KR102220047B1 - 수도 관망 내에서 누수 위치의 판단이 가능한 누수 위치 판단 시스템 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

수도 관망 내에서 누수 위치의 판단이 가능한 누수 위치 판단 시스템 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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김지범
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인천대학교 산학협력단
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Abstract

수도 관망 내에서 누수 위치의 판단이 가능한 누수 위치 판단 시스템 장치 및 그 동작 방법이 개시된다. 본 발명은 수도관과 수도관이 만나는 복수의 분기점들을 포함하고 있음과 동시에 유체의 누설을 감지하기 위한 복수의 누수 감지 센서들을 구비하고 있는 수도 관망 내에서 누수 위치의 판단을 수행할 수 있는 누수 위치 판단 시스템 장치 및 그 동작 방법을 제공함으로써, 관리자가 수도 관망 내에서의 누수 위치를 보다 신속하게 파악할 수 있도록 지원할 수 있다.

Description

수도 관망 내에서 누수 위치의 판단이 가능한 누수 위치 판단 시스템 장치 및 그 동작 방법{LEAK LOCATION DETERMINATION SYSTEM APPARATUS CAPABLE OF DETERMINING THE LOCATION OF THE LEAK WITHIN THE WATER PIPE NETWORK AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 수도 관망 내에서 누수 위치의 판단이 가능한 누수 위치 판단 시스템 장치 및 그 동작 방법에 대한 것이다.
일반적으로, 주택, 상가, 공장 및 아파트에는 물 공급을 위한 수도관이 땅속에 매설되어 있으며, 복수의 수도관들은 그물망처럼 연결되어 수도 관망(Water Pipe Network)을 형성하고 있다.
보통, 사람들은 깨끗한 물을 공급받기를 원하기 때문에 수도 사업소에서는 주기적으로 오래된 수도관을 교체해 주고 있으나, 간혹 수도관 교체가 제대로 이루어지지 않는 경우도 발생한다.
이렇게, 오래된 수도관에 대한 교체가 제대로 이루어지지 않는 경우, 많은 양의 물이 낭비될 수 있을 뿐만 아니라 이물질 유입으로 인해 수질이 오염될 수도 있다.
이에 따라, 누수 관로를 교체 및 보수할 수 있도록 하고자 누수 발생 부위를 탐지해내는 누수 탐지 기술이 개발되었다.
기존에는 청음기를 사용하여 수도관을 통해 흐르는 소리를 듣고 누수 부위를 탐지하곤 했었다. 그러나, 이러한 방식은 수도관이 땅속 깊이 매설되어 있거나 주변 소음이 발생하는 경우, 누수 탐지가 용이하지 않다는 단점이 존재한다.
한편, 최근에는, 센서 기술이 발전함에 따라, 센서를 이용하여 수도관에서 발생하는 다양한 정보를 센싱하고, 이를 기초로 수도관에서 발생하는 이벤트를 파악할 수 있는 모니터링 시스템이 널리 보급되고 있다.
이와 관련해서, 수도 관망 내에서의 복수의 수도관들에 소정의 누수 감지 센서를 배치함으로써, 상기 복수의 수도관들 중 특정 수도관에서 누수가 발생하였는지 여부를 파악하고, 특정 수도관에서 누수가 발생한 경우, 관리자에게 특정 수도관의 위치 정보가 통보되도록 하는 시스템의 도입을 고려할 수 있다.
이러한 시스템이 도입된다면, 누수 탐지를 위한 작업자를 현장에 파견시킬 필요가 없어지며, 신속한 누수 위치의 탐지가 가능하기 때문에 경제성과 효율성을 보다 향상시킬 수 있을 것이다.
따라서, 수도 관망 내에서 누수 위치의 판단을 가능하게 하는 누수 위치 판단 시스템 기술에 대한 연구가 필요하다.
본 발명은 수도관과 수도관이 만나는 복수의 분기점들을 포함하고 있음과 동시에 유체의 누설을 감지하기 위한 복수의 누수 감지 센서들을 구비하고 있는 수도 관망 내에서 누수 위치의 판단을 수행할 수 있는 누수 위치 판단 시스템 장치 및 그 동작 방법을 제공함으로써, 관리자가 수도 관망 내에서의 누수 위치를 보다 신속하게 파악할 수 있도록 지원하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 수도 관망(Pipe Network) - 상기 수도 관망에는 수도관과 수도관이 만나는 n(n은 3이상의 자연수)개의 분기점들이 포함되어 있고, 유체의 누설을 감지하기 위한 k(k는 3이상의 자연수)개의 누수 감지 센서들이 구비되어 있음 - 내에서 누수 위치의 판단이 가능한 누수 위치 판단 시스템 장치는 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 것으로 사전 지정된 적어도 하나의 분기점 - 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 적어도 하나의 분기점은 상기 n개의 분기점들 중 상기 수도 관망 내에서 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 인접하여 위치하고 있는 것으로 지정된 분기점임 - 에 대한 정보가 기록되어 있는 정보 테이블을 저장하여 유지하는 테이블 유지부, 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 센싱 값을 수신하여, 상기 수도 관망 내에 누수가 발생하였는지 여부를 판단하는 누수 판단부, 상기 수도 관망 내에 누수가 발생한 것으로 판단되면, 상기 k개의 누수 감지 센서들 중 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 수신된 센싱 값과 사전 설정된 제1 기준치 간의 차이 값의 절대 값이 큰 순서대로 t(t는 k보다 작은 2이상의 자연수)개의 누수 감지 센서들을 선택하는 센서 선택부, 상기 정보 테이블로부터 상기 t개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 적어도 하나의 분기점을 모두 추출함으로써, 누수 위치 판단을 위한 복수의 분기점들을 추출하는 분기점 추출부 및 상기 복수의 분기점들이 추출되면, 상기 수도 관망 내에서의 상기 복수의 분기점들에 연결되어 있는 복수의 수도관들에서 누수가 발생한 것으로 판단하는 위치 판단부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 수도 관망 - 상기 수도 관망에는 수도관과 수도관이 만나는 n(n은 3이상의 자연수)개의 분기점들이 포함되어 있고, 유체의 누설을 감지하기 위한 k(k는 3이상의 자연수)개의 누수 감지 센서들이 구비되어 있음 - 내에서 누수 위치의 판단이 가능한 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작 방법은 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 것으로 사전 지정된 적어도 하나의 분기점 - 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 적어도 하나의 분기점은 상기 n개의 분기점들 중 상기 수도 관망 내에서 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 인접하여 위치하고 있는 것으로 지정된 분기점임 - 에 대한 정보가 기록되어 있는 정보 테이블을 저장하여 유지하는 단계, 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 센싱 값을 수신하여, 상기 수도 관망 내에 누수가 발생하였는지 여부를 판단하는 단계, 상기 수도 관망 내에 누수가 발생한 것으로 판단되면, 상기 k개의 누수 감지 센서들 중 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 수신된 센싱 값과 사전 설정된 제1 기준치 간의 차이 값의 절대 값이 큰 순서대로 t(t는 k보다 작은 2이상의 자연수)개의 누수 감지 센서들을 선택하는 단계, 상기 정보 테이블로부터 상기 t개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 적어도 하나의 분기점을 모두 추출함으로써, 누수 위치 판단을 위한 복수의 분기점들을 추출하는 단계 및 상기 복수의 분기점들이 추출되면, 상기 수도 관망 내에서의 상기 복수의 분기점들에 연결되어 있는 복수의 수도관들에서 누수가 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명은 수도관과 수도관이 만나는 복수의 분기점들을 포함하고 있음과 동시에 유체의 누설을 감지하기 위한 복수의 누수 감지 센서들을 구비하고 있는 수도 관망 내에서 누수 위치의 판단을 수행할 수 있는 누수 위치 판단 시스템 장치 및 그 동작 방법을 제공함으로써, 관리자가 수도 관망 내에서의 누수 위치를 보다 신속하게 파악할 수 있도록 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 누수 위치 판단 시스템 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
본 문서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있고, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.
한편, 첨부된 블록도의 블록들이나 흐름도의 단계들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터 등 데이터 프로세싱이 가능한 장비의 프로세서나 메모리에 탑재되어 지정된 기능들을 수행하는 컴퓨터 프로그램 명령들(instructions)을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 장치에 구비된 메모리 또는 컴퓨터에서 판독 가능한 메모리에 저장될 수 있기 때문에, 블록도의 블록들 또는 흐름도의 단계들에서 설명된 기능들은 이를 수행하는 명령 수단을 내포하는 제조물로 생산될 수도 있다. 아울러, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 가능한 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 정해진 순서와 달리 실행되는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 실질적으로 동시에 수행되거나, 역순으로 수행될 수 있으며, 경우에 따라 일부 블록들 또는 단계들이 생략된 채로 수행될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 누수 위치 판단 시스템 장치의 구조를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 누수 위치 판단 시스템 장치(110)는 수도 관망(Pipe Network) 내에서 누수 위치의 판단을 가능하게 하는 장치로, 테이블 유지부(111), 누수 판단부(112), 센서 선택부(113), 분기점 추출부(114) 및 위치 판단부(115)를 포함한다.
이때, 상기 수도 관망에는 수도관과 수도관이 만나는 n(n은 3이상의 자연수)개의 분기점들이 포함되어 있을 수 있고, 유체의 누설을 감지하기 위한 k(k는 3이상의 자연수)개의 누수 감지 센서들이 구비되어 있을 수 있다.
예컨대, n이 '4', k가 '3'이라고 하는 경우, 수도 관망(100)에는 도 1에 도시된 그림과 같이, 4개의 분기점들(131, 132, 133, 134)인 '분기점 1(131), 분기점 2(132), 분기점 3(133), 분기점 4(134)'가 포함되어 있을 수 있고, 3개의 누수 감지 센서들(101, 102, 103)인 '누수 감지 센서 1(101), 누수 감지 센서 2(102), 누수 감지 센서 3(103)'이 구비되어 있을 수 있다.
또한, '분기점 1(131)'에서는 '수도관 1(141)'과 '수도관 2(142)'와 '수도관 3(143)'이 만날 수 있고, '분기점 2(132)'에서는 '수도관 3(143)'과 '수도관 4(144)'와 '수도관 5(145)'가 만날 수 있으며, '분기점 3(133)'에서는 '수도관 5(145)'와 '수도관 6(146)'과 '수도관 7(147)'이 만날 수 있고, '분기점 4(134)'에서는 '수도관 4(144)'와 '수도관 8(148)'이 만날 수 있다.
이러한 상황에서, 누수 위치 판단 시스템 장치(110)의 테이블 유지부(111)는 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 것으로 사전 지정된 적어도 하나의 분기점에 대한 정보가 기록되어 있는 정보 테이블을 저장하여 유지한다.
여기서, 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 적어도 하나의 분기점은 상기 n개의 분기점들 중 수도 관망(100) 내에서 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 인접하여 위치하고 있는 것으로 지정된 분기점이다.
예컨대, 3개의 누수 감지 센서들(101, 102, 103)과 4개의 분기점들(131, 132, 133, 134)이 존재한다고 하는 경우, 테이블 유지부(111)는 하기의 표 1과 같이 정보 테이블을 저장하여 유지하고 있을 수 있다.
3개의 누수 감지 센서들 4개의 분기점들
누수 감지 센서 1(101) 분기점 1(131)
누수 감지 센서 2(102) 분기점 2(132), 분기점 4(134)
누수 감지 센서 3(103) 분기점 3(133)
누수 판단부(112)는 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 센싱 값을 수신하여, 수도 관망(100) 내에 누수가 발생하였는지 여부를 판단한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 누수 판단부(112)는 벡터 생성부(116) 및 판단부(117)를 포함할 수 있다.
벡터 생성부(116)는 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 센싱 값이 수신되는 경우, 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 수신된 센싱 값과 상기 제1 기준치 간의 차이 값을 벡터의 성분으로 하나씩 지정함으로써, k차원의 감지 벡터를 생성한다.
판단부(117)는 상기 k차원의 감지 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 감지 벡터의 맨해튼 노름(Manhattan Norm)과 유클리드 노름(Euclidean Norm)을 연산하고, 상기 맨해튼 노름과 상기 유클리드 노름의 평균 값을 산출한 후 상기 평균 값이 사전 설정된 제1 임계치를 초과하는지 확인하여 상기 평균 값이 상기 제1 임계치를 초과하는 것으로 확인되면, 수도 관망(100) 내에 누수가 발생한 것으로 판단한다.
여기서, 맨해튼 노름이란 벡터나 행렬의 크기를 나타내는 L1 노름으로, 하기의 수학식 1에 따라 연산될 수 있다.
Figure 112020106475537-pat00001
상기 수학식 1에서
Figure 112020106475537-pat00002
은 맨해튼 노름을 의미하고, xi는 벡터나 행렬에 포함되어 있는 i번째 성분을 의미한다.
또한, 유클리드 노름이란 벡터나 행렬의 크기를 나타내기 위한 L2 노름으로, 하기의 수학식 2에 따라 연산될 수 있다.
Figure 112020106475537-pat00003
상기 수학식 2에서
Figure 112020106475537-pat00004
는 유클리드 노름을 의미하고, xi는 벡터나 행렬에 포함되어 있는 i번째 성분을 의미한다.
예컨대, 전술한 예시와 같이, n이 '4', k를 '3'이라고 하고, 3개의 누수 감지 센서들을 '누수 감지 센서 1(101), 누수 감지 센서 2(102), 누수 감지 센서 3(103)'이라고 하며, 상기 제1 기준치를 '150'(센싱 값의 단위는 생략함)이라고 가정하자.
이때, 3개의 누수 감지 센서들인 '누수 감지 센서 1(101), 누수 감지 센서 2(102), 누수 감지 센서 3(103)' 각각으로부터 센싱 값이 '151, 125, 124'와 같이 수신되었다고 하는 경우, 벡터 생성부(116)는 3개의 누수 감지 센서들인 '누수 감지 센서 1(101), 누수 감지 센서 2(102), 누수 감지 센서 3(103)' 각각으로부터 수신된 센싱 값인 '151, 125, 124'와 상기 제1 기준치인 '150' 간의 차이 값인 '1, -25, -26'을 벡터의 성분으로 하나씩 지정함으로써, 3차원의 감지 벡터인 '[1 -25 -26]'을 생성할 수 있다.
이렇게, 벡터 생성부(116)에 의해 상기 3차원의 감지 벡터가 '[1 -25 -26]'과 같이 생성되면, 판단부(117)는 상기 3차원의 감지 벡터인 '[1 -25 -26]'의 맨해튼 노름과 유클리드 노름을 상기 수학식 1과 상기 수학식 2에 따라 '52'와 '36.08'과 같이 연산할 수 있다.
그 이후, 판단부(117)는 상기 맨해튼 노름인 '52'와 상기 유클리드 노름인 '36.08'의 평균 값을 '44.04'와 같이 산출한 후 상기 평균 값인 '44.04'가 사전 설정된 제1 임계치를 초과하는지 확인하여 상기 평균 값이 상기 제1 임계치를 초과하는 것으로 확인되면, 수도 관망(100) 내에 누수가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이와 관련해서, 상기 제1 임계치를 '25'라고 하는 경우, 판단부(117)는 상기 평균 값인 '44.04'가 상기 제1 임계치인 '25'를 초과하는 것으로 확인함으로써, 수도 관망(100) 내에 누수가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
센서 선택부(113)는 수도 관망(100) 내에 누수가 발생한 것으로 판단되면, 상기 k개의 누수 감지 센서들 중 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 수신된 센싱 값과 사전 설정된 제1 기준치 간의 차이 값의 절대 값이 큰 순서대로 t(t는 k보다 작은 2이상의 자연수)개의 누수 감지 센서들을 선택한다.
분기점 추출부(114)는 상기 정보 테이블로부터 상기 t개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 적어도 하나의 분기점을 모두 추출함으로써, 누수 위치 판단을 위한 복수의 분기점들을 추출한다.
위치 판단부(115)는 상기 복수의 분기점들이 추출되면, 수도 관망(100) 내에서의 상기 복수의 분기점들에 연결되어 있는 복수의 수도관들에서 누수가 발생한 것으로 판단한다.
예컨대, 전술한 예에 따르면, 센서 선택부(113)는 누수 판단부(112)에 의해 수도 관망(100) 내에 누수가 발생한 것으로 판단되는 경우, 3개의 누수 감지 센서들인 '누수 감지 센서 1(101), 누수 감지 센서 2(102), 누수 감지 센서 3(103)' 중 각 누수 감지 센서(101, 102, 103)로부터 수신된 센싱 값인 '151, 125, 124'와 상기 제1 기준치인 '150' 간의 차이 값인 '1, -25, -26'의 절대 값이 큰 순서대로 t개의 누수 감지 센서를 선택할 수 있다.
이때, t를 '2'라고 가정하는 경우, '1, -25, -26'의 절대 값이 큰 2개의 누수 감지 센서는 '누수 감지 센서 2(102), 누수 감지 센서 3(103)'이기 때문에, 센서 선택부(113)는 '누수 감지 센서 2(102), 누수 감지 센서 3(103)'을 선택할 수 있다.
그 이후, 분기점 추출부(114)는 상기 표 1과 같은 정보 테이블로부터 '누수 감지 센서 2(102)'에 대응되는 적어도 하나의 분기점인 '분기점 2(132)'와 '분기점 4(134)'를 추출하고, '누수 감지 센서 3(103)'에 대응되는 적어도 하나의 분기점인 '분기점 3(133)'을 모두 추출함으로써, 누수 위치 판단을 위한 복수의 분기점들인 '분기점 2(132), 분기점 3(133), 분기점 4(134)'를 추출할 수 있다.
이렇게, 분기점 추출부(114)에 의해 상기 복수의 분기점들이 '분기점 2(132), 분기점 3(133), 분기점 4(134)'와 같이 추출되면, 위치 판단부(115)는 수도 관망(100) 내에서의 상기 복수의 분기점들인 '분기점 2(132), 분기점 3(133), 분기점 4(134)'에 연결되어 있는 복수의 수도관들인 '수도관 3(143), 수도관 4(144), 수도관 5(145), 수도관 6(146), 수도관 7(147), 수도관 8(148)'에서 누수가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 누수 위치 판단 시스템 장치(110)는 맵 데이터 저장부(118) 및 맵 표시부(119)를 더 포함할 수 있다.
맵 데이터 저장부(118)에는 수도 관망(100)을 시각적으로 표현한 수도 관망 맵(Map)에 대한 데이터가 저장되어 있다.
예컨대, 맵 데이터 저장부(118)에는 도면부호 205에 도시된 그림과 같이 수도 관망(100)을 시각적으로 표현한 수도 관망 맵(205)에 대한 데이터가 저장되어 있을 수 있다.
맵 표시부(119)는 위치 판단부(115)를 통해 상기 복수의 수도관들에서 누수가 발생한 것으로 판단되면, 맵 데이터 저장부(118)에 저장되어 있는 상기 수도 관망 맵에 대한 데이터를 기초로 상기 수도 관망 맵을 화면 상에 표시하되, 상기 수도 관망 맵에서 상기 복수의 수도관들의 배경 색상을 누수가 발생하였음을 알리기 위한 사전 설정된 제1 색상으로 적용하여 표시한다.
관련해서, 도 2에 도시된 그림을 참조하여 맵 표시부(119)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 제1 색상을 '주황'이라고 가정하자. 이때, 위치 판단부(115)를 통해 상기 복수의 수도관들인 '수도관 3(143), 수도관 4(144), 수도관 5(145), 수도관 6(146), 수도관 7(147), 수도관 8(148)'에서 누수가 발생한 것으로 판단되면, 맵 표시부(119)는 도 2에 도시된 그림과 같이, 맵 데이터 저장부(118)에 저장되어 있는 수도 관망 맵(205)에 대한 데이터를 기초로 수도 관망 맵(205)을 화면(200) 상에 표시하되, 수도 관망 맵(205)에서 상기 복수의 수도관들인 '수도관 3(143), 수도관 4(144), 수도관 5(145), 수도관 6(146), 수도관 7(147), 수도관 8(148)'의 배경 색상을 누수가 발생하였음을 알리기 위한 상기 제1 색상인 '주황'으로 적용하여 표시할 수 있다.
즉, 맵 표시부(119)는 누수가 발생한 것으로 판단되는 상기 복수의 수도관들의 배경 색상을 특정 색상으로 적용함으로써, 관리자로 하여금 누수가 발생한 것으로 판단되는 상기 복수의 수도관들을 보다 빠르게 확인할 수 있도록 지원할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 누수 위치 판단 시스템 장치(110)는 생성부(120) 및 메시지 표시부(121)를 더 포함할 수 있다.
생성부(120)는 맵 표시부(119)를 통해 상기 수도 관망 맵이 상기 화면 상에 표시되면, 상기 t개의 누수 감지 센서들 중 상기 절대 값이 가장 큰 제1 누수 감지 센서와 상기 절대 값이 두 번째로 큰 제2 누수 감지 센서를 선택하고, 상기 수도 관망 맵 상에서 상기 제1 누수 감지 센서의 위치를 중심으로 상기 제1 누수 감지 센서와 상기 제2 누수 감지 센서 간의 이격거리를 반지름으로 하는 가상의 기준 원을 생성한다.
메시지 표시부(121)는 상기 수도 관망 맵 상에서 상기 가상의 기준 원이 생성되면, 상기 복수의 수도관들 중 상기 가상의 기준 원 내부에 위치하는 수도관이 존재하는지 여부를 확인하여 상기 가상의 기준 원 내부에 위치하는 수도관으로 적어도 하나의 수도관이 존재하는 것으로 확인되면, 상기 적어도 하나의 수도관에 대한 긴급 누수 점검이 필요함을 알리는 긴급 누수 점검 알림 메시지를 생성한 후 상기 긴급 누수 점검 알림 메시지를 상기 화면 상에 추가로 표시한다.
관련해서, 도 3에 도시된 그림을 참조하여 생성부(120) 및 메시지 표시부(121)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전술한 예에 따르면, 생성부(120)는 맵 표시부(119)를 통해 수도 관망 맵(205)이 화면(200) 상에 표시되는 경우, 상기 2개의 누수 감지 센서들인 '누수 감지 센서 2(102), 누수 감지 센서 3(103)' 중 상기 절대 값이 가장 큰 제1 누수 감지 센서인 '누수 감지 센서 3(103)'과 상기 절대 값이 두 번째로 큰 제2 누수 감지 센서인 '누수 감지 센서 2(102)'를 선택할 수 있다.
그러고 나서, 생성부(120)는 도 3에 도시된 그림과 같이, 수도 관망 맵(205) 상에서 상기 제1 누수 감지 센서인 '누수 감지 센서 3(103)'의 위치를 중심으로 상기 제1 누수 감지 센서인 '누수 감지 센서 3(103)'과 상기 제2 누수 감지 센서인 '누수 감지 센서 2(102)' 간의 이격거리(305)를 반지름으로 하는 가상의 기준 원(310)을 생성할 수 있다.
이렇게, 생성부(120)에 의해 수도 관망 맵(205) 상에서 가상의 기준 원(310)이 생성되면, 메시지 표시부(121)는 도 3에 도시된 그림과 같이, 상기 복수의 수도관들인 '수도관 3(143), 수도관 4(144), 수도관 5(145), 수도관 6(146), 수도관 7(147), 수도관 8(148)' 중 가상의 기준 원(310) 내부에 위치하는 수도관이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다.
이때, 메시지 표시부(121)에 의해 가상의 기준 원(310) 내부에 위치하는 수도관으로 적어도 하나의 수도관인 '수도관 5(145), 수도관 6(146), 수도관 7(147)'이 존재하는 것으로 확인되면, 메시지 표시부(121)는 도 3에 도시된 그림과 같이, 상기 적어도 하나의 수도관인 '수도관 5(145), 수도관 6(146), 수도관 7(147)'에 대한 긴급 누수 점검이 필요함을 알리는 긴급 누수 점검 알림 메시지(315)를 생성한 후 긴급 누수 점검 알림 메시지(315)를 화면(200) 상에 추가로 표시할 수 있다.
이를 통해, 관리자는 누수가 발생한 것으로 판단되는 상기 복수의 수도관들 중 긴급 누수 점검을 필요로 하는 적어도 하나의 수도관을 보다 빠르게 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수도 관망(상기 수도 관망에는 수도관과 수도관이 만나는 n(n은 3이상의 자연수)개의 분기점들이 포함되어 있고, 유체의 누설을 감지하기 위한 k(k는 3이상의 자연수)개의 누수 감지 센서들이 구비되어 있음) 내에서 누수 위치의 판단이 가능한 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
단계(S410)에서는 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 것으로 사전 지정된 적어도 하나의 분기점(상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 적어도 하나의 분기점은 상기 n개의 분기점들 중 상기 수도 관망 내에서 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 인접하여 위치하고 있는 것으로 지정된 분기점임)에 대한 정보가 기록되어 있는 정보 테이블을 저장하여 유지한다.
단계(S420)에서는 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 센싱 값을 수신하여, 상기 수도 관망 내에 누수가 발생하였는지 여부를 판단한다.
단계(S430)에서는 상기 수도 관망 내에 누수가 발생한 것으로 판단되면, 상기 k개의 누수 감지 센서들 중 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 수신된 센싱 값과 사전 설정된 제1 기준치 간의 차이 값의 절대 값이 큰 순서대로 t(t는 k보다 작은 2이상의 자연수)개의 누수 감지 센서들을 선택한다.
단계(S440)에서는 상기 정보 테이블로부터 상기 t개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 적어도 하나의 분기점을 모두 추출함으로써, 누수 위치 판단을 위한 복수의 분기점들을 추출한다.
단계(S450)에서는 상기 복수의 분기점들이 추출되면, 상기 수도 관망 내에서의 상기 복수의 분기점들에 연결되어 있는 복수의 수도관들에서 누수가 발생한 것으로 판단한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S420)에서는 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 센싱 값이 수신되는 경우, 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 수신된 센싱 값과 상기 제1 기준치 간의 차이 값을 벡터의 성분으로 하나씩 지정함으로써, k차원의 감지 벡터를 생성하는 단계 및 상기 k차원의 감지 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 감지 벡터의 맨해튼 노름과 유클리드 노름을 연산하고, 상기 맨해튼 노름과 상기 유클리드 노름의 평균 값을 산출한 후 상기 평균 값이 사전 설정된 제1 임계치를 초과하는지 확인하여 상기 평균 값이 상기 제1 임계치를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 수도 관망 내에 누수가 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작 방법은 상기 수도 관망을 시각적으로 표현한 수도 관망 맵에 대한 데이터가 저장되어 있는 맵 데이터 저장부를 유지하는 단계 및 상기 복수의 수도관들에서 누수가 발생한 것으로 판단되면, 상기 맵 데이터 저장부에 저장되어 있는 상기 수도 관망 맵에 대한 데이터를 기초로 상기 수도 관망 맵을 화면 상에 표시하되, 상기 수도 관망 맵에서 상기 복수의 수도관들의 배경 색상을 누수가 발생하였음을 알리기 위한 사전 설정된 제1 색상으로 적용하여 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작 방법은 상기 수도 관망 맵이 상기 화면 상에 표시되면, 상기 t개의 누수 감지 센서들 중 상기 절대 값이 가장 큰 제1 누수 감지 센서와 상기 절대 값이 두 번째로 큰 제2 누수 감지 센서를 선택하고, 상기 수도 관망 맵 상에서 상기 제1 누수 감지 센서의 위치를 중심으로 상기 제1 누수 감지 센서와 상기 제2 누수 감지 센서 간의 이격거리를 반지름으로 하는 가상의 기준 원을 생성하는 단계 및 상기 수도 관망 맵 상에서 상기 가상의 기준 원이 생성되면, 상기 복수의 수도관들 중 상기 가상의 기준 원 내부에 위치하는 수도관이 존재하는지 여부를 확인하여 상기 가상의 기준 원 내부에 위치하는 수도관으로 적어도 하나의 수도관이 존재하는 것으로 확인되면, 상기 적어도 하나의 수도관에 대한 긴급 누수 점검이 필요함을 알리는 긴급 누수 점검 알림 메시지를 생성한 후 상기 긴급 누수 점검 알림 메시지를 상기 화면 상에 추가로 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상, 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작 방법은 도 1 내지 도 3을 이용하여 설명한 누수 위치 판단 시스템 장치(110)의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 누수 위치 판단 시스템 장치
111: 테이블 유지부 112: 누수 판단부
113: 센서 선택부 114: 분기점 추출부
115: 위치 판단부 116: 벡터 생성부
117: 판단부 118: 맵 데이터 저장부
119: 맵 표시부 120: 생성부
121: 메시지 표시부

Claims (10)

  1. 수도 관망(Pipe Network) - 상기 수도 관망에는 수도관과 수도관이 만나는 n(n은 3이상의 자연수)개의 분기점들이 포함되어 있고, 유체의 누설을 감지하기 위한 k(k는 3이상의 자연수)개의 누수 감지 센서들이 구비되어 있음 - 내에서 누수 위치의 판단이 가능한 누수 위치 판단 시스템 장치에 있어서,
    상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 것으로 사전 지정된 적어도 하나의 분기점 - 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 적어도 하나의 분기점은 상기 n개의 분기점들 중 상기 수도 관망 내에서 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 인접하여 위치하고 있는 것으로 지정된 분기점임 - 에 대한 정보가 기록되어 있는 정보 테이블을 저장하여 유지하는 테이블 유지부;
    상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 센싱 값을 수신하여, 상기 수도 관망 내에 누수가 발생하였는지 여부를 판단하는 누수 판단부;
    상기 수도 관망 내에 누수가 발생한 것으로 판단되면, 상기 k개의 누수 감지 센서들 중 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 수신된 센싱 값과 사전 설정된 제1 기준치 간의 차이 값의 절대 값이 큰 순서대로 t(t는 k보다 작은 2이상의 자연수)개의 누수 감지 센서들을 선택하는 센서 선택부;
    상기 정보 테이블로부터 상기 t개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 적어도 하나의 분기점을 모두 추출함으로써, 누수 위치 판단을 위한 복수의 분기점들을 추출하는 분기점 추출부; 및
    상기 복수의 분기점들이 추출되면, 상기 수도 관망 내에서의 상기 복수의 분기점들에 연결되어 있는 복수의 수도관들에서 누수가 발생한 것으로 판단하는 위치 판단부
    를 포함하고,
    상기 누수 판단부는
    상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 센싱 값이 수신되는 경우, 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 수신된 센싱 값과 상기 제1 기준치 간의 차이 값을 벡터의 성분으로 하나씩 지정함으로써, k차원의 감지 벡터를 생성하는 벡터 생성부; 및
    상기 k차원의 감지 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 감지 벡터의 맨해튼 노름(Manhattan Norm)과 유클리드 노름(Euclidean Norm)을 연산하고, 상기 맨해튼 노름과 상기 유클리드 노름의 평균 값을 산출한 후 상기 평균 값이 사전 설정된 제1 임계치를 초과하는지 확인하여 상기 평균 값이 상기 제1 임계치를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 수도 관망 내에 누수가 발생한 것으로 판단하는 판단부
    를 포함하는 누수 위치 판단 시스템 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수도 관망을 시각적으로 표현한 수도 관망 맵(Map)에 대한 데이터가 저장되어 있는 맵 데이터 저장부; 및
    상기 위치 판단부를 통해 상기 복수의 수도관들에서 누수가 발생한 것으로 판단되면, 상기 맵 데이터 저장부에 저장되어 있는 상기 수도 관망 맵에 대한 데이터를 기초로 상기 수도 관망 맵을 화면 상에 표시하되, 상기 수도 관망 맵에서 상기 복수의 수도관들의 배경 색상을 누수가 발생하였음을 알리기 위한 사전 설정된 제1 색상으로 적용하여 표시하는 맵 표시부
    를 더 포함하는 누수 위치 판단 시스템 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 맵 표시부를 통해 상기 수도 관망 맵이 상기 화면 상에 표시되면, 상기 t개의 누수 감지 센서들 중 상기 절대 값이 가장 큰 제1 누수 감지 센서와 상기 절대 값이 두 번째로 큰 제2 누수 감지 센서를 선택하고, 상기 수도 관망 맵 상에서 상기 제1 누수 감지 센서의 위치를 중심으로 상기 제1 누수 감지 센서와 상기 제2 누수 감지 센서 간의 이격거리를 반지름으로 하는 가상의 기준 원을 생성하는 생성부; 및
    상기 수도 관망 맵 상에서 상기 가상의 기준 원이 생성되면, 상기 복수의 수도관들 중 상기 가상의 기준 원 내부에 위치하는 수도관이 존재하는지 여부를 확인하여 상기 가상의 기준 원 내부에 위치하는 수도관으로 적어도 하나의 수도관이 존재하는 것으로 확인되면, 상기 적어도 하나의 수도관에 대한 긴급 누수 점검이 필요함을 알리는 긴급 누수 점검 알림 메시지를 생성한 후 상기 긴급 누수 점검 알림 메시지를 상기 화면 상에 추가로 표시하는 메시지 표시부
    를 더 포함하는 누수 위치 판단 시스템 장치.
  5. 수도 관망(Pipe Network) - 상기 수도 관망에는 수도관과 수도관이 만나는 n(n은 3이상의 자연수)개의 분기점들이 포함되어 있고, 유체의 누설을 감지하기 위한 k(k는 3이상의 자연수)개의 누수 감지 센서들이 구비되어 있음 - 내에서 누수 위치의 판단이 가능한 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 것으로 사전 지정된 적어도 하나의 분기점 - 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 적어도 하나의 분기점은 상기 n개의 분기점들 중 상기 수도 관망 내에서 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각에 인접하여 위치하고 있는 것으로 지정된 분기점임 - 에 대한 정보가 기록되어 있는 정보 테이블을 저장하여 유지하는 단계;
    상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 센싱 값을 수신하여, 상기 수도 관망 내에 누수가 발생하였는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 수도 관망 내에 누수가 발생한 것으로 판단되면, 상기 k개의 누수 감지 센서들 중 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 수신된 센싱 값과 사전 설정된 제1 기준치 간의 차이 값의 절대 값이 큰 순서대로 t(t는 k보다 작은 2이상의 자연수)개의 누수 감지 센서들을 선택하는 단계;
    상기 정보 테이블로부터 상기 t개의 누수 감지 센서들 각각에 대응되는 적어도 하나의 분기점을 모두 추출함으로써, 누수 위치 판단을 위한 복수의 분기점들을 추출하는 단계; 및
    상기 복수의 분기점들이 추출되면, 상기 수도 관망 내에서의 상기 복수의 분기점들에 연결되어 있는 복수의 수도관들에서 누수가 발생한 것으로 판단하는 단계
    를 포함하고,
    상기 누수가 발생하였는지 여부를 판단하는 단계는
    상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 센싱 값이 수신되는 경우, 상기 k개의 누수 감지 센서들 각각으로부터 수신된 센싱 값과 상기 제1 기준치 간의 차이 값을 벡터의 성분으로 하나씩 지정함으로써, k차원의 감지 벡터를 생성하는 단계; 및
    상기 k차원의 감지 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 감지 벡터의 맨해튼 노름(Manhattan Norm)과 유클리드 노름(Euclidean Norm)을 연산하고, 상기 맨해튼 노름과 상기 유클리드 노름의 평균 값을 산출한 후 상기 평균 값이 사전 설정된 제1 임계치를 초과하는지 확인하여 상기 평균 값이 상기 제1 임계치를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 수도 관망 내에 누수가 발생한 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작 방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 수도 관망을 시각적으로 표현한 수도 관망 맵(Map)에 대한 데이터가 저장되어 있는 맵 데이터 저장부를 유지하는 단계; 및
    상기 복수의 수도관들에서 누수가 발생한 것으로 판단되면, 상기 맵 데이터 저장부에 저장되어 있는 상기 수도 관망 맵에 대한 데이터를 기초로 상기 수도 관망 맵을 화면 상에 표시하되, 상기 수도 관망 맵에서 상기 복수의 수도관들의 배경 색상을 누수가 발생하였음을 알리기 위한 사전 설정된 제1 색상으로 적용하여 표시하는 단계
    를 더 포함하는 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수도 관망 맵이 상기 화면 상에 표시되면, 상기 t개의 누수 감지 센서들 중 상기 절대 값이 가장 큰 제1 누수 감지 센서와 상기 절대 값이 두 번째로 큰 제2 누수 감지 센서를 선택하고, 상기 수도 관망 맵 상에서 상기 제1 누수 감지 센서의 위치를 중심으로 상기 제1 누수 감지 센서와 상기 제2 누수 감지 센서 간의 이격거리를 반지름으로 하는 가상의 기준 원을 생성하는 단계; 및
    상기 수도 관망 맵 상에서 상기 가상의 기준 원이 생성되면, 상기 복수의 수도관들 중 상기 가상의 기준 원 내부에 위치하는 수도관이 존재하는지 여부를 확인하여 상기 가상의 기준 원 내부에 위치하는 수도관으로 적어도 하나의 수도관이 존재하는 것으로 확인되면, 상기 적어도 하나의 수도관에 대한 긴급 누수 점검이 필요함을 알리는 긴급 누수 점검 알림 메시지를 생성한 후 상기 긴급 누수 점검 알림 메시지를 상기 화면 상에 추가로 표시하는 단계
    를 더 포함하는 누수 위치 판단 시스템 장치의 동작 방법.
  9. 제5항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  10. 제5항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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