KR102522640B1 - 누수를 탐지하는 관망 관리 시스템 및 동작 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 누수를 탐지하는 관망 관리 시스템 및 동작 방법에 관한 것으로서, 일 실시예에 따른 관망 관리 서버 시스템은 블록에 설치된 계측기로부터 일정시간 동안에 측정한 상수의 유량 흐름을 측정한 데이터를 수집하는 수집 서버, 상기 수집된 데이터를 계측기별로 구분하여 데이터베이스에 기록하도록 제어하는 FEP 서버, 상기 데이터베이스에 기록된 데이터 중에서 이상 데이터를 식별하고, 상기 식별된 이상 데이터를 보정 관리하는 데이터베이스 서버, 및 상기 보정 관리되는 데이터로부터 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 최소유량들 간의 관계 데이터와, 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 평균수압들의 관계 데이터에 기초하여 누수 가능성을 판단하는 관리 서버를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 분포된 상수도에서 누수 가능성이 있는 구간을 판단하여 누수를 탐지하는 관망 관리 시스템 및 동작 방법에 관한 것이다.
우리가 가정에서 이용하는 수돗물은 수원지에서부터 정수장, 배수지를 거쳐 각 가정 또는 수용가로 공급된다. 이때, 정수장에서 수용가까지 거미줄처럼 엉켜있는 관망을 통해서는 적절한 수질 관리나 관망의 유지 및 관리가 어렵다.
이에 따라, 최근 상수도 관망 관리를 최적화 하고 유수율을 제고하기 위해 상수도 관망을 블록화하는 사업이 진행되고 있다. 참고로 유수율은 정수장에서 생산한 수돗물 중 요금수입으로 거둬들이는 비율이다.
수도관 블록화 사업은 예를 들어, 정수장의 송수계통별로 나뉜 대블록을 2000 내지 5000급수전 규모의 중블록들로 구분하고, 다시 각 중블록을 500 내지 1000급수전 규모의 소블록들로 구분하여 수도관망을 바둑판 모양의 대, 중, 소 블록으로 구성하는 것으로, 각 블록별 수량, 수질, 수압의 실시간 감시와 분석을 통해 보다 체계적이고 효율적인 관망의 유지 및 관리가 가능하다.
특히, 상수도 관망이 블록화되고, 이를 원격으로 유지 관리함에 따라 현장에 기능요원들이 배치될 필요가 없어 비용적인 측면에서도 경제적이며, 유량의 행방을 추적할 수 있어 유수율 제고 문제를 해결할 수 있고, 누수량, 총 사용유량, 가옥별 개별사용 유량 등을 정확히 파악할 수 있어 보다 공정한 요금 부과가 가능하다.
일반적인 상수관망 관리 시스템은 현장에서 수집되는 계측데이터(유량, 수압, 수질)의 모니터링 시스템 및 수집된 데이터를 가공하여 분석하는 분석 시스템으로 구성되어 있다. 현재 상수관망은 기존의 수지상지식 단순관망에서 유지관리 용이성과 효과적인 분석기법을 도입하기 위하여 블록형태의 관망체계로의 변경이 진행되고 있다.
이런 블록형태의 관망구조는 적정 유량, 수압, 수질 관리에 용이하며 블록단위 유/누수분석 결과를 제공하여 관망정비 우선순위 및 노후 관로 개량공사에 따른 효과를 진단하는데 효율적인 장점이 있다. 이러한 블록 형태의 관망체계에 따른 상수관망 관리 시스템은 도 1에 도시된 시스템 구축 프로세스에 의하여 구축되고 이렇게 구축되는 관리 시스템을 이용하여 기존에 모니터링 수준의 관리에서 벗어나서 계측 데이터(또는 시계열)를 DB에 저장하고, 블록계통기반의 유량/수압 데이터를 활용하여 유/누수 분석을 진행함으로써 높은 운영 효과를 기대하게 되었다.
본 발명은 각 블록으로 상수를 공급하는 관망을 관리하여 유수 및 누수를 신속하고 정확하게 감지하고 분석하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 일정기간 동안에 상수의 유량을 다양한 분석으로 활용하기 위해 유량 측정에 대한 신뢰도를 높이는 것을 목적으로 한다.
일 실시예에 따른 관망 관리 서버 시스템은 블록에 설치된 계측기로부터 일정시간 동안에 측정한 상수의 유량 흐름을 측정한 데이터를 수집하는 수집 서버, 상기 수집된 데이터를 계측기별로 구분하여 데이터베이스에 기록하도록 제어하는 FEP 서버, 상기 데이터베이스에 기록된 데이터 중에서 이상 데이터를 식별하고, 상기 식별된 이상 데이터를 보정 관리하는 데이터베이스 서버, 및 상기 보정 관리되는 데이터로부터 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 최소유량들 간의 관계 데이터와, 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 평균수압들의 관계 데이터에 기초하여 누수 가능성을 판단하는 관리 서버를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 관리 서버는, 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 최소유량들 간의 관계 데이터를 산출하되, N 시점에서 산출되는 최소유량과 N-1 시점에서 산출되는 최소유량의 차이를 상기 관계 데이터로 산출하고, 상기 기설정된 기간 동안 상기 산출된 관계 데이터가 시계열적으로 증가만 하는 패턴의 경우 누수 가능성이 있다고 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 관리 서버는, 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 최소유량들 간의 관계 데이터를 산출하되, 상기 기설정된 기간 내에서 N-1 시점에서 산출되는 최소유량으로부터 N 시점에서 산출되는 최소유량까지의 증감값들을 모두 산출하여 상기 관계 데이터를 산출하고, 상기 산출된 관계 데이터를 모두 누적한 결과가 양수인 패턴의 경우 누수 가능성이 있다고 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 관리 서버는, 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 평균수압들 간의 관계 데이터를 산출하되, 상기 기설정된 기간 내에서 N-1 시점에서 산출되는 평균수압과 N 시점에서 산출되는 평균수압의 차이값들을 상기 관계 데이터로 산출하고, 상기 산출된 관계 데이터를 모두 누적한 결과가 음수인 패턴의 경우 누수 가능성이 있다고 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 FEP 서버는, 측정된 시분 데이터와 현장 데이터가 상이한 경우에 결측 데이터가 발생했음을 판단하여 식별하고, 상기 식별된 결측 데이터를 기설정된 데이터로 대체하여 상기 식별된 결측 데이터를 보완하여 기록하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 FEP 서버는, 상기 결측 데이터는 시간 값, 순시 데이터, 및 적산 데이터를 포함하고, 상기 시간 값은 결측이 발생한 시점에서의 시간 값을 입력하고, 상기 순시 데이터 및 상기 적산 데이터를 널(null) 값으로 입력할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 데이터베이스 서버는, 상기 결측 데이터가 보완된 데이터를 서치하여 이상 데이터를 식별하고, 상기 식별된 이상 데이터를 구분지어 기록할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 데이터베이스 서버는, 상기 결측 데이터가 보완된 데이터에 대해 분단위로 구분되는 순시 데이터 또는 적산 데이터로 구분하여 이상 데이터 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 이상 데이터로 식별하여 기록할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 데이터베이스 서버는, 상기 순시 데이터의 크기가 0이거나, 또는 최대값 이상인 경우에 이상 데이터로 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 데이터베이스 서버는, 상기 적산 데이터의 크기가 정상치로 들어왔던 직전의 적산 데이터에 비해 10배수 이상이거나, 0.1 배수 이하인 경우에 이상 데이터로 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 데이터베이스 서버는, 상기 식별된 이상 데이터를 동일 시간에 측정된 다른 날의 정보들에 가중치를 반영하여 보정할 수 있다.
일 실시예에 따른 관망 관리 시스템의 동작 방법은 블록에 설치된 계측기로부터 일정시간 동안에 측정한 상수의 유량 흐름을 측정한 데이터를 수집하는 단계, 상기 수집된 데이터를 계측기별로 구분하여 데이터베이스에 기록하도록 제어하는 단계, 상기 데이터베이스에 기록된 데이터 중에서 이상 데이터를 식별하고, 상기 식별된 이상 데이터를 보정 관리하는 단계,및 상기 보정 관리되는 데이터로부터 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 최소유량들 간의 관계 데이터와, 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 평균수압들의 관계 데이터에 기초하여 누수 가능성을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른상기 누수 가능성을 판단하는 단계는, 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 최소유량들 간의 관계 데이터를 산출하되, N 시점에서 산출되는 최소유량과 N-1 시점에서 산출되는 최소유량의 차이를 제1 관계 데이터를 산출하고, 상기 기설정된 기간 내에서 N-1 시점에서 산출되는 최소유량으로부터 N 시점에서 산출되는 최소유량까지의 증감값들을 모두 산출하여 제2 관계 데이터를 산출하고, 상기 기설정된 기간 내에서 N-1 시점에서 산출되는 평균수압과 N 시점에서 산출되는 평균수압의 차이값들을 제3 관계 데이터로 산출하고, 상기 기설정된 기간 동안 상기 산출된 제1 관계 데이터가 시계열적으로 증가만 하는 제1 패턴의 경우, 상기 산출된 제2 관계 데이터를 모두 누적한 결과가 양수인 제2 패턴의 경우, 상기 산출된 제3 관계 데이터를 모두 누적한 결과가 음수인 제3 패턴의 경우를 모두 만족하는 경우에 누수 가능성이 있다고 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 각 블록으로 상수를 공급하는 관망을 관리하여 유수 및 누수를 신속하고 정확하게 감지하고 분석하는 기술을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 일정기간 동안에 상수의 유량을 다양한 분석으로 활용하기 위해 유량 측정에 대한 신뢰도를 높일 수 있다.
도 1은 단위 블록별로 블록화된 수용가에 분포된 상수도를 설명하는 도면이다.
도 2는 분포된 상수도를 관리하는 관망 관리 시스템을 설명하는 도면이다.
도 3은 데이터의 가공 흐름을 설명하는 도면이다.
도 4는 분포된 상수도를 관리하는 관망 관리 시스템의 동작 방법을 설명하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 직전 최소유량과의 비교를 기반으로 산출된 관계 데이터로 누수 가능성을 판단하는 실시예를 설명하는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 각 일별 최소유량의 차이를 기반으로 산출된 관계 데이터로 누수 가능성을 판단하는 실시예를 설명하는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 각 일별 평균수압의 차이를 기반으로 산출된 관계 데이터로 누수 가능성을 판단하는 실시예를 설명하는 도면이다.
도 2는 분포된 상수도를 관리하는 관망 관리 시스템을 설명하는 도면이다.
도 3은 데이터의 가공 흐름을 설명하는 도면이다.
도 4는 분포된 상수도를 관리하는 관망 관리 시스템의 동작 방법을 설명하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 직전 최소유량과의 비교를 기반으로 산출된 관계 데이터로 누수 가능성을 판단하는 실시예를 설명하는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 각 일별 최소유량의 차이를 기반으로 산출된 관계 데이터로 누수 가능성을 판단하는 실시예를 설명하는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 각 일별 평균수압의 차이를 기반으로 산출된 관계 데이터로 누수 가능성을 판단하는 실시예를 설명하는 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 단위 블록별로 블록화된 수용가에 분포된 상수도를 설명하는 도면이다.
도 1은 블록(140) 형태의 관망 구조에서 상수관망 블록 계통을 블록 계통도로 도시한다.
정수장(120)에서는 그룹핑된 각 소블록들로 향하는 배수지(130)로 관망이 연결돼 있다.
또한, 배수지(130)에서는 각 소블록들을 통해 댁내로 향하는 관망이 연결돼 있다. 각 소블록으로 구분되는 댁내에서는 정수장(120)으로부터 연결돼 있는 관망에서 상수를 공급 받아 이용할 수 있다.
일례로, 배수지(130)에는 각 소블록들로 향하는 관망을 모니터링하기 위해 제수밸브 또는 유량계 등의 계측기를 포함할 수 있다.
관망 관리 시스템(110)은 정수장에서 댁내로 전달되는 관망의 유량을 모니터링하면서 누수를 예방할 수 있다.
예를 들어, 관망 관리 시스템(110)은 관망 운영을 위해 유량수압조회을 조회하여, 블록의 해당 기간별 유량 수압 조회 및 일정한 패턴 트랜드를 조회할 수 있다.
또한, 관망 관리 시스템(110)은 야간최소유량조회를 통해 해당 기간의 야간 최소유량 조회 및 최소유량 변화 추이를 조회할 수 있다.
관망 관리 시스템(110)은 블록별사용량현황을 조회하여 블록별 월별 사용량(요금과 제공자료) 변화 추이를 조회할 수 있고, 누수량 산정을 통해 야간최소유량분석, 총괄수지분석법을 통한 누수량 산정이 가능하다. 또한, 관망 관리 시스템(110)은 총괄수량수지를 조회함으로써 유효수량(요금수량, 분수량), 무효수량(수도사업수량, 공공수량 등)을 조회할 수 있고, 수요량 예측을 통해 블록별 장기/단기 공급량을 예측할 수 있다.
관망 관리 시스템(110)은 패턴관리를 통해 패턴을 생성하거나 패턴을 분석할 수 있다. 이를 통해 월별, 일별, 업종별, 기후(온도)별 패턴을 분석하고 저장하거나, 블록별 생성된 패턴을 분석할 수 있다.
관망 관리 시스템(110)은 유수율 현황을 위해 수용가현황을 분석하여 블록별 수용가 현황을 조회할 수 있다. 또한, 유수율 현황을 조사하여 해당 블록의 기간별 유수율 현황을 조회하고, 블록별 유수율을 비교하여 전제 블록별 유수율 현황을 비교할 수 있다. 또한, 이러한 비교 결과를 활용하여 유수율 저조한 블록을 관리할 수도 있다.
또한, 관망 관리 시스템(110)은 유수율 분석을 통해 해당 년도의 공급량, 사용량, 유수율, 누수량을 조회할 수 있다. 특히, 일실시예에 따른 관망 관리 시스템(110)은 결측 데이터와 이상 데이터를 발견하고 이를 보정할 수 있다.
한편, 관망 관리 시스템(110)은 블록관리를 통해 블록에 대한 정보 등록 및 변경 정보를 관리할 수 있고, 기준값 관리를 통해 야간최소유량 산정시 기준값, 총괄수량수지 기준값 등록 관리가 가능하다. 또한, 유량수압데이터보정을 통해, 통신이상으로 인한 이상 데이터 발생시 데이터 보정을 처리할 수 있고, 요금과 사용량 자료 변환이 가능하다. 또한, 관망 관리 시스템(110)은 요금과에서 제공하는 수용가별 사용량 자료를 DB에 적재하는 기능 제공 경보기준값 관리를 수행할 수 있고, 실시간 모니터링에서 알람 경보 조건 및 예외 상황을 생성할 수 있다.
일례로, 관망 관리 시스템(110)의 기본자료 데이터베이스는 이미 구축되어 있는 기본 인프라에 의하여 측정되는 상수관망 및 실제 데이터를 수집한 기본 블록에 대한 데이터를 시계열적으로 저장할 수 있다.
'기본 인프라'는 상수의 유량을 관리하기 위해 배수지나 정수장에 설치된 현장 계측 제어 설비, 통신설비 및 네트워크 등의 TM 설비로 해석될 수 있다. 따라서 상기 기본자료 데이터베이스에는 이러한 기본 인프라에 의하여 지속적으로 측정되는 데이터들을 시계열적으로 저장될 수 있다.
관망 관리 시스템(110)은 기본자료 데이터베이스와 연결되어 설치되며, 상기 운영자 인터페이스부에 의하여 도시되는 블록 계통도에 도시된 블록 계통에 따라 블록 정보 및 블록 코드 별로 기본자료 데이터베이스의 데이터를 재구성하여 저장될 수 있다.
관망 관리 시스템(110)은 운영자 인터페이스에서 표시되는 블록 계통도별로 계통도 코드를 부여하고 그 블록 계통도에 대한 데이터를 개별 저장하는 이력 관리 기능이 구비될 수 있다.
관망 관리 시스템(110)은 정합성이 인정된 블록 계통도에 대해서는 각 블록 계통도 별로 고유의 계통도 코드를 부여하고 블록 데이터베이스에 그 블록 계통도에 대한 데이터를 개별 저장할 수 있다. 따라서 특정 블록 계통도에 대한 계통도 코드를 활용하여 개별 블록 계통도에 대한 데이터를 즉각 검색하고 활용할 수 있다.
관망 관리 시스템(110)은 블록이 변경되거나 신규 블록이 생성되는 경우 새로운 블록 정보 및 블록 코드를 생성하고 블록 데이터베이스에 그 블록에 대한 데이터를 생성하고 저장할 수 있다.
관망 관리 시스템(110)은 운영자 인터페이스부 상에서 블록이 변경되거나 신규 블록이 생성되는 경우 상기 기본자료 데이터베이스로부터 블록 속성 정보를 추출하는 구성요소이다. 여기에서 '블록 속성 정보'라 함은 블록 경계 내부의 면적, 수용가, 관로 및 고도정보 등을 말한다.
관망 관리 시스템(110)은 운영자 인터페이스부 상에서 블록이 변경되거나 신규 블록이 생성되는 경우 그 블록에 대한 블록 코드를 생성하고, 추출된 블록 속성 정보에 상기 블록 코드를 부여하여 블록 데이터베이스에 블록 코드 별로 저장할 수 있다.
도 2는 분포된 상수도를 관리하는 관망 관리 시스템(200)을 설명하는 도면이다.
관망 관리 시스템(200)은 일정시간, 예를 들면 하루 동안 기록된 상수의 유량을 분석하여 기수집된 데이터의 오류를 발견하고 이를 보정할 수 있다.
이를 위해, 일 실시예에 따른 관망 관리 시스템(200)은 수집 서버(240), FEP 서버(250), 데이터베이스 서버(260)를 포함할 수 있다.
각 상수의 관주위에 설치되어 현장에서 측정되는 데이터를 수집하는 현장기기(210), 유무선통신망(220), 보안네트워크(230), 수집서버(240), FEP 서버(250), DB 서버(260), 관리 서버(270), 모니터링 서버(280)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 현장기기(210)는 상수의 유량, 수압 및 수질을 분 단위로 측정할 수 있다. 구체적으로, 현장기기(210)은 관망을 구성하는 각 블록 내에 설치되어 각 블록별로 상수의 수압을 측정하는 압력계, 유량을 측정하는 유량계, 및 수질을 측정하는 수질계 등을 포함할 수 있다.
현장기기(210)에서 측정된 상수의 수압, 유량, 수질에 관한 측정 데이터는 유무선통신망(220)을 통해 보안네트워크(230)를 거쳐 수집서버(240)로 전달될 수 있다.
보안네트워크(230)는 데이터의 이동에 있어 IPS, 방화벽, VPN, 망간자료전송장치 등의 기능을 제공하여 보안을 높일 수 있다.
수집서버(240)는 통신 게이트웨이로서의 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 각 블록들의 현장기기들로부터의 데이터를 수집하할 수 있다. 특히, 수집서버(240)는 하드웨어 수집서버, TM 마스터, 여러 장치나 데이터를 모으는 장비로서, 각 지역별 장치들이 서로 통신할 수 있게 중앙에서 처리해 주는 장치로 해석될 수 있다.
현장기기(210)에 의해 측정된 상수도 관망 내의 블록별 수압, 유량, 수질 데이터는 기설정된 시간마다 주기적으로 또는 수집서버(240)로 전송될 수 있다. 이때, 유무선통신망(220)은 WCDMA망을 포함하는 이동 통신망 및 KT 전용선 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
FEP 서버(250)는 현장기기(210)으로부터 획득되는 각종 계측 데이터를 각 블록별로 매칭하여 데이터베이스에 저장하도록 데이터베이스 서버(260)를 제어할 수 있다.
특히, FEP 서버(250)는 수집된 데이터를 계측기별로 구분하여 기록하도록 제어할 수 있다. 이 과정에서, FEP 서버(250)는 측정된 데이터에서 결측 데이터를 식별하고, 식별된 결측 데이터를 기설정된 데이터로 대체하여 결측 데이터를 보완하여 기록하도록 제어할 수 있다.
결측 데이터는 분단위로 계측되어 기록된 시분 데이터 중에서 특정 시분에서의 데이터에 누락이 발생한 것으로서, 측정 값이 공란으로 기록될 수 있다.
이에, FEP 서버(250)는 결측된 부분을 보완하고, 이를 데이터베이스 서버(260)로 전달할 수 있다. 또한, 데이터베이스 서버(260)는 결측 데이터가 보완된 데이터를 데이터베이스에 기록할 수 있다.
FEP 서버(250)가 데이터의 결측을 판단하기 위해서는, 1분 단위로 일정 시간 동안에 측정된 템플릿 테이블의 형태로 레퍼런스를 유지할 수 있다. 이러한 레퍼런스는 오라클 DB에 기록될 수 있고, 실제 수집된 계측 데이터와 대비하여 결측 데이터를 식별하는 용도로 사용될 수 있다.
만약, 24시간 동안 1분 간격으로 측정되는 시분 데이터들 중에서 1200번째로 측정되는 데이터에서 결측이 발생하는 경우를 고려할 수 있다. 이 경우, 계측 데이터의 1200번째는 데이터가 누락돼 있는 반면, 템플릿 테이블에는 1200번째 데이터가 기록돼 있다. FEP 서버(250)는 이 두 정보를 대비하고, 1200번째 데이터가 누락돼 있음을 확인할 수 있다.
일례로, 결측 데이터는 시간 값, 순시 데이터, 및 적산 데이터를 포함하고, FEP 서버(250)는, 시간 값의 필드에 결측이 발생한 시점에서의 시간 값을 입력하고, 순시 데이터 및 적산 데이터의 필드에 널(null) 값으로 입력할 수 있다.
관리 서버(270)는 데이터베이스에 기록된 계측 데이터를 가공하여 사용자 단말로 각종 서비스를 제공할 수도 있다.
이때, 사용자 단말은 인터넷망을 통해 관리 서버(270)에 접속하여 관리 서버(270)가 제공하는 각종 서비스를 이용할 수 있다. 여기서, 사용자 단말은 데스크탑 PC, 노트북, 워크스테이션 등일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 스마트 폰을 포함하는 각종 모바일 기기일 수도 있다.
일례로, 관리 서버(270)는 블록별로 저장된 유량 데이터를 패턴화하여 관리하는 패턴 관리 서비스를 제공할 수 있다. 여기서, 패턴 관리 서비스는 사용자가 특정 블록에 대한 유량 패턴을 사용자 정의 패턴으로 등록하고, 등록된 사용자 정의 패턴을 기준으로 삼아 해당 블록의 유량을 모니터링하고, 해당 블록의 누수 여부를 실시간으로 판단하여 누수 경보를 제공할 수 있는 서비스를 말한다.
패턴 관리 서비스의 제공을 위해, 관리 서버(270)는 상수의 유량을 측정한 유량 데이터를 현장기기(210)로부터 획득하여 저장할 수 있다. 구체적으로, 관리 서버(270)는 현장기기(210)으로부터 획득되는 상수도 관망 내 각 블록의 유량 데이터를 측정된 시간에 매칭시켜 각 블록별로 저장할 수 있다.
또한, 관리 서버(270)는 사용자 단말로부터 특정 블록에 대한 사용자 정의 패턴 등록이 요청되면, 요청에 포함된 지정 기간에 대응되는 저장된 유량 데이터를 이용하여 특정 블록의 시간에 따른 유량 패턴을 생성하고, 생성된 유량 패턴을 사용자 정의 패턴으로 등록할 수 있다.
한편, 관리 서버(270)는 상술한 패턴 관리 서비스 외에 관망의 실시간 모니터링이나 관망의 운영을 위한 각종 정보 조회 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 관리 서버(270)는 유량/수압의 블록별 실시간 모니터링 서비스, 기간별 유량/수압 조회 서비스, 야간 최소 유량 조회 서비스, 블록별 사용량 현황 조회 서비스, 야간최소유량 분석법이나 총괄수량수지 분석법을 통한 누수량 산정 서비스, 특정 블록의 기간별 유수율 조회 서비스 등을 제공할 수 있다.
또한, 관리 서버(270)는 GIS(Geographic Information System) 서버와 연동하여 GIS 서버에서 제공되는 각종 지리 정보와 함께 상술한 각종 서비스를 제공할 수도 있음은 물론이다.
위와 같은 서비스의 제공을 위해 관리 서버(270)가 현장기기(210)로부터 획득한 계측 데이터 및 GIS서버으로부터 획득된 지리 정보를 가공하는 구체적인 방법에 관하여는 공지의 기술이 이용될 수 있으며 본 발명의 요지와는 무관하므로, 이하 자세한 설명은 생략한다.
앞서 설명한 관리 서버(270)의 기능 중 일부는 모니터링 서버(280)를 통해 구현될 수도 있다. 또한, 모니터링 서버(280)는 관망(블록)의 유량, 수압 모니터링을 수행하거나, 블록별 유량, 수압에 대한 트랜드 모니터링을 수행할 수 있다.
일례로, FEP 서버(250)가 결측 데이터를 보완하여 기록한 경우를 고려할 수 있다.
이 경우, 데이터베이스 서버(260)는 결측 데이터가 보완된 데이터를 서치하여 이상 데이터를 식별하고, 식별된 이상 데이터를 구분지어 데이터베이스에 기록할 수 있다.
데이터베이스 서버(260)는 결측 데이터가 보완된 데이터에 대해 분단위로 구분되는 순시 데이터 또는 적산 데이터로 구분하여 이상 데이터 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 이상 데이터로 식별하여 기록할 수 있다.
데이터 필드에서 미리 지정된 영역에, 결측 데이터 또는 이상 데이터 여부를 기록할 수 있다.
데이터베이스 서버(260)는 순시 데이터의 크기가 0이거나, 또는 최대값 이상인 경우에 이상 데이터로 판단할 수 있다.
또한, 데이터베이스 서버(260)는 적산 데이터의 크기가 정상치로 들어왔던 직전의 적산 데이터에 비해 10배수 이상이거나, 0.1 배수 이하인 경우에 이상 데이터로 판단할 수 있다.
정상치에 대비되는 적산 데이터의 수치는 관리자에 의해서 적절히 조절될 수 있다.
데이터베이스 서버(260)는 식별된 이상 데이터를 동일 시간에 측정된 다른 날의 정보들에 가중치를 반영하여 보정할 수 있다.
일례로, 24시간 동안 1분 단위로 측정되는 1440개의 시분 데이터 중에서, 1110번째의 데이터가 이상 데이터로 식별되는 경우, 1110번째 시분 데이터에 다른 날의 정보들에 가중치를 반영하여 보정할 수 있다.
구체적으로, 1일 전의 계측 데이터들 중에서 1110번째 시분 데이터, 지난 3일 동안의 계측 데이터들 중에서 1110번째 시분 데이터의 평균, 지난 7일 동안 계측 데이터들 중에서 1110번째 시분 데이터의 평균, 지난 1달 동안 계측 데이터들 중에서 1110번째 시분 데이터의 평균 등을 활용하여 결측된 1110번째 시분 데이터를 보정할 수 있다.
이때, 각 시분 데이터의 평균에는 가중치가 다르게 반영될 수도 있다.
일실시예에 따른 관리 서버(270)는, 보정 후 데이터베이스에 기록되어 관리되는 데이터로부터 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 최소유량들 간의 관계 데이터와, 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 평균수압들의 관계 데이터에 기초하여 누수 가능성을 판단할 수 있다.
예를 들어, 관리 서버(270)는, 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 최소유량들 간의 관계 데이터를 산출하여 누수 가능성을 판단할 수 있다.
특히, N 시점에서 산출되는 최소유량과 N-1 시점에서 산출되는 최소유량의 차이를 관계 데이터로 산출하고, 기설정된 기간 동안 산출된 관계 데이터가 시계열적으로 증가만 하는 패턴의 경우 누수 가능성이 있다고 판단할 수 있다.
또한, 관리 서버(270)는, 기설정된 기간 내에서 N-1 시점에서 산출되는 최소유량으로부터 N 시점에서 산출되는 최소유량까지의 증감값들을 모두 산출하여 관계 데이터를 산출하고, 산출된 관계 데이터를 모두 누적한 결과가 양수인 패턴의 경우 누수 가능성이 있다고 판단할 수 있다.
한편, 관리 서버(270)는, 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 평균수압들 간의 관계 데이터를 산출하여 누수 가능성을 판단할 수 있다.
예를 들어, 관리 서버(270)는 기설정된 기간 내에서 N-1 시점에서 산출되는 평균수압과 N 시점에서 산출되는 평균수압의 차이값들을 관계 데이터로 산출하고, 산출된 관계 데이터를 모두 누적한 결과가 음수인 패턴의 경우 누수 가능성이 있다고 판단할 수 있다.
일례로, 관리 서버(270)는 관계 데이터로부터 위의 3가지 패턴에 대해서 누수 가능성이 있다고 판단되는 경우에 관리자에 알람을 발생할 수 있다.
도 3은 데이터의 가공 흐름을 설명하는 도면이다.
계측기(310)가 계측하는 계측 데이터(320)는 원시데이터로 해석될 수 있다. 이후, 계측 데이터는 결측 데이터의 보완이나, 이상 데이터의 보정 과정을 통해 검보정 데이터(330)로 2차 가공될 수 있다.
도 4는 분포된 상수도를 관리하는 관망 관리 시스템의 동작 방법을 설명하는 도면이다.
분포된 상수도를 관리하는 관망 관리 시스템의 동작 방법은 블록에 설치된 계측기를 이용해서 일정시간, 예를 들면 24시간 동안 분단위로 시분 데이터를 측정할 수 있다(단계 401). 또한, 관망 관리 시스템의 동작 방법은 시분 데이터를 분단위로 구분한 순시 데이터와, 상기 시분 데이터를 시작 시점부터 산출 시점까지 누적한 적산 데이터를 산출할 수 있다(단계 402).
시분 데이터와 별도로, 측정되는 시분 데이터는 이전에 측정된 시분 데이터와 누적하여 적산 데이터로 기록된다. 이렇게 기록되는 시분 데이터와 적산 데이터는 계측 데이터로서 통상 24시간을 하나의 사이클로 하여 기록될 수 있다.
기록된 계측 데이터는 결측된 부분과 이상이 발생한 부분에 대한 보완 또는 보정이 진행될 수 있다.
이를 위해, 단계 403에서 관망 관리 시스템의 동작 방법은 특정 시점에서의 시분 데이터와 현장 데이터의 불일치로 해당 시점에서 결측 데이터를 식별할 수 있다.
현장 데이터는 결측된 부분이 없이 같은 현장에서 기록된 이전의 데이터로서 기준이 되는 템플릿으로 해석될 수 있다.
각 시분 별로 대비하는 도중에 결측된 부분에 대해 보완을 처리할 수 있다. 예를 들어, 관망 관리 시스템의 동작 방법은 결측 데이터 중에서 시간 값에 대해 결측이 발생한 시점에서의 시간 값을 입력하고, 결측 데이터 중에서 순시 데이터 및 적산 데이터를 널(null) 값으로 입력할 수 있다.
또한, 관망 관리 시스템의 동작 방법은 결측이 보완된 계측 데이터에 대해서 서치하여 이상 데이터를 식별할 수 있다(단계 405).
이때, 관망 관리 시스템의 동작 방법은 결측 데이터가 보완된 데이터에 대해 분단위로 구분되는 순시 데이터 또는 적산 데이터로 구분하여 이상 데이터 여부를 판단할 수 있다.
일례로, 관망 관리 시스템의 동작 방법은 이상 데이터 여부를 판단하기 위해, 순시 데이터의 크기가 0이거나, 또는 최대값 이상인 경우에 이상 데이터로 판단할 수 있다.
또한, 관망 관리 시스템의 동작 방법은 이상 데이터 여부를 판단하기 위해, 적산 데이터의 크기가 정상치로 들어왔던 직전의 적산 데이터에 비해 10배수 이상이거나, 0.1 배수 이하인 경우에 이상 데이터로 판단할 수도 있다.
또한, 판단 결과에 따라 이상 데이터로 식별되는 경우 관망 관리 시스템의 동작 방법은 식별된 결측 데이터를 기설정된 데이터로 대체하여 결측 데이터를 보정하여 기록할 수 있다(단계 406).
식별된 이상 데이터를 동일 시간에 측정된 다른 날의 정보들에 가중치를 반영하여 보정할 수 있다.
다음으로, 관망 관리 시스템의 동작 방법은 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 관계 데이터들을 산출할 수 있다(단계 407).
또한, 관망 관리 시스템의 동작 방법은 산출된 관계 데이터들에 기초하여 누수 가능성을 판단 및 알림을 발생시킬 수 있다(단계 408).
이하 도 5a 내지 도 7b를 통해 관계 데이터를 산출하는 예시와 누수 가능성을 판단하는 상황에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 직전 최소유량과의 비교를 기반으로 산출된 관계 데이터로 누수 가능성을 판단하는 실시예를 설명하는 도면이다.
관리 서버는 N 시점에서 산출되는 최소유량과 N-1 시점에서 산출되는 최소유량의 차이를 관계 데이터(510)로 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 관리 서버는 기설정된 기간 동안, 예를 들면 4일 동안 매일 같은 시점에서 측정된 최소유량들을 이용하여 관계 데이터를 산출할 수 있다.
또한, 단계 520에서와 같이 산출된 관계 데이터를 활용하여 비교하는 과정을 통해 누수의심지역인지를 판단할 수 있다.
특히, 4일전 최소유량, 3일전 최소유량, 2일전 최소유량, 및 1일전 최소유량을 산출하고, 4일전 최소유량이 3일전 최소유량에 비해 큰지 여부, 3일전 최소유량이 2일전 최소유량에 비해 큰지 여부, 2일전 최소유량이 1일전 최소유량에 비해 큰지 여부를 판단하여 누수 가능성을 판단할 수 있다.
만약, 전 구간에서 직전일에 측정된 최소유량이 다음일에 측정된 최소유량이 작인 경우는 누수 가능성이 낮다고 판단할 수 있다.
다시 말해, 기설정된 기간 동안 상기 산출된 관계 데이터가 시계열적으로 증가만 하는 패턴의 경우 누수 가능성이 있다고 판단할 수 있다.
도 5b는 4일전 최소유량, 3일전 최소유량, 2일전 최소유량, 및 1일전 최소유량에 대해 표시한 그래프로서, 전 구간에서 증가만 하는 패턴임을 확인할 수 있다.
이렇게 최소유량이 전 측정 구간에서 증가만 하는 경우에 누수 가능성이 있다고 판단될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 각 일별 최소유량의 차이를 기반으로 산출된 관계 데이터로 누수 가능성을 판단하는 실시예를 설명하는 도면이다.
관리 서버는 N 시점에서 산출되는 최소유량과 N-1 시점에서 산출되는 최소유량의 차이를 관계 데이터(610)로 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 관리 서버는 기설정된 기간 동안, 예를 들면 4일 동안 매일 같은 시점에서 측정된 최소유량들을 이용하여 관계 데이터를 산출할 수 있다.
또한, 단계 620에서와 같이 산출된 관계 데이터를 활용하여 비교하는 과정을 통해 누수의심지역인지를 판단할 수 있다.
특히, 단계 610에서는 4일전 최소유량, 3일전 최소유량, 2일전 최소유량, 및 1일전 최소유량을 산출하고, 단계 620에서는 4일전 최소유량과 3일전 최소유량의 차이, 3일전 최소유량과 2일전 최소유량의 차이, 2일전 최소유량과 1일전 최소유량의 차이를 산출하고, 이를 기반으로 누수 가능성을 판단할 수 있다.
관리 서버는 전 구간에서 산출된 최소유량의 차이를 모두 합산한 결과(630)가 양수인지 여부를 판단할 수 있다(640).
또한, 판단 결과 양수라면 해당 지역은 누수의심지역으로서, 누수 가능성이 있음을 판단할 수 있고, 판단 결과가 음수라면 누수 가능성이 낮아 정상적으로 동작하고 있음을 판단할 수 있다.
6b는 4일전 최소유량, 3일전 최소유량, 2일전 최소유량, 및 1일전 최소유량에 대해 표시한 그래프로서, 전 구간에서 증감을 반복하지만, 결과적으로는 증가 하는 패턴임을 확인할 수 있다.
이렇게 최소유량이 결과적으로 증가한 경우에 누수 가능성이 있다고 판단될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 각 일별 평균수압의 차이를 기반으로 산출된 관계 데이터로 누수 가능성을 판단하는 실시예를 설명하는 도면이다.
관리 서버는 N 시점에서 산출되는 최소유량과 N-1 시점에서 산출되는 최소유량의 차이를 관계 데이터(710)로 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 관리 서버는 기설정된 기간 동안, 예를 들면 4일 동안 매일 같은 시점에서 측정된 평균수압들을 이용하여 관계 데이터를 산출할 수 있다.
또한, 단계 720에서와 같이 산출된 관계 데이터를 활용하여 비교하는 과정을 통해 누수의심지역인지를 판단할 수 있다.
특히, 단계 710에서는 4일전 평균수압, 3일전 평균수압, 2일전 평균수압, 및 1일전 평균수압을 산출하고, 단계 720에서는 4일전 평균수압과 3일전 평균수압의 차이, 3일전 평균수압과 2일전 평균수압의 차이, 2일전 평균수압과 1일전 평균수압의 차이를 산출하고, 이를 기반으로 누수 가능성을 판단할 수 있다.
관리 서버는 전 구간에서 산출된 평균수압의 차이를 모두 합산한 결과(730)가 양수인지 여부를 판단할 수 있다(740).
또한, 판단 결과 음수라면 해당 지역은 누수의심지역으로서, 누수 가능성이 있음을 판단할 수 있고, 판단 결과가 양수라면 누수 가능성이 낮아 정상적으로 동작하고 있음을 판단할 수 있다.
7b는 4일전 평균수압, 3일전 평균수압, 2일전 평균수압, 및 1일전 평균수압에 대해 표시한 그래프로서, 전 구간에서 증감을 반복하지만, 결과적으로는 감소 하는 패턴임을 확인할 수 있다.
이렇게 평균수압이 결과적으로 감소한 경우에 누수 가능성이 있다고 판단될 수 있다.
결국, 본 발명을 이용하면, 상수도에서 누적된 계측 데이터를 일별로 관리하여 결측되거나 이상이 발생한 부분에 대해 보완할 수 있다. 또한, 각 블록으로 상수를 공급하는 관망을 관리하여 유수 및 누수를 신속하고 정확하게 감지하고 분석하는 기술을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명을 이용하면, 일정기간 동안에 상수의 유량을 다양한 분석으로 활용하기 위해 유량 측정에 대한 신뢰도를 높일 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Claims (13)
- 상수도 관망의 각 블록 내에 설치되어 각 블록별 상수의 유량 흐름을 측정하여 관리하는 관망 관리 서버 시스템에 있어서,
블록에 설치된 계측기로부터 일정시간 동안에 측정한 상수의 유량 흐름을 측정한 데이터를 수집하는 수집 서버;
상기 수집된 데이터를 계측기별로 구분하여 데이터베이스에 기록하도록 제어하는 FEP 서버;
상기 데이터베이스에 기록된 데이터 중에서 이상 데이터를 식별하고, 상기 식별된 이상 데이터를 보정 관리하는 데이터베이스 서버
상기 보정되어 관리되는 데이터로부터 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 최소유량들 간의 관계 데이터와, 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 평균수압들의 관계 데이터에 기초하여 누수 가능성을 판단하는 관리 서버를 포함하고,
상기 관리 서버는,
기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 최소유량들 간의 관계 데이터를 산출하되,
N 시점에서 산출되는 최소유량과 N-1 시점에서 산출되는 최소유량의 차이를 제1 관계 데이터로 산출하고, 상기 기설정된 기간 동안 상기 산출된 제1 관계 데이터가 시계열적으로 증가만 하는 패턴의 경우 누수 가능성이 있다고 판단하고,
상기 기설정된 기간 내에서 N-1 시점에서 산출되는 최소유량으로부터 N 시점에서 산출되는 최소유량까지의 증감값들을 모두 산출하여 제2 관계 데이터를 산출하고,
상기 산출된 제2 관계 데이터를 모두 누적한 결과가 양수인 패턴의 경우 누수 가능성이 있다고 판단하고,
기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 평균수압들 간의 관계 데이터를 산출하되,
상기 기설정된 기간 내에서 N-1 시점에서 산출되는 평균수압과 N 시점에서 산출되는 평균수압의 차이값들을 제3 관계 데이터로 산출하고,
상기 산출된 제3 관계 데이터를 모두 누적한 결과가 음수인 패턴의 경우 누수 가능성이 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 관망 관리 서버 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 FEP 서버는,
측정된 시분 데이터와 현장 데이터가 상이한 경우에 결측 데이터가 발생했음을 판단하여 식별하고, 상기 식별된 결측 데이터를 기설정된 데이터로 대체하여 상기 식별된 결측 데이터를 보완하여 기록하도록 제어하는 관망 관리 서버 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 FEP 서버는,
상기 결측 데이터는 시간 값, 순시 데이터, 및 적산 데이터를 포함하고, 상기 시간 값은 결측이 발생한 시점에서의 시간 값을 입력하고, 상기 순시 데이터 및 상기 적산 데이터를 널(null) 값으로 입력하는 관망 관리 서버 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 데이터베이스 서버는,
상기 결측 데이터가 보완된 데이터를 서치하여 이상 데이터를 식별하고, 상기 식별된 이상 데이터를 구분지어 기록하는 관망 관리 서버 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 데이터베이스 서버는,
상기 결측 데이터가 보완된 데이터에 대해 분단위로 구분되는 순시 데이터 또는 적산 데이터로 구분하여 이상 데이터 여부를 판단하고, 상기 판단의 결과에 따라 이상 데이터로 식별하여 기록하는 관망 관리 서버 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 데이터베이스 서버는,
상기 순시 데이터의 크기가 0이거나, 또는 최대값 이상인 경우에 이상 데이터로 판단하는 것을 특징으로 하는 관망 관리 서버 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 데이터베이스 서버는,
상기 적산 데이터의 크기가 정상치로 들어왔던 직전의 적산 데이터에 비해 10배수 이상이거나, 0.1 배수 이하인 경우에 이상 데이터로 판단하는 것을 특징으로 하는 관망 관리 서버 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 데이터베이스 서버는,
상기 식별된 이상 데이터를 동일 시간에 측정된 다른 날의 정보들에 가중치를 반영하여 보정하는 관망 관리 서버 시스템. - 상수도 관망의 각 블록 내에 설치되어 각 블록별 상수의 유량 흐름을 측정하여 관리하는 관망 관리 시스템의 동작 방법에 있어서,
블록에 설치된 계측기로부터 일정시간 동안에 측정한 상수의 유량 흐름을 측정한 데이터를 수집하는 단계;
상기 수집된 데이터를 계측기별로 구분하여 데이터베이스에 기록하도록 제어하는 단계;
상기 데이터베이스에 기록된 데이터 중에서 이상 데이터를 식별하고, 상기 식별된 이상 데이터를 보정 관리하는 단계; 및
상기 보정되어 관리되는 데이터로부터 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 최소유량들 간의 관계 데이터와, 기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 평균수압들의 관계 데이터에 기초하여 누수 가능성을 판단하는 단계를 포함하고,
상기 누수 가능성을 판단하는 단계는,
기설정된 기간 동안 주기적으로 측정되는 최소유량들 간의 관계 데이터를 산출하되,
N 시점에서 산출되는 최소유량과 N-1 시점에서 산출되는 최소유량의 차이를 제1 관계 데이터를 산출하고,
상기 기설정된 기간 내에서 N-1 시점에서 산출되는 최소유량으로부터 N 시점에서 산출되는 최소유량까지의 증감값들을 모두 산출하여 제2 관계 데이터를 산출하고,
상기 기설정된 기간 내에서 N-1 시점에서 산출되는 평균수압과 N 시점에서 산출되는 평균수압의 차이값들을 제3 관계 데이터로 산출하고,
상기 기설정된 기간 동안 상기 산출된 제1 관계 데이터가 시계열적으로 증가만 하는 제1 패턴의 경우, 상기 산출된 제2 관계 데이터를 모두 누적한 결과가 양수인 제2 패턴의 경우, 상기 산출된 제3 관계 데이터를 모두 누적한 결과가 음수인 제3 패턴의 경우를 모두 만족하는 경우에 누수 가능성이 있다고 판단하는 단계를 포함하는 관망 관리 시스템의 동작 방법. - 삭제
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100973662B1 (ko) * | 2010-01-20 | 2010-08-03 | 주식회사 유앤유소프트 | 실증적방법과 수학적방법을 융합하는 하이브리드 기법에 의한 상수도관망에서의 누수탐지시스템 |
| KR101554981B1 (ko) * | 2014-12-16 | 2015-10-06 | (주)엔와이인포텍 | 상수도 관망 관리 서버, 상수도 관망 관리 시스템 및 이를 이용한 관망 관리 방법 |
| KR101656796B1 (ko) * | 2016-02-29 | 2016-09-12 | (주)효성파워택 | 스마트 유량 관제 시스템 |
| KR101762328B1 (ko) * | 2016-11-16 | 2017-07-27 | (주) 한일네트워크엔지니어링 | 상수관망의 블록 내 누수 위치 추정 장치 및 누수 위치 추정 방법 |
Family Cites Families (5)
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| KR102036166B1 (ko) * | 2013-03-06 | 2019-10-24 | 한국전자통신연구원 | 미검침 구간의 검침 데이터 예측 및 보정 방법과 그 장치 |
| KR101965309B1 (ko) * | 2017-09-07 | 2019-04-03 | (주)그린텍아이엔씨 | 의사결정 지원 기반의 상수관망최적관리시스템 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100973662B1 (ko) * | 2010-01-20 | 2010-08-03 | 주식회사 유앤유소프트 | 실증적방법과 수학적방법을 융합하는 하이브리드 기법에 의한 상수도관망에서의 누수탐지시스템 |
| KR101554981B1 (ko) * | 2014-12-16 | 2015-10-06 | (주)엔와이인포텍 | 상수도 관망 관리 서버, 상수도 관망 관리 시스템 및 이를 이용한 관망 관리 방법 |
| KR101656796B1 (ko) * | 2016-02-29 | 2016-09-12 | (주)효성파워택 | 스마트 유량 관제 시스템 |
| KR101762328B1 (ko) * | 2016-11-16 | 2017-07-27 | (주) 한일네트워크엔지니어링 | 상수관망의 블록 내 누수 위치 추정 장치 및 누수 위치 추정 방법 |
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