KR102500818B1 - Smart type remote monitoring system based on self-diagnosis and self-recovery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 계측데이터를 진단부에서 이상유무를 판정하여 자가진단 및 자가복구를 수행하도록 한 구성을 통해 현장상황을 보다 직접적으로 정확하게 반영할 수 있는 자가진단 및 자가복구 기반의 스마트 원방감시 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a self-diagnosis and self-recovery-based smart remote monitoring system that can more directly and accurately reflect the field situation through a configuration in which measurement data is judged for abnormalities in the diagnostic unit and self-diagnosis and self-recovery are performed. will be.
일반적으로, 스마트 원방감시 및 관리는 현장에서 계측장비를 통해 측정된 데이터의 수집, 전송, 저장 및 분석을 기반으로 수행되며, ICT 기술과 빅데이터 분석, 인공지능 기술이 적용하여 대상시설의 상태 모니터링, 상태진단, 최적 운영방안 수립 제공 등을 위한 기술이 개발되고 있다.In general, smart remote monitoring and management is performed based on the collection, transmission, storage, and analysis of data measured through measuring equipment in the field, and ICT technology, big data analysis, and artificial intelligence technology are applied to monitor the condition of the target facility. , state diagnosis, establishment and provision of optimal operation plans, etc. are being developed.
이러한 스마트 원방감시 및 관리를 위해서는 데이터의 안정적 수집을 통한 유효 데이터의 획득이 가장 먼저 확보되어야 하며, 수집되는 데이터는 유량, 수질 등 수집대상의 모니터링 및 분석 이외에 이상유무의 판별을 통하여 계측장비, 전송장비 등의 정상작동 판단에도 활용될 수 있다.For such smart remote monitoring and management, the acquisition of effective data through stable collection of data must be secured first, and the collected data is collected through monitoring and analysis of objects such as flow rate and water quality, as well as measuring equipment and transmission It can also be used to determine the normal operation of equipment.
예컨대, 현장의 운영현실과 관련하여, 모니터링 시설의 유량, 수압, 수위, 수질 등의 실시간 데이터는 1분 또는 5분 간격 등으로 수집되고, 10분 간격 또는 1시간 간격 등의 데이터로 변환되어 모니터링 및 운영상태 분석에 활용되고 있다.For example, in relation to the operating reality of the field, real-time data such as flow rate, water pressure, water level, and water quality of the monitoring facility are collected at 1-minute or 5-minute intervals, etc., converted into data at 10-minute intervals or 1-hour intervals, and monitored. and operational status analysis.
이에, 원방감시제어 시스템(SCADA, supervisory control and data acquisition system)이 적용되고 있는데, 이는 원방에 설치된 현장 계측기 및 센서로부터 데이터를 원격소장치(RTU, Remote Terminal Unit)가 수집한 후, 유무선 통신망을 통해 중앙감시실에 설치된 감시제어용 컴퓨터에 전송하여 현장의 상황을 온라인으로 감시제어하는 시스템으로서, 특히, 상하수도의 원방감시 제어반은 복수의 상수도 시설 및/또는 하수도 시설에 설치된 센서들로부터 전송되는 데이터를 수집한다.In this regard, a supervisory control and data acquisition system (SCADA) is being applied, in which a remote terminal unit (RTU) collects data from on-site instruments and sensors installed in a remote area, and then establishes a wired/wireless communication network. It is a system that monitors and controls the on-site situation online by transmitting it to the monitoring and control computer installed in the central monitoring room through collect
그러나, 시설운영 관련 가이드 라인과 현장의 운영상황을 보면 결측값, 오측값 등이 데이터 수집의 문제점이 되고 있고, 수집된 자료 중 유효데이터 획득율은 70% 이상 확보되어야 정상적인 모니터링과 운영상태 분석이 가능하며, 장비와 감시시스템도 최소한 상기 획득율을 확보할 수 있어야 하는 실정이다.However, looking at the guidelines related to facility operation and the field operation situation, missing values and false values have become a problem in data collection. It is possible, and the situation is that the equipment and monitoring system should be able to secure the acquisition rate at least.
또한, 상술한 RTU와 PLC(Programmable Logic Controller) 등 종래의 원방감시 컨트롤러는 DO(Digital Output)신호를 통해 릴레이를 제어할 수 있는데, 이러한 원방감시용 컨트롤러는 기본적으로 4개 또는 8개의 DO 포트를 가지고 있으나, 한 개의 DO 신호는 릴레이 한 개만 컨트롤 가능함에 따라 4, 8개 이상의 DO 포트를 증가시키기 위해서는 출력카드를 추가하여 DO 포트를 증설하여야 하며, 출력카드 증설시에는 추가적인 비용이 발생할 수 밖에 없다는 단점이 있다.In addition, conventional remote monitoring controllers such as the above-mentioned RTU and PLC (Programmable Logic Controller) can control relays through DO (Digital Output) signals, and these remote monitoring controllers basically have 4 or 8 DO ports. However, as one DO signal can control only one relay, in order to increase the number of DO ports to 4 or 8 or more, additional DO ports must be added by adding output cards. There are downsides.
따라서, 본 발명은 계측데이터를 진단부에서 이상유무를 판정하여 자가진단 및 자가복구를 수행하도록 한 구성을 통해 현장상황을 보다 직접적으로 정확하게 반영할 수 있는 자가진단 및 자가복구 기반의 스마트 원방감시 시스템을 제공하는데 목적이 있다.Therefore, the present invention is a self-diagnosis and self-recovery-based smart remote monitoring system that can more directly and accurately reflect the field situation through a configuration in which the measurement data is determined by the diagnosis unit to perform self-diagnosis and self-recovery. It aims to provide
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved in the present invention is not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will become clear to those skilled in the art from the description below. You will be able to understand.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단인 본 발명의 일 실시예에 따른 자가진단 및 자가복구 기반의 스마트 원방감시 시스템은, 현장 관리를 위한 원방감시 시스템에 있어서, 압력계, 유량계, 수위계, 기타장치를 포함하여 상기 현장에 설치되는 계측유닛; 상기 계측유닛으로부터 수신되는 복수의 계측데이터를 수집하여 미리 설정된 진단용 정보와 매칭시키면서 상기 계측유닛의 이상유무를 진단하고, 이상이라고 진단된 상기 계측유닛에 대해 복구제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부와 연결되고, 상기 제어부에서 출력되는 복구제어신호에 따라 이상이라고 판단된 상기 계측유닛의 전원을 온/오프하는 전력제어부를 포함할 수 있다.A smart remote monitoring system based on self-diagnosis and self-recovery according to an embodiment of the present invention, which is a technical means for achieving the above object, is a remote monitoring system for field management, such as a pressure gauge, a flowmeter, a water level gauge, and other devices. A measurement unit installed on the site, including; a controller that collects a plurality of measurement data received from the measurement unit, matches them with preset diagnostic information, diagnoses whether or not there is an abnormality in the measurement unit, and outputs a recovery control signal to the measurement unit diagnosed as abnormal; and a power control unit connected to the control unit and turning on/off power to the measurement unit determined to be abnormal according to a recovery control signal output from the control unit.
또한, 상기 전력제어부는, 멀티플렉서 IC를 이용하여 상기 계측유닛에 대한 복수의 릴레이를 제어가능하게 구비되는 릴레이 제어 PCB를 더 포함할 수 있다.In addition, the power control unit may further include a relay control PCB provided to control a plurality of relays for the measurement unit using a multiplexer IC.
또한, 상기 진단용 정보는, 상기 계측데이터와 비교 분석하여 상기 계측유닛의 정상 또는 이상을 판단하기 위해 적어도 4가지의 케이스로 구분되는 이상감지 기준 조건에 대한 정보일 수 있다.In addition, the diagnostic information may be information on abnormality detection reference conditions classified into at least four cases in order to compare and analyze the measurement data to determine whether the measurement unit is normal or abnormal.
또한, 상기 진단용 정보의 4가지 케이스는, 임의의 계측값의 결측값이 미리 설정된 시간당 횟수를 초과하여 발생하는 경우의 제1 케이스; 임의의 계측값이 상기 계측유닛의 미리 설정된 검출한계범위를 벗어나는 값으로 미리 설정된 시간당 횟수를 초과하여 발생하는 경우의 제2 케이스; 임의의 계측값이 기설정된 상하위 값을 벗어나는 값으로 미리 설정된 시간당 횟수를 초과하여 발생하는 경우의 제3 케이스; 및 임의의 계측값의 증감반복이 직전 데이터 대비 20% 이상의 변동률으로 미리 설정된 시간당 횟수를 초과하여 발생하는 경우의 제4 케이스를 포함할 수 있고, 상기 제어부는, 상기 제1,2,3,4 케이스의 각각의 경우에 만족하면, 해당 계측값이 수신된 계측유닛을 이상이라고 진단할 수 있다.In addition, the four cases of the diagnostic information include a first case in which a missing value of a measurement value exceeds a preset number of times per hour; a second case in which a certain measurement value occurs in excess of a preset number of times per hour with a value outside the preset detection limit range of the measurement unit; a third case in which any measured value occurs in excess of a preset number of times per hour with a value outside of preset upper and lower values; and a fourth case in which the repetition of an increase or decrease of a certain measured value occurs in excess of a preset number of times per hour at a rate of change of 20% or more compared to the previous data, wherein the control unit may include the first, second, third, and fourth cases. If each of the cases is satisfied, the measurement unit from which the measurement value is received can be diagnosed as abnormal.
또한, 상기 제1,2 케이스의 시간당 횟수는, 상기 계측데이터의 수집간격이 1분인 경우, 1시간동안 10회일 수 있고, 상기 계측데이터의 수집간격이 5분인 경우, 1시간동안 3회일 수 있다.In addition, the number of times per hour in the first and second cases may be 10 times for 1 hour when the measurement data collection interval is 1 minute, and 3 times for 1 hour when the measurement data collection interval is 5 minutes. .
또한, 상기 제3 케이스의 상하위 값은, 상기 제2 케이스의 검출한계범위 이내의 값이고, 4분위법을 포함한 통계방법을 이용한 기존 데이터 분석을 통해 관리자가 정상범위로 설정한 값일 수 있다.In addition, the upper and lower values of the third case may be values within the detection limit range of the second case, and may be values set by the administrator as normal ranges through existing data analysis using statistical methods including quaternary methods.
또한, 상기 제4 케이스의 시간당 횟수는, 상기 계측데이터의 수집간격이 1분인 경우, 1시간동안 5회일 수 있고, 상기 계측데이터의 수집간격이 5분인 경우, 1시간동안 2회일 수 있다.In addition, the number of times per hour in the fourth case may be 5 times for 1 hour when the measurement data collection interval is 1 minute, and 2 times for 1 hour when the measurement data collection interval is 5 minutes.
또한, 상기 계측유닛의 기타장치는, 온도센서, 음향센서, 진동센서, 탁도센서, 악취센서, 유속센서로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, the other devices of the measurement unit may include at least one selected from the group consisting of a temperature sensor, an acoustic sensor, a vibration sensor, a turbidity sensor, an odor sensor, and a flow sensor.
본 발명에 따른 자가진단 및 자가복구 기반의 스마트 원방감시 시스템은 계측데이터를 진단부에서 이상유무를 판정하여 자가진단 및 자가복구를 수행하도록 한 구성을 통해 현장상황을 보다 직접적으로 정확하게 반영할 수 있는 효과가 있다.The smart remote monitoring system based on self-diagnosis and self-recovery according to the present invention can more directly and accurately reflect the field situation through a configuration in which the diagnosis unit determines the presence or absence of abnormalities in the measurement data and performs self-diagnosis and self-repair It works.
또한, 본 발명에 의하면, 제어부의 자가진단이 4가지의 케이스에 준하여 이루어지면서 상황에 따라 자유롭게 변경하여 자가복구를 실시할 수 있도록 한 구성을 통해 모니터링과 데이터 기반의 운영분석에 필수적인 최소한의 유효데이터 획득을 용이하게 달성할 수 있고, 이에 따라, 원방감시 시스템의 유지보수를 보다 효율적으로 수행할 수 있는 동시에, 그 필요성을 보다 정확하게 진단할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, the self-diagnosis of the control unit is performed according to four cases, and the minimum valid data necessary for monitoring and data-based operation analysis is configured to freely change and perform self-recovery according to the situation. Acquisition can be easily achieved, and thus, maintenance of the remote monitoring system can be performed more efficiently, and at the same time, the necessity can be more accurately diagnosed.
더불어, 본 발명에 의하면, 전력제어부에 멀티플렉서 IC를 이용한 릴레이 제어 PCB가 구비되도록 한 구성을 통해 제어부의 제한된 출력신호로도 복수의 릴레이에 대한 컨트롤이 가능해질 수 있다.In addition, according to the present invention, through a configuration in which the power control unit is provided with a relay control PCB using a multiplexer IC, control of a plurality of relays can be possible even with a limited output signal of the control unit.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자가진단 및 자가복구 기반의 스마트 원방감시 시스템의 전자적인 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 상기 원방감시 시스템에서 제어부의 제어방법을 나타낸 흐름도.
도 3은 제4 케이스와 관련하여, 상수사용량 및 하수발생량에 따른 유량의 일간 변동추세를 나타낸 그래프.
도 4는 상기 제4 케이스와 관련하여, 계측데이터의 수집간격이 5분인 경우의 증감반복 현상을 나타낸 그래프.1 is a block diagram schematically showing the electronic configuration of a smart remote monitoring system based on self-diagnosis and self-recovery according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing a control method of the control unit in the remote monitoring system.
3 is a graph showing daily fluctuation trends of flow rates according to the amount of water used and the amount of sewage generated in relation to the fourth case;
4 is a graph showing an increase/decrease repetition phenomenon when the collection interval of measurement data is 5 minutes in relation to the fourth case.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, since the description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiment can be changed in various ways and can have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of terms described in the present invention should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element. It should be understood that when an element is referred to as “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as being “directly connected” to another element, it should be understood that no intervening elements exist. Meanwhile, other expressions describing the relationship between components, such as “between” and “immediately between” or “adjacent to” and “directly adjacent to” should be interpreted similarly.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as “comprise” or “having” refer to a described feature, number, step, operation, component, part, or It should be understood that it is intended to indicate that a combination exists, and does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with meanings in the context of related art, and cannot be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자가진단 및 자가복구 기반의 스마트 원방감시 시스템의 전자적인 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 상기 원방감시 시스템에서 제어부의 제어방법을 나타낸 흐름도이며, 도 3은 제4 케이스와 관련하여, 상수사용량 및 하수발생량에 따른 유량의 일간 변동추세를 나타낸 그래프이고, 도 4는 상기 제4 케이스와 관련하여, 계측데이터의 수집간격이 5분인 경우의 증감반복 현상을 나타낸 그래프이다.1 is a block diagram schematically showing the electronic configuration of a smart remote monitoring system based on self-diagnosis and self-recovery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing a control method of a control unit in the remote monitoring system, FIG. 3 is a graph showing the daily fluctuation trend of the flow rate according to the amount of water usage and sewage generation in relation to the fourth case, and FIG. It is a graph showing the phenomenon.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자가진단 및 자가복구 기반의 스마트 원방감시 시스템(100)은 현장 관리를 위한 원방감시 시스템으로서, 계측유닛(110), 제어부(120) 및 전력제어부(130)를 포함하여 구성할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 4, the self-diagnosis and self-recovery-based smart
상기 계측유닛(110)은 압력계(111), 유량계(112), 수위계(113), 기타장치(114)를 포함하여 상기 현장에 설치되는 구성으로, 해당관련분야의 통상지식을 가진 당업자에 의해 본 발명의 기술적 범위 내에서 다양한 공지의 계측기기가 취급될 수 있다.The
또한, 상기 기타장치(114)는 온도센서, 음향센서, 진동센서, 탁도센서, 악취센서, 유속센서로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, the
상기 제어부(120)는 상술한 계측유닛(110)으로부터 수신되는 복수의 계측데이터를 수집하는 수집부(121)와, 상기 수집부(121)를 통해 수집된 계측데이터를 미리 설정된 진단용 정보와 매칭시키면서 상기 계측유닛(110)의 이상유무를 진단하고, 이상이라고 진단된 상기 계측유닛(110)에 대해 복구제어신호를 출력하는 진단부(122)를 포함하여 구성될 수 있다.The
이러한 상기 제어부(120)의 내부에는 CPU, 마이컴과 같은 프로세서와 주변장치(예: RAM, ROM, 저장장치, I/O포트, 디스플레이 구동회로, 통신장치 등)가 구비될 수 있다.Inside the
여기서, 상기 진단용 정보는 상술한 계측데이터와 비교 분석하여 상기 계측유닛(110)의 정상 또는 이상을 판단하기 위해 적어도 4가지의 케이스로 구분되는 이상감지 기준 조건에 대한 정보인 것이 바람직하다.Here, the diagnosis information is preferably information on abnormality detection reference conditions classified into at least four cases in order to compare and analyze the above-described measurement data to determine whether the
또한, 상기 진단용 정보의 4가지 케이스는, 임의의 계측값의 결측값이 미리 설정된 시간당 횟수를 초과하여 발생하는 경우의 제1 케이스; 임의의 계측값이 상기 계측유닛(110)의 미리 설정된 검출한계범위를 벗어나는 값으로 미리 설정된 시간당 횟수를 초과하여 발생하는 경우의 제2 케이스; 임의의 계측값이 기설정된 상하위 값을 벗어나는 값으로 미리 설정된 시간당 횟수를 초과하여 발생하는 경우의 제3 케이스; 및 임의의 계측값의 증감반복이 직전 데이터 대비 20% 이상의 변동률으로 미리 설정된 시간당 횟수를 초과하여 발생하는 경우의 제4 케이스를 포함할 수 있다.In addition, the four cases of the diagnostic information include a first case in which a missing value of a measurement value exceeds a preset number of times per hour; A second case when a certain measurement value occurs in excess of a preset number of times per hour with a value outside the preset detection limit range of the
이때, 상기 제어부(120)는 상술한 제1,2,3,4 케이스의 각각의 경우에 만족하면, 해당 계측값이 수신된 계측유닛(110)을 이상이라고 진단할 수 있다.At this time, the
예컨대, 기존 상수도 시설 또는 하수도 시설 등의 현장에서 유량, 수압, 수위, 수질 등의 실시간 데이터는 1분 또는 5분 간격 등으로 수집되고, 10분 간격 또는 1시간 간격 등의 데이터로 변환되어 모니터링 및 운영상태 분석에 활용되고 있는 실정이다.For example, real-time data such as flow rate, water pressure, water level, and water quality at sites such as existing water supply facilities or sewage facilities are collected at 1-minute or 5-minute intervals, etc., converted into data at 10-minute intervals or 1-hour intervals, and monitored and monitored. It is currently being used for operational status analysis.
이러한 실정에서 본 발명의 실시예에 따른 상기 제1,2 케이스의 시간당 횟수는 상기 계측데이터의 수집간격이 1분인 경우, 1시간동안 10회일 수 있고, 상기 계측데이터의 수집간격이 5분인 경우, 1시간동안 3회일 수 있다.In this situation, the number of times per hour of the first and second cases according to the embodiment of the present invention may be 10 times for 1 hour when the measurement data collection interval is 1 minute, and the measurement data collection interval is 5 minutes. It can be 3 times in 1 hour.
또한, 상기 제2 케이스는 계측기기의 측정범위를 벗어나는 값이 계측되는 경우를 의미하기도 하고, 이는 명백한 오측사항이며, 여기서 발생된 값은 상기 계측데이터의 신뢰성을 보장할 수 없는 값이다.In addition, the second case also means a case in which a value outside the measurement range of the measuring device is measured, which is an obvious erroneous measurement, and the value generated here is a value that cannot guarantee the reliability of the measurement data.
더불어, 상기 제3 케이스의 상하위 값은 상기 제2 케이스의 검출한계범위 이내의 값이고, 4분위법을 포함한 통계방법을 이용한 기존 데이터 분석을 통해 관리자가 정상범위로 설정한 값인 것이 바람직하다.In addition, the upper and lower values of the third case are values within the detection limit range of the second case, and are preferably values set by the manager as normal ranges through existing data analysis using statistical methods including the quartile method.
이는 즉, 과거 계측값 통계분석결과 발생빈도가 특히 낮은 값 등으로 해당분야의 전문가 또는 경험이 많은 운영자 등의 통상지식을 가진 당업자가 업계 내에서 타당한 근거로 설정한 값을 의미한다.That is, as a result of statistical analysis of past measured values, the frequency of occurrence is particularly low, which means a value set by a person skilled in the art, such as an expert in the relevant field or an experienced operator, on a valid basis within the industry.
나아가, 본 발명에 의하면, 상기 제4 케이스의 시간당 횟수는 상기 계측데이터의 수집간격이 1분인 경우, 1시간동안 5회일 수 있고, 상기 계측데이터의 수집간격이 5분인 경우, 1시간동안 2회일 수 있다.Furthermore, according to the present invention, the number of times per hour in the fourth case may be 5 times for 1 hour when the measurement data collection interval is 1 minute, and 2 times for 1 hour when the measurement data collection interval is 5 minutes. can
예컨대, 도 3을 참조하여, 상수도 및 하수도 시설의 유량 또는 수압 등의 실시간 데이터는 시간대에 따른 물 사용량에 따라 변동이 발생하며, 출근 및 퇴근 시간대에 변동폭이 큰 특성을 보이나, 그 외의 시간대에는 직전 데이터 대비 변동폭이 상대적으로 크지 않은 것을 알 수 있다.For example, referring to FIG. 3, real-time data such as flow rate or water pressure of water supply and sewage facilities fluctuates according to water usage according to time zone, and shows a large fluctuation range during commuting and leaving work, but at other times, It can be seen that the variation range is not relatively large compared to the data.
특히, 상수 사용량 또는 하수 발생량의 일 변동은 일반적으로 23:00~24:00 시간대부터 감소하는 추세를 보이고, 02:00~04:00 시간대에 최소값이 발생하며, 06:00~09:00 시간대에 급증하는 형태를 나타내어, 이후 일정범위의 변동을 보이다가 18:00~20:00 시간대에 증가하는 특성을 나타낸다.In particular, daily fluctuations in water consumption or sewage generation generally show a decreasing trend from the 23:00 to 24:00 time zone, the minimum value occurs in the 02:00 to 04:00 time zone, and the 06:00 to 09:00 time zone. shows a rapid increase in , and then shows a change in a certain range, and then shows a characteristic of increasing in the 18:00 to 20:00 time zone.
또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 변동폭이 큰 시간대의 증가 및 감소의 변동률은 직전 데이터 대비 20% 내지 30%의 변동율을 보임에 따라, 이러한 특성을 고려하여 직전 데이터 대비 20% 이상의 증가 또는 감소의 변동이 지속적으로 발생하는 경우의 계측데이터를 이상 데이터로 판정하는 것이 바람직하고, 이는 상술한 제4 케이스의 근거가 된다.In addition, as shown in FIG. 4, as the rate of change of the increase and decrease of the time period with a large fluctuation range shows a rate of change of 20% to 30% compared to the previous data, considering this characteristic, the increase or decrease of 20% or more compared to the previous data It is desirable to determine measurement data in the case where fluctuations continuously occur as abnormal data, which is the basis for the fourth case described above.
상기 전력제어부(130)는 상술한 제어부(120)와 연결되고, 상기 제어부(120)에서 출력되는 복구제어신호에 따라 이상이라고 판단된 상기 계측유닛(110)의 전원을 온/오프하는 기능을 수행한다.The
이러한 상기 전력제어부(130)는 멀티플렉서 IC를 이용하여 상기 계측유닛(110)에 대한 복수의 릴레이를 제어가능하게 구비되는 릴레이 제어 PCB(131)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The
이러한 상기 릴레이 제어 PCB(131)는 멀티플렉서 IC가 적용됨에 따라, 4개의 디지털 출력신호(DO, Digital Output) 조합으로 최대 15개의 릴레이 제어가 가능하고, 8개의 디지털 출력신호 조합으로는 최대 30개의 릴레이 제어가 가능하며, 여기서, 상기 디지털 출력신호는 상술한 복구제어신호를 의미한다.As the multiplexer IC is applied to the
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.Detailed descriptions of the preferred embodiments of the present invention disclosed as described above are provided to enable those skilled in the art to implement and practice the present invention. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the scope of the present invention. For example, those skilled in the art can use each configuration described in the above-described embodiments in a manner of combining with each other. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention. The invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein. In addition, claims that do not have an explicit citation relationship in the claims may be combined to form an embodiment or may be included as new claims by amendment after filing.
100 : 원방감시 시스템
110 : 계측유닛
111 : 압력계
112 : 유량계
113 : 수위계
114 : 기타장치
120 : 제어부
121 : 수집부
122 : 진단부
130 : 전력제어부
131 : 릴레이 제어 PCB100: remote monitoring system
110: measurement unit
111: pressure gauge
112: flow meter
113: water level
114: other devices
120: control unit
121: collection unit
122: diagnosis unit
130: power control unit
131: relay control PCB
Claims (8)
온도센서, 음향센서, 진동센서, 탁도센서, 악취센서, 유속센서로 이루어진 그룹 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 기타장치와, 압력계와, 유량계와, 수위계를 포함하여 상기 현장에 설치되는 계측유닛;
상기 계측유닛으로부터 수신되는 복수의 계측데이터를 수집하여 미리 설정된 진단용 정보와 매칭시키면서 상기 계측유닛의 이상유무를 진단하고, 이상이라고 진단된 상기 계측유닛에 대해 복구제어신호를 출력하는 제어부; 및
상기 제어부와 연결되고, 상기 제어부에서 출력되는 복구제어신호에 따라 이상이라고 판단된 상기 계측유닛의 전원을 온/오프하는 전력제어부를 포함하되,
상기 전력제어부는,
멀티플렉서 IC를 이용하여 상기 계측유닛에 대한 복수의 릴레이를 제어가능하게 구비되는 릴레이 제어 PCB를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 진단용 정보는,
상기 계측데이터와 비교 분석하여 상기 계측유닛의 정상 또는 이상을 판단하기 위해 적어도 4가지의 케이스로 구분되는 이상감지 기준 조건에 대한 정보인 것을 특징으로 하며,
상기 진단용 정보의 4가지 케이스는,
임의의 계측값의 결측값이 미리 설정된 시간당 횟수를 초과하여 발생하는 경우의 제1 케이스;
임의의 계측값이 상기 계측유닛의 미리 설정된 검출한계범위를 벗어나는 값으로 미리 설정된 시간당 횟수를 초과하여 발생하는 경우의 제2 케이스;
임의의 계측값이 기설정된 상하위 값을 벗어나는 값으로 미리 설정된 시간당 횟수를 초과하여 발생하는 경우의 제3 케이스; 및
임의의 계측값의 증감반복이 직전 데이터 대비 20% 이상의 변동률으로 미리 설정된 시간당 횟수를 초과하여 발생하는 경우의 제4 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 제어부는,
상기 제1,2,3,4 케이스의 각각의 경우에 만족하면, 해당 계측값이 수신된 계측유닛을 이상이라고 진단하는 것을 특징으로 하며,
상기 제4 케이스의 시간당 횟수는,
상기 계측데이터의 수집간격이 1분인 경우, 1시간동안 5회인 것을 특징으로 하고,
상기 계측데이터의 수집간격이 5분인 경우, 1시간동안 2회인 것을 특징으로 하는 자가진단 및 자가복구 기반의 스마트 원방감시 시스템.
In the remote monitoring system for on-site management,
A measuring unit installed at the site, including a pressure gauge, a flowmeter, and a water level gauge, and other devices including at least one selected from the group consisting of a temperature sensor, an acoustic sensor, a vibration sensor, a turbidity sensor, an odor sensor, and a flow sensor;
a controller that collects a plurality of measurement data received from the measurement unit, matches them with preset diagnostic information, diagnoses whether or not there is an abnormality in the measurement unit, and outputs a recovery control signal to the measurement unit diagnosed as abnormal; and
A power control unit connected to the control unit and turning on/off power of the measurement unit determined to be abnormal according to a recovery control signal output from the control unit,
The power control unit,
Characterized in that it further comprises a relay control PCB provided to control a plurality of relays for the measurement unit using a multiplexer IC,
The diagnostic information,
It is characterized by information on abnormality detection reference conditions classified into at least four cases in order to compare and analyze the measurement data to determine whether the measurement unit is normal or abnormal,
The four cases of the diagnostic information are:
A first case in which a missing value of any measurement value occurs in excess of a preset number of times per hour;
a second case in which a certain measurement value occurs in excess of a preset number of times per hour with a value outside the preset detection limit range of the measurement unit;
a third case in which any measured value occurs in excess of a preset number of times per hour with a value outside of preset upper and lower values; and
Characterized in that it includes a fourth case in which the repetition of an increase or decrease of any measured value occurs in excess of a preset number of times per hour at a rate of change of 20% or more compared to the previous data,
The control unit,
If each of the first, second, third, and fourth cases is satisfied, it is characterized in that the measurement unit from which the measured value is received is diagnosed as abnormal,
The number of times per hour in the fourth case is,
When the collection interval of the measurement data is 1 minute, it is characterized in that 5 times for 1 hour,
Self-diagnosis and self-recovery based smart remote monitoring system, characterized in that the collection interval of the measurement data is 5 minutes, twice for 1 hour.
상기 릴레이 제어 PCB는 4개의 디지털 출력신호(DO) 조합으로 최대 15개의 릴레이 제어가 가능한 것을 특징으로 하는 자가진단 및 자가복구 기반의 스마트 원방감시 시스템.
According to claim 1,
The relay control PCB is a smart remote monitoring system based on self-diagnosis and self-recovery, characterized in that it is possible to control up to 15 relays with a combination of four digital output signals (DO).
상기 릴레이 제어 PCB는 8개의 디지털 출력신호(DO) 조합으로 최대 30개의 릴레이 제어가 가능한 것을 특징으로 하는 자가진단 및 자가복구 기반의 스마트 원방감시 시스템.
According to claim 1,
The relay control PCB is a smart remote monitoring system based on self-diagnosis and self-recovery, characterized in that it is possible to control up to 30 relays with a combination of 8 digital output signals (DO).
상기 제1,2 케이스의 시간당 횟수는,
상기 계측데이터의 수집간격이 1분인 경우, 1시간동안 10회인 것을 특징으로 하고,
상기 계측데이터의 수집간격이 5분인 경우, 1시간동안 3회인 것을 특징으로 하는 자가진단 및 자가복구 기반의 스마트 원방감시 시스템.
According to claim 1,
The number of times per hour in the first and second cases,
When the collection interval of the measurement data is 1 minute, it is characterized in that 10 times for 1 hour,
If the collection interval of the measurement data is 5 minutes, self-diagnosis and self-recovery-based smart remote monitoring system, characterized in that three times for one hour.
상기 제3 케이스의 상하위 값은,
상기 제2 케이스의 검출한계범위 이내의 값이고,
4분위법을 포함한 통계방법을 이용한 기존 데이터 분석을 통해 관리자가 정상범위로 설정한 값인 것을 특징으로 하는 자가진단 및 자가복구 기반의 스마트 원방감시 시스템.According to claim 1,
The upper and lower values of the third case are
A value within the detection limit of the second case,
A smart remote monitoring system based on self-diagnosis and self-recovery, characterized in that the value set by the manager to the normal range through the analysis of existing data using statistical methods including the quartile method.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220024586A KR102500818B1 (en) | 2022-02-24 | 2022-02-24 | Smart type remote monitoring system based on self-diagnosis and self-recovery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220024586A KR102500818B1 (en) | 2022-02-24 | 2022-02-24 | Smart type remote monitoring system based on self-diagnosis and self-recovery |
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|---|---|
| KR102500818B1 true KR102500818B1 (en) | 2023-02-20 |
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|---|---|---|---|
| KR1020220024586A KR102500818B1 (en) | 2022-02-24 | 2022-02-24 | Smart type remote monitoring system based on self-diagnosis and self-recovery |
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|---|---|
| KR (1) | KR102500818B1 (en) |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR200432487Y1 (en) * | 2006-09-22 | 2006-12-04 | 주식회사 솔루닉스코리아 | Wireless Transmitter-Receiver for Measuring Instrument |
| KR101986802B1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-09-04 | (주)테크윈시스템 | System for sensing and checking deterioration of electrical equipment insulator |
| KR102147610B1 (en) * | 2019-12-23 | 2020-08-25 | (주) 그린텍아이엔씨 | Water and sewage supervisory control and data acquisition monitoring apparatus having self disgnosis and self recovery functions |
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- 2022-02-24 KR KR1020220024586A patent/KR102500818B1/en active IP Right Grant
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| Title |
|---|
| 미국 특허출원 제 13/184951호(Telecom utility cabinet arranged for air-based geothermal cooling) |
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