KR101972650B1

KR101972650B1 - 원격 누수탐지 시스템 및 이를 이용한 원격 누수탐지 방법

Info

Publication number: KR101972650B1
Application number: KR1020170060723A
Authority: KR
Inventors: 유갑상; 이진수
Original assignee: 아이에스테크놀로지 주식회사
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2019-04-26
Also published as: KR20180125856A

Abstract

본 발명은 옥내(댁내) 수도 사용량을 원격에서 수신하여 소정 기간의 사용량 데이터를 기반으로 이상치 탐색 알고리즘을 사용하여 누수 여부를 판단하는 원격 누수탐지 시스템 및 이를 이용한 원격 누수탐지 방법에 관한 것으로서, 제1 주기로 옥내 수도 사용량을 자동으로 측정하여 근거리 무선 신호로 출력하는 옥내 계량기; 상기 옥내 계량기와의 근거리 무선 통신을 통해 계량정보를 수신하여 메모리에 저장하고, 누적된 측정 정보를 사용자 식별정보와 함께 암호화하여 제2 주기로 전송하는 옥내 전송기; 상기 옥내 전송기에서 출력한 측정정보를 네트워크를 통해 수신한 후 복호화하여 저장하고, 저장된 데이터에 이상치 탐색 알고리즘을 적용하여 임의의 옥내 수도 사용량의 정상 여부를 판단하여 원격 누수 여부를 탐지하는 운용센터를 포함하여 이루어지는 원격 누수 탐지 시스템과 이러한 원격 누수 탐지 시스템을 이용한 원격 누수 탐지방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 원격 누수 탐지 시스템을 이용하여 댁내 수도 사용량을 기반으로 원격으로 댁내 수도의 누수 여부를 탐지할 수 있으며, 사용자가 인식하지 못하는 누수 여부를 탐지할 수 자원 낭비를 효율적으로 방지할 수 있다.

Description

원격 누수탐지 시스템 및 이를 이용한 원격 누수탐지 방법{remote water leakage detecting system and method of remote detecting water leakage}

본 발명은 원격 누수탐지 시스템 및 이를 이용한 원격 누수탐지 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 옥내(댁내) 수도 사용량을 원격에서 수신하여 소정 기간의 사용량 데이터를 기반으로 이상치 탐색 알고리즘을 사용하여 누수 여부를 판단하는 원격 누수탐지 시스템 및 이를 이용한 원격 누수탐지 방법에 관한 것이다.

노후화된 아파트 및 연립 주택에서 누수 문제가 빈번히 발생하고 있다. 발생하더라도 파악하는데 상당한 시간이 소요된다. 아파트에 누수가 발생하면, 그 원인에 따른 이웃 간의 분쟁이 발생하는 등의 문제점이 있다.

종래의 누수 원인 파악 방법은 주로 사람의 인력에 의지하여 상황을 인지하고 판단하여 시간 및 경제적 비용 손실이 크고, 센서 설치를 통한 위기 상황 판단의 경우에도 센서의 고장 및 오작동으로 인한 혼란이 발생할 뿐만 아니라, 유지보수의 문제가 추가로 발생하는 문제점이 있었다.

각 옥내(댁내)의 수도 미터기를 수시로 점검하는 것이 사실상 불가능하며, 현실적으로는 점검인력의 부족으로 인하여 1개월에서 길게는 3개월 단위로 누수 여부를 직접 확인할 수밖에 없으므로, 수개월 동안 발생하는 누수로 인한 피해를 방지하기 어렵다. 또한, 각 댁내 사용자가 직접 누수 여부를 확인하는 것이 쉽지 않은 문제점이 있다.

이러한 불편함을 해소하기 위한 종래 기술로는 대한민국 공개특허공보 10-2016-0071538에 개시된 "실시간 수도 사용량 기반의 가정용 위기 및 누수 상황 의심 알림 시스템 및 이를 이용한 방법"이 있으나, 이 기술에서는 사용자가 스마트 기기 환경에서 실시간 수도 사용량을 조회하여 위기 상황 및 누수의 판단 기준이 되는 기준 값을 직접 선정함으로써, 사용자의 주관을 고려하여 알림을 수행할 수 있었다.

그러나 이러한 기술에서는 사용자가 누수의 판단 기준을 직접 설정하는 어려움이 있다. 수도의 사용량은 계절에 따라 가변하고 상황에 따라 변하는데 이러한 수도 사용량에 대하여 사용자가 누수 여부를 판단하는 것을 실질적 구현에 어려움이 있다고 할 수 있다.

본 발명은 댁내(가정 또는 사무실) 수도 사용량을 자동으로 측정하여 데이터화하고, 이 데이터를 기반으로 하여 원격 운용센터에서 이상치 탐색 알고리즘을 사용하여 댁내 수도의 누수 여부를 탐지할 수 있는 원격 누수 탐지 시스템 및 원격 누수 탐지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 댁내 일간 수도 사용량의 정보를 바탕으로 이상치 탐색 알고리즘을 사용하여 댁내 누수 여부를 판단하는 원격 누수 탐지 시스템 및 원격 누수 탐지 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 댁내 일간 및 주간 수도 사용량의 정보를 바탕으로 이상치 탐색 알고리즘을 사용하여 댁내 누수 여부를 판단하는 원격 누수 탐지 시스템 및 원격 누수 탐지 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원격 누수 탐지 시스템은 제1 주기로 옥내 수도 사용량을 자동으로 측정하여 근거리 무선 신호로 출력하는 옥내 계량기; 상기 옥내 계량기와의 근거리 무선 통신을 통해 계량정보를 수신하여 메모리에 저장하고, 누적된 측정 정보를 사용자 식별정보와 함께 암호화하여 제2 주기로 전송하는 옥내 전송기; 상기 옥내 전송기에서 출력한 측정정보를 네트워크를 통해 수신한 후 복호화하여 저장하고, 저장된 데이터에 이상치 탐색 알고리즘을 적용하여 임의의 옥내 수도 사용량의 정상 여부를 판단하여 원격 누수 여부를 탐지하는 운용센터를 포함하여 이루어지는 것을 구성의 특징으로 한다.

본 발명에 따른 바람직한 원격 누수 탐지 시스템은 상기 옥내 계량기와 옥내 전송기는 RFID 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(ZIGBEE) 통신, 적외선 통신, 및 TRS(Trunked Radio System) 통신 방식 중 어느 하나의 근거리 무선통신 방식을 이용하여 근거리 무선 통신을 수행한다.

본 발명에 따른 바람직한 원격 누수 탐지 시스템에서 상기 운용센터가 이용하는 이상치 탐색 알고리즘은, 일정 기간 사이의 임의의 옥내 수도 사용량 데이터를 오름차순으로 정렬하는 과정; 정렬된 데이터 중 제1 기준 값(Q1)에 해당하는 데이터와 제2 기준 값(Q2)에 해당하는 데이터를 각각 추출하여 그 차이 값(IQR)을 산출하는 과정; 차이 값(IQR)과 소정의 가중치를 곱한 값을 제2 기준 값(Q2)에 더한 값보다 금일 옥내 수도 사용량이 더 클 때, 이상치로 판단하는 과정을 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 원격 누수 탐지 시스템에서 상기 제1 기준 값(Q1)은 정렬된 데이터 중 하위 20% ~ 30% 영역에 위치한 데이터들의 평균 값이고, 상기 제2 기준 값(Q2)은 정렬된 데이터 중 상위 20% ~ 30% 영역에 위치한 데이터들의 평균 값을 사용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 원격 누수 탐지 시스템에서 상기 제1 기준 값(Q1)은 정렬된 데이터 중 하위 25%에 위치한 데이터이고, 상기 제2 기준 값(Q2)은 정렬된 데이터 중 상위 25%에 위치한 데이터이다.

본 발명에 따른 바람직한 원격 누수 탐지 시스템에서 상기 운용센터에서 이용하는 이상치 탐색 알고리즘은 상기 가중치로서 1.5를 적용하여 금일 옥내 수도 사용량과 비교하여 이상치에 해당할 때, 누수 경보로 판단하고, 상기 가중치로서 3.0를 적용하여 금일 옥내 수도 사용량과 비교하여 이상치에 해당할 때, 누수로 판단한다.

본 발명에 따른 원격 누수 탐지시스템에서, 상기 운용센터에서 이용하는 이상치 탐색 알고리즘은, PCA 분석 기술을 이용하여 일간 사용량과 주간 사용량 2차원 데이터를 1차원 데이터로 변환하여 피탐지 대상 데이터로 선택하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 원격 누수 탐지 방법은 옥내 전송기에서 출력한 측정정보를 네트워크를 통해 수신한 후 복호화하여 저장하는 과정; 일정 기간 사이의 임의의 옥내 수도 사용량 데이터를 오름차순으로 정렬하는 과정; 정렬된 데이터 중 제1 기준 값(Q1)에 해당하는 데이터와 제2 기준 값(Q2)에 해당하는 데이터를 각각 추출하여 그 차이 값(IQR)을 산출하는 과정; 차이 값(IQR)과 소정의 가중치를 곱한 값을 제2 기준 값(Q2)에 더한 값보다 금일 옥내 수도 사용량이 더 클 때, 이상치로 판단하는 과정을 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 원격 누수 탐지 시스템 및 원격 누수 탐지 방법은 다음과 같은 효과를 나타낼 수 있다.

첫째, 댁내 수도 사용량을 기반으로 원격에서 댁내 수도의 누수 여부를 탐지할 수 있다.

둘째, 댁내 사용자가 누수 여부를 판단하기 위한 기준 값을 직접 설정하는 불편함을 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원격 누수 탐지 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 옥내 계량기의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
본 발명에 따른 원격 누수 탐지 시스템에서 동작하는 이상치 탐색 알고리즘의 동작 과정을 나타내는 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예를 첨부 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가할 때, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명할 때, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 원격 누수 탐지 시스템을 나타내는 구성도이다. 도시된 바와 같이 각 가정이나 사무실 등으로 분배되어 최종 사용처에서 사용되는 다수의 옥내 계량기(100)들과 옥내 전송기(200)들, 상기 옥내 전송기(200)들과 유선/무선으로 연결된 네트워크 중계장치(300) 및 상기 네트워크 중계장치(300)에 연결된 운용센터(400)를 포함하여 이루어진다. 본 발명에 따른 원격 누수 시스템은 다수의 옥내 계량기를 대상으로 동작하지만, 이하의 설명에서 그 중 하나의 옥내 계량기(100)로부터 측정된 정보를 대상으로 설명하기로 한다.

상기 옥내 계량기(100)는 댁내 수도관에 연결되어 수도 사용량을 계량 및 검침할 수 있도록 하는 것으로, 유량을 감지하여 저장 및 표시하고 외부 장치와 통신하여 유량 데이터를 제공한다.

상기 옥내 계량기(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 유량을 감지하는 유량 센서(110)를 포함하며, 유량 센서는 초음파 센서를 사용할 수 있다. 유량 센서(110)에 의해 감지된 유량을 시각적으로 표시하는 표시부(120), 상기 유량 센서(110)에 전원을 공급하는 배터리(130), 상기 감지된 유량을 저장하는 메모리(140), 메모리(140)에 저장된 정보를 옥내 전송기(200)로 전송하는 전송부(150), 상기 배터리(130)로부터 제공된 전원에 의해 동작하여 옥내 계량기(100)의 전체적인 제어 즉, 상기 유량 센서(100), 상기 표시부(120), 메모리(140) 및 전송부(150)를 포함하는 전제적인 제어를 수행하는 제어부(160)를 포함한다.

상기 옥내 계량기(100)의 제어부(160)는 상기 유량 센서(110)를 통해 측정된 옥내 수도 사용량을 제1 주기, 예를 들어, 한 시간 단위로 상기 메모리(140)에 저장하고, 전송부(150)를 통해 근거리 무선 신호로 출력한다.

상기 표시부(120)는 현재 지침을 숫자 등으로 표시할 수 있는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD)일 수 있고, 상기 메모리(130)는 시간별 사용량 데이터를 적어도 60일 이상 보관할 수 있도록 하며, 상기 제어부(160)는 타임 동기 기능을 수행할 수 있도록 하며, 상기 옥내 계량기(100)는 침수에도 동작이 가능하도록 한다.

상기 옥내 전송기(200)는 상기 옥내 계량기(100)와의 근거리 무선 통신을 수행한다.

상기 옥내 계량기(100)와 옥내 전송기(200) 사이의 근거리 무선 통신은 RFID 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(ZIGBEE) 통신, 적외선 통신, 및 TRS(Trunked Radio System) 통신 방식 중 어느 하나의 근거리 무선통신 방식에 따라 수행된다. 따라서, 상기 옥내 계량기(100)와 옥내 전송기(200)에는 각각 근거리 무선 통신 모듈이 포함된다.

한편, 상기 옥내 전송기(200)는 상기 옥내 계량기(100)로부터 수신한 정보를 내부 메모리에 저장하고, 제2 주기, 예를 들어, 24시간을 단위로 측정 정보를 네트워크 중계장치(300)로 전송한다. 이때, 댁내 고유 식별번호와 측정 정보를 암호화하여 전송하는 것이 바람직하다. 네트워크 중계장치(300)는 측정 정보를 운용센터(400)로 전달한다.

상기 운용센터(400)는 상기 옥내 전송기(200)에서 출력한 측정정보를 네트워크 중계장치(300)를 통해 수신한 후 복호화하여 데이터베이스(410)에 저장한다.

미리 정해진 시간이 되면 저장된 데이터에 이상치 탐색 알고리즘을 적용하여 임의의 옥내 수도 사용량의 정상 여부를 판단하는 동작을 수행한다.

도 3은 본 발명에 따른 원격 누수 탐지 방법을 나타낸 흐름도이다.

옥내 전송기에서 출력한 측정정보를 네트워크를 통해 수신한 후 복호화하여 저장한다 (S301).

일정 기간 사이의 임의의 옥내 수도 사용량 데이터를 오름차순으로 정렬한다 (S302).

정렬된 데이터 중 제1 기준 값(Q1)에 해당하는 데이터와 제2 기준 값(Q2)에 해당하는 데이터를 각각 추출하여 그 차이 값(IQR)을 산출한다 (S303).

차이 값(IQR)에 제1 가중치인 1.5를 곱한 값을 제2 기준 값(Q2)에 더하여 산출된 제1 결과 값과 금일 옥내 수도 사용량을 비교한다 (S304).

비교 결과, 산출된 제1 결과 값보다 금일 옥내 수도 사용량이 작으면 정상 사용으로 판단한다 (S305).

그러나, 금일 옥내 수도 사용량이 산출된 제1 결과 값보다 크면, 제2 가중치인 3.0을 적용한다. 즉, 차이 값(IQR)에 제2 가중치인 3.0을 곱한 값을 제2 기준 값(Q2)에 더하여 산출된 제2 결과 값과 금일 옥내 수도 사용량을 비교한다 (S306).

비교 결과, 산출된 제2 결과 값보다 금일 옥내 수도 사용량이 크면 누수로 판단한다(S307).

그러나, 산출된 제2 결과 값보다 금일 옥내 수도 사용량이 작으면 누수 경보로 판단한다 (S308).

이하에서, 본 발명에 따른 원격 누수 탐지방법에서 적용하고 있는 이상치 판단 알고리즘을 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 제6일째에 누수가 발생한 어느 댁내 수용가의 8일간 수도 사용량 데이터를 나타낸 것이다. 도 5a는 "A"부분을 확대한 것이고, 도 5b는 "B"부분을 확대한 것이다.

도 5a에서 보는 바와 같이, 정상적인 경우 수도 사용량의 최소값이 "0"이므로 정상인 것으로 판단한다. 도 5b에서 보는 바와 같이, 비정상적인 경우, 수도 사용량의 최소값이 "0"이 아니므로 이상치 탐색 알고리즘을 사용하여 누수로 판별한다.

본 발명에 따른 옥내 누수 탐지 방법은 일간 수도 사용량을 피탐지 대상으로 할 수도 있고, 일간 및 주간 수도 사용량을 피탐지 대상 데이터로 사용할 수도 있다.

먼저, 일간 수도 사용량을 피탐지 대상 데이터로 사용하는 이상치 탐색 알고지름을 설명한다.

데이터베이스로부터 임의의 옥내 계량기에 의해 측정된 8일간의 수도 사용량을 불러온다. 예를 들어, 8일간의 일간 사용량이 다음과 같다고 가정한다.

4월 4일	4월 5일	4월 6일	4월 7일	4월 8일	4월 9일	4월 10일	4월 11일
3	5	4	1	2	7	10	35

이 데이터를 오름차순으로 정렬한다.

정렬 후 결과는 다음과 같다. 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 35.

오름차순으로 정렬된 데이터로부터 제1 기준값(Q1)과 제2 기준값(Q2)을 찾는다.

제1 기준값은 오름차순으로 정렬된 데이터의 하위 20~30% 영역에 위치한 데이터들의 평균값이 될 수 있고, 제2 기준 값(Q2)은 정렬된 데이터 중 상위 20% ~ 30% 영역에 위치한 데이터들의 평균 값이 될 수 있다.

이와 달리, 제1 기준 값(Q1)은 오름차순으로 정렬된 데이터의 하위 25%에 위치한 데이터이고, 제2 기준 값(Q)은 오름차순으로 정렬된 데이터의 상위 25%에 위치한 데이터를 선택할 수 있다.

본 설명에서는 두 번째 방법을 적용하여 제1 기준값은 "2"로 제2 기준 값은 "7"로 선택한다.

제2 기준 값과 제1 기준 값의 차이값(IQR)의 절대값은 "5"가 된다.

차이 값(IQR)에 제1 가중치인 1.5를 곱한 값에 제2 기준값을 더하면 14.5이 되며, 이 값은 누수 경보의 기준 값이 된다.

한편, 차이 값(IQR)에 제2 가중치인 3.0을 곱한 값에 제2 기준값을 더하면 22가 되며, 이 값은 누수 판단의 기준 값이 된다.

도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 실시 예를 나타낸 것이다.

도 6a는 금일의 일간 사용량과 이전 20일간의 일간 사용량을 나타낸 것이고, 도 6b는 21개의 데이터를 오름차순으로 정렬한 후의 결과를 나타낸 것이다.

21개 데이터 중 제1 기준값에 해당하는 하위 25%에 위치한 5번째 값은 14,56이고, 제2 기준값에 해당하는 상위 25%에 위치한 15번째 값은 18.34이다.

두 값의 차이값(IQR)은 3,78이 된다.

제2 기준값(Q2)+ 3 X 3,78 = 29.69이 된다.

따라서, 금일 사용량 64.57은 "이상치"가 되므로 누수로 판단하는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 원격 누수 탐지 방법은 일간 및 주간 사용량을 함께 피탐지 대상 데이터로 택할 수 있다.

일간 사용량과 주간 사용량을 함께 사용하는 경우에는 데이터를 줄이는 목적으로 활용되는 주성분 분석(Principal component analysis: PCA)를 사용한다. 즉, 도 7에서 나타난 바와 같은 일간 사용량, 주간 사용량 2차원 데이터를 1차원 데이터로 변환한다. PCA는 수학적으로 직교 선형 변환으로 정의되는 분석 기술이다. 직교 선형변환이란 어떤 데이터를 새로운 좌표계로 변환하는 것을 말한다. PCA는 많은 양의 신호를 차원 축소를 통해 수집할 수 있는 처음 몇몇 주성분으로 집중시키는 효과를 가질 수 있다. 차원 감소 방법의 목표는 추출한 데이터에서 적은 수의 특징만으로 특정 현상을 설명하는 것이고, 이때 최대한 데이터의 구조는 살리도록 하여 정보의 손실을 최소하는 것이다. 이러한 주성분 분석 기술은 널리 알려진 분석 기술이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 8와 같이 오늘의 일간, 주간 사용량과 이전 20일간의 일간, 주간 사용량을 가져온다. 이때의 데이터는 2차원 데이터이다.

주성분 분석(PCA) 기술을 사용하여 2차원 데이터를 1차원 데이터로 만들면 도 8b와 같이 변환된다.

이 데이터를 오름차순 정렬하면 도 8c와 같이 정렬된다.

이 21개의 데이터 중 하위 25%에 해당하는 제1 기준값(Q1)은 5번째 값, -8.31이 되고, 상위 25%에 해당하는 제2 기준값(Q2)은 15번째 값, -4.16이 된다.

차이값(IQR)은 -4.16-(-8.31)= 4.15가 된다.

제2 기준값(Q2)+ 3 X IQR을 계산하면 8.29가 되므로 금일의 수도 사용량 79.96은 이상치가 되므로 누수로 판단되는 것이다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

100: 옥내 계량기 200: 옥내 전송기
300: 네트워크 중계장치 400: 운용센터

Claims

제1 주기로 옥내 수도 사용량을 자동으로 측정하여 근거리 무선 신호로 출력하는 옥내 계량기(100);
상기 옥내 계량기(100)와의 근거리 무선 통신을 통해 계량정보를 수신하여 메모리에 저장하고, 누적된 측정 정보를 사용자 식별정보와 함께 암호화하여 제2 주기로 전송하는 옥내 전송기(200);
상기 옥내 전송기(200)에서 출력한 측정정보를 네트워크(300)를 통해 수신한 후 복호화하여 저장하고, 저장된 데이터에 이상치 탐색 알고리즘을 적용하여 임의의 옥내 수도 사용량의 정상 여부를 판단하여 원격 누수 여부를 탐지하는 운용센터(400)를 포함하고,
상기 운용센터(400)에서 이용하는 이상치 탐색 알고리즘은,
일정 기간 사이의 임의의 옥내 수도 사용량 데이터를 오름차순으로 정렬하는 과정;
정렬된 데이터 중 제1 기준 값(Q1)에 해당하는 데이터와 제2 기준 값(Q2)에 해당하는 데이터를 각각 추출하여 그 차이 값(IQR)을 산출하는 과정;
차이 값(IQR)과 소정의 가중치를 곱한 값을 제2 기준 값(Q2)에 더한 값보다 금일 옥내 수도 사용량이 더 클 때, 이상치로 판단하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원격 누수 탐지 시스템.
제1항에 있어서,
상기 옥내 계량기(100)와 옥내 전송기(200) 사이의 근거리 무선 통신은 RFID 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(ZIGBEE) 통신, 적외선 통신, 및 TRS(Trunked Radio System) 통신 방식 중 어느 하나의 근거리 무선통신 방식인 것을 특징으로 하는 원격 누수 탐지 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 기준 값(Q1)은 정렬된 데이터 중 하위 20% ~ 30% 영역에 위치한 데이터들의 평균 값이고,
상기 제2 기준 값(Q2)은 정렬된 데이터 중 상위 20% ~ 30% 영역에 위치한 데이터들의 평균 값인 것을 특징으로 하는 원격 누수 탐지 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 기준 값(Q1)은 정렬된 데이터 중 하위 25%에 위치한 데이터이고,
상기 제2 기준 값(Q2)은 정렬된 데이터 중 상위 25%에 위치한 데이터인 것을 특징으로 하는 원격 누수 탐지 시스템.
제1항에 있어서, 상기 운용센터에서 이용하는 이상치 탐색 알고리즘은,
상기 가중치로서 1.5를 적용하여 금일 옥내 수도 사용량과 비교하여 이상치에 해당할 때, 누수 경보로 판단하고,
상기 가중치로서 3.0를 적용하여 금일 옥내 수도 사용량과 비교하여 이상치에 해당할 때, 누수로 판단하는 것을 특징으로 하는 원격 누수 탐지 시스템.
제1항에 있어서, 상기 운용센터에서 이용하는 이상치 탐색 알고리즘은, 주성분 분석(Principal component Analysis:PCA) 기술을 이용하여 일간 사용량과 주간 사용량 2차원 데이터를 1차원 데이터로 변환하여 피탐지 대상 데이터로 선택하는 것을 특징으로 하는 원격 누수 탐지 시스템.
옥내 전송기(200)에서 출력한 측정정보를 네트워크를 통해 수신한 후 복호화하여 저장하는 과정;
일정 기간 사이의 임의의 옥내 수도 사용량 데이터를 오름차순으로 정렬하는 과정;
정렬된 데이터 중 제1 기준 값(Q1)에 해당하는 데이터와 제2 기준 값(Q2)에 해당하는 데이터를 각각 추출하여 그 차이 값(IQR)을 산출하는 과정;
차이 값(IQR)과 소정의 가중치를 곱한 값을 제2 기준 값(Q2)에 더한 값보다 금일 옥내 수도 사용량이 더 클 때, 이상치로 판단하는 과정을 포함하여 이루어지는 원격 누수 탐지 방법.
제8항에 있어서,
상기 제1 기준 값(Q1)은 정렬된 데이터 중 하위 20% ~ 30% 영역에 위치한 데이터들의 평균 값이고,
상기 제2 기준 값(Q2)은 정렬된 데이터 중 상위 20% ~ 30% 영역에 위치한 데이터들의 평균 값인 것을 특징으로 하는 원격 누수 탐지 방법.
제8항에 있어서,
상기 제1 기준 값(Q1)은 정렬된 데이터 중 하위 25%에 위치한 데이터이고,
상기 제2 기준 값(Q2)은 정렬된 데이터 중 상위 25%에 위치한 데이터인 것을 특징으로 하는 원격 누수 탐지 방법.
제8항에 있어서,
상기 가중치로서 1.5를 적용하여 금일 옥내 수도 사용량과 비교하여 이상치에 해당할 때, 누수 경보로 판단하고,
상기 가중치로서 3.0를 적용하여 금일 옥내 수도 사용량과 비교하여 이상치에 해당할 때, 누수로 판단하는 것을 특징으로 하는 원격 누수 탐지 방법.
제8항에 있어서, 주성분 분석(Principal component Analysis:PCA) 기술을 이용하여 일간 사용량과 주간 사용량 2차원 데이터를 1차원 데이터로 변환하여 피탐지 대상 데이터로 선택하는 것을 특징으로 하는 원격 누수 탐지 방법.