KR20050078189A - 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수관거의 효과적인 진단 평가 및 유지 관리를 도모하고 대상 하수처리구역 비점오염원(非點汚染源; non-point sources)의 정량적 평가 및 관리를 지원하기 위한 것으로서, DB 서버에 대상 하수처리구역의 기초현황 자료, 관망 자료, 및 모델링 자료를 사용자가 입력하고, 하수관거에 설치된 현장 계측기로부터 실시간으로 측정 전송된 자료를 저장하는 자료 입력단계(ST100); 상기 자료 입력단계에서 입력된 자료로 DB를 구축하는 자료 DB 구축단계(ST200); 상기 입력 자료를 분석하여 침입수량 및 유입수량을 산출하고 저장하는 기본 분석단계(ST300); 및 강우유출해석모델과 연계하여 유출분석, 침수예측 및 하수의 수질과 하수관거 부실도를 예측하는 부가 분석단계(ST400)를 포함한다.

Description

하수관거 모니터링 및 자료해석 방법 {SEWER MONITORING AND DATA ANALYZING METHOD}

본 발명은 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수관거의 효과적인 진단 평가 및 유지 관리를 도모하고, 대상 하수처리구역 비점오염원(非點汚染源; non-point sources)의 정량적 평가 및 관리를 지원하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 합류식 하수관거 지역에서 강우시 유량이 증가하여 차집관거의 통수 용량을 초과하는 경우에 발생하는 합류식 하수관거 월류수(Combined Sewer Overflows, CSOs)를 효율적으로 제어함으로써, 방류수역 즉, 하천의 오염부하를 최대한 줄일 수 있는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법에 관한 것이다.

하수관거 부실 시, 침입수 및 유입수가 발생된다. 침입수는 하수관거에 파손이 생기거나 관 이음부 불량 및 연결관 접속 불량 등 관거 부실을 통하여 하수관거 내부로 지하수 및 강우수가 침투하는 것을 의미한다. 유입수는 맨홀부의 봉합불량이나 우수받이 등이 우수관거로 연결되어 하수관거 내부로 강우수가 유입되는 것을 의미한다.

이와 같은 침입수 및 유입수는 하수관거 내의 유량을 증가시켜 하수관거 내의 통수능을 저하시키고, 심지어는 맨홀 밖으로 역류되어 침수지역을 발생시키며, 하수관거 내의 하수성상을 변화시켜 하수처리장의 하수 처리 효율을 저하시키며, 토사와 같이 유입되어 하수관거 내부에 퇴적물을 증가시킨다.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 침입수 및 유입수는 반드시 개선되어야 하며 육안조사, CCTV(closed circuit television), 염료추적조사, 송연조사 등의 방법을 이용하여, 하수관거의 부실도를 판정한 후 하수관거를 보수하는 방법이 행해지고 있다.

하지만, 이와 같은 조사 방법들로는 하수관거 전체의 부실도 판정 및 유지보수 필요 지역의 산정이 어렵고, 많은 시간과 비용이 소요된다. 또한 기존 하수관거의 누수 및 지하수 유입과 같은 제반 문제점들을 효과적으로 진단 평가할 수 없어 효율적인 하수관거 유지관리를 도모하기 어렵다.

근래에는 하수관거의 진단 평가 및 유지관리를 위하여, 유량 모니터링 방법을 통한 침입수 및 유입수를 산정하는 방법이 제안되고 있다.

이 유량 모니터링 방법은 침입수와 유입수 및 누수량의 해석을 가능하게 한다. 하지만, 현장에서 발생하는 유량계 이상 등 여러 가지 문제로 인한 유량 데이터의 결측(缺測) 및 오차의 발생은 모니터링 시스템의 구축 및 운영을 어렵게 한다. 또한 이러한 모니터링으로는 하수 수질의 실시간 변화를 알 수 없으며, 강우시 비점오염원이 하천수계에 미치는 영향에 대한 평가가 불가능하여 하수관거의 효율적인 유지관리 및 부실도 평가, 침수 예측은 물론 대상 하수처리구역의 수환경(水環境) 보전을 위한 자료 축적 및 계획 수립 등에 어려움을 초래한다.

또한, 건기시에는 하수를, 강우시에는 하수와 강우 유출수를 함께 차집 및 운반하도록 설계된 합류식 하수관거 지역에서는 강우시 유량증가와 동시에 오염물의 농도변화가 크게 나타난다. 강우시 발생하는 지표 유출수는 지표면에 쌓여 있는 여러 가지 오염물을 용해시키거나, 씻어내려 합류식 하수관거로 유입시킨다. 유량이 점차 증가하여 하수처리장으로 이송하는 차집관거의 통수 용량을 초과하는 경우에는 차집조절시설 즉, 우수토실을 통하여 미차집유량이 방류수역 즉, 하천으로 월류하게 된다. 이처럼 합류식 하수관거의 월류수(Combined Sewer Overflows, CSOs) 유량은 차집관거 용량을 초과한 유량이 방류수역으로 배출되는 유량이다. 이 합류식 하수관거의 월류수에는 지표 유출수 뿐만 아니라 기저(基底)하수가 포함되어 있기 때문에 다양한 오염물이 포함되어 있으며, 방류수역에 미치는 영향이 심각한 것으로 알려져 있다. 우리나라에서는 합류식 하수관거의 월류수 관리를 위한 규제나 대책 등이 전무한 실정이며, 1998년에 개정된 하수도 시설기준에서 차집관거 용량증대, 우수체수지, 스월조절조, 실시간 제어방법 등의 월류수 대책을 제안하고 있다. 하지만, 이러한 관리대책이 수립되어 있음에도 불구하고, 실질적으로 합류식 하수관거의 월류수에 대한 규제기준이 없기 때문에 적절한 관리가 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 하수관거의 효과적인 진단 평가 및 유지 관리를 도모하고, 대상 하구처리구역 비점오염원의 정량적 평가 및 관리를 지원하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 유량 자료의 결측 및 오차를 보정하고, 전기전도도로 수질을 예측하며, 강우유출해석모델에 연동하여 비점오염원을 평가하고 침수예측을 통한 경보를 발령하며, 지하수위를 측정하여 하수관거의 부실도를 예측하며, PDA를 이용하여 현장 측정자료를 전송하여 하수관거의 효율적 관리를 구현하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 강우시 합류식 하수관거 지역에서 발생하는 합류식 하수관거의 월류수 수질을 측정하여 정해진 통수 용량 범위 안에서 고농도 하수를 더 많이 하수처리장 또는 저류시설로 유입시켜, 대상 하수처리구역에서 합류식 하수관거의 월류수에 의해 방류수역에 미치는 오염부하를 최소화하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법은,

a)DB 서버에 대상 하수처리구역의 기초현황 자료, 관망 자료, 및 모델링 자료를 사용자가 입력하고, 하수관거에 설치된 현장 계측기로부터 실시간으로 측정 전송된 자료를 저장하는 자료 입력단계;

b)상기 자료 입력단계에서 입력된 자료로 DB를 구축하는 자료 DB 구축단계;

c)상기 입력 자료를 분석하여 침입수량 및 유입수량을 산출하고 저장하는 기본 분석단계; 및

d)강우유출해석모델과 연계하여 유출분석, 침수예측 및 하수의 수질과 하수관거 부실도를 예측하는 부가 분석단계를 포함한다.

상기 b)자료 DB 구축단계는,

수집된 유량자료의 신뢰성을 판단하는 신뢰도 판단단계;

상기 판단에서 신뢰도가 낮아 보정이 필요할 경우 자동으로 보정하여 저장하는 유량자료 보정단계; 및

상기 판단에서 유량자료의 결측값이 존재하는 경우 이를 보완하는 결측자료 보완단계를 더 포함한다.

상기 신뢰도 판단단계는,

유속에 비해 상대적으로 신뢰할 수 있는 수위 자료를 이용하여, 각 유량계 설치 지점마다 설치 초기의 양호한 유량측정 결과를 이용하여 수리특성곡선을 작성하고 수위-유량 관계를 파악하는 수위-유량곡선 작성단계;

관내 저류효과를 고려하여 동일 수위에서 유량값의 상한/하한을 결정하는 신뢰범위 설정단계; 및

측정된 유량값이 상기 신뢰범위에 포함되는지의 여부로 신뢰성을 판단하여 보정여부를 결정하는 보정필요성 판단단계를 포함한다.

상기 유량자료 보정단계는, DB 소프트웨어에서 각 지점별로 산정된 수위-유량 곡선을 바탕으로 한 프로시져에 의하여 실시간으로 유량값을 자동 보정 및 저장하는 것이 바람직하다.

상기 유량값의 자동 보정은,

상기 신뢰도 판단단계 중 보정필요성 판단단계에서 보정이 필요하다고 판단된 경우 이상값을 수위-유량곡선의 상한 또는 하한값으로 보정하는 이상값 보정단계; 및

난류효과 및 기기의 오차로 발생되는 노이즈를 제거하는 노이즈 제거단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법은,

유량계에서 측정된 수위값과 유량계 외 별도로 구비되는 수위계에서 측정된 수위값을 검출하는 검출단계;

상기 검출단계로부터 유량계의 이상 유무를 판단하는 유량계 이상유무 판단단계; 및

상기 유량계 이상유무 판단단계에서 유량계 이상으로 판단되는 경우, 경보를 발생하여 화면상에 표시하고, 미리 입력된 시스템 관리자/운영자 및 관련 공무원에게 전화, 팩스 및 휴대폰 중 어느 하나 이상으로 음성 및 문자 메시지를 송신하는 단계를 포함한다.

상기 유량계 이상유무 판단단계는, 유량계에서 측정된 수위(h₁)와 별도로 구비된 수위계 측정된 수위(h₂) 간의 수위차(Δh=┃h₁-h₂┃)가 계측기 설치 현장의 여건 및 특성을 고려하여 설정된 허용범위() 안에 포함되는지를 판단하여 결정하는 것이 바람직하다.

상기 결측자료 보완단계는,

유량계 외 별도로 구비된 수위계에서 측정된 수위(h2) 자료가 상기 자료 DB 내에 존재하는지를 확인하는 수위자료 확인단계;

상기 수위(h2) 자료가 상기 자료 DB 내에 없을 경우 통계학적 모형 및 기존 유량측정 자료를 이용하여 작성한 계절, 요일 및 시간 특성 곡선을 이용하여 결측 자료를 보완하는 제1 결측자료 보완단계; 및

상기 수위(h2) 자료가 상기 자료 DB 내에 존재할 경우 상기한 수위-유량 곡선을 이용하여 결측 자료를 보완하는 제2 결측자료 보완단계로 이루어진다.

상기 d)부가 분석단계는, 전기전도도와 수질자료와의 상관관계를 평가함으로서 수질의 시간별 변화를 예측하는 수질 예측단계를 더 포함한다.

상기 수질 예측단계는,

유량계 설치 지점에 설치한 전기전도도계의 측정 자료를 검출하는 단계;

상기 단계에서 검출된 자료를 모니터링 시스템으로 전송하여 지점별로 전기전도도를 저장하고, 향후 채취된 하수의 수질 분석 후에 수질 분석 자료를 자료 DB에 입력하여 전기전도도와 수질 자료와의 관계를 자동으로 평가하는 단계; 및

상기 전기전도도와 수질 자료와의 관계를 이용하여 실시간으로 전송되는 전기전도도로부터 수질을 예측하는 단계를 포함한다.

상기 d)부가 분석단계는,

처리구역별 지하수위를 측정하여 이를 상기 자료 DB에 저장하고 이를 이용하여 하수관거의 부실도를 예측하는 하수관거 부실도 예측단계; 및

강우유출해석모델과 연동한 모델링을 통하여 유출유량, 유출오염부하량 등을 분석하고 침수예측 및 경보를 발령하는 모델링 분석단계를 더 포함한다.

상기 하수관거 부실도 예측단계는,

처리구역내 하수관거의 맨홀 중 어느 일부 이상에 설치된 설비로 지하수위를 검출하는 단계;

상기 검출한 처리구역별 지하수위를 상기 자료 DB에 입력, 저장하여 처리구역별 지하수위 자료를 구축하는 단계; 및

상기 자료를 이용하여 전체 구역 중 침입수 유입 가능성이 높은 지역 및 하수관거를 예측하는 단계를 포함한다.

상기 하수관거 부실도 예측단계는, 상기 DB에 저장된 처리구역별 지하수위 자료를 이용하여 하수관거 종단도면도 상에 해당 지점의 지하수위를 표현하고 평면도 상에 지하수위가 같은 점을 연결한 등지하수두도로 작성하여 화면상에 표현하는 단계를 더 포함한다.

상기 지하수위 자료를 구축하는 단계는, 검출된 지하수위 자료를 PDA를 이용하여 지하수위 검출 설비가 설치된 현장에서 직접 무선으로 중앙의 모니터링 시스템으로 전송하여 자료 DB에 입력하는 방법을 포함한다.

상기 모델링 분석단계는,

b)자료 DB 구축단계에서 입력된 관망자료, 모델링 자료 등으로 강우유출해석모델을 구축하는 단계;

강우량계에서 실시간으로 소정 시간마다 전송되는 강우량 자료를 상기 모델에 자동으로 입력하는 단계;

상기 모델의 분석 결과로 유출유량, 유출오염부하량 등을 연산하여 하천수계에 미치는 영향을 평가하고 하수관거의 통수능 등을 검토하는 단계; 및

상기 모델의 분석 결과로 침수예상지점을 화면상의 지형도에 표현하여 침수가 예측되는 지점에 대해서 모니터링 소프트웨어에 포함된 경보기능을 통하여 미리 입력된 관련 공무원, 지역주민대표, 지역 케이블 TV, 방송국 등의 전화, 팩스, 및 휴대폰 중 어느 하나 이상으로 음성 및 문자 메시지를 송신하여 침수 경보를 발령하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은 통신장애로 인하여 현장 계측 자료를 중앙의 모니터링 시스템으로 전송할 수 없을 경우 PDA를 이용하여 무선으로 상기 모니터링 시스템으로 전송하여 DB에 저장하는 단계를 더 포함한다.

또한, 상기 부실도 예측단계는,

상기 하수관거 부실도 예측단계에서 예측된 침입수 유입 가능성이 높은 지역 및 하수관거 자료를 이용하여, 우선적으로 관망 보수가 필요한 지역을 선정하여 적정 관경을 산정하는 단계; 및

산정된 관경을 사용자에게 제시하여 관거 정비에 따른 비용 효과를 분석하는 단계를 더 포함한다.

또한, 상기 자료 입력단계는 GIS 데이터를 연계하는 단계를 더 포함한다.

또한, 상기 수질예측단계는 상기 자료 검출단계, 평가단계, 및 수질 예측단계에서 예측된 수질의 농도에 따라, 하수처리장 또는 저류시설로 유입되는 유입 유량을 제어하는 유입유량 제어단계를 더 포함할 수 있다.

상기 유입유량 제어단계는,

상기 자료 검출단계, 평가단계, 및 수질 예측단계에서 정량화된 전기전도도와 수질 간의 관계 및 소정 시간마다 전송되는 전기전도도 자료를 이용하여 하수처리장 또는 저류시설로 유입되는 수질의 농도를 지점별로 산정하는 단계;

상기 유량계에서 실시간으로 소정 시간마다 전송되는 유량 자료를 이용하여 지점별로 유입되는 유량을 검출하는 단계;

상기 각 지점별 수질 농도와 유량값을 비교하는 단계; 및

상기 비교에 따라 하수처리장 또는 저류시설로 유입되는 유입 관거 입구에 설치된 수문의 개폐율을 산정 및 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명의 장점과 이점은 이하의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명함으로서 보다 명확하게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 하수관거 모니터링 및 자료분석 방법의 순서도로서, 하수관거를 효과적으로 진단 평가하여 관리를 도모하고, 대상 하수처리구역 비점오염원(非點汚染源; non-point sources)의 정량적 평가 및 관리를 지원할 수 있도록 자료 입력단계(ST100), 자료 DB 구축단계(ST200), 기본 분석단계(ST300), 및 부가 분석단계(ST400)를 포함하고 있다.

자료 입력단계(ST100)에서는, 대상 하수처리구역의 기초현황 자료와 관망 자료와 모델링 자료 및 현장 계측자료가 입력된다.

기초현황 자료는 대상 하수처리구역의 인구, 면적, 원단위, 토지이용현황, 하수배제방식, 및 수세화율과 같은 항목으로서, 사용자에 의하여 DB 서버에 직접 입력된다.

관망 자료는 관번호, 관경, 연장, 조도계수, 경사, 및 맨홀번호와 같은 항목으로서, 지리정보시스템의 하수관망 DB와 호환되어 이 DB로부터 입력된다.

현장 계측자료는 하수관거의 각 지점에 설치된 현장 계측기에서 검출되어 실시간으로 전송된다. 이 현장 계측기에는 유량계, 수위계, 전기전도도계, 지하수위 관측설비, 및 강우량계 등이 있다. 이 현장 계측기들의 검출 자료는 DB 서버에 구비되어 있는 유량 자료부, 수위 자료부, 전기전도도 자료부, 지하수위 자료부 및 강우량 자료부에 각각 전송 저장된다.

상기 자료 입력단계(ST100)는 추후 채취된 하수의 수질 분석 후에 수질자료를 입력하는 수질자료 입력단계(ST110)를 더 포함한다.

또한, 자료 입력단계(ST100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 지리정보시스템(Geographic Information System, 이하 'GIS'라 한다) 데이터를 연계하는 단계(ST120)를 더 포함할 수 있다. 즉, GIS 데이터 연계 단계(ST120)는 GIS에 연계되어 자료 입력단계(ST100)로부터 입력되는 데이터를 일원화할 수 있게 하고, 이로 인하여, 자료를 정확히 관리하며, 대상 하수처리구역의 현황을 파악하여 하수도 시설의 검색 및 속성 수정을 가능하게 하는 방안을 제시할 수 있게 한다.

상기 자료 입력단계(ST100)에 이어 자료 DB 구축단계(ST200)가 진행된다. 이 자료 DB 구축단계(ST200)는 자료 입력단계(ST200)에서 입력된 자료로 DB 서버에 DB를 구축한다.

이 자료 DB 구축단계(ST200)는 유량자료 보정단계(ST210) 및 결측자료 보완단계(ST220)를 포함한다.

상기 유량자료 보정단계(ST210)는 유량자료의 신뢰성을 판단하여 유량자료를 보정 및 저장한다.

구체적으로 보면, 유량자료 보정단계(ST210)는 수위 유량 검출단계(ST211), 신뢰도 판단단계(ST212), 및 유량 보정단계(ST213)로 이루어져 있다.

수위 유량 검출단계(ST211)는 유량계에서 측정된 수위 및 유량값을 검출한다.

신뢰도 판단단계(ST212)는 상기 검출단계(ST211)로부터 검출된 수위 및 유량값으로 유량자료의 신뢰도를 판단한다. 즉, 이 신뢰도 판단단계(ST212)는 각 유량계 설치 지점마다 도 2에 도시된 바와 같은 수위-유량 특성 곡선(a)을 작성하고, 설치 초기의 양호한 유량측정 결과를 이용하여 동일 수위에서 유량값의 신뢰범위인 상한값(b) 및 하한값(c)을 결정하며, 검출된 유량값이 상기 신뢰범위에 포함되는지의 여부로 보정 필요성을 결정한다.

유량 보정단계(ST213)에서는 신뢰도 판단단계(ST212)에서 유량자료의 보정이 필요하다고 판단되는 경우 유량자료를 DB 소프트웨어에서 각 지점별로 산정된 수위-유량 곡선을 바탕으로 한 프로시져에 의하여 자동으로 보정하여 저장한다.

또한, 이 유량 보정단계(ST213)는 이상값 보정단계 및 노이즈 제거단계로 구성되어 있다.

먼저, 이상값 보정단계는 수위 유량 검출단계(ST211)에서 검출된 유량값을 삭제하고 검출된 수위값을 상기 수위-유량 특성 곡선에 적용하여 유량을 보정한다.

도 3a 및 도 3b는 유량계에서 검출된 유량 자료의 보정 전, 후의 그래프로서, 수위-유량 특성 곡선을 이용한 유량 보정의 일 예를 보여 주고 있다.

이와 같이 보정되는 유량은 유속에 비해 상대적으로 신뢰할 수 있는 수위 자료를 이용하여 산정되는 것이 바람직하다. 수리-유량 특성 곡선 산정을 위한 수위-유량 자료는 저수위에 한정되어도 고수위에 적용될 수 있다

그리고, 노이즈 제거단계는 난류효과 및 기기의 오차로 발생되는 노이즈를 제거한다. 노이즈 제거를 위해서는 이동 평균법 및 가중 이동평균법을 이용하는 것이 바람직하다.

이 유량자료 보정단계(ST210)는 상황에 따라 결측자료 보완단계(ST220)와 선택적으로 실시될 수 있다.

이 결측자료 보완단계(ST220)는 유량계의 이상으로 인하여 결측된 유량 자료를 추정 및 보완하여 저장하며, 유량 검출단계(ST221), 유량자료 유무 판단단계(ST222) 및 결측유량 보완단계(ST223)로 구성된다.

먼저, 유량 검출단계(ST221)는 유량계로부터 유량값을 검출한다. 유량자료 유무 판단단계(ST222)에서 유량자료의 결측이 확인된 경우, 결측자료 보완단계(ST223)를 거치게 한다. 이 결측자료 보완단계(ST223)에서는 유량계와 별도로 설치된 수위계에서 검출된 수위(h2) 또는 통계학적 모형 및 기존 유량측정 자료를 이용하여 작성한 계절, 요일 및 시간 특성곡선을 이용하여 결측 자료를 보완한다.

즉, 유량계의 고장으로 인하여, 하수관거 내의 유량 측정값이 전송되지 않을 경우에, 별도로 구비된 수위계에서 전송된 수위 자료로 플륨식 유량계의 원리를 이용하여 소프트웨어에서 유량으로 환산하여 유량 자료의 결측을 방지한다. 이를 위하여 각 지점별로 상당한 기간의 수위와 유량을 측정하여 수위-유량 특성 곡선을 미리 작성하고, 이 곡선을 기준으로 특정 수위에서 유량의 정도를 계산하여 저장해 두는 것이 바람직하다.

만약 별도로 구비된 수위계 역시 고장으로 수위 자료를 전송하지 못할 경우에는 통계학적 모형 및 기존 유량측정 자료를 이용하여 작성한 계절, 요일 및 시간 특성곡선을 이용하여 결측 자료를 보완한다. 이를 위하여 소프트웨어에서 건기와 우기로 나누어 계절, 요일 및 시간대별 하수발생 특성을 반영하는 특성곡선을 자동으로 작성하고 이를 일정 시간 간격으로 갱신하도록 한다.

또한, 상기 자료 DB 구축단계(ST200)는 경보 발령단계(ST230)를 더 포함한다.

이 경보 발령단계(ST230)는 수위 검출단계(ST231), 유량계 이상 판단단계(ST232), 및 발령단계(ST233)로 이루어진다.

먼저, 수위 검출단계(ST231)는 유량계에 내장된 수위계의 수위(h1)와 별도로 구비된 수위계의 수위(h2) 측정값을 검출한다.

유량계 이상 판단단계(ST232)에서는 두 수위값의 수위차(△h=┃h1-h2┃)를 구하고, 이 수위차가 허용범위()안에 포함되는지 여부로 유량계의 이상유무를 판단한다. 즉 이 수위차가 상기 허용범위를 벗어나게 되면 유량계가 이상인 것으로 판단한다.

이 때, 수위차의 허용범위는 하수관거의 각 지점마다 관종, 경사, 맨홀 내 인버터의 존재여부와 상태 및 하수배제방식 등의 조사와 일정 기간의 유량 측정을 통해 밝혀진 유량 경시변화 등의 자료를 통해 결정되며, 유량계에 내장된 수위계에서 측정된 수위(h1) 값이 속하는 범위에 따라 다르게 결정된다.

그리고, 발령단계(ST233)는 상기 유량계 이상 판단단계(ST232)에서 유량계 이상으로 판단되는 경우, 경보를 발생하여 화면상에 표시하거나, 미리 입력된 시스템 관리자, 운영자 및 관련 공무원 등에게 전화, 팩스 및 휴대폰 등을 통해 음성 및 문자 메시지를 송신한다.

이와 같은 자료 DB 구축단계(ST200)에 이어 기본 분석단계(ST300)가 진행된다.

상기 기본 분석단계(ST300)는 상기한 각종 입력 자료 및 현장계측자료를 분석하여 침입수량, 및 유입수량을 산출하고 저장한다.

이 기본 분석단계(ST300)는 강우기간을 분리하고, 강우 전 유량 측정자료를 분석하여 건기평균 유량 및 침입수량을 산정하는 단계와, 강우 시의 유량 및 강우자료를 분석하여 유입수량을 산정하는 단계로 이루어져 있다.

이와 같이 유입수의 유량을 산정하는 방법에는 물소비량 평가방법, 일 최대-최소유량 평가방법, 일 최대유량 평가방법, 및 야간하수 평가방법이 있다. 물소비량 평가방법은 처리구역 내의 가정 상수 사용량으로부터 하수관거로 배출되는 하수량을 산정하여, 상수 사용량에 의한 하수 발생량의 차를 하수관거로 침투되는 유량으로 산정한다. 일 최대-최소유량 평가방법은 처리구역 내의 총 유량에서 산업 폐수량 및 가정 하수량을 제하여, 유입수 유량을 구한다. 일 최대유량 평가방법은 야간에 측정되는 전 유량을 유입수로 구한다. 야간하수 평가방법은 가정 하수량을 유입수 유량으로 산정한다.

따라서, 상기 유입수 유량 산정단계는 물소비량 평가방법, 일 최대-최소유량 평가방법, 일 최대유량 평가방법, 및 야간하수 평가방법의 4가지 방법별 산정 값 중 최대값과 최소값을 제외한 나머지 2가지 값의 산술 평균값으로 산정하는 것이 바람직하다.

특히, 강우시의 침입수량은 강우 전 건기 일주일 동안의 침입수량 산정값의 평균값으로 산정하는 것이 바람직하다.

상기 기본 분석단계(ST300)에 이어 부가 분석단계(ST400)가 진행된다.

이 부가 분석단계(ST400)는 수질예측단계(ST410), 부실도 예측단계(ST420), 및 모델링분석단계(ST430)로 이루어져 있다.

상기 수질예측단계(ST410)는 자료 검출단계(ST411), 평가단계(ST412), 및 수질 예측단계(ST413)로 이루어져 있다.

수질 검출단계(ST411)는 유량계 설치 지점의 하수관거에 설치된 전기전도도계의 측정값을 중앙의 모니터링 시스템으로 전송하여 지점별로 전기전도도를 저장한다.

평가단계(ST412)는 지점별로 전기전도도와 사전에 입력된 수질자료와의 관계를 자동으로 평가한다.

그리고 수질 예측단계(ST413)는 상기 평가단계(ST412)에서 도출된 상관관계를 이용하여 모니터링 시스템에 전기전도도 및 전기전도도에서 산정된 수질의 시간별 변화를 표시하며 이를 통하여 하수 수질의 일 변화를 감시할 수 있고, 폐수 무단 방류와 같은 수질 사고에 대처할 수 있게 한다. 이를 위하여 각 지점별로 일정 기간 이상의 측정자료를 바탕으로 전기전도도와 수질간의 관계를 정량화한다.

또한, 상기 수질예측단계(ST410)는 자료 검출단계(ST411), 평가단계(ST412), 및 수질 예측단계(ST413)에 이어, 유입유량 제어단계(ST414)를 더 포함할 수 있다.

이 유입유량 제어단계(ST414)는 자료 검출단계(ST411), 평가단계(ST412), 및 수질 예측단계(ST413)에서 예측된 합류식 하수관거의 월류수 수질 농도에 따라, 하수처리장 또는 저류시설로 유입되는 유입유량을 제어한다.

즉, 이 유입유량 제어단계(ST414)는 강우시 합류식 하수관거 지역에서 발생하는 합류식 하수관거의 월류수 수질을 측정하여 정래진 용량 안에서 고농도의 하수를 더 많이 하수처리장 또는 저류시설로 유입시킴으로써, 방류유역 즉, 하천의 오염부하를 최소화한다. 즉 이 유입유량 제어단계(ST414)는 유입되는 수질의 농도가 낮은 합류식 하수관거의 월류수를 방류하고 높은 농도의 합수식 하수관거의 월류수를 하수처리장이나 저류시설에 저류시킴으로서, 고농도의 합류식 하수관거 월류수에 의한 하천의 오염을 최소화한다.

이 유입유량 제어단계(ST414)는 수질농도 산정단계(ST4141), 유량 검출단계(ST4142), 비교단계(ST4143), 및 계폐율 산정/제어단계(ST4144)를 포함한다.

수질농도 산정단계(ST4141)는 자료 검출단계(ST411), 평가단계(ST412), 및 수질 예측단계(ST413)에서 정량화된 전기전도도와 수질 간의 관계 및 소정 시간마다 전송되는 전기전도도 자료를 이용하여 하수처리장 또는 저류시설로 유입되는 합류식 하수관거의 월류수 농도를 지점별로 산정한다.

유량 검출단계(ST4142)는 유량계에서 실시간으로 소정 시간마다 전송되는 유량 자료를 이용하여 지점별로 유입되는 유량을 검출한다.

비교단계(ST4143)는 각 지점별 상기 수질농도 산정단계(ST4141)에서 산정한 상기 월류수의 수질 농도와 유량 검출단계(ST4142)에서 검출한 유량을 서로 비교한다.

개폐율 산정/제어단계(ST4144)는 상기 비교에 따라서 하수처리장이나 저류시설로 유입되는 유입관거 입구에 설치된 수문의 개폐율을 산정하고 이에 따라 수문을 제어한다. 이로 인하여, 고농도의 합류식 하수관거의 월류수를 하수처리장이나 저류시설에 최대로 저류시킴으로써 고농도의 월류수에 의하여 방류유역, 즉 하천이 오염되는 것을 최소화할 수 있다.

참고로 설명하면, 하수관거는 다수의 차집관을 가지는 차집관거를 구비하며, 이 차집관 사이에는 우수토실을 구비한다. 이 우수토실은 하수처리장 또는 저류시설과 연계되어, 강우시, 일정량의 비점오염원 또는 합류식 하수관거의 월류수를 차집하여 하수처리장 또는 저류시설로 보내고, 나머지는 하천으로 방류하도록 구성되어 있다. 하구처리장 또는 저류시설로 연결되는 우수토실의 일측에는 상기한 수문이 설치되어 있다. 이 수문을 제어함에 따라 우수토실에서 비점오염원인 오수 및 우수 또는 합류식 하수관거의 월류수는 하수처리장이나 저류시설로 유도되어 저류되거나 하천으로 방류된다. 이러한 구성은 공지의 하수관거를 그대로 적용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명을 생략한다. 상기 유입유량 제어단계(ST414)는 합류식 하수관거의 월류수 수질 농도에 따라 수문의 개폐율을 제어하여 하수처리장이나 저류시설에 고농도의 월류수를 저류시켜 하천의 오염을 최소화한다.

구체적으로 보면, 이 부실도 예측단계(ST420)는 지하수위 자료 구축단계(ST421) 및 하수관거 부실도 예측단계(ST422)로 이루어져 있다.

이 지하수위 자료 구축단계(ST421)는 처리구역별 지하수위를 검출하여 저장한다. 이 지하수위 자료 구축단계(ST421)에 이어 하수관거 부실도 예측단계(ST422)가 진행된다. 이 하수관거 부실도 예측단계(ST422)는 구축된 지하수위를 이용하여 하수관거 부실도를 예측하게 된다.

즉, 하수관거의 부실도를 예측하기 위하여 처리구역 내 하수관거의 모든 맨홀 혹은 일부의 맨홀에 지하수위 관측을 위한 수위계를 설치하고 측정된 지하수위를 DB 서버로 전송한다. 이때 측정된 지하수위 등의 현장 자료는 통신 장애 시, PDA에 의하여 전송될 수 있다.

또한, 이 부실도 예측단계(ST420)는 관경 산정단계(ST423)와 비용 효과 분석단계(ST424)를 포함할 수도 있다.

이 관경 산정단계(ST423)는 하수관거 부실도 예측단계(ST422)에서 예측된 침입수 유입 가능성이 높은 지역 및 하수관거 자료를 이용하여, 우선적으로 관망 보수가 필요한 지역을 선정하고 이렇게 선정된 지역에 적정한 하수관거의 적정 관경을 산정한다.

비용 효과 분석단계(ST424)는 산정된 관경을 사용자에게 제시하여, 사용자가 관거 정비에 따른 비용 효과를 분석할 수 있게 한다.

상기 수질 예측단계(ST410) 및 부실도 예측단계(ST420)에 더불어 하수관거에 대한 모델링 분석단계(ST430)가 진행된다.

상기 모델링분석단계(ST430)는 모델 구축단계(ST431), 모델링 분석단계(ST432) 및 침수예측 및 경보 발령단계(ST433)로 구성되어 있다.

상기 모델링 구축단계(ST431)는 상기 자료입력단계(ST100)에서 입력된 관망자료 및 모델링 자료를 사용하여 강우유출해석모델을 구축한다.

상기 모델링 구축단계(ST431)에 이어 모델링 분석단계(ST432)가 수행된다. 이 모델링 분석단계(ST432)는 강우량계에서 전송된 10분 간격의 실시간 강우량 자료를 자동 입력하여 모델을 구동하여 유출유량 및 오염부하 유출량을 분석하고, 하수관거의 통수능을 연산하며, 비점오염원이 하천수계에 미치는 영향을 평가한다.

이 모델링 분석단계(ST432)에 이어 침수예측 및 경보 발령단계(ST433)가 진행된다. 이 침수예측 및 경보 발령단계(ST433)는 침수예상지점이 화면상의 지형도에 표현되며 침수가 예측되는 지점에 대해서 본 모니터링 소프트웨어에 포함된 경보기능을 통하여 미리 입력된 관련 공무원, 지역주민대표 혹은 지역 케이블 TV 방송국의 전화, 팩스, 휴대폰으로 음성 및 문자 메시지로 침수 경보를 송신하게 된다.

이렇게 측정된 지하수위 자료는, 하수관거가 포함된 지형도에 자동으로 등지하수두선(等地下水頭線)으로 나타나고, 관저고와 지하수위와의 높이 차이에 따라 색상을 다르게 하여 전체 구역중 침입수가 유입될 가능성이 높은 지역을 한 눈에 구별할 수 있게 한다.

또한, 측정된 지하수위 자료는, 관로별로 종단면도상에 지반선, 및 관로와 함께 지하수위를 표현하여 구체적으로 어떤 구간이 지하수위보다 얼마나 아래에 있는지를 정량적으로 판단할 수 있게 한다.

현장에서의 통신 장애 등의 사유로 현장에서 측정된 유량자료, 수위자료, 전기전도도, 강우량 등의 DB 서버로의 전송이 불가능할 경우, 운영 요원이 현장에서 현장 제어반으로부터 직접 데이터를 PDA로 다운로드받아 무선으로 중앙의 모니터링 시스템의 DB 서버로 전송하여 데이터베이스에 저장하므로 작업효율이 향상된다.

도 4는 본 발명에 따른 하수관거 모니터링 시스템의 구성도로서, 상기와 같은 하수관거 모니터링 방법을 구현할 수 있도록 구성되어 있다.

이 시스템은 하수관거의 처리구역에 설치되는 강우량계(1), 유량계(3), 수위계(5), 전기전도도계(7) 및 지하수위 관측장비(9)와 같은 현장 계측기를 구비하고 있다.

이 현장 계측기들은 인터페이스 및 통신망 그리고 관리분석서버(11)를 통하여 DB 서버(15)에 연결되어 있다.

이 DB 서버(13)는 상기 현장 계측기에서 전송된 측정 자료 및 관리분석서버(11)의 분석 자료를 받아서 저장한다. 비상시를 대비하여 이 DB 서버(13)에 예비 DB 서버(15)를 구비하는 것이 바람직하다.

예비 DB 서버(15)를 포함한 DB 서버(13)는 상기와 같은 다양한 자료를 구축할 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 이 DB 서버(13)는 유량계 및 계측기 설치 지점에서 측정된 자료 및 분석 자료를 저장하는 지점별 자료부(19), 대상 하수처리구역의 인구, 면적, 원단위, 토지이용현황, 배제방식, 수세화율과 같은 자료가 저장되어 있는 지점별 기초현황 자료부(21), 관번호, 관경, 연장, 조도계수, 경사, 맨홀번호의 자료가 저장되는 지점별 관거망 자료부(23), 및 관거별 유출면적, 유출계수 등의 모델링 자료를 저장하는 모델링 자료부(25)를 포함하고 있다.

또한, 이 DB 서버(13)는 하수관거에 설치된 유량계(3)에서 측정된 자료를 전송받아 저장하는 지점별 유량 자료부(27), 각 지점에서 일정 주기로 채취된 하수의 수질 농도가 저장되는 지점별 수질 자료부(29), 지점의 지하수위가 저장되는 처리구역별 지하수위 자료부(31)를 포함하고 있다.

또한, 이 DB 서버(13)는 지점마다의 전기전도도가 저장되는 지점별 전기전도도 자료부(33), 특정 지점에 설치된 강우량 자료가 저장된 강우량 자료부(35), 및 수위계에서 측정된 수위자료가 저장되는 지점별 수위 자료부(37)를 포함한다.

또한, 이 DB 서버(13)는 지점별 유량 측정자료를 분석하여 총 하수량 중 침입수량 및 유입수량과 누수량의 자료가 저장되는 지점별 유량성분 자료부(39), 저장된 유량 자료와 유량성분 자료 및 지점별 수질자료를 해석하여 얻은 하수발생 원단위(原單位) 자료가 저장되는 발생 원단위 자료부(41), 및 각 지점별 침입수량과 유입수량 및 누수량이 저장되는 유지관리 자료부(43)를 포함한다.

또한, 이 DB 서버(13)는 지점별로 조사된 전기전도도 자료와 저장된 수질 자료와의 관계를 평가한 전기전도도-수질 자료부(45)를 더 포함하고 있다.

이 관리분석서버(11)는 DB 서버(13)에 구내 통신망(LAN)으로 연결되어 저장된 각종 계측 자료를 관리하며 모니터링 소프트웨어를 이용하여 자료를 분석, 저장 및 출력하도록 구성되어 있다.

이 DB 서버(13), 예비 DB 서버(15), 및 관리분석서버(11)는 운영서버(17)에 연결되어, 유기적으로 관리 운영된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 처리구역의 기초현황 자료, 관망 자료 및 모델링 자료를 수집하고, 유량, 수질, 전기전도도, 지하수위, 강우량을 측정하여, 침입수량, 유입수량 및 누수량을 평가하고 해석함으로서, 하수관거의 부실도, 누수, 지하수 유입과 같은 제반 문제점들을 진단 평가하여 하수관거를 효율적으로 관리 할 수 있게 한다.

또한, 본 발명은 유출해석모델링을 통해 하수관거의 통수능을 평가하고 침수 예상지역을 예측하며, 거시적으로는 대상 하수처리구역이 하천에 미치는 오염부하량을 정량화하여 비점오염원의 관리를 가능하게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법의 순서도이다.

도 2는 하수관거의 각 지점별 수위-유량 상호간의 관계 그래프이다.

도 3a 및 도 3b는 유량계에서 검출된 유량 자료의 보정 전, 후의 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따른 하수관거 모니터링 및 자료해석 시스템의 구성도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법의 순서도이다.

Claims (20)

1. a)DB 서버에 대상 하수처리구역의 기초현황 자료, 관망 자료, 및 모델링 자료를 사용자가 입력하고, 하수관거에 설치된 현장 계측기로부터 실시간으로 측정 전송된 자료를 저장하는 자료 입력단계(ST100);

   b)상기 자료 입력단계에서 입력된 자료로 DB를 구축하는 자료 DB 구축단계(ST200);

   c)상기 입력 자료를 분석하여 침입수량 및 유입수량을 산출하고 저장하는 기본 분석단계(ST300); 및

   d)강우유출해석모델과 연계하여 유출분석, 침수예측 및 하수의 수질과 하수관거 부실도를 예측하는 부가 분석단계(ST400)를 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 b)자료 DB 구축단계(ST200)는,

   수집된 유량자료의 신뢰성을 판단하는 신뢰도 판단단계;

   상기 판단에서 신뢰도가 낮아 보정이 필요할 경우 자동으로 보정하여 저장하는 유량자료 보정단계; 및

   상기 판단에서 유량자료의 결측값이 존재하는 경우 이를 보완하는 결측자료 보완단계를 더 포함하는 하수관거 모니터링 방법.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 신뢰도 판단단계는,

   유속에 비해 상대적으로 신뢰할 수 있는 수위 자료를 이용하여, 각 유량계 설치 지점마다 설치 초기의 양호한 유량측정 결과를 이용하여 수리특성곡선을 작성하고 수위-유량 관계를 파악하는 수위-유량곡선 작성단계;

   관내 저류효과를 고려하여 동일 수위에서 유량값의 상한/하한을 결정하는 신뢰범위 설정단계; 및

   측정된 유량값이 상기 신뢰범위에 포함되는지의 여부로 신뢰성을 판단하여 보정여부를 결정하는 보정필요성 판단단계를 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 유량자료 보정단계는,

   DB 소프트웨어에서 각 지점별로 산정된 수위-유량 곡선을 바탕으로 한 프로시져에 의하여 실시간으로 유량값을 자동 보정 및 저장하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 유량값의 자동 보정은,

   상기 신뢰도 판단단계 중 보정필요성 판단단계에서 보정이 필요하다고 판단된 경우 이상값을 수위-유량곡선의 상한 또는 하한값으로 보정하는 이상값 보정단계; 및

   난류효과 및 기기의 오차로 발생되는 노이즈를 제거하는 노이즈 제거단계를 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
6. 청구항 2에 있어서,

   유량계에서 측정된 수위값과 유량계 외 별도로 구비되는 수위계에서 측정된 수위값을 검출하는 검출단계;

   상기 검출단계로부터 유량계의 이상 유무를 판단하는 유량계 이상유무 판단단계; 및

   상기 유량계 이상유무 판단단계에서 유량계 이상으로 판단되는 경우, 경보를 발생하여 화면상에 표시하고, 미리 입력된 시스템 관리자/운영자 및 관련 공무원에게 전화, 팩스 및 휴대폰 중 어느 하나 이상으로 음성 및 문자 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 유량계 이상유무 판단단계는,

   유량계에서 측정된 수위(h₁)와 별도로 구비된 수위계 측정된 수위(h₂) 간의 수위차(Δh=┃h₁-h₂┃)가 계측기 설치 현장의 여건 및 특성을 고려하여 설정된 허용범위() 안에 포함되는지를 판단하여 결정하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
8. 청구항 2에 있어서, 상기 결측자료 보완단계는,

   유량계 외 별도로 구비된 수위계에서 측정된 수위(h2) 자료가 상기 자료 DB 내에 존재하는지를 확인하는 수위자료 확인단계;

   상기 수위(h2) 자료가 상기 자료 DB 내에 없을 경우 통계학적 모형 및 기존 유량측정 자료를 이용하여 작성한 계절, 요일 및 시간 특성 곡선을 이용하여 결측 자료를 보완하는 제1 결측자료 보완단계; 및

   상기 수위(h2) 자료가 상기 자료 DB 내에 존재할 경우 상기한 수위-유량 곡선을 이용하여 결측 자료를 보완하는 제2 결측자료 보완단계로 이루어지는 하수관거의 모니터링 방법.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 d)부가 분석단계는,

   전기전도도와 수질자료와의 상관관계를 평가함으로서 수질의 시간별 변화를 예측하는 수질 예측단계를 더 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
10. 청구항 1에 있어서, 상기 수질 예측단계는,

    유량계 설치 지점에 설치한 전기전도도계의 측정 자료를 검출하는 단계;

    상기 단계에서 검출된 자료를 모니터링 시스템으로 전송하여 지점별로 전기전도도를 저장하고, 향후 채취된 하수의 수질 분석 후에 수질 분석 자료를 자료 DB에 입력하여 전기전도도와 수질 자료와의 관계를 자동으로 평가하는 단계; 및

    상기 전기전도도와 수질 자료와의 관계를 이용하여 실시간으로 전송되는 전기전도도로부터 수질을 예측하는 단계를 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
11. 청구항 1에 있어서, 상기 d)부가 분석단계는,

    처리구역별 지하수위를 측정하여 이를 상기 자료 DB에 저장하고 이를 이용하여 하수관거의 부실도를 예측하는 하수관거 부실도 예측단계; 및

    강우유출해석모델과 연동한 모델링을 통하여 유출유량, 유출오염부하량 등을 분석하고 침수예측 및 경보를 발령하는 모델링 분석단계를 더 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
12. 청구항 11에 있어서, 상기 하수관거 부실도 예측단계는,

    처리구역내 하수관거의 맨홀 중 어느 일부 이상에 설치된 설비로 지하수위를 검출하는 단계;

    상기 검출한 처리구역별 지하수위를 상기 자료 DB에 입력, 저장하여 처리구역별 지하수위 자료를 구축하는 단계; 및

    상기 자료를 이용하여 전체 구역 중 침입수 유입 가능성이 높은 지역 및 하수관거를 예측하는 단계를 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
13. 청구항 11에 있어서, 상기 하수관거 부실도 예측단계는,

    상기 DB에 저장된 처리구역별 지하수위 자료를 이용하여 하수관거 종단도면도 상에 해당 지점의 지하수위를 표현하고 평면도 상에 지하수위가 같은 점을 연결한 등지하수두도로 작성하여 화면상에 표현하는 단계를 더 포함하는 하수관거의 모니터링 및 자료해석 방법.
14. 청구항 12에 있어서, 상기 지하수위 자료를 구축하는 단계는,

    검출된 지하수위 자료를 PDA를 이용하여 지하수위 검출 설비가 설치된 현장에서 직접 무선으로 중앙의 모니터링 시스템으로 전송하여 자료 DB에 입력하는 방법을 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
15. 청구항 11에 있어서, 상기 모델링 분석단계는,

    b)자료 DB 구축단계에서 입력된 관망자료, 모델링 자료 등으로 강우유출해석모델을 구축하는 단계;

    강우량계에서 실시간으로 소정 시간마다 전송되는 강우량 자료를 상기 모델에 자동으로 입력하는 단계;

    상기 모델의 분석 결과로 유출유량, 유출오염부하량 등을 연산하여 하천수계에 미치는 영향을 평가하고 하수관거의 통수능을 검토하는 단계; 및

    상기 모델의 분석 결과로 침수예상지점을 화면상의 지형도에 표현하여 침수가 예측되는 지점에 대해서 모니터링 소프트웨어에 포함된 경보기능을 통하여 미리 입력된 관련 공무원, 지역주민대표, 지역 케이블 TV, 방송국 등의 전화, 팩스, 및 휴대폰 중 어느 하나 이상으로 음성 및 문자 메시지를 송신하여 침수 경보를 발령하는 단계를 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
16. 청구항 1에 있어서,

    통신장애로 인하여 현장 계측 자료를 중앙의 모니터링 시스템으로 전송할 수 없을 경우 PDA를 이용하여 무선으로 상기 모니터링 시스템으로 전송하여 DB에 저장하는 단계를 더 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
17. 청구항 11에 있어서, 상기 부실도 예측단계는,

    상기 하수관거 부실도 예측단계에서 예측된 침입수 유입 가능성이 높은 지역 및 하수관거 자료를 이용하여, 우선적으로 관망 보수가 필요한 지역을 선정하여 적정 관경을 산정하는 단계; 및

    산정된 관경을 사용자에게 제시하여 관거 정비에 따른 비용 효과를 분석하는 단계를 더 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
18. 청구항 1에 있어서, 상기 자료 입력단계는,

    GIS 데이터를 연계하는 단계를 더 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
19. 청구항 10에 있어서, 상기 수질예측단계는,

    상기 자료 검출단계, 평가단계, 및 수질 예측단계에서 예측된 수질의 농도에 따라, 하수처리장 또는 저류시설로 유입되는 유입 유량을 제어하는 유입유량 제어단계를 더 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.
20. 청구항 19에 있어서, 상기 유입유량 제어단계는,

    상기 자료 검출단계, 평가단계, 및 수질 예측단계에서 정량화된 전기전도도와 수질 간의 관계 및 소정 시간마다 전송되는 전기전도도 자료를 이용하여 하수처리장 또는 저류시설로 유입되는 수질의 농도를 지점별로 산정하는 단계;

    상기 유량계에서 실시간으로 소정 시간마다 전송되는 유량 자료를 이용하여 지점별로 유입되는 유량을 검출하는 단계;

    상기 각 지점별 수질 농도와 유량값을 비교하는 단계; 및

    상기 비교에 따라 하수처리장 또는 저류시설로 유입되는 유입 관거 입구에 설치된 수문의 개폐율을 산정 및 제어하는 단계를 포함하는 하수관거 모니터링 및 자료해석 방법.