KR102365920B1 - Non-contect type flow control apparatus for sewage pipes using flow rate and level of iot based digital filter type - Google Patents

Non-contect type flow control apparatus for sewage pipes using flow rate and level of iot based digital filter type Download PDF

Info

Publication number
KR102365920B1
KR102365920B1 KR1020210121479A KR20210121479A KR102365920B1 KR 102365920 B1 KR102365920 B1 KR 102365920B1 KR 1020210121479 A KR1020210121479 A KR 1020210121479A KR 20210121479 A KR20210121479 A KR 20210121479A KR 102365920 B1 KR102365920 B1 KR 102365920B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow rate
drain pipe
water level
unit
flow
Prior art date
Application number
KR1020210121479A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
권진희
Original Assignee
(주)우리기술
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)우리기술 filed Critical (주)우리기술
Priority to KR1020210121479A priority Critical patent/KR102365920B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102365920B1 publication Critical patent/KR102365920B1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F7/00—Other installations or implements for operating sewer systems, e.g. for preventing or indicating stoppage; Emptying cesspools
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/24—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C2200/00—Transmission systems for measured values, control or similar signals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

The present invention relates to a flow control apparatus for a sewer. The flow control apparatus for a sewer comprises: an ultrasonic sensor (100) for transmitting and receiving ultrasonic waves to measure the water level of a drain pipe (400) through which wastewater flows; a radar sensor (300) for detecting the flow velocity of wastewater in the drain pipe (400) through which wastewater flows; and a transducer (200) for detecting the flow rate and overflow of the drain pipe (400) by measuring the water level measured by ultrasonic waves transmitted and received by the ultrasonic sensor (100) and the flow rate of wastewater flowing through the drain pipe (400) through the flow velocity measured by the radar sensor (300). Therefore, the flow control apparatus for a sewer can measure the flow rate of wastewater flowing through the drain pipe (400) in a non-contact manner to prevent a decrease in accuracy of the measurement value due to long-term use, thereby increasing the reliability of the measurement value of the flow rate, can predict the overflow of the drain pipe and respond thereto in advance through the flow rate value measured in real time, and can transmit information on control of the water level and flow rate of a water treatment facility, managed by the transducer (200), to the outside through a wireless communication unit (220) through Bluetooth or Wi-Fi communication so that the same can be checked in a remote location.

Description

IOT 기반 디지털필터방식의 유속, 레벨을 이용한 비접촉방식의 관거용 유량조절장치{NON-CONTECT TYPE FLOW CONTROL APPARATUS FOR SEWAGE PIPES USING FLOW RATE AND LEVEL OF IOT BASED DIGITAL FILTER TYPE}Non-contact flow control device for conduit using IOT-based digital filter method flow velocity and level

본 발명은 하수 관거에 설치되어 관로를 따라 흐르는 하폐수의 수위와 유속을 측정하여 유량을 확인함으로써 맨홀 범람을 사전에 확인하여 이에 대처할 수 있도록 하는 IOT 기반 디지털필터방식의 유속, 레벨을 이용한 비접촉식 관거용 유량조절장치에 대한 것이다.The present invention is an IOT-based digital filter method that is installed in a sewage conduit and measures the level and flow rate of sewage water flowing along the conduit to check the flow rate to identify and deal with manhole overflow in advance. Non-contact conduit using the flow rate and level It is about the flow control device.

일반적으로 하수 관거는 오수나 폐수, 불명수 등이 흘러가 하수처리장이나 방류지역까지 운반하기 위한 것으로서, 유입되는 오수나 폐수의 양이 증가하거나 폭우가 내려 단시간 내에 많은 빗물이 유입되는 경우 배수관로가 감당할 수 있는 유량을 벗어나게 되면 맨홀을 통해 역류하는 일이 빈번하게 발생하게 된다.In general, sewage conduits are for transporting sewage, wastewater, or unknown water to a sewage treatment plant or discharge area. If the flow rate is out of the allowable flow rate, backflow through the manhole frequently occurs.

지중에 매설된 배수관로는 시각적으로 눈에 띄지 않아 배수관로로 흐르는 유량은 초기에는 접촉식 계측기기를 통하여 관리하고 있었으나 이물질 등으로 인한 잦은 고장으로 빈번한 사고가 발생되었다.The drain pipe buried underground was not visually conspicuous, so the flow rate to the drain pipe was initially managed through a contact-type measuring device, but frequent breakdowns occurred due to frequent breakdowns due to foreign substances.

이를 개선하기 위해 오폐수가 흐르는 배수관로내에 침적식 센서를 설치하여 배수관로에 흐르는 오폐수의 유량을 측정하고 있으나 오랜 사용으로 인해 배수관로를 흐르는 오폐수의 이물질이 센서에 부착되어 측정 정확도가 떨어지는 문제가 있고, 이를 해결하기 위해 주기적으로 세척해주어야 하는 불편함 및 유지관리비용이 발생하는 문제가 있다.To improve this, a immersion sensor is installed in the drain pipe where the waste water flows to measure the flow rate of the waste water flowing in the drain pipe, but due to long-term use, foreign substances from the waste water flowing through the drain pipe are attached to the sensor, and the measurement accuracy is lowered. In order to solve this, there is a problem of inconvenience and maintenance cost that must be periodically washed.

공개특허공보 제10-2006-0010861호, '하수관거용 초음파 도플러 유량계'Laid-Open Patent Publication No. 10-2006-0010861, 'Ultrasound Doppler flowmeter for sewage pipe'

따라서 본 발명의 목적은 배수관로를 흐르는 오폐수를 비접촉식 방식으로 측정된 수위와 유속을 통해 유량을 측정함으로써 측정정확도를 높이도록 하면서 배수관로의 유량을 실시간으로 측정하여 범람을 미리 감지하여 대처할 수 있도록 하는 IOT 기반 디지털필터방식의 유속, 레벨을 이용한 비접촉식 관거용 유량조절장치를 제공하는데에 있다.Therefore, it is an object of the present invention to measure the flow rate of wastewater flowing through the drain pipe through the non-contact method measured water level and flow rate to increase the measurement accuracy while measuring the flow rate of the drain pipe in real time to detect and deal with overflow in advance. It is to provide a non-contact flow control device for conduit using IOT-based digital filter method flow velocity and level.

상기의 목적에 따른 본 발명은 하수관거용 유량조절장치에 있어서, 오폐수가 흐르는 배수관로(400)의 수위를 측정하기 위해 초음파를 송수신하는 초음파센서(100)와, 오폐수가 흐르는 배수관로(400)에 오폐수의 유속을 감지하는 레이더센서(300)와, 상기 초음파센서(100)에 의해 송수신되는 초음파에 의해 측정되는 수위와 레이더센서(300)에 의해 측정되는 유속을 통해 배수관로(400)를 흐르는 오폐수의 유량을 측정하여 배수관로(400)의 유량과 범람을 감지하는 변환기(200)로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention according to the above object, in the flow rate control device for a sewage pipe, the ultrasonic sensor 100 for transmitting and receiving ultrasonic waves to measure the water level of the drain pipe 400 through which wastewater flows, and the drain pipe path 400 through which wastewater flows Wastewater flowing through the drain pipe 400 through the radar sensor 300 for detecting the flow velocity of the wastewater, the water level measured by the ultrasonic wave transmitted and received by the ultrasonic sensor 100, and the flow velocity measured by the radar sensor 300 It is characterized in that it is composed of a converter 200 for detecting the flow rate and overflow of the drain pipe 400 by measuring the flow rate of the.

본 발명은 배수관로를 흐르는 오폐수를 비접촉식으로 유량을 측정함으로써 오랜 사용으로 인한 측정값이 정확도가 떨어지는 것을 방지할 수 있어 유량측정값의 신뢰도를 높일 수 있으며, 실시간으로 측정되는 유량값을 통해 배수관로의 관리 및 범람을 예측하고 이를 미리 대응할 수 있는 효과가 있다.By measuring the flow rate of wastewater flowing through a drain pipe in a non-contact manner, the present invention can prevent a decrease in accuracy of a measurement value due to long-term use, thereby increasing the reliability of the flow rate measurement value, and using the flow rate value measured in real time It has the effect of managing and predicting flooding and responding to it in advance.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 디지털필터방식의 유속, 레벨을 이용한 비접촉식 관거용 유량조절장치의 설치구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 디지털필터방식의 유속, 레벨을 이용한 비접촉식 관거용 유량조절장치의 작동구성을 설명하는 블록도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 범람알람부의 상세구성을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신부의 상세구성을 도시한 블록도,
도 5는 본 발명의 배수관로의 범람상태에 따른 작동상태를 설명하는 도면이다.1 is a view showing an installation configuration of a non-contact flow rate control device for a conduit using a flow rate and level of an IOT-based digital filter method according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram illustrating the operation configuration of a non-contact flow rate control device for a conduit using a flow rate and level of an IOT-based digital filter method according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram showing a detailed configuration of a flood alarm unit according to an embodiment of the present invention;
4 is a block diagram showing a detailed configuration of a wireless communication unit according to an embodiment of the present invention;
5 is a view for explaining the operating state according to the overflow state of the drain pipe of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 하수관거용 유량조절장치는 오폐수가 흐르는 배수관로(400)의 수위를 측정하기 위해 초음파를 송수신하는 초음파센서(100)와, 오폐수가 흐르는 배수관로(400)에 오폐수의 유속을 감지하는 레이더센서(300)와, 상기 초음파센서(100)에 의해 송수신되는 초음파에 의해 측정되는 수위와 레이더센서(300)에 의해 측정되는 유속을 통해 배수관로(400)를 흐르는 오폐수의 유량을 측정하여 배수관로(400)의 유량과 범람을 감지하는 변환기(200)로 구성된다.The flow rate control device for a sewage pipe of the present invention includes an ultrasonic sensor 100 that transmits and receives ultrasonic waves to measure the water level of a drain pipe 400 through which wastewater flows, and a radar that detects the flow rate of wastewater in the drain pipe 400 through which wastewater flows. By measuring the flow rate of wastewater flowing through the drain pipe 400 through the sensor 300 and the water level measured by the ultrasonic wave transmitted and received by the ultrasonic sensor 100 and the flow rate measured by the radar sensor 300, the drain pipe It consists of a transducer 200 that detects the flow rate and overflow of 400 .

상기 초음파센서(100)는 송수신되는 초음파를 이용하여 배수관로(400)를 흐르는 하수의 수위를 측정하게 되며, 수위측정 거리에 맞는 주파수대역이 설정된 초음파센서(100)를 설치하거나 다양한 주파수대역의 초음파 송수신이 가능한 초음파센서(100)가 설치될 수 있다.The ultrasonic sensor 100 measures the water level of the sewage flowing through the drain pipe 400 by using the transmitted and received ultrasonic waves. An ultrasonic sensor 100 capable of transmitting and receiving may be installed.

상기 레이더센서(300)는 ISM대역의 설정된 주파수를 설치하여 배수관로(400)를 통과하는 하수의 유속을 측정하는 것이다.The radar sensor 300 measures the flow rate of sewage passing through the drain pipe 400 by installing a set frequency of the ISM band.

레이더센서(300)에 의해 유속을 측정하는 구성은 통상적으로 설치되는 것임에 따라 상세한 설명은 생략한다.Since the configuration for measuring the flow velocity by the radar sensor 300 is typically installed, a detailed description thereof will be omitted.

상기 변환기(200)는 초음파센서(100)에 의해 측정된 배수관로(400)의 수위데이터와, 레이더센서(300)에 의해 측정된 배수관로(400)의 유속데이터를 통해 배수관로(400)를 흐르는 유량을 실시간으로 측정하게 된다.The transducer 200 transmits the water level data of the drain pipe 400 measured by the ultrasonic sensor 100 and the flow rate data of the drain pipe 400 measured by the radar sensor 300 through the drain pipe 400. The flow rate is measured in real time.

도 2를 참조하여 변환기(200)의 상세구성을 설명하면, 변환기(200)의 작동을 전반적으로 관리하는 제어부(201)와, 초음파센서(100)에 의해 송수신되는 송수신초음파를 이용하여 배수관로(400)를 흐르는 하수의 수위를 측정하는 수위관리부(202)와, 레이더센서(300)에 의해 측정된 배수관로(400)의 유속데이터를 저장하는 유속관리부(203)와, 초음파센서(100)에 의한 배수관로(400) 수위의 정확한 측정을 위해 송수신되는 초음파신호와 유속의 정확한 측정을 위해 송수신되는 레이더파 신호중에서 불필요한 초음파 신호와 레이더파 신호를 제거하는 필터링부(204)와, 초음파센서(100)에 의해 측정된 수위데이터와 레이더센서(300)에 의해 측정된 유량데이터를 종합하여 배수관로(400)에 흐르는 하수의 유량을 실시간으로 계산하여 유량변화데이터를 관리하는 유량계산부(205)와, 유량계산부(205)에 의해 실시간으로 측정되는 유량변화데이터를 통해 배수관로(400)의 범람여부를 판단하는 범람판단부(207)와, 배수관로(400)의 유량증가로 인해 맨홀을 통해 하수가 역류하는 범람이 예상되는 경우 사전에 대처할 수 있도록 알려주는 알람부(209)와, 측정된 수위데이터, 유속데이터, 유량데이터를 4-20mA 또는 RS-485 유선통신에 의해 전송하여 공유할 수 있도록 하는 유선통신부(210)와, 변환기(200)에 의해 관리되는 수처리시설의 수위와 유량의 제어정보를 블루투스 통신에 의해 외부로 전송하여 원격지에서 확인할 수 있도록 제공하는 무선통신부(220)로 구성된다.When the detailed configuration of the transducer 200 is described with reference to FIG. 2 , the control unit 201 that manages the overall operation of the transducer 200 and the drain pipe using the transmission/reception ultrasound transmitted and received by the ultrasonic sensor 100 ( The water level management unit 202 for measuring the water level of the sewage flowing through 400), the flow rate management unit 203 for storing the flow rate data of the drain pipe 400 measured by the radar sensor 300, and the ultrasonic sensor 100 A filtering unit 204 that removes unnecessary ultrasonic signals and radar wave signals from an ultrasonic signal transmitted and received for accurate measurement of the water level in the drainage pipe 400 and a radar wave signal transmitted and received for accurate measurement of a flow velocity, and an ultrasonic sensor 100 ) by synthesizing the water level data measured by the radar sensor 300 and the flow data measured by the radar sensor 300 to calculate the flow rate of the sewage flowing in the drain pipe 400 in real time to manage the flow rate change data 205 and, The overflow determination unit 207 that determines whether the drain pipe 400 overflows through the flow rate change data measured in real time by the flow rate calculator 205, and the sewage through the manhole due to the increase in the flow rate of the drain pipe 400 An alarm unit 209 that notifies so that countercurrent overflow is expected to be dealt with in advance, and the measured water level data, flow velocity data, and flow data are transmitted and shared by 4-20mA or RS-485 wired communication. It is composed of a wired communication unit 210 and a wireless communication unit 220 that transmits control information of the water level and flow rate of the water treatment facility managed by the converter 200 to the outside through Bluetooth communication so that it can be checked from a remote location.

수위관리부(202)는 배수관로(400) 내에 설치된 초음파센서(100)에 의해 송수신되는 초음파를 통해 배수관로(400)로 흐르는 하수의 수위를 측정하여 관리하며, 유속관리부(203)는 레이더센서(300)에 의해 측정된 배수관로(400)의 유속을 저장하여 관리하게 된다.The water level management unit 202 measures and manages the water level of the sewage flowing into the drainage pipe 400 through ultrasonic waves transmitted and received by the ultrasonic sensor 100 installed in the drainage pipe 400, and the flow rate management unit 203 is a radar sensor ( 300) is stored and managed by the flow rate of the drain pipe 400 measured by.

수위관리부(202)에 의해 측정되는 실시간 수위데이터는 초음파센서(100)가 설치된 위치의 구조물 환경에 따라 오차가 발생하게 되며, 송수신되는 초음파가 배수관로(400)를 흐르는 하수에 반사되는 것이 아닌 구조물에 반사되어 오는 초음파신호는 필터링부(204)에 의해 제거함으로써 측정정확도를 높이도록 한다.The real-time water level data measured by the water level management unit 202 causes an error depending on the structure environment of the location where the ultrasonic sensor 100 is installed, and the transmitted and received ultrasonic waves are not reflected in the sewage flowing through the drain pipe 400 . The ultrasonic signal reflected by the filter 204 is removed by the filtering unit 204 to increase the measurement accuracy.

상기 필터링부(204)는 초음파센서(100)의 수신초음파와 레이더파 중에서 배수관로(400)에 설치된 구조물에 반사되어 오는 불필요한 수신초음파 및 수신레이더파의 주파수 세기, 모양, 신호를 제거하고 실제 매질에 반사되어 오는 수신초음파와 수신레이더파만을 이용하여 수위와 유속을 측정하도록 한다.The filtering unit 204 removes the frequency intensity, shape, and signal of the unwanted ultrasonic wave and the received radar wave reflected by the structure installed in the drainage pipe 400 among the ultrasonic wave and the radar wave of the ultrasonic sensor 100, and removes the actual medium. Measure the water level and flow velocity using only the receiving ultrasonic wave and the receiving radar wave reflected from the

필터링부(204)는 수신되는 초음파와 레이더파에서 에코(Echo)의 세기, 모양, 신호값의 초기설정치를 미리 설정하고 실시간으로 입력되는 수신초음파와 수신레이더파의 주파수 측정값을 입력받아 미리 설정된 초기설정치와 비교하여 초기설정치를 벗어나는 수신초음파와 수신레이더파는 제외시키는 방법으로 수신초음파와 수신레이더파를 필터링하게 된다.The filtering unit 204 presets the initial setting values of the intensity, shape, and signal value of echo in the received ultrasonic wave and radar wave, and receives the frequency measurement values of the received ultrasonic wave and the received radar wave that are input in real time to set the preset value. Compared with the initial setting value, the receiving ultrasonic wave and the receiving radar wave are filtered out by excluding the receiving ultrasonic wave and the receiving radar wave that are out of the initial setting value.

따라서 수위와 유속을 측정함에 있어 간섭 요인이 되는 배수관로(400)의 구조물에 반사되어 오는 수신파는 제거하고 실제 매질인 하수에 반사되어 오는 수신파만을 인식하여 수위 및 유속측정시 사용함으로써 측정정확도를 높일 수 있는 것이다.Therefore, in measuring the water level and flow velocity, the received wave reflected by the structure of the drain pipe 400, which is an interference factor, is removed, and only the received wave reflected by the sewage, which is the actual medium, is recognized and used to measure the water level and flow velocity, thereby increasing the measurement accuracy. it can be raised

상기에서 설명하는 수신파의 주파수 세기, 모양, 신호값은 초기설정치에 의해 미리 설정되는 기준값이며, 수신파의 측정값은 초음파센서(100)와 레이더센서(300)를 통해 수신된 초음파와 레이더파의 주파수값을 의미하는 것이다.The frequency intensity, shape, and signal value of the received wave described above are reference values preset by the initial setting value, and the measured value of the received wave is the ultrasonic wave and radar wave received through the ultrasonic sensor 100 and the radar sensor 300 . is the frequency value of

필터링부(204)에 의해 불필요한 수신초음파가 제거된 후에는 유량계산부(205)를 통해 배수관로(400)의 유량을 산출하게 된다.After the unnecessary receiving ultrasonic wave is removed by the filtering unit 204 , the flow rate of the drain pipe 400 is calculated through the flow rate calculating unit 205 .

상기 유량계산부(205)는 수위관리부(202)와 유속관리부(203)에 저장된 배수관로(400)의 수위와 유속을 통해 유량을 계산하게 되며, 아래의 계산식에 의해 유량을 계산하게 된다.The flow rate calculator 205 calculates the flow rate through the water level and flow velocity of the drain pipe 400 stored in the water level management unit 202 and the flow rate management unit 203 , and calculates the flow rate by the following formula.

Figure 112021105499533-pat00001
Figure 112021105499533-pat00001

A : 배수관로의 접수단면적A : Reception sectional area of the drain pipe

V : 유속V: flow rate

본 발명에서의 배수관로는 원형관 형태임에 따라 아래의 계산식에 의해 접수단면적을 구하게 된다.As the drain pipe in the present invention has a circular pipe shape, the receiving cross-sectional area is obtained by the following calculation formula.

Figure 112021105499533-pat00002
Figure 112021105499533-pat00002

r : 배수관로의 반지름r: radius of the drain pipe

θ : 중심각θ: central angle

다시 중심각(θ)s는 아래의 계산식에 의해 산출된다.Again, the central angle θ s is calculated by the following formula.

Figure 112021105499533-pat00003
Figure 112021105499533-pat00003

h : 수위h: water level

배수관로(400)의 수위와 유속은 앞서 설명한 초음파센서(100)와 레이더센서(300)에 의해 측정되어 수위관리부(202)와 유속관리부(203)에 관리되며, 이를 이용하여 상기의 계산식에 의해 유량을 계산하게 된다.The water level and flow velocity of the drain pipe 400 are measured by the ultrasonic sensor 100 and the radar sensor 300 described above and managed by the water level management unit 202 and the flow velocity management unit 203, and using this, by the above calculation formula flow is calculated.

상기 범람판단부(207)는 유량계산부(205)에 의해 실시간으로 측정되는 수위를 포함하는 유량의 변화데이터 정보를 통해 배수관로(400)에 유입량을 예상하여 유량의 증가로 인해 배수관로(400)의 처리용량을 초과하여 맨홀을 통해 하수가 범람하는 것을 미리 판단하게 된다.The overflow determination unit 207 predicts the inflow to the drain pipe 400 through the flow rate change data information including the water level measured in real time by the flow rate calculator 205, and the flow rate increases due to the drain pipe 400. It is judged in advance that sewage overflows through the manhole in excess of the treatment capacity of the

도 3을 참조하여 범람판단부(207)의 상세구성을 설명한다.A detailed configuration of the overflow determination unit 207 will be described with reference to FIG. 3 .

본 발명의 범람판단부(207)는 수위관리부(202)에 의해 측정되는 수위데이터를 관리하여 배수관로(400) 내의 수위변화를 실시간으로 확인하도록 제공하는 수위변화율측정부(211)와, 유량계산부(205)에 의해 실시간으로 측정되는 유량데이터를 통해 수위 및 유량의 증감 변화율을 확인하는 유량변화율측정부(212)와, 유량계산부(205)에 의해 실시간으로 측정되는 유량데이터를 통해 시간별로 증가되는 유량의 변화율을 확인하는 시간당변화율측정부(213)와, 유량변화율측정부(212), 시간당변화율측정부(213)를 통해 배수관로(400)를 흐르는 하수의 수위 및 유량증가율을 판단하여 수위 및 유량증가로 인해 발생될 배수관로(400)의 범람을 예상하는 범람알람부(214)로 구성된다.The overflow determination unit 207 of the present invention manages the water level data measured by the water level management unit 202 and provides to check the water level change in the drain pipe 400 in real time. A water level change rate measurement unit 211 and a flow rate calculator Through the flow rate data measured in real time by the flow rate data measured by the flow rate data measured in real time by the flow rate change rate measuring unit 212 and the flow rate calculation unit 205 to check the rate of increase and decrease of the water level and the flow rate through the flow rate data measured in real time by the hourly increase The rate of change per hour measuring unit 213 that confirms the rate of change of the flow rate, the rate of change of flow rate measuring unit 212 and the rate of change per hour measuring unit 213 determine the water level and flow rate increase rate of the sewage flowing through the drain pipe 400 to determine the water level and It is composed of an overflow alarm unit 214 that predicts the overflow of the drain pipe 400 to be generated due to an increase in the flow rate.

상기 수위변화율측정부(211)은 수위관리부(202)를 통해 측정된 수위데이터를 통해 배수관로(400) 내의 수위증감 변화율을 실시간으로 모니터링할 수 있도록 제공한다.The water level change rate measuring unit 211 provides real-time monitoring of the water level increase/decrease change rate in the drain pipe 400 through the water level data measured through the water level management unit 202 .

상기 유량변화율측정부(212)는 유량계산부(205)를 통해 실시간으로 배수관로(400)의 수위 및 유량을 측정하면서 수위 및 유량변화의 증감을 모니터링하면서 수위 및 유량변화의 증가가 발생되는 경우 어느 정도 증가하였는지를 수위 및 유량변화율을 감지하게 된다.The flow rate change rate measurement unit 212 monitors the increase and decrease of the water level and flow rate change while measuring the water level and flow rate of the drain pipe 400 in real time through the flow rate calculator 205. When an increase in water level and flow rate change occurs, which The water level and flow rate change rate are detected whether the degree has increased.

감지된 수위 및 유량변화율을 관리자가 이를 시각적으로 확인할 수 있도록 그래프형태로 제공될 수 있다.The detected water level and flow rate change rate may be provided in the form of a graph so that the manager can visually confirm it.

상기 시간당변화율측정부(213)는 유량변화율측정부(212)에서 수위 및 유량변화의 증가가 감지되면 시간당 어느 정도의 수위 및 유량이 증가하였는지를 감지하게 되며, 수위 및 유량의 증가시 천천히 증가하는 경우보다 단시간내에 빠르게 증가하는 수위 및 유량변화가 더욱 중요함에 따라 시간별로 증가하는 변화율을 감지하는 것이다.The hourly change rate measurement unit 213 detects how much water level and flow rate increase per hour when an increase in water level and flow rate change is detected by the flow rate change rate measurement unit 212. When the water level and flow rate increase, it slowly increases. As water level and flow rate changes that increase rapidly within a shorter period of time are more important, it is to detect the rate of change that increases with time.

상기 범람알람부(214)는 유량변화율측정부(212), 시간당변화율측정부(213)를 통해 배수관로(400)의 유량변화의 증가율을 감지한 후 현재와 같은 동일한 증가율이 발생될 경우 앞으로 배수관로(400)가 범람하게 될 예상시간을 판단하게 된다.The overflow alarm unit 214 detects the increase rate of the flow rate change of the drain pipe 400 through the flow rate change rate measurement unit 212 and the hourly rate change rate measurement unit 213. It is determined the expected time that the furnace 400 will overflow.

즉, 배수관로(400)를 통해 흐를 수 있는 하수의 최대 유량을 미리 확인한 후 현재의 유량증가가 유지될 경우 유량의 증가에 따라 상기 최대 유량을 초과하는 유량증가가 있을 것으로 예상되는 시간을 판단하는 것이다.That is, after confirming in advance the maximum flow rate of sewage that can flow through the drain pipe 400, if the current flow rate increase is maintained, the time it is expected that there will be an increase in the flow rate exceeding the maximum flow rate according to the increase in the flow rate will be.

범람알람부(214)에 의해 발생될 범람을 미리 예상함과 함께 배수관로(400)의 용량이 초과되는 범람시간을 예상할 수 있어 미리 배수관로(400)의 범람에 대한 대처를 할 수 있으며, 알람부(209)를 통해 범람을 사전에 알려줄 수 있게 된다.In addition to predicting in advance the overflow to be generated by the overflow alarm unit 214, it is possible to predict the overflow time in which the capacity of the drainage pipe 400 is exceeded, so that it is possible to cope with the overflow of the drainage pipe 400 in advance, Through the alarm unit 209, it is possible to notify the overflow in advance.

도 5에서와 같이 수위와 유량이 증가하여 단시간 내에 실제 범람이 발생되는 경우에도 이를 감지하여 알람부(209)를 통해 알려줄 수 있는 것이다.As shown in FIG. 5 , even when an actual overflow occurs within a short time due to an increase in the water level and flow rate, it can be detected and notified through the alarm unit 209 .

다시 도 1을 참조하면, 상기 알람부(209)는 범람판단부(207)에 의해 배수관로(400)의 하수라 맨홀을 통해 범람할 것이 예상되면 이를 통합관제센터에 알려준다.Referring back to FIG. 1 , the alarm unit 209 notifies the integrated control center when it is expected to overflow through the sewage manhole of the drain pipe 400 by the overflow determination unit 207 .

상기 유선통신부(210)는 유량측정데이터인 수위데이터, 유속데이터, 유량데이터 및 유량변화데이터 등을 원격지의 통합관제센터에 송신하게 되며, 다수 지역에 설치된 유량조절장치의 작동상태 및 유량변화데이터를 수신하여 모니터링함으로써 원격지에서 통합관리가 가능한 것이다.The wired communication unit 210 transmits flow measurement data, such as water level data, flow rate data, flow rate data, and flow rate change data, to a remote integrated control center, and transmits operation status and flow rate change data of flow control devices installed in multiple areas. By receiving and monitoring, integrated management is possible from a remote location.

또한, 원격지에 설치된 유량조절장치 상호간에도 유량변화데이터를 송수신함으로써 일정한 지역 내에 설치된 배수관로(400)의 유량정보를 서로 공유함으로써 유량변화데이터의 정확도를 높일 수 있게 된다.In addition, by transmitting and receiving flow rate change data between the flow control devices installed in remote places, the flow rate information of the drain pipe 400 installed in a certain area is shared with each other, thereby increasing the accuracy of the flow rate change data.

즉, 특정 위치에 설치된 유량조절장치만을 통해 범람을 판단하는 것이 아니라 일정한 지역 내에 설치된 배수관로(400)를 따라 다수의 유량조절장치가 설치된 상태에서 각각의 유량조절장치의 유량변화데이터를 공유하면서 이를 통해 범람을 판단할 수 있어 배수관로(400)의 범람을 판단하기 위한 각종 데이터가 풍부하여 정확도가 높이지는 것이다.That is, the flow rate change data of each flow control device is shared in a state where a plurality of flow control devices are installed along the drain pipe 400 installed in a certain area, instead of determining overflow through only the flow control device installed in a specific location. It is possible to determine the overflow through the abundant various data for judging the overflow of the drain pipe 400, and thus the accuracy is increased.

도 4를 참조하여 무선통신부(220)의 구성을 설명한다.The configuration of the wireless communication unit 220 will be described with reference to FIG. 4 .

상기 무선통신부(220)는 변환기(200)의 제어정보를 블루투스 및 와이파이 통신에 의해 무선단말기로 송신하기 위한 블루투스통신모듈(221)과, 변환기(200)를 통해 수집되는 수위와 유량 제어정보인 아날로그 데이터를 블루투스 및 와이파이 통신에 의해 외부로 전송하기 위한 디지털신호로 변환하는 신호변환부(222)와, 데이터의 송신시 블루투스 및 와이파이 통신에 의한 최적화 데이터전송을 위해 데이터를 자동으로 압축하는 송수신데이터자동압축부(223)와, 변환기(200)의 인근에 위치하는 다수의 무선단말기 중에서 제어정보의 송수신이 허가된 무선단말기만이 데이터 송수신이 가능하도록 사전에 무선단말기의 정보를 변환기(200)에 등록하여 관리하는 인증관리부(224)와, 무선단말기와의 데이터 송수신시 블루투스 및 와이파이 통신이 가능한 위치에 무선단말기가 위치하는지를 확인하기 위해 신호를 송신한 후 응답신호가 수신되는가를 확인하는 통신상태확인부(225)와, 무선단말기와의 블루투스 및 와이파이 통신시 제어정보가 무선단말기로 송신이 완료되었는 지를 확인하는 수신완료확인부(226)와, 무선통신부(220)와 무선단말기 사이의 블루투스 및 와이파이 통신에 의한 제어정보 송신을 전체적으로 관리하는 무선통신제어부(227)로 구성된다.The wireless communication unit 220 includes a Bluetooth communication module 221 for transmitting control information of the converter 200 to a wireless terminal through Bluetooth and Wi-Fi communication, and analog which is water level and flow rate control information collected through the converter 200 . A signal conversion unit 222 that converts data into a digital signal for transmission to the outside by Bluetooth and Wi-Fi communication, and automatic transmission/reception data automatically compressing data for optimal data transmission by Bluetooth and Wi-Fi communication when transmitting data Information of the wireless terminal is registered in the converter 200 in advance so that only the wireless terminal permitted to transmit and receive control information among the plurality of wireless terminals located in the vicinity of the compression unit 223 and the converter 200 can transmit and receive data. The authentication management unit 224, which manages the data transmission and reception with the wireless terminal, and the communication status check unit to check whether a response signal is received after transmitting a signal to check whether the wireless terminal is located at a location where Bluetooth and Wi-Fi communication is possible 225, a reception completion confirmation unit 226 for confirming whether the transmission of control information to the wireless terminal is completed during Bluetooth and Wi-Fi communication with the wireless terminal, and Bluetooth and Wi-Fi communication between the wireless communication unit 220 and the wireless terminal It is composed of a wireless communication control unit 227 that manages the transmission of control information by the

본 발명의 무선통신부(220)는 변환기(200)의 수위와 유량 제어정보를 블루투스 및 와이파이통신을 통해 무선단말기로 자동으로 전송되며, 무선단말기로 전송된 제어정보는 무선단말기의 이동통신망을 이용하여 원격지의 통합관제센터로 전송된다.The wireless communication unit 220 of the present invention automatically transmits the water level and flow rate control information of the converter 200 to the wireless terminal through Bluetooth and Wi-Fi communication, and the control information transmitted to the wireless terminal is transmitted using the mobile communication network of the wireless terminal. It is transmitted to the remote integrated control center.

변환기(200)를 통해 원격지의 통합관제센터에 바로 제어정보를 송신하는 경우 4G, 5G와 같은 데이터통신망을 이용하여야 하며, 이 경우 별도의 데이터 사용비용이 추가적으로 발생하게 되어 유지보수 비용이 증가하게 된다.In the case of transmitting control information directly to the remote integrated control center through the converter 200, a data communication network such as 4G or 5G must be used. .

본 발명에서는 스마트폰과 같은 무선단말기에 제공되는 데이터통신을 이용하여 변환기(200)의 제어정보를 원격지의 통합관제센터에 전송할 수 있어 데이터처리비용을 절감할 수 있는 것이다.In the present invention, the control information of the converter 200 can be transmitted to a remote integrated control center using data communication provided to a wireless terminal such as a smart phone, thereby reducing data processing costs.

이를 위해 변환기(200)의 제어정보는 무선단말기로 블루투스통신모듈(221)을 이용하여 전송된다.To this end, the control information of the converter 200 is transmitted to the wireless terminal using the Bluetooth communication module 221 .

상기 블루투스통신모듈(221)은 블루투스 및 와이파이 통신을 통해 제어정보를 전송하기 위한 것으로, 무선단말기에 내장된 블루투스 및 와이파이모듈을 통해 변환기(200)의 제어정보를 무선단말기로 전송하며, 전송된 제어정보는 무선단말기의 이동통신망을 통해 원격지의 통합관제센터로 전송되는 것이다.The Bluetooth communication module 221 is for transmitting control information through Bluetooth and Wi-Fi communication, and transmits the control information of the converter 200 to the wireless terminal through the Bluetooth and Wi-Fi module built in the wireless terminal, and the transmitted control Information is transmitted to the remote integrated control center through the mobile communication network of the wireless terminal.

상기 신호변환부(222)는 변환기(200)에 수집되는 아날로그신호 형태의 제어정보를 블루투스 및 와이파이 통신으로 송신하기 위한 디지털신호로 변환하게 된다.The signal converter 222 converts the control information in the form of an analog signal collected by the converter 200 into a digital signal for transmission through Bluetooth and Wi-Fi communication.

상기 송수신데이터자동압축부(223)는 수위와 유량의 제어정보를 블루투스 및 와이파이 통신을 통해 원격지의 통합관제센터에 전송하는 경우 전송시간이 오래 걸리면서 데이터사용량도 증가하게 되는 문제점을 해결하기 위해 데이터의 종류에 따라 압축 혹은 비압축 형태가 될 수 있도록 자동으로 데이터를 압축한다.The transmission/reception data automatic compression unit 223 transmits the control information of the water level and flow rate to the remote integrated control center through Bluetooth and Wi-Fi communication. Data is automatically compressed so that it can be compressed or uncompressed depending on the type.

텍스트파일은 압축률이 90%이상으로 우수함에 따라 무선통신을 통한 전송시 반드시 압축된 상태로 전송되어야 하며 미디어 파일의 경우 자체 압축형식에 의해 미리 압축이 된 상태가 대부분임에 따라 다시 압축한다 해도 압축률이 낮거나 오히려 압축 후 파일 크기가 증가하게 될 수 있으며, 그에 따라 압축하는 과정과 해제하는 과정의 반복으로 인해 처리시간의 지연만 발생하게 될 수 있다.Since text files have an excellent compression rate of over 90%, they must be transmitted in a compressed state when transmitted through wireless communication. This may be low or rather, the file size may increase after compression, and accordingly, only processing time delay may occur due to repetition of the compression and decompression processes.

본 발명의 송수신데이터자동압축부(223)에서는 미리 설정된 압축방법에 따라 구분된 제어정보들을 압축하거나 압축되지 않은 상태로 바로 송신될 수 있도록 자동으로 압축여부를 확인하여 압축하게 된다.The transmission/reception data automatic compression unit 223 of the present invention compresses the control information divided according to a preset compression method or automatically checks whether compression is performed so that it can be directly transmitted in an uncompressed state and compresses it.

예를 들어, txt, log, dat, doc, htm, obj, wav, wmv, bmp 등의 텍스트 파일이나 압축 가능 미디어파일은 압축하게 되고, mp4, avi, H264, H265 등의 압축 미디어, mp3와 같은 압축 오디오 등은 이미 압축되어 있거나 압축후 데이터 크기가 증가할 수 있음에 따라 압축하지 않도록 한다.For example, text files such as txt, log, dat, doc, htm, obj, wav, wmv, and bmp are compressed, and compressed media such as mp4, avi, H264, H265, and mp3 Compressed audio, etc. should not be compressed as it may have already been compressed or the data size may increase after compression.

즉, 압축효율을 고려하여 압축하여 전송되어야 하는 파일의 확장자와, 압축하지 않은 상태로 전송되어야할 파일의 확장자를 미리 설정한 후 해당 파일의 전송시 자동으로 압축되어 전송될 수 있도록 한다.That is, after setting the extension of the file to be compressed and transmitted in consideration of compression efficiency and the extension of the file to be transmitted in an uncompressed state in advance, the file is automatically compressed and transmitted when the file is transmitted.

상기 인증관리부(224)는 변환기(200)의 인근에 위치하는 다수의 무선단말기 중에서 미리 허가된 무선단말기로 제어정보가 송신될 수 있도록 데이터 송수신이 허가된 무선단말기의 인증정보를 저장하여 관리한다.The authentication management unit 224 stores and manages authentication information of a wireless terminal allowing data transmission/reception so that control information can be transmitted to a wireless terminal permitted in advance among a plurality of wireless terminals located in the vicinity of the converter 200 .

상기 무선단말기의 인증정보는 관리자가 소지한 무선단말기의 맥어드레스(MAC address)와 같은 무선단말기의 고유정보나 무선단말기에 설치된 전용 앱을 통한 로그인 정보일 수 있으며, 인증된 무선단말기 정보를 관리함으로써 잘못된 제어정보의 송신을 차단할 수 있고 관리자 이외의 사용자에게 불필요하게 제어정보가 송신되는 것을 방지할 수 있게 된다.The authentication information of the wireless terminal may be unique information of the wireless terminal, such as a MAC address of the wireless terminal possessed by the administrator, or login information through a dedicated app installed in the wireless terminal, and by managing the authenticated wireless terminal information It is possible to block the transmission of erroneous control information and to prevent unnecessary transmission of control information to users other than the administrator.

상기 통신상태확인부(225)는 무선단말기로의 제어신호 송신시 무선단말기와 블루투스 및 와이파이 통신이 가능한지를 확인한 후 통신가능 상태가 확인되면 제어정보를 송신하도록 하여 데이터 송수신의 신뢰도를 높일 수 있도록 한다.The communication status check unit 225 checks whether Bluetooth and Wi-Fi communication with the wireless terminal is possible when transmitting a control signal to the wireless terminal, and then transmits control information when the communication possible state is confirmed to increase the reliability of data transmission and reception. .

변환기(200)의 인근인 블루투스 및 와이파이 통신에 의해 데이터송수신 가능 거리 내에 인증된 무선단말기가 위치하는 지를 확인하기 위해 에코신호를 송신하게 되며, 에코신호를 수신한 무선단말기에서는 데이터 송수신 대기임을 확인하는 응답신호를 송신하게 된다.By Bluetooth and Wi-Fi communication, which is adjacent to the converter 200, an echo signal is transmitted to check whether an authenticated wireless terminal is located within a data transmission and reception distance, and the wireless terminal that has received the echo signal confirms that data transmission and reception is waiting A response signal is transmitted.

무선단말기에서 블루투스 및 와이파이 통신이 가능한 상태임을 확인한 후 제어정보를 송신하며, 무선통신시 신호가 끊어져 데이터송수신이 중단되는 경우에는 이를 확인하고 무선통신이 재개되는 시점에 자동으로 이어받기 기능이 구현될 수 있도록 한다.After confirming that Bluetooth and Wi-Fi communication is possible in the wireless terminal, control information is transmitted, and if data transmission and reception is interrupted due to a signal cut during wireless communication, this is checked and the automatic takeover function is implemented when wireless communication is resumed. make it possible

상기 수신완료확인부(226)는 블루투스 및 와이파이 통신에 의해 무선단말기로 전송된 제어정보의 수신이 완료되었는지 확인하는 것으로, 무선단말기로의 제어정보 전송이 완료되면 별도의 수신완료 메시지를 수신하여 데이터전송의 완료를 확인할 수 있다.The reception completion confirmation unit 226 checks whether the reception of the control information transmitted to the wireless terminal through Bluetooth and Wi-Fi communication is completed. When the transmission of the control information to the wireless terminal is completed, a separate reception completion message is received and data You can check the completion of the transfer.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.Although specific embodiments have been described in the above description of the present invention, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the claims and equivalents to the claims.

(100)-- 초음파센서
(200)-- 변환기
(201)-- 제어부 (202)-- 수위관리부
(203)-- 유속관리부 (204)-- 필터링부
(205)-- 유량계산부 (207)-- 범람판단부
(209)-- 알람부 (210)-- 유선통신부
(212)-- 유량변화율측정부 (213)-- 시간당변화율측정부
(214)-- 범람알람부 (220)-- 무선통신부
(221)-- 블루투스통신모듈 (222)-- 신호변환부
(223)-- 송수신데이터자동압축부 (224)-- 인증관리부
(225)-- 통신상태확인부 (226)-- 수신완료확인부
(227)-- 무선통신제어부
(300)-- 레이더센서 (400)-- 배수관로
(600)-- 맨홀뚜껑(100)-- Ultrasonic sensor
(200)-- converter
(201)-- Control unit (202)-- Water level management unit
(203)-- Flow rate management unit (204)-- Filtering unit
(205)-- Flow Calculation Unit (207)-- Overflow Determination Unit
(209)-- Alarm unit (210)-- Wired communication unit
(212)-- Flow rate change rate measurement unit (213)-- Time rate change rate measurement unit
(214)-- Flood alarm unit (220)-- Wireless communication unit
(221)-- Bluetooth communication module (222)-- Signal conversion unit
(223)-- Transmitting and receiving data automatic compression unit (224)-- Authentication management unit
(225)-- Communication status confirmation unit (226)-- Reception completion confirmation unit
(227)-- Wireless communication control unit
(300)-- Radar sensor (400)-- Drain line
(600)-- manhole cover

Claims (3)

하수관거용 유량조절장치에 있어서,
오폐수가 흐르는 배수관로(400)의 수위를 측정하기 위해 초음파를 송수신하는 초음파센서(100)와, 오폐수가 흐르는 배수관로(400)에 오폐수의 유속을 감지하는 레이더센서(300)와, 상기 초음파센서(100)에 의해 송수신되는 초음파에 의해 측정되는 수위와 레이더센서(300)에 의해 측정되는 유속을 통해 배수관로(400)를 흐르는 오폐수의 유량을 측정하여 배수관로(400)의 유량과 범람을 감지하는 변환기(200)로 구성되며,
상기 변환기(200)는
변환기(200)의 작동을 전반적으로 관리하는 제어부(201)와, 초음파센서(100)에 의해 송수신되는 송수신초음파를 이용하여 배수관로(400)를 흐르는 하수의 수위를 측정하는 수위관리부(202)와, 레이더센서(300)에 의해 측정된 배수관로(400)의 유속데이터를 저장하는 유속관리부(203)와, 초음파센서(100)에 의한 배수관로(400) 수위와 유속의 정확한 측정을 위해 송수신되는 초음파와 레이더파신호 중에서 불필요한 수신초음파와 수신레이더파를 제거하는 필터링부(204)와, 초음파센서(100)에 의해 측정된 수위데이터와, 레이더센서(300)에 의해 측정된 유량데이터를 종합하여 배수관로(400)에 흐르는 하수의 유량을 실시간으로 계산하여 유량변화데이터를 관리하는 유량계산부(205)와, 배수관로(400)의 유량증가로 인해 맨홀을 통해 하수가 역류하는 범람이 예상되는 경우 사전에 대처할 수 있도록 알려주는 알람부(209)와, 측정된 수위데이터, 유속데이터, 유량데이터를 4-20mA 또는 RS-485 유선통신에 의해 전송하여 공유할 수 있도록 하는 유선통신부(210)로 구성되고,
유량계산부(205)에 의해 실시간으로 측정되는 유량변화데이터를 통해 배수관로(400)의 범람 여부를 판단하는 범람판단부(207)가 구성되며,
상기 범람판단부(207)는 수위관리부(202)에 의해 측정되는 수위데이터를 관리하여 배수관로(400) 내의 수위변화를 실시간으로 확인하도록 제공하는 수위변화율측정부(211)와, 유량계산부(205)에 의해 실시간으로 측정되는 유량데이터를 통해 수위 및 유량의 증감 변화율을 확인하는 유량변화율측정부(212)와, 유량계산부(205)에 의해 실시간으로 측정되는 유량데이터를 통해 시간별로 증가되는 유량의 변화율을 확인하는 시간당변화율측정부(213)와, 유량변화율측정부(212), 시간당변화율측정부(213)를 통해 배수관로(400)를 흐르는 하수의 수위 및 유량증가율을 판단하여 수위 및 유량증가로 인해 발생될 배수관로(400)의 범람을 예상하는 범람알람부(214)로 구성됨을 특징으로 하는 IOT 기반 디지털필터방식의 유속, 레벨을 이용한 비접촉식 관거용 유량조절장치.
In the flow control device for sewage pipe,
An ultrasonic sensor 100 that transmits and receives ultrasonic waves to measure the water level in the drain pipe 400 through which wastewater flows, and a radar sensor 300 that detects the flow rate of wastewater in the waste pipe 400 through which wastewater flows, and the ultrasonic sensor By measuring the flow rate of wastewater flowing through the drain pipe 400 through the water level measured by the ultrasonic wave transmitted and received by 100 and the flow rate measured by the radar sensor 300, the flow rate and overflow of the drain pipe 400 are detected. It is composed of a converter 200 that
The converter 200 is
A control unit 201 that manages the overall operation of the transducer 200, and a water level management unit 202 that measures the water level of the sewage flowing through the drain pipe 400 using the transmission/reception ultrasound transmitted and received by the ultrasonic sensor 100 and , a flow rate management unit 203 for storing the flow velocity data of the drain pipe 400 measured by the radar sensor 300, and the ultrasonic sensor 100 to transmit and receive for accurate measurement of the water level and flow velocity of the drain pipe 400 A filtering unit 204 that removes unnecessary received ultrasonic waves and received radar waves among ultrasonic waves and radar wave signals, the water level data measured by the ultrasonic sensor 100, and the flow data measured by the radar sensor 300 are synthesized. When the flow rate calculation unit 205 that calculates the flow rate of sewage flowing in the drain pipe 400 in real time and manages the flow rate change data, and the overflow of sewage flowing backward through the manhole is expected due to the increase in the flow rate of the drain pipe 400 Consists of an alarm unit 209 that notifies to respond in advance, and a wired communication unit 210 that transmits and shares the measured water level data, flow rate data, and flow data by 4-20mA or RS-485 wired communication. become,
The overflow determination unit 207 is configured to determine whether the drain pipe 400 overflows through the flow rate change data measured in real time by the flow rate calculator 205,
The overflow determination unit 207 manages the water level data measured by the water level management unit 202 and provides a water level change rate measurement unit 211 to check the water level change in the drain pipe 400 in real time, and a flow rate calculation unit 205 ) through the flow rate data measured in real time by the flow rate change rate measurement unit 212 to check the rate of increase/decrease change of the water level and flow rate, and the flow rate data measured in real time by the flow rate calculator 205. The water level and flow rate increase by determining the water level and flow rate increase rate of the sewage flowing through the drain pipe 400 through the hourly change rate measurement unit 213, the flow rate change rate measurement unit 212, and the hourly change rate measurement unit 213 to check the rate of change A non-contact flow rate control device using an IOT-based digital filter method flow rate and level, characterized in that it is composed of a flood alarm unit 214 that predicts the overflow of the drain pipe 400 to be generated due to.
 삭제delete 삭제delete
KR1020210121479A 2021-09-13 2021-09-13 Non-contect type flow control apparatus for sewage pipes using flow rate and level of iot based digital filter type KR102365920B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210121479A KR102365920B1 (en) 2021-09-13 2021-09-13 Non-contect type flow control apparatus for sewage pipes using flow rate and level of iot based digital filter type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210121479A KR102365920B1 (en) 2021-09-13 2021-09-13 Non-contect type flow control apparatus for sewage pipes using flow rate and level of iot based digital filter type

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102365920B1 true KR102365920B1 (en) 2022-02-23

Family

ID=80495583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210121479A KR102365920B1 (en) 2021-09-13 2021-09-13 Non-contect type flow control apparatus for sewage pipes using flow rate and level of iot based digital filter type

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102365920B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11885653B2 (en) 2021-09-24 2024-01-30 Hydro Radar, LLC Flow and level monitoring fluid system including nadir-facing and angle flow sensors with MIMO phase radar sensors
KR102642637B1 (en) * 2023-08-11 2024-03-04 유제권 Central lane type road drainage system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060010861A (en) 2006-01-11 2006-02-02 (주) 그린텍아이엔씨 The ultrasonic doppler flowmeter for sewerage water
KR101856186B1 (en) * 2017-12-21 2018-05-11 (주)수인테크 Hybrid radar flowmeter including ultrasonic flowmeter, and method for operating the same
KR102170964B1 (en) * 2019-10-17 2020-10-28 (주)리테크 Ultrasonic water level measurement apparatus having smart defense function using digital filter system at vertical and horizontal structure
KR102243912B1 (en) * 2020-10-22 2021-04-23 니브스코리아 주식회사 Smart pipe network management flow meter suitable for establishing a response system for urban flooding and sensing environmental information

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060010861A (en) 2006-01-11 2006-02-02 (주) 그린텍아이엔씨 The ultrasonic doppler flowmeter for sewerage water
KR101856186B1 (en) * 2017-12-21 2018-05-11 (주)수인테크 Hybrid radar flowmeter including ultrasonic flowmeter, and method for operating the same
KR102170964B1 (en) * 2019-10-17 2020-10-28 (주)리테크 Ultrasonic water level measurement apparatus having smart defense function using digital filter system at vertical and horizontal structure
KR102243912B1 (en) * 2020-10-22 2021-04-23 니브스코리아 주식회사 Smart pipe network management flow meter suitable for establishing a response system for urban flooding and sensing environmental information

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11885653B2 (en) 2021-09-24 2024-01-30 Hydro Radar, LLC Flow and level monitoring fluid system including nadir-facing and angle flow sensors with MIMO phase radar sensors
KR102642637B1 (en) * 2023-08-11 2024-03-04 유제권 Central lane type road drainage system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102365920B1 (en) Non-contect type flow control apparatus for sewage pipes using flow rate and level of iot based digital filter type
CN101243318B (en) Industrial field device with automatic indication of solids
US7668670B2 (en) Tracking vibrations in a pipeline network
CN113701802B (en) Abnormality monitoring method and abnormality monitoring system for pipeline system
CN112418557B (en) Data analysis and prediction system and method based on cloud service
CN104838241A (en) Fluid flow detection and analysis device and system
JP7021976B2 (en) Water environment sensing device
CN101398130B (en) Monitoring system for monitoring fluid transmission pipe by prior wireless network
RU94291U1 (en) ENERGY CONSUMPTION MANAGEMENT SYSTEM DURING OPERATION OF SEWER PUMP STATIONS (SPS)
KR101452716B1 (en) Ultrasonic water level measurement apparatus having defense function through receive frequency filtering of ultrasonic sensor and water level control method using that
CN104316109A (en) Urban sewer network multi-factor monitoring method and monitoring system
KR20140063380A (en) Leak sensing system
US10024705B2 (en) Weather data-dependent level sensor retrieval
KR101382232B1 (en) Leak sensing system
JP7498321B2 (en) Manhole pump diagnostic method and manhole pump diagnostic device
CN112099459A (en) Operation monitoring system and method for rainwater and sewage pipe network
KR102170964B1 (en) Ultrasonic water level measurement apparatus having smart defense function using digital filter system at vertical and horizontal structure
CN115265944A (en) System and method for acoustic leak detection using an ultrasonic flow meter
KR102170963B1 (en) Measurement control and remote monitoring system of smart type with remote diagnosis service using bluetooth and wi-fi of measurement apparatus
KR20090000931A (en) Field equipment management apparatus and method thereof
CN111365618B (en) Pipeline monitoring method and device, storage medium and electronic equipment
KR101858569B1 (en) Remote Total Management System For Plural Water Treatment Facilities And Its Operating Mehtod Therefor
JP2008009486A (en) Water level monitoring system
CN117367348A (en) System and method for measuring sludge height in real time based on mine sump
CN108252740B (en) Image-based mine water burst and water sump water storage capacity monitoring system

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant