입력, 수요량 변화와 유량, 유속, 압력 데이터 모의), 위기 예측 모의(펌프, 밸브의 운영조건 변화시 최대/최소 유속 모의, 고압력 초과 및 저압력 미만 발생비율을 등급별로 설정하여 모의) 과정을 포함한다.First, the operation state simulation is based on simulation of the water supply state of the water supply (allocation of the usage amount of water by nodes, change of supply flow rate and pressure change by hour), simulation of new demand prediction (input of new demand increase factor, Data simulations), crisis prediction simulation (simulating the maximum / minimum flow rate simulation when the operating conditions of the pump and the valve are changed, and the rate of occurrence under the high pressure and under the low pressure).

이러한 운영상태 모의를 통하여 배수지에서 수용가에 이르는 공급계통에서 수용가의 용수사용 경향과 용수 공급설비의 운영조건에 따른 관망상태 분석하여 경제적, 안정적 관망 운영체계를 구축할 수 있게 된다.Through this operation state simulation, it is possible to construct an economical and stable network operation system by analyzing the pipe network condition according to the usage trend of the customer and the operation condition of the water supply facility in the supply system from the reservoir to the customer.

상기 비상상황 모의는 누수발생상황모의(수압 및 관망상태를 기반으로 한 수요패턴에 의한 누수모의), 단수 모의(관로사고로 인한 제수밸브 상태 조작에 따른 단수 영향 수용가 모의), 관세척 모의(정체수 및 수질오염이 발생한 지점의 수질개선을 위한 플러싱 모의), 우회경로 모의(단수, 관 파손 등 비상시 최적 우회관로 모의), 수질오염 거동모의(오염발생상황을 가정하고 시간에 따른 농도변화 추적), 용수 공급시설 상황모의(용수공급설비 작동 중단에 의한 압력저하 및 제로압력 발생시 관망 내 거동 모의, 화재 등과 같은 사고시 야기되는 압력저하 및 인근지역 관망거동 모의) 과정을 포함한다.The simulation of the emergency situation includes simulating the occurrence of leaks (leakage simulation based on the demand pattern based on the hydraulic pressure and the state of the pipe network), simulation of a single step (Simulation of flushing for improvement of water quality at the point where water and water pollution occurred), bypass route simulation (simulating as an optimum water pipe in case of emergency such as single water and pipe breakage), simulating water pollution behavior (assuming pollution occurrence situation, ), Simulation of water supply facility situation (Simulation of pressure drop due to shutdown of water supply facility and simulating behavior in pipe network at zero pressure generation, simulating accidental pressure drop such as fire, and simulation of nearby pipe network behavior).

이러한 비상상황 모의는 상수관로의 파손, 동파, 누수, 단수 등의 사고발생시 신속하고 정확한 대응을 위해 관망의 상태와 피해예상규모를 예측함으로써, 과학적 데이터에 기반한 신속하고 정확한 사고대응 체계를 구축할 수 있게 된다.This emergency situation simulator can build a quick and accurate accident response system based on scientific data by predicting the state of the network and the magnitude of damages to promptly and precisely respond to accidents such as damages, wakes, leaks, .

상기 모델 구축모듈(120)은 각 관로를 취/송수계통과 급/배수 계통으로 구분한 다음, 상수도시설물관리시스템 서버로부터 제공된 시설물 좌표 및 종류 정보를 기초로 절점 및 관로 정보와 펌프 및 밸브 정보를 생성하고, 사용자에 의하여 입력된 해당 시설물의 고도 정보와, 수용가관리시스템 서버로부터 제공된 정보를 기초로 절별 계량기를 매핑한 매핑된 결과를 기초로 절점 수요량을 배분하며, 상기 배분된 절점 수요량과, 감시제어시스템 서버로부터 제공된 정보중 배수지 유출유량정보를 추출하여 유출패턴을 분석한 결과를 기초로 급수구역 수요패턴 정보를 생성할 수 있다.The model building module 120 divides each pipeline into an intake / water supply system and a water supply / drainage system, and then, based on facility coordinates and type information provided from the waterworks facility management system server, And distributes the demanded amount of nodes based on the mapped result obtained by mapping the metering meter based on the altitude information of the facility inputted by the user and the information provided from the customer management system server, It is possible to generate the water supply zone demand pattern information based on the result of analyzing the outflow pattern by extracting the outflow amount information of the drainage out of the information provided from the control system server.

상기 모델 구축모듈(120)은 초기 배수지 수위 정보와 수요량 시간패턴 정보를 이용하여 해당 블록의 유량 및 압력 상태를 분석하여 수용가 용수공급 정보를 생성하고, 수용가 용수공급 정보를 유속 및 압력을 기준으로 분석하여 정체수 정보 및 고압력/불출수 정보를 생성하며, 초기 배수지 수위 및 초기 배수지 수질에 기초한 감소계수 및 수요량 시간패턴 정보를 분석하여 수질변화 정보를 생성할 수 있다.The model building module 120 analyzes the flow rate and pressure state of the corresponding block using the initial water level information and the demand time pattern information to generate the water supply water supply information and analyzes the water supply water supply information based on the flow rate and the pressure And generates the water quality change information by analyzing the reduction coefficient and the demand time pattern information based on the initial water level and the initial water level of the reservoir.

상기 모델 구축모듈(120)은 누수관 정보와 누수량 산정 정보를 이용하여 주변 수용가의 누수 상태를 분석하여 누수발생상황 정보를 생성하고, 퇴수변 정보와 퇴수량 산정 정보를 이용하여 주변 수용가의 퇴수 상태를 분석하여 관세척 정보를 생성하며, 사고관로정보와 주변 차단밸브 목록정보를 이용하여 차단밸브를 선정한 후 단수수용가 및 관망상태를 분석하여 단수 정보를 생성하고, 누수발생상황 정보, 관세척 정보, 단수 정보를 유속, 압력 및 수질 기준으로 최적우회관로를 분석하여 수용가 용수공급 정보를 생성할 수 있다.The model building module 120 generates leakage occurrence status information by analyzing the leakage state of nearby customers by using the leakage water pipe information and the leakage water amount estimation information, , And generates the pipe information by using the information of the accident and the information of the surrounding shutoff valve. Then, the shutoff valve is selected, and the information of the number of persons and the pipe network is analyzed to generate the number information. It is possible to generate the water supply information by analyzing the singular information by the optimal bypass channel based on flow velocity, pressure and water quality standards.

또한, 상기 모델 구축모듈(120)은 모델 보정모듈(140)에 의하여 보정된 파라미터값을 후속 모델 보정시의 기존 파라미터값으로 사용하여 연속 모델링을 수행할 수 있다.In addition, the model building module 120 may perform continuous modeling using the parameter values corrected by the model correction module 140 as existing parameter values in the subsequent model correction.

도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 모델 구축모듈(120)은 수요예측 및 생산계획에 의한 시설 운영시 상수관망 상태모의를 위하여, 해당 블록의 관로가 배/급수 계통인 경우, 생산 계획시스템 서버로부터 배수지 시간별 수위 계획 정보를 제공받고, 수요 예측시스템 서버로부터 배수지 시간별 수요예측량 정보와 배수지 일일 수요 예측량 정보를 제공받으며, 배수지 시간별 수위 계획 정보와 배수지 시간별 수요예측량 정보를 이용하여 패턴 정보를 생성하고, 배수지 일일 수요 예측량 정보를 이용하여 절점별 수요량 배분정보를 생성하여 관망 해석모듈(130)로 제공한다.As shown in FIG. 6A, in order to simulate the state of the water pipe network during the operation of the facility by the demand forecasting and the production planning, the model building module 120 may be configured such that, when the channel of the corresponding block is a ship / water supply system, The demand forecasting system information is provided from the demand forecasting system server to the demand forecast amount information of the reservoir hour and the daily demand forecast information of the reservoir from the demand forecast system server and the pattern information is generated by using the water level planning information by the time point of the reservoir and the demand forecast amount information by the reservoir time, Generates demand distribution information for each node using the daily demand forecast information, and provides the information to the network analysis module 130.

이때, 관망 해석모듈(130)은 패턴 정보와 절점별 수요량 배분정보를 이용하여 급수구역 유량/압력을 분석하여 고압력/불출수 지점예측 정보, 정체수 발생지점 예측 정보, 잔류염소 저농도 지점 예측 정보를 생성할 수 있다.At this time, the pipe network analyzing module 130 analyzes the water supply area flow rate / pressure using the pattern information and the demand distribution information by the nodes to predict the high pressure / dispensation point prediction information, the congestion water generation point prediction information, and the residual chlorine low concentration point prediction information Can be generated.

도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 모델 구축모듈(120)은 해당 블록의 관로가 도/송수 계통인 경우, 생산 계획시스템 서버로부터 시간별 취수계획량 정보를 제공받은 후 수요패턴정보를 입력받고, 일일 취수계획량 정보를 제공받아 절점 수요량으로 배분하여 관망 해석모듈(130)로 제공한다.As shown in FIG. 6B, when the channel of the corresponding block is a road / water system, the model building module 120 receives the demand plan information from the production planning system server and receives demand pattern information, And supplies the plan quantities to the pipe network analysis module 130. [

이때, 상기 관망 해석모듈(130)은 수요패턴 정보와 절점별 수요량 배분정보를 이용하여 도/송수 계통의 유량/압력을 분석할 수 있다.At this time, the pipe network analysis module 130 can analyze the flow rate / pressure of the road / water supply system using the demand pattern information and the demand distribution information by nodes.

도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 모델 구축모듈(120)은 관망해석 기초파일, 시간별 배수지 수위 정보, 수요 패턴정보를 기초로 급수구역 시간별 유량/압력 정보를 유속, 압력 및 수질을 기준으로 분석하여 정체관로, 고압력 및 불출수, 잔류염소 저농도지점 정보를 생성할 수 있다. 이러한 수용가 용수공급모의를 통하여, 도송수 및 배급수관의 운영상태 모의, 수압, 유속 취약지점 예측, 고압력 지점 예측, 잔류염소 소저농도 지점 예측, 관망관리의 적정성 및 투자우선순위 의사결정 지원, 경제적 효율적 상수관망 관리체계 구축이 가능하게 할 수 있다.As shown in FIG. 7A, the model building module 120 analyzes the flow rate / pressure information for each water supply zone time based on the flow velocity, the pressure, and the water quality based on the network analysis basis file, the time-based water level information, and the demand pattern information High pressure and high water pressure, low chlorine concentration point information can be generated. Simulation of the operating conditions of water supply and drainage, prediction of water pressure, flow velocity weak point prediction, prediction of high pressure point, prediction of residual chlorine low concentration point, support of waterway management and investment priority decision support, economic efficiency It is possible to construct a water network management system.

도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 모델 구축모듈(120)은 관망해석 기초파일을 기초로 유량/압력을 분석하거나 관망해석 기초파일에 신규 수요증가량 정보를 입력받아 유량/압력을 분석하여 결과정보를 저장하고, 결과정보를 기초로 수요량 변화, 관망상태 평가, 시간별 변화패턴 정보를 생성할 수 있다. 이러한 신규수요예측 및 적정관로 분석을 통하여, 대규모 주거단지 조성 및 국제대회 유치에 따른 수요증가에 대한 관망상태 모의, 신규 수요량 증가로 인한 주변 수용가의 영향 정도 파악(정체수 예상구간, 수질저하예상구간, 적수발생 예상구간, 저수압 예상구간)이 가능하게 할 수 있다.7B, the model building module 120 analyzes the flow rate / pressure based on the pipe network analysis basis file or receives the new demand increase amount information in the pipe network analysis basis file, analyzes the flow rate / pressure, Based on the result information, the demand change, the pipe network condition evaluation, and the change pattern information according to time can be generated. Through such new demand forecasting and appropriate pipeline analysis, it is possible to estimate the influence of neighboring customers due to the increase of new demand and the simulation of the state of network for the increase of demand due to the creation of large-scale residential complexes and attracting international conventions (Estimation period, , Anticipated interval of occurrence of enemy water, low water pressure expected interval).

도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 모델 구축모듈(120)은 관망해석 기초파일을 기초로 유량/압력을 분석하거나 관망해석 기초파일에 누수 발생량 정보를 입력받아 유량/압력을 분석하여 결과정보를 저장하고, 결과정보를 기초로 수요량 변화, 관망상태 평가, 시간별 변화패턴 정보를 생성할 수 있다. 이러한 누수발생모의를 통하여, 관망관리 시스템의 추정 누수발생량을 입력 또는 임의 절점에 누수발생 상황을 가정하여 누수량을 부여, 누수발생시 관망의 유속 및 수압저감 영향검토, 시나리오에 따른 관망 평가가 가능하게 할 수 있다.As shown in FIG. 8A, the model building module 120 analyzes the flow / pressure based on the pipe network analysis basis file, analyzes the flow / pressure by inputting leak amount information to the pipe network analysis basis file, and stores the result information Based on the result information, the demand amount change, the pipe network condition evaluation, and the time-dependent change pattern information can be generated. Through the simulation of leakage occurrence, it is possible to input the estimated leakage amount of the network management system or assume the leak occurrence condition at the arbitrary node, to examine the influence of the flow rate and hydraulic pressure reduction of the pipe network in case of leakage, and to evaluate the pipe network according to the scenario .

도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 모델 구축모듈(120)은 관망해석 기초파일, 시간별 배수지 수위, 수요패턴을 기초로 급수구역 시간별 수질거동 정보를 분석하여 절점별 오염물질 도달시간 정보, 오염물질 경로추적 정보를 생성할 수 있다. 이러한 수질오염 및 거동 모의를 통하여, 임의 지점 및 배수지에 대한 수질오염 발생시 오염물질 이동경로 추적, 시간에 따른 오염물질의 확산정도 파악, 절점별 도달시간 산정, 피해예상 수용가 규모 파악, 설비조작에 따른 피해정도 변화 모의가 가능하게 할 수 있다.As shown in FIG. 8B, the model building module 120 analyzes the water quality behavior information by time of the water supply zone based on the pipe network analysis basis file, the time-dependent water level of the reservoir, and the demand pattern, Tracking information can be generated. Through the simulation of water pollution and behavior, it is possible to track pollutant movement route in the event of water pollution at any point and reservoir, to grasp the extent of pollutant spread over time, to calculate the time of arrival at each node, It is possible to simulate the degree of damage.

도 9a에 도시된 바와 같이, 상기 모델 구축모듈(120)은 관망해석 기초파일을 기초로 유량/압력을 분석하거나 관망해석 기초파일에 용수공급 설비조작 정보를 입력받아 유량/압력을 분석하여 결과정보를 저장하고, 결과정보를 기초로 수요량 변화, 관망상태 평가, 시간별 변화패턴 정보를 생성할 수 있다. 이러한 용수공급 시설 및 상황모의를 통하여, 비상시 공급설비 조작에 따른 관망 내 유량/수압/수질의 영향정도 파악, 피해를 최소화할 수 있는 운영방안을 수립하기 위한 기초자료로 활용, 비상시 대처능력 고도화, 최적설비 운영방안 수립가능 효과를 제공할 수 있다.As shown in FIG. 9A, the model building module 120 analyzes the flow rate / pressure based on the pipe network analysis basis file or receives the water supply facility operation information from the pipe network analysis basis file, analyzes the flow rate / pressure, Based on the result information, the change in demand amount, the evaluation of the pipe network state, and the change pattern information over time. Through simulation of these water supply facilities and situations, it is possible to identify the influence of flow / water pressure / water quality in the network due to the operation of supply facilities in case of emergency, to utilize it as basic data to establish the operation plan to minimize the damage, It is possible to provide an effect of establishing an optimal facility operation plan.

도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 모델 구축모듈(120)은 관망해석 기초파일, 연계 서버(300)로부터 제공된 연계 데이터를 기초로 유량/압력/수질 정보를 분석하여 단수상황 정보를 생성할 수 있다. 이러한 단수상황 모의를 통하여, 임의의 사고관로를 선정하면 주변 제수밸브 목록 표출, 제수밸브 조작에 의한 단수예상 수용가 모의, 단수 수용가의 최소화 및 최적 대응방안 수립 효과를 제공할 수 있다.9B, the model building module 120 may analyze the flow rate / pressure / water quality information on the basis of the pipe network analysis basis file and the linkage data provided from the linkage server 300 to generate the singularity status information . Through this singularity simulation, it is possible to provide the effect of displaying the list of surrounding wastewater valves, minimizing the number of expected users by the operation of the wastewater valve, minimizing the number of users, and establishing the optimum countermeasure.

도 10a에 도시된 바와 같이, 상기 모델 구축모듈(120)은 관망해석 기초파일과, 연계 서버(300)로부터 제공된 연계 데이터와, 설정되는 수질항목별 계수를 기초로 수질을 분석하여 결과정보를 저장할 수 있다. 이를 통하여, 기존 관망해석 프로그램의 잔류염소 농도 모의 기능 이외에 탁도, pH, THM, 다중 유입지점 모의 가능, 관망 내 수질오염물질이 어떻게 이동하고, 변화되어 가는지를 예측, 관망 내 주요 수질항목에 대한 안전성 평가를 수행할 수 있다.As shown in FIG. 10A, the model building module 120 analyzes the quality of water based on the network analysis basis file, the linkage data provided from the link server 300, and the set water quality item coefficient, and stores the result information . In addition to the residual chlorine concentration simulation function of the existing network analysis program, it is possible to predict turbidity, pH, THM, multiple inflow point simulations, how the water pollutants in the network are moved and changed, Evaluation can be performed.

도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 모델 구축모듈(120)은 관망해석 기초파일을 기초로 수질을 분석하거나 관망해석 기초파일에 배수지 및 절점 재염소 투입 정보를 입력받아 수질을 분석하여 상기 분석한 결과정보를 저장하고, 결과정보를 기초로 잔류염소 변화, 관망 내 잔류염소 평가, 시간별 변화패턴 정보를 생성할 수 있다. 이를 통하여, 관로 전반에 걸쳐 적정 잔류염소 농도를 유지하기 위한 재염소 지점 모의, 재염소 투입으로 인한 관망 내 잔류염소 농도 거동을 파악할 수 있다.As shown in FIG. 10B, the model building module 120 analyzes water quality based on the pipe network analysis basis file, receives the reservoir and node re-chlorine input information into the pipe network analysis basis file, analyzes the water quality, Information can be stored, and the residual chlorine change, the residual chlorine evaluation in the network, and the change pattern information over time can be generated based on the result information. Through this, it is possible to grasp the residual chlorine concentration to maintain the proper residual chlorine concentration throughout the pipeline and the residual chlorine concentration behavior in the network due to the recycled chlorine input.

도 11a에 도시된 바와 같이, 상기 모델 구축모듈(120)은 각 블록의 관망해석 기초파일을 병합하여, 병합된 관망해석 기초파일을 기초로 관로 연결 및 밸브 설치 정보를 생성 및 저장한 후 수계전환을 수행하여 유량/압력/수질 정보를 생성할 수 있다.As shown in FIG. 11A, the model building module 120 merges the pipe network analysis basis files of each block, generates pipe connection and valve installation information based on the merged pipe network analysis basis file, To generate flow / pressure / water quality information.

도 11b에 도시된 바와 같이, 본 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템은 관망해석 기초파일과 연계 데이터를 이용하여 유량/압력/수질 모의과정을 거쳐 저장 및 리포팅 기능을 제공할 수 있다.As shown in FIG. 11B, the water network operation management system through the network analysis can provide the storage and reporting functions through the flow / pressure / water quality simulation process using the network analysis basis file and the linkage data.

상기 관망 해석모듈(130)은 운영상태 정보와 상황별 사고상황 정보를 관망해석 알고리즘에 적용하여, 해당 블록의 유량, 압력 및 수질 정보와, 사고 상황별 시나리오 및 결과값을 포함하는 관망 해석 정보를 생성한다.The pipe network analysis module 130 applies the operation state information and the accident information of each situation to the pipe network analysis algorithm and obtains the pipe network analysis information including the flow rate, pressure and water quality information of the corresponding block, the scenario according to the accident situation, .

상기 모델 보정모듈(140)은 관망 해석 정보를 모델 보정 알고리즘에 적용하여, 기존의 관마찰 계수 또는 잔류 염소 감소계수를 보정한다.The model correction module 140 applies the pipe network analysis information to the model correction algorithm to correct the existing pipe friction coefficient or the residual chlorine reduction coefficient.

상기 모델 보정 알고리즘은 관망 관리시스템으로부터 제공된 각 관로 블록의 압력 및 유량 정보와 관망해석결과 생성된 각 관로 블록의 압력 및 유량 정보의 오차를 비교하여 조도계수를 보정하고, 관망 관리시스템으로부터 제공된 각 관로 블록의 수질 정보와 관망해석결과 생성된 각 관로 블록의 수질 정보의 오차를 비교하여 감소계수를 보정할 수 있다.The model correction algorithm corrects the roughness coefficient by comparing the pressure and flow rate information of each channel block provided from the network management system with the errors of the pressure and flow rate information of each channel block generated as a result of the pipe network analysis, The reduction coefficient can be corrected by comparing the water quality information of the block with the error of the water quality information of each channel block generated as a result of the pipe network analysis.

도 12a 내지 도 12c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템은 관리자와 운영자와 연계되어 도 12a에서와 같은 유지 관리 업무, 도 12b에서와 같은 비상대응 업무, 도 12c에서와 같은 관망 검보정 업무에 활용될 수 있다.12A to 12C, a water pipe network operation management system through a pipe network analysis according to an embodiment of the present invention is connected to an administrator and an operator to perform maintenance work as shown in FIG. 12A, And can be utilized in the corresponding task, such as the one shown in FIG. 12C.

이때, 업무 활용시 본 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템은 실측값과 해석결과를 활용한 해석인자 보정을 수행하고, 그 결과를 바탕으로 유량 및 밸브 제어 및 사고 대응하며, 관리자, 시스템, 운영자별 업무 프로세스를 정의할 수 있게 된다.In this case, the water network operation management system through the analysis of the pipe network at the time of using the business performs the analysis factor correction using the measured value and the analysis result, and based on the result, the flow rate and the valve control and the incident response, It is possible to define different business processes.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템은 해석인자 및 기초파일 보정을 통한 정확도 높은 해석결과를 도출할 수 있게 된다.As shown in FIG. 13, the water pipe network operation management system according to one embodiment of the present invention can derive a highly accurate analysis result by analyzing analysis parameters and basic files.

이때, 본 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템은 계수보정(모델의 보정은 현장의 실측수압과 유량을 관망해석 시뮬레이션 결과값과 비교하는 과정)을 거치게 되는데, 이때 수두손실은 유량과 조도계수의 영향이 가장 크며, 잔류염소는 감소계수의 영향의 크고, 수압은 시간별 평균에서 0.5kgf/cm2 이내의 정확도를 보증할 수 있다.In this case, the water network operation management system through the pipe network analysis is subjected to the coefficient correction (the correction of the model is performed by comparing the actual water pressure and the flow rate of the field with the result of the pipe network simulation) The effect is greatest, the residual chlorine is influenced by the reduction factor, and the water pressure can guarantee an accuracy within 0.5 kgf / cm 2 in the hourly average.

또한, 본 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템은 네트워크 검보정을 거쳐, 관망해석 모델 구축시 발생할 수 있는 오류들에 대한 검토 및 수정방법을 제시함으로써 최적 모델을 구축할 수 있게 된다.In addition, the water network operation management system through this network analysis can establish an optimal model by suggesting a method of reviewing and correcting errors that may occur in the construction of the pipe network analysis model through network check correction.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템은 다양한 모의 기능 제공으로 관망 관리 업무 효율성을 제고할 수 있는 데, 이를 위하여 현재의 시뮬레이션 결과 데이터를 엔진의 다음 상태 시뮬레이션 초기 설정값으로 입력하여 연속 시뮬레이션 가능하도록 구축하여 연속 모델링을 제공하거나, 사용자의 지정에 의해 일부 관망에 대한 모델링을 지원하여 전체 모델 구축 및 조정과 별개로 원하는 범위의 모델링이 가능하도록 구축하여 부분 모델링을 제공하거나, 원격지의 다수 사용자가 각각의 모델을 네트워크 상에서 동시에 모의하도록 하는 다중 모델링 기능을 제공할 수도 있다. 이때, 본 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템은 관로 데이터, 펌프 데이터, 절점 데이터, 밸브 데이터 등의 관망 데이터(관망 해석 데이터)의 입출력을 관리할 수 있고, 이를 위하여 다양한 포맷의 인터페이스를 지원하여 관망 네트워크의 호환성을 향상시킬 수 있다.The water pipe network operation management system through the pipe network analysis according to one embodiment of the present invention can improve the efficiency of the pipe network management operation by providing various simulation functions. To this end, It is possible to construct continuous modeling by inputting as simulation initial setting value, and to provide continuous modeling or to support modeling of some network by designation by user, Or provide multiple modeling functions that allow multiple users at remote locations to simulate each model simultaneously on the network. At this time, the water network operation management system through this network analysis can manage input / output of pipe network data (pipe network analysis data) such as pipe data, pump data, node data, and valve data, and supports various formats of interfaces The compatibility of the network network can be improved.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be applied to a system for managing a water network operation management system through a pipe network analysis according to the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

100: 운영관리 서버 110: 자료 수집모듈
120: 모델 구축모듈 130: 관망 해석모듈
140: 모델 보정모듈 150: 제어 모듈
160: 통신 인터페이스 200: 데이터베이스
300: 연계 서버
100: Operation management server 110: Data collection module
120: model building module 130: pipe network analysis module
140: Model correction module 150: Control module
160: Communication interface 200: Database
300: link server

Claims (6)

GIS(Geographic Information System) 서버에서 제공하는 상수도관망도를 기반으로 하여 관로의 블록을 설정하고, 상기 상수도 관망도와, 연계 서버에서 제공하는 수도요금, 유량, 배수지의 수위 및 수질 정보를 기반으로 관망해석의 기초파일을 생성하는 자료 수집모듈;
상기 관망해석의 기초파일을 기초로, 수용가의 용수공급, 정체수, 고압력 및 불출수, 수질변화를 포함하는 운영상태 정보와, 누수발생상황, 관세척, 단수, 수용가 용수공급을 포함하는 상황별 사고상황 정보를 생성하는 모델 구축모듈;
상기 운영상태 정보와 상황별 사고상황 정보를 관망해석 알고리즘에 적용하여, 해당 블록의 유량, 압력 및 수질 정보와, 사고 상황별 시나리오 및 결과값을 포함하는 관망 해석 정보를 생성하는 관망 해석모듈;
상기 관망 해석 정보를 모델 보정 알고리즘에 적용하여, 기존의 관마찰 계수 또는 잔류 염소 감소계수를 보정하는 모델 보정모듈;
관망 해석 및 모의 결과를 바탕으로 수용가로 용수공급 및 사고대응을 위한 제어 모듈; 및
상기 자료 수집모듈, 모델 구축모듈, 관망 해석모듈 및 모델 보정모듈의 입출력 데이터와, 상기 연계 서버로부터의 연계 데이터를 저장하는 데이터베이스;를 포함하고,
상기 연계 서버는
각 관로 블록의 배수지 운영 수위와 배수지 운영 수질 정보를 제공하고 모니터링 및 제어하는 감시제어시스템 서버;
수용가 정보와 해당 수용가의 월별 수도 검침량 정보를 제공하는 수용가관리시스템 서버;
각 관로 블록의 압력, 유량 및 수질 정보를 제공하는 관망관리시스템 서버;
제수변, 배수지, 상수관로, 가압장, 정수장 및 취수장의 시설물 정보를 제공하는 상수도시설물관리시스템 서버;
배수지의 시간패턴 및 배수지 일일 예측량 정보를 제공하는 수요예측시스템 서버; 및
정수장 일일 계획량과 도/송수 시간 패턴 정보를 제공하는 생산계획시스템 서버를 포함하며,
상기 모델 구축모듈은 각 관로를 취/송수계통과 급/배수 계통으로 구분한 다음, 상기 상수도시설물관리시스템 서버로부터 제공된 시설물 좌표 및 종류 정보를 기초로 절점 및 관로 정보와 펌프 및 밸브 정보를 생성하고, 사용자에 의하여 입력된 해당 시설물의 고도 정보와, 상기 수용가관리시스템 서버로부터 제공된 정보를 기초로 절별 계량기를 매핑한 매핑된 결과를 기초로 절점 수요량을 배분하며, 상기 배분된 절점 수요량과, 상기 감시제어시스템 서버로부터 제공된 정보중 배수지 유출유량정보를 추출하여 유출패턴을 분석한 결과를 기초로 급수구역 수요패턴 정보를 생성하고,
초기 배수지 수위 정보와 수요량 시간패턴 정보를 이용하여 해당 블록의 유량 및 압력 상태를 분석하여 수용가 용수공급 정보를 생성하고, 상기 수용가 용수공급 정보를 유속 및 압력을 기준으로 분석하여 정체수 정보 및 고압력/불출수 정보를 생성하며, 초기 배수지 수위 및 초기 배수지 수질에 기초한 감소계수 및 수요량 시간패턴 정보를 분석하여 수질변화 정보를 생성하며,
누수관 정보와 누수량 산정 정보를 이용하여 주변 수용가의 누수 상태를 분석하여 누수발생상황 정보를 생성하고, 퇴수변 정보와 퇴수량 산정 정보를 이용하여 주변 수용가의 퇴수 상태를 분석하여 관세척 정보를 생성하며, 사고관로정보와 주변 차단밸브 목록정보를 이용하여 차단밸브를 선정한 후 단수수용가 및 관망상태를 분석하여 단수 정보를 생성하고, 상기 누수발생상황 정보, 관세척 정보, 단수 정보를 유속, 압력 및 수질 기준으로 최적우회관로를 분석하여 수용가 용수공급 정보를 생성하며,
상기 모델 보정모듈에 의하여 보정된 파라미터값을 후속 모델 보정시의 기존 파라미터값으로 사용하여 연속 모델링을 수행하는 것을 특징으로 하는 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템.
Based on the waterworks pipe network provided by the GIS (Geographic Information System) server, blocks of the pipeline are set, and the pipe network analysis is performed based on the waterworks pipe network and the water rate, flow rate, A data collection module for generating a basis file;
Based on the basis file of the pipe network analysis, operational status information including the supply of water, stagnation water, high pressure and discharge water, water quality change of the customer, and situation information including leakage occurrence situation, pipe washing, A model building module for generating accident situation information;
A pipe network analysis module that applies the operation state information and the accident information of each situation to the pipe network analysis algorithm to generate pipe network analysis information including flow rate, pressure and water quality information of the corresponding block, scenarios according to accident situations, and result values;
A model correction module for applying the pipe network analysis information to a model correction algorithm to correct an existing pipe friction coefficient or a residual chlorine reduction coefficient;
Control module for water supply and accident response to customer based on pipe network analysis and simulation result; And
And a database for storing input / output data of the data collection module, the model construction module, the pipe network analysis module and the model correction module, and the linkage data from the linkage server,
The link server
A supervisory control system server for monitoring and controlling the operation level of the reservoir operation and water quality of the reservoir for each channel block;
A customer management system server for providing customer information and monthly water meter information of the customer;
A network management system server for providing pressure, flow rate, and water quality information of each channel block;
A water supply facility management system server that provides facility information of a wastewater, a reservoir, a water pipe, a pumping station, a water purification plant, and a water intake system;
A demand forecasting system server for providing a time pattern of a reservoir and information on a daily forecast amount of a reservoir; And
And a production planning system server for providing the water treatment plant daily planning amount and the water / water sending time pattern information,
The model building module divides each pipeline into an intake / drainage system and a drainage / drainage system, and then generates joint and pipeline information, pump and valve information based on facility coordinates and type information provided from the waterworks facility management system server A node demand amount is distributed based on a mapped result obtained by mapping the division meter based on altitude information of the facility inputted by the user and information provided from the customer management system server, Extracting drainage outflow rate information from information provided from the control system server, generating watering zone demand pattern information based on the analysis result of the outflow pattern,
The water supply water supply information is analyzed by analyzing the flow rate and the pressure state of the corresponding block using the initial water level information of the reservoir and the demand time pattern information to analyze the water supply water supply information based on the flow velocity and the pressure, And generates water quality change information by analyzing the reduction coefficient and the demand time pattern information based on the initial water level of the reservoir and the initial water quality of the reservoir,
Leakage status information is generated by analyzing the leaking state of surrounding residents using leaking pipe information and leaking amount estimation information, and analysis of the withdrawing state of surrounding residents is performed using the retention water information and sedimentation amount estimation information to generate tube washing information And the information on the occurrence of leak, the information on the occurrence of the leak, the information on the pipe washing, and the information on the number of pieces of the flow, the pressure, and the pressure, Analyzing the optimal bypass channel based on water quality,
Wherein the continuous modeling is performed by using the parameter value corrected by the model correction module as an existing parameter value at the time of the subsequent model correction.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 모델 구축모듈은 해당 블록의 관로가 배/급수 계통인 경우, 상기 생산 계획시스템 서버로부터 배수지 시간별 수위 계획 정보를 제공받고, 상기 수요 예측시스템 서버로부터 배수지 시간별 수요예측량 정보와 배수지 일일 수요 예측량 정보를 제공받으며, 상기 배수지 시간별 수위 계획 정보와 배수지 시간별 수요예측량 정보를 이용하여 패턴 정보를 생성하고, 상기 배수지 일일 수요 예측량 정보를 이용하여 절점별 수요량 배분정보를 생성하여 상기 관망 해석모듈로 제공하고,
상기 관망 해석모듈은 상기 패턴 정보와 절점별 수요량 배분정보를 이용하여 급수구역 유량/압력을 분석하여 고압력/불출수 지점예측 정보, 정체수 발생지점 예측 정보, 잔류염소 저농도 지점 예측 정보를 생성하며,
상기 모델 구축모듈은 해당 블록의 관로가 도/송수 계통인 경우, 상기 생산 계획시스템 서버로부터 시간별 취수계획량 정보를 제공받은 후 수요패턴정보를 입력받고, 일일 취수계획량 정보를 제공받아 절점 수요량으로 배분하여 상기 관망 해석모듈로 제공하고,
상기 관망 해석모듈은 상기 수요패턴 정보와 절점별 수요량 배분정보를 이용하여 도/송수 계통의 유량/압력을 분석하는 것을 특징으로 하는 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the model building module receives the water level planning information for each reservoir time from the production planning system server when the pipeline of the corresponding block is a ship / water supply system, receives the demand forecast amount information for the reservoir hour and the demand forecast amount information for the reservoir daily from the demand forecast system server, Generating pattern information by using the water level planning information for each reservoir hour and the demand forecast amount information for each reservoir hour, generating demand distribution information for each node by using the distribution daily demand forecast amount information, and providing it to the pipe network analysis module,
The pipe network analyzing module analyzes the water supply area flow rate / pressure using the pattern information and the demand distribution information by the node to generate the high pressure / dispensation point prediction information, the congestion water generation point prediction information, and the residual chlorine low concentration point prediction information,
When the pipeline of the corresponding block is a road / water supply system, the model building module receives the hourly intake planning amount information from the production planning system server, receives the demand pattern information, receives the daily intake planning amount information, The network analysis module,
Wherein the pipe network analyzing module analyzes the flow rate / pressure of the road / water supply system using the demand pattern information and the demand distribution information by the node.
제1항에 있어서,
상기 모델 구축모듈은 관망해석 기초파일을 기초로 유량/압력을 분석하거나 관망해석 기초파일에 신규 수요증가량 정보를 입력받아 유량/압력을 분석하여 결과정보를 저장하고, 상기 결과정보를 기초로 수요량 변화, 관망상태 평가, 시간별 변화패턴 정보를 생성하고,
관망해석 기초파일을 기초로 유량/압력을 분석하거나 관망해석 기초파일에 누수 발생량 정보를 입력받아 유량/압력을 분석하여 결과정보를 저장하고, 상기 결과정보를 기초로 수요량 변화, 관망상태 평가, 시간별 변화패턴 정보를 생성하며,
관망해석 기초파일, 시간별 배수지 수위, 수요패턴을 기초로 급수구역 시간별 수질거동 정보를 분석하여 절점별 오염물질 도달시간 정보, 오염물질 경로추적 정보를 생성하고,
관망해석 기초파일을 기초로 유량/압력을 분석하거나 관망해석 기초파일에 용수공급 설비조작 정보를 입력받아 유량/압력을 분석하여 결과정보를 저장하고, 상기 결과정보를 기초로 수요량 변화, 관망상태 평가, 시간별 변화패턴 정보를 생성하며,
관망해석 기초파일, 연계 서버로부터 제공된 연계 데이터를 기초로 유량/압력/수질 정보를 분석하여 단수상황 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템.
The method according to claim 1,
The model building module analyzes the flow rate / pressure based on the pipe network analysis basis file or inputs new demand increase amount information to the pipe network analysis basis file, analyzes the flow rate / pressure, stores the result information, , Pipe network condition evaluation, time-dependent change pattern information,
Analyze the flow / pressure based on the pipe network analysis file or analyze the flow / pressure by inputting the leak amount information to the pipe network analysis basis file, and store the result information. Based on the result information, Generates change pattern information,
Based on the pipe network analysis file, hourly water level, and demand pattern, water quality information of each water supply zone is analyzed to generate information on pollutant arrival time and pollutant path trace information for each node,
Analyze the flow / pressure based on the pipe network analysis file or analyze the flow / pressure by inputting the operation information of the water supply facility to the pipe network analysis file, store the result information, , Generates time-varying pattern information,
Wherein the flow information is generated by analyzing the flow / pressure / water quality information based on the linkage data provided from the network analysis base file and the link server.
제1항에 있어서,
상기 모델 구축모듈은 관망해석 기초파일을 기초로 수질을 분석하거나 관망해석 기초파일에 배수지 및 절점 재염소 투입 정보를 입력받아 수질을 분석하여 상기 분석한 결과정보를 저장하고, 상기 결과정보를 기초로 잔류염소 변화, 관망 내 잔류염소 평가, 시간별 변화패턴 정보를 생성하고,
각 블록의 관망해석 기초파일을 병합하여, 병합된 관망해석 기초파일을 기초로 관로 연결 및 밸브 설치 정보를 생성 및 저장한 후 수계전환을 수행하여 유량/압력/수질 정보를 생성하며,
상기 모델 보정 알고리즘은 상기 관망 관리시스템으로부터 제공된 각 관로 블록의 압력 및 유량 정보와 상기 관망해석결과 생성된 각 관로 블록의 압력 및 유량 정보의 오차를 비교하여 조도계수를 보정하고, 상기 관망 관리시스템으로부터 제공된 각 관로 블록의 수질 정보와 상기 관망해석결과 생성된 각 관로 블록의 수질 정보의 오차를 비교하여 감소계수를 보정하는 것을 특징으로 하는 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템.
The method according to claim 1,
The model building module analyzes the water quality based on the pipe network analysis basis file, or inputs the reservoir and the node rechlorination input information into the pipe network analysis basis file, analyzes the water quality, stores the analyzed result information, Residual chlorine change, residual chlorine evaluation in the network, and time-varying pattern information,
The pipe network analysis basic file of each block is merged, and pipe connection and valve installation information is generated and stored based on the merged pipe network analysis basis file, and water flow conversion is performed to generate flow / pressure / water quality information,
Wherein the model correction algorithm corrects the roughness coefficient by comparing pressure and flow rate information of each channel block provided from the network management system with errors of pressure and flow information of each channel block generated as a result of the pipe network analysis, And the reduction coefficient is corrected by comparing the water quality information of each of the supplied channel blocks with the error of the water quality information of each channel block generated as a result of the pipe network analysis.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101965535B1 (en) * 2018-08-02 2019-04-03 김남식 Intelligent Water Management System
CN110764481A (en) * 2019-11-10 2020-02-07 许刚 Distributed redundant constant-pressure water supply control system
KR102084354B1 (en) 2019-05-30 2020-03-03 (주) 그린텍아이엔씨 Water pressure management method using automatic thresholding algorithm for optimal water pressure management of water pipeline
KR102085122B1 (en) * 2019-08-09 2020-03-04 주식회사 엠에스텍 Real-time smart management system for tap water using artificial intelligence based on big data
KR102267558B1 (en) * 2020-12-10 2021-06-23 (주)그린텍아이엔씨 Real-time water pressure calculation system in water distribution network
KR20210082633A (en) * 2019-12-26 2021-07-06 세종대학교산학협력단 Geospatial information system-based modeling approach for leakage management in urban water distribution networks
CN114488987A (en) * 2022-02-14 2022-05-13 海澜智云(上海)数据科技有限公司 Industrial Internet wisdom water monitored control system
KR102406907B1 (en) 2021-10-06 2022-06-10 (주)로커스솔루션 Pipe network analysis model compensation apparatus in water pipe network analysis operation system and method thereof
CN114703922A (en) * 2022-03-15 2022-07-05 上海上源水科水务技术有限公司 Internet of things system and method of secondary water supply safety system
KR20220096881A (en) * 2020-12-31 2022-07-07 네이버시스템(주) Integration system for waterworks pipe asset management utilizing web applications
KR20220148399A (en) * 2021-04-29 2022-11-07 주식회사 레오테크 Decision support system for water system conversion
KR102511020B1 (en) * 2022-08-17 2023-03-16 주식회사 플로워크연구소 Method for monitoring pipe system and server using the same
CN116050037A (en) * 2023-01-13 2023-05-02 三峡智慧水务科技有限公司 Urban drainage system liquid level indirect monitoring and analyzing method based on directed topology network
CN116595695A (en) * 2023-05-30 2023-08-15 深圳市爱路恩济能源技术有限公司 Method and device for constructing gas pipe network model
CN117421567A (en) * 2023-12-19 2024-01-19 华能济南黄台发电有限公司 Power plant energy management method and system applied to city
CN117436700A (en) * 2023-11-14 2024-01-23 山东和同信息科技股份有限公司 BIM-based new energy engineering data management system and method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100875372B1 (en) * 2007-12-31 2008-12-22 한국수자원공사 A device for consecutive measuring residual chlorine in water distribution system
KR101205103B1 (en) * 2012-04-04 2012-11-26 한국수자원공사 System for operating and managing water supply network
KR101283828B1 (en) * 2012-04-04 2013-07-15 한국수자원공사 System for diagnosing performance of water supply network
KR101736666B1 (en) * 2016-04-05 2017-05-29 엘에스산전 주식회사 Method FOR MANAGING WATER IN WATER PIPE NETWORK

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100875372B1 (en) * 2007-12-31 2008-12-22 한국수자원공사 A device for consecutive measuring residual chlorine in water distribution system
KR101205103B1 (en) * 2012-04-04 2012-11-26 한국수자원공사 System for operating and managing water supply network
KR101283828B1 (en) * 2012-04-04 2013-07-15 한국수자원공사 System for diagnosing performance of water supply network
KR101736666B1 (en) * 2016-04-05 2017-05-29 엘에스산전 주식회사 Method FOR MANAGING WATER IN WATER PIPE NETWORK

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101965535B1 (en) * 2018-08-02 2019-04-03 김남식 Intelligent Water Management System
KR102084354B1 (en) 2019-05-30 2020-03-03 (주) 그린텍아이엔씨 Water pressure management method using automatic thresholding algorithm for optimal water pressure management of water pipeline
KR102085122B1 (en) * 2019-08-09 2020-03-04 주식회사 엠에스텍 Real-time smart management system for tap water using artificial intelligence based on big data
CN110764481A (en) * 2019-11-10 2020-02-07 许刚 Distributed redundant constant-pressure water supply control system
CN110764481B (en) * 2019-11-10 2022-06-07 许刚 Distributed redundant constant-pressure water supply control system
KR20210082633A (en) * 2019-12-26 2021-07-06 세종대학교산학협력단 Geospatial information system-based modeling approach for leakage management in urban water distribution networks
KR102356500B1 (en) * 2019-12-26 2022-01-27 세종대학교산학협력단 Geospatial information system-based modeling approach for leakage management in urban water distribution networks
KR102267558B1 (en) * 2020-12-10 2021-06-23 (주)그린텍아이엔씨 Real-time water pressure calculation system in water distribution network
KR20220096881A (en) * 2020-12-31 2022-07-07 네이버시스템(주) Integration system for waterworks pipe asset management utilizing web applications
KR102530193B1 (en) * 2020-12-31 2023-05-09 네이버시스템(주) Integration system for waterworks pipe asset management utilizing web applications
KR20220148399A (en) * 2021-04-29 2022-11-07 주식회사 레오테크 Decision support system for water system conversion
KR102632848B1 (en) * 2021-04-29 2024-02-05 주식회사 레오테크 Decision support system for water system conversion
KR102406907B1 (en) 2021-10-06 2022-06-10 (주)로커스솔루션 Pipe network analysis model compensation apparatus in water pipe network analysis operation system and method thereof
CN114488987A (en) * 2022-02-14 2022-05-13 海澜智云(上海)数据科技有限公司 Industrial Internet wisdom water monitored control system
CN114703922A (en) * 2022-03-15 2022-07-05 上海上源水科水务技术有限公司 Internet of things system and method of secondary water supply safety system
KR102511020B1 (en) * 2022-08-17 2023-03-16 주식회사 플로워크연구소 Method for monitoring pipe system and server using the same
KR102553569B1 (en) * 2022-08-17 2023-07-10 주식회사 플로워크연구소 How to manage a piping system that avoids foreseeable accidents
CN116050037A (en) * 2023-01-13 2023-05-02 三峡智慧水务科技有限公司 Urban drainage system liquid level indirect monitoring and analyzing method based on directed topology network
CN116050037B (en) * 2023-01-13 2024-04-02 三峡智慧水务科技有限公司 Urban drainage system liquid level indirect monitoring and analyzing method based on directed topology network
CN116595695A (en) * 2023-05-30 2023-08-15 深圳市爱路恩济能源技术有限公司 Method and device for constructing gas pipe network model
CN117436700A (en) * 2023-11-14 2024-01-23 山东和同信息科技股份有限公司 BIM-based new energy engineering data management system and method
CN117436700B (en) * 2023-11-14 2024-04-12 山东和同信息科技股份有限公司 BIM-based new energy engineering data management system and method
CN117421567A (en) * 2023-12-19 2024-01-19 华能济南黄台发电有限公司 Power plant energy management method and system applied to city
CN117421567B (en) * 2023-12-19 2024-03-08 华能济南黄台发电有限公司 Power plant energy management method and system applied to city

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