KR102080066B1 - System for monitoring illegal waste- water discharge - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 일측면은 무단방류 감시 시스템이다. One aspect of the invention is a stepless discharge monitoring system.
근래 환경문제의 심각성이 많이 인식되어 오폐수를 정상적으로 처리하여 방류하고 있으나, 일부 공장, 식당, 축사 등에서는 여전히 우천시 미처리된 오폐수를 하천으로 무단방류하는 사례가 번번히 보고되고 있다. Recently, due to the seriousness of environmental problems, wastewater is treated and discharged normally, but some factories, restaurants, and livestock farms still report untreated sewage into rivers.
최근에는 산업단지의 노후화 및 지자체 담당공무원의 단속 의지와 전문성 부족 등으로 무단방류의 체계적 관리가 곤란하고, 무단방류도 갈수록 지능화되고 있다. In recent years, systematic management of unauthorized discharge has become difficult due to the aging of industrial complexes and the willingness of government officials in charge of local governments and lack of expertise.
현재, 우천시 미처리된 오폐수를 하천으로 방류하는 행위는 환경청이나 지자체 점검인력의 지도, 점검 또는 불시단속만으로 색출하기 매우 어렵고, 이를 확인 하더라도 현장을 적발하지 않는 한 현실적으로 유출지점을 확인하거나 증거를 수집하여 업소를 단속하는데 어려움이 있어 폐수에 의한 불법 방류를 용인하고 있는 실정이다. Currently, it is very difficult to discharge untreated wastewater into rivers in rainy weather only by guidance, inspection or uncontrolled inspection by the EPA or local government inspectors. Difficulties in cracking down on businesses are allowing the illegal discharge of wastewater.
본 발명의 일측면은 우수관을 통한 무단방류를 감시하고 증거를 채집할 수 있는 시스템을 제공하는 데 있다. One aspect of the present invention is to provide a system that can monitor the unauthorized discharge through rain pipes and collect evidence.
본 발명의 다른 목적은 우수관을 통한 무단방류가 이루어지는 위치를 추적할 수 있다. Another object of the present invention can track the location where the stepless discharge through the rain pipe.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명한 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다. The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 무단 방류 감지 시스템은, 제1거리에 있는 제1지역의 강수량을 측정하는 제1강수량계, 제1지역과 다른 제2지역의 강수량을 측정하는 제2강수량계, 토구에 구비되어, 토구로부터 배출되는 우수의 양을 측정하는 토구유량계, 제1강수량계, 제2강수량계, 및 토구유량계로부터 각각 측정된 측정강수량값 및 측정유량값을 전달받아 상기 토구로부터 방출되는 우수에 무단방류가 포함되어 있는 지를 판단하는 연산부를 가지는 관리서버를 포함하는 것이 특징이다.In order to solve the above-mentioned problems, the stepless discharge detection system of the present invention comprises: a first precipitation meter for measuring precipitation in a first region at a first distance, and a first precipitation meter for measuring precipitation in a second region different from the first region. 2 Precipitation flow meter, provided in the earthenware, and receives the measured precipitation amount and the measured flow rate value respectively measured from the soil flow meter, the first precipitation meter, the second precipitation meter, and the soil flow meter to measure the amount of rain discharged from the soil It characterized in that it comprises a management server having a calculation unit for determining whether the stepless discharge is included in the storm water discharged from the earth.
이 때, 관리서버는, 상기 제1강수량계 및 제2강수량계로부터 측정된 측정강수량값, 및 상기 유량계로부터 유량에 대한 측정유량값을 전달받는 통신부,At this time, the management server, the communication unit receiving the measurement precipitation value measured from the first precipitation meter and the second precipitation meter, and the flow rate value for the flow rate from the flow meter,
상기 통신부로부터 상기 측정강수량값 및 측정유량값을 전달받아 날짜별, 및 강수량 단위별로 저장되는 측정데이터베이스,A measurement database that receives the measurement precipitation value and the measurement flow rate value from the communication unit and stores the data by date and precipitation unit;
상기 측정데이터베이스에 저장된 상기 측정강수량값 및 측정유량값을 기반으로 각 강수량계의 예측강수량에 따라 상기 유량계에서 산출되는 예측유량값을 모델링한 데이터가 저장된 모델링데이터베이스를 더 포함할 수 있다. The apparatus may further include a modeling database in which data for modeling a predicted flow rate value calculated by the flowmeter is stored according to the predicted precipitation amount of each precipitation meter based on the measured precipitation amount and the measured flow rate value stored in the measurement database.
또한, 상기 연산부는, 상기 통신부로부터 실시간으로 측정된 제1강수량계 및 제2강수량계의 실시간 측정 강수량값과, 상기 유량계로부터 실시간 측정유량값을 수신하여, 상기 모델링데이터베이스의 예측 강수량값과 예측유량값과 대비하여, 상기 실시간 측정강수량값이 상기 예측 강수량값과 동일한 경우 상기 실시간 측정 유량값이 상기 예측유량값의 차이가 있는 지를 판단하고, 상기 무단방류 시스템은, 상기 토구에 흐르는 우수의 샘플을 수집하는 채수수단을 더 포함하며, 상기 연산부가 상기 실시간 측정 유량값이 상기 예측유량값과 차이가 오차범위를 벗어난다고 판단하는 경우 경보를 발생시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The calculation unit may receive real-time measured precipitation values of the first precipitation meter and the second precipitation meter measured in real time from the communication unit, and real-time measured flow rate values from the flow meter, and predicted precipitation values and predicted flow rates of the modeling database. In contrast to the value, when the real-time measured precipitation value is equal to the predicted precipitation value, it is determined whether the real-time measured flow rate value is different from the predicted flow rate value. It is preferable to further include a collecting means for collecting, and if the calculation unit determines that the difference between the real-time measured flow rate value and the predicted flow rate value is outside the error range, it is preferable to generate an alarm.
또, 상기 관리서버는 상기 연산부가 상기 실시간 측정 유량값이 상기 예측유량값과 차이가 오차범위를 벗어난다고 판단하는 경우, 상기 연산부로부터 상기 차이가 있다는 신호를 전달받아 상기 채수수단에 채수신호를 발생시키는 제어부를 더 포함한다.In addition, when the management server determines that the difference between the real-time measured flow rate value and the predicted flow rate value is out of an error range, the management server receives a signal indicating that there is a difference, and generates a water supply signal to the water collecting means. The control unit further comprises.
상기 채수수단은, 상기 채수신호에 따라 일정한 간격으로 연속적으로 상기 채수를 수행하여 각 채수시 마다 별도로 저장하는 샘블보관부를 더 포함하는 것이 바람직하다. Preferably, the water collecting means further includes a sample storage unit for continuously collecting the water at regular intervals according to the water collection signal and storing the water separately at each water collection time.
이 때, 상기 관리서버는 상기 제1지역과 상기 제2지역 사이의 거리별 무단으로 방출된 오수의 방류량, 및 상기 방류량의 경과 시간별로 예측된 상기 유량계의 오수포함 예측유량값을 모델링한 데이터가 저장된 추적데이터베이스를 더 포함하는 것이 좋다.At this time, the management server is a data modeling the flow rate of sewage discharged by the distance between the first region and the second region, and the sewage-predicted flow rate value of the flow meter predicted for each elapsed time of the discharge amount It is a good idea to include a stored tracking database.
이 때, 상기 실시간 측정 유량값이 상기 예측유량값과 차이가 오차범위를 벗어난다고 판단하는 경우, 상기 통신부로부터 실시간으로 측정된 제1강수량계 및 제2강수량계의 실시간 측정 강수량값과, 상기 유량계로부터 실시간 측정유량값을 수신하여, 상기 거리별 오수의 방류량값과 상기 방류량의 경과 시간별로 예측된 상기 유량계의 오수포함 예측유량값을 대비하여, 상기 실시간 측정강수량값이 상기 방류량의 경과 시간별로 예측된 오수포함 예측유량값과 오차범위 내에서 일치하면 상기 오수의 방류량값이 일치하는 거리에 있는 위치에서 오수의 유입이 있었다고 판단할 수 있다.At this time, when it is determined that the difference between the real-time measured flow rate value and the predicted flow rate value is out of the error range, the real-time measured precipitation value of the first precipitation meter and the second precipitation meter measured in real time from the communication unit, and the flow meter Real-time measurement flow rate value is received from the real-time measurement precipitation value is predicted by the elapsed time of the discharge amount, comparing the discharge value of the sewage for each distance and the predicted flow rate with the sewage of the flow meter predicted for each elapsed time of the discharge amount. If the estimated flow rate including the sewage is within the error range, it may be determined that the inflow of the sewage occurred at a position where the discharge amount of the sewage is at the same distance.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일측면에 따른 무단방류 감시 시스템은 종래 감시, 추적 및 증거채집이 불가능하여 무단방류가 방치되었던 현실을 극복하고 인공지능과 빅데이터 기반의 시스템 구축으로 효과적으로 무단방류를 억제하여 수자원을 보호하는 데 기여할 수 있다. As described above, the stepless discharge monitoring system according to an aspect of the present invention overcomes the reality that the stepless discharge has been neglected due to the impossible of conventional monitoring, tracking, and evidence gathering, and effectively discharges unauthorizedly by building a system based on artificial intelligence and big data. Can contribute to the protection of water resources.
도 1은 본 발명의 일측면에 따른 무단방류 감시 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일측면에 따른 무단방류 감시 시스템의 관리서버의 일실시예를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일측면에 따른 측정데이터베이스의 일실시예이다.
도 4는 본 발명의 일측면에 따른 모델링데이터베이스의 일실시예이다.
도 5는 지표면에서 유출되는 유량을 모델링하기 위한 개념도이다.
도 6는 본 발명의 일측면에 따른 무단방류 감시 시스템의 연산부의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일측면에 따른 무단방류 감시 시스템의 관리서버의 다른 실시예이다.
도 8은 본 발명의 일측면에 따른 추적데이터베이스의 일실시예이다. 1 is a conceptual diagram of a stepless discharge monitoring system according to an aspect of the present invention.
2 is a block diagram showing an embodiment of a management server of the stepless discharge monitoring system according to an aspect of the present invention.
3 is an embodiment of a measurement database according to an aspect of the present invention.
4 is an embodiment of a modeling database according to an aspect of the present invention.
5 is a conceptual diagram for modeling the flow rate flowing out of the ground surface.
6 is a flowchart of an operation unit of the stepless discharge monitoring system according to an aspect of the present invention.
7 is another embodiment of a management server of the stepless discharge monitoring system according to an aspect of the present invention.
8 is an embodiment of a tracking database according to an aspect of the present invention.
이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.Prior to describing the present invention in detail below, it is understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the scope of the invention, which is limited only by the scope of the appended claims. shall. All technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise indicated.
본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.Throughout this specification and claims, unless otherwise indicated, the termcomprise, comprises, and configure means to include the referenced article, step, or group of articles, and step, and any other article It is not meant to exclude a stage or group of things or a group of stages.
한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. On the other hand, various embodiments of the present invention can be combined with any other embodiment unless clearly indicated to the contrary. Any feature indicated as particularly preferred or advantageous may be combined with any other feature and features indicated as preferred or advantageous.
도면들에 있어서, 구성 요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 전체적으로 도면 설명 시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 구성요소가 다른 구성요소 "위에/아래에" 또는 "상에/하에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 위에/바로 아래에" 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 있는 경우도 포함한다.In the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. When described in the drawing as a whole, it is described at the observer's point of view, and when one component is said to be "above / below" or "on / below" another component, it is not only when other components are "just above / directly below" This includes the case where there is another component in the middle.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예들을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무단방류 감시 시스템의 개념도이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a conceptual diagram of a stepless discharge monitoring system according to an embodiment of the present invention.
이에 따르면, 본 발명에 따른 무단방류 감시 시스템은 제1강수량계(10), 제2강수량계(20), 유량계(30), 채수수단(50), 및 관리서버(40)를 포함한다. According to the present invention, the stepless discharge monitoring system according to the present invention includes a first precipitation meter 10, a second precipitation meter 20, a flow meter 30, a water collecting means 50, and a management server 40.
제1강수량계(10)는 제1지역의 우수의 량을 측정하는 장치로서, 강우가 발생할 경우 해당 지역을 대표할 수 있는 위치에 설치된다. 예를 들면, 유출계수가 높은 위치에 설치한다. 유출계수란 강수량에 대한 하천이나 하수관거에 유입하는 우수량의 비율로서, 유출계수가 높은 위치에 강수량계가 설치됨으로써, 강수량과 후술할 유량과의 관계 도출이 용이해진다. The first precipitation meter 10 is a device for measuring the amount of rainwater in the first region, and is installed at a position that can represent the region when rainfall occurs. For example, it is installed in a position where the outflow coefficient is high. The runoff coefficient is a ratio of the amount of rainwater flowing into a river or sewage pipe with respect to the precipitation, and by installing the precipitation meter at a position where the runoff coefficient is high, it is easy to derive the relationship between the precipitation and the flow rate to be described later.
제2강수량계(20)는 제2지역의 우수의 양을 측정하는 장치로서, 예를 들어 비제한적으로 토구 근처의 위치에 설치될 수 있다. 토구란 하수도시설로부터 하수를 공공수역에 방류하는 시설로서 토구 인근에 제2강수량계(20)를 설치함으로써 토구 인근지역이 아닌 지역에서 유입된 유량을 파악할 수 있게 된다. The second precipitation meter 20 is a device for measuring the amount of rainwater in the second region, and may be installed at, for example and without limitation, near the earthenware. Togu is a facility for discharging sewage from public sewerage into public waters, and by installing a second precipitation meter 20 near the togu, it is possible to grasp the flow rate flowing from the area other than the togu.
제1강수량계(10) 및 제2강수량계(20)는 설명의 편의를 위하여 최소한의 강수량계를 설정한 것으로 필요에 따라 다수의 강수량계를 설치할 수 있다. The first precipitation meter 10 and the second precipitation meter 20 set a minimum precipitation meter for convenience of description, and may install a plurality of precipitation meters as necessary.
유랑계(30)는 흐르는 유체의 양을 측정하는 장치로서 토구에 설치된다. 유량은 제1지역에서 발생하여 유출된 수량과, 제2지역에서 발생하여 유출된 수량, 그리고 해당 토구로 유출되는 경로상의 모든 지역에서 발생하여 유출된 수량을 모두 합하여 측정하게 된다. The wander meter 30 is a device for measuring the amount of fluid flowing in the earthenware. The flow rate is measured by summing up the quantity of water leaked out of the first area, the quantity of water leaked out of the second area, and the quantity of water leaked out of all the areas on the route to the relevant earthenware.
채수수단(50)은 채수기와 채수펌프를 포함한다. 채수수단(50)은 제2지역에 구비되어 토구 또는 토구 직전에 하(우)수관에 흐르는 유체를 샘플링한다. 채수수단(50)에 의해 샘플링된 유체는 무단방류의 증거로 사용된다. The water collecting means 50 includes a water collector and a water pump. Collecting means 50 is provided in the second region to sample the fluid flowing in the sewage (right) pipe before or near the earthenware. The fluid sampled by the collecting means 50 is used as evidence of stepless discharge.
채수수단(50)은 후술할 제어부(43)로부터의 채수신호에 따라 일정한 간격으로 연속적으로 채수를 수행하여 각 채수시 마다 별도로 저장하는 샘플보관부를 구비할 수 있다. 샘플보관부에 보관된 샘플은 우수 내에 오수가 포함되어 있는 지와 어떤 오수가 포함되었는 지 판단할 수 있는 증거가 된다. The water collecting means 50 may be provided with a sample storage unit for continuously collecting water at regular intervals according to the water collection signal from the control unit 43 to be described later and separately storing each water collection time. Samples stored in the sample storage unit provide evidence to determine whether the stormwater contains sewage and what wastewater it contains.
도 2는 관리서버(40)의 개념도를 도시한다. 이에 따르면, 관리서버(40)는 통신부(41), 제어부(43), 연산부(42), 측정데이터베이스(44), 모델링데이터베이스(45)를 포함한다. 통신부(41)는 제1강수량계(10) 및 제2강수량계(20)로부터 강수량에 대한 측정된 측정강수량값, 및 유량계(30)로부터 유량에 대한 측정 유량값을 전달받고, 정보들을 측정데이터베이스(44)에 전달하여 저장한다. 2 shows a conceptual diagram of the management server 40. According to this, the management server 40 includes a communication unit 41, the control unit 43, the calculation unit 42, the measurement database 44, the modeling database 45. The communication unit 41 receives measured measured precipitation values for precipitation from the first precipitation meter 10 and the second precipitation meter 20, and measured flow values of flow rates from the flowmeter 30, and stores information on the measurement database. Save to 44.
측정데이터베이스(44)는 제1강수량계(10), 제2강수량계(20), 및 유량계(30)에 따라 측정된 강수량 및 유량을 날짜별로 저장된 측정된 데이터베이스이다. The measurement database 44 is a measured database storing the precipitation and the flow rate measured according to the first precipitation meter 10, the second precipitation meter 20, and the flow meter 30 for each day.
도 3은 측정데이터베이스(44)의 일실시예를 도시한다. 이에 따르면, 측정데이터베이스(44)는 건기 및 우기에 측정강수량값 및 측정유량값이 날짜별 및 강수량 단위별로 저장된다. 3 illustrates one embodiment of a measurement database 44. According to this, the measurement database 44 stores the measurement precipitation value and the measurement flow rate value by date and by precipitation unit in the dry season and the rainy season.
모델링데이터베이스(45)는 측정데이터베이스(44)에 저장된 제1강수량계(10), 제2강수량계(20), 및 유량계(30)에 측정된 값을 기반하여 강수량계에 따른 토구에서의 유량이 모델링된 데이터베이스이다. The modeling database 45 has a flow rate in the soil according to the precipitation meter based on the values measured in the first precipitation meter 10, the second precipitation meter 20, and the flow meter 30 stored in the measurement database 44. Modeled database.
이 때, 모델링데이터베이스(45)는 강수량계들과 유량계(30)와의 거리 및 유달시간이 고려되며, 제1강수량계(10)와 제2강수량계(20)의 관계와, 강수량계들과 토구와의 거리를 감안하여 강수량에 따른 각각의 유량계(30)에서 측정되어야 하는 유량값이 미리 저장되어 있게 된다. At this time, the modeling database 45 takes into consideration the distance and delivery time between the precipitation meters and the flowmeter 30, the relationship between the first precipitation meter 10 and the second precipitation meter 20, the precipitation meters and the earthenware In consideration of the distance to and the flow rate value to be measured in each flow meter 30 according to the precipitation is stored in advance.
도 4는 모델링데이터베이스(45)의 일실시예를 도시한다. 이에 따르면, 모델링데이터베이스(45)는 측정강수량값 및 이에 따른 경과 시간별 예측유량값이 저장된다. 4 illustrates one embodiment of a modeling database 45. According to this, the modeling database 45 stores the measured precipitation amount and the corresponding predicted flow rate value for each elapsed time.
모델링에서 강우발생시 지표면을 통해 우수관으로 유출되는 유량에 대한 계산 과정은 지표면 유출 기본방정식과 관로유출 기본방정식으로 구성된다.In the modeling, the calculation process for the flow rate to the storm drain through the surface of the rainfall consists of the basic equation for the surface runoff and the basic equation for the runoff.
모델링시에 우수 유출량 계산시 전제조건은 다음과 같다. The prerequisites for calculating good runoff during modeling are:
1) 초기시간(t=0)에서 유역의 지표면 저류량은 “0”이다.1) At the initial time (t = 0), the surface reservoir in the watershed is “0”.
2) 유역에서는 강우량 외 외부유입이 없으며, 강우로 인해 발생하는 지표면 유출은 수리학적으로 연결된 하류유역에 유입되며, 다른 유역으로는 유출되지 않는다.2) In the watershed, there are no external inflows other than rainfall, and the surface runoff caused by rainfall flows into hydraulically connected downstream watersheds, not into other watersheds.
먼저 지표면 유출 기본방정식은 다음과 같이 계산된다. First, the surface runoff equation is calculated as:
제1지역 및 제2지역에서 시간변화에 따른 물의 체적을 계산하는 연속방정식으로 다음 식(1)과 같이 계산된다. It is a continuous equation that calculates the volume of water over time in the first and second regions. It is calculated as in the following equation (1).
[식 1][Equation 1]
여기서, V = 물의 체적 (=A·d), d = 수심(m), t= 시간(sec)Where V = volume of water (= A · d), d = depth of water (m), t = time (sec)
As = 수표면 면적(m2), i = 강우량 (m/sec), Q = 지표면 저류량(m3/sec)As = water surface area (m2), i = rainfall (m / sec), Q = surface reservoir (m3 / sec)
또한 제1지역 또는 제2지역(소유역)에서 지표면 저류량을 계산하는 방정식은 다음 식(2)와 같다.In addition, the equation for calculating the surface storage in the first region or the second region (watershed) is given by the following equation (2).
[식 2][Equation 2]
여기서, W = 유역의 폭(m), n = Manning의 조도계수, d = 수심(m)Where W = basin width (m), n = Manning's roughness coefficient, d = depth (m)
dp = 지면저류 깊이(m), S = 소유역 경사 (m/m)dp = ground reservoir depth (m), S = subwatershed slope (m / m)
[식 2]를 [식 1]에 대입하여 정리한 비선형 저류방정식은 다음 [식 3]과 같으며, 이 방정식을 통해 지표면 유출량이 계산된다. 도 5는 지표면 유출에 대한 개념도이다. The nonlinear storage equation obtained by substituting [Equation 2] into [Equation 1] is shown in [Equation 3], and the surface runoff is calculated through this equation. 5 is a conceptual diagram for surface runoff.
[식 3][Equation 3]
여기서, 
i = 강우량 (m/sec), d = 수심(m), dp = 지면저류 깊이(m),i = rainfall (m / sec), d = depth (m), dp = ground depth (m),
W = 유역의 폭(m), S = 소유역 경사 (m/m), As = 수표면 면적(m2)W = watershed width (m), S = subwatershed slope (m / m), As = water surface area (m2)
n = Manning의 조도계수n = Manning's roughness coefficient
다음으로 관로유출 기본방정식은 다음과 같이 계산된다. Next, the pipeline outflow equation is calculated as follows.
비선형 저류방정식으로 계산된 지표면 유출량이 우수관으로 배제되는 관로유출 기본방정식은 다음 [식 4]와 같으며, 이 방정식을 통해 우수관로 상의 예측유량값이 계산된다.The basic equation for pipeline runoff, in which the surface runoff calculated by the nonlinear storage equation, is excluded as a storm drain, is shown in [Equation 4] below.
[식 4][Equation 4]
여기서, A = 흐름 단면적(m2), n = Manning의 조도계수, R = 동수반경(m), Where A = flow cross section (m2), n = Manning's roughness coefficient, R = hydraulic radius (m),
So = 관로의 경사(m/m)So = slope of the pipeline (m / m)
따라서 전술한 모델링에 의해서 강우량에 따른 예측유량값을 구할 수 있고, 반대로 예측 강수량값도 구할 수 있다. 예를 들어, 제1지역과 제2지역을 합친 전체 예측유량값에서 제2지역의 예측유량값을 빼는 경우 제1지역에서의 예측유량값을 구할 수 있다. Therefore, the predicted flow rate value according to the rainfall can be obtained by the above-described modeling, and on the contrary, the predicted rainfall value can also be obtained. For example, when the predicted flow rate value of the second region is subtracted from the total predicted flow rate value in which the first region and the second region are combined, the predicted flow rate value in the first region may be obtained.
도 5는 연산부(42)의 일실시예에 따른 순서도를 도시한다. 이에 따르면, 연산부(42)는 통신부(41)로부터 실시간으로 측정된 제1강수량계(10) 및 제2강수량계(20)의 실시간 측정 강수량값과, 유량계(30)로부터 실시간 측정유량값을 수신한 후 모델링데이터베이스(45)의 예측강수량값과 예측유량값과 대비한다.5 shows a flowchart according to an embodiment of the calculator 42. Accordingly, the calculation unit 42 receives the real-time measured precipitation value of the first precipitation meter 10 and the second precipitation meter 20 measured in real time from the communication unit 41 and the real-time measurement flow rate value from the flow meter 30. After that, it compares with the predicted precipitation value and the predicted flow rate value of the modeling database 45.
실시간 측정강수량값이 예측강수량값과 오차범위를 벗어나서 다른 경우 모델링데이터베이스(45)의 다른 예측강수량값으로 변경하여 실시간 측정강수량값이 예측강수량값과 오차범위 내에서 일치하도록 한다. If the real-time measurement precipitation value is out of the error range and the prediction precipitation value, it is changed to another prediction precipitation value of the modeling database 45 so that the real-time measurement precipitation value matches the prediction precipitation value within the error range.
다음으로 실시간 측정유량값이 예측유량값과 오차범위 내에서 일치하는 경우 실시간 측정 유량값이 예측 유량값을 대비한다. Next, when the real-time measured flow rate value is consistent with the predicted flow rate value within the error range, the real-time measured flow rate value is compared with the predicted flow rate value.
실시간 측정유량값이 상기 예측유량값과 오차범위 내에서 동일한 경우 제1강수량계(10)와 토구 사이에서 우수 이외에는 다른 오수의 방류가 없다는 것을 의미한다. 이 경우, 측정된 강수량값과 유량값은 측정데이터베이스(44)로 저장되어 또 다른 데이터로 축적된다. When the real-time measured flow rate value is the same within the error range and the predicted flow rate value, it means that there is no discharge of sewage other than rainwater between the first precipitation meter 10 and the earthenware. In this case, the measured precipitation value and the flow rate value are stored in the measurement database 44 and accumulated in another data.
한편, 실시간 측정유량값이 예측 유량값과 오차범위를 벗어나는 경우 제1강수량계(10)와 토구 사이에서 우수 이외에의 다른 오수의 방류가 있다는 것을 의미한다. 따라서, 비교한 유량값이 설정된 오차범위를 벗어나는 경우를 판단하여 오수의 유입이 있다는 신호를 제어부(43)에 전달한다. On the other hand, when the real-time measurement flow rate value is out of the predicted flow rate value and the error range, it means that there is discharge of other wastewater other than rainwater between the first precipitation meter 10 and the earthenware. Therefore, it is determined whether the compared flow rate value is out of the set error range, and transmits a signal indicating that there is an inflow of sewage to the controller 43.
제어부(43)는 연산부(42)가 상기 실시간 측정 유량값이 예측유량값과의 차이가 오차범위를 벗어난다고 판단하는 신호를 전달하는 경우 채수수단(50)에 채수신호를 발생시킨다. The control unit 43 generates a water collection signal to the water collecting means 50 when the calculating unit 42 transmits a signal that the real-time measured flow rate value is determined to be out of an error range from the predicted flow rate value.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무단방류 감시 시스템의 관리서버(40)를 도시한다. 6 shows a management server 40 of the stepless discharge monitoring system according to another embodiment of the present invention.
본 실시예에서 관리서버(40)는 추적데이터베이스(46)를 더 포함한다는 데 차이점이 있다. In this embodiment, the management server 40 has a difference that the tracking database 46 further includes.
추적데이터베이스(46)는 제1지역과 제2지역 사이의 거리별 무단으로 방출된 오수의 방류량, 및 상기 방류량의 경과 시간별로 예측된 상기 유량계의 오수포함 예측유량값을 모델링한 데이터가 저장된다. The tracking database 46 stores data for modeling the discharge amount of sewage discharged by distance between the first region and the second region, and the sewage-containing prediction flow rate value of the flowmeter predicted for each elapsed time of the discharge amount.
도 7은 추적데이터베이스(46)의 일실시예를 도시한다. 이에 따르면, 추적데이터베이스(46)는 측정강수량값 및 토구로부터 거리에 따른 오수발생 추적지에 오수발생량을 저장한다. 7 illustrates one embodiment of a tracking database 46. According to this, the tracking database 46 stores the sewage generation amount in the sewage generation tracking paper according to the measured precipitation amount value and the distance from the earthenware.
추적데이터베이스(46)는 연산부(42)가 실시간 측정 유량값이 예측유량값과 차이가 오차범위를 벗어난다고 판단하는 경우 오수를 방출하는 추적지의 위치를 파악하는 데 사용한다. The tracking database 46 is used by the calculation unit 42 to determine the position of the tracking paper that discharges the wastewater when the real-time measurement flow rate value determines that the difference from the predicted flow rate value is out of an error range.
또한 연산부(42)는 통신부(41)로부터 실시간으로 측정된 제1강수량계(10) 및 제2강수량계(20)의 실시간 측정 강수량값과, 유량계(30)로부터 실시간 측정유량값을 수신하여, 실시간 측정 유량값이 예측유량값과 차이가 오차범위를 벗어난다고 판단하는 경우 추적데이터베이스(46)의 거리별 오수의 방류량값과 방류량의 경과 시간별로 예측된 상기 유량계의 오수포함 예측유량값을 대비한다. In addition, the calculation unit 42 receives the real-time measured precipitation value of the first precipitation meter 10 and the second precipitation meter 20 measured in real time from the communication unit 41 and the real-time measurement flow rate value from the flow meter 30, When the real-time measured flow rate value determines that the difference between the predicted flow rate value and the deviation is out of the error range, the discharge amount value of the sewage by distance of the tracking database 46 and the estimated flow rate including the sewage of the flow rate predicted by the elapsed time of the discharged amount are compared. .
실시간 측정강수량값이 추적데이터베이스(46)의 모델링된 방류량의 경과 시간별로 예측된 오수포함 예측유량값과 오차범위 내에서 일치하면 상기 오수의 방류량값이 일치하는 거리에 있는 위치에서 오수의 유입이 있었다고 판단한다. If the real-time measured precipitation value coincides within the error range with the predicted flow rate including the sewage predicted by the elapsed time of the modeled discharge amount of the tracking database 46, the inflow of sewage occurred at a position where the discharge amount of the sewage was at the same distance. To judge.
이로써 오수유입이 있는 위치를 파악하여 불법적으로 우수를 방류한 지점을 추적할 수 있다. This allows the location of sewage inflows to be identified to track the point of illegal discharge of rainwater.
전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects, and the like illustrated in the above-described embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be interpreted that the contents related to such a combination and modification are included in the scope of the present invention.
10 : 제1강수량계 20 : 제2강수량계
30. : 유량계 40 : 관리서버
41 : 통신부 42 : 연산부
43 : 제어부 44 : 측정데이터베이스
45 : 모델링데이터베이스 46 : 추적데이터베이스
50 : 채수수단10: first precipitation meter 20: second precipitation meter
30 .: flow meter 40: management server
41: communication unit 42: calculation unit
43: control section 44: measurement database
45: modeling database 46: tracking database
50: collection means
Claims (9)
상기 토구로부터 제1거리에 있으며, 제1지역의 강수량을 측정하는 제1강수량계;
상기 토구로부터 상기 제1거리보다 가까운 제2거리에 있는 제2지역의 강수량을 측정하는 제2강수량계;
상기 토구에 구비되어, 토구로부터 배출되는 우수의 양을 측정하는 토구유량계;
상기 제1강수량계, 상기 제2강수량계, 및 상기 토구유량계로부터 각각 측정된 측정강수량값 및 측정유량값을 전달받아 상기 토구로부터 방출되는 우수에 무단방류가 포함되어 있는 지를 판단하는 연산부,
상기 제1강수량계 및 제2강수량계로부터 측정된 측정강수량값, 및 상기 토구유량계로부터 유량에 대한 측정유량값을 전달받는 통신부,
상기 통신부로부터 상기 측정강수량값 및 측정유량값을 전달받아 날짜별, 및 강수량 단위별로 저장되는 측정데이터베이스,
상기 측정데이터베이스에 저장된 상기 측정강수량값 및 측정유량값을 기반으로 각 강수량계의 예측강수량에 따라 상기 토구유량계에서 산출되는 예측유량값을 모델링한 데이터가 저장된 모델링데이터베이스, 및
상기 제1지역과 상기 제2지역 사이의 거리별 무단으로 방출된 오수의 방류량, 및 상기 방류량의 경과 시간별로 예측된 상기 토구유량계의 오수포함 예측유량값을 모델링한 데이터가 저장되는 추적데이터베이스를 포함하는 관리서버;를 가지며,
상기 연산부는,
상기 측정데이터베이스의 측정유량값이 상기 모델링데이터베이스의 예측유량값과 차이가 오차범위 내인 경우 오수의 유입이 없었다고 판단하고,
상기 측정데이터베이스의 측정유량값이 상기 모델링데이터베이스의 예측유량값과 차이가 오차범위를 벗어난다고 판단하는 경우, 상기 측정데이터베이스의 측정유량값을 상기 추적데이터베이스의 오수포함 예측유량값을 대비하여,
상기 측정데이터베이스의 측정강수량값이 상기 추적데이터베이스의 오수포함 예측유량값과 오차범위 내에서 일치하면 상기 오수의 방류량값이 일치하는 거리에 있는 위치에서 오수의 유입이 있었다고 판단하고,
상기 측정데이터베이스의 측정강수량값이 상기 추적데이터베이스의 오수포함 예측유량값의 차이가 오차범위를 벗어난다고 판단하는 경우 상기 오수의 방류량값이 일치하는 거리에 있는 위치에서 오수의 유입이 없었다고 판단하는 무단방류 감시 및 추적 시스템.As a system to monitor whether there is unauthorized discharged wastewater in the rainwater flowing out of the earthenware,
A first precipitation meter located at a first distance from the earthenware and measuring precipitation in a first region;
A second precipitation meter for measuring precipitation of a second region located at a second distance closer to the first distance from the earthenware;
A toe flow meter provided in the earthenware and measuring the amount of rainwater discharged from the earthenware;
An operation unit configured to receive the measured precipitation value and the measured flow rate value respectively measured by the first precipitation meter, the second precipitation meter, and the earthquake flowmeter, and to determine whether stepless discharge is included in the rainwater discharged from the earthenware;
A communication unit for receiving a measurement precipitation value measured from the first precipitation meter and the second precipitation meter, and a measurement flow rate value for the flow rate from the earthquake flowmeter;
A measurement database which receives the measurement precipitation value and the measurement flow rate value from the communication unit and stores the data by date and precipitation unit;
A modeling database in which data for modeling a predicted flow rate value calculated by the soil meter is measured according to the predicted precipitation amount of each precipitation meter based on the measured precipitation amount and the measured flow rate value stored in the measurement database;
And a tracking database in which data of modeled sewage-discharge forecasting flow values of the effluent flowmeter predicted for each elapsed time of the discharge, and the sewage discharged by the distance between the first region and the second region are stored. Has a management server;
The calculation unit,
If the measured flow rate value of the measurement database is different from the predicted flow rate value of the modeling database within the error range, it is determined that no sewage flows.
If it is determined that the measured flow rate value of the measurement database is different from the predicted flow rate value of the modeling database, it is out of the error range, and the measured flow rate value of the measurement database is compared with the predicted flow rate value of sewage in the tracking database.
If the measured precipitation amount value of the measurement database matches the predicted flow rate value including the sewage of the tracking database within an error range, it is determined that there is an inflow of sewage at a position where the discharge value of the sewage is at the same distance.
Stepless discharge that determines that there is no inflow of sewage at a position where the measured precipitation amount value of the measurement database is within the error range when the difference between the predicted flow rate value including the sewage of the tracking database is out of the error range. Surveillance and tracking system.
상기 무단방류 감시 및 추적 시스템은,
상기 토구에 흐르는 우수의 샘플을 수집하는 채수수단을 더 포함하는 무단방류 감시 및 추적 시스템. The method of claim 1,
The stepless discharge monitoring and tracking system,
Stepless discharge monitoring and tracking system further comprises a collecting means for collecting the rainwater flowing through the earthenware.
상기 관리서버는,
상기 연산부가 상기 측정데이터베이스의 측정 유량값이 상기 모델링데이터베이스의 예측유량값과 차이가 오차범위를 벗어난다고 판단하는 경우 경보를 발생시키는 무단방류 감시 및 추적 시스템. The method of claim 1,
The management server,
And a stepless discharge monitoring and tracking system that generates an alarm when the calculation unit determines that the measured flow rate value of the measurement database is out of an error range from the predicted flow rate value of the modeling database.
상기 관리서버는,
상기 연산부가 상기 측정데이터베이스의 측정 유량값이 상기 모델링데이터베이스의 예측유량값과 차이가 오차범위를 벗어난다고 판단하는 경우, 상기 연산부로부터 상기 차이가 있다는 신호를 전달받아 채수수단에 채수신호를 발생시키는 제어부를 더 포함하는 무단방류 감시 및 추적 시스템. The method of claim 1,
The management server,
If the calculation unit determines that the measured flow rate value of the measurement database is different from the predicted flow rate value of the modeling database is out of the error range, the control unit for receiving a signal that there is the difference from the operation unit to generate a water supply signal to the water collecting means Unauthorized discharge monitoring and tracking system further comprising.
상기 채수수단은,
상기 채수신호에 따라 일정한 간격으로 연속적으로 채수를 수행하여 각 채수시 마다 별도로 저장하는 샘블보관부를 더 포함하는 무단방류 감시 및 추적 시스템. The method of claim 6,
The water collecting means,
The stepless discharge monitoring and tracking system further comprises a sample storage unit for performing continuous withdrawal at regular intervals according to the withdrawal signal to store separately for each collection.
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|---|---|---|---|
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2019
- 2019-07-23 KR KR1020190088961A patent/KR102080066B1/en active IP Right Grant
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