KR102346377B1 - 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템 - Google Patents

지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지능형 원격단말장치(RTU)를 상수도 관리시설마다 설치하여, 사전 저장된 사용처별 물사용 정보를 이용해 상수도 관리시설(100)을 제어하여 사용처별 상수도 공급 자율 조치를 하고, 상수도 공급수단(200)의 누수 상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 누수 이벤트 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송하고, 점검 대상체들의 동작상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 점검 대상체별 고장 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 제공함으로써, 지능형 중앙플랫폼 서버(400)는 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 누수 이벤트 정보를 이용해 누수 이벤트 처리를 수행하고, 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 대상체별 고장 정보를 이용해 고장 이벤트 처리를 수행하게 되어 상수도 공급수단(200)의 누수 상태를 유기적으로 관리하여 안전한 물 공급 체계를 확립할 수 있는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템에 관한 것이다.

Description

지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템{A self-audit and management system for water supply management facility based on IoT using intelligent remote terminal device}
본 발명은 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지능형 원격단말장치(RTU)를 상수도 관리시설마다 설치하여, 사전 저장된 사용처별 물사용 정보를 이용해 상수도 관리시설(100)을 제어하여 사용처별 상수도 공급 자율 조치를 하고, 상수도 공급수단(200)의 누수 상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 누수 이벤트 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송하고, 점검 대상체들의 동작상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 점검 대상체별 고장 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 제공함으로써, 지능형 중앙플랫폼 서버(400)는 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 누수 이벤트 정보를 이용해 누수 이벤트 처리를 수행하고, 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 대상체별 고장 정보를 이용해 고장 이벤트 처리를 수행하게 되어 상수도 공급수단(200)의 누수 상태를 유기적으로 관리하여 안전한 물 공급 체계를 확립할 수 있는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템에 관한 것이다.
4차 산업혁명 시대로 인공지능이 등장하고 사물이 지능화되면서 사물들이 데이터를 수집, 비교, 분석, 판단, 조치 등 스스로 생각하고 결정함에 따라 자동화를 넘어 무인 자율화가 되고 있어, 기존 3차 산업혁명 시대와 같이 인력이 데이터를 비교, 분석, 판단, 조치하는 시스템은 효율성이 떨어져서 도태된다.
지난 2019년 2월 18일 미국 플로리다 주 올랜도에서 개최된 가트너 심포지엄/IT 엑스포에서 '2019년 주목되는 10대 전략 기술 트렌드'로 자율사물(Autonomous Things)을 제시하였고 향후 산업계 전반에 자율적으로 운영되는 사물이 급속히 파급될 추세이다.
한편, 지구온난화와 각종 오염 물질에 의해 상수도 관리시설물은 365일 상시 사태에 대응할 수 있도록 시설물의 안전상태가 유지되어야 한다. 정기점검 또는 수질 오염 및 적정 수압 유지가 되지 않을 경우에 비상점검을 실시하는데 극히 외형적인 점검을 실시하게 되고 이때 문제점을 발견한다 하더라도 A/S를 받아 대응하는데는 시간적인 한계가 있다.
상수도 관리 시설물의 증가로 기존 관리자가 직접 현장에서 재염소설비, 관세척설비, 드레인설비들을 관리하고, 펌프 및 모터 등을 수동 제어하는 방식에서 원격관리를 위해 자동화 시스템을 현장에 적용하고 있으나 대다수의 원격관리 시스템들이 자체 고장진단 기능은 적용되어 있지만 연계된 시설물인 모터 및 계측 센서들의 동작 상태를 파악하여 고장 유무를 판단하기 위한 기술은 도입되지 않아 계측 센서의 고장발생에도 불구하고 적절한 대처를 즉각적으로 수행하지 못하여 오동작 및 계측값 오류로 문제 발생시 신속하게 대응할 수 없어 재해에 상시 노출되어 있는 실정이다.
따라서, 상수도 관리를 위한 계측 센서의 동작 상태를 실시간으로 모니터링하고, 고장 상황에 대비하고 이를 관리자에게 신속히 전파할 수 있는 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시스템의 구축이 매우 필요해지고 있다.
즉, 지능형 운영체계(OS)를 탑재한 지능형 원격단말장치(RTU)가 사물과 연결되어 자율적으로 데이터 수집, 비교, 분석, 판단, 자율제어하고 그 결과를 관리자나 관련기관에 신속하게 전달하는 방식으로 전환이 요구되고 있다.
최근 정부부처 및 지방자치단체는 관내 산재된 상수도 시설물들을 통합 관리하기 위해 통합관제실을 구축하여 운영하고 있다.
상수도 시설물을 하나의 통합관제실에 운영하기 위해서는 분야별 담당자가 상주하여 24시간 365일 모니터링을 하고 문제를 발견하여 조치해야 한다.
현재 운영중인 통합관리실의 HMI 프로그램은 각종 데이터를 수신하여 운영화면에 표출하고, 관리자가 계측화면을 보고, 비교, 분석, 판단, 원격제어하는 형태로 운영중이다.
따라서, 통합관제실 내에 분야별로 많은 운영요원을 배치되어 24시간 주야로 시설물을 모니터링하고 있다.
지방자치단체의 경우, 해당부서 담당자는 여러 업무를 수행하게 되는데 통합관제실에 상주하여 모니터링을 수행하는 경우 다른 업무를 볼 수 없는 애로사항이 발생한다.
또한, 데이터베이스에 저장된 데이터를 찾는데 수분에서 수십분까지 걸리며, 통신두절로 인한 잦은 데이터 결손이 발생하고 있다.
또한, 사물인터넷을 통해 해당 사물의 데이터가 수집, 전송되는데, 이를 수행하는 주체는 원격단말장치(RTU)로 해당 사물에 연결된 원격단말장치(RTU)가 데이터를 전송하지 못하거나, 오류 데이터를 전송한다면 적절한 판단 및 조치가 이루어질 수 없어 각종 민원 및 초동대응에 문제가 있다.
따라서, 지능형 운영체계(OS)를 탑재한 지능형 원격단말장치(RTU)가 수집된 데이터를 점검하여 오류를 검출하고, 통신두절시 데이터를 자체 저장후 통신재개시 데이터를 자동복구함으로써 지속가능한 양질의 데이터를 끊김없이 전송할 수 있고, 통합관제실에 설치되는 자율운영 플랫폼을 통해 현장으로부터 수신된 데이터를 관리매뉴얼과 비교, 분석, 판단하여 필요한 정보를 해당 관리자에게 알리고 데이터베이스에 분리, 저장하며, 연계된 원격단말장치에 사태를 알려 대응 및 조치하도록 하는 방식이 상수도 관리시스템에도 적용되어야 한다.
(선행문헌1) 대한민국 등록특허 제10-2059424호(2019.12.26)
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 지능형 원격단말장치(RTU)를 상수도 관리시설마다 설치하여, 사전 저장된 사용처별 물사용 정보를 이용해 상수도 관리시설(100)을 제어하여 사용처별 상수도 공급 자율 조치를 하고, 상수도 공급수단(200)의 누수 상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 누수 이벤트 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송하고, 점검 대상체들의 동작상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 점검 대상체별 고장 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 제공함으로써, 지능형 중앙플랫폼 서버(400)는 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 누수 이벤트 정보를 이용해 누수 이벤트 처리를 수행하고, 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 대상체별 고장 정보를 이용해 고장 이벤트 처리를 수행하게 되어 상수도 공급수단(200)의 누수 상태를 유기적으로 관리하여 안전한 물 공급 체계를 확립할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템은,
지능형 원격단말장치(RTU)(200)의 제어에 따른 제어 압력으로 정수된 물을 가압하여 정수된 물이 각 상수도 공급수단(200)으로 공급되도록 하는 상수도 관리시설(100)과;
상수도 관리시설(100)과 각 사용처를 관로 방식으로 연결하여, 상수도 관리시설(100)이 공급한 정수된 물이 관로 방식으로 각 사용처로 공급되도록 상수도 관리시설(100)에 연결되는 복수의 상수도 공급수단(200)과;
상수도 관리시설(100)마다 설치되고, 사전 저장된 사용처별 물사용 정보를 이용해 상수도 관리시설(100)을 제어하여 사용처별 상수도 공급 자율 조치를 하고, 상수도 공급수단(200)의 누수 상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 누수 이벤트 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송하고, 점검 대상체들의 동작상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 점검 대상체별 고장 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 제공하는 지능형 원격단말장치(RTU)(300)와;
지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 누수 이벤트 정보를 이용해 누수 이벤트 처리를 수행하고, 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 대상체별 고장 정보를 이용해 고장 이벤트 처리를 수행하는 지능형 중앙플랫폼 서버(400);를 포함한다.
이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템은,
지능형 원격단말장치(RTU)를 상수도 관리시설마다 설치하여, 사전 저장된 사용처별 물사용 정보를 이용해 상수도 관리시설(100)을 제어하여 사용처별 상수도 공급 자율 조치를 하고, 상수도 공급수단(200)의 누수 상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 누수 이벤트 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송하고, 점검 대상체들의 동작상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 점검 대상체별 고장 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 제공함으로써, 지능형 중앙플랫폼 서버(400)는 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 누수 이벤트 정보를 이용해 누수 이벤트 처리를 수행하고, 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 대상체별 고장 정보를 이용해 고장 이벤트 처리를 수행하게 되어 상수도 공급수단(200)의 누수 상태를 유기적으로 관리하여 안전한 물 공급 체계를 확립할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템의 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템의 지능형 원격단말장치(RTU)(300) 구성 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템의 지능형 중앙플랫폼 서버(400) 구성 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템에 의해 처리된 지형도 기반의 관리 화면 예시도.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만, 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다.
또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명에 의한 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템의 전체 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템은 상수도 관리시설(100), 복수의 상수도 공급수단(200), 지능형 원격단말장치(RTU)(300), 지능형 중앙플랫폼 서버(400)를 포함하여 구성되게 된다.
구체적으로, 본 발명인 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템은,
지능형 원격단말장치(RTU)(200)의 제어에 따른 제어 압력으로 정수된 물을 가압하여 정수된 물이 각 상수도 공급수단(200)으로 공급되도록 하는 상수도 관리시설(100)과;
상수도 관리시설(100)과 각 사용처를 관로 방식으로 연결하여, 상수도 관리시설(100)이 공급한 정수된 물이 관로 방식으로 각 사용처로 공급되도록 상수도 관리시설(100)에 연결되는 복수의 상수도 공급수단(200)과;
상수도 관리시설(100)마다 설치되고, 사전 저장된 사용처별 물사용 정보를 이용해 상수도 관리시설(100)을 제어하여 사용처별 상수도 공급 자율 조치를 하고, 상수도 공급수단(200)의 누수 상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 누수 이벤트 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송하고, 점검 대상체들의 동작상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 점검 대상체별 고장 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 제공하는 지능형 원격단말장치(RTU)(300)와;
지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 누수 이벤트 정보를 이용해 누수 이벤트 처리를 수행하고, 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 대상체별 고장 정보를 이용해 고장 이벤트 처리를 수행하는 지능형 중앙플랫폼 서버(400);를 포함하고,
상기 사용처별 물사용 정보는 사용처별 월,일,시간대별 단위 시간당 물 사용량 정보와 단위 시간당 물 사용량을 공급하도록 하는 제어압력 정보를 포함하고, 상기 누수 이벤트 정보는 지능형 원격단말장치(300)의 고유 식별정보와 누수가 발생한 위치에 설치된 공급관 압력 측정장치(230)의 고유 식별정보를 포함하고,상기 점검 대상체별 고장 정보는 점검 대상체의 고유 식별정보와 고장 내용정보를 포함하고, 상기 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 자율 점검하는 점검 대상체들은 상수도 관리시설(100)에 설치된 설비들과 상수도 공급수단(200)에 설치된 설비들과 지능형 원격단말장치(200) 자체인 것을 특징으로 한다.
구체적으로 설명하면, 상기 상수도 관리시설(100)은 가압장으로서,
정수된 물을 분기시켜 각 사용처로 공급될 수 있도록 각 상수도 공급수단(200)에 연결되는 복수의 상수도 분기관(110)과,
상수도 분기관(110)마다 설치되어, 지능형 원격단말장치(RTU)(200)의 제어에 따른 제어 압력으로 가압하여 정수된 물이 해당 사용처로 공급될 수 있도록 하는 가압 펌프(120)와,
상수도 분기관(110)마다 설치되어, 분기관(110)상에 걸리는 압력을 측정하는 가압장 압력 측정장치(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상수도 관리시설(100)은 가압장을 의미하는 것으로서, 가압장은 취수원에서 취수되어 정수된 물을 일정 압력으로 각 사용처로 공 급하는 상수도 관리시설이다.
상기 상수도 분기관(110)은 정수된 물을 분기시켜 각 사용처로 공급될 수 있도록 각 상수도 공급수단(200)에 연결되게 된다.
그리고, 상수도 분기관(110)마다 가압 펌프(120)가 설치되는데, 가압 펌프(120)는 지능형 원격단말장치(RTU)(200)의 제어에 따른 제어 압력으로 가압하여 정수된 물이 해당 사용처로 공급될 수 있도록 하게 된다.
이때, 상수도 분기관(110)마다 가압장 압력 측정장치(130)가 설치되는데, 가압장 압력 측정장치(130)는 자신이 설치된 상수도 분기관(110)에 걸리는 상수도 관리시설측 압력을 측정하게 된다.
상기 복수의 상수도 공급수단(200)은 상수도 관리시설(100)과 각 사용처를 관로 방식으로 연결하는 구성으로서, 상수도 관리시설(100)이 공급한 정수된 물이 관로 방식으로 각 사용처로 공급되도록 상수도 관리시설(100)의 상수도 분기관(110)에 연결되는 것이다.
이때, 복수의 상수도 공급수단(200) 각각은,
상수도 관리시설(100)의 분기관(110)에 연결되고, 상수도 관리시설(100)의 분기관(110)에서 해당 사용처까지 정수된 물이 공급될 수 있도록 하는 관로를 형성하는 다수의 상수도 공급관(210)과,
다수의 상수도 공급관(210) 연결에 의해 형성된 관로상 일정 지점마다 설치되는 복수의 압력 밸브(220)와,
압력 밸브(220)가 설치되는 관로상 일정 지점마다 설치되어 압력을 측정하는 복수의 공급관 압력 측정장치(230)와,
다수의 상수도 공급관(210) 연결에 의해 형성된 관로상 일정 간격의 지점마다에 연결되어 관로 세척 시 발생되는 오염수를 외부로 배출시키는 복수의 드레인관(240)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 설명하면, 상기 다수의 상수도 공급관(210)은 상수도 관리시설(100)의 분기관(110)에 연결되고, 상수도 관리시설(100)의 분기관(110)에서 해당 사용처까지 정수된 물이 공급될 수 있도록 하는 관로를 형성하게 된다.
이때, 다수의 상수도 공급관(210) 연결에 의해 형성된 관로상 일정 지점마다 압력 밸브(220)를 형성하게 된다.
그리고, 압력 밸브(220)가 설치되는 관로상 일정 지점마다 복수의 공급관 압력 측정장치(230)를 설치하여 해당 지점의 압력을 측정하게 되는 것이다.
상기와 같이, 공급관 압력 측정장치(230)를 통해 압력을 측정하는 이유는 가압장에서 정수된 물을 공급할 경우에 다수의 상수도 공급관(210) 연결에 의해 형성된 관로상 일정 구간마다 일정 압력차가 유지해야 하는데, 특정 구간에서 누수가 발생하는 경우 누수가 발생한 특정 구간의 압력차는 유지해야할 일정 압력차 이하가 된다. 따라서 다수의 상수도 공급관(210) 연결에 의해 형성된 관로상 일정 구간마다의 압력 정보를 이용해 어느 구간에서 누수가 발생하는지를 실시간으로 모니터링하기 위함이다.
그리고, 다수의 상수도 공급관(210) 연결에 의해 형성된 관로상 일정 간격의 지점마다에 복수의 드레인관(240)을 연결하여 관로 세척 시 발생되는 오염수를 외부로 배출시키게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템의 지능형 원격단말장치(RTU)(300) 구성 블록도이다.
도 2에 도시한 지능형 원격단말장치(RTU)(300)는 상수도 관리시설(100)마다 설치되고, 사전 저장된 사용처별 물사용 정보를 이용해 상수도 관리시설(100)을 제어하여 사용처별 상수도 공급 자율 조치를 하고, 상수도 공급수단(200)의 누수 상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 누수 이벤트 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송하고, 점검 대상체들의 동작상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 점검 대상체별 고장 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 제공하는 기능을 수행하게 된다.
즉, 본 발명의 지능형 원격단말장치(RTU)(200)는 4차 산업혁명 기술인 사물인터넷(IoT) 및 인공 지능 기술을 적용하여 점검 대상체의 상태 및 데이터 오류를 자율 점검 및 자율 운영하여 관리자에게 알려줌으로써 신뢰도 높은 상수도 재해 감시 체계를 구현할 수 있게 된다.
종래의 기술은 원격 상수도 관리를 위해 많은 계측 센서들이 현장에 설치되어 있으나, 상수도관리 자동화시스템에서는 자체 시스템의 고장진단 기능은 적용되어 있지만 연계된 시설물인 계측 센서들의 동작 상태를 파악하여 고장 유무를 판단하기 위한 기술은 도입되지 않아 계측 센서가 고장났음에도 불구하고, 적절한 대처를 즉각적으로 수행하지 못하여 오동작 및 잘못된 판단으로 상수도 시설물과 상수도원에 문제발생시 신속하게 대응할 수 없어 사고에 상시 노출되어 있는 실정이다.
그러나, 본 발명은 상황에 따라 신속하게 사전 저장된 사용처별 물사용 정보를 이용해 상수도 관리시설(100)을 제어하여 사용처별 상수도 공급 자율 조치를 취하게 되어 신속한 상수도 재해 대응을 사전 수행하도록 하고, 점검 대상체들의 동작 상태를 자율 점검하여 실시간 안전점검 또는 일일 안전점검을 통해 24시간 365일 사고에 대비할 수 있는 효과를 발휘하게 되어 상기한 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있게 된다.
하기에서는 도 2를 참조하여 지능형 원격단말장치(RTU)(300)의 특징에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
상기 지능형 원격단말장치(RTU)(300)는 상수도공급 자율조치부(310), 누수자율점검부(320), 제1 시설물 자율점검부(330), 제2 시설물 자율점검부(340), RTU 자율점검부(350), 중앙제어부(360), 사물인터넷무선통신부(370)를 포함하여 구성하게 된다.
구체적으로 설명하면, 상기 상수도공급 자율조치부(310)는 사전 저장된 사용처별 물사용 정보를 이용해 상수도 관리시설(100)의 상수도 분기관(110)마다 설치된 가압 펌프(120)들의 제어압력을 결정하고, 가압 펌프(120)들이 결정된 제어압력으로 정수된 물을 가압하도록 가압 펌프(120)들을 제어하게 된다.
이때, 결정된 제어압력으로 가압 펌프(120) 제어 중, 가압장 압력 측정장치(130)에 의해 측정된 분기관(110)에 걸리는 압력이 제어압력을 기준으로 설정 허용범위를 상향으로 벗어나 초과하는 경우 제어압력을 하향 조정하여 과도 압력에 의한 상수도 공급관(210)의 균열 발생없이 사용처에 맞는 상수도 공급이 이루어질 수 있도록 하게 된다.
예를 들어, 사전 저장된 사용처별 물사용 정보에 의해 특정 A 사용처에 특정 시간대에 10톤의 물을 공급하기 위해 필요한 제어압력이 8(Pa)이고, 설정 허용범위가 7.5(Pa)~8.5(Pa)일 경우에, 제어압력 8(Pa)로 가압 펌프(120)가 제어되면 정상적인 경우(특정 시간대 특정 A 사용처에서 정상적으로 10톤의 물을 사용하는 경우) 가압장 압력 측정장치(130)에 의해 측정된 분기관(110)에 걸리는 압력은 설정 허용범위가 7.5(Pa)~8.5(Pa) 이내에 있게 된다. 그러나 분기관에 걸리는 압력이 설정 허용범위 7.5(Pa)~8.5(Pa)를 상향으로 벗어나 10(Pa)이 걸린다는 것은 특정 A 사용처에서 정상적으로 물을 사용하고 있지 않음을 의미하는 것이어서 분기관에는 설정 허용범위 7.5(Pa)~8.5(Pa)를 상향으로 벗어나 초과하는 압력이 걸리는 것이다.
설정 허용범위 7.5(Pa)~8.5(Pa)를 상향으로 벗어나 초과하는 압력은 과도 압력으로 작용하여 상수도 공급관(210)에 균열을 발생시키고, 이로인해 누수가 발생하게 된다.
따라서 결정된 제어압력으로 가압 펌프(120) 제어 중, 가압장 압력 측정장치(130)에 의해 측정된 분기관(110)에 걸리는 압력이 제어압력을 기준으로 설정 허용범위를 상향으로 벗어나 초과하는 경우 제어압력을 하향 조정하여 과도 압력에 의한 상수도 공급관(210)의 균열 발생없이 사용처에 맞는 상수도 공급이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.
즉, 사용처에서 정상적으로 물을 사용하고 누수가 없는 경우에는 분기관에 걸리는 압력은 설정 허용범위 내에 있게 되지만, 만약, 누수는 없으나 해당 사용처에서 평상시와는 달리 물을 사용하지 않는 경우에는 분기관에 걸리는 압력은 설정 허용범위을 상향으로 초과하게 된다. 따라서, 상기와 같이 분기관에 걸리는 압력의 설정 허용범위 상향 초과 여부에 따라 실시간으로 가압 펌프(120)의 제어 압력을 낮추어 주는 제어를 하게 되는 것이다.
상기 사용처별 물사용 정보는 사용처별(주택 밀집지역, 공단 밀집지역, 사무실 밀집지역 등) 월,일,시간대별 단위 시간당 물 사용량 정보와 단위 시간당 물 사용량을 공급하도록 하는 제어압력 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 주택 밀집지역인 A 사용처의 경우, 10월 20일 오전 10시 ~ 11시 사이에 물 사용량은 시간당 8톤, 제어압력은 8(Pa), 10월 20일 오전 11시 ~ 12시 사이에 물 사용량은 시간당 10톤, 제어압력은 10(Pa) 이라는 정보 등이 사용처별 물사용 정보로 저장되어 있게 된다.
상기 사용처별 물사용 정보는 매년 월,일,시간대별로 각 사용처에서 사용된 물 사용량을 통계 처리한 정보로서 년 단위 또는 반기 단위 또는 분기 단위로 업데이트되는 정보이다.
상기 누수자율점검부(320)는 가압장 압력 측정장치(130)에 의해 측정된 분기관(110)에 걸리는 압력이 가압 펌프(120)의 제어압력을 기준으로 설정 허용범위를 하향으로 벗어나는지를 판단하고, 하향으로 벗어나는 경우 해당 분기관(110)에 연결된 상수도 공급수단(200)에 누수가 발생하는 것으로 판단하여 누수 이벤트 정보를 생성하여 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송되도록 하는 기능을 수행하게 된다.
예를 들어, 사전 저장된 사용처별 물사용 정보에 의해 특정 A 사용처에 특정 시간대에 10톤의 물을 공급하기 위해 필요한 제어압력이 8(Pa)이고, 설정 허용범위가 7.5(Pa)~8.5(Pa)일 경우에, 제어압력 8(Pa)로 가압 펌프(120)가 제어되면 정상적인 경우(특정 시간대 특정 A 사용처에서 정상적으로 10톤의 물이 사용되고, 누수가 없는 경우) 가압장 압력 측정장치(130)에 의해 측정된 분기관(110)에 걸리는 압력은 설정 허용범위가 7.5(Pa)~8.5(Pa) 이내에 있게 된다. 그러나 분기관에 걸리는 압력이 설정 허용범위 7.5(Pa)~8.5(Pa)를 하향으로 벗어나 6(Pa)이 걸린다는 것은 누수가 발생했음을 의미하는 것이어서 분기관에는 설정 허용범위 7.5(Pa)~8.5(Pa)를 하향으로 벗어난 압력이 걸리는 것이다.
해당 분기관(110)에 연결된 상수도 공급수단(200)에 누수가 발생하는 것으로 판단되면 누수자율점검부(320)는 누수 이벤트 정보를 생성하여 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송하게 되는 것이다.
따라서, 누수 발생을 즉각적으로 감지하여 점검자에 의해 신속한 대응을 유도하게 되는 것이다. 즉, 누수 이벤트 정보를 생성하여 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송하게 되는 것이고, 지능형 중앙플랫폼 서버(400)에서는 해당 점검자의 관리자단말기로 해당 누수 이벤트 정보를 제공하게 되는 것이다.
상기 누수 이벤트 정보는 지능형 원격단말장치(300)의 고유 식별정보와 누수가 발생한 위치에 설치된 공급관 압력 측정장치(230)의 고유 식별정보를 포함하게 된다.
상기 누수자율점검부(320)는 분기관(110)에 걸리는 압력이 가압 펌프(120)의 제어압력을 기준으로 설정 허용범위를 하향으로 벗어나 누수가 발생한 것으로 판단되는 경우, 누수가 발생한 것으로 판단된 상수도 공급수단(200)에 설치된 복수의 공급관 압력 측정장치(230)들로부터 압력 정보를 제공받고, 제공된 압력 정보들을 이용해 압력차가 설정치 이상인 조합의 공급관 압력 측정장치(230)들을 파악하고, 파악된 공급관 압력 측정장치(230)들의 고유 식별정보를 누수 이벤트 정보에 포함시키는 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 누수가 발생한 것으로 판단된 상수도 공급수단(200)이 1 ~ N번 상수도 공급관(210)들의 연결에 의해 관로가 형성되고, 1 ~ N번 상수도 공급관(210)들의 연결 지점마다 설치된 공급관 압력 측정장치(230)들로부터 압력 정보를 제공받게 되는데, 각 공급관 압력 측정장치(230)들이 제공한 압력 정보들을 이용해 상호 인접한 공급관 압력 측정장치(230)들의 압력차를 구하고, 구한 압력차가 설정치 이상인 조합의 공급관 압력 측정장치(230)들을 파악한다.
예를 들어, 5번 상수도 공급관(210)과 6번 상수도 공급관(210)이 연결된 지점에 설치된 #100번 공급관 압력 측정장치(230)와 6번 상수도 공급관(210)과 7번 상수도 공급관(210)이 연결된 지점에 설치된 #101번 공급관 압력 측정장치(230)의 측정 압력차가 설정치 이상인 경우 #100번 공급관 압력 측정장치(230)와 #101번 공급관 압력 측정장치(230)의 공급관 압력 측정장치(230)의 고유 식별정보를 누수 이벤트 정보에 포함시키게 된다.
즉, 누수 이벤트 정보에 포함된 지능형 원격단말장치(300)의 고유 식별정보는 누수가 발생한 상수도 공급수단(200)이 연결된 상수도 관리시설이 어디인지를 지능형 중앙플랫폼 서버(400)가 파악할 수 있도록 하기 위한 정보이고, 공급관 압력 측정장치(230)의 고유 식별정보는 누수가 발생한 위치가 어디인지를 지능형 중앙플랫폼 서버(400)가 파악할 수 있도록 하기 위한 정보이다.
상기 제1 시설물 자율점검부(330)는 상수도 관리시설(100)의 가압 펌프(120)의 동작 상태를 자율 점검하기 위하여, 사전 설정된 자율 점검 스케쥴 정보에 따라 평상시 주기적으로 가압 펌프(120)로 자율 점검 신호를 전송하고, 상수도 관리시설(100)의 가압 펌프(120)로부터 자율 점검 신호에 대한 응답 신호를 획득하면 정상으로 판단하고, 응답 신호를 획득하지 못한 상수도 관리시설(100)의 가압 펌프(120)의 고유 식별정보를 추출하고, 추출한 고유 식별정보를 포함한 가압 펌프별 고장 정보를 생성하고, 생성된 가압 펌프별 고장 정보를 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송되도록 하는 기능을 수행하게 된다.
즉, 평상시에 주기적으로 가압 펌프(120)로 자율 점검 신호를 전송한 후, 해당 가압 펌프(120)로부터 자율 점검 신호에 대한 응답 신호를 획득할 경우에는 정상으로 판단하고, 응답 신호를 획득하지 못할 경우에는 해당 상수도 관리시설(100)의 가압 펌프(120)가 고장인 것으로 판단하여 해당 가압펌프에 대한 고장 정보를 생성하는 것이다.
상기 제2 시설물 자율점검부(340)는 상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)와 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)의 동작 상태를 자율 점검하기 위하여 평상시 주기적으로 상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)와 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)로부터 감지값 정보를 수신받고, 수신된 감지값 정보를 이용하여 상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130) 또는 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)의 고장 여부를 판단하고, 고장으로 판단된 압력 측정장치의 고유 식별정보를 추출하고, 추출한 고유 식별정보를 포함하는 압력 측정장치별 고장 정보를 생성한 후, 생성된 압력 측정장치별 고장 정보를 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송되도록 하는 기능을 수행하게 된다.
상기와 같은 기능을 수행하기 위하여, 제2 시설물 자율점검부(340)는,
상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)와 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)로부터 아날로그 전류 감지값 또는 아날로그 전압 감지값 또는 아날로그 저항값을 수신하는 감지값수신모듈(341)과,
수신된 아날로그 감지값을 디지털값으로 변환하는 디지털변환모듈(342)과,
상기 변환된 디지털값의 변화 특성을 이용하여 상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)와 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)의 고장 여부를 판단하는 고장판단모듈(343)과,
고장으로 판단된 상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)와 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)의 고유 식별정보를 추출하고, 추출한 고유 식별정보를 포함하는 압력 측정장치별 고장 정보를 생성한 후, 생성된 압력 측정장치별 고장 정보를 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송되도록 하는 압력측정장치 고장정보생성모듈(344)을 포함한다.
구체적으로, 감지값수신모듈(341)은 상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)와 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)로부터 아날로그 전류 감지값 또는 아날로그 전압 감지값 또는 아날로그 저항값을 수신하게 되고, 수신된 아날로그 감지값을 디지털변환모듈(342)로 제공하여 디지털변환모듈(342)에서는 수신된 아날로그 감지값을 디지털값으로 변환하게 된다.
이때, 상기 감지값수신모듈(341)이 수신하는 아날로그 감지값의 정상 범위는 전류 (4mA ~ 20mA) 또는 전압 (1v ~ 5v) 또는 (0.1MΩ 0.5MΩ) 이고, 상기 디지털변환모듈(342)이 변환시킨 디지털 값의 정상범위는 (13107 ~ 65535) 인 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 아날로그 감지값을 제공하는 가압장 압력 측정장치(130)와 공급관 압력 측정장치(230)는 정상일 경우에 제공하는 아날로그 전류 감지값은 (4mA ~ 20mA) 범위이고, 아날로그 전압 감지값은 (1v ~ 5v) 범위이다. 또한, 상기 아날로그 감지값을 디지털값으로 변환한 디지털값은 (13107 ~ 65535) 범위이다.
즉, 디지털변환모듈(342)은 아날로그 전류 감지값 4mA 또는 아날로그 전압 감지값 1v를 13107이라는 디지털값으로 변환하고, 아날로그 전류 감지값 20mA 또는 아날로그 전압 감지값 5v를 65535이라는 디지털값으로 변환하는 것이다.
물론 (4mA ~ 20mA) 사이에 있는 아날로그 전류 감지값 또는 (1v ~ 5v) 사이에 있는 아날로그 전압 감지값은 (13107 ~ 65535) 사이의 디지털값으로 변환시키는 것이다.
이때, 상기 고장판단모듈(343)은 변환된 디지털값의 변화 특성을 이용하여 상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)와 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)의 고장 여부를 판단하게 되는데, 변환된 디지털값이 존재하지 않거나, 변환된 디지털값이 고정되어 있거나, 변환된 디지털값이 정상 범위인 (13107 ~ 65535)를 벗어나 변동하고 있거나, 변환된 디지털값이 두 개의 디지털값에서만 변동되고 있는 경우, 고장으로 판단하게 된다.
예를 들어, 변환된 디지털값이 존재하지 않으면, 이는 아날로그 감지값이 감지되지 않음을 의미하기에 이는 고장으로 판단할 수 있게 된다.
그리고, 디지털값이 정상 범위에 있든, 정상범위를 벗어나 있든 움직이지 않고 일정한 고정값이면 이를 고장으로 판단하게 된다.
예를 들어, 디지털값은 매순간 약간의 차이는 있지만 변동하고 있어야 정상인데, 변화하지 않는 디지털값은 비정상인 것으로 판단하는 것이다.
그리고, 디지털값이 정상 범위인 (13107 ~ 65535)를 벗어나 변동하고 있는 경우, 고장으로 판단하게 된다.
예를 들어, 정상적인 디지털값은 (13107 ~ 65535) 범위 내에서 변동이 발생되어야 하는데, 정상 범위를 벗어난 범위의 디지털값인 (66545 ~ 67777) 범위 내에서 변동하고 있으면 고장으로 판단하게 된다.
또한, 변환된 디지털값이 두 개의 디지털값에서만 변동되고 있는 경우(헌팅 현상이라고 함) 역시 고장으로 판단하게 된다.
예를 들어, 가압장 압력 측정장치(130)의 변환된 디지털값이 14100과 59000 둘 값 사이에서 왔다 갔다한다는 것은 1(Pa)을 감지했다가 9(Pa)을 감지하고, 다시 1(Pa)을 감지했다가 9(Pa)을 감지하는 것인데, 상식적으로 이러한 감지는 있을 수 없기 때문에 고장으로 판단하는 것이다.
상기에서 설명하고 있는 디지털값의 변동에 대하여 구체적으로 설명한다.
가압장 압력 측정장치(130)들은 아날로그 전류 감지값은 4mA ~ 20mA 범위 내에서 매순간 약간씩 변동해야 하기에 변환된 디지털값도 (13107 ~ 65535) 범위내에서 매순간 약간씩 변동되어야 한다
예를 들어, 1 (Pa) ~ 10 (Pa) 의 압력을 감지할 수 있는 압력 측정장치가 1 (Pa) 감지시에는 디지털값은 최저 디지털값인 13107 근처에서 수시로 변동(13107, 13110, 13108, 13109...)해야 정상이고, 10 (Pa) 압력 감지시에는 디지털값은 최고 디지털값인 65535 근처에서 수시로 변동(65535, 65530, 65527, 65529...)해야 정상이다. 즉, 가압장 압력 측정장치(130)들이 정상이라면 감지값을 디지털로 변환한 디지털값들은 모두 (13107 ~ 65535) 범위내에서 매순간 약간씩 변동되어야 정상인 것이다.
상기 RTU 자율점검부(350)는 지능형 원격단말장치 자체의 동작 상태를 자율 점검하기 위하여 사전 설정된 RTU 자율 점검 스케쥴 정보에 따라 평상시 주기적으로 RTU 자율 점검 신호를 중앙제어부(360)로 전송하고, RTU 자율 점검 신호에 대한 중앙제어부(360)의 응답 신호를 획득하면 정상으로 판단하고, 응답 신호를 획득하지 못하면 지능형 원격단말장치의 고유 식별정보를 추출하고, 추출된 고유 식별정보를 포함한 RTU 고장 정보를 생성하고, 생성된 RTU 고장 정보가 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송되도록 하는 기능을 수행하게 된다.
예를 들어, 'AUTO_REQUEST#ID:1-RTU#POWER#2020-11-10-09:01'라는 RTU 자율 점검 신호를 생성하여 중앙제어부(360)으로 전송하고, 이에 대한 응답 신호로 'ID:1-RTU#POWER#OK#2020-11-10-09:01'라는 신호를 중앙제어부로부터 획득하면 이는 정상인 것으로 판단하지만, 자율 점검 신호에 대한 응답 신호를 획득하지 못할 경우에 자신의 고유식별 정보인 'ID:1-RTU'를 포함하는 'ID:1-RTU#POWER-ERROR#2020-11-10-09:01'인 RTU 고장 정보를 생성하고, 생성된 RTU 고장 정보가 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송되도록 하는 것이다.
상기 중앙제어부(360)는 지능형 원격단말장치를 구성하는 각 구성요소들의 동작을 제어하고, 상기 RTU 자율 점검 신호 수신 시, 지능형 원격단말장치를 구성하는 각 구성요소들의 동작 상태를 점검하고, 점검결과 모든 구성요소들이 정상이면 RTU자율점검부(350)로 응답 신호를 제공하고, 하나라도 비 정상이면 RTU자율점검부(350)로 응답 신호를 제공하지 않는 기능을 수행하게 된다.
예를 들어, RTU자율점검부(350)로부터 파워 서플라이의 동작 상태를 점검하라는 'AUTO_REQUEST#ID:1-RTU#POWER#2020-11-10-09:01'라는 RTU 자율 점검 신호를 수신하는 경우, 지능형 원격단말장치를 구성하는 구성요소인 파워 서플라이의 동작 상태를 점검하고 점검결과 이상이 없으면 RTU 자율 점검 신호에 대한 응답 신호를 RTU자율점검부로 제공하고, 이상이 있으면 응답 신호를 RTU자율점검부로 제공하지 않게 된다.
상기 예에서는 지능형 원격단말장치를 구성하는 구성요소인 파워 서플라이에 대해 동작 점검을 하는 것을 예를 들었지만, 지능형 원격단말장치를 구성하는 모든 구성요소에 대해 동작 점검을 하고, 하나라도 이상이 있는 경우 응답 신호를 RTU자율점검부로 제공하지 않게 된다.
특히, 중앙제어부(360)는 RTU자율점검부로 응답신호를 제공하지 않는 경우(지능형 원격단말장치를 구성하는 모든 구성요소에 대해 동작 점검 결과, 하나라도 이상이 있는 경우), 비 정상인 구성요소에 대한 정보를 제공한다.
이 경우, 상기 RTU자율점검부(350)는 중앙 제어부(360)로부터 응답신호 대신 비 정상인 구성요소에 대한 정보를 제공받으면 비 정상인 구성요소에 대한 정보를 RTU 고장 정보에 포함시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 상기와 같이 RTU자율점검부(350)와 중앙제어부(360)를 구성하여 지능형 원격단말장치 자체의 고장까지도 정확하게 분석할 수 있게 된다. 즉, RTU자율점검부는 중앙 제어부로부터 응답 신호를 획득하지 못하면 고장 정보를 생성하고, 응답 신호 대신 비 정상인 구성요소에 대한 정보를 획득하는 경우에도 고장 정보를 생성하되 고장 정보에 비 정상인 구성요소에 대한 정보를 포함시키는 것이다.
상기 사물인터넷무선통신부(370)는 사물인터넷망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)와 통신 네트워크를 형성하는 것이다. 즉, 사물인터넷무선통신부는 누수 이벤트 정보, 가압 펌프별 고장 정보, 압력 측정장치별 고장 정보, RTU 고장 정보를 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송하게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템의 지능형 중앙플랫폼 서버(400) 구성 블록도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 지능형 중앙플랫폼 서버(400)는 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 누수 이벤트 정보를 이용해 누수 이벤트 처리를 수행하고, 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 대상체별 고장 정보를 이용해 고장 이벤트 처리를 수행하게 된다.
구체적으로 도 3을 참조하여 설명하자면, 지능형 중앙플랫폼 서버(400)는 누수이벤트처리부(410), 고장 이벤트 처리부(420), 서버용사물인터넷무선통신부(430)를 포함하여 구성되게 된다.
상기 누수이벤트처리부(410)는 서버용사물인터넷무선통신부(430)를 통해 지능형 원격단말장치(300)로부터 누수 이벤트 정보를 획득하는 경우에 누수 이벤트 처리를 수행하게 된다.
상기 기능을 수행하기 위하여, 누수이벤트처리부(410)는,
서버용사물인터넷무선통신부(430)를 통해 지능형 원격단말장치(200)로부터 누수 이벤트정보를 획득하는 경우, 누수 이벤트정보에 포함되어 있는 지능형 원격단말장치(200)의 고유 식별정보와 누수가 발생한 위치에 설치된 공급관 압력측정장치(230)의 고유 식별정보와 사전 저장된 설치위치 정보를 이용하여, 누수가 발생한 상수도 공급관(210)의 위치를 파악하고, 누수가 발생한 것으로 파악된 상수도 공급관(210) 위치와 누수가 발생한 해당 상수도 공급관에 상수도를 공급하는 상수도 관리 시설을 지형도 기반의 화면에 표시하는 누수위치표시모듈(411)과,
누수위치표시모듈(411)에 의해 파악된 누수가 발생한 상수도 공급관(210) 위치에 대한 알림음을 생성하여 스피커를 통해 출력시키는 누수위치 알림음처리모듈(412)과,
누수위치표시모듈(411)에 의해 파악된 누수가 발생한 상수도 공급관(210) 위치에 대한 문자메세지를 생성하여 누수가 발생한 것으로 파악된 상수도 공급관(210)을 관리하는 관리기관의 관리자단말기(500)로 발송 처리하는 누수위치 메세지처리모듈(413)을 포함하여 구성되게 된다.
구체적으로, 누수위치표시모듈(411)은 서버용사물인터넷무선통신부(430)를 통해 지능형 원격단말장치(200)로부터 누수 이벤트정보를 획득하는 경우, 누수 이벤트정보에 포함되어 있는 지능형 원격단말장치(200)의 고유 식별정보와 누수가 발생한 위치에 설치된 공급관 압력측정장치(230)의 고유 식별정보와 사전 저장된 설치위치 정보를 이용하여, 누수가 발생한 상수도 공급관(210)이 연결된 상수도 관리시설과 누수가 발생한 상수도 공급관(210)의 위치를 파악한다.
상기 사전 저장된 설치위치정보는 지능형 원격단말장치(200)들의 고유 식별정보와 지능형 원격단말장치(200)들이 설치된 상수도 관리시설 위치 정보가 매칭된 정보, 공급관 압력측정장치(230)의 고유 식별정보와 공급관 압력측정장치(230)들이 설치된 위치 정보가 매칭된 정보이어서, 지능형 원격단말장치(200)의 고유 식별정보와 공급관 압력측정장치(230)의 고유 식별정보를 알면 지능형 원격단말장치(200)와 공급관 압력측정장치(230)들의 설치 위치를 파악할 수 있게 되는 것이다.
또한, 누수위치표시모듈(411)은 누수가 발생한 것으로 파악된 상수도 공급관 위치와 누수가 발생한 해당 상수도 공급관에 상수도를 공급하는 상수도 관리 시설을 도 4에 도시한 바와 같이, 지형도 기반의 화면에 표시하게 된다.
상기 누수위치 알림음처리모듈(412)은 누수위치표시모듈(411)에 의해 파악된 누수가 발생한 상수도 공급관(210) 위치에 대한 알림음을 생성하여 스피커를 통해 출력시키는 것이다.
예를 들어, 'A 상수도 관리시설에 연결된 **지점에 설치된 #100번 상수도 공급관에 누수가 발생하였습니다' 라는 경고음을 생성하여 스피커를 통해 출력시키는 것이다.
상기 누수위치 메세지처리모듈(413)은 누수위치표시모듈(411)에 의해 파악된 누수가 발생한 상수도 공급관(210) 위치에 대한 문자메세지를 생성하여 누수가 발생한 것으로 파악된 상수도 공급관(210)을 관리하는 관리기관의 관리자단말기(500)로 발송 처리하게 된다.
예를 들어, 'A 상수도 관리시설에 연결된 **지점에 설치된 #100번 상수도 공급관에 누수가 발생하였습니다' 라는 문자메세지를 생성하여 해당 상수도 관리시설을 관리하는 관리기관의 관리자단말기(500)로 생성된 문자메세지를 발송 처리하게 되는 것이다.
상기 고장 이벤트 처리부(420)는 서버용사물인터넷무선통신부(430)를 통해 지능형 원격단말장치(200)로부터 대상체별 고장 정보를 획득하는 경우에 고장 이벤트 처리를 수행를 수행하게 된다.
상기 기능을 수행하기 위하여, 고장 이벤트 처리부(420)는,
서버용사물인터넷무선통신부(430)를 통해 지능형 원격단말장치(300)로부터 고장 정보를 획득할 경우, 고장 정보에 포함되어 있는 이상이 발생된 대상의 고유 식별정보와 사전 저장된 설치위치정보를 이용하여 이상이 발생된 대상과 이상이 발생된 대상이 설치된 위치를 파악하고, 이상이 발생된 대상과 이상이 발생된 대상이 설치된 위치 정보와 고장 내용 정보를 지형도 기반의 화면에 표시하는 고장위치표시모듈(421)과,
상기 고장위치표시모듈(421)에 의해 파악된 이상이 발생된 대상과 이상이 발생된 대상이 설치된 위치와 고장 내용에 대한 경고음을 생성하여 스피커를 통해 출력시키는 고장경고음처리모듈(422)과,
상기 고장위치표시모듈(421)에 의해 파악된 이상이 발생된 대상과 이상이 발생된 대상이 설치된 위치와 고장 내용에 대한 문자메세지를 생성하여 이상이 발생된 대상을 관리하는 관리기관의 관리자단말기(500)로 발송 처리하는 고장메세지처리모듈(423)을 포함하여 구성되고, 상기 고장 정보에 포함되어 있는 이상이 발생된 대상은 상수도 관리시설(100)의 가압 펌프(120), 상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130), 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 설명하면, 고장위치표시모듈(421)은 서버용사물인터넷무선통신부(430)를 통해 지능형 원격단말장치(300)로부터 고장 정보를 획득할 경우, 고장 정보에 포함되어 있는 이상이 발생된 대상의 고유 식별정보와 사전 저장된 설치위치정보를 이용하여 이상이 발생된 대상과 이상이 발생된 대상이 설치된 위치를 파악한다.
상기 사전 저장된 설치위치정보는 가압 펌프(120)들의 고유 식별정보와 가압 펌프(120)들이 설치된 위치 정보가 매칭된 정보, 가압장 압력 측정장치(130)의 고유 식별정보와 가압장 압력 측정장치(130)들이 설치된 위치 정보가 매칭된 정보, 공급관 압력 측정장치(230)의 고유 식별정보와 공급관 압력 측정장치(230)들이 설치된 위치 정보가 매칭된 정보이어서, 이상이 발생된 대상(가압 펌프(120), 가압장 압력 측정장치(130), 공급관 압력측정장치(230) 등)의 고유 식별정보를 알면 이상이 발생된 대상들의 설치 위치를 파악할 수 있게 되는 것이다.
또한, 고장위치표시모듈(421)은 파악된 이상이 발생된 대상과 이상이 발생된 대상이 설치된 위치 정보와 고장 내용 정보를 지형도 기반의 화면에 표시하게 된다.
상기 고장경고음처리모듈(422)은 고장위치표시모듈(421)에 의해 파악된 이상이 발생된 대상과 이상이 발생된 대상이 설치된 위치와 고장 내용에 대한 경고음을 생성하여 스피커를 통해 출력시키시키게 된다.
예를 들어, ' A 상수도 관리시설에 설치된 1번 가압장 압력 측정장치가 고장으로 판단되오니 즉시 점검하시기 바랍니다.'라는 경고음을 생성하여 스피커를 통해 출력시키는 것이다.
상기 고장메세지처리모듈(423)은 상기 고장위치표시모듈(421)에 의해 파악된 이상이 발생된 대상과 이상이 발생된 대상이 설치된 위치와 고장 내용에 대한 문자메세지를 생성하여 이상이 발생된 대상을 관리하는 관리기관의 관리자단말기(500)로 발송 처리하게 된다.
예를 들어, ' A 상수도 관리시설에 설치된 1번 가압장 압력 측정장치가 고장으로 판단되오니 즉시 점검하시기 바랍니다.'라는 문자메세지를 생성하여 관리자단말기(500)로 생성된 문자메세지를 발송 처리하게 되는 것이다.
상기 서버용사물인터넷무선통신부(430)는 지능형 원격단말장치(RTU)(300)들과 통신 네트워크를 형성하여 지능형 원격단말장치(RTU)(300)로부터 정보를 수신하거나 지능형 원격단말장치(RTU)(300)로 정보를 송신하는 기능을 수행한다.
한편, 부가적인 양태에 따라, 상기 지능형 원격단말장치(RTU)(300)는
제1 시설물 자율점검부(330)와 제2 시설물 자율점검부(340)의 자율 점검 신호에 대한 각 고장 점검 대상체들의 응답 신호 획득 여부를 지속적으로 학습하고, 학습 결과를 이용하여 특정 고장 점검 대상체가 응답 신호를 보내지 않는 시간, 계절, 날씨에 대한 통계 정보인 점검 대상체별 이상발생 학습결과정보를 생성하여 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 제공는 인공지능학습모듈(380)을 더 포함하여 구성할 수 있다.
이 경우, 상기 지능형 중앙플랫폼 서버(400)는 인공지능학습모듈(380)이 제공한 점검 대상체별 이상발생 학습결과정보를 이용하여 이상 발생이 잦은 시간, 계절, 날씨에 대한 정보를 점검 대상체별로 생성하여 저장하고, 이상 발생이 잦은 해당 시간, 계절, 날씨가 되면 점검 메시지 정보를 팝업 형식으로 화면에 출력시키는 대상체점검메세지처리부(440)를 더 포함하여 구성하게 된다.
예를 들어, 특정 가압장 압력 측정장치(130)가 자주 응답 신호를 보내지 않는 시간이 오전 9시, 계절은 봄, 날씨는 흐림이라는 내용의 학습을 수행하거나, 특정 공급관 압력 측정장치(230)가 자주 응답 신호를 보내지 않는 시간이 오전 11시, 계절은 가을, 날씨는 흐림이라는 내용의 학습을 수행하게 된다.
이렇듯, 인공지능학습모듈(380)은 자율 점검하는 가압 펌프(120), 가압장 압력 측정장치(130), 공급관 압력 측정장치(230) 등의 응답 신호 여부에 대한 학습을 수행하고, 특정 대상체가 응답 신호를 보내지 않는 시간, 계절, 날씨에 대한 통계 정보인 점검 대상체별 이상발생 학습결과정보를 생성하게 된다.
생성된 점검 대상체별 이상발생 학습결과정보는 사물인터넷무선통신부를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송됨과 동시에 점검 대상체 점검 주기 변경의 기초 자료로 활용된다.
즉, 상기 인공지능학습모듈(380)은 점검 대상체별 이상발생 학습결과정보를 이용하여 점검 대상체별로 이상 발생이 잦은 시간, 계절, 날씨를 파악하고, 점검 대상체별로 이상 발생이 잦은 시간, 계절, 날씨가 되면, 제1 시설물 자율점검부(330)와 제2 시설물 자율점검부(340)가 점검 대상체 자율 점검 스케쥴 정보속의 점검 주기보다 짧은 주기로 점검 대상체 자율 점검 신호를 생성하여 해당 점검 대상체로 전송하도록 제어하게 되는 것이다.
예를 들어, 생성한 점검 대상체별 이상발생 학습결과정보에 의하면 가압장 압력 측정장치(130)의 경우, 오전, 봄, 흐린날에 응답 신호를 보내지 않은 빈도가 높은 것으로 학습되었다면 가압장 압력 측정장치(130)의 경우 오전, 봄, 흐린날이 되면 평상시보다 짧은 점검 주기로(예: 평상시 가압장 압력 측정장치(130)는 3시간마다 센서 자율 점검 신호를 이용하여 점검하였으나 오전, 봄, 흐린날이 되면 1시간마다 점검) 자율 점검 신호를 생성하여 해당 가압장 압력 측정장치(130)로 전송하게 되는 것이다.
즉, 상술한 점검 대상체별 이상발생 학습결과정보를 이용해 고장 발생이 잦은 시간, 계절, 날씨에는 평상시보다 자주 점검함으로써, 고장 빈도가 높은 시기에 고장 발생을 사전에 차단할 수 있게 된다.
상술한 인공지능학습모듈(380)은 딥러닝 인공지능 알고리즘을 이용하여 점검 대상체별 이상발생 학습결과정보를 생성하게 된다.
아울러 지능형 중앙플랫폼 서버(400)의 대상체점검메세지처리부(440)는 지능형 원격단말장치(RTU)(300)가 제공한 점검 대상체별 이상발생 학습결과정보를 이용하여 이상 발생이 잦은 시간, 계절, 날씨에 대한 정보를 점검 대상체별로 생성하여 저장하고, 이상 발생이 잦은 해당 시간, 계절, 날씨가 되면 점검 메시지 정보를 팝업 형식으로 화면에 출력시키는 기능을 수행하게 된다.
예를 들어, 이상 발생이 잦은 시기 정보가 가압장 압력 측정장치(130)의 경우 봄/흐림/오전9시, 공급관 압력 측정장치(230)의 경우 여름/흐림/오전11시 등의 이상 발생이 잦은 시간, 계절, 날씨에 대한 정보를 점검 대상체별로 생성하여 저장하는 것이다.
이후, 이상 발생이 잦은 해당 시간, 계절, 날씨가 되면 점검 메시지 정보를 팝업 형식으로 화면에 출력시키는 것이다. 예를 들어, 봄/흐린 날씨/오전 9시가 되면 가압장 압력 측정장치(130)에 대한 점검 메시지 정보를 팝업 형식으로 화면에 출력시켜 관리자로 하여금 가압장 압력 측정장치(130)를 점검하도록 하는 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100 : 상수도 관리시설
200 : 상수도 공급수단
300 : 지능형 원격단말장치(RTU)
400 : 지능형 중앙플랫폼 서버
500 : 관리기관의 관리자단말기

Claims (12)

  1. 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템에 있어서,
    지능형 원격단말장치(RTU)(200)의 제어에 따른 제어 압력으로 정수된 물을 가압하여 정수된 물이 각 상수도 공급수단(200)으로 공급되도록 하는 상수도 관리시설(100)과;
    상수도 관리시설(100)과 각 사용처를 관로 방식으로 연결하여, 상수도 관리시설(100)이 공급한 정수된 물이 관로 방식으로 각 사용처로 공급되도록 상수도 관리시설(100)에 연결되는 복수의 상수도 공급수단(200)과;
    상수도 관리시설(100)마다 설치되고, 사전 저장된 사용처별 물사용 정보를 이용해 상수도 관리시설(100)을 제어하여 사용처별 상수도 공급 자율 조치를 하고, 상수도 공급수단(200)의 누수 상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 누수 이벤트 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송하고, 점검 대상체들의 동작상태를 자율 점검하고, 점검 결과에 따른 점검 대상체별 고장 정보를 생성하여 사물인터넷 통신망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 제공하는 지능형 원격단말장치(RTU)(300)와;
    지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 누수 이벤트 정보를 이용해 누수 이벤트 처리를 수행하고, 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 전송한 대상체별 고장 정보를 이용해 고장 이벤트 처리를 수행하는 지능형 중앙플랫폼 서버(400);를 포함하고,

    상기 복수의 상수도 공급수단(200) 각각은,
    상수도 관리시설(100)의 분기관(110)에 연결되고, 상수도 관리시설(100)의 분기관(110)에서 해당 사용처까지 정수된 물이 공급될 수 있도록 하는 관로를 형성하는 다수의 상수도 공급관(210)과,
    다수의 상수도 공급관(210) 연결에 의해 형성된 관로상 일정 지점마다 설치되는 복수의 압력 밸브(220)와,
    압력 밸브(220)가 설치되는 관로상 일정 지점마다 설치되어 압력을 측정하는 복수의 공급관 압력 측정장치(230)와,
    다수의 상수도 공급관(210) 연결에 의해 형성된 관로상 일정 간격의 지점마다에 연결되어 관로 세척 시 발생되는 오염수를 외부로 배출시키는 복수의 드레인관(240)을 포함하고,

    상기 지능형 원격단말장치(RTU)(300)는,
    상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)에 의해 측정된 분기관(110)에 걸리는 압력이 가압 펌프(120)의 제어압력을 기준으로 설정 허용범위를 하향으로 벗어나는지를 판단하고, 벗어나는 경우 해당 분기관(110)에 연결된 상수도 공급수단(200)에 누수가 발생하는 것으로 판단하고, 누수가 발생한 것으로 판단되는 경우, 누수가 발생한 것으로 판단된 상수도 공급수단(200)에 설치된 복수의 공급관 압력 측정장치(230)들로부터 압력 정보를 제공받고, 제공된 압력 정보들을 이용해 압력차가 설정치 이상인 조합의 공급관 압력 측정장치(230)들을 파악하고, 파악된 공급관 압력 측정장치(230)들의 고유 식별정보를 포함하는 누수 이벤트 정보를 생성하여 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송되도록 하는 누수자율점검부(320)를 포함하고.

    상기 사용처별 물사용 정보는 사용처별 월,일,시간대별 단위 시간당 물 사용량 정보와 단위 시간당 물 사용량을 공급하도록 하는 제어압력 정보를 포함하고,
    상기 누수 이벤트 정보는 지능형 원격단말장치(300)의 고유 식별정보와 누수가 발생한 위치에 설치된 공급관 압력 측정장치(230)의 고유 식별정보를 포함하고,
    상기 점검 대상체별 고장 정보는 점검 대상체의 고유 식별정보와 고장 내용정보를 포함하고,
    상기 지능형 원격단말장치(RTU)(200)가 자율 점검하는 점검 대상체들은 상수도 관리시설(100)에 설치된 설비들과 상수도 공급수단(200)에 설치된 설비들과 지능형 원격단말장치(200) 자체인 것을 특징으로 하는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상수도 관리시설(100)은 가압장으로서,
    정수된 물을 분기시켜 각 사용처로 공급될 수 있도록 각 상수도 공급수단(200)에 연결되는 복수의 상수도 분기관(110)과,
    상수도 분기관(110)마다 설치되어, 지능형 원격단말장치(RTU)(200)의 제어에 따른 제어 압력으로 가압하여 정수된 물이 해당 사용처로 공급될 수 있도록 하는 가압 펌프(120)와,
    상수도 분기관(110)마다 설치되어, 분기관(110)상에 걸리는 압력을 측정하는 가압장 압력 측정장치(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지능형 원격단말장치(RTU)(300)는,
    사전 저장된 사용처별 물사용 정보를 이용해 상수도 관리시설(100)의 상수도 분기관(110)마다 설치된 가압 펌프(120)들의 제어압력을 결정하고, 가압 펌프(120)들이 결정된 제어압력으로 정수된 물을 가압하도록 가압 펌프(120)들을 제어하되, 결정된 제어압력으로 가압 펌프(120) 제어 중, 가압장 압력 측정장치(130)에 의해 측정된 분기관(110)에 걸리는 압력이 제어압력을 기준으로 설정 허용범위를 상향으로 벗어나 초과하는 경우 제어압력을 하향 조정하여 과도 압력에 의한 상수도 공급관(210)의 균열 발생없이 사용처에 맞는 상수도 공급이 이루어질 수 있도록 하는 상수도공급 자율조치부(310)와;
    사물인터넷망을 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)와 통신 네트워크를 형성하는 사물인터넷무선통신부(370);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 지능형 원격단말장치(RTU)(300)는,
    상수도 관리시설(100)의 가압 펌프(120)의 동작 상태를 자율 점검하기 위하여, 사전 설정된 자율 점검 스케쥴 정보에 따라 평상시 주기적으로 가압 펌프(120)로 자율 점검 신호를 전송하고, 상수도 관리시설(100)의 가압 펌프(120)로부터 자율 점검 신호에 대한 응답 신호를 획득하면 정상으로 판단하고, 응답 신호를 획득하지 못한 상수도 관리시설(100)의 가압 펌프(120)의 고유 식별정보를 추출하고, 추출한 고유 식별정보를 포함한 가압 펌프별 고장 정보를 생성하고, 생성된 가압 펌프별 고장 정보를 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송되도록 하는 제1 시설물 자율점검부(330)와;

    상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)와 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)의 동작 상태를 자율 점검하기 위하여 평상시 주기적으로 상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)와 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)로부터 감지값 정보를 수신받고, 수신된 감지값 정보를 이용하여 상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)와 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)의 고장 여부를 판단하고, 고장으로 판단된 압력 측정장치의 고유 식별정보를 추출하고, 추출한 고유 식별정보를 포함하는 압력 측정장치별 고장 정보를 생성한 후, 생성된 압력 측정장치별 고장 정보를 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송되도록 하는 제2 시설물 자율점검부(340)와;

    지능형 원격단말장치 자체의 동작 상태를 자율 점검하기 위하여 사전 설정된 RTU 자율 점검 스케쥴 정보에 따라 평상시 주기적으로 RTU 자율 점검 신호를 중앙제어부(360)로 전송하고, RTU 자율 점검 신호에 대한 중앙제어부(360)의 응답 신호를 획득하면 정상으로 판단하고, 응답 신호를 획득하지 못하면 지능형 원격단말장치의 고유 식별정보를 추출하고, 추출된 고유 식별정보를 포함한 RTU 고장 정보를 생성하고, 생성된 RTU 고장 정보가 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송되도록 하는 RTU 자율점검부(350)와;

    지능형 원격단말장치를 구성하는 각 구성요소들의 동작을 제어하고, 상기 RTU 자율 점검 신호 수신 시, 지능형 원격단말장치를 구성하는 각 구성요소들의 동작 상태를 점검하고, 점검결과 모든 구성요소들이 정상이면 RTU자율점검부(350)로 응답 신호를 제공하고, 하나라도 비 정상이면 RTU자율점검부(350)로 응답 신호를 제공하지 않는 중앙제어부(360)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제2 시설물 자율점검부(340)는,
    상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)와 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)로부터 아날로그 전류 감지값 또는 아날로그 전압 감지값 또는 아날로그 저항값을 수신하는 감지값수신모듈(341)과,
    수신된 아날로그 감지값을 디지털값으로 변환하는 디지털변환모듈(342)과,
    상기 변환된 디지털값의 변화 특성을 이용하여 상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)와 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)의 고장 여부를 판단하는 고장판단모듈(343)과,
    고장으로 판단된 상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130)와 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)의 고유 식별정보를 추출하고, 추출한 고유 식별정보를 포함하는 압력 측정장치별 고장 정보를 생성한 후, 생성된 압력 측정장치별 고장 정보를 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 전송되도록 하는 압력측정장치 고장정보생성모듈(344)을 포함하고,
    상기 감지값수신모듈(341)이 수신하는 아날로그 감지값의 정상 범위는 전류 (4mA ~20mA) 또는 전압 (1v ~ 5v) 또는 (0.1MΩ 0.5MΩ) 이고,
    상기 디지털변환모듈(342)이 변환시킨 디지털 값의 정상범위는 (13107 ~ 65535)이고,
    상기 고장판단모듈(343)은,
    변환된 디지털값이 존재하지 않거나, 변환된 디지털값이 고정되어 있거나, 변환된 디지털값이 정상 범위인 (13107 ~ 65535)를 벗어나 변동하고 있거나, 변환된 디지털값이 두 개의 디지털값에서만 변동되고 있는 경우, 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 중앙제어부(360)는,
    점검결과, 비 정상인 구성요소가 발견되면 비 정상인 구성요소에 대한 정보를 응답 신호 대신 RTU자율점검부(340)로 제공하고,
    상기 RTU자율점검부(340)는 중앙제어부(350)로부터 비 정상인 구성요소에 대한 정보를 제공받으면 비 정상인 구성요소에 대한 정보를 RTU 고장 정보에 포함시키는 것을 특징으로 하는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    제 1항에 있어서,
    상기 지능형 중앙플랫폼 서버(400)는,
    서버용사물인터넷무선통신부(430)를 통해 지능형 원격단말장치(300)로부터 누수 이벤트 정보를 획득하는 경우에 누수 이벤트 처리를 수행하는 누수이벤트처리부(410)와,
    서버용사물인터넷무선통신부(430)를 통해 지능형 원격단말장치(200)로부터 대상체별 고장 정보를 획득하는 경우에 고장 이벤트 처리를 수행하는 고장 이벤트 처리부(420)와,
    지능형 원격단말장치(RTU)(300)들과 통신 네트워크를 형성하여 지능형 원격단말장치(RTU)(300)로부터 정보를 수신하거나 지능형 원격단말장치(RTU)(300)로 정보를 송신하는 서버용사물인터넷무선통신부(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 누수이벤트처리부(410)는,
    서버용사물인터넷무선통신부(430)를 통해 지능형 원격단말장치(300)로부터 누수 이벤트정보를 획득하는 경우, 누수 이벤트정보에 포함되어 있는 지능형 원격단말장치(300)의 고유 식별정보와 누수가 발생한 위치에 설치된 공급관 압력측정장치(230)의 고유 식별정보와 사전 저장된 설치위치 정보를 이용하여, 누수가 발생한 상수도 공급관(210)의 위치를 파악하고, 누수가 발생한 것으로 파악된 상수도 공급관(210) 위치와 누수가 발생한 해당 상수도 공급관에 상수도를 공급하는 상수도 관리 시설을 지형도 기반의 화면에 표시하는 누수위치표시모듈(411)과,
    누수위치표시모듈(411)에 의해 파악된 누수가 발생한 상수도 공급관(210) 위치에 대한 알림음을 생성하여 스피커를 통해 출력시키는 누수위치 알림음처리모듈(412)과,
    누수위치표시모듈(411)에 의해 파악된 누수가 발생한 상수도 공급관(210) 위치에 대한 문자메세지를 생성하여 누수가 발생한 것으로 파악된 상수도 공급관(210)을 관리하는 관리기관의 관리자단말기(500)로 발송 처리하는 누수위치 메세지처리모듈(413)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 고장 이벤트 처리부(420)는,
    서버용사물인터넷무선통신부(430)를 통해 지능형 원격단말장치(300)로부터 고장 정보를 획득할 경우, 고장 정보에 포함되어 있는 이상이 발생된 대상의 고유 식별정보와 사전 저장된 설치위치정보를 이용하여 이상이 발생된 대상과 이상이 발생된 대상이 설치된 위치를 파악하고, 이상이 발생된 대상과 이상이 발생된 대상이 설치된 위치 정보와 고장 내용 정보를 지형도 기반의 화면에 표시하는 고장위치표시모듈(421)과,
    상기 고장위치표시모듈(421)에 의해 파악된 이상이 발생된 대상과 이상이 발생된 대상이 설치된 위치와 고장 내용에 대한 경고음을 생성하여 스피커를 통해 출력시키는 고장경고음처리모듈(422)과,
    상기 고장위치표시모듈(421)에 의해 파악된 이상이 발생된 대상과 이상이 발생된 대상이 설치된 위치와 고장 내용에 대한 문자메세지를 생성하여 이상이 발생된 대상을 관리하는 관리기관의 관리자단말기(500)로 발송 처리하는 고장메세지처리모듈(423)을 포함하고,
    상기 고장 정보에 포함되어 있는 이상이 발생된 대상은 상수도 관리시설(100)의 가압 펌프(120), 상수도 관리시설(100)의 가압장 압력 측정장치(130), 상수도 공급수단(200)의 공급관 압력 측정장치(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템.
  12. 제 5항에 있어서,
    상기 지능형 원격단말장치(RTU)(300)는
    제1 시설물 자율점검부(330)와 제2 시설물 자율점검부(340)의 자율 점검 신호에 대한 각 고장 점검 대상체들의 응답 신호 획득 여부를 지속적으로 학습하고, 학습 결과를 이용하여 특정 고장 점검 대상체가 응답 신호를 보내지 않는 시간, 계절, 날씨에 대한 통계 정보인 점검 대상체별 이상발생 학습결과정보를 생성하는 인공지능학습모듈(380)을 더 포함하고,

    상기 지능형 원격단말장치(RTU)(300)는 인공지능학습모듈(380)이 생성한 점검 대상체별 이상발생 학습결과정보를 사물인터넷무선통신부(370)를 통해 지능형 중앙플랫폼 서버(400)로 제공하고,

    상기 지능형 중앙플랫폼 서버(400)는,
    지능형 원격단말장치(RTU)(300)가 제공한 점검 대상체별 이상발생 학습결과정보를 이용하여 이상 발생이 잦은 시간, 계절, 날씨에 대한 정보를 점검 대상체별로 생성하여 저장하고, 이상 발생이 잦은 해당 시간, 계절, 날씨가 되면 점검 메시지 정보를 팝업 형식으로 화면에 출력시키는 대상체점검메세지처리부(440)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 원격단말장치를 이용한 사물인터넷 기반의 상수도 관리 시설 자율 점검 및 운영 관리 시스템.

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