KR102405852B1 - 스마트 홈 워터케어 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 홈 워터케어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 건물의 수도 배관 중 냉수 배관에 설치되어 냉수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하는 스마트 냉수 검침부와, 수도 배관 중 온수 배관에 설치되어 온수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하는 스마트 온수 검침부와, 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보를 수집하여 물 사용 패턴을 분석하고, 수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보와 분석한 물 사용 패턴에 대한 정보를, 가정에 공급되는 수돗물의 양과 상태를 진단하여 사용자 단말에 알림을 제공하는 서비스 서버에 전송하는 제어부를 구비함으로써, 서비스 서버를 통해 가정 내의 사용자 또는 수도 사업자가 냉/온수별 물 사용량 및 물 사용 패턴에 대한 정보를 쉽게 확인할 수 있고, 이를 토대로 경제적인 물 사용을 도모할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 건물의 수도 배관 중 냉수 배관에 설치되어 냉수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하는 스마트 냉수 검침부와, 수도 배관 중 온수 배관에 설치되어 온수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하는 스마트 온수 검침부와, 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보를 수집하여 물 사용 패턴을 분석하고, 수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보와 분석한 물 사용 패턴에 대한 정보를, 가정에 공급되는 수돗물의 양과 상태를 진단하여 사용자 단말에 알림을 제공하는 서비스 서버에 전송하는 제어부를 구비함으로써, 서비스 서버를 통해 가정 내의 사용자 또는 수도 사업자가 냉/온수별 물 사용량 및 물 사용 패턴에 대한 정보를 쉽게 확인할 수 있고, 이를 토대로 경제적인 물 사용을 도모할 수 있도록 한다.
Description
본 발명은 스마트 홈 워터케어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 아파트나 단독주택에는 세대별로 기계식 수도계량기가 설치되어 있으며, 수도계량기를 이용하여 가정 내에서 사용하는 수돗물의 양을 계량하고, 계량된 누적사용량에 상응하는 수도 요금을 청구하고 있다.
그러나, 종래의 기계식 수도계량기는 가정에 공급되어 사용되는 수돗물의 전체 누적사용량에 대해서만 측정이 가능할 뿐, 실시간으로 순간적인 사용량은 물론 수압과 수온에 대한 실시간 측정기능이 없으므로, 적정한 급수압력의 파악이 어렵고, 겨울철 수도계량기의 동파를 방지하기 위한 온도측정이 어려우며, 다양한 시간대별 물 사용량이나 이에 연관된 압력의 변화의 연관성을 분석하여 각각의 수전기기, 즉, 세면기, 양변기, 샤워기, 세탁기등에 대한 물 사용 패턴을 명확하게 파악하기가 곤란한 문제점이 있다.
또한, 종래의 수도계량기는 수돗물의 수질에 대해서는 측정할 수 없으므로, 가정 내의 사용자는 수돗물을 육안으로 녹물등의 탁도나 깔따구 유충 등의 고형물을 확인하며 항상 수돗물에 대한 걱정을 하고 불안해 하는 문제점이 상존하고 있다.
아울러, 종래의 수도계량기는 녹물이나 잔류 염소, 중금속 등이 수돗물에 존재하더라도 이를 제거하지 못하므로, 녹물, 깔따구 유충의 수돗물 유입시에 가정 내의 사용자가 별도로 여러 형태의 필터를 씽크대나 샤워기 등에 각각 설치하여 사용하게 되는데, 이 경우 필터의 수량이 많고 관리가 어려워 교체시기를 넘기거나 교체시기 이전에 교체하게 되어 안전하고 경제적인 필터 사용이 어려운 문제점이 있다.
덧붙여, 전국의 수돗물 공급자인 지자체나 K-Water에서는 가정에 공급되는 수돗물의 사용시간과 가정에 공급되는 수압의 압력은 물론 사용량이 어느 용도로 얼만큼 사용되는지 전혀 파악이 불가하여 취수원에서부터 가압장을 경유하여 정수장에서 정수처리를 한 후 배수지와 펌프장을 거쳐 각 가정에 이르기까지 급수처리과정에서 안전하고 효율적인 급수가 이루어지지 않고 있어 경제적인 손실이 누적되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 냉/온수별 물 사용량에 대한 실시간 측정과 적산량 계량은 물론, 수압과 수온을 측정하여 취약한 급수지역의 문제를 해결할 수 있으며, 또한, 겨울철 수도계량기의 동파를 방지하고, 수전기기별 물 사용 패턴과 기기별 사용량에 대한 정보를 가정 내의 사용자가 쉽게 확인함으로써, 경제적인 물소비를 도모하고 물 낭비를 줄여 지구 온난화로 인한 기상이변으로 증가되는 물부족에 대비할 수 있는 스마트 냉/온수미터 기능을 갖는 스마트 홈 워터케어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 가정에 공급되는 수돗물의 수질에서 가장 중요한 탁도와 전도도에 대한 정보를 스마트 수질미터 기능으로 제공함은 물론이고, 녹물이나 잔류 염소, 중금속 등을 제거하고 필터의 교체주기를 측정하여 알려주는 스마트필터 기능을 갖는 스마트 홈 워터케어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
아울러, 본 발명은 실시간으로 측정된 각 가정에서의 사용량, 누적사용량, 수압, 수온 및 탁도와 전도도에 대한 측정 데이타를 각 지자체 및 수자원공사등 수도사업자에게 실시간으로 전송하여 효율적인 급수 시스템의 운영 및 수도관의 부식진행에 따른 수질악화에 대비한 조치 계획을 수립하고 급수시설 운전시 발생되는 오염물질의 공급차단은 물론 수돗물 사용패턴과 패턴 별 사용량에 대한 정보를 이용하여 생활하수의 오염원인 세제, 음식물찌꺼기등의 발생량과 발생시간의 분포를 산정하여 하수처리장의 처리용량에 맞는 연동 운전을 통해 방류수의 수질을 향상시키는 기능을 갖는 스마트 홈 워터케어 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건물의 수도 배관 중 냉수 배관에 설치되어 냉수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하는 스마트 냉수 검침부; 수도 배관 중 온수 배관에 설치되어 온수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하는 스마트 온수 검침부; 및 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보를 수집하여 물 사용 패턴을 분석하고, 수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보와 분석한 물 사용 패턴에 대한 정보를, 가정에 공급되는 수돗물의 양과 상태를 진단하여 사용자와 수도사업자의 사용자 단말에 알림을 제공하는 서비스 서버에 전송하는 제어부;를 포함하는 스마트 홈 워터케어 시스템을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 스마트 냉수 검침부와 상기 스마트 온수 검침부는, 수온과 수압을 더 측정하고, 상기 제어부는, 냉수와 온수의 수온과 수압에 대한 정보를 수집하여 동파 여부, 수온과 수압의 이상 여부, 수도 배관의 파열 여부 및 급탕 에너지 사용량을 분석하고, 수집한 정보와 분석한 정보를 서비스 서버에 더 전송한다.
바람직한 실시예에 있어서, 냉수 배관 및 온수 배관 중 적어도 하나에 설치되고 탁도 및 전도도를 측정하는 스마트 수질 검침부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 탁도 및 전도도에 대한 정보를 수집하여 수질과 수질변화 트랜드를 분석하며, 수집한 탁도 및 전도도에 대한 정보와 분석한 수질 및 수질변화 트랜드에 대한 정보를 서비스 서버에 더 전송한다.
바람직한 실시예에 있어서, 냉수 배관 및 온수 배관 중 적어도 하나에 설치되고 정수 필터를 이용하여 녹물, 잔류 염소, 중금속 및 경도성분을 제거하며, 정수 필터의 오염도에 대한 정보를 외부에 송신하는 스마트 필터부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 정수 필터의 오염도에 대한 정보를 수집하여 정수 필터의 교체 시기를 분석하고, 수집한 정수 필터의 오염도에 대한 정보와 분석한 정수 필터의 교체 시기에 대한 정보를 서비스 서버에 더 전송한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 욕실에 설치된 조명기구와 연동하여 샤워기, 세면대, 양변기 및 욕조에서의 물 사용 여부를 판정하고, 세탁기와 연동하여 세탁기에서의 물 사용 여부를 판정하며, 주방에 설치된 조명기구와 연동하여 싱크대에서의 물 사용 여부를 판정한 후, 판정한 정보를 근거로 수전기기별 물 사용량 및 수전기기별 물 사용 패턴을 더 분석한다.
또한, 본 발명은 스마트 홈 워터케어 시스템에서 수행되는 스마트 홈 워터케어 방법으로서, 건물의 수도 배관 중 냉수 배관에서 냉수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하고, 수도 배관 중 온수 배관에서 온수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하는 검침단계; 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보를 수집하는 수집 단계; 및 수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보에 기초하여 물 사용 패턴을 분석하는 분석 단계; 수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보와 분석한 물 사용 패턴에 대한 정보를, 가정에 공급되는 수돗물의 양과 상태를 진단하여 사용자와 수도사업자의 사용자 단말에 알림을 제공하는 서비스 서버에 전송하는 전송 단계; 및 상기 서비스 서버가, 수신한 정보에 기초하여 사용자와 수도사업자 및 구독서비스 제공자에게 수도 사용정보, 사용 패턴 및 구독 서비스를 제공하는 제공 단계;를 포함하는 스마트 홈 워터케어 방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 검침단계는, 수온과 수압을 더 측정하고, 상기 분석 단계는, 냉수와 온수의 수온과 수압에 대한 정보를 수집하여 동파 여부, 수온과 수압의 이상 여부, 수도 배관의 파열 여부 및 급탕 에너지 사용량을 더 분석한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 검침단계는, 냉수 배관 및 온수 배관 중 적어도 하나에서 탁도 및 전도도를 더 측정하고, 상기 분석 단계는, 탁도 및 전도도에 대한 정보를 수집하여 수질과 수질변화 트랜드를 더 분석한다.
상기 수집 단계는, 냉수 배관 및 온수 배관 중 적어도 하나에서 녹물, 잔류 염소, 중금속 및 경도성분을 제거하는 정수 필터의 오염도에 대한 정보를 더 수집하고, 상기 분석 단계는, 수집한 정수 필터의 오염도에 대한 정보에 기초하여 정수 필터의 교체 시기를 더 분석한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 분석 단계는, 욕실에 설치된 조명기구와 연동하여 샤워기, 세면대, 양변기 및 욕조에서의 물 사용 여부를 판정하고, 세탁기와 연동하여 세탁기에서의 물 사용 여부를 판정하며, 주방에 설치된 조명기구와 연동하여 싱크대에서의 물 사용 여부를 판정한 후, 판정한 정보를 근거로 수전기기별 물 사용량 및 수전기기별 물 사용 패턴을 더 분석한다.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보를 수집하여 물 사용 패턴을 분석하고, 수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보와 분석한 물 사용 패턴에 대한 정보를 서비스 서버에 전송함으로써, 서비스 서버를 통해 가정 내의 사용자가 냉/온수별 물 사용량 및 물 사용 패턴에 대한 정보를 쉽게 확인할 수 있고, 이를 토대로 경제적인 냉수와 온수의 사용을 도모할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 서비스서버에서 제공된 각 가정의 수돗물 사용패턴의 시간대별 사용량과 사용패턴을 토대로, 수도사업자는 취수원에서 정수장 그리고 배수지와 각 가정에 이르는 급수체계를 대상으로 적정용량의 수돗물 생산을 위한 효율적인 수운용 시스템 운전에 의한 경제적 이득을 얻을 수 있고, 지역별 수돗물의 공급압력과 가정별 수돗물의 공급압력을 확인함으로써, 수돗물 사용에 불편함이 없는 적정한 압력을 유지하여 공급할 수 있으며, 배관의 스트레스로 인해 발생하는 급수관 파열 등의 급수사고를 미연에 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 지역난방 사업자 및 아파트 온수공급 설비의 운영자는 효율적인 축열조관리와 온수 공급량의 예측으로 경제적인 온수설비의 운영과 공급이 가능하여 비용절감의 효과가 있다.
또한, 본 발명은 탁도 및 전도도에 대한 정보를 수집하여 수질과 수질변화 트랜드를 분석하며, 수집한 탁도 및 전도도에 대한 정보와 분석한 수질 및 수질변화 트랜드에 대한 정보를 서비스 서버에 전송함으로써, 서비스 서버를 통해 가정에서 사용되는 수돗물의 수질에 대한 정보를 명확하게 파악할 수 있도록 하여 수돗물에 대한 신뢰성을 높일 수 있고, 수도사업자는 정수장에서 각 가정에 이르는 각종 배관 및 급수체계에서 발생하는 녹물과 오염수의 지역별 각 가정별 발생상황을 조기에 발견하여 노후 배관으로 인한 가정내 녹물의 발생 현황은 물론 지역별 발생 추이를 분석하여 관로와 급수체계의 개선에 활용할 수 있으며, 또한, 수질오염에 취약한 급수지역에 대한 개선계획을 효율적으로 시행하는 것은 물론, WHO가 정한 먹는 물 수질 기준 환산 단위인 TDS(총용존고형량), 즉, 수돗물에 녹아있는 미네랄 등의 함량을 측정하고 그 정보를 제공함으로써, 물 복지 향상에 도움을 주는 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 정수 필터를 이용하여 녹물, 잔류 염소, 중금속 및 경도성분을 제거하는 정수필터를 포함하여 녹물과 오염물질의 가정로의 유입을 원천적으로 차단하며, 정수 필터의 오염도를 센서로 측정하고 수집하여 정수 필터의 교체 시기를 분석하며, 수집한 정수 필터의 오염도에 대한 정보와 분석한 정수 필터의 교체 시기에 대한 정보를 서비스 서버에 전송함으로써, 가정 내의 사용자에게 녹물이나 잔류 염소, 중금속 등이 제거된 안전한 수돗물을 제공할 수 있음은 물론이고, 서비스 서버를 통해 정수 필터의 교체 시기도 쉽게 확인할 수 있도록 하는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명은 녹물과 오염물질과 중금속과 연수기능 과 세균필터 기능을 보유하여 가정내 사용자가 필요로 하는 필터를 선택하거나 중복하여 설치할 수 있으며, 서비스 서버를 통해 필터의 교체시기에 따른 구독 서비스를 전문 사업자에게 의뢰하여, 전문 사업자를 통해 주기적이고 전문적인 스마트 홈 케어 서비스를 제공 받을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템의 스마트 냉수 검침부를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템의 스마트 수질 검침부를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템의 스마트 필터부를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템의 스마트 냉수 검침부를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템의 스마트 수질 검침부를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템의 스마트 필터부를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 방법을 설명하기 위한 도면.
하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템의 스마트 수질 검침부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템(100)은 스마트 냉수 검침부(110), 스마트 온수 검침부(120), 스마트 수질 검침부(130), 스마트 필터부(140) 및 제어부(150)를 포함하여 구성된다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템(100)은 아파트나 단독주택에 설치되어 가정(10) 내에 공급되는 수돗물의 사용량, 수질 등을 측정한 정보를 수집하고, 수집한 정보를 토대도 물 사용 패턴, 수질변화 트랜드 등을 분석하며, 수집한 정보와 분석한 정보를 서비스 서버(200)에 전송하도록 구비될 수 있다.
또한, 전술한 서비스 서버(200)는 가정(10)에 공급되는 수돗물의 양과 상태를 진단하여 사용자 단말(300)에 알림을 제공하기 위해 구비되는 것으로, 유/무선 통신망 및 인터넷망을 포함하는 통신망을 통해 접속 가능한 서버로 구현될 수 있고, 가정(10) 내의 거주자는 사용자 단말(300)을 이용하여 서비스 서버(200)에 접속하거나 서비스 서버(200)로부터 송신되는 알림을 수신하여 수돗물의 사용량, 수질, 물 사용 패턴 및 수질변화 트랜드 등의 정보를 확인할 수 있으며, 필요 할 때에는 서비스 서버를 통하여 정수 필터(141)의 종류를 선택하고 정기적인 자동교체를 위한 구독 서비스를 요청할 수도 있다.
아울러, 전술한 사용자 단말(300)은 가정(10) 내의 거주자와 수도사업자가 사용하는 스마트폰, 태블릿 PC 및 퍼스널 컴퓨터를 포함하는 범용통신단말을 의미한다. 한편, 서비스 서버(200)는 사용자 단말(300) 이외에도, 지방자치단체, 아파트 단지의 관리 사무소, 홈오토메이션 업체, 보안업체, 가전업체 및 물산업 업체 등을 대상으로 수집 및 분석한 정보를 제공한다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템(100)을 구성하는 구성요소에 대해 설명한다.
상기 스마트 냉수 검침부(110)는 건물의 수도 배관에 설치되며, 특히, 냉수 배관에 설치될 수 있다.
이러한, 스마트 냉수 검침부(110)는 수도미터기로 구비되어, 냉수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하고 냉수의 수온과 냉수 배관의 수압을 측정한다.
예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 스마트 냉수 검침부(110)는 수도배관 내측으로 수돗물이 흐르는 방향과 역방향에 각각 초음파 신호를 출력하는 발신부(111, 112)와, 각각의 초음파 신호를 수신하는 수신부(113, 114)와, 수압을 측정하는 수압측정부(115) 및 수온을 측정하는 수온측정부(116)를 포함하여 구성됨으로써, 수돗물의 사용량과 속도 등을 정밀하게 측정할 수 있다.
아울러, 스마트 냉수 검침부(110)는 유선 또는 무선으로 통신이 가능하도록 구비되며, 실시간으로 측정되는 정보들을 후술하는 제어부(150)에 송신하도록 구비된다.
한편, 스마트 냉수 검침부(110)는 단일 개수로 구비될 수도 있지만, 복수 개로 구비되어 씽크대(11), 샤워기(12), 세면대(13), 양변기(14), 욕조(15) 및 세탁기(16)에 연결된 냉수 배관에 각각 설치될 수도 있다.
상기 스마트 온수 검침부(120)는 건물의 수도 배관 중에서 온수 배관에 설치된다.
이러한, 스마트 온수 검침부(120)는 온수 수도미터기로 구비되고 유선 또는 무선으로 통신이 가능하도록 구비될 수 있는데, 실질적으로, 전술한 도 3에 도시된 스마트 냉수 검침부(110)와 동일한 형태로 구비될 수 있다.
또한, 스마트 온수 검침부(120)는 온수의 실시간 사용량과 누적 사용량, 수온을 측정하고 온수 배관의 수압을 실시간으로 측정하도록 구비되며, 측정한 정보들을 후술하는 제어부(150)에 송신할 수 있다.
한편, 스마트 온수 검침부(120)의 경우에도, 단일 개수로 구비될 수도 있지만, 복수 개로 구비되어 씽크대(11), 샤워기(12), 세면대(13), 양변기(14), 욕조(15) 및 세탁기(16)에 연결된 온수 배관에 각각 설치될 수 있다.
상기 스마트 수질 검침부(130)는 수도 배관에 설치되어 수돗물의 탁도 및 전도도를 측정하도록 구비된다.
이러한, 스마트 수질 검침부(130)는 냉수 배관 및 온수 배관 중 적어도 하나에 설치될 수 있는데, 특히, 냉수 배관에 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 스마트 수질 검침부(130)는 수도 배관의 내측으로 광신호를 출력하는 복수의 발광부(131, 132)가 직각 방향으로 구비되고, 각각의 발광부(131, 132)에 대향되는 위치에 구비되어 광신호를 입력받아 그 광신호에 대응되는 전류량을 출력하는 복수의 수광부(133, 134)를 포함하여 구성됨으로써, 수돗물의 탁도를 더 정밀하게 측정할 수 있다.
아울러, 스마트 수질 검침부(130)는 수도 배관의 내측으로 형성된 출력 단자와 입력 단자 간의 이온의 양을 측정하여 수돗물의 전도도를 측정할 수도 있다.
한편, 스마트 수질 검침부(130)는 통신 가능하도록 구비되어, 수돗물의 탁도 및 전도도가 측정되면 그 측정된 정보를 실시간 또는 일정 주기마다 제어부(150)에 송신할 수 있다.
상기 스마트 필터부(140)는 냉수 배관 및 온수 배관 중 적어도 하나에 설치되고 정수 필터(141)를 이용하여 녹물, 잔류 염소 및 중금속을 제거할 수 있고, 칼슘 및 마그네슘과 같은 경도성분을 제거하는 연수기능을 더 제공할 수도 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 스마트 필터부(140)는 녹물, 잔류 염소, 중금속 및 경도성분을 제거하는 정수 필터(141)와, 정수 필터(141)의 유입구와 유출구 간의 압력 차이를 실시간으로 측정하여 정수 필터(141)의 오염도를 측정하는 센서(142)를 포함하여 구성될 수 있으며, 센서(142)에서 측정된 정수 필터(141)의 오염도에 대한 정보는 제어부(150)에 송신될 수 있다.
아울러, 스마트 필터부(140)는 수돗물이 유입되는 유입구의 밸브와 수돗물이 배출되는 배출구의 밸브를 모두 잠근 후 기밀을 유지하는 커버나 본체를 열여서 오염된 정수 필터(141)를 꺼내고 새로운 정수 필터(141)를 장착하는 방식으로, 정수 필터(141)의 교체가 가능하도록 구비될 수 있다.
상기 제어부(150)는 가정(10) 내에 공급되는 수돗물의 사용량, 수질 등을 측정한 정보를 수집하고, 수집한 정보를 토대도 물 사용 패턴, 수질변화 트랜드 등을 분석하며, 수집한 정보와 분석한 정보를 서비스 서버(200)에 전송한다.
구체적으로, 제어부(150)는 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보를 수집하여 냉수와 온수 각각에 대한 물 사용 패턴을 분석하고, 수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보와 분석한 물 사용 패턴에 대한 정보를 서비스 서버(200)에 전송하도록 구비된다.
이때, 제어부(150)는 욕실에 설치된 욕실 조명기구(17)와 연동하여 욕실 조명기구(17)가 켜졌을 때 냉수 또는 온수의 사용량이 증가하거나 측정되면 욕실에 위치하는 샤워기(12), 세면대(13), 양변기(14) 또는 욕조(15)에서 물이 사용된 것으로 판정하고, 세탁기(16)와 연동하여 세탁기(16)가 동작할 때 냉수 또는 온수의 사용량이 증가하거나 측정되면 세탁기(16)에서 물을 사용한 것으로 판정하며, 주방에 설치된 주방 조명기구(18)와 연동하여 주방 조명기구(18)에 불이 들어왔을 때 냉수 또는 온수의 사용량이 증가하거나 측정되면 씽크대(11)를 통해 물이 사용된 것으로 판정하는 방식으로, 수전기기별 물 사용량을 판정할 수 있으며, 수전기기별 물 사용량을 누적하여 수전기기별 물 사용 패턴을 분석할 수도 있다.
또한, 제어부(150)는 냉수와 온수의 수온과 수압에 대한 정보를 수집하여 동파 여부, 수온과 수압의 이상 여부, 수도 배관의 파열 여부 및 급탕 에너지 사용량을 분석하고, 수집한 냉수와 온수의 수온과 수압에 대한 정보와 분석한 정보들을 서비스 서버(200)에 전송할 수 있다.
한편, 제어부(150)는 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보와 수압 정보를 이용하여, 수돗물의 사용량의 변화에 대응하는 수압 변화의 연관성을 기초로 물 사용 패턴을 분석할 수도 있다.
그리고, 제어부(150)는 탁도 및 전도도에 대한 정보를 수집하여 수질과 수질변화 트랜드를 분석하고, 수집한 탁도 및 전도도에 대한 정보와 분석한 수질 및 수질변화 트랜드에 대한 정보를 서비스 서버(200)에 전송할 수도 있다. 여기서, 전술한 수질변화 트랜드는 일정한 기간동안 수질이 변화한 상태를 나타내는 정보일 수 있다.
아울러, 제어부(150)는 정수 필터(141)의 오염도에 대한 정보를 수집하여 정수 필터(141)의 교체 시기를 분석하고, 수집한 정수 필터(141)의 오염도에 대한 정보와 분석한 정수 필터(141)의 교체 시기에 대한 정보를 서비스 서버(200)에 전송할 수도 있다.
한편, 제어부(150)는 세대별로 과거에 사용된 물 사용량에 근거하여 미래의 물 사용량을 예측하거나, 물 사용량과 물 사용 패턴을 근거로 경제성 및 수돗물의 낭비 여부를 분석하여 서비스 서비에 전송할 수도 있다.
또한, 전술한 서비스 서버(200)는 냉수와 온수의 실시간 사용량, 누적 사용량 및 물 사용 패턴에 대한 정보와, 수전기기별 물 사용량 및 수전기기별 물 사용 패턴에 대한 정보와, 냉수와 온수의 수온과 수압에 대한 정보와, 동파 여부, 수온과 수압의 이상 여부, 수도 배관의 파열 여부 및 급탕 에너지 사용량에 대한 정보와, 수돗물의 탁도 및 전도도에 대한 정보와, 수질 및 수질변화 트랜드에 대한 정보와, 정수 필터(141)의 오염도에 대한 정보를, 각각의 가정(10)과 매칭되는 사용자와 수도사업자와 구독서비스 제공자 단말(300)에 알림으로 제공할 수 있다.
또한, 서비스 서버(200)는 사용자의 요청에 의한 구독서비스를 제공할 수 있으며, 예를 들면, 정수 필터(141)의 교체시기에 따른 구독 서비스를 제공하여 정수 필터(141)가 일정한 오염도에 도달하면 정기적인 교체를 하도록 지원할 수도 있다.
그리고, 수도 사업자는 서비스 서버(200)에서 제공하는 냉수와 온수의 수온과 수압에 대한 정보 및 동파 여부, 수온과 수압의 이상 여부, 수도 배관의 파열 여부 및 급탕 에너지 사용량을 분석한 정보를 이용하여, 각 가정의 수돗물 압력을 적정한 급수압력으로 유지하고 동절기 수도미터의 동파방지를 지원할 수 있다.
또한, 수도 사업자는 서비스 서버(200)에서 제공하는 탁도 및 전도도에 대한 정보와 분석한 수질 및 수질변화 트랜드에 대한 정보를 이용하여, 각 가정에 급수되는 급수 배관의 부식과 노후 정도를 진단하는 것을 지원할 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템(100)에서 수행되는 스마트 홈 워터케어 방법을 설명한다.
다만, 도 4에 도시된 스마트 홈 워터케어 방법에서 수행되는 기능은 모두 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 스마트 홈 워터케어 시스템(100)에서 수행되므로, 명시적인 설명이 없어도, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 방법에서 수행되고, 도 4를 참조하여 설명하는 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 홈 워터케어 시스템(100)에서 그대로 수행됨을 주의해야 한다.
먼저, 스마트 냉수 검침부(110)가 건물의 수도 배관 중 냉수 배관에서 냉수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하고, 스마트 온수 검침부(120)가 수도 배관 중 온수 배관에서 온수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정한다(S100).
S100 단계에서, 스마트 냉수 검침부(110)와 스마트 온수 검침부(120)는 냉수와 온수 각각의 수온과 수압을 더 측정할 수도 있다.
그리고, S100 단계에서, 스마트 수질 검침부(130)는 냉수 배관 및 온수 배관 중 적어도 하나에서 탁도 및 전도도를 측정하고, 스마트 필터부(140)는 녹물, 잔류 염소, 중금속 및 경도성분을 제거하는 정수 필터(141)의 오염도를 측정할 수도 있다.
그 다음, 제어부(150)는 냉수와 온수에 대해 측정한 정보들을 수집한다(S200).
S200 단계에서, 제어부(150)는 냉수와 온수의 실시간 사용량, 누적 사용량, 수온 및 수압에 대한 정보를 수집하고, 탁도 및 전도도를 측정한 정보를 수집하며, 정수 필터(141)의 오염도에 대한 정보를 수집할 수 있다.
그 다음, 제어부(150)는 수집한 정보들을 근거로 냉수와 온수의 사용량 및 상태에 대한 정보들을 분석한다(S300).
구체적으로, S300 단계에서, 제어부(150)는 수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보에 기초하여 물 사용 패턴을 분석할 수 있는데, 이때, 욕실에 설치된 조명기구와 연동하여 샤워기(12), 세면대(13), 양변기(14) 및 욕조(15)에서의 물 사용 여부를 판정하고, 세탁기(16)와 연동하여 세탁기(16)에서의 물 사용 여부를 판정하며, 주방에 설치된 조명기구와 연동하여 씽크대(11)에서의 물 사용 여부를 판정한 후, 판정한 정보를 근거로 수전기기별 물 사용량 및 수전기기별 물 사용 패턴을 더 분석할 수도 있다.
또한, S300 단계에서, 제어부(150)는 냉수와 온수의 수온과 수압에 대한 정보를 근거로 수도 배관의 동파 여부, 수온과 수압의 이상 여부, 수도 배관의 파열 여부 및 급탕 에너지 사용량을 분석하고, 탁도 및 전도도에 대한 정보를 근거로 수질과 수질변화 트랜드를 분석하며, 수집한 정수 필터(141)의 오염도에 대한 정보를 근거로 정수 필터(141)의 교체 시기를 분석할 수 있다.
그 다음, 제어부(150)는 수집한 정보와 분석한 정보를, 가정(10)에 공급되는 수돗물의 양과 상태를 진단하여 사용자 단말(300)에 알림을 제공하는 서비스 서버(200)에 전송한다(S400).
S400 단계에서 제어부(150)는, 냉수와 온수의 실시간 사용량, 누적 사용량 및 물 사용 패턴에 대한 정보와, 수전기기별 물 사용량 및 수전기기별 물 사용 패턴에 대한 정보와, 냉수와 온수의 수온과 수압에 대한 정보와, 동파 여부, 수온과 수압의 이상 여부, 수도 배관의 파열 여부 및 급탕 에너지 사용량에 대한 정보와, 수돗물의 탁도 및 전도도에 대한 정보와, 수질 및 수질변화 트랜드에 대한 정보와, 정수 필터(141)의 오염도에 대한 정보와, 정수 필터(141)의 교체 시기에 대한 정보를 서비스 서버(200)에 전송할 수 있다.
그 다음, 서비스 서버는 수돗물 사용정보와 패턴분석 정보 및 구독 서비스 요청 정보를 사용자와 수도사업자 및 구독서비스 제공자의 사용자 단말에 전송한다(S500).
즉, S500 단계에서 서비스 서버(200)는, 제어부(150)로부터 수신한 정보들을 각각의 가정(10)과 매칭되는 사용자와 수도 사업자의 사용자 단말(300)에 알림으로 제공하거나 웹 서비스를 통해 확인 가능하도록 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
100 : 스마트 홈 워터케어 시스템
110 : 스마트 냉수 검침부 120 : 스마트 온수 검침부
130 : 스마트 수질 검침부 140 : 스마트 필터부
150 : 제어부
200 : 서비스 서버 300 : 사용자 단말
110 : 스마트 냉수 검침부 120 : 스마트 온수 검침부
130 : 스마트 수질 검침부 140 : 스마트 필터부
150 : 제어부
200 : 서비스 서버 300 : 사용자 단말
Claims (10)
- 건물의 수도 배관 중 냉수 배관에 설치되어 냉수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하는 스마트 냉수 검침부;
수도 배관 중 온수 배관에 설치되어 온수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하는 스마트 온수 검침부;
냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보를 수집하여 물 사용 패턴을 분석하고, 수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보와 분석한 물 사용 패턴에 대한 정보를, 가정에 공급되는 수돗물의 양과 상태를 진단하여 사용자와 수도사업자의 사용자 단말에 알림을 제공하는 서비스 서버에 전송하는 제어부; 및
냉수 배관 및 온수 배관 중 적어도 하나에 설치되고 탁도 및 전도도를 측정하는 스마트 수질 검침부;를 포함하고,
상기 제어부는,
탁도 및 전도도에 대한 정보를 수집하여 수질과 수질변화 트랜드를 분석하며, 수집한 탁도 및 전도도에 대한 정보와 분석한 수질 및 수질변화 트랜드에 대한 정보를 서비스 서버에 더 전송하며,
상기 스마트 수질 검침부는,
수도 배관의 내측으로 광신호를 출력하는 복수의 발광부; 및
각각의 발광부에 대향되는 위치에서 광신호를 입력받아 그 광신호에 대응되는 전류량을 출력하는 복수의 수광부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 워터케어 시스템.
- 건물의 수도 배관 중 냉수 배관에 설치되어 냉수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하는 스마트 냉수 검침부;
수도 배관 중 온수 배관에 설치되어 온수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하는 스마트 온수 검침부;
냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보를 수집하여 물 사용 패턴을 분석하고, 수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보와 분석한 물 사용 패턴에 대한 정보를, 가정에 공급되는 수돗물의 양과 상태를 진단하여 사용자와 수도사업자의 사용자 단말에 알림을 제공하는 서비스 서버에 전송하는 제어부; 및
냉수 배관 및 온수 배관 중 적어도 하나에 설치되고 정수 필터를 이용하여 녹물, 잔류 염소, 중금속 및 경도성분을 제거하며, 정수 필터의 오염도에 대한 정보를 외부에 송신하는 스마트 필터부;를 포함하고,
상기 제어부는,
정수 필터의 오염도에 대한 정보를 수집하여 정수 필터의 교체 시기를 분석하고, 수집한 정수 필터의 오염도에 대한 정보와 분석한 정수 필터의 교체 시기에 대한 정보를 서비스 서버에 더 전송하며,
상기 스마트 필터부는,
상기 정수 필터의 유입구와 유출구 간의 압력 차이에 기초하여 상기 정수 필터의 오염도를 측정하는 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 워터케어 시스템.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 냉수 검침부와 상기 스마트 온수 검침부는, 수온과 수압을 더 측정하고,
상기 제어부는,
냉수와 온수의 수온과 수압에 대한 정보를 수집하여 동파 여부, 수온과 수압의 이상 여부, 수도 배관의 파열 여부 및 급탕 에너지 사용량을 분석하고, 수집한 정보와 분석한 정보를 서비스 서버에 더 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 워터케어 시스템.
- 삭제
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제어부는,
욕실에 설치된 조명기구와 연동하여 샤워기, 세면대, 양변기 및 욕조에서의 물 사용 여부를 판정하고, 세탁기와 연동하여 세탁기에서의 물 사용 여부를 판정하며, 주방에 설치된 조명기구와 연동하여 싱크대에서의 물 사용 여부를 판정한 후, 판정한 정보를 근거로 수전기기별 물 사용량 및 수전기기별 물 사용 패턴을 더 분석하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 워터케어 시스템.
- 스마트 홈 워터케어 시스템에서 수행되는 스마트 홈 워터케어 방법으로서,
건물의 수도 배관 중 냉수 배관에서 냉수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하고, 수도 배관 중 온수 배관에서 온수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하며, 스마트 수질 검침부를 이용하여 냉수 배관 및 온수 배관 중 적어도 하나에서 탁도 및 전도도를 측정하는 검침단계;
냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보와 탁도 및 전도도에 대한 정보를 수집하는 수집 단계;
수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보에 기초하여 물 사용 패턴을 분석하고, 탁도 및 전도도에 대한 정보에 기초하여 수질과 수질변화 트랜드를 분석하는 분석 단계;
수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보와 분석한 물 사용 패턴에 대한 정보를, 가정에 공급되는 수돗물의 양과 상태를 진단하여 사용자와 수도사업자의 사용자 단말에 알림을 제공하는 서비스 서버에 전송하는 전송 단계; 및
상기 서비스 서버가, 수신한 정보에 기초하여 사용자와 수도사업자 및 구독서비스 제공자에게 수도 사용정보, 사용 패턴 및 구독 서비스를 제공하는 제공 단계;를 포함하고,
상기 전송 단계는,
수집한 탁도 및 전도도에 대한 정보와 분석한 수질 및 수질변화 트랜드에 대한 정보를 서비스 서버에 더 전송하며,
상기 스마트 수질 검침부는,
수도 배관의 내측으로 광신호를 출력하는 복수의 발광부; 및
각각의 발광부에 대향되는 위치에서 광신호를 입력받아 그 광신호에 대응되는 전류량을 출력하는 복수의 수광부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 워터케어 방법.
- 스마트 홈 워터케어 시스템에서 수행되는 스마트 홈 워터케어 방법으로서,
건물의 수도 배관 중 냉수 배관에서 냉수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하고, 수도 배관 중 온수 배관에서 온수의 실시간 사용량과 누적 사용량을 측정하는 검침단계;
냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보를 수집하고, 스마트 필터부로부터 냉수 배관 및 온수 배관 중 적어도 하나에서 녹물, 잔류 염소, 중금속 및 경도성분을 제거하는 정수 필터의 오염도에 대한 정보를 수집하는 수집 단계; 및
수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보에 기초하여 물 사용 패턴을 분석하는 분석 단계;
수집한 냉수와 온수의 실시간 사용량 및 누적 사용량에 대한 정보와 분석한 물 사용 패턴에 대한 정보를, 가정에 공급되는 수돗물의 양과 상태를 진단하여 사용자와 수도사업자의 사용자 단말에 알림을 제공하는 서비스 서버에 전송하는 전송 단계; 및
상기 서비스 서버가, 수신한 정보에 기초하여 사용자와 수도사업자 및 구독서비스 제공자에게 수도 사용정보, 사용 패턴 및 구독 서비스를 제공하는 제공 단계;를 포함하고,
상기 분석 단계는,
수집한 정수 필터의 오염도에 대한 정보에 기초하여 정수 필터의 교체 시기를 더 분석하며,
상기 스마트 필터부는,
상기 정수 필터의 유입구와 유출구 간의 압력 차이에 기초하여 상기 정수 필터의 오염도를 측정하는 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 워터케어 방법.
- 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
상기 검침단계는, 수온과 수압을 더 측정하고,
상기 분석 단계는,
냉수와 온수의 수온과 수압에 대한 정보를 수집하여 동파 여부, 수온과 수압의 이상 여부, 수도 배관의 파열 여부 및 급탕 에너지 사용량을 더 분석하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 워터케어 방법.
- 삭제
- 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
상기 분석 단계는,
욕실에 설치된 조명기구와 연동하여 샤워기, 세면대, 양변기 및 욕조에서의 물 사용 여부를 판정하고, 세탁기와 연동하여 세탁기에서의 물 사용 여부를 판정하며, 주방에 설치된 조명기구와 연동하여 싱크대에서의 물 사용 여부를 판정한 후, 판정한 정보를 근거로 수전기기별 물 사용량 및 수전기기별 물 사용 패턴을 더 분석하는 것을 특징으로 하는 스마트 홈 워터케어 방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020210143149A KR102405852B1 (ko) | 2021-10-26 | 2021-10-26 | 스마트 홈 워터케어 시스템 및 방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR102405852B1 true KR102405852B1 (ko) | 2022-06-08 |
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| CN117309106A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-12-29 | 苏州东剑智能科技有限公司 | 一种水流量测量数据的智能纠偏方法 |
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2021
- 2021-10-26 KR KR1020210143149A patent/KR102405852B1/ko active IP Right Grant
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