KR102661552B1 - IoT를 이용한 스마트 수압 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 IoT를 이용한 스마트 수압 시스템은, 각 세대의 배관에서 수압을 측정하고 측정된 수압 정보를 무선통신으로 전송하는 스마트 수압계; 상기 스마트 수압계로부터 전송된 수압 정보를 인터넷 통신망 또는 공중통신망으로 연결시키는 중계기; 및 상기 중계기를 통하여 상기 수압정보를 입력받아 관리하고, 사용자PC 또는 사용자 모바일 단말기로 상기 수압정보를 전송하는 수압시스템 서버를 포함한다.

Description

IoT를 이용한 스마트 수압 시스템{System for water pressure sensing using IoT}
본 발명은 IoT를 이용한 스마트 수압 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 가정이나 각종 건축물에는 상수도 설비가 구비되어 물을 공급받게 된다. 상수도 설비는 상수도 처리장에서 강물을 끌어 정수시설에서 정수 처리하여 배수시설을 경유하여 각 가정이나 수요처에 공급하게 된다. 이에 따른 정수시설, 배수 및 공급 과정에서 많은 에너지 및 비용이 소요된다.
이와 같은 상수도시설은 관로에 누수가 없어야 하며 적정 수압으로 공급이 되어야 한다. 특히, 아파트와 같은 대단위 주택시공 시에는 내부에 많은 관로들이 내장되어서 초기에 누수를 관리하지 않으면, 2차적 누수 피해가 발생될 수 있다. 따라서, 건축물의 신설, 관리 시에 배관에 수압계를 설치하여 배관의 누수 여부를 확인하여야 한다. 정수장에서 공급되는 수압만으로는 고층에까지 정상적인 수압으로 물을 공급하기가 곤란하다. 아파트 같은 고층건물은 동별로 가압펌프를 사용하여 수도 관로에 항상 적정 압력을 가해주면서 물을 각 세대에 공급하고 있다. 상기 가압펌프는 센서를 통해 설정된 수압 이하로 떨어지면 펌프가 가동하여 압력을 일정하게 유지한다.
또한, 각 건물의 높이 및 배관의 종류에 따라 구간마다 배관의 사용 압력 및 허용 압력이 설정된다. 시공중에 배관의 누수여부를 판단하기 위해 각 루트마다 적정 압력을 셋팅해 놓고 압력이 강하하는 정도에 따라 누수 여부를 판단하게 된다. 또한, 각 배관의 허용압력 이상의 과압 상태로 압력이 초과되지 않도록 관리도 병행한다.
현재 아파트 시공 시에는 인력으로 각 배관에 수압계를 장착하여 수압을 체크하고 있으나, 인건비 비용에 따른 비용증가와 인력수급난 등의 이유로 어려움을 겪고 있으며, 또한, 인영 측정 시스템으로는 휴먼 에러 등에 의해 수압기록의 신뢰성이 낮으며, 측정 이후 누수 발생시 즉각 발견이 어렵다는 문제점이 발생된다. 또한, 연속적인 수압변화 데이터의 활용도 곤란하다.
아파트 시공 현장에서 일인 당 하루 점검 및 기록이 가능한 세대는 약 300대 내외로써, 수압 점검의 효율성이 떨어진다. 또한, 세대별로 매일 점검을 해도 하루에 한번 정도에 그치게 되어 연속적인 감시가 불가능한 문제점에 있다. 또한, 시공 현장의 지리적 특성 및 배관의 경로를 잘아는 인원의 부재시는 수압체크의 효율성이 떨어지는 문제점이 있다. 국내등록특허 제10-0401482호는 지하매설 수도관로의 누수탐지연결장치에 관한 것으로 수도관로의 이음부에 누수감시센서와 보호자켓 등을 설치하여 원격에서 수도관로의 이음부에서의 누수 여부를 실시간으로 탐지하는 방안을 제시하고 있다. 국내등록특허 제10-0401482호는 단지 수도관로의 이음부에서의 누수 탐지를 위한 것으로 아파트와 같은 초기 건설중인 세대의 모든 배관의 수압을 체계적으로 센싱하는 기술은 제공하지 못하고 있다.
대한민국 등록 특허공보 제10-0401482호(지하매설 수도관로의 누수탐지연결장치)
본 발명의 목적은 복합 주거시설의 배관에 대한 수압측정을 저전력으로 휴대용 무선 스마트 수압계를 이용하여 간편하게 측정할 수 있고 실시간으로 수압정보를 관리할 수 있는 IoT를 이용한 스마트 수압 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, IoT를 이용한 스마트 수압 시스템은, 각 세대의 배관에서 수압을 측정하고 측정된 수압 정보를 무선통신으로 전송하는 스마트 수압계; 상기 스마트 수압계로부터 전송된 수압 정보를 인터넷 통신망 또는 공중통신망으로 연결시키는 중계기; 및 상기 중계기로부터 상기 수압정보를 입력 받아 관리하고, 사용자 PC 또는 사용자 모바일 단말기로 상기 수압정보를 전송하는 수압시스템 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무선통신은 917.1~923.3MHz 주파수 대역의 LoRa기술 기반 LPWA통신 또는 이동통신인 LTE 통신인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스마트 수압계는 상기 배관에 접속하도록 외부 케이스의 일측에 형성된 수압센서 접속 소켓; 상기 접속 소켓에 연결되어 수압에 대한 센싱신호를 발생시키는 수압 센서부; 각부의 동작을 제어하는 제어부; 상기 수압 센서부에서 센싱된 수압 정보를 통신 프로토콜을 이용한 전송이 가능하도록 통신모듈과 상호 접속하여 주는 인터페이스부; 및 상기 수압 정보를 통신프로토콜에 맞추어 송신 또는 수신하도록 통신하는 통신모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스마트 수압계는, 상기 각 세대에서 하나 이상에 각각 설치된 배관에서 수압을 측정하여 제1 LAN 무선 통신으로 상기 측정된 수압 정보를 전송하는 슬레이브 스마트 수압계; 상기 각 세대에서 하나의 배관에서 수압을 측정하고, 상기 슬레이브 스마트 수압계에서 상기 제1 LAN 무선 통신으로 전송된 수압정보와 상기 측정된 수압정보를 제2 LAN 무선 통신으로 상기 중계기로 전송하는 마스터 스마트 수압계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 LAN 무선 통신은 지그비 통신이며, 상기 제2 LAN 무선 통신은 LPWA(Low Power Wide Area)통신인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스마트 수압계는 상기 입력부의 스위칭 신호에 의해 현재 수압 측정, 또는 주기적 수압측정 상태로 수압 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 통신모듈은 안테나 내장 타입으로 제1 LAN 무선 통신모듈 및 제2 LAN 무선 통신모듈을 포함하며, 제1 또는 제2 근거리 무선 통신의 송신 및 수신을 상기 입력부의 스위칭에 의해 선택적으로 적용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 MCU, 또는 마이컴인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수압센서 접속 소켓은 배관과 나사결합하기 위해 나사산이 형성된 나사형 소켓으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스마트 수압계는, 사용자의 제어신호가 입력되는 입력부 및 상기 스마트 수압계의 상태 정보 또는 측정정보가 출력되는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 입력부는, 슬라이딩 스위치, 푸쉬버튼 스위치 또는 외부 입력단자 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수압시스템 서버는 상기 수압정보를 전송받아서 사용자용 앱을 통하여 사용자의 PC 또는 사용자의 모바일 단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수압시스템 서버는 전송된 수압 정보로부터 수압이 일정 기준 이하로 떨어진 경우는 사용자 또는 관계자의 모바일 단말기로 긴급 경고 신호 및 수압 상태를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수압시스템 서버는 상기 사용자 엡을 통하여 각 세대별 배관 별로 수압측정시간, 수압현황, 수압변동 현황, 전원 상태 및 현재 동작상태에 대한 정보를 상기 사용자의 PC 또는 사용자의 모바일 단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사용자는 상기 사용자용 앱을 통하여 설치된 스마트 수압계에 대해 수압측정 및 정지 등의 동작 상태를 원격으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 대단위 아파트의 시공 시 무선 스마트 수압계를 이용하여 간편하게 측정할 수 있고 저전력 통신시스템으로 최소의 소비전력 또는 배터리로 실시간으로 수압정보를 관리할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 수압 시스템은 각 세대별 배관 별로 수압측정시간, 수압현황, 수압변동 현황, 전원 상태, 현재 동작상태를 포함하여 효과적으로 파악하고 관리할 수 있다.
또한, 현장 수압 담당자는 수압이 비정상적이라고 판단된 세대의 배관만을 선택적으로 방문하여 처리할 수 있어서 수압인원의 작업 효율을 높일 수 있다.
또한, 모바일 앱을 통해 실시간 감시할 수 있으며, 수압이 적정 설정 범위 미만이거나, 초과할 경우에는 관계자의 모바일 단말기로 경고, 알람을 함으로써, 문제 발생 시 신속하게 처리할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 수압 기록의 데이터 축적 및 종래 오프라인으로 측정하는 시스템에 비하여 수압 측정에 따른 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 대단위 아파트 시공 시 현장 사무실에서 실시간 각 배관에 대한 수압 상태의 파악이 가능하며, 건설사 시공 담당자, 현장 소장, 반장 및 감독관 등에 복수로 겹쳐서 체크할 수 있어서 감시에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IoT를 이용한 스마트 수압 시스템의 통신 계통도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 LTE 망에 의한 IoT를 이용한 스마트 수압 시스템의 통신 계통도를 도시한 것이다
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 슬레이브-마스터 수압계에 의한 IoT를 이용한 스마트 수압 시스템의 통신 계통도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 수압계의 블록도의 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 수압계의 외관의 예를 도시한 것이다.
도 6 내지 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 앱을 통하여 수압 정보가 출력되는 예를 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 작동을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 '연결', '결합' 또는 '접속'될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하 본 발명의 구현에 따른 IoT를 이용한 스마트 수압 시스템에 관해 상세하게 설명한다.
사물인터넷(IoT)은 사물에 센서를 부착해 실시간으로 데이터를 인터넷으로 주고받는 기술이나 환경을 일컫는다.
본 발명은 IoT(Internet of Things) 기반의 스마트수압계를 개발하여 수압 점검 및 관리에 개선하기 위해 착안되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IoT를 이용한 스마트 수압 시스템의 통신 계통도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 IoT를 이용한 스마트 수압 시스템은 수도관의 배관에서 수압을 측정하고 측정된 수압 정보를 무선통신으로 전송하는 스마트 수압계(S11 ~ Sn,) 상기 스마트 수압계(S11 ~ Sn)로부터 전송된 수압 정보를 인터넷 통신망 또는 공중통신망으로 연결시키는 중계기(110), 상기 중계기(110)로부터 공중통신망 또는 인터넷망을 통하여 수압정보를 입력받아 관리하고, 사용자 PC(220) 또는 사용자 모바일 단말기(210)로 상기 수압정보를 전송하는 수압시스템 서버(150)를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 사용자 모바일 단말기(210)는 스마트폰, 태블릿(tablet), PDA 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 중계기(110)는 신호를 증폭하거나, 또는 LAN과 인터넷 통신망 또는 공중통신망으로 연결하기 위하여 라우터(router) 중계기가 적용된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 수압계(S11 ~ Sn)는 건설 현장에서 설치가 용이하고 휴대성이 좋게 하기 위해 배터리 방식을 포함한 저전력 소형기기이면서 무선으로 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다. 휴대용 무선 수압계를 현장에 적용하기 위해서 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 수압 시스템은 스마트 수압계에서 소비전력을 최소화 하여야 하는 것에 주안점을 주고 개발되었다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 스마트 수압계(S11 ~ Sn)로부터 중계기(110)까지의 통신은 LPWA(Low Power Wide Area) 통신, 지그비 통신, Wi-Fi 통신, LTE 이동통신 중 어느 하나의 무선통신기술을 적용하는 것을 특징으로 한다.
LPWA 기술은 낮은 전력 소모와 장거리 커버리지를 특징으로 하며 보안과 저비용이라는 장점까지 갖춰 수압계와 같은 IoT에 매우 적합한 통신방식으로 적용될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 스마트 수압계(S11 ~ Sn,)로부터 중계기(110)까지의 통신은 소비전력이 적고 상대적으로 비용이 적게 소요되는 LTE-M 또는 LoRa기술, 또는 SUN(Smart Utility network)기술 기반 LPWA(Low Power Wide Area) 통신을 적용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서는 배터리 수명이 길고 비면허 대역인 917.1~923.3MHz) 주파수를 사용할 수 있는 LoRa기술 기반과 면허 대역인 (800MHz, 1.8GHz) 주파수를 사용하는 LTE Cat.M1(전국상용망)기술의 LPWA통신으로 적용한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에서는 상기 LoRa기술 기반 LPWA통신을 적용할 경우 통신 거리가 상대적으로 길기 때문에 수압시스템 서버(150)의 위치에 따라 상기 중계기(110)를 생략하고 바로 공중 통신망의 기지국 또는 수압시스템 서버(150)로 전송하는 통신 시스템을 적용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 LTE 망에 의한 IoT를 이용한 스마트 수압 시스템의 통신 계통도를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, LTE 이동통신을 적용할 경우, 이동통신사의 시스템을 이용하기 때문에, 상기 수압시스템 서버(150)나 중계기(110)가 생략될 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 슬레이브-마스터 수압계에 의한 IoT를 이용한 스마트 수압 시스템의 통신 계통도를 도시한 것이다.
일반적으로 각 세대에는 주방설비 난방계통, 샤워설비, 화장실 설비 들에서 각각 배관이 형성되는데, 시공 시에는 모든 배관에 대하여 수압을 측정하여야 한다. 각 세대의 배관 간격은 ~10m 이나, 각 동의 중계기에서 배관까지의 거리는 ~100m이다.
도 3의 실시 예는 각 세대의 배관에 대한 수압 정보를 슬레이브 스마트 수압계가 저출력으로 전송하면, 각 세대 내의 마스터 스마트 수압계가 이를 수집하여 자신이 측정한 수압정보를 포함하여 같이 중계기(110)로 전송하는 것을 특징으로 한다.
이 경우 슬레이브 스마트 수압계(S11 ~ Sn,)는 ~10m의 전송거리의 출력만을 유지하게 되므로 상대적으로 적은 출력으로 통신할 수 있어서, 도 1의 실시 예에 비하여 슬레이브 스마트 수압계(S11 ~ Sn,)의 소비 전력을 줄일 수 있다.
도 2에 따른 IoT를 이용한 스마트 수압 시스템은, 각 세대에서 하나 이상의 배관에 설치된 수압계에서 수압을 측정하여 제1 LAN 무선 통신으로 상기 측정된 수압 정보를 전송하는 슬레이브 스마트 수압계(S11 ~ Sn,); 각 세대에서 하나의 배관에서 수압을 측정하고, 상기 슬레이브 스마트 수압계에서 상기 제1 LAN 무선 통신으로 전송된 수압정보와 상기 측정된 수압정보를 제2 근LAN 무선 통신으로 중계기(110)로 전송하는 마스터 스마트 수압계(M1~Mn); 로 구성되며, 이후 통신 시스템은 도 1과 동일하다.
예를 들면, 아파트의 각 세대의 배관에는 하나의 마스터 스마트 수압계(M1)와 복수의 스마트 수압계(S11 ~ S16)를 설치하고 아파트의 각 동에는 하나의 중계기(110)가 상기 마스터 스마트 수압계(M1~Mn )로부터 전송된 정보를 인터넷 통신망 또는 공중 통신망을 통하여 수압시스템 서버(150)로 연결이 되도록 전송 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서는 상기 각 슬레이브 스마트 수압계(S11 ~ Sn,)로부터 마스터 스마트 수압계(M1~Mn)까지의 근거리 제1 LAN통신은 소비전력이 적은 지그비 통신을 적용하고, 마스터 스마트 수압계(M1~Mn)로부터 중계기(110)까지 제2 LAN 통신은 LPWA(Low Power Wide Area)통신 또는 LTE 통신망을 적용할 수 있다.
LTE통신망을 적용할 경우 도 2와 같이 수압시스템 서버(150)나 중계기(110)가 생략될 수 있다.
도 3을 참조하면, 각 슬레이브 스마트 수압계(S11 ~ Sn,)는 지그비 통신으로 수압 정보만을 전송하여 ~20m 이내의 마스터 스마트 수압계(M1~Mn)에서 수신하며, 수신된 각 배관의 수압정보는 마스터 스마트 수압계(M1~Mn)에서 중계기(110)로 제2 LAN 통신으로 전송하는 구성의 특징에 의해 각 배관마다 수압계를 설치하여 중계기(110)로 수압정보를 전송하는 구성하는 도 1의 실시 예에 비하여 전력소모를 줄일 수 있어서, 각 스마트 수압계의 전력소모를 줄이면서 가장 경제적으로 시스템을 구성할 수 있는 장점이 있다.
또는 상기 제1 LAN 무선 통신 및 제2 LAN 무선 통신은 모두 소비전력이 적고 상대적으로 비용이 적게 소요되는 지그비 통신을 적용할 수 있다. 통상 지그비 통신의 경우 전송거리가 ~100m이고 ~250kbps의 전송속도를 가지므로 아파트 동 내에서 각 세대의 배관에 설치된 스마트수압계의 수압정보를 중계기(110)까지 전송하는 데 가장 적은 소비전력으로 운용될 수 있다.
또는 상기 지그비 통신보다 빠른 전송 속도를 요구할 시에는 아파트 동 내에서 각 세대의 배관에 설치된 스마트 수압계의 수압정보를 중계기(110)까지 전송하는 상기 제1 LAN 무선 통신 및 제2 LAN 무선 통신을 Wi-Fi 통신이나, LPWA(Low Power Wide Area) 통신을 적용하여 운용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 각 슬레이브 스마트 수압계(S11 ~ Sn)와 마스터 스마트 수압계(M1~Mn)는 각각 ID를 배정받으며, 측정하고자 하는 수도관의 배관에 장착이 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 수압계의 블록도의 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 수압계의 외관의 예를 도시한 것이다.
도 4, 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 수압계(10)는 배관에 접속하도록 외부 케이스의 일측에 형성된 수압센서 접속 소켓(11), 상기 접속 소켓(11)에 연결되어 수압에 대한 센싱신호를 발생시키는 수압 센서부(12), 각부의 동작을 제어하는 제어부(15), 상기 수압 센서부(12)에서 센싱된 수압 정보를 통신 프로토콜을 이용한 전송이 가능하도록 통신모듈과 상호 접속하여 주는 인터페이스부(17), 상기 수압 정보를 통신프로토콜에 맞추어 송신 또는 수신하도록 통신하는 통신모듈(18)을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부(15)는 제어MCU 또는 CPU가 포함된 마이컴(MICOM)으로 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 수압계(10)는 사용자의 제어신호가 입력되는 입력부(16) 및 스마트 수압계(10)의 상태 정보 또는 측정정보가 출력되는 출력부(19)를 더 포함할 수 있다.
상기 입력부(16)는 슬라이딩 스위치, 푸쉬버튼 스위치 또는 외부 입력단자 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 슬라이딩 스위치는 전원 제어용으로 사용될 수 있으며, 푸쉬버튼 스위치는 동작상태 제어용으로 사용될 수 있고, 상기 외부 입력단자는 외부에서 제어신호를 입력하는 용도로 사용될 수 있디.
예를 들면, 전원은 슬라이딩 스위치에 의해 ON/OFF 제어될 수 있다. 또한, 상기 푸쉬버튼 스위치를 푸쉬 동작에 따라서 현재 수압 체크,, 주기적 수압 체크 상태로 제어신호가 입력될 수 있다.
예를 들면, 현재 수압체크를 위하여 푸쉬버튼을 한번 푸쉬하면 250ms동안 수압을 측정하여 수압시스템 서버(150)로 전송을 한 후, OFF되도록 제어된다.
또한, 푸쉬버튼을 설정된 회수만큼 푸쉬하여 주기적 수압 체크 상태로 전환하면, 매 주기 별(예를 들면, 1~10분 단위)로 수압을 측정을 하여 수압시스템 서버(150)로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 출력부(12)는 엘이디 램프 또는 디스플레이 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들면, 엘이디 램프는 전원공급 여부 및 통신 상태, 스마트 수압계의 고장상태 등을 표시하도록 제어될 수 있다. 또는 디스플레이는 스마트 수압계의 상태 및 수압 정보를 표시하도록 제어될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 통신모듈(18)은 제1 근거리 무선 통신모듈 및 제2 근거리 무선 통신모듈을 포함하며, 제1 또는 제2 근거리 무선 통신의 송신 및 수신을 입력부의 스위칭에 의해 선택적으로 적용할 수 있도록 구성될 수 있다.
이에 따라 하나의 스마트 수압계를 스위칭에 의해 수압 정보를 마스터 스마트 수압계로 전송만 하는 슬레이브 스마트 수압계로 하거나, 상기 슬레이브 스마트 수압계로부터 수압정보를 수신하여 이를 다시 스위칭에 의해 중계기로 전송하는 마스터 스마트 수압계로 적용할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수압센서 접속 소켓(11)은 배관과 나사결합하기 위해 나사산이 형성된 나사형 소켓, 또는 배관에 탈착식으로 밀어 넣어서 결합하기 위한 퀵 커플러형 소켓으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수압시스템 서버(150)는 상기 수압정보를 전송 받아서 사용자용 앱을 통하여 사용자의 PC, 사용자의 모바일 단말기로 전송된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자는 수압시스템 서버(150)로부터 사용에 따른 승인을 받은 협력사 직원, 건설사 직원, 건설현장 관계자일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수압시스템 서버(150)는 세대별, 배관 별로 고유 아이디를 부여하여, 전송된 수압 정보로부터 수압 변동 데이터를 수집하여 사용자에게 필요한 정보를 전송할 수 있다.
또한, 전송된 수압 정보로부터 수압이 일정 기준 이하로 떨어지거나 초과될 경우는 누수로 판단을 하고, 관계자 또는 사용자의 모바일 단말기로 긴급 경고 신호 및 수압 상태를 전송한다.
또한, 사용자는 사용자용 앱을 통하여 설치된 스마트 수압계에 대해 수압측정 및 정지 등의 동작 상태를 원격으로 제어할 수 있다.
110: 중계기
150: 수압시스템 서버
210: 사용자 단말기
220: PC
S11 ~ Sn: 스마트 수압계
M1 ~ Mn: 마스터 스마트 수압계

Claims (15)

  1. IoT를 이용한 스마트 수압 시스템에 있어서,
    상기 스마트 수압 시스템은,
    스마트 수압계: - 상기 스마트 수압계는 배터리의 전력으로 작동되는 것으로써, 아파트의 각 세대에서 각 배관에 설치되어 수압을 측정하고 측정된 수압 정보를 무선통신으로 전송하는 하나의 마스터 스마트 수압계와 복수의 슬레이브 스마트 수압계를 포함하는 것임,
    상기 아파트의 각 동에 설치되며, 상기 스마트 수압계로부터 전송된 수압 정보를 인터넷 통신망 또는 공중통신망으로 연결시키는 중계기; 및
    상기 중계기를 통하여 상기 수압정보를 입력 받아 관리하고, 사용자 PC 또는 사용자 모바일 단말기로 상기 수압정보를 전송하는 수압시스템 서버; 를 포함하는 것을 특징으로 하되,
    상기 슬레이브 스마트 수압계는 상기 각 세대에서 하나 이상의 배관에서 각각 수압을 측정하여 10m 이하의 전송거리의 저출력으로 전송되는 제1 LAN 무선 통신으로 상기 측정된 수압 정보를 상기 마스터 스마트 수압계로 전송하고,
    상기 마스터 스마트 수압계는 상기 각 세대에서 하나의 배관에서 수압을 측정한 수압정보와, 상기 슬레이브 스마트 수압계에서 전송된 수압정보를 제2 LAN 무선 통신으로 상기 중계기로 전송하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제1 LAN 무선 통신은 지그비 통신이고, 상기 제2 LAN 무선통신은 LPWA(Low Power Wide Area) 통신인 것을 특징으로 하고,
    상기 스마트 수압계는,
    외부 케이스의 일측에 형성되어 상기 각 배관과 나사 결합하기 위해 나사산이 형성된 수압센서 접속 소켓;
    상기 접속 소켓에 연결되어 수압에 대한 센싱신호를 발생시키는 수압 센서부;
    각부의 동작을 제어하는 제어부;
    상기 수압 센서부에서 센싱된 수압 정보를 통신 프로토콜을 이용한 전송이 가능하도록 통신모듈과 상호 접속하여 주는 인터페이스부;
    상기 수압 정보를 통신프로토콜에 맞추어 송신 또는 수신하도록 통신하며, 제1 LAN 무선 통신모듈 및 제2 LAN 무선 통신모듈을 포함하는 통신모듈; 및
    사용자의 제어신호가 입력되는 입력부;를 포함하되,
    상기 통신모듈은,
    상기 입력부의 스위칭 신호에 의해 상기 스마트 수압계를 상기 슬레이브 스마트 수압계로 적용하거나, 상기 마스터 스마트 수압계로 선택적으로 적용하도록 제어하는 것을 특징으로 하고,
    상기 수압시스템 서버는,
    상기 수압정보를 전송받아서 사용자용 앱을 통하여 사용자의 PC 또는 사용자의 모바일 단말기로 전송하고, 전송받은 수압 정보로부터 수압이 일정 기준 이하로 떨어진 경우는 사용자 또는 관계자의 모바일 단말기로 긴급 경고 신호 및 수압 상태를 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 수압 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 LAN 무선 통신은 917.1~923.3MHz 주파수 대역의 LoRa기술 기반 LPWA 통신 또는 이동통신인 LTE 통신인 것을 특징으로 하는 스마트 수압 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 수압계는 상기 입력부의 스위칭 신호에 의해 현재 수압 측정에 의한 수압정보 또는 주기적 수압측정 상태로 측정한 수압 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 수압 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 MCU, 또는 마이컴인 것을 특징으로 하는 스마트 수압 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 입력부는,
    슬라이딩 스위치, 푸쉬버튼 스위치 또는 외부 입력단자 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 수압 시스템.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 사용자는 상기 사용자용 앱을 통하여 설치된 스마트 수압계에 대해 수압측정 및 정지 등의 동작 상태를 원격으로 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 수압 시스템.
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