KR20200113585A - 효율 측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 및 그의 제어 방법 - Google Patents

효율 측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 및 그의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 효율 측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 빗물 저류조에 저류된 빗물을 편리하게 이용하고, 빗물 저류 현황, 빗물 이용 현황(실시간 사용량, 누적 사용량)의 계측을 통한 빗물 이용 시설의 효율 측정이 가능하고, 네트워크를 통한 원격에서 빗물저류현황, 빗물이용현황을 모니터링하고 제어할 수 있는 효율측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 빗물저류조 내에 저류된 빗물의 양을 계측하는 수위계 ; 상기 빗물 저류조에 저류된 빗물을 빗물공급배관을 통해 공급하기 위한 빗물공급펌프 ; 상기 빗물저류조와 스마트 빗물이용시스템 본체와 연결된 빗물공급배관에 장착되어 빗물 공급을 제어하는 빗물공급밸브 ; 상기 빗물공급배관에 장착되어 빗물공급배관을 통해 공급되는 빗물의 양을 계측하는 빗물유량계 ; 상기 빗물공급펌프, 빗물공급밸브를 제어하는 시스템제어부 ; 상기 수위계, 빗물 유량계에서 계측한 계측 정보를 표시하는 화면표시부 ; 상기 빗물공급밸브, 빗물유량계, 시스템제어부, 화면표시부가 일측에 구비된 스마트 빗물이용 시스템 본체; 시스템 관리자가 원격에서 PC 및 스마트폰을 통해 상기 빗물공급펌프와 빗물공급 밸브의 제어와 상기 수위계, 빗물 유량계에서 계측한 계측 정보의 모니터링이 가능한 원격 제어 및 모니터링 시스템부를 포함하는 효율 측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 및 그의 제어 방법을 특징으로 하며, 빗물 저류량, 빗물 사용량의 정확한 계측으로 시설 효율 측정이 가능하며, 간편한 사용과 원격 제어를 통해 빗물 이용을 활성화하여 상수도 사용량을 절감하고 물의 재이용률을 높일 수 있다.

Description

효율 측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 및 그의 제어 방법{Smart Rainwater Utilization System with Efficiency Measurement and its Control Method}
본 발명은 효율 측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 빗물저류조에 저류된 빗물을 편리하게 이용하고, 빗물 저류 현황, 빗물 이용 현황(실시간 사용량, 누적 사용량)의 계측을 통한 빗물 이용 시설의 효율 측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
도시화, 산업화에 따른 불투수 면적의 증가, 개발에 따른 녹지면의 감소로 물순환 면적률이 감소되고 있으며, 경제 활동의 확대, 인구 고밀도와에 따른 물 수요증가로 인한 용수 부족 등의 이유로 한국은 UN이 정한 물부족 국가로 1인당 강수량(연 2,591㎥)이 세계 평균의 약 1/8수준이고, 특히 하천 취수율이 36%로 물에 관한 스트레스가 높은 국가군에 속하여 가뭄 시 물 이용에 취약한 실정이다.
불투수면이 전체의 10%를 넘으면 민감한 어종이 사라지는 등 수생태 건강성의 문제가 발생되고 25%가 넘으면 수질이 악화되고 하천 내 생물 서식 환경이 급격히 나빠진다.
범국가적으로 물의 재이용을 촉진하여 물 자원의 효율적 활용 및 수질에 미치는 해로운 영향을 줄임으로써 물 자원의 지속 가능한 이용 도모를 위한 물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률이 시행되고 있다.
정부는 지속가능한 물 재이용 활성화로 친환경 대체용수 확보를 위해 빗물이용시설의 보급 확대를 위한 제도적·기술적 기반을 구축하고, 최근들어 물순환 선도도시 시범도시를 선정하여 도시개발에 저영향 개발 기법(LID;Low Impact Development)을 도입한 물순환 선도도시 사업을 추진하고 있으며, 이 시범사업을 물순환도시 본보기로 삼아 다른 도시에도 확산할 계획을 가지고 있다.
저영향 개발은 빗물을 직접 유출하지 않고 땅으로 침투·여과·저류하도록 하는 친환경 분산식 빗물관리 기법으로 수질개선, 지하수 함량, 강우 유출량 저감, 열섬 완화 등 다양한 효과로 도시화에 따른 수생태계를 최소화하여 개발 이전의 상태에 최대한 가깝게 만들기 위한 토지 이용 계획 및 도시개발 기법을 말한다.
하지만, 상기 저영향 개발 기법(LID)는 기법은 나무여과장치, 식물재배화분, 식생수로, 식생여과대, 식생체류지, 옥상녹화, 침투도랑, 침투통, 투수성포장 등 빗물의 토양침투, 저류 등을 주요 목적으로 하는 개발기법으로 빗물 이용시설의 연간 사용량 집계 등 효율 측정에 필요한 계측 정보가 제대로 파악되지 않는 시설이 대부분이다.
상기한 바와 같은 종래의 저영향 개발의 기술의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 사용자가 빗물 저류조에 저류된 빗물을 편리하게 이용하고, 빗물 저류 현황, 빗물 이용 현황(실시간 사용량, 누적 사용량)의 계측을 통해 효율 측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 효율 측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 및 그의 제어 방법은, (1) 저류된 빗물의 양을 계측하는 수위계와 저류된 빗물을 빗물공급배관을 통해 공급하기 위한 빗물공급펌프, 저류조의 빗물이 만수 또는 일정량 이상일 때 저류된 빗물을 하천으로 방류하기 위한 빗물방출(배수)펌프가 구비된 빗물저류조, (2) 빗물 저류조의 빗물공급배관과 연결된 빗물공급배관에 장착되어 빗물 공급을 제어하는 빗물공급밸브, 빗물공급밸브와 함께 빗물공급배관에 장착되어 빗물공급배관을 통해 공급된 빗물의 양을 계측하는 빗물유량계가 구비된 스마트 빗물 이용 시스템 본체, (3) 상기 빗물공급펌프, 빗물방출(배수)펌프, 빗물공급밸브를 제어하는 시스템제어부, 상기 빗물저류조의 수위계, 빗물공급배관에 구비된 빗물 유량계에서 계측한 계측 정보를 표시하는 화면 표시부를 포함하여 상기 스마트 빗물 이용 시스템 본체에 장착되는 스마트 빗물이용 제어 시스템, 사용자 또는 살수차 등이 상기 스마트 빗물 이용 시스템 본체를 통해 빗물을 공급받아 갈 수 있는 빗물 토출 노즐이 구비된 스마트 빗물 이용 시스템, (4) 시스템 관리자가 원격에서 PC 및 스마트폰을 통해 상기 빗물공급펌프와 빗물공급밸브의 제어와 상기 수위계, 빗물 유량계에서 계측한 계측 정보의 모니터링이 가능한 원격제어 및 모니터링 시스템부를 포함한다.
상기 빗물저류조는 기 설치된 시설물 일수도 있으며, 기 설치된 빗물 저류조에 상기 빗물공급펌프, 빗물방출(배수)펌프 역시 설치되어 있을 수도 있어 본 발명은 기 설치된 빗물저류조, 빗물공급펌프, 빗물 방출(배수)펌프와 연계하여 운영할 수 있다.
상기 스마트 빗물이용시스템의 스마트 빗물이용 제어시스템은 사용자가 빗물저류조에 저류된 빗물을 이용하기 위해 상기 화면 표시부에서 빗물 공급펌프 운전모드를 선택하면 사용자 인증 단계를 거치게 하여 빗물의 무단 사용을 방지할 수 있다.
상기 스마트 빗물이용시스템 본체에는 미세먼지 센서, 이산화탄소 센서, 온도/습도 센서 중 어느 하나 이상의 구비가 가능하며 스마트 빗물이용시스템 본체 주변의 미세먼지 현황이나 이산화탄소 농도, 온/습도의 계측 정보를 상기 화면표시부에 표출 할 수 있다.
상기 원격제어 및 모니터링 시스템부에서 미세먼지 센서, 이산화탄소 센서, 온도/습도 센서에서 계측정보의 수신 및 모니터링이 가능하다.
상기 원격제어 및 모니터링 시스템부는 상기 스마트 빗물이용시스템의 화면 표시부의 오류로 인한 빗물공급 가능여부의 판단이 어렵거나, 상기 인증 단계에서 인증이 불가하여 빗물공급 펌프의 운전모드 선택이 불가하거나 긴급 상황의 경우 관리자 PC나 스마트폰을 통해 빗물공급펌프의 운전모드 원격 제어가 가능하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 효율 측정이 가능한 스마트 빗물이용시스템을 이용함으로써 대부분의 빗물저류조의 경우 저류된 빗물의 사용보다는 장마나 홍수로 인한 피해를 최소화하기 위한 저류를 목적으로 운영되고 있었다. 이에 본 발명은 빗물저류조의 장마나 홍수로 인한 피해 최소화 목적과 더불어 저류된 빗물을 쉽게, 효율적으로 사용할 수 있도록 하여 미세먼지 저감을 위한 살수차 노면 살수, 도로 비점오염 저감을 위한 살수, 공사현장 비산먼지 저감을 위한 살수, 가로수 및 공원 수목 급수 등에 상수사용을 대체할 수 있어 상수도 요금 절감과 물 재이용률을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 효율 측정이 가능한 스마트 빗물이용 시스템은 저류된 빗물의 양, 사용자가 사용한 빗물의 양, 기간별 사용한 빗물 누적 사용량 등의 데이터를 관리 할 수 있어, 본 데이터를 기초로 하여 빗물 이용 관련 정책의 입안 및 실행을 위한 기초 자료 또는 정량적 데이터로 활용할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 효율측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 구성도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 빗물 이용 제어 시스템 상세 구성도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 빗물이용 시스템의 제어방법으로서 빗물공급펌프, 빗물방출(배수)펌프 제어방법을 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 효율측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템을 통한 저류된 빗물을 공급 받는 과정을 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실 시 할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구성될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략 하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 경우에 따라 복수형도 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다”, “구비하다”, “마련하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 언급된 구성요소 외의 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 용어는 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, “또는 B”“및 B 중 적어도 하나”, “A 또는/및 B”는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.
본 명세서에서, “예를 들어” 등에 따르는 설명은 인용된 특성, 변수, 또는 값과 같이 제시한 정보들이 정확하게 일치하지 않을 수 있고, 허용 오차, 측정 오차, 측정 정확도의 한계와 통상적으로 알려진 기타 요인을 비롯한 변형과 같은 효과로 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 발명의 실시 형태를 한정하지 않아야 할 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어’ 있다거나 '접속되어' 있다고 기재된 경우, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '상에' 있다거나 '접하여' 있다고 기재된 경우, 다른 구성요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '바로 위에' 있다거나 '직접 접하여' 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해될 수 있다. 구성요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, '~사이에'와 '직접 ~사이에' 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 효율측정이 가능한 스마트 빗물이용 시스템 구성도 이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 빗물이용 시스템은, 수위계(R110), 빗물공급펌프(R200), 빗물방출(배수)펌프(R120)가 구비된 빗물저류조(R100)와 데이터 수신부(100), 수신데이터 변환부(110), 통신부(200), 데이터저장부(300), 시스템제어 및 화면 표시부(400), 펌프 및 밸브 제어부(500)를 포함하는 스마트 빗물이용 제어 시스템(R510), 상기 통신부(200)를 통해 데이터 저장부(300)의 데이터를 수신하고, 상기 펌프 및 밸브 제어부(500)를 통해 원격에서 상기 빗물이용 제어 시스템(R510)을 제어하는 원격제어 및 모니터링 시스템부(600), 상기 빗물저류조와 연결된 빗물공급밸브(R400), 빗물유량계(R300), 빗물공급배관(R600), 빗물토출노즐(R700)이 구비된 스마트 빗물 이용 시스템 본체(R500)를 포함한다.
빗물저류조(R100)는 본 발명의 실시예에 있어 새로이 설치하거나, 이미 설치된 빗물저류조에서도 본 발명의 적용이 가능하다.
수위계(R110)는 상기 빗물저류조(R100)의 일측에 설치되어 상기 빗물저류조에 저류된 빗물의 수위를 계측하여 상기 빗물이용 제어시스템(R510)의 데이터수신부(100)으로 전송한다.
빗물방출(배수)펌프(R120)은 상기 빗물저류조(R100)의 일측에 설치되어 상기 빗물저류조(R100)의 수위가 만수 또는 기준량 이상일 경우 저류된 빗물을 하천으로 방출(배수)한다.
빗물공급펌프(R200)는 상기 빗물저류조(R100)의 일측에 설치되어 상기 스마트 빗물이용 제어 시스템(R510)의 빗물공급펌프 구동/중지 명령(420)에 따라 빗물공급 또는 공급 중지한다.
빗물유량계(R300)는 상기 스마트 빗물이용시스템 본체(R500) 내부의 상기 빗물공급배관(R600)의 일측에 구비되어 빗물 공급(사용)에 따라 공급량(사용량)을 상기 데이터수신부(100)로 실시간 전송한다.
빗물공급밸브(R400)는 스마트 빗물이용시스템 본체(R500) 내부에 빗물저류조(R100)와 연결된 빗물공급배관(R600)의 일측에 구비되어 펌프 및 밸브 제어부(500)에서 빗물공급펌프(R200) 구동/중지 명령과 연동하여 빗물공급 펌프(R200) 구동 명령 시 빗물공급밸브(R400)가 열리고, 빗물공급펌프(R200) 중지 명령 시 빗물공급밸브(R400)가 닫힌다.
빗물공급배관(R600)은 상기 빗물저류조(R100)과 상기 스마트 빗물이용시스템 본체(R500)와 결되어 저류된 빗물이 공급/사용을 위한 빗물공급 전용 배관으로 상기 빗물유량계(R300)와 상기 빗물공급밸브(R400)이 구비된다.
빗물토출노즐(R700)은 상기 빗물공급배관(R600)과 연결되어 스마트 빗물 이용시스템 본체(R500) 밖으로 노출되어 있어 빗물을 공급 받기 위한 살수차(R800)의 급수관과 연결될 수 있도록 한다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 빗물이용 제어시스템 상세 구성도 이다.
도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 빗물이용 제어시스템(R510)은 데이터 수신부(100), 수신데이터변환부(110), 통신부(200), 데이터저장부(300), 시스템제어 및 화면 표시부(400), 펌프 및 밸브 제어부(500)와 원격제어 및 모니터링 시스템부(600)를 포함한다.
상기 시스템제어 및 화면표시부(400)은 현재 빗물저류량(410)과 실시간 빗물사용량 및 누적사용량(430)을 표시하고, 빗물공급펌프 구동/중지 명령(420)과 빗물방출(배수)펌프 구동/중지 명령(440)을 수행한다.
데이터수신부(100)는 상기 빗물저류조(R100)의 일측부에 설치되어 빗물저류조에 저류된 빗물의 높이를 측정하는 수위계(R110)로부터 계측된 수위 정보를 수신하고, 스마트 빗물이용시스템 본체(R500) 내부의 빗물공급 배관(R600)에 설치되어 상기 빗물공급배관(R600)을 통해 공급되는 빗물의 양(공급 또는 사용량)을 실시간으로 측정하는 빗물유량계(R300)로부터 측정된 빗물 공급(사용량) 정보를 수신한다.
수신데이터변환부(110)은 수위계(R110)와 빗물유량계(R300)로부터 상기 데이터수신부(100)로 수신된 데이터를 사용자가 확인할 수 있는 정량적 수치 데이터로 변환하여 데이터 저장부(300)에 저장한다.
통신부(200)는 TCP/IP, LTE 또는 Wi-Fi 등 네트워크망을 통해 상기 데이터저장부(300)에 저장된 데이터를 원격제어 및 모니터링 시스템부(600)와 정보를 송수신하는 역할을 하며, 상기 통신부(200)를 통해 원격제어 및 모니터링 시스템부(600)에서 데이터저장부(300)의 데이터를 확인하거나 시스템 제어 및 화면표시부(400)의 빗물공급펌프 구동/중지 명령(420)이나 빗물방출(배수)펌프 구동/중지 명령(440)을 제어할 수 있다.
데이터저장부(300)은 상기 수위계(R110)와 빗물유량계(R300)로부터 계측되어 수신 및 변환된 데이터를 저장한다. 저장된 데이터는 상기 통신부(200)를 통해 원격제어 및 모니터링시스템부(600)로 송수신된다.
시스템제어 및 화면표시부(400)는 상기 데이터저장부(300)에 저장된 수위계(R110) 계측데이터가 표시되는 현재 빗물저류량(410) 표시화면과 상기 빗물유량계(R300)에서 계측된 공급(사용)량 데이터가 표시되는 실시간 빗물사용량/누적사용량(430) 표시화면과 빗물공급펌프 구동/중지를 명령(420)하는 부분과 빗물방출(배수) 펌프 구동/중지를 명령(440)하는 부분을 포함한다.
펌프 및 밸브 제어부(500)은 시스템 제어 및 화면표시부(400)의 빗물공급 펌프 구동/중지 제어 명령(420)과 빗물방출(배수)펌프 구동/중지 제어(440) 명령에 따라 빗물공급펌프(R200) 또는 빗물방출(배수)펌프(R120)의 구동/정지를 제어한다.
원격제어 및 모니터링 시스템부(600)는 상기 스마트 빗물이용 제어 시스템 (R510)에 구비된 통신부(200)를 통해 데이터저장부(300)의 데이터 송수신 및 모니터링이 가능하고, 관리자가 필요 시 PC나 스마트폰을 이용해 상기 통신부(200)을 통해 상기 빗물공급펌프 구동/정지명령(420)이나 빗물방출(배수)펌프 구동/중지 명령(440)을 제어한다.
그러면, 이러한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 빗물 이용 시설의 효율 측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템의 스마트 빗물 이용 제어 방법에 대하여 설명한다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 효율 측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템의 스마트 빗물 이용 제어방법으로, 빗물공급펌프(R200), 빗물공급밸브 (R400), 빗물방출(배수)펌프(R120) 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도3를 참조하면, 상기 스마트 빗물이용 시스템 본체(R500)를 통해 빗물을 공급받고자 하는 사용자 또는 살수차(R800)는 상기 스마트 빗물이용 제어 시스템(R510)의 시스템제어 및 화면표시부(400)에서 현재 빗물저류량(410)을 확인하고, 상기 시스템제어 및 화면표시부(400)에서 빗물공급펌프 구동/정지 명령(420)을 통해 빗물공급펌프 운전모드(S100)를 선택한다.
상기 빗물공급펌프 운전모드(S100)는 빗물공급펌프(R200)의 구동과 중지로 구분된다.
상기 빗물공급펌프 운전모드(S100)에서 빗물공급펌프(R200) 구동을 선택 시 무분별한 사용 방지를 위해 사전 등록된 사용자 정보를 입력하여 사용자 인증(S110)을 진행한다.
상기 사용자 인증(S110) 절차를 통해 사용자가 인증된 경우 펌프 및 밸브 제어부(500)에서 빗물공급펌프 구동명령을 처리(S120)하고 이 명령에 따라 빗물 공급펌프(R200)가 가동되면 이와 동시에 펌프 및 밸브 제어부(500)에서는 빗물 공급밸브(R400)을 OPEN하도록 명령을 처리(S130)한다.
상기 인증된 사용자가 빗물 공급을 중단하고자 할 경우에는 상기 빗물공급펌프 운전모드(S100)에서 중지를 선택한다.
빗물공급펌프 운전 중지를 선택하면 펌프 및 밸브 제어부(500)에서 빗물공급펌프(R200)의 중지 명령을 처리(S140)하고 이 명령에 따라 빗물공급 펌프(R200)가 구동 중지되고 이와 동시에 펌프 및 밸브 제어부(500)에서는 빗물 공급밸브(R400)을 CLOSE하도록 명령을 처리(S150)한다.
상기 빗물공급펌프(R200)와 빗물공급밸브(R400)의 작동에 따라 스마트 빗물이용 시스템 본체(R500) 내부의 빗물공급배관(R600)에 구비된 빗물유량계 (R300)는 빗물공급배관(R600)을 통해 공급된 빗물의 양을 계측하여 빗물사용량 명령처리(S160)에 따라 빗물유량계(R300)에 계측된 공급된 빗물의 양 계측 데이터를 실시간으로 상기 데이터수신부(100)에 전달하고, 시스템제어 및 화면 표시부(400)는 상기 데이터수신부(100)를 통해 수신된 유량 데이터를 수신데이터 변환부(110)를 통해 시스템제어 및 화면표시부(400)의 실시간 빗물사용량 및 누적 사용량(440) 화면에 표시될 수 있도록 변환하고 동시에 데이터 저장부(300)에 저장한다.
또한, 상기 수신데이터변환부(110)에서는 상기 빗물 사용량 명령처리 (S160)를 통해 수신된 유량 데이터를 누적하여 현재까지의 누적 유량을 시스템제어 및 화면표시부(400)의 실시간 빗물사용량 및 누적사용량(440)에 표시한다.
빗물저류조(R100)에 저류된 빗물의 양이 일정량 이상일 경우 관리자는 상기 원격제어 및 모니터링시스템부(600)을 통해, 사용자는 시스템제어 및 화면표시부(400)의 빗물방출(배수)펌프(R120) 운전모드 (S200)를 이용하여 저류된 빗물의 방출(배수)가 가능하다.
상기 빗물방출(배수)펌프 운전모드(S200)는 빗물방출(배수)펌프(R120)의 구동과 중지로 구분된다.
사용자가 시스템제어 및 화면 표시부(400)에서 빗물방출(배수)펌프(R120) 운전모드 (S200) 중 구동을 선택하면, 상기 빗물방출(배수)펌프(R120) 역시 무분별한 작동으로 인해 저류된 빗물을 무의미하게 방출하지 못하도록 사전 등록된 사용자 정보를 입력하여 사용자 인증(S110)을 진행한다.
상기 사용자 인증(S110) 절차를 통해 사용자가 인증된 경우 펌프 및 밸브 제어부(500)에서 빗물방출(배수)펌프(R120)의 가동명령을 처리(S220)하여 빗물저류조(R100)에 저류된 빗물을 방출한다.
상기 빗물저류조(R100)에 저류된 빗물을 일정량 방출하고 난 후 시스템 제어 및 화면 표시부(400)의 빗물방출(배수) 운전모드(S200)의 중지를 명령하고, 펌프 및 밸브 제어부(500)에서는 상기 명령에 따라 빗물방출(배수)펌프 중지명령처리(S230)를 수행한다.
상기 빗물방출(배수)펌프 중지명령처리(S230)가 수행되면, 상기 빗물 저류조(R100)에 구비된 상기 수위계(R110)는 빗물 방출 후 현재 저류량 및 방출량 명령처리(S240)을 통해 빗물저류조(R100)의 현재 수위를 계측하여 데이터 수신부(100)로 전송하고, 상기 데이터 수신부(100)로 전송된 수위 테이터는 상기 수신데이터변환부(110)를 통해 시스템 제어 및 화면표시부(400)에 표시될 수 있도록 빗물방출량과 현재 수위데이터를 정량적인 수치 데이터로 변환하고, 동시에 데이터저장부(300)에 전송된 빗물방출량과 수위데이터를 저장한다.
상기 빗물저류조(R100)의 수위계(R110)가 계측한 수위 데이터 값이 사전 스마트 빗물이용 제어시스템(R510)에서 사용자(살수차)가 저류된 빗물을 사용하기에 적절하다고 설정한 수위값 이상인 경우에는 본 발명인 효율 측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 및 그의 제어방법이 본 발명의 구성품 및 단계별 프로세스에 의해 정상 작동되지만, 상기 빗물저류조(R100)의 저류량이 설정된 수위값 이하로 저류량이 부족한 경우에는 펌프 및 밸브 제어부 (500)에서는 빗물방출(배수)펌프(R120)나 빗물공급펌프(R200)의 운전모드를 취소 하여 시스템제어 및 화면표시부(400)에 상기 운전모드 취소에 대한 정보를 제공한다.
도4는, 본 발명의 실시예에 따른 효율측정이 가능한 스마트 빗물이용 시스템을 통한 빗물공급 과정을 나타낸 도면이다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 효율 측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 및 그의 제어방법은 저류시설에 저류된 빗물을 효율적으로 이용함으로써, 상수 사용을 절감할 수 있다. 또한, 빗물 저류량, 방출량, 이용량의 측정이 가능하여 이를 기반으로 한 관련 정책의 입안과 집행을 위한 기초 데이터로 활용이 가능하다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 데이터 수신부 110 : 수신데이터 변환부
200 : 통신부 300 : 데이터 저장부
400 : 시스템제어 및 화면표시부 410 : 현재 빗물 저류량
420 : 빗물공급펌프 구동/정지 430 : 실시간 빗물사용량 및 누적사용량
440 : 빗물방출(배수)펌프 구동/정지
500 : 펌프 및 밸브 제어부 600 : 원격 제어 및 모니터링 시스템
S100 : 빗물 공급 펌프 운전모드 S110 : 사용자 인증
S120 : 빗물공급펌프 구동 명령처리
S130 : 빗물공급밸브 열림 명령처리
S140 : 빗물공급펌프 중지 명령처리
S150 : 빗물공급밸브 닫힘 명령처리
S160 : 빗물 사용량 명령 처리
S200 : 빗물방출(배수)펌프 운전모드
S210 : 빗물방출(배수)펌프 구동 명령처리
S220 : 빗물방출(배수)펌프 중지 명령처리
S230 : 현재 저류량 및 방출량 명령 처리
R100 : 빗물 저류조 R110 : 수위계
R120 : 빗물방출(배수)펌프 R200 : 빗물 공급 펌프
R300 : 빗물 유량계 R400 : 빗물공급밸브
R500 : 스마트 빗물이용 시스템 본체 R510 : 스마트 빗물이용 제어 시스템
R600 : 빗물공급 배관 R700 : 빗물 토출 노즐
R800 : 살수차

Claims (5)

  1. 빗물저류조의 저류량과 빗물 사용량 계측정보를 수신하고, 상기 저류량과 빗물 사용량에 따른 빗물 공급과 빗물 방출(배수)를 제어하는 빗물이용시설의 효율측정이 가능한 스마트 빗물 이용 시스템 및 그 제어방법으로서
    빗물 저류조의 저류값을 계측하는 수위계와 빗물 사용량을 계측하는 빗물 유량계의 계측 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
    수신된 데이터를 사용자가 확인할 수 있도록 정량적인 수치 데이터로 변환하는 수신데이터 변환부;
    상기 수신데이터 변환부에서 변환된 데이터를 저장하는 데이터 저장부;
    상기 수신데이터 변환부에서 사용자가 확인할 수 있도록 정량적인 수치 데이터로 변환된 데이터를 표시하고, 사용자가 빗물공급펌프와 빗물방출(배수)펌프를 제어하기 위한 시스템 제어 및 화면 표시부:
    상기 시스템 제어 및 화면 표시부의 제어 명령에 따라 펌프 및 밸브를 제어하는 펌프 및 밸브 제어부:
    상기 계측정보와 제어 신호를 송수신하기 위한 통신부를 포함하는 효율측정이 가능한 스마트 빗물이용 시스템 및 그 제어방법
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신부를 통해 데이터 저장부에 저장된 계측 정보를 실시간 수신하고, 상기 시스템제어 및 화면표시부의 빗물공급펌프, 빗물방출(배수)펌프의 구동 또는 중지 명령을 상기 통신부를 통해 원격 제어하는 것을 특징으로 하는 효율측정이 가능한 스마트 빗물이용 시스템 및 그 제어방법
  3. 제1항에 있어서,
    효율측정이 가능한 스마트 빗물이용 시스템은 상기 데이터수신부; 수신데이터 변환부; 데이터저장부; 시스템제어 및 화면표시부; 펌프 및 밸브 제어부; 통신부를 포함한 일체의 스마트 빗물이용 제어 시스템이 탑재되어 장착되는 것을 특징으로 하는 스마트 빗물이용 시스템 본체를 포함하는 효율측정이 가능한 스마트 빗물이용 시스템 및 그 제어방법
  4. 제3항에 있어서,
    스마트 빗물이용 시스템 본체에는 사용자의 명령에 의해 빗물저류조의 빗물공급 펌프 구동에 따라 빗물공급 및 빗물의 흐름을 유도하는 빗물공급배관;
    상기 빗물공급배관의 일측에 구비되어 빗물 사용량을 상기 데이터수신부로 송신하는 빗물유량계;
    상기 빗물공급배관의 일측에 구비되어 빗물공급펌프의 가동명령과 동시에 열리는 빗물공급밸브;
    상기 빗물공급배관의 끝부분에 빗물 수급을 위한 사용자(살수차)의 급수밸브 연결을 위한 빗물토출노즐을 포함하는 스마트 빗물이용 시스템 본체.
  5. 효율측정이 가능한 스마트 빗물이용 시스템 및 그 제어방법으로서,
    상기 스마트 빗물이용 시스템 본체의 일측에 구비된 시스템제어 및 화면 표시부를 통해,
    현재 빗물저류량의 정량적 수치확인을 통해 빗물공급 가능여부를 판단하는 단계
    빗물을 공급받기 위해 빗물공급펌프의 운전모드를 작동하는 단계;
    빗물공급펌프 운전모드 선택 시 사용자를 인증하는 단계;
    빗물공급펌프 운전모드에 따라 빗물공급밸브를 작동하는 단계;
    빗물공급 완료 후 빗물 사용량의 명령을 처리하는 단계;
    빗물사용량을 시스템 제어 및 화면 표시부에 표시하는 단계:
    빗물저류조의 저류량이 최초 설정한 저류량 이하로 계측되어 빗물 저류량이 현저히 부족한 경우 상기 빗물공급 펌프의 운전모드를 취소(제한)하는 단계를 포함하는 효율측정이 가능한 스마트 빗물이용 시스템 및 그 제어방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102227198B1 (ko) * 2020-10-13 2021-03-15 주식회사 에코시티솔루션즈 스마트 워터 시스템
KR102430974B1 (ko) * 2022-02-23 2022-08-09 한경대학교 산학협력단 스마트 집수 시스템

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