KR102265586B1 - Water and Sewage Integrated Monitoring Control Device using Intelligent Learning System - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지능형 학습시스템을 이용한 상하수도 통합감시 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하수도 하위 설비를 원격 모니터링 함과 동시에 필요에 따라 하위 설비를 수동, 자동 및 소정 범위 내에서 비례 제어하도록 제어신호를 전달하는 지능형 학습시스템을 이용한 상하수도 통합감시 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated monitoring and control device for water and sewage using an intelligent learning system, and more specifically, remotely monitoring the water and sewage facilities and, if necessary, manually, automatically, and proportionally controlling the lower facilities within a predetermined range. It relates to an integrated monitoring and control device for water and sewage using an intelligent learning system that delivers.
일반적으로 취수장, 정수장, 가압장, 배수지 등의 상수도 시설과, 중계펌프장, 하수처리장, 빗물펌프장과 같은 하수도 시설 및 댐, 저수지 등(이하 '수처리 시설'로 통칭 한다)에는 물의 온도, 수위, 수압, 유량, 유속, 농도, 펌프 및 밸브의 동작상태 등과 같이 다양한 조건들을 지속적으로 감시하기 위해 다양한 계측기기와 제어장치가 설치되어 운용되고 있다.In general, water supply facilities such as water intake stations, water purification plants, pressurization plants, and drainage basins, sewage facilities such as relay pump stations, sewage treatment plants, and rainwater pump stations, dams, and reservoirs (hereinafter collectively referred to as 'water treatment facilities') have In order to continuously monitor various conditions such as flow rate, flow rate, concentration, operation status of pumps and valves, various measuring instruments and control devices are installed and operated.
따라서 수처리 시설 내에는 다양한 계측기기와 제어장치를 감시 및 제어하기 위한 중앙제어실이 구축되어 관리자가 다양한 계측기기와 제어장치를 실시간으로 모니터링하고 제어할 수 있도록 구성된다.Therefore, a central control room for monitoring and controlling various measuring instruments and control devices is built in the water treatment facility so that the manager can monitor and control various measuring instruments and control devices in real time.
또한, 근래에는 수처리 시설에 설치된 중앙제어실 또는 원격감시 제어기로부터 계측기기 및 제어장치의 감시 정보를 수신하여 관리자가 원격으로 감시 및 제어할 수 있도록 하는 기술이 개발되고 있다.In addition, in recent years, a technology has been developed so that an administrator can remotely monitor and control by receiving monitoring information of a measuring device and a control device from a central control room or remote monitoring controller installed in a water treatment facility.
상기와 같은 목적의 종래 기술로는 등록특허공보 제1685179호의 지능형 원격제어 시스템을 이용한 상하수도 통합 원격 감시 제어시스템(이하 '특허문헌 1'이라 한다)이 개시되어 있다.As a prior art for the above purpose, there is disclosed a water and sewage integrated remote monitoring control system (hereinafter referred to as 'Patent Document 1') using an intelligent remote control system of Korean Patent Publication No. 1685179.
상기 특허문헌 1에 개시된 원격 감시 제어시스템은, 상수도 시설의 영상을 촬영하는 상수 영상입력부와, 상수도 시설의 수도관에 내장되어 수도관을 흐르는 상수의 유량을 검출하는 상수 유량감지부와, 상수도 시설의 수도관에 구비되어 수도관을 흐르는 상수의 사용량을 검출하는 계량기입력부와, 상수 영상데이터, 상수 유량데이터 및 상수 사용량데이터를 원격제어서버로 전송하는 상수통신부와, 상수도 시설의 수도관에 구비되는 것으로 수도꼭지로부터 상류 쪽으로 이격된 수도관에 구비되어 상수의 흐름을 개폐시키는 제1상수밸브와, 제1상수밸브로부터 상류 쪽으로 이격된 수도관에 구비되어 상수의 흐름을 개폐시키는 제2상수밸브와, 상수 영상데이터, 상수 유량데이터 및 상수 사용량데이터를 상수통신부를 통하여 원격제어서버로 전송시키고, 원격제어서버로부터 제어 명령을 전달받아 제1상수밸브 또는 제2상수밸브의 작동을 제어하는 상수제어부를 포함하여 구성된 상수도 시스템; 하수도 시설의 영상을 촬영하는 하수 영상입력부와, 하수도 시설의 하수 배관에 내장되어 하수 배관을 흐르는 하수의 유량을 검출하는 하수 유량감지부와, 하수도 시설의 하수 배관에 내장되어 하수 배관의 수위를 검출하는 하수 수위감지부와, 하수 영상데이터, 하수 유량데이터, 하수 수위데이터를 원격제어서버로 전송하는 하수통신부와, 하수 영상데이터, 하수 유량데이터 및 하수 수위데이터를 하수통신부를 통하여 원격제어서버로 전송시키도록 제어하는 하수제어부를 포함하여 구성된 하수도 시스템; 및 상수 영상데이터 및 하수 영상데이터를 수신받는 영상수신부와, 상수 유량데이터, 상수 사용량데이터, 하수 유량데이터 및 하수 수위데이터를 수신받는 데이터수신부와, 제1상수밸브 또는 제2상수밸브의 개폐를 위한 제어신호를 상수도 시스템으로 전송하는 밸브설정부와, 영상수신부를 통하여 상수 영상데이터 및 하수 영상데이터가 수신되도록 제어하고, 데이터수신부를 통하여 상수 유량데이터, 상수 사용량데이터, 하수 유량데이터 및 하수 수위데이터가 수신되도록 제어하며, 밸브설정부를 통하여 제1상수밸브 또는 제2상수밸브의 개폐를 위한 제어 신호가 상수도 시스템으로 전송되도록 제어하는 원격제어부를 포함하여 구성된 원격제어서버를 포함하여 구성되며, 제1상수밸브와 제2상수밸브는 솔레노이드, 실린더에 의해 작동되는 게이트밸브로 구성될 수 있고, 상수도 시스템에서 유량감지부를 통하여 상수도 수도관을 흐르는 물의 유량 및 유속을 감지하여, 일정시간 동안 거의 일정한 양으로 유량 또는 유속이 감지되면, 누수가 있는 것으로 판단하고, 수도꼭지에 가까이 있는 제1상수밸브를 제어하여 제1상수밸브가 잠기도록 하고, 이어서, 제1상수밸브를 잠갔는데도 유량감지부를 통하여 일정시간 동안 거의 일정한 양으로 유량 또는 유속이 감지되면, 제1상수밸브의 상류 쪽에서 누수가 발생한 것으로 판단하고, 경보발생부를 통하여 누수의 발생을 알리며, 제1상수밸브의 상류에 위치한 제2상수밸브가 잠기도록 하며, 수도관에 내장되어 수도관을 흐르는 상수의 온도를 검출하는 상수 수온감지부와, 상수도 시설의 수도관의 외면에 열선을 감아 구비되는 것으로 상수의 온도가 미리 설정된 한계 온도 이하로 낮아지면, 수도관에 열에너지를 인가하는 상수 히팅부를 더 포함하여 구성되고, 하수 배관에 내장되어 하수 배관을 흐르는 하수의 온도를 검출하는 하수 수온감지부와, 하수도 시설의 하수 배관의 외면에 열선을 감아 구비되는 것으로 하수의 온도가 미리 설정된 한계 온도 이하로 낮아지면, 하수 배관에 열에너지를 인가하는 하수 히팅부를 더 포함하여 구성된 것으로 이루어진다.The remote monitoring control system disclosed in
또 다른 종래 기술로는 등록특허공보 제2162632호의 지능화 상하수도 원격감시제어 시스템의 데이터 처리 방법(이하 '특허문헌 2'라 한다)이 개시되어 있다.As another prior art, a data processing method (hereinafter referred to as 'Patent Document 2') of an intelligent water and sewage remote monitoring and control system of Korean Patent Registration No. 2162632 is disclosed.
상기 특허문헌 2에 개시된 지능화 상하수도 원격감시제어 시스템은, 중앙관제센터가 상하수도 관리시에 현장제어반으로부터의 제반시설 현재 상태데이터를 분석함으로써 상하수도 원격감시제어하는 데이터 처리 방법에 있어서, 상기 상하수도 원격감시제어가 될 경우, 현장제어반으로부터 제반시설 현재 상태데이터를 실시간으로 수집하는 제1 단계; 상기 수집된 제반시설 현재 상태데이터의 원래 중앙관제센터 제어데이터를 피드백하는 제2 단계; 상기 수집된 제반시설 현재 상태데이터와 상기 피드백된 원래 중앙관제센터 제어데이터의 오차가 0이 되도록 PID 제어를 수행함으로써, 원하는 목표값을 산출하는 제3 단계; 상기 수집된 제반시설 현재 상태데이터와 상기 피드백된 원래 중앙관제센터 제어데이터, 상기 산출된 목표값의 제어관계정보를 빅데이터화하는 제4 단계; 상기 빅데이터화된 제어관계정보를 인공지능에 적용하여 다수의 상이한 제반시설 상태데이터별로 대표되는 제어데이터를 산출하여 상호 간의 매칭 정보를 등록하는 제5 단계; 및 상기 등록된 매칭 정보에 따라 현장제어반으로부터의 제반시설 현재 상태데이터 입력시에 대응하는 제어데이터를 추출하여 제공함으로써, 지능화 상하수도 원격감시제어를 하는 제6 단계를 포함하는 것으로 이루어진다.The intelligent water and sewage remote monitoring and control system disclosed in
상기 특허문헌 1, 2의 지능형 상하수도 원격감시제어 시스템은, 현장의 많은 계측장비를 통해 얻어지는 다양한 데이터와 정확하게 일치하는 상황의 제어데이터를 추출하기 위해서는 다양한 상황에 대한 많은 양의 데이터가 저장되어 있어야 하고, 이러한 많은 양의 데이터를 원활하게 처리하기 위해서는 고사양의 하드웨어가 필요한 단점이 있다.The intelligent water supply and sewerage remote monitoring and control system of
또한, 현재 상태데이터와 저장된 제어데이터 간에 서로 매칭되는 정보가 없는 경우에는 알맞은 제어데이터를 추출하기 어렵고, 이 경우 제어에 오류가 발생하게 되는 등의 문제가 있다.In addition, when there is no matching information between the current state data and the stored control data, it is difficult to extract appropriate control data, and in this case, there is a problem in that an error occurs in the control.
따라서 고사양의 하드웨어와 많은 양의 사전 데이터가 요구되지 않으면서도 현장 상황에 맞는 적절한 제어신호를 원격으로 제공할 수 있도록 개선된 지능형 상하수도 통합감시 제어장치의 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop an improved intelligent water and sewerage integrated monitoring and control device that can remotely provide appropriate control signals suitable for on-site situations without requiring high-end hardware and a large amount of prior data.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 상하수도의 원격감시 제어장치가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고사양의 하드웨어와 많은 양의 사전 데이터가 요구되지 않으면서도 현장 상황에 맞는 적절한 제어신호를 원격으로 제공할 수 있고, 상하수도 하위 설비를 필요에 따라 수동, 자동 및 소정 범위 내에서 비례 제어할 수 있으며, 자동제어시 누적된 과거데이터를 이용하여 머신러닝을 통해 최적의 제어정보를 빠르게 전달할 수 있는 지능형 학습시스템을 이용한 상하수도 통합감시 제어장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been devised to solve the problems of the conventional remote monitoring and control device for water and sewage as described above, and the problem to be solved by the present invention is the on-site situation without requiring high-spec hardware and a large amount of prior data. It is possible to remotely provide an appropriate control signal suitable for It is to provide an integrated monitoring and control device for water and sewage using an intelligent learning system that can deliver control information quickly.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 지능형 학습시스템을 이용한 상하수도 통합감시 제어장치는, 상, 하수도의 하위 설비를 제어하는 현장제어반과, 상기 현장제어반으로부터 상기 하위 설비의 전기적 신호가 실시간 상태데이터로 변환되어 수신되면서 상기 현장제어반으로 상기 하위 설비의 제어신호를 전달하는 중앙관제센터를 포함하고, 상기 현장제어반 또는 중앙관제센터로부터 상기 하위 설비의 실시간 상태데이터를 수신하면서 상기 현장제어반 또는 중앙관제센터로 상기 하위 설비의 제어신호를 전달하는 통합감시 제어장치에 있어서, 상기 통합감시 제어장치는, 상기 하위 설비의 실시간 제어정보를 수신하는 제어정보 수신부; 상기 하위 설비의 영상정보를 수신하는 영상정보 수신부; 상기 하위 설비의 유량, 유속, 압력, 온도, 수위 및 수질 계측정보 중에서 선택된 복수 개의 계측정보를 수신하는 계측정보 수신부; 상기 현장제어반 또는 중앙관제센터로 상기 하위 설비의 제어신호를 전달하는 하위 설비 제어부; 및 상기 하위 설비 제어부를 통해 제어되는 상기 하위 설비의 운전 데이터를 저장하는 데이터 저장부를 포함하고, 상기 하위 설비 제어부는, 사용자가 입력하는 실시간 제어값에 맞추어 상기 하위 설비가 고정 운전되도록 하는 고정제어부; 상기 고정제어부를 통해 입력된 실시간 제어값에 기초하여 소정 범위 내에서 상기 하위 설비가 비례 제어되도록 하는 비례제어부; 및 상기 고정제어부를 통해 누적 입력되는 제어값에 기초하여 상기 하위 설비를 지능 제어하는 자동제어부를 포함하며, 상기 데이터 저장부는, 상기 고정제어부를 통해 실시간 입력되는 제어값과 동일 시간대 실시간 획득되는 상기 계측정보 수신부의 계측정보가 함께 저장되고, 상기 자동제어부는, 상기 계측정보 수신부로부터 수신되는 실시간 계측정보와 일치하는 과거계측정보를 상기 데이터 저장부에서 검색하고, 검색된 상기 과거계측정보로부터 과거제어값을 추출하며, 추출된 상기 과거제어값에 기초하여 상기 하위 설비를 제어하도록 상기 현장제어반 또는 중앙관제센터 쪽으로 제어신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.Water and sewage integrated monitoring and control device using an intelligent learning system according to the present invention for solving the above problems, a field control panel for controlling the subordinate facilities of water and sewage, and the electrical signals of the subordinate facilities from the field control panel are real-time state data and a central control center that transmits the control signal of the subordinate facility to the on-site control panel while being converted into and received by the on-site control panel or the central control center while receiving real-time status data of the subordinate facility from the on-site control panel or the central control center An integrated monitoring and control apparatus for transmitting a control signal of the lower level equipment, the integrated monitoring control apparatus comprising: a control information receiving unit for receiving real-time control information of the lower level equipment; an image information receiving unit for receiving image information of the lower equipment; a measurement information receiving unit for receiving a plurality of measurement information selected from among the flow rate, flow velocity, pressure, temperature, water level and water quality measurement information of the sub-equipment; a lower level facility control unit that transmits a control signal of the lower level facility to the on-site control panel or a central control center; and a data storage unit for storing operation data of the lower equipment controlled by the lower equipment control unit, wherein the lower equipment control unit includes: a fixed control unit for fixedly operating the lower equipment according to a real-time control value input by a user; a proportional control unit for proportionally controlling the lower equipment within a predetermined range based on a real-time control value input through the fixed control unit; and an automatic control unit for intelligently controlling the subordinate equipment based on the control value accumulated through the fixed control unit, wherein the data storage unit includes the measurement obtained in real time at the same time as the control value inputted in real time through the fixed control unit. The measurement information of the information receiving unit is stored together, and the automatic control unit searches the data storage unit for past measurement information that matches the real-time measurement information received from the measurement information receiving unit, and retrieves the past control value from the retrieved past measurement information. It is characterized in that the control signal is transmitted to the on-site control panel or the central control center to control the subordinate equipment based on the extracted past control value.
그리고 본 발명은 상기 자동제어부가 상기 실시간 계측정보와 일치하는 상기 과거계측정보가 없는 경우, 상기 실시간 계측정보를 기준으로 상, 하한 근사값의 과거계측정보를 각각 검색하고, 상기 실시간 계측정보와 상한 근사 값의 과거계측정보 간의 제1 차이값과, 상기 실시간 계측정보와 하한 근사값의 과거계측정보 간의 제2 차이값을 각각 추출하며, 추출된 상기 제1, 2 차이값 중 작은 값을 가지는 상한 근사값의 과거계측정보 또는 하한 근사값의 과거계측정보를 기준으로 과거제어값을 추출하도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.And, in the present invention, when the automatic control unit does not have the past measurement information that matches the real-time measurement information, the past measurement information of the upper and lower limit approximations are respectively searched based on the real-time measurement information, and the real-time measurement information and the upper limit approximation The first difference value between the historical measurement information of the values and the second difference value between the real-time measurement information and the historical measurement information of the lower limit approximation value are respectively extracted, and the upper limit approximation value having a smaller value among the extracted first and second difference values Another feature is that it is configured to extract the past control value based on the past measurement information or the past measurement information of the lower limit approximation value.
또한, 본 발명은 상기 자동제어부가 추출된 상기 제1, 2 차이 값 중 작은 값을 가지는 상한 근사값의 과거계측정보 또는 하한 근사값의 과거계측정보에 매칭되는 상기 과거제어값에 보정값을 적용하여 상기 현장제어반 또는 중앙관제센터 쪽으로 제어신호를 전달하도록 구성되고, 상기 보정값은, 상기 상한 근사값의 과거계측정보에 저장된 제1 과거제어값과 상기 하한 근사값의 과거계측정보에 저장된 제2 과거제어값의 차이값을 구한 다음, 상기 차이값을 1/2한 값인 것을 또 다른 특징으로 한다.In addition, the present invention applies a correction value to the past control value matching the past measurement information of the upper limit approximation value or the past measurement information of the lower limit approximation value having a smaller value among the first and second difference values extracted by the automatic control unit. and transmit a control signal to the on-site control panel or the central control center, wherein the correction value includes a first past control value stored in the past measurement information of the upper limit approximate value and a second past control value stored in the past measurement information of the lower limit approximate value. After obtaining the difference value, it is another feature that the difference value is a value obtained by halving the difference value.
이에 더해 본 발명은 상기 비례제어부가 상기 계측정보 수신부에서 수신되는 유량 또는 수위 계측정보를 기준으로 유량 제어값이 자동으로 증감되어 제어값을 전송하도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.In addition, the present invention is further characterized in that the proportional control unit is configured to transmit the control value by automatically increasing or decreasing the flow rate control value based on the flow rate or water level measurement information received from the measurement information receiving unit.
그리고 본 발명은 상기 통합감시 제어장치의 상기 계측정보 수신부를 통해 수신되는 계측정보 값의 변화추이를 모니터링하면서 상기 변화추이가 설정된 오차범위를 벗어나는 경우에는 해당 계측장비의 고장을 안내하는 고장진단부가 더 구비되는 것을 또 다른 특징으로 한다.In addition, the present invention monitors the change trend of the measurement information value received through the measurement information receiving unit of the integrated monitoring and control device, and when the change trend is outside the set error range, a failure diagnosis unit for guiding the failure of the measurement equipment is further Another feature is that it is provided.
본 발명에 따르면, 사용자가 통합감시 제어장치의 수동, 비례 및 자동 운전모드 중에서 선택하여 현장제어반 또는 중앙관제센터로 하위 설비의 제어정보를 전달할 수 있고, 이를 통해 하위 설비를 쉽고 체계적으로 운영할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the user can select among manual, proportional, and automatic operation modes of the integrated monitoring and control device and transmit control information of the lower equipment to the on-site control panel or the central control center, and through this, the lower equipment can be operated easily and systematically. there are advantages to
또한, 비례 운전시 사용자가 입력한 상, 하한 설정값에 맞추어 적절하게 비례제어되므로 운전 중 발생하는 소정 범위 내의 변화에 즉각 대응하여 하위 설비가 신속하게 자동 제어될 수 있는 장점이 있다.In addition, since proportional control is appropriately proportional to the upper and lower limit set values input by the user during proportional operation, there is an advantage in that lower equipment can be quickly and automatically controlled in response to changes within a predetermined range that occur during operation.
이에 더해 자동 운전시 데이터 저장부에 저장된 데이터에 기초하여 실시간 계측정보와 동일 또는 근사값의 데이터를 추출하고, 근사값 데이터가 추출된 경우에는 보정값을 적용하여 하위 설비를 정확하면서도 안정적으로 자동 제어할 수 있는 장점이 있다.In addition, during automatic operation, data of the same or approximate value as the real-time measurement information is extracted based on the data stored in the data storage unit, and when the approximate value data is extracted, a correction value is applied to automatically and stably control the lower equipment accurately there are advantages to
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 지능형 학습시스템을 이용한 상하수도 통합감시 제어장치의 예를 보인 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 하위 설비 제어부의 예를 보인 구성도.1 and 2 are block diagrams showing an example of a water and sewage integrated monitoring control device using an intelligent learning system according to the present invention.
3 is a configuration diagram showing an example of a lower equipment control unit according to the present invention.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 고사양의 하드웨어와 많은 양의 사전 데이터가 요구되지 않으면서도 현장 상황에 맞는 적절한 제어신호를 원격으로 제공할 수 있고, 상하수도 하위 설비를 필요에 따라 수동, 자동 및 소정 범위 내에서 비례 제어할 수 있으며, 자동제어시 누적된 과거데이터를 이용하여 머신러닝을 통해 최적의 제어정보를 빠르게 전달할 수 있는 지능형 학습시스템을 이용한 상하수도 통합감시 제어장치를 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 하위 설비(1A)와 연결되는 현장제어반(1), 상기 현장제어반(1)으로부터 하위 설비(1A)의 제어정보를 수신하고 필요에 따라 제어신호를 전달하는 중앙관제센터(2) 및 상기 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2)로부터 제어정보를 수신하고 필요에 따라 제어신호를 전달하는 통합감시 제어장치(3)를 포함한다.The present invention can remotely provide an appropriate control signal suitable for the field situation without requiring high-spec hardware and a large amount of prior data, and can control the water and sewage sub-facility manually, automatically, and proportionally within a predetermined range as needed. It is intended to provide an integrated monitoring and control device for water and sewage using an intelligent learning system that can quickly deliver optimal control information through machine learning using accumulated historical data during automatic control, and the present invention is shown in FIG. As described above, the
또한, 통합감시 제어장치(3)는 현장제어반(1)과 중앙관제센터(2)와 유무선 통신을 통해 연결되고, 이를 통해 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2)로부터 상하수도의 하위 설비(1A)의 실시간 정보가 수신되며, 이와 동시에 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2)로 하위 설비(1A)의 제어신호를 전송하도록 구성된다.In addition, the integrated monitoring and control device (3) is connected to the on-site control panel (1) and the central control center (2) through wired and wireless communication, and through this, the on-site control panel (1) or the central control center (2) from the sub-facility of water and sewage ( Real-time information of 1A) is received, and at the same time, it is configured to transmit a control signal of the
이때, 상수도 시설에 설치되는 현장제어반(1)의 하위 설비(1A)의 예로는, 수도관을 흐르는 상수의 유량을 감지하기 위한 유량계, 상수의 사용량을 검출하는 계량기, 상수의 유로를 개폐 조절하는 복수 개의 밸브유닛, 각종 상수시설의 영상을 촬영하는 카메라 및 상기 유량계, 계량기, 밸브유닛 및 카메라의 정보를 전송하고 제어정보를 수신하는 통신모듈을 포함하여 구성될 수 있다.At this time, as an example of the
그리고 하수도 시설에 설치되는 현장제어반(1)의 하위 설비(1A)의 예로는, 하수관을 흐르는 하수의 유량을 감지하기 위한 유량계, 하수의 수위를 감지하는 수위감지부, 각종 하수시설의 영상을 촬영하는 카메라 및 상기 유량계, 수위감지부 및 카메라의 정보를 전송하는 통신모듈을 포함하여 구성될 수 있다.And as an example of the
한편, 본 발명에 따른 통합감시 제어장치는 도 2에 도시된 바와 같이 제어정보 수신부(10), 영상정보 수신부(20), 계측정보 수신부(30), 하위 설비 제어부(40) 및 데이터 저장부(50)를 포함하고, 이하에서는 이러한 구성들에 대하여 상세하게 설명한다.On the other hand, the integrated monitoring control apparatus according to the present invention, as shown in Figure 2, the control
제어정보 수신부(10)는 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2)로부터 상, 하수도 시설의 하위 설비(1A)에 대한 실시간 제어정보(제어 상태 정보)를 수신하는 구성이다.The control
이러한 제어정보 수신부(10)는 통합감시 제어장치(3)의 디스플레이를 통해 직관적으로 확인이 가능하도록 도식화된 하위 설비(1A)의 위치에 맞추어 제어정보가 매칭되어 출력되도록 구성될 수 있다.The control
또한, 하위 설비(1A)의 제어가 변경될 때 제어정보 수신부(10)를 통해 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2) 중 어느 곳에서 변경된 제어신호가 입력됐는지를 쉽게 확인할 수 있게 되고, 이를 통해 하위 설비(1A)의 이상 동작 여부를 쉽고 빠르게 확인할 수 있으며, 이상 동작인 경우 해당 하위 설비(1A)의 고장여부를 쉽게 파악하여 대처할 수 있게 된다.In addition, when the control of the
영상정보 수신부(20)는 카메라를 통해 상, 하수도 시설의 실시간 영상을 수신하여 출력하는 구성이다.The image
이러한 영상정보 수신부(20)는 사용자가 직접 필요한 시설의 영상을 선택하여 확인할 수 있도록 구성되고, 이를 위해 시설별, 지역별 및 위치별 등으로 구분된 다음 사용자가 선택한 시설, 지역 및 위치에 맞는 영상이 출력되도록 구성될 수 있다.The image
또한, 출력되는 영상에는 해당 영상의 시설명, 지역명 및 시간이 함께 출력되도록 구성될 수 있고, 필요에 따라 선택된 영상을 확대하거나 또는 카메라의 방향 전환이 가능하도록 구성될 수 있다.In addition, the output image may be configured to output the facility name, region name, and time of the corresponding image together, and may be configured to enlarge the selected image or change the direction of the camera as necessary.
계측정보 수신부(30)는 현장제어반(1)에 연결된 하위 설비(1A)의 유량, 유속, 압력, 온도, 수위 및 수질 계측정보 중에서 선택된 복수 개의 계측정보를 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2)로부터 수신하는 구성이다.The measurement
이러한 계측정보 수신부(30)를 통해 수신된 계측정보는 후술되는 데이터 저장부(50)에 각각의 데이터 종류, 시간 및 날짜별로 분류 저장되는데, 이때 후술되는 제어정보 수신부(10)를 통해 수신되는 해당 시설의 동일 시간대의 제어정보(제어 상태 정보)가 함께 저장되어 데이터화 되게 된다.The measurement information received through the measurement
하위 설비 제어부(40)는 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2)로 하위 설비(1A)의 제어신호를 전달하는 구성이다.The lower
이러한 하위 설비 제어부(40)는 도 3에 도시된 바와 같이 사용자가 입력하는 실시간 제어값에 맞추어 하위 설비(1A)가 고정 운전되도록 하는 고정제어부(41)와, 상기 고정제어부(41)를 통해 입력된 실시간 제어값에 기초하여 소정 범위 내에서 하위 설비(1A)가 비례 제어되도록 하는 비례제어부(42)와, 상기 고정제어부(41)를 통해 누적 입력된 제어값에 기초하여 하위 설비(1A)를 지능 제어하는 자동제어부(43)를 포함한다.As shown in FIG. 3 , the lower
여기서 고정제어부(41)는 사용자가 제어정보 수신부(10)를 통해 수신되는 현재의 제어정보와, 영상정보 수신부(20)를 통해 수신되는 실시간 영상정보 및 계측정보 수신부(30)를 통해 수신되는 각종 계측정보에 기초하여 하위 설비(1A)의 제어값을 각각 입력하는 것으로, 이때 사용자가 기존 제어정보 대비 소정 범위의 큰 차이를 가지는 제어값을 입력하는 경우에는 해당 제어값을 제어신호로써 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2) 쪽으로 전달하기에 앞서 해당 제어값을 사용자가 재확인하도록 구성될 수 있다.Here, the fixed
또 다르게는 사용자가 기존 제어정보 대비 소정 범위의 큰 차이를 가지는 제어값을 입력하는 경우에는 해당 제어값을 제어신호로써 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2) 쪽으로 전달하되, 입력한 제어값에 도달하도록 소정의 시간차를 두고 단계적으로 제어신호를 전달하도록 구성될 수 있다.Alternatively, when the user inputs a control value having a large difference in a predetermined range compared to the existing control information, the control value is transmitted as a control signal to the on-
또한, 비례제어부(41)는 사용자가 고정제어부(41)를 통해 제어값을 입력한 상태에서 비례제어부(41)를 통해 제어값을 기준으로 상하한 비례 제어되도록 구성될 수 있는데, 이를 위해 사용자가 제어값을 입력하면, 상기 제어값을 기준으로 사용자가 미리 설정한 상, 하한값에 맞추어 상, 하한 한계제어값이 자동으로 설정되고, 상기 제어값을 기준으로 상, 하한 한계제어값 내에서 자동으로 비례 제어되게 된다.In addition, the
이때 제어값이 유량 제어값인 경우에는 상기 계측정보 수신부(30)에서 수신되는 유량 또는 수위 계측정보가 증감되는 것을 기준으로 상, 하한 한계제어값의 범위에 맞추어 자동으로 유량 제어값이 증감되도록 구성될 수 있다.At this time, when the control value is a flow control value, the flow control value is automatically increased or decreased according to the range of the upper and lower limit control values based on the increase or decrease of the flow or water level measurement information received from the measurement
한편, 자동제어부(43)는 사용자가 고정제어부(41)를 통해 입력한 제어값과, 현장제어반(1) 및 중앙관제센서(2)로부터 수신되는 제어정보 및 비례제어부(42)를 통해 비례 제어되어 저장된 데이터를 기초로 하여 머신러닝 기법(Machine learning)으로 최적의 제어값을 자동으로 추출하고, 이렇게 추출된 제어값을 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2) 쪽으로 전달하도록 구성된다.On the other hand, the
즉, 자동제어부(43)는 과거의 제어값과 제어정보, 과거의 계측정보 및 실시간 계측정보를 기반으로 현재의 최적 제어값을 자동으로 추출하는 것으로, 이하에서는 이러한 자동제어부(43)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.That is, the
사용자가 자동제어부(43)를 통해 자동제어를 선택하면, 먼저 계측정보 수신부(30)로부터 수신되는 실시간 계측정보(MRT)와 일치하는 과거계측정보(MPT)의 유무를 판단하게 된다.When the user selects automatic control through the
이를 위해 실시간 계측정보(MRT)와 일치하는 과거계측정보(MPT)를 데이터 저장부(50)에서 검색하고, 여기서 일치하는 과거계측정보(MPT)가 검색되는 경우에는 검색된 과거계측정보(MPT)와 함께 매칭되어 저장되는 과거제어값(PCV)을 추출하게 된다.To this end, the real-time measurement information (M RT ) and the matching past measurement information (M PT ) is searched in the
그런 다음, 추출된 과거제어값(PCV)에 기초하여 하위 설비(1A)를 제어하도록 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2) 쪽으로 제어신호를 자동으로 전달하게 된다.Then, based on the extracted past control value (P CV ), the control signal is automatically transmitted to the on-site control panel (1) or the central control center (2) to control the subordinate equipment (1A).
한편, 실시간 계측정보(MRT)와 일치하는 과거계측정보(MPT)가 없는 경우에는 실시간 계측정보(MRT)를 기준으로 상, 하한 근사값의 과거계측정보(HMPT, LMPT)를 데이터 저장부(50)에서 각각 검색하고, 상기 실시간 계측정보(MRT)와 상한 근사값의 과거계측정보(HMPT) 간의 제1 차이값(DV1)과, 상기 실시간 계측정보(MRT)와 하한 근사값의 과거계측정보(LMPT) 간의 제2 차이값(DV2)을 각각 추출하며, 추출된 상기 제1, 2 차이값(DV1, DV2) 중 작은 값을 가지는 상한 근사값의 과거계측정보(HMPT) 또는 하한 근사값의 과거계측정보(LMPT)를 기준으로 과거제어값(PCV)을 추출하게 된다.On the other hand, real-time measurement information (RT M) in the case of no historical measurement information (M PT) to match, the real-time measurement information (RT M) of the past measurement information, based on the approximate lower limit (HM PT, LM PT ) is retrieved from the
여기서 제1, 2 차이값(DV1, DV2) 중 작은 값을 가지는 상, 하한 근사값의 과거계측정보(HMPT, LMPT)를 기준으로 과거제어값(PCV)을 추출하여 현재의 제어값으로 그대로 적용하는 경우, 실제 현장 상황과 하위 설비(1A)의 제어값 간의 매칭되지 않는 큰 오차가 발생할 수 있고, 이 경우 설비를 사용자가 수동 제어하는 것에 비해 상대적으로 운전 효율이 떨어질 수 있다.Here, the first and second difference values (DV 1 , DV 2 ) of past measurement information (HM PT , approximation of the upper and lower limits having the smaller value) If the past control value (P CV ) is extracted based on LM PT ) and applied as the current control value as it is, a large error that does not match between the actual field situation and the control value of the sub-equipment 1A may occur, and this In this case, the operation efficiency may be relatively lower compared to the manual control of the equipment by the user.
또한, 단순히 제1, 2 차이값(DV1, DV2) 중 작은 값의 상, 하한 근사값의 과거계측정보(HMPT, LMPT)를 기준으로 과거제어값(PCV)을 추출하여 현재의 제어값으로 그대로 적용하게 되면, 이후 동일한 실시간 계측정보(MRT)에 대해 매칭되는 과거계측정보(MPT)가 여전히 존재하지 않게 되고, 그 결과 장기간 운용에 많은 양의 제어값이 데이터 저장부(50)에 저장되더라도 실시간 계측정보(MRT)와 매칭되지 않는 상황이 지속적으로 발생하게 되며, 이는 지능형 자동제어의 신뢰성을 떨어트리는 문제가 될 수 있다.In addition, simply the first and second difference values (DV 1 , DV 2 ), past measurement information (HM PT , approximation of the upper and lower limits of the smaller value) If the past control value (P CV ) is extracted based on LM PT ) and applied as the current control value, there is still no matching past measurement information (M PT ) for the same real-time measurement information (M RT ). As a result, even if a large amount of control values are stored in the
이를 해결하기 위해서는 수동제어부(41)를 통해 다양한 상황에 맞는 제어값이 데이터 저장부(50)에 미리 입력되거나 또는 사용간 데이터가 누적되는 것에 의해 자동으로 근사값의 차이가 좁혀지도록 하여 결과적으로 장시간 운용시 폭 넓은 데이터가 누적될 경우 자연스럽게 오차가 감소되어 지능형 자동제어의 신뢰성이 담보되도록 구성될 수 있다.In order to solve this problem, control values suitable for various situations are input in advance to the
이 중 다양한 상황에 맞는 제어값을 직접 입력하는 것은 물리적으로 한계가 있고, 따라서 본 발명은 실시간 계측정보(MRT)와 일치하는 과거계측정보(MPT)가 없는 경우, 검색된 상, 하한 근사값의 과거계측정보(HMPT, LMPT)의 제1, 2 차이값(DV1, DV2) 중 작은 값을 가지는 상한 근사값의 과거계측정보(HMPT) 또는 하한 근사값의 과거계측정보(LMPT)에 매칭되는 과거제어값(PCV)에 보정값(CV)을 적용하여 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2) 쪽으로 제어신호가 전달되도록 구성될 수 있다.Of these, there is a physical limit to directly inputting a control value suitable for various situations, and therefore, the present invention provides a method of matching the real-time measurement information (M RT ) and the past measurement information (M PT ) to match the searched upper and lower limit approximation values when there is no previous measurement information (M PT ). Past measurement information (HM PT , The first and second difference values (DV 1 , of LM PT ) DV 2 ) by applying the correction value (C V ) to the past control value (P CV ) matching the past measurement information (HM PT ) of the upper limit approximation value (HM PT ) or the past measurement information (LM PT ) of the lower limit approximation value having the smaller value among DV 2 ) It may be configured to transmit a control signal toward the
이때 보정값(CV)은 사용자가 임의로 설정한 값이 될 수 있고, 또 다르게는 상한 근사값의 과거계측정보(HMPT)에 저장된 제1 과거제어값(HPCV)과 하한 근사값의 과거계측정보(LMPT)에 저장된 제2 과거제어값(LPCV)의 차이값(DV3)을 구한 다음, 상기 차이값(DV3)을 1/2한 값으로 이루어질 수 있다.At this time, the correction value (C V ) may be a value arbitrarily set by the user, or alternatively, the first past control value (HP CV ) stored in the past measurement information (HM PT ) of the upper limit approximate value and the past measurement information of the lower limit approximate value After the difference value DV 3 of the second past control value LP CV stored in (LM PT ) is obtained, the difference value DV 3 may be obtained by ½.
상기와 같은 구성을 통해 실시간 계측정보(MRT)와 일치하는 과거계측정보(MPT)가 없더라도 상, 하한 근사값의 과거계측정보(HMPT, LMPT)의 제1, 2 차이값(DV1, DV2) 중 작은 값을 가지는 상한 근사값의 과거계측정보(HMPT) 또는 하한 근사값의 과거계측정보(LMPT)에 매칭되는 과거제어값(PCV)에 보정값(CV)이 적용된 제어값이 데이터 저장부(50)에 저장되게 되면서 이후 동일한 값의 실시간 계측정보(MRT)가 수신되는 경우 해당 계측정보에 검색되는 상, 하한 근사값의 과거계측정보(HMPT, LMPT)의 차이가 줄어들게 되면서, 결과적으로 데이터가 누적될수록 제어값의 오차가 감소되어 하위 설비(1A)의 지능형 자동제어에 대한 신뢰성이 향상되게 된다.Through the above configuration, real-time measurement information (MRT) and the historical measurement information (MPT), the past measurement information (HM) of the upper and lower limit approximationsPT, LMPT) of the first and second difference values (DVOne, DV2) of the past measurement information (HM) of the upper limit approximation having the smaller valuePT) or past measurement information of the lower limit approximation (LMPT) matching the past control value (PCV) to the correction value (CV) is applied to the control value is stored in the
데이터 저장부(50)는 하위 설비 제어부(40)를 통해 제어되는 하위 설비(1A)의 시간 및 날짜별 계측정보와 함께 해당 계측정보에 매칭된 제어값을 운전 데이터로써 저장하는 구성이다.The
이러한 데이터 저장부(50)는 주기적으로 메인서버에 데이터를 백업하여 자동 저장하도록 구성될 수 있고, 또한 고정제어부(41)를 통해 실시간 입력되는 제어값과 동일 시간대 실시간 획득되는 계측정보가 함께 매칭되어 저장되도록 구성될 수 있다.The
또한, 수동으로 제어값을 입력하여 하위 설비(1A)를 제어하는 경우에는, 해당 제어값을 입력한 사용자의 이름 또는 관리자번호 등이 함께 저장되도록 구성될 수 있으며, 이때 사용자의 이름 또는 관리자번호는 통합감시 제어장치(3)를 접속할 때에 입력되는 이름 또는 관리자번호가 자동으로 매칭되어 저장되도록 구성될 수 있다.In addition, when the
한편, 통합감시 제어장치(3)에는 계측정보 수신부(30)를 통해 수신되는 계측정보 값의 변화추이를 모니터링하여 하위 설비(1A)의 고장 여부를 판단하는 고장진단부(60)가 더 구비될 수 있다.On the other hand, the integrated monitoring and
이러한 고장진단부(60)는 계측정보 수신부(30)를 통해 수신되는 계측정보 값의 변화추이가 설정된 오차범위를 벗어나는 경우에는 해당 계측장비의 고장을 안내하도록 구성될 수 있다.The
이때 계측정보 값의 변화가 해당 하위 설비(1A)의 이상 또는 고장에 의한 것인지 또는 계측장치의 이상 또는 고장인 것인지가 추가로 판단되도록 구성될 수 있는데, 이를 위해 고장진단부(60)는 계측정보 값의 변화추이가 설정된 오차범위를 벗어나는 급격한 변화가 있는 경우, 해당 계측정보를 제외한 다른 계측정보의 변화추이를 함께 비교하도록 구성된다.At this time, it may be configured to additionally determine whether the change in the measurement information value is due to an abnormality or failure of the corresponding sub-equipment 1A, or an abnormality or failure of the measurement device. If there is an abrupt change in the change trend of the value out of the set error range, it is configured to compare the change trend of other measurement information except the corresponding measurement information.
그리고 다른 계측정보의 변화추이가 급격한 변화를 갖는 해당 계측정보와 유사 또는 동일한 변화 추이를 갖는다면 해당 계측정보의 하위 설비(1A)가 이상 동작 또는 고장인 것으로 판단하고, 다른 계측정보의 변화추이가 급격한 변화를 갖는 해당 계측정보와 다르게 변화가 없거나 또는 변화추이가 크지 않으면 해당 계측장치의 고장으로 판단하도록 구성된다.And if the change trend of other measurement information has a similar or the same change trend as the corresponding measurement information having a sudden change, it is determined that the
상기와 같은 구성을 통해 계측장치 또는 하위 설비(1A)의 이상 동작에 따른 고장 여부를 정확하게 판단할 수 있고, 그 결과 고장에 따른 대응을 신속하게 할 수 있게 된다.Through the above configuration, it is possible to accurately determine whether a failure is caused by an abnormal operation of the measuring device or the
한편, 계측정보 수신부(30)에서는 소정 간격 이격된 한 쌍의 밸브를 사이에 둔 배관 상에 수질감지센서(도시하지 않음)가 설치되고, 이를 통해 배관 내부를 흐르는 물의 물의 탁도를 검출하여 수질을 측정하도록 구성될 수 있다.On the other hand, in the measurement
이때 배관 내에 물의 유속이 빠른 경우에는 물의 탁도를 정확하게 검출하는 데에 어려움이 있을 수 있고, 따라서 수질감지센서를 통해 수질을 측정할 때에는 양측 배관의 개도량을 자동 조절하여 수질감지센서가 설치된 배관 내의 유속을 설정된 유속 이하로 감소시키거나 또는 양측 밸브를 닫아 물의 흐름을 정지시킨 상태에서 수질이 측정되도록 구성될 수 있다.At this time, if the flow rate of water in the pipe is fast, it may be difficult to accurately detect the turbidity of the water. Therefore, when measuring the water quality through the water quality sensor, the opening degree of both pipes is automatically adjusted to It may be configured to measure the water quality in a state where the flow of water is stopped by reducing the flow rate below a set flow rate or by closing both valves.
이와 같이 수질을 측정하기 위해 빈번하게 배관 내부의 유속을 감소시키거나 물의 흐름을 정지시키게 되면 상수도 시설의 원활한 운영을 저해할 수 있고, 따라서 위 방법을 통한 수질측정은 일 1 ~ 2회, 주 1 ~ 3회 또는 사용자가 선택에 의해 측정되도록 계측정보 수신부(30)에서 설정될 수 있다.If the flow rate inside the pipe is frequently reduced or the flow of water is stopped to measure the water quality in this way, the smooth operation of the water supply facility may be hindered. Therefore, water quality measurement through the above method is performed 1-2 times a day, 1 week. It can be set in the measurement
여기서 수질측정이 일 1 ~ 2회, 주 1 ~ 3회 측정하도록 설정되는 경우에는 상수의 사용이 상대적으로 적은 시간대에 측정되도록 설정될 수 있고, 또한 양측 밸브를 닫은 상태에서 수질이 측정될 때에는 물이 완전히 정체된 다음 수질이 측정될 수 있도록 밸브가 완전히 닫힌 상태에서 3 ~ 5분의 시간 경과한 후 수질감지센서를 통해 수질이 측정되도록 구성될 수 있다.Here, if the water quality measurement is set to be measured 1 to 2 times a day, 1 to 3 times a week, it can be set to be measured during a time period in which the use of constant is relatively small, and when water quality is measured with both valves closed It may be configured to measure the water quality through the water quality sensor after 3 to 5 minutes have elapsed with the valve fully closed so that the water quality can be measured after this complete stagnation.
또한, 수질감지센서를 통해 측정되는 수질이 기준치 이하인 경우에만 별도의 2차 정수장치를 통해 물이 2차 정수된 다음 사용자측으로 공급되도록 구성될 수 있고, 이를 통해 2차 정수장치를 상시 운용하는 것에 비해 상대적으로 2차 정수장치의 가동 효율과 사용 수명(필터 등)이 향상되게 된다.In addition, only when the water quality measured by the water quality sensor is below the standard value, water may be secondarily purified through a separate secondary water purifying device and then supplied to the user. In comparison, the operation efficiency and service life (filter, etc.) of the secondary water purification device are relatively improved.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 사용자가 통합감시 제어장치의 수동, 비례 및 자동 운전모드 중에서 선택하여 현장제어반 또는 중앙관제센터로 하위 설비의 제어정보가 전달되게 되고, 비례 운전시 사용자가 입력한 상, 하한 설정값에 맞추어 적절하게 비례 제어되므로 운전 중 발생하는 소정 범위 내의 변화에 즉각 대응하여 하위 설비가 신속하게 자동 제어될 수 있으며, 자동 운전시 데이터 저장부에 저장된 데이터에 기초하여 실시간 계측정보와 동일 또는 근사값의 데이터가 추출된 다음, 근사값 데이터가 추출된 경우에는 보정값이 적용되어 하위 설비가 제어되게 되고, 그 결과 다양한 현장 상황에 맞추어 통합감시 제어장치를 통해 하위 설비가 더욱 정확하면서도 안정적으로 제어되게 된다.As described above, in the present invention, the user selects among the manual, proportional, and automatic operation modes of the integrated monitoring and control device, and the control information of the lower equipment is transmitted to the on-site control panel or the central control center. Since it is proportionally controlled appropriately according to the lower limit setting value, the lower equipment can be quickly and automatically controlled in response to changes within a predetermined range that occur during operation. Alternatively, after the approximate value data is extracted, when the approximate value data is extracted, the correction value is applied to control the lower equipment. As a result, the lower equipment is more accurately and stably controlled through the integrated monitoring and control device according to various on-site conditions. will become
위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.In the above description, for convenience of explanation, reference numerals and names are given to the drawings showing preferred embodiments and the components shown in the drawings, but this is an embodiment according to the present invention. It should not be construed as being limited, and simple substitution into a configuration having the same function as a change in various predictable shapes from the description of the invention is within the range that can be changed for easy implementation by those skilled in the art. It will be seen as extremely self-explanatory.
1: 현장제어반 1A: 하위 설비
2: 중앙관제센터 3: 통합감시 제어장치
10: 제어정보 수신부 20: 영상정보 수신부
30: 계측정보 수신부 40: 하위 설비 제어부
41: 고정제어부 42: 비례제어부
43: 자동제어부 50: 데이터 저장부
60: 고장진단부1:
2: Central control center 3: Integrated monitoring and control device
10: control information receiving unit 20: image information receiving unit
30: measurement information receiving unit 40: lower equipment control unit
41: fixed control unit 42: proportional control unit
43: automatic control unit 50: data storage unit
60: fault diagnosis unit
Claims (5)
상기 통합감시 제어장치(3)는,
상기 하위 설비(1A)의 실시간 제어정보를 수신하는 제어정보 수신부(10);
상기 하위 설비(1A)의 영상정보를 수신하는 영상정보 수신부(20);
상기 하위 설비(1A)의 유량, 유속, 압력, 온도, 수위 및 수질 계측정보 중에서 선택된 복수 개의 계측정보를 수신하는 계측정보 수신부(30);
상기 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2)로 상기 하위 설비(1A)의 제어신호를 전달하는 하위 설비 제어부(40); 및
상기 하위 설비 제어부(40)를 통해 제어되는 상기 하위 설비(1A)의 운전 데이터를 저장하는 데이터 저장부(50);
를 포함하고,
상기 하위 설비 제어부(40)는,
사용자가 입력하는 실시간 제어값에 맞추어 상기 하위 설비(1A)가 고정 운전되도록 하는 고정제어부(41);
상기 고정제어부(41)를 통해 입력된 실시간 제어값에 기초하여 소정 범위 내에서 상기 하위 설비(1A)가 비례 제어되도록 하는 비례제어부(42); 및
상기 고정제어부(41)를 통해 누적 입력되는 제어값에 기초하여 상기 하위 설비(1A)를 지능 제어하는 자동제어부(43);
를 포함하며,
상기 데이터 저장부(50)는,
상기 고정제어부(41)를 통해 실시간 입력되는 제어값과 동일 시간대 실시간 획득되는 상기 계측정보 수신부(30)의 계측정보가 함께 저장되고,
상기 자동제어부(43)는,
상기 계측정보 수신부(30)로부터 수신되는 실시간 계측정보(MRT)와 일치하는 과거계측정보(MPT)를 상기 데이터 저장부(50)에서 검색하고, 검색된 상기 과거계측정보(MPT)로부터 과거제어값(PCV)을 추출하며, 추출된 상기 과거제어값(PCV)에 기초하여 상기 하위 설비(1A)를 제어하도록 상기 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2) 쪽으로 제어신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 지능형 학습시스템을 이용한 상하수도 통합감시 제어장치.
The on-site control panel 1 for controlling the subordinate facilities 1A of water and sewage, and the on-site control panel 1 while the electrical signals of the subordinate facilities 1A are converted into real-time status data from the field control panel 1 and received and a central control center (2) that transmits a control signal of the subordinate facility (1A) to the field control panel (1) or the central control center (2) while receiving real-time status data of the subordinate facility (1A) In the integrated monitoring and control device (3) for transmitting the control signal of the subordinate facility (1A) to the on-site control panel (1) or the central control center (2),
The integrated monitoring and control device (3),
a control information receiving unit 10 for receiving real-time control information of the subordinate facility 1A;
an image information receiving unit 20 for receiving image information of the subordinate facility 1A;
a measurement information receiving unit 30 for receiving a plurality of measurement information selected from among the flow rate, flow velocity, pressure, temperature, water level and water quality measurement information of the sub-equipment 1A;
a lower level facility control unit 40 for transmitting a control signal of the lower level facility 1A to the on-site control panel 1 or the central control center 2; and
a data storage unit 50 for storing operation data of the subordinate facility 1A controlled through the subordinate facility control unit 40;
including,
The lower equipment control unit 40,
a fixed control unit 41 for fixedly operating the lower equipment 1A according to a real-time control value input by a user;
a proportional control unit 42 for proportionally controlling the sub-equipment 1A within a predetermined range based on a real-time control value input through the fixed control unit 41; and
an automatic control unit 43 for intelligently controlling the subordinate facility 1A based on a control value accumulated through the fixed control unit 41;
includes,
The data storage unit 50,
The control value input in real time through the fixed control unit 41 and the measurement information of the measurement information receiving unit 30 acquired in real time in the same time period are stored together,
The automatic control unit 43,
The past measurement information (M PT ) that matches the real-time measurement information (M RT ) received from the measurement information receiving unit 30 is retrieved from the data storage unit 50, and the past measurement information (M PT ) found in the past A control value (P CV ) is extracted, and a control signal is transmitted to the on-site control panel (1) or the central control center (2) to control the subordinate facility (1A) based on the extracted past control value (P CV ) Water and sewage integrated monitoring and control device using an intelligent learning system, characterized in that.
상기 자동제어부(43)는,
실시간 계측정보(MRT)와 일치하는 과거계측정보(MPT)가 없는 경우, 실시간 계측정보(MRT)를 기준으로 상, 하한 근사값의 과거계측정보(HMPT, LMPT)를 데이터 저장부(50)에서 각각 검색하고, 상기 실시간 계측정보(MRT)와 상기 상한 근사값의 과거계측정보(HMPT) 간의 제1 차이값(DV1)과, 상기 실시간 계측정보(MRT)와 상기 하한 근사값의 과거계측정보(LMPT) 간의 제2 차이값(DV2)을 각각 추출하며, 추출된 상기 제1, 2 차이값(DV1, DV2) 중 작은 값을 가지는 상기 상한 근사값의 과거계측정보(HMPT) 또는 상기 하한 근사값의 과거계측정보(LMPT)를 기준으로 과거제어값(PCV)을 추출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 학습시스템을 이용한 상하수도 통합감시 제어장치.
The method according to claim 1,
The automatic control unit 43,
Real-time measurement information (RT M) matches the past measurement information (M PT) when there is no, real-time measurement information (RT M) based on the phase, past measurements of the approximate lower limit information (HM the PT that, LM PT ) is retrieved from the data storage unit 50, respectively, and the first difference value (DV 1 ) between the real-time measurement information (M RT ) and the past measurement information (HM PT ) of the upper limit approximation value, and the real-time measurement information A second difference value (DV 2 ) between (M RT ) and the past measurement information (LM PT ) of the lower limit approximate value is extracted, respectively, and the extracted first and second difference values (DV 1 , DV 2 ) based on the past measurement information of the upper limit approximation (HM PT ) or the past measurement information of the lower limit approximation (LM PT ) having a smaller value of DV 2 ), characterized in that it is configured to extract a past control value (P CV ) An integrated monitoring and control device for water and sewage using an intelligent learning system.
상기 자동제어부(43)는,
추출된 상기 제1, 2 차이값(DV1, DV2) 중 작은 값을 가지는 상기 상한 근사값의 과거계측정보(HMPT) 또는 상기 하한 근사값의 과거계측정보(LMPT)에 매칭되는 과거제어값(PCV)에 보정값(CV)을 적용하여 상기 현장제어반(1) 또는 중앙관제센터(2) 쪽으로 제어신호를 전달하도록 구성되고,
상기 보정값(CV)은,
상기 상한 근사값의 과거계측정보(HMPT)에 저장된 제1 과거제어값(HPCV)과 상기 하한 근사값의 과거계측정보(LMPT)에 저장된 제2 과거제어값(LPCV)의 차이값(DV3)을 구한 다음, 상기 차이값(DV3)을 1/2한 값인 것을 특징으로 하는 지능형 학습시스템을 이용한 상하수도 통합감시 제어장치.
3. The method according to claim 2,
The automatic control unit 43,
The extracted first and second difference values (DV 1 , DV 2 ) The correction value (C V ) is applied to the past control value (P CV ) matching the past measurement information (HM PT ) of the upper limit approximation value or the past measurement information (LM PT ) of the lower limit approximation value having a smaller value among DV 2 ) to transmit a control signal to the on-site control panel (1) or the central control center (2),
The correction value (C V ) is,
The difference value (DV) of the first past control value HP CV stored in the past measurement information HM PT of the upper limit approximate value and the second past control value LP CV stored in the past measurement information LM PT of the lower limit approximate value 3 ), and then the difference value (DV 3 ) is a value obtained by halving the water and sewage integrated monitoring control device using an intelligent learning system.
상기 비례제어부(42)는,
상기 계측정보 수신부(30)에서 수신되는 유량 또는 수위 계측정보를 기준으로 유량 제어값이 자동으로 증감되어 제어값을 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 학습시스템을 이용한 상하수도 통합감시 제어장치.
The method according to claim 1,
The proportional control unit 42,
Water and sewage integrated monitoring control device using an intelligent learning system, characterized in that the flow control value is automatically increased or decreased based on the flow rate or water level measurement information received from the measurement information receiving unit (30) and configured to transmit the control value.
상기 통합감시 제어장치(3)에는,
상기 계측정보 수신부(30)를 통해 수신되는 계측정보 값의 변화추이를 모니터링하면서 상기 변화추이가 설정된 오차범위를 벗어나는 경우에는 해당 계측장비의 고장을 안내하는 고장진단부(60)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 지능형 학습시스템을 이용한 상하수도 통합감시 제어장치.The method according to claim 1,
In the integrated monitoring and control device (3),
While monitoring the change trend of the measurement information value received through the measurement information receiving unit 30, when the change trend is out of the set error range, a failure diagnosis unit 60 for guiding the failure of the corresponding measurement equipment is further provided. An integrated monitoring and control device for water and sewage using an intelligent learning system.
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---|---|---|---|---|
KR102632390B1 (en) | 2023-07-14 | 2024-02-02 | (주) 아주엔지니어링 | An earthquake coping safety maintenance system for water treatment facility |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100736877B1 (en) * | 2006-10-20 | 2007-07-06 | 주식회사 대영 | A remote control system for water supply and drainage handling |
KR101685179B1 (en) | 2016-06-09 | 2016-12-09 | 첨단제어시스템 주식회사 | Remote Monitoring and Control System for Water Supply and Drainage using Intelligent Remote Control System |
KR101737524B1 (en) | 2016-10-12 | 2017-05-29 | 주식회사 이콘 | Remote Monitoring Control System And Method of Sewage Treatment Facilities |
KR101896509B1 (en) | 2017-11-30 | 2018-09-10 | 주식회사 이티씨 | Intelligent remote monitoring system for water treatment facilities |
KR102162632B1 (en) | 2020-04-28 | 2020-10-07 | 주식회사 한일환경테크 | Method for processing data employing system for remote monitoring and controlling water supply and drainage employing intelligent |
KR102181623B1 (en) | 2020-04-28 | 2020-11-24 | 주식회사 한일환경테크 | System for remote monitoring and controlling water supply and drainage employing intelligent |
-
2021
- 2021-02-03 KR KR1020210015751A patent/KR102265586B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100736877B1 (en) * | 2006-10-20 | 2007-07-06 | 주식회사 대영 | A remote control system for water supply and drainage handling |
KR101685179B1 (en) | 2016-06-09 | 2016-12-09 | 첨단제어시스템 주식회사 | Remote Monitoring and Control System for Water Supply and Drainage using Intelligent Remote Control System |
KR101737524B1 (en) | 2016-10-12 | 2017-05-29 | 주식회사 이콘 | Remote Monitoring Control System And Method of Sewage Treatment Facilities |
KR101896509B1 (en) | 2017-11-30 | 2018-09-10 | 주식회사 이티씨 | Intelligent remote monitoring system for water treatment facilities |
KR102162632B1 (en) | 2020-04-28 | 2020-10-07 | 주식회사 한일환경테크 | Method for processing data employing system for remote monitoring and controlling water supply and drainage employing intelligent |
KR102181623B1 (en) | 2020-04-28 | 2020-11-24 | 주식회사 한일환경테크 | System for remote monitoring and controlling water supply and drainage employing intelligent |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102632390B1 (en) | 2023-07-14 | 2024-02-02 | (주) 아주엔지니어링 | An earthquake coping safety maintenance system for water treatment facility |
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