KR102459094B1 - remote monitoring and management system for usage of groundwater - Google Patents

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KR102459094B1
KR102459094B1 KR1020210014902A KR20210014902A KR102459094B1 KR 102459094 B1 KR102459094 B1 KR 102459094B1 KR 1020210014902 A KR1020210014902 A KR 1020210014902A KR 20210014902 A KR20210014902 A KR 20210014902A KR 102459094 B1 KR102459094 B1 KR 102459094B1
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박준기
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Abstract

본 발명은 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템에 관한 것으로, 취수관을 통해 지하수를 취출하는 모터 펌프와, 상기 모터 펌프에 전력을 공급하는 전력선과, 상기 취수관을 통해 공급되는 지하수 유량을 검출하는 유량계와, 상기 전력선을 통해 전력의 공급 여부를 검출하는 전력검출부와, 상기 전력검출부를 통해 전력의 공급 여부를 확인하고, 상기 취수관의 진동 여부를 확인하여 상기 모터 펌프의 이상 여부를 확인하는 검침단말을 포함할 수 있다.The present invention relates to a remote metering and management system for groundwater usage, a motor pump for taking out groundwater through an intake pipe, a power line for supplying electric power to the motor pump, and a method for detecting the flow rate of groundwater supplied through the intake pipe A flow meter, a power detection unit for detecting whether power is supplied through the power line, and a meter reading to check whether power is supplied through the power detection unit, and check whether the water intake pipe vibrates to determine whether the motor pump is abnormal It may include a terminal.

Description

지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템{remote monitoring and management system for usage of groundwater}Groundwater usage remote metering and management system {remote monitoring and management system for usage of groundwater}

본 발명은 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 수중 모터의 동작상태를 검출하여 취수 여부를 판단할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for remote meter reading and management of groundwater usage, and more particularly, to a system capable of determining whether water is taken out by detecting the operating state of an underwater motor.

지하수는 지하의 지층이나 암석 사이의 빈틈을 채우고 있거나 흐르는 물을 말하는 것으로, 이러한 지하수를 농업용, 공업용 등의 용수 및 농어촌의 생활용수로 사용할 수 있도록 지하수를 양수하는 지하수 취수 시설이 마련되어 있다.Groundwater refers to water that fills gaps or flows between stratum or rocks underground. Groundwater intake facilities are provided to pump groundwater so that it can be used for agricultural and industrial purposes and for living in rural areas.

통상적으로 지하수는 지표수에 비해 수질이 양호하며, 단기간의 시설공사로 안정된 수량을 확보할 수 있는 장점이 있다.In general, groundwater has better water quality than surface water, and has the advantage of securing a stable water quantity through short-term facility construction.

지하수의 사용 요금은 지하수법 제30조의3 및 같은 법 시행령 제40조의3에 의거 지하수 이용부담금 부과대상에 대하여 부과할 수 있도록 하고 있으며, 지하수 이용부담금은 지하수의 체계적인 보존관리 및 방치된 지하수시설 폐공처리 등 오염방지 사업에 사용된다.Groundwater usage charges can be levied on subjects subject to groundwater usage charges in accordance with Article 30-3 of the Groundwater Act and Article 40-3 of the Enforcement Decree of the same Act. It is used for pollution prevention business such as treatment.

지하수를 사용하는 용처의 분포는 산재되어 있기 때문에 검침과 관리가 용이하지 않다는 문제점이 있었다. 또한 지하수를 검침하는 계량기를 우회하는 취수관을 불법으로 설치하여도 이를 발견하기가 어려워 불법 취수를 단속하기도 어려운 실정이다.Since the distribution of sources using groundwater is scattered, there is a problem that meter reading and management are not easy. In addition, even if a water intake pipe that bypasses the meter reading the groundwater is illegally installed, it is difficult to detect it, making it difficult to crack down on illegal water intake.

등록특허 10-2051128호(수중 펌프 상태 실시간 모니터링 시스템 및 방법, 2019년 11월 26일 등록)에는 수중 모터 펌프의 상태를 실시간 검출하고 기록 및 외부로 전송하는 시스템에 대하여 기재되어 있다.Registered Patent No. 10-2051128 (submersible pump status real-time monitoring system and method, registered on November 26, 2019) describes a system that detects, records, and transmits the status of a submersible motor pump in real time to the outside.

이러한 시스템은 단순히 수중 모터 펌프의 고장여부를 확인하기 위한 것으로, 수중 펌프 자체의 센서를 이용하여 수중 모터 펌프의 동작 상태를 감지한다.Such a system is simply to check whether the submersible motor pump is malfunctioning, and detects the operating state of the submersible motor pump by using the sensor of the submersible pump itself.

수중 모터 펌프의 동작 감지는 등록실용신안 20-0454775(2011년 7월 20일 등록, 수중 모터 펌프의 작동 상태를 감시하는 모니터링 유니트)와 같이 특별한 구조의 센서들을 적용해야 하기 때문에 비용이 증가하며, 센서들 자체의 유지 보수가 필요하기 때문에 실제 시장에서 적용이 어려운 한계를 가지고 있다.The operation detection of the submersible motor pump increases the cost because it has to apply the sensors of a special structure, such as the registered utility model 20-0454775 (registered on July 20, 2011, a monitoring unit to monitor the operation status of the submersible motor pump), Since the sensors themselves require maintenance, they have limitations that are difficult to apply in the actual market.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 지하수의 무단 취수를 방지할 수 있는 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템을 제공함에 있다.The problem to be solved by the present invention in view of the above problems is to provide a system for remote meter reading and management of groundwater usage that can prevent unauthorized withdrawal of groundwater.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 수중 펌프의 동작을 검출하기 위한 센서를 수중 펌프의 외부에 설치하여 센서의 유지 보수가 용이한 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템을 제공함에 있다.In addition, another object to be solved by the present invention is to provide a system for remote meter reading and management of groundwater usage that facilitates maintenance of the sensor by installing a sensor for detecting the operation of the submersible pump outside the submersible pump.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템은, 취수관을 통해 지하수를 취출하는 모터 펌프와, 상기 모터 펌프에 전력을 공급하는 전력선과, 상기 취수관을 통해 공급되는 지하수 유량을 검출하는 유량계와, 상기 전력선을 통해 전력의 공급 여부를 검출하는 전력검출부와, 상기 전력검출부를 통해 전력의 공급 여부를 확인하고, 상기 취수관의 진동 여부를 확인하여 상기 모터 펌프의 이상 여부를 확인하는 검침단말을 포함할 수 있다.The present invention for solving the technical problem as described above is a remote meter reading and management system for groundwater usage, a motor pump for taking out groundwater through an intake pipe, a power line for supplying power to the motor pump, and the supply through the intake pipe A flow meter for detecting the flow rate of groundwater, a power detection unit for detecting whether power is supplied through the power line, and a check whether power is supplied through the power detection unit, and whether or not the water intake pipe vibrates. It may include a meter reading terminal for checking whether there is an abnormality.

본 발명의 실시예에서, 상기 검침단말은, 상기 전력검출부의 검출 결과를 입력받는 전력검출 입력부와, 상기 유량계의 유량 정보 및 동작 상태를 검출하는 유량계 동작 검출부와, 상기 취수관의 진동을 검출하는 진동 감지부와, 상기 전력검출 입력부를 통해 상기 모터 펌프의 전원 공급상태와, 상기 진동 감지부를 통해 모터 펌프의 동작 상태를 확인함과 아울러 유량계 동작 검출부의 검출상태에 따라 수중 모터 펌프의 이상 여부 및 부정 취수 여부를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the meter reading terminal includes a power detection input unit for receiving the detection result of the power detection unit, a flowmeter operation detection unit for detecting flow rate information and an operation state of the flowmeter, and a vibration of the water intake pipe. Vibration detection unit, the power supply state of the motor pump through the power detection input unit, and the operation state of the motor pump through the vibration sensing unit, as well as whether or not the submersible motor pump is abnormal according to the detection state of the flow meter operation detection unit; It may include a control unit that determines whether the water intake is illegal.

본 발명의 실시예에서, 상기 검침단말은, 상기 제어부의 판단결과 및 상기 유량계의 현재 유량 정보를 송신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the meter reading terminal may further include a communication unit for transmitting the determination result of the control unit and the current flow rate information of the flow meter.

본 발명의 실시예에서, 상기 모터 펌프는, 수중 모터 펌프 또는 외부 모터 펌프일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the motor pump may be a submersible motor pump or an external motor pump.

본 발명의 실시예에서, 상기 전력검출부는, 상기 전력선에 전류가 흐를 때, 유도전류가 유도될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the power detection unit may induce an induced current when a current flows through the power line.

본 발명의 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 모터 펌프의 동작시 발생하는 진동을 모델링한 결과와 현재 상기 진동 검출부에서 검출된 진동을 비교하여, 모터 펌프의 동작 여부를 판단할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the controller may determine whether the motor pump operates by comparing a result of modeling the vibration generated during the operation of the motor pump with the vibration currently detected by the vibration detection unit.

본 발명은, 지하수 이용량을 검침하는 검침단말기를 이용하여 수중 모터 펌프 또는 지상 모터 펌프의 동작 여부 및 상태를 검출하여, 지하수의 무단 취수를 쉽게 확인할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of easily confirming the unauthorized withdrawal of groundwater by detecting the operation and state of an underwater motor pump or a ground motor pump using a meter reading terminal that reads the amount of groundwater usage.

구체적으로, 검침단말기에서 수중 모터 펌프 또는 지상 모터 펌프에 공급되는 전력을 검출하여 수중 모터 펌프 또는 지상 모터 펌프의 동작 상태를 검출하고, 수중 모터 펌프 또는 지상 모터 펌프의 동작시 유량계의 동작상태를 확인하여 수중 모터 펌프가 동작 되는 상태에서 유량계에서 검출한 유량의 변화가 없으면 무단 취수인 것으로 확인할 수 있다.Specifically, by detecting the power supplied to the submersible motor pump or the ground motor pump from the meter reading terminal, the operating state of the submersible motor pump or the ground motor pump is detected, and the operation status of the flowmeter is checked when the submersible motor pump or the ground motor pump is operating Therefore, if there is no change in the flow rate detected by the flow meter while the submersible motor pump is operating, it can be confirmed that the water intake is stepless.

또한, 본 발명은 수중 모터 펌프 또는 지상 모터 펌프 내부에 센서를 설치하지 않고도 수중 모터 펌프 또는 지상 모터 펌프의 동작 상태 및 고장 여부를 확인 가능하도록 함으로써, 사전에 모터 펌프의 고장을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can prevent the failure of the motor pump in advance by making it possible to check the operating state and failure of the submersible motor pump or the ground motor pump without installing a sensor inside the submersible motor pump or the ground motor pump. there is an effect

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템의 구성도이다.
도 2는 검침단말의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a system for remote meter reading and management of groundwater usage according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a meter reading terminal.
3 is a block diagram of a system for remote meter reading and management of groundwater usage according to another embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram of a system for remote meter reading and management of groundwater usage according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.In order to fully understand the configuration and effect of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and may be embodied in various forms and various modifications may be made. However, the description of the present embodiment is provided so that the disclosure of the present invention is complete, and to fully inform those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains the scope of the invention. In the accompanying drawings, components are enlarged in size than actual for convenience of description, and ratios of each component may be exaggerated or reduced.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.Terms such as 'first' and 'second' may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the above terms. The above term may be used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a 'first component' may be termed a 'second component', and similarly, a 'second component' may also be termed a 'first component'. can Also, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Unless otherwise defined, terms used in the embodiments of the present invention may be interpreted as meanings commonly known to those of ordinary skill in the art.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a system for remote meter reading and management of groundwater usage according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a system for remote meter reading and management of groundwater usage according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템은, 관정(2)의 하부측에 설치되는 수중 모터 펌프(10)와, 수중 모터 펌프(10)에 의해 취수관(3)을 통해 취수되는 지하수의 유량을 검출하는 유량계(20)와, 전력선(61)을 통해 상기 수중 모터 펌프(10)에 전력을 공급하는 배전반(60)과, 상기 전력선(61)의 전력 공급상태를 검출하는 전력검출부(50)와, 상기 유량계(20)의 유량을 검출함과 아울러 상기 전력검출부(50)의 전력을 확인하여, 무단 취수 여부를 확인하고, 통신망을 통해 유량 및 무단 취수 여부를 송신하는 검침단말(30)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1 , the groundwater usage remote meter reading and management system of the present invention includes a submersible motor pump 10 installed on the lower side of a well 2 and a water intake pipe 3 by the submersible motor pump 10 . A flow meter 20 for detecting the flow rate of groundwater taken in, a switchboard 60 for supplying power to the submersible motor pump 10 through a power line 61, and a power supply state of the power line 61 A power detection unit 50 and a meter reading that detects the flow rate of the flow meter 20 and checks the power of the power detection unit 50 to check whether water intake is unauthorized, and transmits the flow rate and whether water intake is unauthorized through a communication network It is configured to include a terminal (30).

미설명 부호 40은 메인 밸브이다.Unexplained reference numeral 40 denotes a main valve.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템의 구성과 작용에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the groundwater usage remote meter reading and management system according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail.

먼저, 유량계(20)와 검침단말(30) 및 메인 밸브(40)는 상부 보호실(1)에 위치하며, 관정(2)이 소정의 깊이로 형성되어 있다. 관정(2)의 하부측에는 수중 모터 펌프(10)가 위치하여 지하수를 취수한다. First, the flowmeter 20, the meter reading terminal 30, and the main valve 40 are located in the upper protection chamber 1, and the well 2 is formed to a predetermined depth. The submersible motor pump 10 is located on the lower side of the well 2 to take in groundwater.

수중 모터 펌프(10)는 통상의 전기 모터에 의해 구동되어 취수관(3)을 통해 지하수를 펌핑한다.The submersible motor pump 10 is driven by a conventional electric motor to pump groundwater through the water intake pipe 3 .

취수관(3)에는 취수된 지하수의 양을 검출하는 유량계(20)가 설치되어 있으며, 유량계(20)에 의해 검출된 유량에 따라 지하수 사용 요금을 지불하게 된다.The water intake pipe 3 is provided with a flow meter 20 that detects the amount of groundwater withdrawn, and a groundwater usage fee is paid according to the flow rate detected by the flow meter 20 .

도 2는 상기 검침단말(30)의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of the meter reading terminal 30 .

검침단말(30)은, 상기 전력검출부(50)의 검출 결과를 입력받는 전력검출 입력부(32)와, 유량계(20)의 유량 정보 및 동작 상태를 검출하는 유량계 동작 검출부(33)와, 취수관(3)의 진동을 검출하는 진동 감지부(34)와, 상기 전력검출 입력부(32)를 통해 상기 수중 모터 펌프(10)의 전원 공급상태, 상기 진동 감지부(34)를 통해 수중 모터 펌프(10)의 동작 상태를 확인함과 아울러 유량계 동작 검출부(33)의 검출상태에 따라 수중 모터 펌프(10)의 이상 여부 및 부정 취수 여부를 판단하는 제어부(31)와, 상기 제어부(31)의 판단결과 및 현재 유량 정보를 송신하는 통신부(35)와, 제어부(31)의 판단결과 및 현재 유량 정보를 저장하는 메모리(36)를 포함하여 구성될 수 있다.The meter reading terminal 30 includes a power detection input unit 32 that receives the detection result of the power detection unit 50 , a flow meter operation detection unit 33 that detects flow information and an operation state of the flow meter 20 , and a water intake pipe (3) a vibration sensing unit 34 for detecting the vibration, the power supply state of the submersible motor pump 10 through the power detection input unit 32, and the submersible motor pump through the vibration sensing unit 34 ( 10), the control unit 31 that determines whether the submersible motor pump 10 is abnormal and whether the water intake is illegal according to the detection state of the flow meter operation detection unit 33, and the determination of the control unit 31 It may be configured to include a communication unit 35 for transmitting the result and current flow rate information, and a memory 36 for storing the determination result and current flow rate information of the control unit 31 .

검침단말(30)의 구성과 작용에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The configuration and operation of the meter reading terminal 30 will be described in more detail as follows.

제어부(31)는 마이크로 프로세서 등의 하드웨어로서, 주어진 프로그램에 따라 연산을 수행하는 것으로 한다.The control unit 31 is hardware such as a microprocessor, and it is assumed that an operation is performed according to a given program.

전력검출 입력부(32)는 실질적으로 제어부(31)의 입력단에 연결된 단자일 수 있으며, 전력검출부(50)의 출력전압을 제어부(31)로 단순히 입력하는 역할을 할 수 있다.The power detection input unit 32 may be a terminal substantially connected to the input terminal of the control unit 31 , and may serve to simply input the output voltage of the power detection unit 50 to the control unit 31 .

또한, 전력검출 입력부(32)는 증폭부 및 아날로그 디지털 변환부를 포함하는 회로 구성일 수 있으며, 전력검출부(50)의 출력 전류 또는 전압을 증폭하고, 디지털 신호로 변환하여 제어부(31)에 입력할 수 있다.In addition, the power detection input unit 32 may have a circuit configuration including an amplification unit and an analog-to-digital conversion unit, amplify the output current or voltage of the power detection unit 50 , convert it into a digital signal, and input it to the control unit 31 . can

상기 전력검출부(50)는 배전반(60)에서 상기 수중 모터 펌프(10)에 전력을 공급하기 위한 전력선(61)에 전류가 흐르는 것을 감지할 수 있는 수단이면 그 수단에 무관하게 적용될 수 있다.The power detection unit 50 may be applied irrespective of the means as long as it is a means capable of detecting that a current flows in the power line 61 for supplying power to the submersible motor pump 10 in the switchboard 60 .

전력검출부(50)에 전류가 흐르면 유도 전류를 발생시키는 코일 수 있으며, 전력검출부(50)에 전력이 공급되는 상태와 전력이 공급되지 않는 상태를 확인할 수 있다.When a current flows through the power detection unit 50 , a coil may generate an induced current, and a state in which power is supplied to the power detection unit 50 and a state in which power is not supplied may be checked.

유량계 동작 검출부(33)는 유량계(20)의 동작 상태 및 총유량 정보를 검출할 수 있다. 유량계(20)는 바람직하게 디지털 유량계일 수 있으며, 제어부(31)의 요청에 따라 현재 유량 정보를 출력한다.The flowmeter operation detection unit 33 may detect an operation state of the flowmeter 20 and total flow rate information. The flow meter 20 may preferably be a digital flow meter, and outputs current flow information according to the request of the control unit 31 .

즉, 유량계 동작 검출부(33)는 유량계(20)와 제어부(31) 사이에 통신이 가능하도록 하는 인터페이스 구성일 수 있다.That is, the flow meter operation detection unit 33 may be an interface configuration that enables communication between the flow meter 20 and the control unit 31 .

진동 감지부(34)는 피에조 디스크(piezo disc) 진동 센서이거나 3축 센서일 수 있다.The vibration sensor 34 may be a piezo disc vibration sensor or a three-axis sensor.

진동 감지부(34)는 검침단말(30)이 결합된 취수관(3)의 진동을 검출한다. 취수관(3)의 진동은 수중 모터 펌프(10)의 동작시 발생하는 진동이 취수관(3)으로 전달되어 발생하게 되며, 지하수가 취수관(3)을 지날 때에도 발생하게 된다.The vibration detection unit 34 detects the vibration of the water intake pipe 3 to which the meter reading terminal 30 is coupled. The vibration of the water intake pipe 3 is generated when the vibration generated during the operation of the submersible motor pump 10 is transmitted to the water intake pipe 3 , and also occurs when groundwater passes through the water intake pipe 3 .

즉, 진동 감지부(34)를 통해 수중 모터 펌프(10)의 실제 동작 여부를 확인할 수 있다.That is, it is possible to check whether the submersible motor pump 10 is actually operating through the vibration sensing unit 34 .

다양한 실험에 의하여 취수관(3)의 진동을 자연상태의 진동인지 또는 실제 수중 모터 펌프(10)의 동작에 의해 발생된 진동인지를 구분할 수 있는 진동 모델을 구축하고, 제어부(31)는 진동 감지부(34)에서 감지된 진동이 진동 모델에 해당하는지 비교하여, 수중 모터 펌프(10)의 동작 여부를 확인할 수 있다.A vibration model that can distinguish whether the vibration of the water intake pipe 3 is a vibration in a natural state or a vibration generated by the actual operation of the submersible motor pump 10 is constructed by various experiments, and the control unit 31 detects the vibration By comparing whether the vibration sensed by the unit 34 corresponds to the vibration model, it is possible to determine whether the submersible motor pump 10 operates.

따라서, 본 발명은 수중 모터 펌프(10) 자체에 센서를 부가하지 않더라도 수중 모터 펌프(10)에 전력이 공급되는지의 여부 및 실제 수중 모터 펌프(10)가 동작하는지의 여부를 확인함으로써, 수중 모터 펌프(10)에 전력이 공급되지만 동작하지 않는 상태인 고장 상태를 검출할 수 있게 된다.Therefore, the present invention by checking whether the power is supplied to the submersible motor pump 10 and whether the actual submersible motor pump 10 operates even without adding a sensor to the submersible motor pump 10 itself, the submersible motor It is possible to detect a fault condition in which power is supplied to the pump 10 but does not operate.

또한, 제어부(31)는 상기 진동 감지부(34)의 진동 검출 상태와 유량계 동작 검출부(33)의 검출 결과를 이용하여 유량계(20)를 우회하는 취수구의 사용 여부를 검출할 수 있다.In addition, the controller 31 may detect whether a water intake bypassing the flowmeter 20 is used using the vibration detection state of the vibration detection unit 34 and the detection result of the flowmeter operation detection unit 33 .

즉, 정상적인 설치상태에서 취수관(3)을 통해 취수된 지하수는 취출구(4)로 공급되어야 하지만, 사용 요금을 줄일 목적으로 유량계(20)를 우회하는 다른 취출구를 설치한 경우에는 진동 감지부(34)에서 검출된 진동이 수중 모터 펌프(10)의 동작에 의한 진동이지만 유량계(20)에서는 유량이 검출되지 않게 된다.That is, in the normal installation state, groundwater taken in through the water intake pipe 3 should be supplied to the outlet 4, but if another outlet that bypasses the flow meter 20 is installed for the purpose of reducing the usage fee, the vibration detection unit ( Although the vibration detected in 34) is vibration caused by the operation of the submersible motor pump 10 , the flow rate is not detected in the flow meter 20 .

따라서 제어부(31)는 진동 감지부(34)와 유량계(20)의 상태를 검출하는 유량계 동작 검출부(33)의 검출신호에 따라 위법한 취수 여부를 확인할 수 있게 된다.Accordingly, the control unit 31 can check whether the water intake is illegal according to the detection signal of the vibration sensor 34 and the flow meter operation detection unit 33 that detects the state of the flow meter 20 .

다른 예로서, 지하수 수위가 감소하여 수중 모터 펌프(10)가 수면위로 노출된 상태에서는 지하수의 취수가 불가능하며, 이때 수중 모터 펌프(10)를 계속 동작시키면 수중 모터 펌프(10)에 고장이 발생하게 된다.As another example, in a state in which the submersible motor pump 10 is exposed above the water level due to a decrease in the groundwater level, it is impossible to take in the ground water. will do

따라서 본 발명은 무단 취수 여부의 확인 뿐만 아니라 수중 모터 펌프(10)에 전력이 공급되고, 상기 진동 감지부(24)를 통해 수중 모터 펌프(10)의 진동을 감지하여 수중 모터 펌프(10)가 정상 동작을 하는 상태일 때, 유량계(20)를 통해 검출되는 유량이 없는 경우에는, 수중 모터 펌프(10)가 지하수의 수면위로 노출된 상태인지 확인할 수 있도록 할 수 있다.Therefore, according to the present invention, power is supplied to the submersible motor pump 10 as well as checking whether water intake is unauthorized, and the submersible motor pump 10 detects the vibration of the submersible motor pump 10 through the vibration sensing unit 24. When there is no flow rate detected through the flow meter 20 in a normal operation state, it can be confirmed whether the submersible motor pump 10 is exposed above the surface of the groundwater.

즉, 본 발명은 수중 모터 펌프(10)의 고장 상황을 미리 예측할 수 있다.That is, the present invention can predict the failure situation of the submersible motor pump 10 in advance.

이와 같이 검출된 정보는 통신부(35)를 통해 외부로 송신될 수 있다.The information detected in this way may be transmitted to the outside through the communication unit 35 .

즉, 본 발명은 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템들과 통신하여 정보를 수집 저장 및 관리하는 지하수 관리 서버를 더 포함할 수 있다.That is, the present invention may further include a groundwater management server that collects, stores, and manages information by communicating with the groundwater usage remote meter reading and management systems.

통신부(35)는 5G 등 광대역 통신망을 사용하거나, 로라(LoRa) 등 사설 통신망을 사용할 수 있다. The communication unit 35 may use a broadband communication network such as 5G or a private communication network such as LoRa.

또한, 사용자의 스마트폰 등에 어플리케이션을 설치하고, 스마트폰의 어플리케이션과 상기 통신부(35)간의 통신을 통해 수중 모터 펌프(10)의 고장 여부와 지하수 이용량 정보를 확인할 수 있다.In addition, by installing the application on the user's smartphone, etc., it is possible to check whether the submersible motor pump 10 is malfunctioning and groundwater usage information through communication between the application of the smartphone and the communication unit 35 .

이를 위해서 통신부(35)는 근거리 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.To this end, the communication unit 35 may further include a short-range communication module.

메모리(36)에는 총 사용유량 정보 및 수중 모터 펌프(10)의 고장 정보, 수중 모터 펌프(10) 동작시 유량계(20)의 동작 여부에 대한 정보가 저장될 수 있다.The memory 36 may store information on the total flow rate used, fault information of the submersible motor pump 10 , and information on whether the flow meter 20 operates when the submersible motor pump 10 is operated.

도면에는 도시하지 않았으나, 검침단말(30)은 디스플레이를 포함할 수 있으며, 검침자 또는 사용자가 디스플레이를 이용하여 메모리(36)에 저장된 정보를 확인할 수 있도록 할 수 있다.Although not shown in the drawings, the meter reading terminal 30 may include a display, and a meter reader or a user may check information stored in the memory 36 using the display.

이처럼 본 발명은 수중에 설치되는 수중 모터 펌프(10)에 공급되는 전력을 상부 보호실(1)에서 검출할 수 있으며, 따라서 전력검출부(50) 자체의 유지 보수가 용이할 뿐만 아니라 수중 모터 펌프(10)의 구성을 단순화하고 비용을 절감할 수 있게 된다.As such, in the present invention, the power supplied to the submersible motor pump 10 installed in water can be detected in the upper protection chamber 1 , and thus the power detection unit 50 itself is easy to maintain as well as the submersible motor pump 10 ) to simplify the configuration and reduce costs.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템의 구성도이다.3 is a block diagram of a system for remote meter reading and management of groundwater usage according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명은 수중 모터 펌프를 사용하지 않고, 상부 보호실(1)에 설치되는 외부 모터 펌프(70)를 사용하여 지하수를 취수할 수 있다.Referring to FIG. 3 , in the present invention, groundwater can be taken in by using an external motor pump 70 installed in the upper protection chamber 1 without using an underwater motor pump.

구체적으로, 본 발명은 상부 보호실(1) 내에 설치되어 관정(2) 내의 지하수를 펌핑하는 외부 모터 펌프(70)와, 외부 모터 펌프(70)에 의해 취수관(3)을 통해 취수되는 지하수의 유량을 검출하는 유량계(20)와, 전력선(61)을 통해 상기 외부 모터 펌프(70)에 전력을 공급하는 배전반(60)과, 상기 전력선(61)의 전력 공급상태를 검출하는 전력검출부(50)와, 상기 유량계(20)의 유량을 검출함과 아울러 상기 전력검출부(50)의 전력을 확인하여, 무단 취수 여부를 확인하고, 통신망을 통해 유량 및 무단 취수 여부를 송신하는 검침단말(30)을 포함할 수 있다.Specifically, the present invention provides an external motor pump 70 installed in the upper protection room 1 to pump groundwater in the well 2, and groundwater taken in through the intake pipe 3 by the external motor pump 70. A flow meter 20 for detecting a flow rate, a switchboard 60 for supplying power to the external motor pump 70 through a power line 61, and a power detecting unit 50 for detecting a power supply state of the power line 61 ) and the meter reading terminal 30 that detects the flow rate of the flow meter 20 and checks the power of the power detecting unit 50 to check whether water intake is unauthorized, and transmits the flow rate and whether water intake is unauthorized through a communication network. may include

이때 검침단말(30)의 구성은 앞서 도 2를 참조하여 설명한 구성과 동일한 것으로 한다.In this case, the configuration of the meter reading terminal 30 is the same as the configuration described above with reference to FIG. 2 .

즉, 본 발명은 수중이 아닌 상부 보호실(1) 내에 설치되는 외부 모터 펌프(70)에 전력이 공급됨을 전력검출부(50)를 통해 검출하고, 제어부(31)의 판단결과 전력이 공급되는 상태에서 검침단말(30)의 진동 감지부(34)에서 진동이 감지되지 않으면, 외부 모터 펌프(70)에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.That is, the present invention detects through the power detection unit 50 that power is supplied to the external motor pump 70 installed in the upper protection chamber 1 rather than underwater, and as a result of the determination of the control unit 31, in a state in which power is supplied. If no vibration is detected in the vibration sensing unit 34 of the meter reading terminal 30 , it may be determined that a failure has occurred in the external motor pump 70 .

아울러 진동 감지부(34)에서 외부 모터 펌프(70)의 동작에 의한 진동이 감지되는 상태에서, 유량계(20)에서 감지되는 유량이 없는 경우에는 별도의 취출구가 설치된 것으로 판단할 수 있다.In addition, when there is no flow rate detected by the flow meter 20 in a state in which vibration by the operation of the external motor pump 70 is sensed by the vibration sensor 34 , it may be determined that a separate outlet is installed.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a system for remote meter reading and management of groundwater usage according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명은 상기 검침단말(30)의 통신부(35)로부터 정보데이터를 수신하여 표시하는 사용자 단말(80)과, 과금 서버(90)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the present invention may further include a user terminal 80 for receiving and displaying information data from the communication unit 35 of the meter reading terminal 30 , and a billing server 90 .

사용자 단말(80)은 스마트폰, 태블릿, PC, 노트북등 검침단말(30)과 통신할 수 있는 통신모듈과, 데이터를 저장하는 저장모듈, 정보를 표시하는 디스플레이 및 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하는 장치일 수 있다.The user terminal 80 includes a communication module capable of communicating with the meter reading terminal 30 such as a smart phone, tablet, PC, or laptop computer, a storage module for storing data, a display for displaying information, and a processor for processing data It may be a device.

특히 검침단말(30)과 통신하여 취수 정보, 수중 모터 펌프(10) 또는 외부 모터 펌프(70)의 이상 여부를 실시간 확인할 수 있는 전용 어플리케이션이 설치된 것으로 한다.In particular, it is assumed that a dedicated application that communicates with the meter reading terminal 30 and can check whether water intake information, the submersible motor pump 10 or the external motor pump 70 is abnormal in real time is installed.

전용 어플리케이션은 과금 정보를 실시간 확인할 수 있는 메뉴를 포함할 수 있으며, 과금 정보의 실시간 조회는 상기 과금 서버(90)와 통신하여 확인할 수 있다.The dedicated application may include a menu for checking billing information in real time, and real-time inquiry of billing information may be confirmed by communicating with the billing server 90 .

과금 서버(90)는 사용자 단말(80)들이 접속되어 과금 정보나 지하수 취수 정보 등을 확인할 수 있는 플랫폼을 제공한다.The billing server 90 provides a platform to which the user terminals 80 are connected to check billing information, groundwater withdrawal information, and the like.

과금 서버(90)는 모바일 서버, 웹서버 등 알려진 플랫폼을 제공함과 아울러 상기 검침단말(30)과 직접 통신 또는 사용자 단말(80)과의 통신을 통해 지하수 이용량을 검침함과 아울러 전원이 수중 모터 펌프(10) 또는 외부 모터 펌프(70)에 공급되며, 수중 모터 펌프(10) 또는 외부 모터 펌프(70)가 동작하지만 유량계(20)에서 사용량이 카운트 되지 않는 경우를 검출할 수 있다.The billing server 90 provides a known platform such as a mobile server, a web server, and the like, and reads the amount of groundwater usage through direct communication with the meter reading terminal 30 or communication with the user terminal 80 and power is supplied to the underwater motor It is supplied to the pump 10 or the external motor pump 70, and it can be detected that the submersible motor pump 10 or the external motor pump 70 operates, but the usage amount is not counted by the flow meter 20.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent ranges of embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

10:수중 모터 펌프 20:유량계
30:검침단말 40:메인밸브
50:전력검출부 60:배전반
70:외부 모터 펌프 80:사용자 단말
90:과금 서버10: submersible motor pump 20: flow meter
30: meter reading terminal 40: main valve
50: power detection unit 60: switchboard
70: external motor pump 80: user terminal
90: billing server

Claims (6)

취수관을 통해 지하수를 취출하는 모터 펌프;
상기 모터 펌프에 전력을 공급하는 전력선;
상기 취수관을 통해 공급되는 지하수 유량을 검출하는 유량계;
상기 전력선을 통해 전력의 공급 여부를 검출하는 전력검출부; 및
상기 전력검출부를 통해 전력의 공급 여부를 확인하고, 상기 취수관의 진동 여부를 확인하여 상기 모터 펌프의 이상 여부를 확인하는 검침단말을 포함하되,
상기 검침단말은,
상기 전력검출부의 검출 결과를 입력받는 전력검출 입력부;
상기 유량계의 유량 정보 및 동작 상태를 검출하는 유량계 동작 검출부;
상기 취수관의 진동을 검출하는 진동 감지부; 및
상기 전력검출 입력부를 통해 상기 모터 펌프의 전원 공급상태와, 상기 진동 감지부를 통해 모터 펌프의 동작 상태를 확인함과 아울러 유량계 동작 검출부의 검출상태에 따라 수중 모터 펌프의 이상 여부 및 부정 취수 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템.a motor pump for taking out groundwater through an intake pipe;
a power line for supplying power to the motor pump;
a flow meter for detecting a flow rate of groundwater supplied through the water intake pipe;
a power detection unit for detecting whether power is supplied through the power line; and
and a meter reading terminal for checking whether power is supplied through the power detection unit and checking whether the water intake pipe vibrates to determine whether the motor pump is abnormal,
The meter reading terminal,
a power detection input unit receiving the detection result of the power detection unit;
a flow meter operation detection unit for detecting flow information and an operation state of the flow meter;
a vibration sensing unit for detecting vibration of the water intake pipe; and
Check the power supply state of the motor pump through the power detection input unit and the operation state of the motor pump through the vibration sensing unit, and determine whether the submersible motor pump is abnormal or illegal water intake according to the detection state of the flow meter operation detection unit A remote meter reading and management system for groundwater usage including a control unit. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 검침단말은,
상기 제어부의 판단결과 및 상기 유량계의 현재 유량 정보를 송신하는 통신부를 더 포함하는 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템.According to claim 1,
The meter reading terminal,
The groundwater usage remote meter reading and management system further comprising a communication unit for transmitting the determination result of the control unit and the current flow rate information of the flow meter. 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 모터 펌프는,
수중 모터 펌프 또는 외부 모터 펌프인 것을 특징으로 하는 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템.4. The method of claim 1 or 3,
The motor pump is
Groundwater usage remote meter reading and management system, characterized in that it is an underwater motor pump or an external motor pump. 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 전력검출부는,
상기 전력선에 전류가 흐를 때, 유도전류가 유도되는 것을 특징으로 하는 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템.4. The method of claim 1 or 3,
The power detection unit,
When an electric current flows in the power line, an induced current is induced. 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 모터 펌프의 동작시 발생하는 진동을 모델링한 결과와 현재 상기 진동 감지부에서 검출된 진동을 비교하여, 모터 펌프의 동작 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 지하수 이용량 원격 검침 및 관리 시스템.4. The method of claim 1 or 3,
The control unit is
A remote meter reading and management system for groundwater usage, characterized in that it is determined whether the motor pump operates by comparing a result of modeling the vibration generated during the operation of the motor pump and the vibration currently detected by the vibration sensing unit.
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JP2015162108A (en) * 2014-02-27 2015-09-07 横河電機株式会社 Measurement system, measurement management device, measurement instrument, and measurement method
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