KR102268116B1 - Flood Alarm System Using Antecedent Rainfall - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 홍수의 예보 및 경보(이하 "경보"로 약칭)에 관한 기술이다. 특히, 본 발명은 강우강도에 따른 경보 기준을 선행강우 상황에 맞게 조정하여 일률적인 강우강도 기준에 의해 오보가 발생하는 것을 방지할 수 있는 기술에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 경보 발령 시 강우강도 기준에 더해 수위 기준을 추가함으로써, 선행강우뿐만 아니라 실시간 하천 수위를 함께 고려하여 홍수경보의 정확도를 높이는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to flood forecasting and warning (hereinafter abbreviated as "alert"). In particular, the present invention relates to a technology that can prevent misinformation by a uniform rainfall intensity standard by adjusting the warning standard according to the rainfall intensity according to the preceding rainfall situation. In addition, the present invention relates to a technique for increasing the accuracy of a flood warning by adding a water level standard to the rainfall intensity standard when an alert is issued, taking into consideration not only preceding rainfall but also real-time river water level.
최근 들어 이상기후로 인해 재해규모가 대형화되고 있을 뿐만 아니라, 발생 빈도 역시 급증하고 있고, 게릴라성 집중 호우로 인한 국지성 홍수 피해가 확산하고 있다. 이에 따라 국지성 집중 호우와 이로 인한 하천 범람 등과 같은 돌발홍수에 따른 인명 및 재산 피해를 막기 위한 홍수 예경보 시스템은 다양한 형태로 구축 및 운영되고 있다.Recently, the scale of disasters is increasing due to abnormal climate, and the frequency of occurrence is also increasing rapidly, and local flood damage due to guerrilla heavy rain is spreading. Accordingly, flood prediction and warning systems are being built and operated in various forms to prevent damage to human life and property due to sudden floods such as localized heavy rains and river overflows.
기존 돌발홍수 예경보 시스템으로 특허등록 제10-0271534호(2000.10.16.공고)에서는, 재해 위험 지역에 경보를 방송하는 경보국, 하천 상류와 같은 지역의 강우량을 관측하는 관측국 및 관측국으로부터 이벤트를 수신하여 경보국으로 경보를 발령하도록 하는 통제국으로 구성되는 강우 시에 자동으로 경보를 발생시키는 기술을 공개하고 있다. 또한, 특허등록 제10-1810337호((2017.12.12.공고)는 홍수 발생을 모니터링하고자 하는 타겟 유역의 강우예보 자료를 수신하고, 타겟 유역 내 타겟 하천에 설치된 센서에 의해 측정된 타겟 하천의 수위를 수신하고, 강우예보 자료 및 타겟 유역의 특성에 기초하여 타겟 유역의 홍수 위험도를 예보하고, 홍수 위험도 및 수위에 기초하여 타겟 유역의 돌발 홍수 위험도를 경보할 수 있는 홍수예경보 서버 및 홍수 예경보 방법을 공개하고 있다.In Patent Registration No. 10-0271534 (announced on October 16, 2000) as an existing flash flood warning system, a warning station broadcasting a warning to a disaster-prone area, an observation station observing rainfall in an area such as upstream of a river, and an observation station A technology for automatically generating an alarm in case of rain, which consists of a control station that receives an event and issues an alarm to the alarm station, is disclosed. In addition, Patent Registration No. 10-1810337 ((2017.12.12. Announcement) receives rainfall forecast data of a target watershed to monitor flood occurrence, and the water level of the target river measured by a sensor installed in the target river within the target watershed. Flood forecast warning server and flood forecast warning that can receive, predict the flood risk of the target watershed based on the rainfall forecast data and the characteristics of the target watershed, and alert the flash flood risk of the target watershed based on the flood risk and water level way is revealed.
이러한 종래 기술은 하류 홍수 위험 지점의 하천 홍수위를 유발할 수 있는 강우량(주로 강우강도)의 기준을 산정하고, 미리 설정해 둔 해당 기준 이상의 강우량이 관측되었을 때 경보를 발령하도록 구성하는 것은 시간이 촉박한 돌발홍수에 대응하기 위해서는 합리적인 것이라 볼 수 있다.This prior art calculates the criteria of the amount of rainfall (mainly rainfall intensity) that can cause the river flood level at the downstream flood risk point, and configures to issue an alarm when rainfall exceeding the preset standard is observed. It can be seen that it is reasonable to respond to flooding.
그러나 이러한 종래의 기술은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.However, this prior art has the following problems.
첫째, 경보 발령을 위한 강우 기준이 "고정"되어 있으므로, 건조한 날씨가 장기간 지속하거나 장마 기간과 같이 장시간 지속적인 호우가 발생하는 상태에서도 동일한 기준에 의한 홍수경보 발령을 하게 된다. 건조한 날씨가 장기간 지속된 상태는 토양 또는 식물들이 마른 상태가 유지되며, 이러한 경우는 강우량이 발생하더라도 거의 대부분 토양과 식물들로 흡수되므로 하천으로 유출되는 물의 양은 매우 적게 된다. 반대로 강우량이 지속적으로 장기간 발생하였을 경우에는 토양 수분 함유량이 충분함에 따라 적은 양의 비가 내리더라도 하천으로 유입되는 물의 양은 많아지게 된다. 또한, 하천의 수위가 건천인 상태에서 일정 위험 수위에 도달하기 위한 강우량 값과 일정 수위를 유지하고 있는 상태에서 일정 위험 수위에 도달하기 위한 강우량 값은 다르다. 이런 이유로 종래 기술은 우기철의 환경에 맞추어서 홍수경보 발령 기준 조건을 설정함에 따라, 건기 시의 하천 및 수문 현황을 고려하지 않게 되어 경보 발령 횟수가 지나치게 많아지는 등 오보가 자주 발생하고 있는 실정이다. 따라서, 강우기준에 의한 경보를 발령함에 있어서 선행강우 조건에 따른 유출특성(유출률)을 고려하여 강우 경보기준을 조정함으로써 오보가 발생하는 횟수를 최소화할 필요가 있다.First, since the rainfall standard for issuing the warning is "fixed", the flood warning is issued according to the same standard even when dry weather continues for a long time or when heavy rain continues for a long time, such as during the rainy season. In a state in which dry weather continues for a long time, the soil or plants remain dry, and in this case, even if rainfall occurs, most of the water is absorbed by the soil and plants, so the amount of water flowing into the river is very small. Conversely, when rainfall continues for a long period of time, the amount of water flowing into the river increases even if there is a small amount of rain as the soil moisture content is sufficient. In addition, a rainfall value for reaching a certain dangerous level in a state where the water level of the river is dry is different from a rainfall value for reaching a certain dangerous water level in a state where a constant water level is maintained. For this reason, as the prior art sets the standard conditions for issuing a flood warning according to the environment of the rainy season, it does not consider the current status of rivers and sluices during the dry season, so the number of warnings is excessively increased. Therefore, it is necessary to minimize the number of misinformation by adjusting the rainfall warning standard in consideration of the runoff characteristics (runoff rate) according to the preceding rainfall conditions in issuing the warning based on the rainfall standard.
둘째, 강우강도만으로 홍수를 경보하는 경우 수위가 대피 수준에 이르렀을 때도 잘못된 경보로 인해 피해를 입을 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 강우 경보 발령 후의 해당 지점의 수위를 관측하여 수위 값이 위험 수위를 초과했는지를 확인할 필요가 있으며, 강우 기준의 경보 여부와 상관없이 위험수위 초과시는 경보를 발령할 필요가 있다. 즉, 종래의 기술은 단순히 강우량(강우강도)만을 분석하는데 그치고 있어서 강우량과 하천 수위를 종합적으로 고려하여 재난 경보를 발령해야 할 필요가 있다.Second, if a flood warning is issued based on rainfall intensity alone, damage may be caused by false alarms even when the water level reaches the evacuation level. In order to solve this problem, it is necessary to observe the water level at the point after the issuance of a rainfall warning and check whether the water level value exceeds the dangerous level, and it is necessary to issue an alarm when the dangerous level is exceeded regardless of whether the rainfall standard is an alarm or not. . That is, since the prior art simply analyzes only the amount of rainfall (rainfall intensity), it is necessary to issue a disaster warning by comprehensively considering the amount of rainfall and the river level.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 선행강우에 따른 유출률을 고려하여 강우강도 경보기준을 유역 및 수문특성에 적합한 값으로 조정할 수 있는 홍수경보 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a flood warning system capable of adjusting the rainfall intensity warning standard to a value suitable for the watershed and hydrological characteristics in consideration of the runoff rate according to the preceding rainfall. .
또한, 본 발명은 수위국에서 측정된 수위값을 이용하여 강우 경보기준에 의한 경보발령 시 경보발령 여부를 고려하도록 함으로써, 하천의 수위와 강우를 종합적으로 고려하여 홍수 경보를 발령할 수 있도록 하는 홍수경보 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention uses the water level value measured by the water level station to consider whether or not to issue a warning when an alarm is issued according to the rainfall warning standard, so that a flood warning can be issued in consideration of the river level and rainfall comprehensively. It serves another purpose to provide an alarm system.
또한, 본 발명은 경보 발령 후 정확도 분석을 통해 강우 및 수위 경보 기준을 업데이트 함으로써 오보가 발생하는 횟수를 최소화할 수 있는 홍수경보 시스템 을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a flood warning system capable of minimizing the number of false alarms by updating rainfall and water level warning standards through accuracy analysis after warning is issued.
본 발명은 현장의 측정 센서들로부터 실시간 강우량 및 수위를 수집 및 가공하는 데이터처리모듈; 단계별 홍수 경보 기준치에 해당하는 강우강도경보기준과 상기 데이터처리모듈에서 전송되는 실시간 강우강도를 비교하여 단계별 경보 발령 여부를 판단하는 강우기준경보모듈; 및 상기 강우기준경보모듈의 판단 결과에 경보 알람 신호를 발령하는 경보발령모듈;을 포함하되, 상기 강우기준경보모듈은, 강우강도경보기준별 유출률경보기준을 세트로 포함하며, 선행강후이력DB의 선행유출률과 상기 유출률경보기준과의 차이를 고려하여 상기 강우강도경보기준을 조정하여 경보 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 선행강우를 고려한 홍수경보 시스템을 제공한다.The present invention provides a data processing module for collecting and processing real-time rainfall and water level from field measurement sensors; a rainfall standard warning module for determining whether to issue a step-by-step warning by comparing the rainfall intensity warning standard corresponding to the step-by-step flood warning standard value with the real-time rainfall intensity transmitted from the data processing module; and an alarm issuing module for issuing an alarm alarm signal to the determination result of the rainfall reference alarm module, wherein the rainfall reference alarm module includes a runoff rate alarm standard for each rainfall intensity alarm standard as a set, and precedes the preceding rainfall history DB There is provided a flood warning system in consideration of preceding rainfall, characterized in that it is determined whether an alarm is issued by adjusting the rainfall intensity warning standard in consideration of the difference between the runoff rate and the runoff rate warning standard.
특히, 상기 강우기준경보모듈은, 경보 단계별 강우강도경보기준 및 해당 강우강도에 대한 유출률경보기준을 포함하는 강우경보기준DB; 일정 기간 강우 또는 무강우 후 강우 발생 시의 강우강도별 선행유출률을 포함하는 선행강우이력DB; 및 실시간 강우강도와 상기 강우강도경보기준을 비교하여 각 단계 경보 발령 여부를 판단하되, 상기 유출률경보기준과 선행강우이력DB의 선행유출률을 비교하여 상기 강우강도경보기준을 조정하는 강우경보기준조정모듈을 포함할 수 있다.In particular, the rainfall standard warning module includes: a rainfall warning standard DB including a rainfall intensity warning standard for each warning step and a runoff rate warning standard for the corresponding rainfall intensity; Prior rainfall history DB including the preceding runoff rate by rainfall intensity when rainfall occurs after rainfall or no rainfall for a certain period; and a rainfall warning standard adjustment module that compares the real-time rainfall intensity with the rainfall intensity warning standard to determine whether an alarm is issued at each stage, and adjusts the rainfall intensity warning standard by comparing the runoff rate alarm standard with the preceding runoff rate of the preceding rainfall history DB may include.
특히, 상기 데이터처리모듈에서 전송되는 실시간 수위 정보를 기준으로 경보 여부를 판단하는 수위기준경보모듈을 더 포함할 수 있다.In particular, it may further include a water level reference alarm module for determining whether an alarm is based on the real-time water level information transmitted from the data processing module.
특히, 상기 강우기준경보모듈과 상기 수위기준경보모듈의 경보 판단을 함께 반영하여 경보를 발령할 수 있다.In particular, an alarm may be issued by reflecting the warning judgment of the rainfall reference alarm module and the water level reference alarm module together.
특히, 상기 강우경보기준모듈에서 판단한 경보와는 별도로 수위기준경보모듈의 판단을 우선할 수 있다.In particular, the determination of the water level reference alarm module may be prioritized separately from the alarm determined by the rainfall warning reference module.
특히, 상기 수위기준경보모듈은 대피 여부를 판단하는 기준으로만 사용할 수 있다.In particular, the water level reference alarm module can be used only as a criterion for determining whether to evacuate.
특히, 상기 수위기준경보모듈 및 강우기준경보모듈의 경보 정확도를 분석하는 경보정확도분석모듈을 더 포함할 수 있다.In particular, it may further include an alarm accuracy analysis module for analyzing the alarm accuracy of the water level reference alarm module and the rainfall reference alarm module.
종래 기술에서는 선행강우와 무관하게 고정된 강우강도 기준에 의해 경보를 발령하였으나, 본 발명에서는 선행강우 상태에 따른 유출률을 고려하여 강우 경보 기준을 재산정함으로써, 홍수경보의 정확도를 높일 수 있다. In the prior art, an alarm is issued based on a fixed rainfall intensity standard irrespective of the preceding rainfall. However, in the present invention, the accuracy of the flood warning can be increased by recalculating the rainfall warning criterion in consideration of the runoff rate according to the preceding rainfall condition.
또한, 본 발명에서는 수위국에서 측정된 실시간 수위값을 이용하여 강우 경보기준에 의한 경보발령 시 경보발령 여부를 함께 고려함으로써, 하천의 수위와 강우를 종합적으로 고려하여 홍수경보를 발령할 수 있어, 홍수경보의 정확도를 높일 수 있다. In addition, in the present invention, a flood warning can be issued in consideration of the river level and rainfall comprehensively by considering whether or not an alarm is issued when an alarm is issued according to the rainfall warning standard using the real-time water level value measured by the water level station. The accuracy of the flood warning can be improved.
또한, 본 발명에서는 홍수경보 발령 후 정확도 분석을 통해 강우 및 수위 경보 기준을 계속 업데이트함으로써, 오보가 발생하는 횟수를 최소화할 수 있으며, 이러한 업데이트가 축적되는 경우 홍수경보 정확도가 더욱 높아질 수 있다.In addition, in the present invention, by continuously updating rainfall and water level warning standards through accuracy analysis after issuing a flood warning, the number of occurrences of false alarms can be minimized, and when such updates are accumulated, the accuracy of the flood warning can be further increased.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 홍수경보 시스템의 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 의한 수위경보기준모듈을 더 구비하는 홍수경보 시스템의 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 의한 경보정확도분석모듈을 더 구비하는 홍수경보 시스템의 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 홍수경보 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 수위기준경보판단단계를 더 구비하는 홍수경보 방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 적용하는 선행강우이력DB의 일 예이다.1 is a diagram of a flood warning system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram of a flood warning system further comprising a water level warning reference module according to a second embodiment of the present invention.
3 is a diagram of a flood warning system further comprising an alarm accuracy analysis module according to a third embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a flood warning method according to the first embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a flood warning method further comprising a water level reference warning determination step according to a second embodiment of the present invention.
6 is an example of a preceding rainfall history DB applied to the present invention.
본 발명은 홍수예방을 위한 홍수경보 시스템에 관한 기술이다. 본 발명에서는 선행강우를 고려하여 경보 기준을 유연하게 조정함으로써, 경보 오류를 줄일 수 있는 기술을 제공한다. 종래 기술에서는 고정된 강우강도를 기준으로 하여 주의->경계->대피 등의 경보를 발령하였으나, 현 시점의 비가 내리기 전에 오랫동안 과거에 비가 내리지 않았다면 강우강도가 경보 기준치를 넘더라도 토양이 물을 흡수하므로 홍수가 실제로는 발생하지 않으며, 반대로 오랫동안 비온 후 다시 비가 오기 시작한다면 강우강도가 경보 기준치보다 낮더라도 토양이 이미 충분히 물을 포함하고 있으므로 홍수가 발생할 가능성이 커진다. 위 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 경보가 발령되는 강우강도 기준치를 선행강우 상황을 고려하여 유연하게 조정(조절 또는 재산정)함으로써 오보를 최소화하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a flood warning system for flood prevention. The present invention provides a technique for reducing warning errors by flexibly adjusting warning standards in consideration of preceding rainfall. In the prior art, warnings such as caution -> vigilance -> evacuation were issued based on a fixed rainfall intensity, but if there was no rain in the past for a long time before the current rain fell, the soil absorbs water even if the rainfall intensity exceeds the warning threshold. Therefore, flooding does not actually occur. Conversely, if it starts raining again after raining for a long time, even if the rainfall intensity is lower than the warning standard, the soil already contains enough water and the possibility of flooding increases. In order to solve the above problem, the present invention relates to a technique for minimizing misinformation by flexibly adjusting (adjusting or recalculating) a rainfall intensity reference value at which an alarm is issued in consideration of the preceding rainfall situation.
이하에서는 도면을 참고하면서 본 발명에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 홍수경보 시스템(1000)의 도면이다. 본 발명의 홍수경보 시스템(1000)은 데이터처리모듈(100), 강우기준경보모듈(200) 및 경보발령모듈(300)을 포함한다. 다만, 필요에 따라 경보발령모듈(300)을 강우기준경보모듈(200) 내에 포함시킬 수도 있다.1 is a diagram of a
데이터처리모듈(100)은 강우 현장에 설치된 센서로부터 강우량 및 수위를 실시간으로 유무선 데이터 통신망을 통해 수신하여, 강우기준경보모듈(200) 및 수위기준경보모듈(도 2 참조, 400)에 전송하는 역할을 한다. 강우량 및 수위의 측정은 종래 잘 알려진 기술에 해당하므로 구체적인 측정 방법은 생략하기로 한다. 또한, 데이터처리모듈(100)은 현장 센서에서 실시간으로 전송되는 강우량 데이터를 이용하여 강우강도 등을 산출한다.The
상기 유무선 데이터 통신망은 2세대(2 Generation: 2G), 3세대(3 Generation: 3G), 4세대(4 Generation), 5세대(G Generation) 등의 데이터 통신이 가능한 이동통신망, 와이파이(WiFi)망, 광대역망(Wide Area Network: WAN) 및 로컬망(Local Area Network: LAN) 등이 결합된 인터넷망 등이 될 수 있을 것이나, 위 통신 수단에 한정된 것은 아니다.The wired and wireless data communication network is a mobile communication network capable of data communication such as 2nd Generation (2G), 3rd Generation (3G), 4th Generation (4 Generation), and 5th Generation (G Generation), and a Wi-Fi network. , an Internet network in which a wide area network (WAN) and a local area network (LAN) are combined, etc., but is not limited to the above communication means.
강우기준경보모듈(200)은 강우강도를 기준으로 하여 경보(예를 들어, 주의/경계/대피)를 발령하되, 각 강우강도 경보기준에는 유출률 경보기준도 함께 세트화되어 있다. 이러한 유출률경보기준을 선행강이력DB의 유출률과 비교하여, 양 유출률 차이를 일정한 비율로 계산하여 다시 그 비율에 맞게 경보기준 강우강도 수치를 조정함으로써, "선행강우"를 고려하여 강우강도경보기준을 조절한다. The rainfall
강우기준경보모듈(200)은 강우경보기준DB(210), 선행강우이력DB(220) 및 강우경보기준조정모듈(230)을 포함한다. The rainfall
본 발명의 강우기준경보모듈(200)은 주의/경계/대피 등의 각 경보의 기준치로서 강우강도경보기준 및 유출률경보기준을 포함한다. 예를 들어, 강우강도 50 mm/hr 및 유출률 50%를 주의 경보 기준으로, 강우강도 70 mm/hr 및 유출률 60%를 경계 경보 기준으로, 강우강도 100 mm/hr 및 유출률 90%를 대피 경보 기준으로 할 수 있다. 이러한 수치는 강우경보기준DB(210)에 저장되어 있는 수치이다. The rainfall
본 발명에서는 강우강도경보기준으로 하여 경보를 발령하되, 상기 유출률경보기준과 선행강우이력DB(220)에 저장된 해당 선행유출률과 비교하여 유출률경보기준과 선행유출률의 차이를 반영하여 강우경보기준DB에 저장된 강우강도경보기준을 수정 또는 재산정하여 경보를 발령한다. 이러한 강우강도경보기준의 조정은 강우경보기준조정모듈(230)에서 수행된다.In the present invention, an alarm is issued based on the rainfall intensity warning standard, but compared with the runoff rate alarm standard and the corresponding preceding runoff rate stored in the preceding
강우경보기준조정모듈(230)을 통한 강우강도경보기준의 조정은 다음과 같다. 도 6은 선행강우이력DB(220)에 저장된 선행강우이력테이블의 일 예로서, 현재의 강우가 아닌 종래의 강우를 통해 축적된 선행강우 데이터이다. 현재 홍수예경보 대상 지역의 경우 10일 무강우 후에 강우가 내리는 상황이며, 강우강도 50 mm/hr, 유출률 50%를 "주의" 경보 발령 기준이라고 가정하는 경우, 먼저 도 6의 선행강우이력DB에서 50 mm/hr의 강우강도에서 10일 무강우 후의 유출률이 40%임을 확인할 수 있다. 유출률경보기준 50%에 비해 선행유출률이 40%임을 알 수 있다. 이는 현재 토양이 마른 상태로서 비록 50 mm/hr의 강우강도라고 하더라도 주의 경보를 내릴 필요가 없다는 것을 의미한다. 따라서 유출률 경보기준 50%와 선행강우이력DB의 선행유출률 40%의 차이를 감안하여 강우강도경보기준을 높인다. 이러한 조정은, 예를 들어, 유출률경보기준 50%와 선행강우이력DB의 선행유출률 40%의 차이인 10%를 감안하여 강우강도경보기준을 10% 증가하여 55 mm/hr로 "주의" 발령 기준을 상향할 수 있으며, 추후 강우강도가 55 mm/hr이 되면 주의 경보를 발령한다. 선행유출률과의 유출률경보기준 차이를 고려하여 강우강도경보기준을 조정하는 것은 다양하게 반영 가능하다(단순 산술, % 방식 등).The adjustment of the rainfall intensity warning standard through the rainfall warning
또한, 위 상황과는 반대로, 6시간 선행강우 후에 비가 내리기 시작한 경우, 선행강우이력DB(220)에서 50 mm/hr의 강우강도에서 6시간 선행강우 시의 유출률이 56%로서 유출률경보기준 50%에 비해 높으므로 "주의"에 해당하는 경보기준 강우강도를 50 mm/hr이 아닌 45 mm/hr, 40 mm/hr 등으로 낮출 수 있다. Also, contrary to the above situation, when it starts to rain after 6 hours of precipitation, the runoff rate at the
본 발명에서 중요한 기술적 특징은 구체적으로 유출률경보기준과 선행강우이력DB(220)의 선행유출률과의 차이를 이용하여 강우강도경보기준을 조정함으로써, 선행강우 상황을 고려하여 경보를 결정한다는 점에 있으며, 구체적으로 선행유출률과 유출률경보기준 차이를 어떻게 강우강도경보기준의 조정에 사용하는지는 중요하지 않다.An important technical feature in the present invention is that the warning is determined in consideration of the preceding rainfall situation by adjusting the rainfall intensity warning standard using the difference between the runoff rate warning standard and the preceding runoff rate of the preceding
경보발령모듈(300)은 강우기준경보모듈(200)에서 판단한 경보, 예를 들어, 주의/경계/대피로 판단되는 해당 경보를 직접적으로 현장에 경보음, 경보문자, 경보화면 등의 다양한 형식으로 경보를 울리는 구성을 말한다. 경보발령모듈(300)은 강우 현장에 구성될 수도 있으나, 수위를 담당하는 수로관리관청, 댐관리관청, 국토부 등의 공공기관의 원거리에 설치될 수 있을 것이다. 다만, 경보음을 발령하는 스피커 등의 직접적인 경보 수단은 강우가 내리는 현장 및 그 주변에 있는 사람들이 듣도록 현장 주변에 설치되어야 할 것이다.The
위에서 살펴본 바와 같이 바람직한 제1실시예의 선행강우를 고려한 홍수경보 시스템(1000)에 대하여 설명하였으나, 이하에서 도 2를 참고하면서 바람직한 제2실시예에 의한 홍수경보 시스템(2000)에 대하여 설명하기로 한다. As described above, the
도 2는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 의한 홍수경보 시스템(2000)은 제1실시예의 홍수경보 시스템(1000)에 수위기준경보모듈(400)을 더 구비한 점을 제외하고 동일하다. 즉, 도 2에서는 강우기준경보모듈(200)과 수위기준경보모듈(400)을 합하여 경보모듈(600)을 구성한다. 2 is the same as the
수위기준경보모듈(400)은 데이터처리모듈(100)로부터 입력되는 실시간 수위 데이터를 입력받아 실시간 수위가 기준 수위치에 해당하는 경우 해당 경보를 내린다. 이때, 강우기준경보모듈(200)에서 경보 기준에 해당하지 않더라도, 수위기준경보모듈(400)에서 경보 기준에 해당하는 경우 경보를 발령할 수 있다. 특히, 수위기준경보모듈(400)은 "주의", "경계", "대피" 경보 중 "대피"를 판단하는 데에만 사용될 수 있다. 이 점은 추후 다른 도면을 통해 설명하기로 한다.The water level
도 3은 본 발명의 바람직한 제3실시예로서, 도 1실시예의 홍수경보 시스템(1000) 및 제2실시예의 홍수경보 시스템(2000) 모두에 각각 적용 가능하나, 설명의 편의상 제2실시예의 홍수경보 시스템(2000)에 경보정확도분석모듈(500)을 더 구비하는 홍수경보 시스템(3000)을 예로 들어 설명하기로 한다.3 is a third preferred embodiment of the present invention, which is applicable to both the
경보정확도분석모듈(500)은 경보의 발령 후 사후적으로 상기 경보가 적절했는지를 판단하는 구성으로서, 실측한 수위값(경보 기준 수위 도달 여부)과 홍수경보발령 유무를 바탕으로 이분법적 예측방법을 통한 지표인 Accuracy, FAR(False Alarm Ratio), POD(Probability of Detection), CSI(Critical Success Index)를 산정하고, 지표 산정 결과를 바탕으로 상기의 강우기준 및 수위기준 경보 기준을 수정함으로써 홍수경보의 정확도를 향상시킬 수 있다.The alarm
이하에서는 본 발명의 방법을 설명하기 위하여 플로우차트를 기준으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a flowchart will be used to describe the method of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 의한 홍수경보 방법을 설명하는 플로우차트이다. 제1실시예에 의한 홍수경보 방법에서는 수위를 고려하지 않고 강우강도 기준만으로 홍수경보를 발령하되, 선행강우를 고려하여 강우강도경보기준을 재산정한다.4 is a flowchart illustrating a flood warning method according to a first preferred embodiment of the present invention. In the flood warning method according to the first embodiment, the flood warning is issued only based on the rainfall intensity without considering the water level, but the rainfall intensity warning standard is recalculated in consideration of the preceding rainfall.
강우가 시작되면, 실시간으로 강우를 측정 수집한다. 이러한 강우의 측정은 현장에 설치된 센서(강우량, 수위 센서 등)에 의해 측정되며, 이러한 측정치는 온오프라인을 통해 데이터처리모듈(100)에 전송된다.When rainfall starts, the rainfall is measured and collected in real time. The rainfall is measured by sensors (rainfall, water level, etc.) installed in the field, and these measurements are transmitted to the
데이터처리모듈(100)에서는 다시 강우기준경보모듈(200)로 데이터(예를 들어, 강우강도)를 송신하며, 강우기준경보모듈(200)은 경보기준강우강도를 기준으로 주의/경계/대피 명령을 판단하되, 동일 강우강도에서의 유출률경보기준과 선행강우이력DB(220)의 선행유출률을 비교하여 그 차이를 이용하여 강우강도경보기준을 조정하여 새로운 강우강도경보기준으로 경보를 발령하게 된다. 이러한 강우강도경보기준의 조정은 위에서 이미 설명하였으므로 이하에서는 별도로 설명하지 않기로 한다.The
따라서 선행강우이력DB(220)의 선행유출률과 유출률경보기준을 비교하여 조정된 강우강도경보기준을 기준으로 주의/경계/대피를 판단하여 경보 여부를 판단한다. 경보 발령 후 경보정확도분석모듈(400)을 통해 경보의 정확도가 적절했던 지와 필요에 따라 경보 기준 수치를 업데이트한다.Therefore, warning/warning/evacuation is determined based on the adjusted rainfall intensity warning standard by comparing the preceding runoff rate and runoff rate alarm standard of the preceding
도 5는 수위기준경보판단단계를 더 구비하는 홍수경보방법을 설명하는 도면이다.5 is a view for explaining a flood warning method further comprising a water level reference warning determination step.
도 4와는 달리, 도 5에서는 선행강우이력DB(220)의 선행유출률을 반영하여 기준이 조정된 강우강도경보기준으로 경보를 내리되, 수위를 고려하여 경보의 정확도를 한층 더 높인다. 도 5에서는 수위를 기준으로 한 경보는 "대피" 경보를 내리는 기준으로만 사용되었으나, 필요에 따라 "주의"와 "경계" 경보 발령시에도 수위를 고려하여 경보를 내릴 수 있다.Unlike FIG. 4 , in FIG. 5 , the warning is issued based on the rainfall intensity warning standard whose standard is adjusted by reflecting the preceding runoff rate of the preceding
실시간 측정된 강우강도가 선행강우이력DB의 선행유출률을 고려하여 조정된 강우강도경보기준과 비교하여 낮더라도, 실시간 수위가 대피 수위에 해당하는지 수위를 판단하여 만일 수위기준으로도 대피가 아니라면 아무런 경보가 발령되지 않는다. Even if the rainfall intensity measured in real time is lower than the rainfall intensity warning standard adjusted in consideration of the preceding runoff rate in the preceding rainfall history DB, it determines whether the real-time water level corresponds to the evacuation level, is not issued
반대로 만일 강우강도 판단으로 주의가 아니더라도 수위 기준으로 대피로 판단되는 경우 강우강도와 무관하게 대피 명령을 내리게 된다.Conversely, if evacuation is judged to be evacuation based on the water level, even if there is no caution in the judgment of rainfall intensity, an evacuation order is issued regardless of the rainfall intensity.
실시간 강우강도가 강우강도경보기준의 주의와 경계 사이에 있는 경우에는, 수위 기준치를 초과하였는지 판단하여 수위 기준치를 넘지 않았으면, 주의에는 해당하므로 주의 경보를 내리게 된다.If the real-time rainfall intensity is between the caution and the boundary of the rainfall intensity warning standard, it is judged whether the water level standard value is exceeded, and if it does not exceed the water level standard value, it is a caution and a caution warning is issued.
같은 방법으로, 실시간 강우강도가 강우강도경보기준 중 대피 기준치를 넘으면 수위기준은 판단할 필요없이 대피 경보를 울리며, 만일 실시간 강우강도가 강우강도경보기준 중 대피 기준치를 넘지 않더라도 실시간 수위가 대피 경보 수치를 넘는 경우에도 수위에 의해 대피 명령을 내린다.In the same way, if the real-time rainfall intensity exceeds the evacuation standard among the rainfall intensity warning standards, the water level standard sounds an evacuation warning without judgment. Even if the real-time rainfall intensity does not exceed the evacuation standard among the rainfall intensity warning standards, the real-time water level is the evacuation warning value. An evacuation order is issued according to the water level even if it exceeds the .
즉, 강우강도를 기준으로 경보를 발령하되, 실시간 수위를 한 번 더 체크함으로써, 만일 강우강도가 부정확하여 대피 경보를 못 내리게 되는 경우를 대비하여 수위를 기준으로 대피 명령을 내릴 수 있다. 또한, 대피 경보는 인명과 바로 직결되는 경보에 해당함으로, 강우강도를 기준으로 대피에 해당한다면 수위와 무관하게 바로 대피 명령을 내리게 된다.That is, the warning is issued based on the rainfall intensity, but by checking the real-time water level once more, an evacuation order can be issued based on the water level in case the evacuation warning cannot be issued due to the inaccurate rainfall intensity. In addition, since the evacuation warning corresponds to an alarm directly related to human life, if it corresponds to an evacuation based on the rainfall intensity, an evacuation order is immediately issued regardless of the water level.
100 : 데이터처리모듈 200 : 강우기준경보모듈
210 : 강우경보기준DB 220 : 선행강우이력DB
230 : 강우경보기준조정모듈 300 : 경보발령모듈
400 : 수위기준경보모듈 500 : 경보정확도분석모듈
600 : 경보모듈
1000, 2000, 3000 : 본 발명의 홍수경보 시스템100: data processing module 200: rainfall standard alarm module
210: Rainfall warning standard DB 220: Preceding rainfall history DB
230: rainfall warning standard adjustment module 300: alarm issuing module
400: water level standard alarm module 500: alarm accuracy analysis module
600: alarm module
1000, 2000, 3000: flood warning system of the present invention
Claims (5)
단계별 홍수 경보 기준치에 해당하는 강우강도경보기준과 상기 데이터처리모듈에서 전송되는 실시간 강우강도를 비교하여 단계별 경보 발령 여부를 판단하는 강우기준경보모듈; 및
상기 강우기준경보모듈의 판단 결과에 경보 알람 신호를 발령하는 경보발령모듈;을 포함하되,
상기 강우기준경보모듈은, 강우강도경보기준별 해당 유출률경보기준을 세트로 포함하며, 선행강후이력DB의 선행유출률과 상기 유출률경보기준과의 차이를 고려하여 상기 강우강도경보기준를 조정하여 경보 여부를 판단하며,
상기 강우기준경보모듈은,
경보 단계별 강우강도경보기준 및 해당 강우강도에 대한 유출률경보기준을 포함하는 강우경보기준DB;
일정 지속시간에 대한 선행강우가 발생한 후 및 일정 기간 무강우 후 강우 발생 시의 강우강도별 선행유출률을 포함하는 선행강우이력DB; 및
실시간 강우강도와 상기 강우강도경보기준을 비교하여 각 단계 경보 발령 여부를 판단하되, 상기 유출률경보기준과 선행강우이력DB의 선행유출률을 비교하여 상기 강우강도경보기준을 조정하는 강우경보기준조정모듈을 포함하는,
선행강우를 고려한 홍수경보 시스템.
a data processing module for collecting and processing real-time rainfall and water level from on-site measurement sensors;
a rainfall standard warning module for determining whether to issue a step-by-step warning by comparing the rainfall intensity warning standard corresponding to the step-by-step flood warning standard value with the real-time rainfall intensity transmitted from the data processing module; and
Including a; alarm initiating module for issuing an alarm alarm signal to the determination result of the rainfall reference alarm module;
The rainfall standard alarm module includes the corresponding runoff rate alarm standards for each rainfall intensity alarm standard as a set, and adjusts the rainfall intensity alarm standards in consideration of the difference between the runoff rate of the preceding rainfall history DB and the runoff rate alarm standard to determine whether to be alarmed and
The rainfall standard warning module,
Rainfall warning standard DB including rainfall intensity warning standards for each warning level and runoff rate warning standards for the corresponding rainfall intensity;
a preceding rainfall history DB including the preceding runoff rate by rainfall intensity after occurrence of preceding rainfall for a certain duration and after no rainfall for a certain period of time; and
A rainfall warning standard adjustment module that compares the real-time rainfall intensity with the rainfall intensity warning standard to determine whether an alarm is issued at each stage, and adjusts the rainfall intensity warning standard by comparing the runoff rate alarm standard with the preceding runoff rate in the preceding rainfall history DB containing,
Flood warning system considering preceding rainfall.
The flood warning system in consideration of preceding rainfall according to claim 1, further comprising a water level reference warning module for determining whether to be alarmed based on real-time water level information transmitted from the data processing module.
[4] The flood warning system according to claim 3, wherein the warning is issued by reflecting the warning judgment of the rainfall standard warning module and the water level standard warning module together.
[4] The flood warning system according to claim 3, further comprising an alarm accuracy analysis module for analyzing the alarm accuracy of the water level reference alarm module and the rainfall reference alarm module.
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