KR20210154048A - Monitoring system for damage of infrastructure facility - Google Patents

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KR20210154048A
KR20210154048A KR1020200071180A KR20200071180A KR20210154048A KR 20210154048 A KR20210154048 A KR 20210154048A KR 1020200071180 A KR1020200071180 A KR 1020200071180A KR 20200071180 A KR20200071180 A KR 20200071180A KR 20210154048 A KR20210154048 A KR 20210154048A
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Abstract

A monitoring system for earthquake damage to an environmental facility includes a detection signal acquisition unit, an abnormal state confirmation unit, an earthquake information acquisition unit, and an operation capability calculation unit. The detection signal acquisition unit acquires a detection signal from a sensor installed in advance in the environmental facility. The abnormal state confirmation unit calculates abnormal state information on at least one of whether the sensor is powered off and communication is abnormal, when the detection signal is not received. The earthquake information acquisition unit which acquires earthquake occurrence information in the environmental facility when it is confirmed that the power of the sensor is cut off or communication is abnormal. The operation capacity calculation unit calculates operation capacity information of the environmental facility by using the abnormal state information when it is confirmed that an earthquake occurs in the environmental facility from the earthquake occurrence information. Therefore, it is possible to quickly and effectively monitor a damage situation of the environmental facility during the earthquake.

Description

인프라 시설물의 피해 감시 시스템 {MONITORING SYSTEM FOR DAMAGE OF INFRASTRUCTURE FACILITY}Damage monitoring system for infrastructure facilities {MONITORING SYSTEM FOR DAMAGE OF INFRASTRUCTURE FACILITY}

본 발명은 시설물 감시 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재난발생시 환경시설의 피해 상황을 모니터링하기 위한 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a facility monitoring system, and more particularly, to a system for monitoring a damage situation of an environmental facility in the event of a disaster.

일반적으로, 지진 발생시에는 국가통합 지진관측망을 통해 지진파가 도달할 것으로 예상되는 지역의 장비와 사람들에게 경보가 발령된다. 이에 따라, 국가 인프라시설 중 정수시설이나 하수시설과 같은 환경시설에서는 조기지진경보에 따라서 인명피해를 최소화하기 위하여 인력을 대피시키고, 시설물의 피해를 최소화하기 위하여 시설물의 가동을 중단하거나 대응 매뉴얼에 따라서 운영한다. In general, when an earthquake occurs, an alert is issued to equipment and people in the area where the seismic wave is expected to reach through the national integrated seismic observation network. Accordingly, in environmental facilities such as water purification facilities and sewage facilities among national infrastructure facilities, personnel are evacuated to minimize human damage according to the early earthquake warning, and in order to minimize damage to the facilities, the operation of the facilities is stopped or according to the response manual operate

또한, 지진 발생 종결시에는 피해 복구 파악을 위하여 신속하게 인력을 파견하거나 시스템을 점검하여 피해상태를 평가한 후 시설을 개보수하거나 재가동한다. 이와 같이, 현재까지는 지진 발생시 환경시설의 피해 상황을 사후 평가할 뿐 실시간으로 모니터링할 수 있는 기술은 없는 상태이다.In addition, at the conclusion of an earthquake, personnel are dispatched promptly to determine damage recovery or the system is inspected to evaluate the damage condition and then repair or restart the facility. As described above, until now, there is no technology capable of monitoring in real time except for post-evaluation of the damage situation of environmental facilities in the event of an earthquake.

하지만, 지진이 발생하는 동안 시설물의 피해 정보를 파악하지 못하는 경우 인력에 의존한 상황 파악으로 시설이 오작동하거나 가동이 중단될 우려가 있다. 또한, 환경시설은 지진피해로 인하여 시설 운영이 중단될 경우 피해상황을 파악 및 분석하여 의사결정하는데까지 많은 시간이 소요되며, 재가동시까지 많은 시간이 소요된다.However, if information on damage to a facility cannot be obtained during an earthquake, there is a risk that the facility may malfunction or stop operation due to the situation dependent on manpower. In addition, when facility operation is stopped due to earthquake damage, environmental facilities take a lot of time to identify and analyze the damage situation and make a decision, and it takes a lot of time until restarting.

이로 인해, 장시간 물 생산이 어려워져 단수가 발생할 수 있으며, 하수처리장의 경우 유입수의 처리가 어려워 수계로 오염수를 그대로 방류하여 수질오염을 야기할 우려가 있다. For this reason, it is difficult to produce water for a long time, which may cause a water cut, and in the case of a sewage treatment plant, it is difficult to treat influent water, so there is a fear that the contaminated water is discharged into the water system as it is, causing water pollution.

또한, 인력에 의존한 분석으로 인하여 분석 시간이 오래 소요되며, 평가 결과에 점검자의 주관적 의견이 반영되어, 시설물의 피해 정도를 정확하게 확인할 수가 없다.In addition, analysis takes a long time due to the analysis based on manpower, and the subjective opinion of the inspector is reflected in the evaluation result, so that the degree of damage to the facility cannot be accurately confirmed.

KRKR 101193543101193543 B1B1

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 지진이 발생하는 동안의 환경시설의 피해상황을 신속하고 효과적으로 모니터링할 수 있도록 해 주는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the above-described problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a system capable of quickly and effectively monitoring the damage situation of environmental facilities during an earthquake.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 환경시설 지진피해 감시 시스템은, 감지신호 획득부, 이상상태 확인부, 지진정보 획득부, 및 가동능력 산출부를 포함한다.In order to achieve the above object, the environmental facility earthquake damage monitoring system according to the present invention includes a detection signal acquisition unit, an abnormal state confirmation unit, an earthquake information acquisition unit, and an operation capability calculation unit.

감지신호 획득부는 환경시설에 미리 설치된 센서로부터 감지신호를 획득하고, 이상상태 확인부는 감지신호가 수신되지 않는 경우 센서의 전원 차단 여부 및 통신 이상 여부 중 하나 이상에 대한 이상상태 정보를 산출하고, 지진정보 획득부는 센서 전원 차단 이상 또는 통신 이상 여부가 확인되는 경우 환경시설에서의 지진발생 정보를 획득하며, 가동능력 산출부는 지진발생 정보로부터 환경시설에서의 지진 발생이 확인되는 경우 이상상태 정보를 이용하여 환경시설의 가동능력 정보를 산출한다.The detection signal acquisition unit acquires a detection signal from a sensor installed in advance in the environmental facility, and the abnormal state check unit calculates abnormal state information about one or more of whether the sensor is powered off or communication abnormal when the detection signal is not received, and earthquake The information acquisition unit acquires earthquake occurrence information in environmental facilities when it is confirmed that there is an abnormality in the sensor power cut off or communication, and the operation capacity calculation unit uses the abnormal state information when an earthquake occurs in an environmental facility is confirmed from the earthquake occurrence information. Calculate the operational capacity information of environmental facilities.

이와 같은 구성에 의하면, 공정별 센서정보를 분석하여 공정의 운영상태를 평가하며 전체 환경시설의 운영능력을 파악함으로써, 지진이 발생하는 동안의 환경시설의 피해상황을 신속하고 효과적으로 파악하고, 환경시설의 가동능력 감소에 대해 보다 신속하고 효과적으로 대처할 수 있게 된다.According to this configuration, by analyzing the sensor information for each process, evaluating the operation status of the process, and grasping the operational capability of the entire environmental facility, it is possible to quickly and effectively grasp the damage situation of the environmental facility during an earthquake, and It will be possible to respond more quickly and effectively to the decrease in the operating capacity of

또한, 미리 설치된 센서는 환경 시설의 배관에 설치된 가속도 센서를 포함하고, 감지신호는 1축 가속도 신호일 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 가속도 센서의 1축 가속도 신호를 이용하여 배관에서의 누수 상황을 효과적으로 감지할 수 있게 된다.In addition, the pre-installed sensor may include an acceleration sensor installed in a pipe of an environmental facility, and the detection signal may be a uniaxial acceleration signal. According to such a configuration, it is possible to effectively detect a water leak in the pipe using the uniaxial acceleration signal of the acceleration sensor.

이때, 환경시설 지진피해 감시 시스템은, 환경시설의 운영정보를 획득하는 운영정보 획득부, 운영정보를 이용하여 감지신호의 패턴을 학습하는 신호패턴 학습부, 및 학습된 신호패턴을 이용하여 노이즈가 제거된 신호 기준값을 설정하는 기준값 설정부를 더 포함하고, 이상상태 확인부는 감지신호와 신호 기준값을 비교하여 배관의 이상상태 정보를 산출할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 환경시설의 운영정보를 이용하여 다양한 형태의 감지신호에 대해서도 환경시설의 운영으로 인한 영향이 제거된 신호를 효과적으로 확보할 수 있게 된다.At this time, the environmental facility earthquake damage monitoring system includes an operation information acquisition unit that acquires operation information of environmental facilities, a signal pattern learning unit that learns a pattern of a detection signal using the operation information, and a noise using the learned signal pattern. It further includes a reference value setting unit for setting the removed signal reference value, and the abnormal state check unit can calculate the abnormal state information of the pipe by comparing the detection signal and the signal reference value. According to this configuration, it is possible to effectively secure a signal from which the influence due to the operation of the environmental facility is removed even for various types of detection signals using the operation information of the environmental facility.

또한, 미리 설치된 센서는 환경시설의 구조물에 설치된 가속도 센서를 포함하고, 감지신호는 3축 가속도 신호일 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 3축 가속도 신호를 이용하여 환경시설에 위치하는 각종 구조물의 변형을 효과적으로 확인할 수 있게 된다.In addition, the pre-installed sensor may include an acceleration sensor installed in a structure of an environmental facility, and the detection signal may be a 3-axis acceleration signal. According to this configuration, it is possible to effectively check the deformation of various structures located in the environmental facility using the 3-axis acceleration signal.

이때, 환경시설의 운영정보를 획득하는 운영정보 획득부, 운영정보를 이용하여 구조물의 각도를 측정하는 구조물 각도 측정부, 구조물의 각도를 이용하여 노이즈가 제거된 각도 변화 기준값을 설정하는 기준값 설정부를 더 포함하고, 이상상태 확인부는 감지신호로부터 산출된 구조물의 각도와 각도 변화 기준값을 비교하여 구조물의 이상상태 정보를 산출할 수 있다. At this time, an operation information acquisition unit for acquiring operation information of environmental facilities, a structure angle measurement unit for measuring the angle of a structure using the operation information, and a reference value setting unit for setting a reference value of an angle change from which noise is removed using the angle of the structure Further comprising, the abnormal state check unit may calculate the abnormal state information of the structure by comparing the angle of the structure calculated from the detection signal and the angle change reference value.

이와 같은 구성에 의하면, 환경시설의 운영정보를 이용하여 다양한 형태의 감지신호에 대해서도 누수나 환경시설의 운영으로 인한 영향이 제거된 감지신호를 효과적으로 확보할 수 있게 되며, 각도 변화 기준값에 의해 각도 변형이 가능한 구조물에 대해서도 이상상태를 파악할 수 있게 된다.According to such a configuration, it is possible to effectively secure a detection signal in which the influence due to leakage or operation of an environmental facility is removed for various types of detection signals using the operation information of the environmental facility, and the angle is deformed by the angle change reference value. It is possible to grasp the abnormal state even for this possible structure.

또한, 이상상태 정보를 환경시설에 대응하여 출력하는 이상상태 정보 출력부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 지진이 발생이 없는 통상의 경우 환경시설에서 발생하는 고장 부위를 보다 신속하게 고지할 수 있게 된다.In addition, it may further include an abnormal state information output unit for outputting abnormal state information corresponding to the environmental facility. According to such a configuration, it is possible to more quickly notify a failure site occurring in an environmental facility in a normal case where an earthquake does not occur.

또한, 이상상태 정보를 이용하여 환경시설에 대한 지진위험 정보를 출력하는 지진위험 정보 출력부, 및 가동능력 정보를 포함한 피해현황 정보를 외부로 전송하는 피해현황 정보 전송부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 지진 발생시 지진발생 사실 및 이로 인한 피해현황을 보다 신속하게 외부로 고지할 수 있게 된다.In addition, it may further include an earthquake risk information output unit for outputting earthquake risk information on environmental facilities by using the abnormal state information, and a damage status information transmission unit for transmitting damage status information including operation capability information to the outside. According to such a configuration, when an earthquake occurs, it is possible to more quickly notify the outside of the fact that an earthquake has occurred and the current state of damage caused by the earthquake.

본 발명에 의하면, 공정별 센서정보를 분석하여 공정의 운영상태를 평가하며 전체 환경시설의 운영능력을 파악함으로써, 지진이 발생하는 동안의 환경시설의 피해상황을 신속하고 효과적으로 파악하고, 지진으로 인한 환경시설의 가동능력 감소에 대해 보다 신속하고 효과적으로 대처할 수 있게 된다.According to the present invention, by analyzing sensor information for each process to evaluate the operational state of the process and grasp the operational capability of the entire environmental facility, it is possible to quickly and effectively grasp the damage situation of the environmental facility during an earthquake, and It will be possible to respond more quickly and effectively to the decrease in the operating capacity of environmental facilities.

또한, 가속도 센서의 1축 가속도 신호를 이용하여 배관에서의 누수 상황을 효과적으로 감지할 수 있게 된다.In addition, it is possible to effectively detect a leak condition in the pipe by using the uniaxial acceleration signal of the acceleration sensor.

또한, 환경시설의 운영정보를 이용하여 다양한 형태의 감지신호에 대해서도 환경시설의 운영으로 인한 영향이 제거된 신호를 효과적으로 확보할 수 있게 된다.In addition, by using the operation information of the environmental facility, it is possible to effectively secure a signal from which the influence due to the operation of the environmental facility is removed even for various types of detection signals.

또한, 3축 가속도 신호를 이용하여 환경시설에 위치하는 각종 구조물의 변형을 효과적으로 확인할 수 있게 된다.In addition, it is possible to effectively check the deformation of various structures located in the environmental facility by using the 3-axis acceleration signal.

또한, 환경시설의 운영정보를 이용하여 다양한 형태의 감지신호에 대해서도 누수나 환경시설의 운영으로 인한 영향이 제거된 감지신호를 효과적으로 확보할 수 있게 되며, 각도 변화 기준값에 의해 각도 변형이 가능한 구조물에 대해서도 이상상태를 파악할 수 있게 된다.In addition, by using the operation information of environmental facilities, it is possible to effectively secure the detection signals in which the effects of leakage or operation of environmental facilities are removed for various types of detection signals, It is also possible to detect anomalies.

또한, 지진이 발생이 없는 통상의 경우 환경시설에서 발생하는 고장 부위를 보다 신속하게 고지할 수 있게 된다.In addition, in the normal case where no earthquake occurs, it is possible to more quickly notify the failure site occurring in the environmental facility.

또한, 지진 발생시 지진발생 사실 및 이로 인한 피해현황을 보다 신속하게 외부로 고지할 수 있게 된다.In addition, in the event of an earthquake, it is possible to more quickly notify the outside of the fact that an earthquake has occurred and the current state of damage caused by the earthquake.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경시설 지진피해 감시 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 환경시설 지진피해 감시 시스템의 실제 구현예를 개략적으로 도시한 도면.
도 3 내지 도 5는 도 1의 환경시설 지진피해 감시 시스템이 수행하는 감시 과정을 개략적으로 도시한 흐름도.
도 6은 환경시설의 상태정보를 3차원 입체도면에 표시한 예를 도시한 도면.
1 is a schematic block diagram of an earthquake damage monitoring system for environmental facilities according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram schematically showing an actual implementation example of the earthquake damage monitoring system for environmental facilities of FIG. 1 .
3 to 5 are flowcharts schematically illustrating a monitoring process performed by the environmental facility earthquake damage monitoring system of FIG. 1 .
6 is a view showing an example of displaying state information of environmental facilities on a three-dimensional three-dimensional drawing.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경시설 지진피해 감시 시스템의 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1의 환경시설 지진피해 감시 시스템의 실제 구현예를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3 내지 도 5는 도 1의 환경시설 지진피해 감시 시스템이 수행하는 감시 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 1 is a schematic block diagram of an earthquake damage monitoring system for environmental facilities according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically showing an actual implementation example of the earthquake damage monitoring system for environmental facilities of FIG. 1 , FIG. 5 to 5 are flowcharts schematically illustrating a monitoring process performed by the earthquake damage monitoring system for environmental facilities of FIG. 1 .

도 1에서, 환경시설 지진피해 감시 시스템(100)은 감지신호 획득부(105), 이상상태 확인부(110), 지진정보 획득부(115), 가동능력 산출부(120), 운영정보 획득부(125), 신호패턴 학습부(130), 기준값 설정부(135), 구조물 각도 측정부(140), 이상상태 정보 출력부(145), 지진위험 정보 출력부(150), 및 피해현황 정보 전송부(155)를 포함한다.In FIG. 1 , the environmental facility earthquake damage monitoring system 100 includes a detection signal acquisition unit 105 , an abnormal state confirmation unit 110 , an earthquake information acquisition unit 115 , an operation capability calculation unit 120 , and an operation information acquisition unit 125, signal pattern learning unit 130, reference value setting unit 135, structure angle measuring unit 140, abnormal state information output unit 145, earthquake risk information output unit 150, and damage status information transmission part 155 .

감지신호 획득부(105)는 환경시설에 미리 설치된 센서로부터 감지신호를 획득한다. 일반적으로, 환경시설의 설비는 정수나 하수 처리를 위한 플랜트 설비로서, 고가의 센서는 모든 부위에 설치하는 것이 아니라 중요 부위의 취약지점을 미리 설정하여 설치한다. The detection signal acquisition unit 105 acquires a detection signal from a sensor previously installed in an environmental facility. In general, facilities of environmental facilities are plant facilities for water purification or sewage treatment, and expensive sensors are not installed in all areas, but are installed by setting weak points in important areas in advance.

이때, 중요 부위는 파손시 다음 공정에 영향을 미쳐 시스템 전체에 영향을 미치는 부위를 의미하고, 취약 지점은 이상이 발생하는 경우에도 용이하게 파악되지 않는 지점을 의미한다.At this time, the critical part means a part that affects the entire system by affecting the next process when broken, and the weak point means a point that is not easily identified even when an abnormality occurs.

미리 설치된 센서는 환경 시설의 배관에 설치된 가속도 센서이고, 감지신호는 1축 가속도 신호일 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 가속도 센서의 중력방향 1축 정보를 이용하여 관로에서의 누수 상황을 효과적으로 감지할 수 있게 된다.The pre-installed sensor may be an acceleration sensor installed in a pipe of an environmental facility, and the detection signal may be a uniaxial acceleration signal. According to such a configuration, it is possible to effectively detect a water leak in the pipeline by using the 1-axis information in the gravitational direction of the acceleration sensor.

또한, 미리 설치된 센서는 환경시설의 구조물에 설치된 가속도 센서이고, 감지신호는 3축 가속도 신호일 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 3축 가속도계 전체 방향 정보를 측정하여 철근 구조물이나 콘크리트 구조물 등에 대해 구조물의 방향각을 측정할 수 있게 된다.In addition, the pre-installed sensor may be an acceleration sensor installed in a structure of an environmental facility, and the detection signal may be a 3-axis acceleration signal. According to this configuration, it is possible to measure the direction angle of the structure with respect to the reinforcing bar structure or the concrete structure by measuring the overall direction information of the three-axis accelerometer.

이상상태 확인부(110)는 감지신호가 수신되지 않는 경우 센서의 전원 차단 여부 및 통신 이상 여부 중 하나 이상에 대한 이상상태 정보를 산출하고, 지진정보 획득부(115)는 센서 전원 차단 이상 또는 통신 이상 여부가 확인되는 경우 환경시설에서의 지진발생 정보를 획득한다.When the detection signal is not received, the abnormal state check unit 110 calculates abnormal state information about at least one of whether the sensor is powered off and whether the communication is abnormal, and the earthquake information obtaining unit 115 is the sensor power off or communication abnormal. If an abnormality is confirmed, information on the occurrence of earthquakes in environmental facilities is obtained.

지진이 발생하지 않은 경우, 센서의 전원 차단이나 게이트웨이 통신 및 전원 차단과 같은 이상상태 정보를 저장하며, 이상상태 정보 출력부(145)는 이상상태 정보를 환경시설에 대응하여 출력한다. 이와 같은 구성에 의하면, 지진이 발생이 없는 통상의 경우 환경시설에서 발생하는 고장 부위를 보다 신속하게 고지할 수 있게 된다. When an earthquake does not occur, abnormal state information such as power cut off of the sensor, gateway communication, and power cut off is stored, and the abnormal state information output unit 145 outputs the abnormal state information in response to environmental facilities. According to such a configuration, it is possible to more quickly notify a failure site occurring in an environmental facility in a normal case where an earthquake does not occur.

이상상태 정보 출력부(145)는 시설물의 상태정보를 3차원 입체도면에 표시할 수 있으며, 이를 통해 손상 장비 내용 및 보수 내용을 보다 효과적으로 파악할 수 있게 된다. 도 6은 환경시설의 상태정보를 3차원 입체도면에 표시한 예를 도시한 도면이다. The abnormal state information output unit 145 can display the state information of the facility on a three-dimensional three-dimensional drawing, and through this, it is possible to more effectively grasp the contents of the damaged equipment and the contents of the repair. 6 is a diagram illustrating an example of displaying state information of an environmental facility on a three-dimensional three-dimensional drawing.

지진이 발생하는 경우, 가동능력 산출부(120)는 이상상태 정보를 이용하여 환경시설의 가동능력 정보를 산출한다. 이와 같은 구성에 의하면, 공정별 센서정보를 분석하여 공정의 운영상태를 평가하며 전체 환경시설의 운영능력을 파악함으로써, 지진이 발생하는 동안의 환경시설의 피해상황을 신속하고 효과적으로 파악하고, 지진으로 인한 환경시설의 가동능력 감소에 대해 보다 신속하고 효과적으로 대처할 수 있게 된다.When an earthquake occurs, the operation capacity calculation unit 120 calculates operation capacity information of the environmental facility by using the abnormal state information. According to this configuration, by analyzing sensor information for each process, evaluating the operation status of the process, and grasping the operational capability of the entire environmental facility, it is possible to quickly and effectively identify the damage situation of the environmental facility during an earthquake, and It is possible to respond more quickly and effectively to the decrease in the operating capacity of environmental facilities due to the

또한, 지진위험 정보 출력부(150)는 이상상태 정보를 이용하여 환경시설에 대한 지진위험 정보를 출력하고, 피해현황 정보 전송부(155)는 가동능력 정보를 포함한 피해현황 정보를 외부로 전송한다. 이와 같은 구성에 의하면, 지진 발생시 지진발생 사실 및 이로 인한 피해현황을 보다 신속하게 외부로 고지할 수 있게 된다.In addition, the earthquake risk information output unit 150 outputs earthquake risk information for environmental facilities by using the abnormal state information, and the damage status information transmission unit 155 transmits damage status information including operation capability information to the outside. . According to such a configuration, when an earthquake occurs, it is possible to more quickly notify the outside of the fact that an earthquake has occurred and the current state of damage caused by the earthquake.

운영정보 획득부(125)는 환경시설의 운영정보를 획득하고, 신호패턴 학습부(130)는 운영정보를 이용하여 감지신호의 패턴을 학습하고, 기준값 설정부(135)는 학습된 신호패턴을 이용하여 노이즈가 제거된 신호 기준값을 설정하며, 이상상태 확인부(110)는 감지신호와 신호 기준값을 비교하여 배관의 이상상태 정보를 산출할 수 있다. The operation information acquisition unit 125 acquires operation information of the environmental facility, the signal pattern learning unit 130 learns the pattern of the detection signal using the operation information, and the reference value setting unit 135 sets the learned signal pattern The noise-removed signal reference value is set using the reference value, and the abnormal state check unit 110 may calculate abnormal state information of the pipe by comparing the detection signal and the signal reference value.

이와 같은 구성에 의하면, 환경시설의 운영정보를 이용하여 다양한 형태의 감지신호에 대해서도 환경시설의 운영으로 인한 영향이 제거된 신호를 효과적으로 확보할 수 있게 된다.According to this configuration, it is possible to effectively secure a signal from which the influence due to the operation of the environmental facility is removed even for various types of detection signals using the operation information of the environmental facility.

일반적으로, 땅속의 배관에 대해서는 단순한 노이즈 필터링으로 충분하다. 하지만, 환경시설과 같은 플랜트에서는 펌프 및 다른 기계 설비로 인한 노이즈가 발생하며, 이러한 노이즈에는 공정 정보와 관련된 패턴이 존재한다. 예를 들어, 모래 여과 등의 공정에서 발생하는 진동은 누수 신호와 유사하다. 기준값 설정부(135)는 이와 같이 공정에서 발생하는 노이즈를 제거하기 위한 구성이다.In general, simple noise filtering is sufficient for underground piping. However, in a plant such as an environmental facility, noise due to pumps and other mechanical equipment occurs, and a pattern related to process information exists in this noise. For example, vibrations from processes such as sand filtration are similar to leak signals. The reference value setting unit 135 is configured to remove noise generated in the process as described above.

패턴의 학습은 인공지능을 이용하여 수행될 수 있으며, 이와 같은 구성에 의하면, 다양한 환경에 의해 공정으로 인한 노이즈의 패턴이 변화하는 경우에도 효과적으로 대처할 수 있게 된다.Pattern learning can be performed using artificial intelligence, and with such a configuration, it is possible to effectively cope with a change in a noise pattern due to a process by various environments.

구조물 각도 측정부(140)는 운영정보를 이용하여 구조물의 각도를 측정하고, 기준값 설정부(135)는 구조물의 각도를 이용하여 노이즈가 제거된 각도 변화 기준값을 설정하며, 이상상태 확인부(110)는 감지신호로부터 산출된 구조물의 각도와 각도 변화 기준값을 비교하여 구조물의 이상상태 정보를 산출할 수 있다. The structure angle measurement unit 140 measures the angle of the structure using the operation information, the reference value setting unit 135 sets the angle change reference value from which the noise is removed using the angle of the structure, and the abnormal state check unit 110 ) can calculate the abnormal state information of the structure by comparing the angle of the structure calculated from the detection signal and the angle change reference value.

이와 같은 구성에 의하면, 환경시설의 운영정보를 이용하여 다양한 형태의 감지신호에 대해서도 누수나 환경시설의 운영으로 인한 영향이 제거된 감지신호를 효과적으로 확보할 수 있게 되며, 각도 변화 기준값에 의해 각도 변형이 가능한 구조물에 대해서도 이상상태를 파악할 수 있게 된다.According to such a configuration, it is possible to effectively secure a detection signal in which the influence due to leakage or operation of an environmental facility is removed for various types of detection signals using the operation information of the environmental facility, and the angle is deformed by the angle change reference value. It is possible to grasp the abnormal state even for this possible structure.

구조물이 최초 설치될 때의 3축 중력 가속도로 구조물의 각도를 설정하고, 구조물의 각도가 바뀌는 경우 3축에서 중력 가속도 변화를 측정하여 구조물의 각도 변화를 측정하는 것이다. 누수 등에 의해 진동되면서 노이즈가 생길 경우 발생할 수 있는 각도값 변경을 제거하기 위해 노이즈를 제거하는 것이다. 플렉서블한 장비에서는 변화된 각도가 다시 회복될 수도 있기 때문에, 이를 고려하여 기준값을 설정할 수 있다.When the structure is initially installed, the angle of the structure is set by the three-axis gravitational acceleration, and when the angle of the structure is changed, the change in the angle of the structure is measured by measuring the change in the gravitational acceleration in the three axes. Noise is removed in order to eliminate changes in angle values that may occur when noise is generated while vibrating due to leaks or the like. Since the changed angle may be recovered again in flexible equipment, a reference value may be set in consideration of this.

정리하면, 본 발명은 환경 시설 중 정수 및 하수처리 시설에서 지진이 발생하는 동안에 실시간으로 시설물의 피해 상황을 파악할 수 있는 방법에 대한 것이다. 주요 내용은 다음과 같다. In summary, the present invention relates to a method for determining the damage situation of a facility in real time while an earthquake occurs in a water purification and sewage treatment facility among environmental facilities. The main contents are as follows.

실시간 시설물 손상 유무 확인 : 가속도계 신호를 측정 및 처리하여 지진피해 시 발생할 수 있는 건물 붕괴, 공정 내 시설물간 단차 확인, 배관 누수를 감지한다. Real-time facility damage check : By measuring and processing accelerometer signals, it detects building collapse that may occur in case of earthquake damage, checking the level difference between facilities in the process, and leaking pipes.

비상시 실시간 데이터 전송 : 전력 차단시 센서 및 통신 모듈 운영을 위한 비상 전원을 공급하고, 데이터를 백업하며, 통신 모듈이 파손될 경우 데이터 전송 신뢰성 확보를 위한 센서 및 통신 모듈을 이중화하여 피해상황의 모니터링 정보의 손실이 없도록 상위 플랫폼으로 전송한다. Real-time data transmission in case of emergency: When power is cut off, emergency power is supplied for sensor and communication module operation, and data is backed up. It is transmitted to the upper platform so that there is no loss.

실시간 시설물의 상태 파악 및 전파 : 공정별 센서 정보를 분석하여 공정의 운영 상태를 평가하고, 전체 시설물의 운영 능력을 파악하여, 3D 모델에 가시화한다. 전체 시설물의 운영상태 정보는 정부 재난 시스템에 전파하여 광역적으로 분포한 환경시설(정수 및 하수처리시설)의 피해 상황의 파악이 가능하도록 한다. Real-time facility status identification and propagation: By analyzing sensor information for each process, the operation status of the process is evaluated, and the operating capability of the entire facility is identified and visualized in a 3D model. Information on the operation status of all facilities is transmitted to the government disaster system to enable the identification of damage to environmental facilities (water purification and sewage treatment facilities) distributed over a wide area.

본 발명에 의하면, 환경시설의 모니터링을 통하여 환경시설의 재난피해 발생확률 예측을 위한 데이터 확보가 가능해 지고, 최단시간 내 재난 방제를 수행할 수 있도록 정확한 정보를 제공하여 자연친화적 생태계 복구를 위한 비용을 최소화할 수 있게 된다. 또한, 환경시설 재난 발생으로 인한 인명이나 재산피해의 저감 및 국민이 안전하게 생활할 수 있는 사회기반 서비스 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to secure data for predicting the probability of occurrence of disaster damage in environmental facilities through monitoring of environmental facilities, and to provide accurate information so that disaster control can be performed in the shortest time to reduce costs for nature-friendly ecosystem recovery can be minimized. In addition, it will be possible to reduce human life or property damage caused by disasters in environmental facilities and provide social-based services that enable people to live safely.

본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야할 것이다.Although the present invention has been described with reference to some preferred embodiments, the scope of the present invention should not be limited thereto, but should also extend to modifications or improvements of the above embodiments supported by the claims.

100: 환경시설 지진피해 감시 시스템
105: 감지신호 획득부
110: 이상상태 확인부
115: 지진정보 획득부
120: 가동능력 산출부
125: 운영정보 획득부
130: 신호패턴 학습부
135: 기준값 설정부
140: 구조물 각도 측정부
145: 이상상태 정보 출력부
150: 지진위험 정보 출력부
155: 피해현황 정보 전송부
100: Environmental facility earthquake damage monitoring system
105: detection signal acquisition unit
110: abnormal state check unit
115: earthquake information acquisition unit
120: operation capacity calculation unit
125: operation information acquisition unit
130: signal pattern learning unit
135: reference value setting unit
140: structure angle measurement unit
145: abnormal state information output unit
150: earthquake hazard information output unit
155: damage status information transmission unit

Claims (7)

환경시설에 미리 설치된 센서로부터 감지신호를 획득하는 감지신호 획득부;
상기 감지신호가 수신되지 않는 경우 상기 센서의 전원 차단 여부 및 통신 이상 여부 중 하나 이상에 대한 이상상태 정보를 산출하는 이상상태 확인부;
상기 센서의 전원 차단 이상 또는 통신 이상 여부가 확인되는 경우, 상기 환경시설에서의 지진발생 정보를 획득하는 지진정보 획득부; 및
상기 지진발생 정보로부터 상기 환경시설에서의 지진 발생이 확인되는 경우 상기 이상상태 정보를 이용하여 상기 환경시설의 가동능력 정보를 산출하는 가동능력 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경시설 지진피해 모니터링 시스템.
a detection signal acquisition unit for acquiring a detection signal from a sensor installed in advance in an environmental facility;
an abnormal state check unit for calculating abnormal state information on at least one of whether the sensor is powered off and communication abnormal when the detection signal is not received;
an earthquake information acquisition unit that acquires earthquake occurrence information in the environmental facility when it is confirmed whether the sensor is powered off or communication abnormal; and
and an operation capacity calculation unit that calculates operation capacity information of the environmental facility by using the abnormal state information when it is confirmed that an earthquake occurs in the environmental facility from the earthquake occurrence information.
청구항 1에 있어서,
상기 미리 설치된 센서는 상기 환경 시설의 배관에 설치된 가속도 센서를 포함하고,
상기 감지신호는 1축 가속도 신호인 것을 특징으로 하는 환경시설 지진피해 모니터링 시스템.
The method according to claim 1,
The pre-installed sensor includes an acceleration sensor installed in a pipe of the environmental facility,
The detection signal is an environmental facility earthquake damage monitoring system, characterized in that the uniaxial acceleration signal.
청구항 2에 있어서,
상기 환경시설의 운영정보를 획득하는 운영정보 획득부; 및
상기 운영정보를 이용하여 상기 감지신호의 패턴을 학습하는 신호패턴 학습부; 및
상기 학습된 신호패턴을 이용하여 노이즈가 제거된 신호 기준값을 설정하는 기준값 설정부를 더 포함하고,
상기 이상상태 확인부는 상기 감지신호와 상기 신호 기준값을 비교하여 상기 배관의 이상상태 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 환경시설 지진피해 모니터링 시스템.
3. The method according to claim 2,
an operation information acquisition unit for acquiring operation information of the environmental facility; and
a signal pattern learning unit for learning the pattern of the detection signal by using the operation information; and
Further comprising a reference value setting unit for setting a signal reference value from which noise has been removed using the learned signal pattern,
The abnormal state check unit is an environmental facility earthquake damage monitoring system, characterized in that for calculating the abnormal state information of the pipe by comparing the detection signal and the signal reference value.
청구항 1에 있어서,
상기 미리 설치된 센서는 상기 환경 시설의 구조물에 설치된 가속도 센서를 포함하고,
상기 감지신호는 3축 가속도 신호인 것을 특징으로 하는 환경시설 지진피해 모니터링 시스템.
The method according to claim 1,
The pre-installed sensor includes an acceleration sensor installed in the structure of the environmental facility,
The detection signal is an environmental facility earthquake damage monitoring system, characterized in that the three-axis acceleration signal.
청구항 4에 있어서,
상기 환경시설의 운영정보를 획득하는 운영정보 획득부; 및
상기 운영정보를 이용하여 상기 구조물의 각도를 측정하는 구조물 각도 측정부; 및
상기 구조물의 각도를 이용하여 노이즈가 제거된 각도 변화 기준값을 설정하는 기준값 설정부를 더 포함하고,
상기 이상상태 확인부는 상기 감지신호로부터 산출된 상기 구조물의 각도와 상기 각도 변화 기준값을 비교하여 상기 구조물의 이상상태 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 환경시설 지진피해 모니터링 시스템.
5. The method according to claim 4,
an operation information acquisition unit for acquiring operation information of the environmental facility; and
a structure angle measuring unit for measuring the angle of the structure by using the operation information; and
Further comprising a reference value setting unit for setting an angle change reference value from which noise is removed using the angle of the structure,
The environmental facility earthquake damage monitoring system, characterized in that the abnormal state check unit calculates abnormal state information of the structure by comparing the angle of the structure calculated from the detection signal and the angle change reference value.
청구항 3 또는 청구항 5에 있어서,
상기 이상상태 정보를 상기 환경시설에 대응하여 출력하는 이상상태 정보 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경시설 지진피해 모니터링 시스템.
6. The method according to claim 3 or 5,
Environmental facility earthquake damage monitoring system, characterized in that it further comprises an abnormal state information output unit for outputting the abnormal state information in response to the environmental facility.
청구항 1에 있어서,
상기 이상상태 정보를 이용하여 상기 환경시설에 대한 지진위험 정보를 출력하는 지진위험 정보 출력부; 및
상기 가동능력 정보를 포함한 피해현황 정보를 외부로 전송하는 피해현황 정보 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경시설 지진피해 모니터링 시스템.
The method according to claim 1,
an earthquake risk information output unit for outputting earthquake risk information for the environmental facility by using the abnormal state information; and
Environmental facility earthquake damage monitoring system, characterized in that it further comprises a damage status information transmitting unit for transmitting the damage status information including the operation capability information to the outside.
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