KR20030072267A - 가압 급수 운영 관리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상수도 가압장 급수운영설비에 대하여 원격으로 설비의 운영상태를 파악하고 가압급수설비 운영에 따른 프로세스 운영정보를 제공하는 가압 급수 운영 관리시스템에 관한 것으로, 특히 본 발명은 고지대와 구릉지 급수를 위한 가압설비의 유지관리 용이성과 현장 운영자 및 수도업무 관리자에게 급수 운영상황을 간단명료하면서도 신속하게 제공하기 위하여 급수운영 데이터베이스 분석기술과 모바일 환경에 적합한 급수 운영관리 모델링 기법을 바탕으로 실시간의 급수 운영관리 기능을 제공한다.
이를 위해 본 발명은 현장에서만 확인 가능한 가압급수설비의 상태감시데이터를 효율적으로 연계 및 활용하기 위하여 가압급수장에는 유,무선 정보전송제어장치를 구비하고, 이 장치를 통하여 연계된 데이터를 저장, 관리, 분석하기 위하여 급수운영관리용 서버를 구비한다. 그리고, 가압급수설비를 원격에서 실시간으로 감시할 수 있도록 하기 위하여 휴대용 개인정보 단말기(PDA)를 구비한다.
따라서, 본 발명은 가압장 내에서만 확인 가능한 가압급수설비의 운영상태를 PDA를 이용하여 가압급수장 이외의 원격지에서도 실제 현장에서와 같이 상태 파악과 점검을 가능하게 하여 급수운영 분석 알고리즘을 기반으로 효율적인 가압 급수량 조절과 가압장 관리를 할 수 있는 장점이 있다.

Description

가압 급수 운영 관리시스템{Operating and Management system for booster water supply}
본 발명은 상수도 가압급수장의 운영을 관리하는 가압 급수 운영 관리시스템에 관한 것으로, 특히 가압장과 같이 한정된 지역 내에서만 확인할 수 있는 가압급수 설비에 대한 운영상태 파악과 급수 운영정보를 휴대용 원격감시장치(일예로, PDA)를 이용하여 가압장 이외의 원격지에서도 실제 현장에서와 같이 확인하고 점검할 수 있으며, 가압급수 설비의 운영 데이터베이스를 기초로 한 분석 알고리즘을 이용함으로서 급수 계통별 총괄 정보를 요약된 형태로 제공하여 효율적인 급수운영 관리가 가능하게 하기 위한 급수 운영 관리시스템에 관한 것이다.
서울시 상수도의 경우, 지역의 48% 이상이 평지와의 표고차가 심한 고지대와 구릉지로 구성되어 있어 정수장에서 공급되는 송수압으로는 급수가 불가능한 지역이 많아 가압을 통한 급수를 위하여 많은 개소의 가압장을 운영하고 있다.
그리고, 상수도 업무의 효율화와 관리업무의 범위 조정으로 인하여 점차 무인 가압장으로 전환되고 있는 실정에 있으나, 가압급수 설비의 운영상태 확인은 가압장 또는 상위 감시제어설비가 구성된 운영센터(수도사업소 또는 대배수지) 내에서만 가능하고, 도 1에 도시한 바와 같이 상위 상태감시의 범위도 지역배수지 수위 및 유량 감시에 한정되어, 효율적인 급수설비의 관리에 필요한 가압펌프 운전상태 감시와 펌프 운전에 따른 소모전류 및 펌프토출 압력감시 등 종합적인 운영상황 파악에 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 방법은 가압급수 설비의 상태감시를 위하여 상위 감시제어설비로 수도사업소 또는 대배수지 운영실에 감시제어반을 추가로 설치하여야 하고, 가압장 감시제어반과 상위 감시제어설비간 한국통신 유선 전화회선을 이용한 TM/TC 데이터 통신방식을 이용함으로서, 상태감시를 위한 시설투자비가 과다하고 유선전화망 연결을 위한 모뎀장치의 장애발생과 전화국 중계장치의 고장 및 유선통신 속도저하에 따른 여러 가지 형태의 문제로 인하여 효율적인 상태감시에 한계성이 많아 현실적이고 효율적인 가압급수 운영설비의 관리와 종합적으로 운영상태를 파악할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 상수도 가압급수 운영에 따른 현장성 있는 업무지원과 가압급수 운영설비의 유지관리 측면에 있어 현실적이고 효율적인 운영관리 기능과 상수도 급수시설에 대한 운영 상태감시의 적용성과 기술적 편의성이 갖추어진 가압급수계통 운영분석 알고리즘을 기반으로 한 가압 급수운영 관리시스템을 제공하는 데 있다.
도 1은 일반적인 상수도 가압장 감시제어설비 및 상위 감시제어설비가 구성된 경우의 예를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시를 위하여 상수도 가압장 급수운영설비의 상태감시 데이터를 급수운영 관리서버시스템과 휴대용 원격감시장치로서의 PDA장치로 연계하기 위한 유, 무선 정보전송제어장치 구성의 예를 나타낸 도이다.
도 3은 도 2의 유, 무선 정보전송제어장치를 통하여 제공된 가압장 급수운영설비의 상태감시 데이터를 이용하여 급수운영관리용 서버시스템에서 관리되는 정보처리 구성의 예를 나타낸 도이다.
도 4는 도 3의 급수운영관리용 서버시스템 내에서 수행되는 가압펌프 운전특성 분석 알고리즘의 예를 나타낸 도이다.
도 5는 도 3의 급수운영관리용 서버시스템 내에서 수행되는 급수계통별 연계정보 분석 알고리즘의 예를 나타낸 도이다.
도 6은 도 5의 연계정보 분석을 위하여 서버시스템 내에서 수행되는 일반 운영상태 정보의 데이터베이스 분석의 예를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 급수운영관리용 PDA 장치로 다운로드가 가능한 PDA 플레이트 폼 구성 정보의 예를 나타낸 도이다.
도 8은 도 7의 급수운영관리용 PDA장치에 표시되는 가압장 운영상태 그래픽 표시화면 구성의 예를 나타낸 도이다.
도 9는 도 7의 급수운영관리용 PDA장치에 표시되는 가압급수 계통별 운영분석 알고리즘 기반의 수계별 동수압 분포 화면 구성의 예를 나타낸 도이다.
도 10은 도 7의 급수운영관리용 PDA장치에 표시되는 GPS기반 급수시설정보 및 시설물 속성정보 화면 구성의 예를 나타낸 도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 가압장 급수운영설비 101 : 가압장 감시제어반
102 : 원격지 데이터 전송반103, 203 : TM/TC장치
104, 204 : PLC장치 105 : 배수지 수위계
106 : 배수지 TM/TC장치 107 : 구역유량계
108 : 유량계 TM/TC장치 109 : 가압펌프 제어반
110 : 펌프토출압력계 111 : 가압장 인입유량계
20 : 상위 감시제어설비 201 : 상위 감시제어반
202 : 상위 감시제어 컴퓨터시스템30 : 한국통신 전화통신선
40 : 유, 무선 정보전송제어장치
401 : 유, 무선 정보전송제어장치메인 보드 402 : CDMA 모뎀
403 : 유, 무선 정보전송제어장치 CPU 404 : ROM
405 : RAM 406 : 게이트웨이
407, 408, 409, 410 : 유니버셜 통신포트 411 : 유니버셜 입, 출력단자
41 : PDA장치42 : 컴퓨터시스템
43 : Ethernet 통신선44 : CDMA 통신망
50 : 가압장 일반운영상태데이터 501 : 가압펌프 운전, 정지상태
502, 503, 504, 506 : 가압펌프 운전에 따른 운영상태정보
505 : 배수지 수위정보 51 : 급수운영분석 기반데이터
511 : 급수말단 압력정보 512 : 급수말단 수질정보
60 : 급수운영관리용 서버시스템 61 : 일반 운영상태 표시정보
610 : PDA 그래픽 표시화면 611 : 실시간(Realtime)트랜드
612 : 과거이력(Historical)트랜드 62 : 일반 운영상태정보 DB
620 : 일반 운영정보 DB 63 : 운영분석 기반정보 DB
630 : 급수계통별 연계정보 DB 64 : PDA표시 폼 정보
641 : PDA 다운로드 폼 정보 642 : PDA 업로드 정보
65 : 급수운영관리를 위한 링크정보66 : 가압펌프 운전주파수곡선
67 : 흡입관로 잔류수두 변동곡선68 : 가압장 토출관압 변동곡선
69 : 가압급수 말단압력 변동곡선 70 : 가압펌프 심야운전 전류곡선
71 : 급수운영관리용 PDA 내부장치72 : 동수압 분포 그래픽 화면
73 : 디지털 영상정보 및 이미지74 : GPS기반 급수시설정보
75 : 유지관리용 디지털 도서정보76 : 서버 및 PDA간 연계정보
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가압 급수 운영 관리시스템은 가압급수장 별로 설치되며, 상기 가압급수장에 마련되는 가압펌프의 운전/정지/고장/소비전류/운전주파수를 포함하는 운전정보와, 상기 가압펌프의 토출압력/유량정보와, 가압급수장의 인입압력/유량정보와, 배수지의 수위/구역유량정보를 수집하는 가압급수장 설비 계측정보 수집장치, 상기 가압급수장 설비 계측정보 수집장치로부터수집된 계측정보들을 수신하고, 수신된 계측정보들을 외부로 송신하는 적어도 하나의 유무선 정보 전송제어장치, 상기 유무선 정보 전송제어장치와 네트워크로 연결되고, 상기 유무선 정보 전송제어장치로부터 송신되는 상기 가압급수장별 계측정보들을 수신하고, 수신된 계측정보들에 기초하여 상기 가압급수장별 설비들의 실시간 운전현황들을 생성하고, 생성된 운전현황들을 데이터베이스 하는 급수운영 관리서버, 상기 급수운영 관리서버과 무선 네트워크로 연결되고, 상기 급수운영 관리서버로부터 상기 가압급수장별 설비들의 운전현황들을 다운로드 하고, 다운로드 된 설비들의 실시간 운전현황들을 표시하는 휴대용 원격감시장치를 포함한다.
상기한 휴대용 원격감시장치는 무선통신용의 휴대용 개인정보 단말기(PDA)이고, 상기 휴대용 개인정보 단말기는 상기 급수운영 관리서버로부터 상기 운전현황을 표시하기 위한 소프트웨어를 다운로드 받아 설치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 가압 급수 운영 관리시스템은 가압급수장 별로 설치되며, 상기 가압급수장에 마련되는 가압펌프의 소비전류와 운전주파수, 상기 가압펌프의 토출압력과 토출유량, 급수말단의 압력을 수집하는 가압급수장 설비 계측정보 수집장치, 상기 가압급수장 설비 계측정보 수집장치로부터 수집된 계측정보들을 수신하고, 수신된 계측정보들을 외부로 송신하는 유무선 정보 전송제어장치, 상기 유무선 정보 전송제어장치와 네트워크로 연결되고, 상기 유무선 정보 전송제어장치로부터 송신되는 상기 가압급수장별 계측정보들을 수신하고, 수신된 계측정보들에 기초하여 상기 가압급수장별 가압펌프의 운전에 따른 토출압력의 변동사항과 말단압력의 변동사항을 생성하고, 생성된 변동사항들을 데이터베이스 하는 급수운영 관리서버,상기 급수운영 관리서버에 무선 네트워크로 연결되고, 상기 급수운영 관리서버로부터 상기 가압급수장별 가압펌프의 운전에 따른 토출압력의 변동사항과 말단압력의 변동사항을 다운로드 하고, 다운로드 된 변동사항들을 표시하는 휴대용 원격감시장치를 포함한다.
상기한 급수운영 관리서버는 상기 가압펌프의 운전에 따른 토출압력의 변동사항과 말단압력의 변동사항을 시간/일/월/계절별로 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 가압 급수 운영 관리시스템은 가압급수장 별로 설치되며, 상기 가압급수장에 마련되는 가압펌프의 소비전류와 운전주파수, 상기 가압펌프의 토출압력과 토출유량, 급수말단의 압력을 수집하는 가압급수장 설비 계측정보 수집장치, 상기 가압급수장 설비 계측정보 수집장치로부터 수집된 계측정보들을 수신하고, 수신된 계측정보들을 외부로 송신하는 유무선 정보 전송제어장치, 상기 유무선 정보 전송제어장치와 네트워크로 연결되고, 상기 유무선 정보 전송제어장치로부터 송신되는 상기 가압급수장별 계측정보들을 수신하고, 수신된 계측정보들에 기초하여 상기 가압급수장별 가압펌프의 실제 운전조건에 따른 시간대별 토출압력의 변동사항과 말단압력의 변동사항을 생성하고, 생성된 변동사항들에 기초하여 상기 가압펌프의 최적의 운전조건을 결정하고, 상기 가압펌프의 실제 운전조건, 토출압력과 말단압력의 변동사항, 최적의 운전조건을 데이터베이스 하는 급수운영 관리서버를 포함한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 상수도 가압장 감시제어설비 구성 및 상위 감시제어설비가 구성된 경우의 예를 나타내었다.
도 1을 참조하면, 일반적인 상수도 가압장 운영시스템의 구성은 가압장 외부에 위치한 배수지 또는 구역 유량계실로부터 전송되는 수위와 유량신호 등의 가압장 외부 데이터 연계와 가압장 내부 데이터 연계로 구분되며, 이러한 외부/내부 데이터는 가압급수장 설비 계측정보 수집장치에 의해 수집된다. 이러한 가압급수장 설비 계측정보 수집장치는 TM/TC장치(106, 108)와 PLC장치(104)를 포함한다.
배수지 수위계(105) 신호와 사업소 경계구간을 유입하거나 유출하는 구역유량계(107) 데이터는 한국통신 전화통신선(30)을 이용한 TM/TC장치(106, 108)에 의하여 가압장 TM/TC장치(103)로 전송되고, 전송된 상기 외부 데이터는 가압장 감시제어반(101)내에 설치된 PLC장치(104)로 결선되어 있다. 그리고, 가압장 내부 데이터인 펌프 토출압력계(110) 데이터와 가압장 인입유량계(111) 데이터는 감시제어반으로 직접 결선되고, 가압펌프 운전상태 데이터는 가압펌프 제어반(109)으로부터 인출되어 감시제어반으로 결선되어 있다. 또한, 수도사업소 또는 대배수지 운영실에 상위 감시제어설비(20)가 구성된 경우, 상위 감시제어 컴퓨터시스템(202) 또는 상위 감시제어반(201)에서 감시되고 관리되어야 하는 각 가압장의 운영데이터는 배수지 수위 데이터 및 구역 유량 데이터에 한정되어 있어 급수 운영관리에 따른 종합적인 가압장 급수운영설비의 상태감시와 운영현황 파악에 문제점이 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시를 위하여 상수도 가압장 급수운영설비의 상태감시 데이터를 급수운영을 원격에서 감시관리하기 위해 휴대용 원격감시장치로서의 PDA장치(41)와 급수운영 관리용 서버시스템으로 연계하기 위한 유, 무선 정보전송제어장치(40) 구성의 예를 나타낸 블록도이며, 도 3에는 상기 유, 무선 정보전송제어장치를 통하여 제공된 가압장 급수운영설비 상태감시 데이터를 이용하여 관리되고 처리되어야 하는 급수운영 관리용 서버시스템 정보처리 구성의 예를 나타내었다. 도 3은 이하에서 수시로 참조된다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시를 위한 유, 무선 정보전송제어장치(40)는 가압장 감시제어반에서 수용하고 있는 상태감시 데이터의 연계를 위하여 PLC장치 및 TM/TC장치와 직접 데이터 링크가 가능한 다수개의 공유 직렬포트(USB ; Universal Serial Bus)를 구비한다. 상기 공유 직렬포트(407, 408, 409, 410)는 여러 대의 PLC장치 및 TM/TC장치로부터 동시에 데이터 연계가 가능하도록 하여, 한 대의 유, 무선 정보전송제어장치를 이용하여 다량의 상태감시 데이터를 연계, 활용할 수 있게 한다. 이러한 유, 무선 정보전송제어장치(40)는 한국통신 전화통신선(30)을 이용한 기존, TM/TC장치의 선로장애 또는 전화국 전화중계기 고장으로 인한 통신상의 문제 해결과 고속, 다량의 실시간 데이터를 전송하기 위하여 범용 LAN통신인 Ethernet TCP/IP 통신기능을 가진 Gateway(406)를 구비한다. 또한 유, 무선 정보전송제어장치로 연계된 가압장 급수운영설비 상태감시 데이터를 실시간으로 PDA장치(41)와 급수운영관리용 서버시스템(60)으로 연계함과 동시에 유선 LAN통신 네트웍 부하증가 또는 회선장비의 고장 및 LAN 통신장애 문제의 해결을 위하여 데이터 통신 Back up을 위한 CDMA Modem(402)을 구비한다.
유,무선정보전송제어장치의 메인보드(401)에 구성된 CPU(403)와 ROM(404)과RAM(405)은 유, 무선 정보전송제어장치의 통신모드 결정과 통신주기설정 및 다운로드 데이터의 관리, 통신에러체크, 데이터 훼손방지 알고리즘, 공유직렬포트를 통한 TM/TC장치와 PLC장치와의 통신을 위한 프로토콜을 관장하며, 가압펌프 인버터 제어에 필요한 PID제어와 비율설정제어를 포함한 상기의 메인 프로세싱을 위하여 운영시스템(OS : Operating System)과 운영 프로그램을 구비한다. 여기서, 메인보드(401)는 MPU(Main Processing Unit)으로 이해될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가압급수계통 운영분석 알고리즘을 기반으로 한 급수운영 관리용 PDA장치의 필수적인 기능과 구성이 설명된다.
유, 무선 정보전송제어장치를 통하여 급수운영관리용 서버시스템(60)으로 제공된 일반 운영상태정보(50)는 가압펌프의 운전/정지/고장(501) 상태정보와, 가압펌프의 운전에 따른 운전전류, 주파수(502)정보와, 가압펌프 토출압력/유량(503)정보와, 가압장 인입압력/유량(504)정보와, 배수지 수위/구역유량(505)정보와, 가압펌프 순시전력/적산전력(506)정보와 같은 가압장 급수운영설비 전체에 대한 운영정보로서, 다음과 같이 이용, 관리, 처리된다. 상기 서버시스템은 시스템 프로그램에 정의되어진 데이터 그룹핑(Data Grouping)방식 및 데이터 어드레스 메칭(Data Address Matching)에 따라 일반 운영상태 정보표시(61) Group에 속하는 그래픽 디스플레이(610)와 리얼타임 트랜드(611) 및 히스토리컬 트랜드(612) 형태로 서버시스템 CRT 화면상에 표시되게 된다. 또한, 일반 운영상태정보 DB(62)와 운영분석 기반정보DB(63)는 안정적이고 신뢰도 높은 분석용 데이터 지원을 위해 매 시각별 실시간 데이터로 일반 운영정보저장(620)형태와 급수계통별 연계정보저장(630) 형태로 하드메모리에 기록되고, 관리된다. 가압급수계통 운영분석과 상수도 프로세스 해석을 위해 필요한 운영분석기반정보(51)에 포함된 가압수계별 급수말단압력(511)정보의 경우, 상기 서버시스템의 DB에 구축된 가압펌프 운전에 따른 운전전류와 주파수(502)정보 및 토출압력과 토출유량(503)정보와 메칭되어, 펌프의 운전에 따른 데이터 변동추이를 통계적 기법과 신뢰성있는 데이터 추출기법으로 분석되어 시간대별, 요일별, 월별, 계절별 특성 트랜드와 가압펌프 최적 운전조건에 대한 특징적 신뢰구간 데이터를 얻을 수 있다.
가압급수계통 운영분석 알고리즘을 기반으로 하여 본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 특징적 기술과제에 대하여 설명하면 도 4에 도시된 바와 같이 가압펌프 운전특성 분석을 통한 효율적 가압급수량 조절방법으로 기존, 가압펌프의 운전방법은 펌프 토출관압을 기준으로 운전함으로써, 적정 관압과 가압유량 조절범위 산출이 불가능하였다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 문제를 해결함과 동시에 효율적인 가압펌프의 운전을 위하여 보다 상세하게 설명하면, 가압펌프의 운전에 따른 설계관로 저항곡선(66) EF는 정격속도(60Hz)를 이동하면서 운전점E를 형성하게 되며, 인버터를 설치한 펌프에서는 현재의 운전방식과 같이 토출관압 일정제어 운전방식을 택하는 경우 가압펌프의 운전점은 직선AB를 따라서 주파수 변경에 따라 만들어지는 성능곡선을 만나는 지점이 된다. 즉, 이론적으로는 정격 성능곡선과 직선AB의 차이에 해당하는 양정만큼의 압력조절이 가능하나, 인버터 운전에 따른 효율이 낮아질 수 있으므로 실제 압력조절에 따른 압력과 소모전류(에어지)절감 효과의 차이는 없다.
그러나 가압급수계통의 급수말단 압력을 일정하게 운전할 경우, 가압펌프 운전 저항곡선(67) CF와 같으며, 직선AB와 저항곡선 CF 의 차이에 해당하는 양정만큼의 압력조절과 에너지 절감이 가능하게 된다. 또한, 도 4에서 보는 바와 같이 소정의 유량점 Q까지는 압력이 절감되나, 소정의 유량점 Q 이후에는 가압펌프 운전소비 에너지 증가에 따른 압력변동의 차가 커지게 된다. 그러나 이와 같은 경우에서 토출압력 일정제어운전 방법에서는 급수말단의 소정압력을 얻을 수 없다. 왜냐하면, 가압 유량증가에 따른 손실수두를 충당할 수 없기 때문이다. 따라서 도 5에서와 같이 급수말단 압력(68)과 가압장 토출관압(69)을 시간대별 병행 운전함으로써 가압급수계통 말단지역에서 필요로 하는 적정한 압력데이터를 항상 얻을 수 있게 된다.
이러한 운영분석 알고리즘을 기반으로 한 결과 데이터는 급수운영 관리용 PDA장치에서 직접 조회가 가능하도록 구성되어 가압급수 계통별 적정 운전자료를 실시간으로 운영자 또는 관리자에게 제공되어 효율적인 급수운영 관리가 가능하게 된다. 도 6은 상기 급수운영관리에 필요한 연계정보 분석을 위하여 서버시스템 내에서 수행되는 일반운영 상태정보 데이터베이스 분석의 예를 나타낸 도면으로서, 가압 펌프의 특징적 운전 신뢰구간 데이터(70)로 수용가 상수도 소비량이 최소가 되는 심야시간 가압펌프 인버터 소비전류를 분석 결과이다. 이러한 분석결과 트랜드는 가압장 토출유량이 최소가 되는 기간으로 하루평균 7시간 정도를 차지하므로서, 상기 기간에 속하는 시간대의 경우, 도 5에서 설명한 것과 같이, 시간대별 적정 운전압력 데이터에 기준으로 한 펌프 운전정보를 제공하게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 급수운영 관리용 PDA장치로 다운로드가 가능한 PDA 플레이트 폼 구성 정보의 예를 나타낸 도면으로서, 급수운영 관리용 PDA 내부장치(71)는 가압장 상태감시 데이터 및 서버시스템(64)에서 제공되는 가압장별 운영상태 MMI(Man Machine Interface)화면(610)과, 가압장 일반 운영정보 Trend(611)와, 급수계통별 동수압 분포화면(72)과, 디지털 영상정보 및 이미지(73)와, GPS 기반 급수시설정보(74)와, 유지관리용 디지털 도서정보(75)를 PDA 내부장치인 공유직렬포트(USB ; Universal Serial Bus)를 통하여 직접 다운로드 하거나, CDMA Modem을 통하여 다운로드 된다. 그리고, 효율적인 급수운영 관리를 위한 상기 PDA 플레이트 폼 구성 정보는 PDA 전용 응용 프로그램을 기반으로 운용메뉴와 화면구성, 데이터 처리가 이루어지고, 상기 급수운영관리용 서버시스템에서는 PDA장치로 변경된 데이터 및 급수운영분석 결과를 자유로이 다운로드할 수 있으며, 본 발명에 따른 급수운영 관리용 PDA장치로서의 특징적 방식은 이후에 계속 설명된다.
도 8은 도 7의 급수운영 관리용 PDA장치에 표시되는 가압장 운영상태 MMI화면 구성의 예를 나타낸 도면으로서, 서울시 상수도의 경우 1개 수도사업소가 운영, 관리하여야 하는 급수구역의 많은 유인, 무인가압장 운영상태를 원격지에서 용이하게 파악하고 관리할 수 있도록 요약된 아이콘 형태로 PDA 정보확인 모드를 가지며, PDA 상의 운영상태 아이콘을 실행할 경우, 급수운영 관리서버시스템과 무선통신하여 해당하는 아이콘의 정보를 요청함에 따라 도 8에서와 같이 각 가압장별 급수운영설비들의 세부적인 실제 운영상태 또는 각 급수운영설비들의 작동에 따른 가압펌프의 운전현황을 표시하기 위한 MMI화면을 다운로드 받아 표시되게 된다. 또한, 도9는 도 7의 급수운영 관리용 PDA장치에 표시되는 가압급수 계통별 운영분석 알고리즘 기반의 수계별 동수압 분포 화면 구성의 예를 나타낸 도면으로서, 1개소의 가압장이 급수하는 수계별 상수도 관망 압력분포와 급수말단 및 유량 데이터를 실시간 그래픽 화면으로 제공함으로써 급수운영 상태파악을 용이하게 한다.
도 10은 도 7의 급수운영 관리용 PDA장치에 표시되는 GPS 기반 급수시설 정보 및 시설물 속성정보 화면 구성의 예를 나타낸 도면으로써, 정수장을 통하여 공급되는 상수도 배관과, 각종 밸브와, 구역유량계의 시설물 속성정보를 신속하게 확인할 수 있다. 이러한, 본 발명의 실시예에 따른 가압급수계통 운영분석 알고리즘을 기반으로 한 급수운영 관리용 PDA장치는 감시제어반이 설치된 현장에서만 가능하였던 급수운영설비의 운영상태파악을 원격지에서도 용이하게 파악할 수 있도록 함과 동시에 상수도 가압급수 프로세스에 기초한 분석을 통하여 실제 현장에서 적용할 수 있는 형태로 효율적인 가압장 관리와 가압급수량 조절이 가능하게 된다. 아울러, 가압급수설비의 상태감시를 위하여 별도의 감시제어반 구축이 필요없이 감시시스템 구축에 따르는 비용을 획기적으로 절감하고 급수운영과 관련한 각종 데이터를 실시간 모니터링하고, 관리하여 체계적이고 효과적인 급수운영을 할 수 있게 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가압급수계통 운영분석 알고리즘을 기반으로 한 급수운영 관리용 PDA장치는 가압장 내에서만 확인 가능한 급수운영설비의상태확인과 급수 관련정보를 PDA장치를 이용함으로써 가압장 이외의 원격지에서도 실제 현장에서와 같이 직접 확인하고 점검 가능하게 됨과 아울러 상수도 급수 프로세스에 기초한 보다 상세한 운영분석을 통한 결과를 요약된 형태로 현업중심의 다양한 PDA 운영관리 툴로서 제공함으로서 보다 효율적이고 체계적인 급수운영 관리를 할 수 있게 한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (5)

  1. 가압급수장 별로 설치되며, 상기 가압급수장에 마련되는 가압펌프의 운전/정지/고장/소비전류/운전주파수를 포함하는 운전정보와, 상기 가압펌프의 토출압력/유량정보와, 가압급수장의 인입압력/유량정보와, 배수지의 수위/구역유량정보를 수집하는 가압급수장 설비 계측정보 수집장치,
    상기 가압급수장 설비 계측정보 수집장치로부터 수집된 계측정보들을 수신하고, 수신된 계측정보들을 외부로 송신하는 적어도 하나의 유무선 정보 전송제어장치,
    상기 유무선 정보 전송제어장치와 네트워크로 연결되고, 상기 유무선 정보 전송제어장치로부터 송신되는 상기 가압급수장별 계측정보들을 수신하고, 수신된 계측정보들에 기초하여 상기 가압급수장별 설비들의 실시간 운전현황들을 생성하고, 생성된 운전현황들을 데이터베이스 하는 급수운영 관리서버,
    상기 급수운영 관리서버과 무선 네트워크로 연결되고, 상기 급수운영 관리서버로부터 상기 가압급수장별 설비들의 운전현황들을 다운로드 하고, 다운로드 된 설비들의 실시간 운전현황들을 표시하는 휴대용 원격감시장치를 포함하는 가압 급수 운영 관리시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 휴대용 원격감시장치는 무선통신용의 휴대용 개인정보 단말기(PDA)이고, 상기 휴대용 개인정보 단말기는 상기 급수운영 관리서버로부터상기 운전현황을 표시하기 위한 소프트웨어를 다운로드 받아 설치하는 것을 특징으로 하는 가압 급수 운영관리시스템.
  3. 가압급수장 별로 설치되며, 상기 가압급수장에 마련되는 가압펌프의 소비전류와 운전주파수, 상기 가압펌프의 토출압력과 토출유량, 급수말단의 압력을 수집하는 가압급수장 설비 계측정보 수집장치,
    상기 가압급수장 설비 계측정보 수집장치로부터 수집된 계측정보들을 수신하고, 수신된 계측정보들을 외부로 송신하는 유무선 정보 전송제어장치,
    상기 유무선 정보 전송제어장치와 네트워크로 연결되고, 상기 유무선 정보 전송제어장치로부터 송신되는 상기 가압급수장별 계측정보들을 수신하고, 수신된 계측정보들에 기초하여 상기 가압급수장별 가압펌프의 운전에 따른 토출압력의 변동사항과 말단압력의 변동사항을 생성하고, 생성된 변동사항들을 데이터베이스 하는 급수운영 관리서버,
    상기 급수운영 관리서버에 무선 네트워크로 연결되고, 상기 급수운영 관리서버로부터 상기 가압급수장별 가압펌프의 운전에 따른 토출압력의 변동사항과 말단압력의 변동사항을 다운로드 하고, 다운로드 된 변동사항들을 표시하는 휴대용 원격감시장치를 포함하는 가압 급수 운영 관리시스템.
  4. 제3항에 있어서, 급수운영 관리서버는 상기 가압펌프의 운전에 따른 토출압력의 변동사항과 말단압력의 변동사항을 시간/일/월/계절별로 생성하는 것을 특징으로 하는 가압 급수 운영 관리시스템.
  5. 가압급수장 별로 설치되며, 상기 가압급수장에 마련되는 가압펌프의 소비전류와 운전주파수, 상기 가압펌프의 토출압력과 토출유량, 급수말단의 압력을 수집하는 가압급수장 설비 계측정보 수집장치,
    상기 가압급수장 설비 계측정보 수집장치로부터 수집된 계측정보들을 수신하고, 수신된 계측정보들을 외부로 송신하는 유무선 정보 전송제어장치,
    상기 유무선 정보 전송제어장치와 네트워크로 연결되고, 상기 유무선 정보 전송제어장치로부터 송신되는 상기 가압급수장별 계측정보들을 수신하고, 수신된 계측정보들에 기초하여 상기 가압급수장별 가압펌프의 실제 운전조건에 따른 시간대별 토출압력의 변동사항과 말단압력의 변동사항을 생성하고, 생성된 변동사항들에 기초하여 상기 가압펌프의 최적의 운전조건을 결정하고, 상기 가압펌프의 실제 운전조건, 토출압력과 말단압력의 변동사항, 최적의 운전조건을 데이터베이스 하는 가압 급수 운영 관리서버시스템.
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CN110085015A (zh) * 2019-05-09 2019-08-02 广东省水文局韶关水文分局 一种用于水文监测的数据采集方法及数据采集系统

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