KR20040002615A - Optimal management system and method for blocked waterworks - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 상수도 블록관리 최적화 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상수도 관리의 최소 원단위가 되는 수용가 급수전에 공급되는 유량과 수압을 감시하기 위하여 일정 블록에 유입되는 유량 및 수압을 상시 계측하고, 그 계측자료를 호스트 컴퓨터로 무선 데이터 전송망을 통하여 전송하고, 모니터 하여 자료(유량, 수압) 분석을 통하여 상수도 급수사용 패턴 분석으로 지역내 관망에 대한 적정 구경 파악과 적정 수압유지의 범위 파악, 사용량과 유입량 분석으로 누수량 파악 등을 관리할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a water supply block management optimization system and method thereof, and more specifically, to measure the flow rate and water pressure flowing into a certain block to monitor the flow rate and water pressure supplied to the consumer water supply, which is the minimum unit of water supply management. In addition, it transmits the measured data to the host computer through the wireless data transmission network, monitors and analyzes the data (flow rate and water pressure) to analyze the water supply usage pattern to identify the proper diameter of the local network and the range of proper pressure maintenance. Overflow analysis helps to identify leaks.
일반적으로 상수도 급수구역은 정수장에서 송수된 수돗물이 수개의 배수지를 통하여 넓은 급수구역으로 분포되어 수용가까지 급수되면서 거미줄 같이 엉켜있는 관망에 의한 유량과 수압을 통제하기란 대단히 어려운 실정이다.Generally, it is very difficult to control the flow rate and water pressure due to the web of tangled web as the tap water from the water treatment plant is distributed into a wide water supply area through several reservoirs and is supplied to the consumer.
이와 같이 상수도 급수시설이 광역화되어 배수량관리, 수압관리, 관망관리 등을 합리적으로 통제하고 관리하려면 급수구역을 수계별 및 도로망을 감안한 여러개의 통제 가능한 블록으로 구분하고, 이 블록단위에 대한 유량과 수압을 관리함으로써 안정된 급수를 하여 원활한 주민급수에 기여하고, 특히 유량감시를 통한 유수율을 증대하여 경영합리화를 추구하는 최적화 관리에 접근하는 방법을 블록시스템 관리라고 한다.(종합적 의미의 블록관리 최적화 시스템이라고 한다)In this way, in order to rationalize and control the water supply, water pressure management, and pipe network management due to the wider water supply facilities, the water supply zone is divided into several controlable blocks considering water systems and road networks, and the flow rate and water pressure for each block unit are divided. Block system management is a method of approaching optimized management that contributes to smooth water supply through stable water supply, and in particular, increases the flow rate through flow monitoring and pursues rationalization of management. do)
여기서, 블록내의 관리를 위한 필요 요소 중 제일 중요한 요소는 유량과 수압이다.Here, the most important elements for the management in the block are the flow rate and the water pressure.
즉, 경제적인 측면에서 낭비수를 줄이기 위하여 유량의 행방 감시와 원활한 급수를 위한 적정수압 유지이다.In other words, in order to reduce the waste water economically, it is necessary to monitor the whereabouts of the flow rate and to maintain the proper pressure for smooth water supply.
그러나 유량의 행방을 감시하고 동시에 수압의 실태 자료를 취득하려면 조건이 따르게 된다.However, the condition is followed to monitor the whereabouts of the flow rate and to obtain the actual data of the water pressure.
도 1에 도시된 바와 같이, 일정 블록내의 유입되는 유량(Q)과 같은 블록내의 다수의 수용가에서 개별로 사용하는 사용량(sq)의 합계(q)를 실시간별로 동시시간에 (Q)와 (q)의 량의 자료를 수집함과 동시에 유량의 변화에 따른 수압(P)을 유량조사 시간과 같은 시간에 수집하는 방법이 가장 중요한 관건이며 충족조건이다.As shown in FIG. 1, the sum q of the usage amount sq used separately by a plurality of consumers in the block, such as the flow rate Q flowing in a certain block, in real time at the same time (Q) and (q). The most important and important condition is to collect the amount of data and collect the water pressure (P) at the same time as the flow rate.
특히, 상기한 바와 같이 블록내의 유입량(Q)과 수용가측의 합계 사용량(q)과 또한 유량변화에 따른 수압(P)을 같은 장소에서 동시에 수집하는 방법은 현재까지 극히 어려운 실정이었다.In particular, as described above, the method of simultaneously collecting the inflow Q in the block, the total amount q used by the customer side, and the water pressure P according to the flow rate change at the same place have been extremely difficult.
다만, 이러한 방법으로 접근하기 위하여 현재는 블록내의 유입량은 구역유량계를 설치하고 임의 지점에 자기록수압계를 설치하여 유량 및 수압을 분석하고 있으나 수압계측에 있어서는, 타지점이지만 동시 시간으로 수집은 가능하다고 판단되나, 문제는 유량측정에 있어서, 유입량과 사용량을 동시에 판단하는 자료는 현재까지 없었으며, 이를 충족시키는 방법으로는 통상 2∼3개월 전의 수도요금 고지를 위한 검침량을 사용하여 적용하거나, 또는 적극적인 방법으로 수용가측의 계량기를 잠그고 유입량(Q)을 조사하는 방법이 있다.However, in order to approach in this way, the flow rate in the block is analyzed by analyzing the flow rate and the water pressure by installing a zone flowmeter and installing a self-locking water pressure meter at any point. However, the problem is that in the measurement of flow rate, there is no data for judging the amount of inflow and the amount of usage at the same time. Alternatively, there is a method of proactively locking the meter on the consumer side and checking the inflow (Q).
그러나, 전자인 수도요금 고지를 위한 검침량을 사용하는 방법은 유입량과 사용량의 동시자료가 아니므로 급수 변화에 따른 분석에 부정확한 요인이 너무나 많고, 후자인 계량기를 잠그는 방법은 수용가 측에서 단수로 인한 민원이 발생할 우려가 있기 때문에 매일 유량 행방감시와 수압변동의 현황을 수집, 분석하여 정확성을 달성하는데 한계가 있어 사용하지 않고, 현재는 전자의 방법을 이용하여 대략적인 실태를 파악하는 실정이다.However, the method of using the meter reading for the electronic water bill notification is not a simultaneous data of inflow and usage, so there are too many inaccurate factors in the analysis according to the change of water supply. Because there is a possibility of complaints, there is no limit in achieving accuracy by collecting and analyzing the current condition of flow monitoring and hydraulic pressure fluctuation every day. Currently, the current situation is used to grasp the actual situation using the former method.
이에, 본 발명의 목적은 광범위한 급수구역을 블록단위로 구분하여 단위지역에 대한 유입량, 수용가 개별사용량 및 수압에 대한 일정주기, 즉 최소한 시간단위별 데이터를 실시간 무선 원격계측수단을 통하여 동시에 전송 받아 분석하는 시스템을 구축하여 정확한 분석데이터에 의한 블록내 누수량을 추정하여 정밀 누수탐사를 지속적으로 시행함으로써 낭비수를 저감시키는 반면 급수안정을 도모할 수 있도록 한 상수도 블록관리 최적화 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to divide a wide range of water supply zones in block units and analyze and receive data at a certain period, i.e., at least a time unit, at the same time through a real-time wireless remote measurement means for a unit area inflow, individual use amount, and water pressure. The present invention provides a water supply block management optimization system and method for estimating water leakage in the block by estimating the amount of leakage in the block based on accurate analysis data and continuously performing precision leak detection. .
본 발명의 다른 목적은 블록단위 지역에 대한 유량 및 수압 분석을 월 또는 일 별로 선택하여 시간단위로 분석이 가능하고, 분석된 유량 및 수압 내용을 그래프(Graph)로 표시함으로써 분석결과를 쉽게 확인할 수 있도록 한 상수도 블록관리최적화 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention can be analyzed by the time unit by selecting the flow rate and pressure analysis for each block unit area by month or day, and the analysis results can be easily confirmed by displaying the analyzed flow rate and pressure content in a graph (Graph) The present invention provides a water supply block management optimization system and method thereof.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상수도 블록관리 최적화 시스템은, 상수도 관망을 블록화 하여 각 블록내의 유입부에 구역유량계를 설치함과 동시에 각 수용가측에는 기존 수도계량기를 이용하여, 상기 구역 유량계 및 수도계량기에서 취득된 영상데이터와 동일위치에 설치된 수압센서에서 취득된 수압변화값을 설정된 시간에 따라 주기적으로 데이터를 실시간으로 무선 송신하는 원격계측수단과; 상기 원격계측수단과 무선으로 양방향 교신하고 제어할 수 있으며 각각의 개별 원격계측수단으로부터 입력된 유량과 수압 데이터를 RF모뎀을 통하여 호스트 컴퓨터로 송신되는 무선 데이터 통신라인의 기지국과; 적어도 1개 이상의 기지국이 접속되는 복수개의 입출력 포트를 가지며 각각의 입출력 포트는 호스트 컴퓨터와 연결되는 입출력부와; 블록내의 각각의 원격계측수단으로부터 송신되어 상기 입출력부를 통해 입력되는 유량, 수압 데이터를 시간별, 일별, 월별 등으로 연산하여 처리하는 연산부와; 상기 입출력부의 특정 입출력 포트에 접속되어 호스트 컴퓨터로부터 연산결과를 실시간으로 표시하는 모니터가 구비된다.Water supply block management optimization system according to the present invention for achieving the above object, by using the existing water meter on each customer side while installing a block flow meter at the inlet in each block by blocking the water supply pipe network, Remote measuring means for wirelessly transmitting data in real time periodically according to a set time, the pressure change value acquired by the water pressure sensor installed at the same position as the image data acquired by the water meter; A base station of a wireless data communication line capable of two-way communication and control with the remote measuring means wirelessly and transmitting flow and pressure data input from each individual remote measuring means to a host computer through an RF modem; An input / output unit having a plurality of input / output ports to which at least one base station is connected, each input / output port connected to a host computer; An arithmetic unit which calculates and processes the flow rate and hydraulic pressure data transmitted from each remote measuring means in the block and input through the input / output unit on an hourly, daily, and monthly basis; A monitor is connected to a specific input / output port of the input / output unit to display a calculation result from a host computer in real time.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상수도 블록관리 최적화 방법은, 상수도 관망을 수계별 또는 도로망별로 적절히 블록화 하여 각 블록내의 유입부에 구역유량계를 설치함과 동시에 각 수용가측에는 기존 수도계량기를 이용하여, 상기 구역 유량계 및 수도계량기의 유량 숫자표시부를 통해 영상데이터를 설정된 시간에 따라 주기적으로 취득하는 단계와, 상기 구역 유량계 및 수도계량기의 유량 숫자표시부를 통해 취득된 영상데이터에 대응하는 유량값을 숫자 데이터로 변환하는 단계와, 상기 구역 유량계 및 수도계량기와 인접 동일 위치에 설치된 수압센서를 통해 수압변화값을 설정된 시간에 따라 주기적으로 취득하는 단계와, 상기 취득된 유량 및 수압 데이터를 RF모뎀을 통하여 호스트 컴퓨터로 무선 송신하는 단계와, 상기 호스트 컴퓨터에 입력되는 유량 및 수압 데이터를 데이터베이스에 저장하는 단계와, 상기 데이터베이스에 저장된 유량 및 수압 데이터를 바탕으로 연산부가 시간별, 일별, 월별 등으로 연산하여 처리하는 단계와, 상기 연산부의 연산결과를 실시간으로 모니터를 통해 표시하는 단계를 포함한다.Water treatment block management optimization method according to the present invention for achieving the above object, by appropriately blocking the water supply network by water system or road network by installing a zone flow meter at the inlet in each block and using the existing water meter on each customer side And periodically acquiring the image data according to a set time by the flow rate number display unit of the zone flow meter and the water meter, and calculating a flow rate value corresponding to the image data acquired through the flow rate number display unit of the zone flow meter and the water meter. Converting the data into a data; periodically acquiring a change in water pressure according to a set time through a water pressure sensor installed at the same location adjacent to the area flow meter and the water meter; and obtaining the obtained flow rate and water pressure data through an RF modem. Wirelessly transmitting to a host computer; Storing the flow rate and hydraulic pressure data input to the database in a database, and calculating and processing the calculation unit by time, daily, monthly, etc. based on the flow rate and hydraulic pressure data stored in the database; And displaying through a monitor.
도 1은 본 발명에 따른 상수도 블록관리 최적화 시스템을 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a water supply block management optimization system according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 상수도 블록관리 최적화 시스템의 원격계측수단을 도시한 구성도.Figure 2 is a block diagram showing a remote measurement means of the waterworks block management optimization system according to the present invention.
도 3은 도 1의 호스트 컴퓨터에 구비된 데이터베이스를 도시한 구성도.3 is a block diagram showing a database provided in the host computer of FIG.
도 4는 본 발명에 따른 상수도 블록관리 최적화 방법을 도시한 흐름도.4 is a flowchart illustrating a method for optimizing water supply block management according to the present invention;
도 5는 도 4의 연산부에 의한 유량 및 수압 데이터를 연산 처리한 결과를 도시한 도면.FIG. 5 is a diagram illustrating a result of arithmetic processing of flow rate and hydraulic pressure data by the calculating unit of FIG. 4. FIG.
도 6은 도 5의 유량 분석 과정을 도시한 상세 흐름도.6 is a detailed flowchart illustrating the flow analysis process of FIG.
도 7은 도 5의 수압 분석 과정을 도시한 상세 흐름도.FIG. 7 is a detailed flowchart illustrating a hydraulic analysis process of FIG. 5.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 유량 숫자표시부 11 : 카메라10: flow rate display part 11: camera
12 : 수압센서 13 : 수압값 변환기12: hydraulic pressure sensor 13: hydraulic pressure transducer
14 : 메모리 15 : 비교 판독부14 memory 15 comparison reading unit
16 : 배터리 17 : 전원스위치16 battery 17 power switch
18 : 적외선램프 19 : 타이머18: infrared lamp 19: timer
20 : RF모뎀 21 : 제어기20: RF modem 21: controller
22 : 원격계측수단 30 : 기지국22: remote measuring means 30: base station
40 : 통신부 50 : 입출력부40: communication unit 50: input / output unit
60 : 호스트 컴퓨터 70 : 연산부60: host computer 70: calculator
80 : 모니터80: monitor
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 상수도 블록관리 최적화 시스템을 도시한 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 상수도 블록관리 최적화 시스템의 원격계측수단을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a water supply block management optimization system according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing a remote measurement means of the water supply block management optimization system according to the present invention.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상수도 블록관리 최적화 시스템은 상수도 관망을 블록화 하여 각 블록내의 유입부에 구역유량계를 설치함과 동시에 각 수용가측에는 기존 수도계량기를 이용하여, 상기 구역 유량계 및 수도계량기의 유량 숫자표시부(10)를 통해 취득된 영상데이터와 별도로 설치된 수압센서(12)에서 취득된 수압변화값을 설정된 시간에 따라 주기적으로 데이터를 실시간으로 무선 송신하는 원격계측수단(22)과; 상기 원격계측수단(22)과 무선으로 양방향 교신하고 제어할 수 있으며 각각의 개별 원격계측수단(22)으로부터 입력된 유량과 수압 데이터를 RF모뎀(20)을 통하여 호스트 컴퓨터(60)로 송신되는 무선 데이터 통신라인의 기지국(30)과; 적어도 1개 이상의 기지국(30)이 접속되는 복수개의 입출력 포트를 가지며 각각의 입출력 포트는 호스트 컴퓨터(60)와 연결되는 입출력부(50)와; 블록내의 각각의 원격계측수단(22)으로부터 송신되어 상기 입출력부(50)를 통해 입력되는 유량, 수압 데이터를 시간별, 일별, 월별 등으로 연산하여 처리하는 연산부(70)와; 상기 입출력부(50)의 특정 입출력 포트에 접속되어 호스트 컴퓨터(60)로부터 연산결과를 실시간으로 표시하는 모니터(80)로; 구성된다.As shown in these figures, the waterworks block management optimization system according to the present invention blocks the water supply network and installs a zone flowmeter at the inlet of each block, and at the same time, using the existing water meter on each consumer side, the zone flowmeter and Remote measuring means 22 for wirelessly transmitting data in real time periodically according to a set time of the water pressure change value acquired from the water pressure sensor 12 installed separately from the image data acquired through the flow rate numeric display unit 10 of the water meter; ; Two-way communication and control with the remote measuring means 22 wirelessly and wirelessly transmitted to the host computer 60 through the RF modem 20 flow rate and pressure data input from each individual remote measuring means 22 A base station 30 of the data communication line; An input / output unit 50 having a plurality of input / output ports to which at least one base station 30 is connected, each input / output port being connected to a host computer 60; An arithmetic unit (70) for calculating and processing the flow rate and hydraulic pressure data transmitted from each remote measuring means (22) in the block through the input / output unit (50) by hour, daily, monthly, and the like; A monitor (80) connected to a specific input / output port of the input / output unit (50) to display a calculation result from a host computer (60) in real time; It is composed.
여기서, 상기 입출력부(50)에는 그 특정포트에 각각의 기지국(30)과 데이터 무선 송수신하는 통신부(40)를 접속하고, 상기 기지국(30)은 원격계측수단(22)으로부터 입력된 데이터를 무선모뎀을 통하여 호스트 컴퓨터(60)로 전송함과 동시에 상기 통신부(40)로도 유무선 송신하도록 구성하여, 통신라인이 단선 되더라도 유량, 수압 데이터 계측 동작이 정상적으로 작동되도록 구성된다.Here, the input and output unit 50 is connected to the communication unit 40 for transmitting and receiving data wirelessly with each base station 30 to the specific port, the base station 30 wirelessly transmits the data input from the remote measuring means 22 It is configured to transmit to the host computer 60 via a modem and to the wire / wireless transmission to the communication unit 40 at the same time, so that the flow rate and water pressure data measurement operation is normally operated even when the communication line is disconnected.
즉, 본 발명에 따른 상수도 블록관리 최적화 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 상수도 관망을 여건에 따라 수계별 또는 도로망별로 블록을 구분하여 각 블록내의 유입부에 기존 구역유량계 또는 미설치시는 새로이 구역유량계를 설치함과 동시에, 각 수용가에는 기존의 수도계량기를 그대로 이용하여 원격계측수단(22)을 부착한다.That is, the water supply block management optimization system according to the present invention, as shown in Figure 1, by dividing the block by water system or road network according to the water supply network conditions, the existing zone flow meter at the inlet in each block or the newly installed zone flow meter when not installed At the same time to install, each customer to attach the remote measuring means 22 using the existing water meter as it is.
상기한 원격계측수단(22)은 도 2에 도시된 바와 같이, 카메라(11), 수압센서(12), 수압값 변환기(13), 메모리(14), 비교 판독부(15), 배터리(16), 전원스위치(17), 적외선램프(18), 타이머(19), RF모뎀(20) 및 제어기(21)로 구성된각 블록내 유량 및 수압을 동시에 계측할 수 있는 양압(量壓)계측기이다.As shown in FIG. 2, the remote measuring means 22 includes a camera 11, a pressure sensor 12, a pressure value converter 13, a memory 14, a comparison reading unit 15, and a battery 16. Is a positive pressure gauge that can simultaneously measure the flow and water pressure in each block consisting of the power switch 17, the infrared lamp 18, the timer 19, the RF modem 20, and the controller 21. .
상기한 바와 같이 구성된 원격계측수단(22)을 유량계 및 계량기의 유량 숫자표시부(10)상에 설치하는 한편 유량계 및 계량기의 인접 동일 위치에 수압센서(12)를 설치하고, 원격계측수단(22)내에서 조사자의 임의로 설정된 시간 주기마다 카메라(11)에서 유량계 및 계량기의 유량 숫자표시부(10)를 촬영하고, 카메라(11)에 인식된 영상 신호로부터 그에 대응하는 숫자 데이터를 발생시켜 비교 판독부(15)로 공급되며, 한편 유량계 및 계량기의 인접부분에 설치하는 수압센서(12)에서 감지한 수압의 신호를 송신신호로 변환하는 수압값 변환기(13)를 통하여 역시 비교 판독부(15)로 공급되며, 이와 같이 비교 판독부(15)로 들어온 유량숫자 영상 데이터와 수압값을 변환한 데이터의 비교정보를 저장하는 메모리(14)가 있다.The remote measuring means 22 configured as described above is installed on the flow rate numerical display part 10 of the flow meter and the meter, while the hydraulic pressure sensor 12 is installed at the same position adjacent to the flow meter and the meter, and the remote measuring means 22 is provided. The camera 11 photographs the flow rate numeric display unit 10 of the flow meter and the meter at randomly set time periods of the investigator, and generates corresponding numerical data from the image signal recognized by the camera 11 to compare the readout unit ( 15) to the comparison reading unit 15 through a hydraulic pressure converter 13 which converts a signal of the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure sensor 12 installed in the adjacent portion of the flowmeter and the meter into a transmission signal. In this way, there is a memory 14 for storing the comparison information between the flow rate numerical image data entered into the comparison reading unit 15 and the data obtained by converting the hydraulic pressure values.
이 메모리(14)에는 유량 숫자표시부(10)의 표현 가능한 모든 숫자에 대한 영상정보와 변환된 수압값의 정보를 저장한다.The memory 14 stores image information and converted hydraulic pressure values for all the numbers that can be represented by the flow rate numeric display unit 10.
또한, 상기 비교 판독부(15)에서는 카메라(11)에 의해 촬영된 영상 신호를 인식한 후 그에 대응하는 숫자 데이터를 발생시키고 역시 수압값과 함께 RF모뎀(20)으로 송출하는 것이다.In addition, the comparison reading unit 15 recognizes an image signal photographed by the camera 11, generates numerical data corresponding thereto, and also transmits the numerical signal corresponding to the water pressure value to the RF modem 20.
이밖에, 상기 원격계측수단(22)의 구성으로서 카메라(11) 주변에는 적외선 램프(18)가 설치되어 유량계 및 계량기의 유량 숫자표시부(10)를 선명하게 하는 역할을 하며 또한 모든 구성의 기능을 구동하는 배터리(16)가 있으며, 이 배터리(16)의 출력단자에는 구동 전원의 선택적 출력을 위한 전원 스위치(17)가 타이머(19)와 연결되어 각 구성요소로 공급된다.In addition, as the configuration of the remote measuring means 22, an infrared lamp 18 is installed around the camera 11 to serve to clarify the flow rate numeric display unit 10 of the flowmeter and the meter, and also functions of all configurations. There is a driving battery 16, the output terminal of the battery 16 is connected to the timer 19, the power switch 17 for the selective output of the driving power is supplied to each component.
이 타이머(19)는 원격계측수단(22)을 정해진 시간에 일제히 구동되도록 하는 역할을 하며 제어기(21)가 같이 사용된다.The timer 19 serves to drive the remote measuring means 22 together at a predetermined time, and the controller 21 is used together.
상기 제어기(21)는 원격계측수단(22)의 구성요소를 제어하는 것으로, 타이머(19)에 정해진 계측 시간에 전원 스위치(17)를 온(On) 동작시키고 배터리(16)의 전원이 각 구성요소로 공급되어 유량 및 수압의 데이터를 RF모뎀(20)을 통해 기지국(30)으로 전송시키는 것이다.The controller 21 controls the components of the remote measuring means 22. The controller 21 turns on the power switch 17 at a measurement time determined by the timer 19, and the power of the battery 16 is configured in each configuration. It is supplied to the element to transmit the flow rate and water pressure data to the base station 30 through the RF modem (20).
한편, 상기 제어기(21)가 전원스위치(17)를 오프시키는 시점은 기지국(30)에서 데이터를 수신한 것을 확인한 시점이 된다.On the other hand, the controller 21 turns off the power switch 17 is a point in time confirmed that the base station 30 receives the data.
즉, 상기 비교 판독부(15)에서 분석되어 RF모뎀(20)을 통해 계측 데이터가 기지국(30)으로 무선 송신되면 기지국(30)은 데이터를 정확히 수신했음을 알리는 응답신호를 RF모뎀(20)을 통해 다시 제어기(21)로 송출하고, 이 제어기(21)에 기지국(30)으로부터 응답신호가 입력되면 RF모뎀(20)을 통해 응답 신호를 수신했음을 알려줌과 동시에 전원 스위치(17)를 오프시켜 타이머(19)를 제외한 모든 구성 요소가 오프 되도록 하는 것이다.That is, when the measurement data is analyzed by the comparison reading unit 15 and the measurement data is wirelessly transmitted to the base station 30 through the RF modem 20, the base station 30 sends a response signal indicating that the data has been received correctly to the RF modem 20. The controller 21 transmits the signal to the controller 21 again, and when the response signal is input from the base station 30 to the controller 21, it informs that the response signal has been received through the RF modem 20 and at the same time, the power switch 17 is turned off to turn off the timer. All components except 19 are to be turned off.
이와 같이, 상기한 원격계측수단(22)으로 전송된 무선 데이터 통신은 양방향 제어방법이며, 기지국(30)을 통해 호스트 컴퓨터(60)에 데이터를 수신하여 데이터베이스화하고, 모니터링 자료 분석까지에 대한 설명을 하면 다음과 같다.As described above, the wireless data communication transmitted to the remote measuring means 22 is a bidirectional control method, and receives data from the host computer 60 through the base station 30 to make a database and analyzes the monitoring data. Is as follows.
도 1에 도시된 바와 같이, 각종 데이터 수집 및 송신 수단인 원격계측수단(22)과, 무선 데이터 송신망을 이용한 통신라인을 통하여 수신된 자료를 분석 종합하여 블록관리 최적화 시스템을 구축하는 것을 설명한 내용이다.As illustrated in FIG. 1, a description is given of constructing a block management optimization system by analyzing and synthesizing data received through a remote measurement means 22, which is various data collection and transmission means, and a communication line using a wireless data transmission network. to be.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 급수구역을 관리하기 위하여 블록시스템을 구축하고 일정구역이 수계별 또는 도로망별로 고립되면 유입부에 구역 유량계와 수용가측의 계량기에 설치된 원격계측수단(22)으로부터 계측된 데이터가 실시간 동시 다발적으로 RF모뎀(20)을 통하여 일제히 기지국(30)으로 무선 송신되고 기지국(30)에서는 수신된 데이터를 통신부(40)로 무선 송신되어 호스트 컴퓨터(60)로 입력되고 자료를 데이터베이스화하여 저장하고, 수신된 데이터를 분석 가능토록 연산부(70)에서 처리하고, 처리된 연산결과를 모니터(80)를 통해 표시하는 블록관리 최적화 시스템이다.That is, as shown in FIG. 1, when a block system is constructed to manage a water supply area and a certain area is isolated by water system or road network, the meter is measured from the remote measuring means 22 installed in the meter on the flow meter and the customer side in the inflow part. The received data are simultaneously transmitted in real time and simultaneously to the base station 30 through the RF modem 20, and the base station 30 wirelessly transmits the received data to the communication unit 40 to be input to the host computer 60 and the data. It is a block management optimization system for storing the database as a database, processing the received data in the calculation unit 70 so that the analysis is possible, and displaying the processed calculation result through the monitor 80.
그리고, 상기 호스트 컴퓨터(60)는 랜이나 그 밖에 통신라인으로 연결된 다른 컴퓨터로 상기 분석된 정보들을 송출하여 다른 기관이나 단체에서 분석된 정보들을 이용할 수 있다.In addition, the host computer 60 may transmit the analyzed information to a LAN or other computer connected to a communication line and use the analyzed information by other organizations or organizations.
상기 통신부(40)를 통해 호스트 컴퓨터(60)로 원격 전송되는 자료와 사용자 입력에 의한 자료는 호스트 컴퓨터(60)에 구비된 데이터베이스(DataBase)에 ADO(ActiveX Data Objects)를 사용하여 저장된다.The data remotely transmitted to the host computer 60 through the communication unit 40 and the data by the user input are stored using ActiveX Data Objects (ADO) in a database provided in the host computer 60.
도 3은 도 1의 호스트 컴퓨터에 구비된 데이터베이스를 도시한 구성도로서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 데이터베이스(100)는 사용자 입력에 의한 자료가 저장되는 사용자 입력 데이터베이스(110)와, 상기 원격계측수단(22)으로부터 원격 전송되는 자료가 저장되는 원격수신 데이터베이스(120)로 구성된다.FIG. 3 is a diagram illustrating a database provided in the host computer of FIG. 1. As illustrated in FIG. 3, the database 100 includes a user input database 110 in which data by user input is stored, and the remote controller. It is composed of a remote receiving database 120 in which data transmitted remotely from the measuring means 22 is stored.
상기 사용자 입력 데이터베이스(110)는 블록단위 지역에 대한 블록명, 급수전수, 급수인구수, 총관로연장, 주관로 구경, 메인유량계 구경, 경계변 수, 소화전수, 공기변 수, 가압장 수, 감압변 수, 배수지 H.G.L 등의 정보가 저장된 블록정보 DB(111)와, 업종, 수전번호, 성명, 주소, 가구수, 인구수, 전화번호 등의 정보가 저장된 수용가정보 DB(112)와, 계측기 타입(Type), 양압(量壓)계측기 등의 정보가 저장된 계측기정보 DB(113)와, 계량기 타입, 제작회사, 계량기 구경, 제작년도, 기물번호 등의 정보가 저장된 계량기정보 DB(114)와, 물탱크 및 저수조 사용 여부, 지하수 사용 여부 등이 저정된 기타 DB(115)로 구성된다.The user input database 110 includes a block name, a water supply water supply, a water supply population, a total pipe length extension, a main pipe diameter, a main flowmeter size, a boundary variable, a fire hydrant, an air variable, a pressurized field, and a decompression valve for a block unit area. Block information DB 111 in which information such as water and drainage water HGL is stored, customer information DB 112 in which information such as business type, faucet number, name, address, number of households, population number, and telephone number is stored, and instrument type And a meter information DB 113 storing information such as a positive pressure gauge, a meter information DB 114 storing information such as a meter type, a manufacturer, a meter size, a year of manufacture, a product number, a water tank, It is composed of other DB (115) stored or not, whether or not using the reservoir, ground water use.
한편, 상기 원격수신 데이터베이스(120)는 검침날짜, 검침시간, 계측기번호, 유량계 및 계량기의 지침량, 전압, 수압 등이 원격계측수단(22)으로부터 정해진 시간마다 수신되어 저장된다.On the other hand, the remote receiving database 120, the meter reading date, the meter reading time, the meter number, the flow rate and the guide amount of the meter, voltage, water pressure, etc. are received and stored at a predetermined time from the remote measuring means 22.
상기와 같은 구성으로 이루어진 상수도 블록관리 최적화 시스템의 작용 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the effects of the waterworks block management optimization system having the above configuration will be described.
도 4는 본 발명에 따른 상수도 블록관리 최적화 방법을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for optimizing water supply block management according to the present invention.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 상수도 블록관리 최적화 방법은 상수도 관망을 수계별 또는 도로망별로 적절히 블록화 하여 각 블록내의 유입부에 구역유량계를 설치함과 동시에 각 수용가측에는 기존 수도계량기를 이용하며, 상기 구역 유량계 및 수도계량기의 인접 동일 위치에 수압센서(12)를 설치한다.Referring to FIG. 4, the method for optimizing water supply block management according to the present invention uses an existing water meter at each consumer side while installing a zonal flowmeter at an inlet in each block by appropriately blocking the water supply network by water system or road network. The water pressure sensor 12 is installed at the same position adjacent to the area flow meter and the water meter.
원격계측수단(22)의 카메라(11)는 조사자가 임의로 설정한 시간 주기마다 상기 구역 유량계 및 수도계량기의 유량 숫자표시부(10)를 통해 영상데이터를 주기적으로 취득한다(S402).The camera 11 of the remote measuring means 22 periodically acquires the image data through the flow rate numerical display section 10 of the zone flow meter and the water meter at a time period arbitrarily set by the investigator (S402).
그리고, 상기 구역 유량계 및 수도계량기의 유량 숫자표시부(10)를 통해 취득된 영상데이터를 카메라(11)에 인식된 영상 신호로부터 그에 대응하는 숫자 데이터로 변환하여 비교 판독부(15)로 공급한다(S404).Then, the image data acquired through the flow rate number display unit 10 of the zone flow meter and the water meter is converted into the corresponding numerical data from the image signal recognized by the camera 11 and supplied to the comparison reading unit 15 ( S404).
상기 원격계측수단(22)의 수압값 변환기(13)는 상기 구역 유량계 및 수도계량기와 인접 동일 위치에 설치된 수압센서(12)를 통해 수압변화값을 설정된 시간에 따라 주기적으로 취득하여 비교 판독부(15)로 공급한다(S406).The hydraulic pressure converter 13 of the remote measuring means 22 periodically acquires the hydraulic pressure change value according to a set time through the hydraulic pressure sensor 12 installed at the same position adjacent to the zone flowmeter and the water meter. 15) (S406).
다음, 상기 원격계측수단(22)은 카메라(11) 및 수압값 변환기(13)를 통해 취득된 유량 및 수압 데이터를 RF모뎀(20)을 통하여 호스트 컴퓨터(60)로 무선 송신한다(S408).Next, the remote measuring means 22 wirelessly transmits the flow rate and hydraulic pressure data acquired through the camera 11 and the hydraulic pressure converter 13 to the host computer 60 through the RF modem 20 (S408).
상기 호스트 컴퓨터(60)는 원격계측수단(22)의 RF모뎀(20)을 통하여 입출력부(50)로 입력되는 유량 및 수압 데이터를 원격수신 데이터베이스(120)에 저장한다(S410).The host computer 60 stores the flow rate and water pressure data input to the input / output unit 50 through the RF modem 20 of the remote measuring means 22 in the remote reception database 120 (S410).
그 후, 상기 호스트 컴퓨터(60)의 연산부(70)는 원격수신 데이터베이스(120)에 저장된 유량 및 수압 데이터를 바탕으로 시간별, 일별, 월별 등으로 유량 및 수량을 연산하여 처리한 후(S412), 연산결과를 실시간으로 모니터(80)를 통해 표시한다(S414).Thereafter, the calculating unit 70 of the host computer 60 calculates and processes the flow rate and quantity by hourly, daily, monthly, etc. based on the flow rate and water pressure data stored in the remote reception database 120 (S412). The calculation result is displayed in real time through the monitor 80 (S414).
이때, 상기 연산부(70)의 연산결과를 표시하는 모니터(80)는 분석된 유량 및 수압의 변화를 그래프(Graph)로 표시함으로써 분석결과를 조사자가 쉽게 확인할 수 있도록 한다.In this case, the monitor 80 displaying the calculation result of the calculation unit 70 displays the change of the analyzed flow rate and water pressure in a graph so that the investigator can easily confirm the analysis result.
도 5는 도 4의 연산부에 의한 유량 및 수압 데이터를 연산 처리한 결과를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a result of arithmetic processing of flow rate and hydraulic pressure data by the calculating unit of FIG. 4.
도 5를 참조하여 설명하면, 상기 호스트 컴퓨터(60)의 연산부(70)는 데이터베이스(100)에 저장된 유량 데이터를 이용하여 유수율 증대 방안을 결정하고 누수량을 산출하는 유량 분석 과정(S510)과, 데이터베이스(100)에 저장된 수압 데이터를 이용하여 수두 변화에 따른 누수 징후 및 출수불량을 감시하는 수압 분석 과정(S520)과, 데이터베이스(100)에 저장된 유량 및 수압 데이터를 이용하여 날짜 및 수용가에 해당하는 유량 및 수압을 검색하는 검색 과정(S530)을 포함한다.Referring to FIG. 5, the operation unit 70 of the host computer 60 may determine a flow rate increase method by using flow rate data stored in the database 100 and calculate a leak rate (S510); Hydrostatic analysis process (S520) for monitoring the leakage signs and poor water discharge according to the head changes using the hydraulic pressure data stored in the database 100, and using the flow rate and hydraulic pressure data stored in the database 100 corresponding to the date and customer Search process (S530) for searching the flow rate and water pressure.
도 6은 도 5의 유량 분석 과정을 도시한 상세 흐름도로서, 도 6에 도시된 바와 같이 유량 분석 과정(S510)은 분석을 원하는 조사자의 선택에 따라 크게 유수율 증대 방안을 결정하는 월간 분석 스텝과, 누수량을 판단하는 일간 분석 스텝으로 구분된다.FIG. 6 is a detailed flowchart illustrating the flow analysis process of FIG. 5. As illustrated in FIG. 6, the flow analysis process S510 includes a monthly analysis step of determining a method of increasing the flow rate according to the selection of an investigator who wants to analyze the process. In addition, it is divided into daily analysis steps to determine the amount of leakage.
상기 조사자가 분석을 원하는 월을 선택하면, 상기 연산부(70)는 데이터베이스(100)에 저장된 월별 유입량, 월별 사용량, 월별 무수수량을 계산하고, 계산된 월별 유입량 및 사용량을 바탕으로 유수율 향상을 위한 접근법을 선택하여 유수율 증대 방안을 결정한다.When the investigator selects a month to be analyzed, the operation unit 70 calculates monthly inflow, monthly usage, and monthly anhydrous quantity stored in the database 100 and improves the flow rate based on the calculated monthly inflow and usage. Choose an approach to determine how to increase yield.
이때, 월별 유수율은,At this time, the monthly flow rate,
월별 무수수량은,Monthly anhydrous amount,
한편, 조사자가 분석을 원하는 일을 선택하면, 상기 연산부(70)는 데이터베이스(100)에 저장된 일별 유입량, 일별 사용량, 일별 무수수량을 계산하고, 계산된 최소유입량으로 누수량을 판단한다.On the other hand, if the investigator selects the day you want to analyze, the operation unit 70 calculates the daily inflow, daily usage, daily anhydrous amount stored in the database 100, and determines the leakage amount by the calculated minimum inflow amount.
이때, 일별 유수율은,At this time, the daily flow rate,
일별 무수수량은,Daily anhydrous amount,
누수량의 판단은,Judgment of the amount of the leak,
도 7은 도 5의 수압 분석 과정을 도시한 상세 흐름도로서, 도 7에 도시된 바와 같이 수압 분석 과정(S520)은 조사자가 분석을 원하는 날짜를 선택하면 수압 데이터가 전송되는 계측기에 대해 개별적으로 수두변화에 따른 누수 및 출수불량을 감시한다.FIG. 7 is a detailed flowchart illustrating the hydraulic pressure analysis process of FIG. 5. As shown in FIG. 7, the hydraulic pressure analysis process S520 is performed by individually selecting a head for an instrument to which hydraulic data is transmitted when an investigator selects a date to be analyzed. Monitor leaks and water leaks as changes occur.
이때, 수두는,At this time, chickenpox,
한편, 상기 검색 과정(S530)은 데이터베이스(100)에 저장된 유량 및 수압 데이터를 이용하여 날짜 및 수용가에 해당하는 유량 및 수압을 검색한다. 특히, 검색은 날짜에 의한 검색과, 이름, 즉 수용가에 대한 검색과, 날짜 및 이름에 의한 검색 모두 가능하다.On the other hand, the search process (S530) retrieves the flow rate and water pressure corresponding to the date and the customer using the flow rate and water pressure data stored in the database (100). In particular, a search can be both a search by date, a search for a name, ie a consumer, and a search by date and name.
또한, 상기 사용자 입력 데이터베이스(110)의 블록정보 DB(111), 수용가정보 DB(112), 계측기정보 DB(113), 계량기정보 DB(114) 및 기타 DB(115)에 저장된 여러 데이터를 바탕으로 개인 수용가별 계량기 및 수압계 등을 분석하여 검침업무, 수돗물 사용패턴 분석, 출수불량 등을 위치별로 감시하여 조사자에게 제공한다.In addition, based on various data stored in the block information DB 111, the customer information DB 112, the meter information DB 113, the meter information DB 114, and other DBs 115 of the user input database 110. It analyzes the meter and hydraulic pressure gauge for each individual customer and provides the investigator by monitoring the meter reading service, tap water usage pattern analysis, and poor water discharge by location.
이때, 상기 호스트 컴퓨터(60)에는 CAD 뷰어가 설치되어 사용자 입력에 의한 자료가 저장되는 사용자 입력 데이터베이스(110)와 원격 전송되는 자료가 저장되는 원격수신 데이터베이스(120)로부터 CAD 도면을 불러와서 블록 형태로 조사자가 파악할 수 있도록 모니터(80)를 통해 제공한다.In this case, a CAD viewer is installed in the host computer 60 to retrieve a CAD drawing from a user input database 110 in which data by user input is stored, and a remote drawing database 120 in which data is transmitted remotely. It provides through the monitor 80 so that the investigator can grasp.
따라서, 본 발명에 따른 상수도 블록관리 최적화 시스템 및 그 방법은 블록내 유입되는 유량(Q)과 다수의 수용가에서 사용하는 유량의 합산 유량(q = sq의 합산)을 비교 분석하여 차이량을 낭비수량(누수량 +계기불감량 등)으로 보고 이 낭비수 중에서 비중이 큰 누수량의 행방을 탐지 복구함으로써 누수량을 최소화시키는 등의 작업을 가능하게 한 것이며, 이와 같이 유량과 동시시간에 수압을 수집할 수 있는 조건을 충족시킨다.Accordingly, the system and method for optimizing the water supply block management according to the present invention compare and analyze the combined flow rate (q = sq sum) of the flow rate (Q) flowing into the block and the flow rate used by a plurality of customers, and the difference amount is wasted. It is possible to minimize leaks by detecting and restoring the leakage of a large portion of the wastewater, such as (leakage amount + gauge loss), and thus it is possible to collect water pressure at the same time as the flow rate. Meet the conditions.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 상수도 블록관리 최적화 시스템 및 그방법에 대한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 구역 유량계 및 수도계량기의 검침값과 수압 데이터를 검침하여 원격 전송하는 원격계측수단에 한정하여 설명하였으나, 유량 및 수압을 검침하는 형태의 계측수단을 활용한 상수도 블록관리의 최적화 수행을 위한 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment of the water supply block management optimization system and method thereof according to the present invention, the present invention is to remote measurement means for reading and reading the meter reading and the water pressure data of the zone flow meter and water meter remotely Although limited, the technical spirit of the present invention will be described to the extent that various modifications can be made for the optimization of water supply block management using measurement means of measuring flow rate and water pressure.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 상수도 블록관리 최적화 시스템 및 그 방법은 수압과 유량 데이터가 동시에 분석이 가능함으로써 누수개소와 량을 추정하고 블록내의 급수 가능한 수압 범위를 정하여 항상 적정수압을 유지하여 급수하는 방안을 강구하고 관로의 적정구경을 검토할 수 있는 계기가 되는 것이다.As described above, the water supply block management optimization system and method according to the present invention can analyze the water pressure and flow rate data at the same time to estimate the leakage point and amount, and to set the water supply pressure range in the block to always maintain the proper water pressure It is an opportunity to find a way to supply water and to examine the proper diameter of the pipeline.
이 시스템의 가장 중요한 요점은 블록내 유입되는 유량(Q)과 다수의 수용가에서 사용하는 유량의 합산 유량 (q = sq의 합산)과 수압(P)의 현황을 실시간 동시에 데이터 베이스화하고 자료를 입력할 수 있는 것이 가장 효과가 크다고 강조할 수 있다.The most important point of this system is to provide a real-time simultaneous database and input of the flow rate (Q), the sum of the flow rate (Q = sq), and the water pressure (P) flow in the block. It can be emphasized that what is possible is the most effective.
또한 각 수용가의 물사용 패턴을 계절별, 월별, 나아가 일별 사용량 분석이 가능하므로 물수요에 대한 대비를 할 수 있으며, 특히 유량의 행방을 추적할 수 있어 상수도 경영상의 가장 난제인 유수율 제고 문제를 획기적으로 해결할 수 있는 등의 상수도의 유지관리 측면에서 종래의 기술로는 불확실하였던 것을 명확한 자료에 의하여 가장 적합한 상수도 블록관리 방안을 제공할 수 있는 이점이 있다.In addition, it is possible to analyze the water usage pattern of each consumer by season, monthly, and even daily usage, so that it is possible to prepare for water demand, and in particular, it can track the whereabouts of water flow, thereby improving the flow rate improvement problem, which is the most difficult problem in water management. In terms of maintenance of water supply, such as that can be solved by the prior art, there is an advantage that can provide the most suitable water block management method by the clear data that was uncertain with the conventional technology.
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
KR100702592B1 (en) * | 2006-09-13 | 2007-04-04 | 강준호 | Flow administration system |
KR100879399B1 (en) * | 2007-06-14 | 2009-01-20 | 최영준 | Leakage detecting method |
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KR20230049790A (en) * | 2021-10-06 | 2023-04-14 | 주식회사 에코플래그 | Water consumer emergency monitoring apparatus, system, method and computer readable recording medium recorded the method |
KR20230059545A (en) * | 2021-10-26 | 2023-05-03 | 강민석 | Device, method and program for operating and managing waterworks based on artificial intelligence |
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2003
- 2003-06-17 KR KR1020030039213A patent/KR20040002615A/en not_active Application Discontinuation
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---|---|---|---|---|
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