KR20240062396A - System for managing water distribution supply network using sentimental analysis and big data machine learning, and method for the same - Google Patents

System for managing water distribution supply network using sentimental analysis and big data machine learning, and method for the same Download PDF

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KR20240062396A
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Abstract

도시 건축물 및 지하매설된 상수관망을 3차원 가상물리시스템(3D Cyber Physical System)으로 구현한 환경에서 웹 크롤링-기반 소비자 감성분석과 빅데이터 공간정보 머신러닝 모델을 적용함으로써, 도심내 상수관망의 수질사고 추적관리 및 안전평가관리를 수행할 수 있으며, 또한, 상수관망 수질사고에 대한 사전 대응뿐만 아니라 사고시 추적관리가 가능하도록 상수도 네트워크를 3차원 가상물리시스템 환경으로 구현하여 공간적으로 시각화할 수 있고, 또한, 수질사고시 또는 재난시 인근 지역주민은 피해범위를 신속하게 대피할 수 있고, 관할 행정기관에서는 피해범위를 신속하게 예상하여 대응체계를 수립할 수 있는, 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템 및 그 방법이 제공된다.By applying web crawling-based consumer sentiment analysis and big data spatial information machine learning model in an environment where urban buildings and underground water pipe networks are implemented in a 3D cyber physical system, the water quality of the urban water pipe network is improved. Accident tracking management and safety evaluation management can be performed. In addition, the water supply network can be spatially visualized by implementing it in a 3D cyber-physical system environment to enable proactive response to water quality accidents in the water pipe network as well as tracking management in the event of an accident. In addition, in the event of a water quality accident or disaster, nearby residents can quickly evacuate the extent of damage, and the competent administrative agency can quickly predict the extent of damage and establish a response system using constant water analysis and big data machine learning. A pipe network management system and method are provided.

Description

감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템 및 그 방법 {SYSTEM FOR MANAGING WATER DISTRIBUTION SUPPLY NETWORK USING SENTIMENTAL ANALYSIS AND BIG DATA MACHINE LEARNING, AND METHOD FOR THE SAME}Water pipe network management system and method using sentiment analysis and big data machine learning {SYSTEM FOR MANAGING WATER DISTRIBUTION SUPPLY NETWORK USING SENTIMENTAL ANALYSIS AND BIG DATA MACHINE LEARNING, AND METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 상수관망 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 도시 건축물 및 지하매설된 상수관망(Water Distribution Network)을 3차원 가상물리시스템(3D Cyber Physical System)으로 구현한 환경에서 웹 크롤링(Web Crawling)-기반 소비자 감성분석과 빅데이터 공간정보 머신러닝 모델을 적용함으로써, 도심내 상수관망의 수질사고 추적관리 및 안전평가관리를 수행할 수 있는, 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water distribution network management system, and more specifically, to web crawling in an environment where city buildings and underground water distribution networks are implemented as a 3D cyber physical system. ) - A water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning that can perform water quality accident tracking management and safety evaluation management of the urban water pipe network by applying consumer emotional analysis and big data spatial information machine learning model. and methods thereof.

최근 수돗물 공급 과정에서 적수, 유충 등 수질사고가 빈번히 발생하고 있는데, 이러한 수질사고는 미숙련된 운전자의 운영미숙, 송수관(수도관) 노후화, 오래된 옥내급수관 등이 주요 원인으로 지적되고 있다.Recently, water quality accidents such as red water and larvae have occurred frequently in the process of supplying tap water. The main causes of these water quality accidents are pointed out to be poor operation by unskilled drivers, aging water pipes (water pipes), and old indoor water supply pipes.

이러한 수돗물 중에서 먹는 물의 경우, 각 가정의 정수기 설치 등을 통해 안전성을 확보하고 있지만, 생활용수의 경우, 오염된 상수가 공급되었을 때 대처할 수 있는 방안이 미비한 실정이다. 또한, 일부 가정의 경우, 수도꼭지, 샤워기 등의 상수 공급말단에 개별 정수필터 등을 각각 설치하여 사용하는 등의 대응을 하고 있지만, 정수필터의 신뢰성 문제 및 잦은 교체주기 등으로 인해 상시 대응에 한계가 있다.In the case of drinking tap water, safety is ensured through the installation of water purifiers in each household, but in the case of domestic water, there are insufficient measures to respond when contaminated tap water is supplied. In addition, some households are responding by installing and using individual water purification filters at the water supply end of faucets, showers, etc., but there are limits to regular response due to reliability issues and frequent replacement cycles of water purification filters. there is.

또한, 이러한 수돗물에 대한 수질의 경우, 각 지자체 수도사업주체가 주기적으로 수질을 분석하여 홈페이지 등에 공개하고 있지만, 일반시민이 실질적으로 가정에 공급되는 물의 수질 안전성을 확인할 수 있는 방법은 탁도(이물질)와 색도(적수)를 육안으로 확인하거나 물에 냄새가 나는지 확인하는 방법밖에 없기 때문에 일반시민은 상수의 신뢰도를 확인하기 어려운 실정이다.In addition, in the case of the water quality of tap water, each local government's water supply business periodically analyzes the water quality and discloses it on its website, etc., but the only way for the general public to actually check the safety of the water quality of the water supplied to homes is through turbidity (foreign substances). It is difficult for the general public to check the reliability of the water supply because the only way is to check the chromaticity (red number) with the naked eye or check whether the water has an odor.

그런데 수돗물에서 때때로 나는 맛과 냄새는 심미적 항목들로서, 일정 수준까지는 공중보건에 위협이 되지 않는다고 알려져 있다. However, it is known that the taste and smell that sometimes occurs in tap water are aesthetic items and do not pose a threat to public health to a certain level.

하지만, 상수관망 수질사고는 다양한 원인에 의해 발생하기 때문에 다양한 원인을 제공하는 변수를 체계화하여 계층화시키고, However, because water quality accidents in water pipe networks occur due to various causes, the variables that provide various causes are systematized and stratified.

또한, 수질사고 발생시, 상수관망 계통도를 기반으로 추적관리가 가능하여야 하고, 또한, 다양한 인자에 예측 모델에 기반한 상수관망 수질의 안전평가 시스템 구축이 필요한 실정이다.In addition, when a water quality accident occurs, tracking and management must be possible based on the water pipe network diagram, and it is also necessary to establish a safety evaluation system for water quality in the water pipe network based on a prediction model for various factors.

한편, 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1875885호에는 "관망해석을 통한 상수관망 운영관리 시스템"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 사고발생시 사고범위 예측 및 최소화를 위해 관망해석 운영모의 시스템에 관한 것으로, 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한다.Meanwhile, as prior art, Republic of Korea Patent No. 10-1875885 discloses an invention titled “Waterworks Pipe Network Operation and Management System through Pipe Network Analysis,” which is a pipe network analysis operation simulation system to predict and minimize the extent of accidents when an accident occurs. This will be described with reference to FIGS. 1A and 1B.

도 1a는 종래의 기술에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리 시스템을 나타내는 도면이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템의 프로세스를 나타내는 도면이다.Figure 1a is a diagram showing a water pipe network operation and management system through pipe network analysis according to conventional technology, and Figure 1b is a diagram showing the process of the water pipe network operation and management system through pipe network analysis shown in Figure 1a.

도 1a를 참조하면, 종래의 기술에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템의 경우, 운영관리 서버(10)를 통해 비상시 사고범위 예측 및 최소화하기 위한 시스템으로서, 운영관리 서버(10)는 자료 수집모듈, 모델 구축모듈, 관망 해석모듈, 모델 보정모듈 및 제어모듈을 포함하며, Referring to Figure 1a, in the case of a water pipe network operation management system through pipe network analysis according to conventional technology, it is a system for predicting and minimizing the extent of accidents in an emergency through the operation management server 10, and the operation management server 10 is a data It includes a collection module, model construction module, pipe network analysis module, model correction module, and control module.

이때, 제어모듈은 관망해석 및 모의 결과를 바탕으로 수용가로 용수공급 및 사고대응을 위한 장치이다.At this time, the control module is a device for supplying water to consumers and responding to accidents based on pipe network analysis and simulation results.

이러한 운영관리 서버(10)는 제어 모듈을 통하여 자료 수집모듈, 모델 구축모듈, 관망 해석모듈 및 모델 보정모듈의 동작을 제어하여, 수용가 용수공급상태 모의, 수질상태 모의, 정체수 모의, 고압력/불출수 모의, 수용가 검침량 수집 등의 기능을 수행하는 운영 소프트웨어와, 기초파일 관리와 다양한 모의를 수행하는 운영 모의 운영체제(OS)의 각각의 기능을 수행할 수 있다.This operation management server 10 controls the operations of the data collection module, model construction module, pipe network analysis module, and model correction module through the control module, simulating water supply conditions to consumers, simulating water quality conditions, simulating stagnant water, and high pressure/discharge. It can perform the respective functions of operating software that performs functions such as water simulation and customer meter reading collection, and operating simulation operating system (OS) that performs basic file management and various simulations.

운영모의(관망해석) DB(20)는 감시제어시스템, 수용가관리 시스템, 수요예측 시스템, 생산계획 시스템, 지리정보시스템(Geographic Information System: GIS) 등 타시스템(30) 간의 연계관리뿐만 아니라, The operation simulation (pipe network analysis) DB (20) not only manages linkage between other systems (30) such as the monitoring and control system, customer management system, demand forecasting system, production planning system, and geographic information system (GIS),

단위관리, 해석 설정관리, 계수관리, 곡선관리, 패턴관리 등과 같은 기본관리, 기초파일 생성, 기초파일 편집 등의 기초파일 관리 기능을 구비할 수 있다.It can be equipped with basic file management functions such as unit management, analysis setting management, coefficient management, curve management, pattern management, basic file creation, and basic file editing.

도 1b를 참조하면, 종래의 기술에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리 시스템에서 관망해석시, 자료 수집모듈은 GIS 서버에서 제공하는 상수도관망도를 기반으로 하여 관로의 블록을 설정하고, 상수도 관망도와 연계 서버에서 제공하는 수도요금, 유량, 배수지의 수위정보 및 수질정보를 기반으로 관망해석의 기초파일을 생성한다.Referring to Figure 1b, when analyzing the pipe network in the water pipe network operation and management system through pipe network analysis according to conventional technology, the data collection module sets the block of the pipe based on the water pipe network diagram provided by the GIS server, and compares the water pipe network diagram with the water pipe network diagram. A basic file for pipe network analysis is created based on the water rate, flow rate, water level information of the drainage basin, and water quality information provided by the linked server.

다음으로, 모델 구축모듈은 관망해석의 기초파일을 기초로 하여, 수용가의 용수공급, 정체수, 고압력 및 불출수, 수질변화를 포함하는 운영상태 정보; 및 누수발생상황, 관세척, 단수, 수용가 용수공급을 포함하는 상황별 사고상황 정보를 생성한다.Next, the model building module is based on the basic file of the pipe network analysis, and includes operation status information including water supply to customers, stagnant water, high pressure and discharged water, and water quality changes; And it generates accident situation information for each situation, including water leakage situation, pipe cleaning, water outage, and water supply to consumers.

다음으로, 관망 해석모듈은 운영상태 정보와 상황별 사고상황 정보를 관망해석 알고리즘에 따라 해당 블록의 유량, 압력 및 수질정보, 사고 상황별 시나리오 및 결과값을 포함하는 관망 해석정보를 생성한다.Next, the pipe network analysis module generates pipe network analysis information including flow rate, pressure, and water quality information of the block, scenarios and results for each accident situation, according to the pipe network analysis algorithm based on operation status information and situation-specific accident situation information.

다음으로, 모델 보정모듈은 관망해석 정보를 모델 보정 알고리즘에 적용하여, 기존의 관마찰 계수 또는 잔류염소 감소계수를 보정한다.Next, the model correction module applies the pipe network analysis information to the model correction algorithm to correct the existing pipe friction coefficient or residual chlorine reduction coefficient.

다시 말하면, 종래의 기술에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리 시스템은 상수관망상의 관마찰 계수와 잔류염소 감소계수를 고려한 잔류염소 수질모의에 맞춰진 관망해석을 통한 상수관망 운영관리 시스템이다.In other words, the water pipe network operation and management system through pipe network analysis according to conventional technology is a water pipe network operation and management system through pipe network analysis tailored to the residual chlorine water quality simulation considering the pipe friction coefficient and residual chlorine reduction coefficient on the water pipe network.

그러나, 종래의 기술에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리 시스템의 경우, 실제 환경에서는 숙련된 운전자의 운영 미숙, 송수관(수도관) 노후화, 오래된 옥내급수관에 의해 적수, 녹물, 흑수, 이물질 및 유충 등 관망해석 모델로 예측이 불가능하고, 수질이상시 추적관리가 어렵다는 한계가 있다.However, in the case of a water pipe network operation and management system through pipe network analysis according to conventional technology, in the actual environment, due to lack of operation by skilled operators, aging of water pipes, and old indoor water pipes, red water, rust, black water, foreign substances and larvae, etc. There are limitations in that prediction is impossible with a pipe network analysis model and tracking and management is difficult in case of water quality abnormalities.

한편, 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1585552호에는 "빅데이터 기반의 상수도 통합 운영 관리 시스템 및 방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다.Meanwhile, as another prior art, Republic of Korea Patent No. 10-1585552 discloses an invention titled “Big data-based integrated water supply operation management system and method,” which is explained with reference to FIGS. 2A and 2B.

도 2a는 종래의 기술에 따른 상수도 통합 운영 관리 시스템의 개략적인 네트워크 구성도이고, 도 2b는 상수도 통합 운영 관리 시스템의 구체적인 구성도이다.Figure 2a is a schematic network configuration diagram of an integrated water supply operation and management system according to conventional technology, and Figure 2b is a specific configuration diagram of the water supply integrated operation and management system.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 종래의 기술에 따른 상수도 통합 운영 관리 시스템의 경우, 계측 장치(51)는 유량 계측기(51a), 수질 계측기(51b), 수압 계측기(51c) 등을 포함할 수 있으며, Referring to FIGS. 2A and 2B, in the case of a water supply integrated operation management system according to the prior art, the measuring device 51 may include a flow meter 51a, a water quality meter 51b, a water pressure meter 51c, etc. There is,

지역별 다수의 블록으로 블록화된 상수도 관망의 각 블록 내 설치되어 각 블록별로 상수도 사용과 관련된 다양한 계측 데이터를 측정한다. 유량 계측기(51a)는 각 블록별 상수의 유속, 유량, 수위를 측정하고, 수질 계측기(51b)는 상수의 수질을 측정하며, 수압 계측기(51c)는 상수의 수압을 측정한다.It is installed within each block of the water supply network, which is divided into multiple blocks for each region, and measures various measurement data related to water supply use for each block. The flow meter 51a measures the flow rate, flow rate, and water level of the water for each block, the water quality meter 51b measures the water quality of the water, and the water pressure meter 51c measures the water pressure of the water.

상수도 관망 모니터링 장치(54)는 상수도 관망도를 기반으로 하여 지역별로 다수의 블록으로 상수관망의 블록을 설정하고, 각 관로의 유량 및 수압을 포함하는 실시간 계측 데이터를 이용하여 관망의 상태를 모니터링한다. 이때, 상수도 관망도는 GIS 서버(52)에서 제공되는 GIS 데이터를 기반으로 작성될 수 있다.The water supply network monitoring device 54 sets up a block of the water supply network into multiple blocks for each region based on the water supply network map, and monitors the status of the water supply network using real-time measurement data including the flow rate and water pressure of each pipe. At this time, the water supply network map can be created based on GIS data provided by the GIS server 52.

상수도 통합 운영 관리 시스템(53)은 상수도 관망을 지역별로 다수의 블록으로 블록화하고, 블록화된 각 지역에 대해 거주자수 정보, 연령, 성별 정보, 사업체수 정보 등을 포함하는 인문 사회적 정보와 상수도 사용 관련정보를 기반으로 상수도 사용량 평가와 해당 지역 특성을 분석하는 것을 통해 지역별 상수 사용량과 관망 노후도, 거주 인구분포간 상관관계를 분석한다.The water supply integrated operation management system 53 blocks the water supply pipe network into a number of blocks for each region, and for each blocked region, human and social information including information on the number of residents, age, gender, and number of businesses, and water supply use related information. Based on the information, we evaluate the water supply usage and analyze the characteristics of the region to analyze the correlation between the water usage by region, the deterioration of the pipe network, and the distribution of the resident population.

구체적으로, 상수도 통합 운영 관리 시스템(53)은 통신부(53a), 관망 정보 수집부(53f), 상수 사용량 평가부(53g), 지역특성 분석부(43h), 응용 통계부(53d), 정책 설정부(53c) 등을 포함할 수 있다.Specifically, the water supply integrated operation management system 53 includes a communication department 53a, a pipe network information collection department 53f, a water usage evaluation department 53g, a regional characteristics analysis department 43h, an applied statistics department 53d, and policy setting. It may include a portion 53c, etc.

통신부(53a)는 상수도 통합 운영 관리 시스템(53)과 상수도 관망 모니터링 장치(54)간 관망정보 데이터의 송수신을 인터페이스하고, 상수도 통합 운영 관리 시스템(53)과 GIS 서버(52)간 GIS 데이터의 송수신을 인터페이스한다.The communication unit 53a interfaces for transmission and reception of pipe network information data between the waterworks integrated operation management system 53 and the waterworks pipe network monitoring device 54, and transmits and receives GIS data between the waterworks integrated operation management system 53 and the GIS server 52. interface.

관망정보 수집부(53f)는 통신망상 GIS 서버(52)로부터 관리 대상 상수도 관망의 GIS 데이터와 상수도 관망의 지역별 누수, 수압, 유수율 정보를 수집한다.The pipe network information collection unit 53f collects GIS data of the water supply pipe network to be managed and regional water leakage, water pressure, and water flow rate information of the water supply pipe network from the communication network GIS server 52.

상수 사용량 평가부(53g)는 관망정보 수집부(53f)로부터 수집되는 정보를 이용하여 지역별 상수 사용량을 평가한다.The water usage evaluation unit 53g evaluates the water usage by region using information collected from the pipe network information collection unit 53f.

이때, 상수 사용량 평가부(53ㅎ)는 상수 사용량 평가를 위해서 예를 들면, 1인 1일 상수 사용량 편차 발생 요인 분석, 급수단위의 세부 연령별 인구, 주야간 거주, 사업체, 가구/주택 종류별 상수 사용량에 대한 요인 분석 등을 수행할 수 있다. At this time, in order to evaluate the water usage amount, the water usage evaluation unit 53ㅎ, for example, analyzes factors causing deviations in water usage per person per day, and analyzes the water usage by population by age, day and night residence, business, and household/house type in detail by water supply unit. Factor analysis, etc. can be performed.

즉, 상수 사용량 평가부(53g)는 단순히 지역별 상수 사용량을 모니터링하는 것 뿐만 아니라, 상수 사용량에 대해 지역별 인문 사회적 정보와 연계한 다양한 분석을 통해 상수 사용량 평가를 수행함으로써 상수도 관망 관리, 유지, 보수에 대한 작업 시 정책을 효율적으로 수립하는데 보다 유용한 정보를 제공할 수 있다.In other words, the water usage evaluation unit 53g not only monitors the water usage by region, but also evaluates the water usage through various analyzes linking the water usage with human and social information by region, thereby providing information on water supply network management, maintenance, and repair. It can provide more useful information to efficiently establish policies during work.

도 2a를 다시 참조하면, 사용자 단말(55)은 인터넷 등의 통신망을 통해 상수도 통합 운영 관리 시스템(53)에 접속이 가능한 단말장치로서, 개인용 PC, 노트북, 테블릿, 스마트폰 등의 단말장치가 될 수 있다. Referring again to FIG. 2A, the user terminal 55 is a terminal device capable of accessing the waterworks integrated operation and management system 53 through a communication network such as the Internet, and may be a terminal device such as a personal PC, laptop, tablet, or smartphone. It can be.

관리자 또는 운영자는 이러한 사용자 단말(55)을 이용하여 인터넷 등의 통신망을 통해 상수도 통합 운영 관리 시스템(53)에 접속하는 것을 통해, 상수도 통합 운영 관리 시스템(53)에서 제공하는 상수도 관망 모니터링 정보 또는 상수도 관망 분석정보 등을 쉽게 확인할 수 있다.The manager or operator uses the user terminal 55 to access the water supply integrated operation and management system 53 through a communication network such as the Internet, thereby providing water supply pipe network monitoring information or water supply information provided by the water supply integrated operation management system 53. You can easily check pipe network analysis information, etc.

다시 말하면, 종래의 기술에 따른 빅데이터 기반의 상수도 통합 운영 관리 시스템의 경우, 블록화된 상수관망에서 누수관리를 위한 유량 데이터와 각 블록의 수압과 수질 데이터를 수행하는 수압 및 수질 관리부를 GIS 기반의 상수도 관망도상에 위치를 표시하는 경보를 발생시키고, In other words, in the case of a big data-based integrated water supply operation management system according to conventional technology, the water pressure and water quality management unit that performs flow data for water leakage management in the blocked water pipe network and water pressure and water quality data of each block is GIS-based. Generates an alarm indicating the location on the water supply network map,

상수 사용량의 적절성에 대한 평가 정보와 응용 통계정보를 이용하여 상수도 관망의 시설물 노후화, 시설물 밀집 분포도, 민원 밀집도 또는 누수 분포도를 해당 위치에 표출시켜 각종 통계정보를 제시하여 상수관망를 관리할 수 있다.Using evaluation information on the appropriateness of water usage and applied statistical information, the water supply network can be managed by presenting various statistical information by displaying the aging of facilities, facility density distribution, civil complaint density, or water leakage distribution in the water supply network at the relevant location.

하지만, 종래의 기술에 따른 빅데이터 기반의 상수도 통합 운영 관리 시스템은, 상수관망 수질과 관련하여 수질항목이 특정되어 있지 않고, 특히, 수질이상 발생시 추적관리가 어렵다는 한계가 있다.However, the big data-based integrated water supply operation and management system according to conventional technology has limitations in that water quality items are not specified in relation to the water quality of the water pipe network, and in particular, tracking and management is difficult when water quality abnormalities occur.

한편, 대한민국 등록특허번호 제10-2085122호에는 "빅데이터 기반 인공지능을 이용한 수돗물 실시간 스마트 관리 시스템"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명한다.Meanwhile, Republic of Korea Patent No. 10-2085122 discloses an invention titled “Tap water real-time smart management system using big data-based artificial intelligence,” which will be described with reference to FIGS. 3A to 3C.

도 3a는 종래의 기술에 따른 빅데이터 기반 인공지능을 이용한 수돗물 실시간 스마트 관리 시스템이 적용된 상수도 시설물의 개략적인 구성도이고, Figure 3a is a schematic diagram of a water supply facility to which a real-time smart tap water management system using big data-based artificial intelligence according to conventional technology is applied;

도 3b는 빅데이터 기반 인공지능을 이용한 수돗물 실시간 스마트 관리 시스템의 수집장치의 구체적인 구성도이고, 도 3c는 빅데이터 기반 인공지능을 이용한 수돗물 실시간 스마트 관리 시스템의 분석장치의 구체적인 구성도이다.Figure 3b is a detailed configuration diagram of a collection device of a real-time smart management system for tap water using big data-based artificial intelligence, and Figure 3c is a detailed configuration diagram of an analysis device for a real-time smart management system for tap water using artificial intelligence based on big data.

도 3a에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 빅데이터 기반 인공지능을 이용한 수돗물 실시간 스마트 관리 시스템은, 센서장치(70), 수집장치(81), 분석장치(82) 및 표시장치(83)를 포함하여 구성된다.As shown in Figure 3a, the real-time smart tap water management system using big data-based artificial intelligence according to conventional technology includes a sensor device 70, a collection device 81, an analysis device 82, and a display device 83. It is composed including.

여기서, 상수도 공급을 위한 일반적인 수처리시설은, 수원지의 물을 취수관로(61a)를 통해 취수하는 취수장(61); 취수장(61)에서 취수된 물을 도수관로(62a)를 통해 유입받아 정수하는 정수장(62); 정수장(62)에서 정수된 물을 송수관로(63a)를 통해 유입받아 임시로 저장하는 배수지(63); 및 배수지(63)에 저장된 물을 급수관로(64a)를 통해 공급받는 수용가(64)를 포함한다.Here, a general water treatment facility for water supply includes a water intake station (61) that intakes water from a water source through a water intake pipe (61a); A water purification plant (62) that receives water taken from the water intake plant (61) through a water pipe (62a) and purifies it; A drainage basin (63) that receives purified water from the water purification plant (62) through the water supply pipe (63a) and temporarily stores it; and a customer 64 that receives water stored in the drainage basin 63 through a water supply pipe 64a.

정수장(62)은 침사지, 취수펌프장, 착수정, 전오존처리장, 혼화응집침전지, 모래여과지, 후오존처리장, 활성탄여과지, 염소투입실, 정수지 및 가압장 등을 포함한다.The water purification plant 62 includes a silt basin, water intake pumping station, submerged well, pre-ozone treatment plant, mixed coagulation sedimentation pond, sand filter, post-ozone treatment plant, activated carbon filter, chlorine input room, purification pond, and pressurization plant.

센서장치(70)는 취수관로, 도수관로, 송수관로 및 급수관로 등의 관로 각각에 설치되어 관로를 통해 이송되는 물의 수질 상태를 검출한다.The sensor device 70 is installed in each pipe, such as a water intake pipe, water pipe, water supply pipe, and water supply pipe, and detects the water quality of the water transported through the pipe.

구체적으로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 수집장치(81)는 센싱값 수신부(81a), 센싱값 저장부(81b) 및 센싱값 송신부(81c)를 포함하여 구성된다.Specifically, as shown in FIG. 3B, the collection device 81 includes a sensing value receiving unit 81a, a sensing value storage unit 81b, and a sensing value transmitting unit 81c.

센싱값 수신부(81a)는 센서장치(70)로부터 검출된 센싱값을 실시간으로 수신하며, 센싱값에는 식별정보를 포함한다. 또한, 센싱값 수신부(81a)는 RTC(Real Time Clock)를 포함함으로써, 실시간 시간 정보와 RTC에 근거한 요일 및 날짜 정보도 함께 수신한다.The sensing value receiver 81a receives the sensing value detected from the sensor device 70 in real time, and the sensing value includes identification information. In addition, the sensing value receiver 81a includes a Real Time Clock (RTC) and thus receives real-time time information and day and date information based on the RTC.

센싱값 저장부(81b)는 센싱값 수신부(81a)에서 수신된 센싱값을 식별정보에 따라 구분하여 저장 관리하는 기능을 수행한다. 예를 들면, 센싱값 저장부(81b)는 위치정보 및 관로정보를 포함하는 식별정보를 기준으로 수신된 센싱값을 저장관리한다.The sensing value storage unit 81b functions to store and manage the sensing values received from the sensing value receiving unit 81a by classifying them according to identification information. For example, the sensing value storage unit 81b stores and manages the received sensing value based on identification information including location information and pipeline information.

센싱값 송신부(81c)는 센싱값 저장부(81a)에 저장된 센싱값을 분석장치(82)로 송신한다.The sensing value transmitting unit 81c transmits the sensing value stored in the sensing value storage unit 81a to the analysis device 82.

분석장치(82)는 수집장치(81)에 저장된 센싱값에 근거하여 위험요소를 분석하고 예측하며, 수집된 센싱값을 식별정보별로 구분하고, 식별정보별로 구분된 센싱값에 대한 상황별 데이터를 구축하며, 구축된 상황별 데이터를 이용하여 인공지능 분석을 통해 센싱값에 대한 위험요소를 분석 및 예측하여 시각화정보로 제공한다.The analysis device 82 analyzes and predicts risk factors based on the sensing values stored in the collection device 81, classifies the collected sensing values by identification information, and collects contextual data about the sensing values classified by identification information. It analyzes and predicts risk factors for the sensing value through artificial intelligence analysis using the constructed situational data and provides visual information.

구체적으로, 도 3c를 참조하면, 분석장치(82)는 데이터 분리부(82a), 데이터 구축부(82b), 예측 판단부(82c) 및 자기학습 갱신부(82d)를 포함하여 구성된다.Specifically, referring to FIG. 3C, the analysis device 82 includes a data separation unit 82a, a data construction unit 82b, a prediction determination unit 82c, and a self-learning update unit 82d.

데이터 분리부(82a)는 수집된 센싱값에 대해 식별정보 별로 구분하여 저장 관리한다. The data separation unit 82a stores and manages the collected sensing values by dividing them by identification information.

즉, 데이터 분리부(82a)는 수집된 센싱값에 포함된 식별정보별로 구분하여 센싱값을 저장 및 관리한다.That is, the data separation unit 82a stores and manages the sensed values by dividing them by identification information included in the collected sensed values.

데이터 구축부(82b)는 데이터 분리부(82a)에서 식별정보별로 구분된 센싱값에 대해 패턴화를 통해 상황별 데이터를 구축한다.The data construction unit 82b constructs context-specific data by patterning the sensing values classified by identification information in the data separation unit 82a.

예측 판단부(82c)는 데이터 구축부(82b)에서 구축된 상황별 데이터 중에서, 연관 센싱값에 근거하여 이상징후에 해당하는 센싱값을 분석하고 예측 방향을 판단하는 기능을 수행한다. The prediction determination unit 82c analyzes sensing values corresponding to abnormal signs based on related sensing values among the situational data constructed in the data construction unit 82b and performs the function of determining the prediction direction.

구체적으로, 예측 판단부(82c)는 이상징후 확인모듈(82c-1), 연관 센싱값 도출모듈(82c-2), 경고 한계치 설정모듈(82c-3) 및 예측방향 판단모듈(82c-4)을 포함하여 구성된다.Specifically, the prediction determination unit 82c includes an abnormality symptom confirmation module 82c-1, a related sensing value derivation module 82c-2, a warning limit value setting module 82c-3, and a prediction direction determination module 82c-4. It is composed including.

이상징후 확인모듈(82c-1)은 센싱값 중에서 이상징후에 해당되는 센싱값을 검출하고 확인한다. 즉, 이상징후 확인모듈(82c-1)은 검출된 센싱값이 정상범위에 있는지를 확인하는 기능을 수행하며, 검출된 센싱값이 데이터 구축부(82b)에서 산출된 정상범위에 있는지를 확인하고, 정상범위에 속하지 않을 경우 이상징후로 판단한다.The abnormality symptom confirmation module 82c-1 detects and confirms the sensing value corresponding to the abnormality symptom among the sensing values. That is, the abnormality symptom confirmation module 82c-1 performs the function of checking whether the detected sensing value is in the normal range, and checks whether the detected sensing value is in the normal range calculated by the data construction unit 82b. , If it does not fall within the normal range, it is judged to be an abnormality.

연관 센싱값 도출모듈(82c-2)은 이상징후 확인모듈(82c-1)에서 확인된 센싱값에 영향을 주는 요소를 연관 센싱값으로 판단하고, 판단된 연관 센싱값을 도출한다. 이때, 이상징후로 판단된 센싱값은 정수장 등에서 사용되는 정수약품 및 관로의 노후화 등과 연관될 수 있다.The related sensing value derivation module 82c-2 determines the factors affecting the sensing value confirmed in the abnormality symptom confirmation module 82c-1 as the related sensing value, and derives the determined related sensing value. At this time, the sensing value determined to be an abnormality may be related to the aging of water purification chemicals and pipes used in water purification plants, etc.

따라서 연관 센싱값 도출모듈(82c-2)은 이상징후로 판단된 센싱값과 연계된 다양한 요소의 연관 센싱값(철이온농도, 구리이온농도, 부유물, 전기전도도, 탁도, 잔류염소 등)을 도출한다.Therefore, the related sensing value derivation module 82c-2 derives the related sensing values of various factors (iron ion concentration, copper ion concentration, suspended matter, electrical conductivity, turbidity, residual chlorine, etc.) linked to the sensing value determined to be an abnormality. do.

자기학습 갱신부(82d)는 데이터 구축부에서 구축된 상황별 데이터를 업데이트하는 기능을 수행한다. 이러한 업데이트를 통해 축적된 데이터는 패턴화된 상황별 데이터의 다양한 학습에 이용되고, 또한 예측 판단을 위한 알고리즘의 데이터로 이용될 수 있다.The self-learning update unit 82d performs a function of updating situation-specific data constructed in the data construction unit. The data accumulated through these updates can be used for various learning of patterned situation-specific data and can also be used as data for algorithms for predictive judgment.

종래의 기술에 따른 빅데이터 기반 인공지능을 이용한 수돗물 실시간 스마트 관리 시스템에 따르면, 상수원수를 취수하는 과정부터 정수된 수돗물을 수용가로 보내는 모든 관로에 대한 수질 상태를 수집하고, 이에 근거한 수질의 이상 여부를 예측할 수 있으므로, 수돗물에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다. According to the real-time smart management system for tap water using artificial intelligence based on big data according to conventional technology, the water quality status of all pipes from the process of collecting raw water to sending purified tap water to consumers is collected, and based on this, whether the water quality is abnormal or not. Since it can be predicted, the reliability of tap water can be improved.

또한, 하나의 센서장치를 통해 탁도, pH, 수온, 산화환원전위 및 전도도를 검출할 수 있으므로, 센서장치를 관로에 용이하게 설치할 수 있고, 검출된 센싱값에 대한 송수신이 비교적 수월하다.Additionally, since turbidity, pH, water temperature, redox potential, and conductivity can be detected through a single sensor device, the sensor device can be easily installed in the pipeline, and transmission and reception of the detected sensing values is relatively easy.

하지만, 종래의 기술에 따른 빅데이터 기반 인공지능을 이용한 수돗물 실시간 스마트 관리 시스템의 경우에도, 수질이상 발생시 추적관리가 어렵다는 한계가 있다.However, even in the case of a real-time smart tap water management system using artificial intelligence based on big data according to conventional technology, there is a limitation in that it is difficult to track and manage water quality abnormalities.

한편, 대규모 수질사고 발생 이전에 다양한 채널을 통한 소비자 민원이 발생하는 점을 고려할 때, 웹 크롤링(Web Crawling)-기반 소비자 감성분석(Sentimental Analysis)은 상수관망 수질 안전평가 모델 구축시 중요한 입력변수로 활용할 수 있다.Meanwhile, considering that consumer complaints occur through various channels before large-scale water quality accidents occur, web crawling-based consumer sentimental analysis is an important input variable when building a water pipe network water quality safety evaluation model. You can use it.

구체적으로, 감성분석은 오피니언 마이닝(Opinion mining)으로도 불리는데, 텍스트에 나타난 사람들의 태도, 의견, 성향과 같은 주관적인 데이터를 분석하는 자연어 처리기술이라고 정의할 수 있다. Specifically, sentiment analysis, also called opinion mining, can be defined as a natural language processing technology that analyzes subjective data such as people's attitudes, opinions, and tendencies expressed in text.

이러한 감성분석은 웹사이트와 소셜미디어에 나타난 여론과 의견을 분석하여 유용한 정보로 재가공하는 기술로서, 텍스트를 분석하여 네티즌들의 감성과 의견을 통계 및 수치화하여 객관적인 정보로 바꿀 수 있다.This sentiment analysis is a technology that analyzes public opinion and opinions expressed on websites and social media and reprocesses them into useful information. By analyzing text, netizens' emotions and opinions can be converted into objective information by statistics and numbers.

한편, 통상적인 상수관망 안전평가 관리 시스템은 상수관망 단위구역별 관망운영 자료분석과 관망해석 등과 연계하여 수질사고 등 비상시 영향지역을 최소화하고 평상시 효율적인 운영관리를 목적으로 한다. Meanwhile, the typical water pipe network safety evaluation management system aims to minimize the affected area in emergencies such as water quality accidents and to ensure efficient operation and management in normal times by linking network operation data analysis and pipe network interpretation for each unit area of the water pipe network.

이러한 상수관망 안전평가 관리 시스템은 상수관망에 대한 일반현황뿐만 아니라 각종 기술진단자료 등을 통해 상수관망에 대한 등급을 판정할 수 있다.This water pipe network safety evaluation management system can determine the grade of the water pipe network through not only the general status of the water pipe network but also various technical diagnosis data.

그러나, 상수관망은 대부분 지하에 매설되어 있고, 매설토양, 수압 등 지형적 특성에 영향을 받기 때문에 정확한 부식 및 노후화 정도를 파악 및 예측하는 것이 매우 어렵다. However, since most water pipe networks are buried underground and are affected by topographical characteristics such as buried soil and water pressure, it is very difficult to identify and predict the exact degree of corrosion and deterioration.

이에 따라, 실측을 통한 평가보다는 간접적으로 상수관망의 노후도를 진단할 수 있는 평가 방법이 필요하며, 이때, 직접적으로 관찰한 영상 데이터와 결합하여 해석해야 하므로 해당 분야의 전문성이 요구된다.Accordingly, an evaluation method that can indirectly diagnose the deterioration of the water pipe network is needed rather than an evaluation through actual measurements. In this case, since it must be interpreted in combination with directly observed image data, expertise in the relevant field is required.

또한, 일부 기관에서는 노후도와 관련된 각각의 인자들의 상태에 따라 점수를 부여하고, 각 인자항목의 점수를 합산하여 우선적으로 정비해야 할 관로를 판별하는 점수평가법을 사용하고 있다. In addition, some organizations use a score evaluation method that assigns points based on the status of each factor related to deterioration and sums the scores of each factor item to determine which pipes need priority maintenance.

또는, 확률신경망(Probabilistic Neural Network) 알고리즘을 도입하여 매설된 관의 노후도 정도를 5등급으로 나누어 확률의 크기로 분류하는 모델을 사용하여 매설된 관의 노후도 정도를 파악하여 매설된 관의 건전성을 평가하고 있다.Alternatively, a Probabilistic Neural Network algorithm is introduced to determine the degree of deterioration of buried pipes using a model that divides the degree of deterioration of buried pipes into 5 levels and classifies them according to the magnitude of probability, thereby determining the soundness of the buried pipes. is evaluating.

그러나, 매설된 관의 재질 및 정보에 따라 노후도 평가 방법이 각각 달라지기 때문에 모델이 복잡해질수록 현장 적용성이 떨어지며, 매설된 관의 노후도가 수질사고 이슈에 대한 직접적인 원인이라고 하기 어렵다.However, since the deterioration evaluation method varies depending on the material and information of the buried pipe, field applicability decreases as the model becomes more complex, and it is difficult to say that the deterioration of the buried pipe is the direct cause of the water quality accident issue.

결국, 상수관망의 노후도 평가 방법은, 매설된 관이 위치한 지역의 건물 노후도, 세대 밀집도, 건물 용도, 도로환경, 토양환경, 매설된 관의 부식성 정보 등 여러 정보가 필요하며, 현장에 적합한 모델 구축이 매우 중요하다고 할 수 있으며, 이를 고려한 상수관망 관리 시스템이 필요한 실정이다.In the end, the method of evaluating the deterioration of the water pipe network requires various information such as the deterioration of the buildings in the area where the buried pipes are located, household density, building use, road environment, soil environment, and corrosiveness information of the buried pipes, and is suitable for the site. Model construction can be said to be very important, and a water pipe network management system that takes this into account is needed.

대한민국 등록특허번호 제10-2085122호(등록일: 2020년 2월 28일), 발명의 명칭: "빅데이터 기반 인공지능을 이용한 수돗물 실시간 스마트 관리 시스템"Republic of Korea Patent No. 10-2085122 (registration date: February 28, 2020), title of invention: “Real-time smart management system for tap water using big data-based artificial intelligence” 대한민국 등록특허번호 제10-1875885호(등록일: 2018년 7월 2일), 발명의 명칭: "관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템"Republic of Korea Patent No. 10-1875885 (registration date: July 2, 2018), title of invention: “Water pipe network operation and management system through pipe network analysis” 대한민국 등록특허번호 제10-1585552호(등록일: 2016년 1월 8일), 발명의 명칭: "빅데이터 기반의 상수도 통합 운영 관리 시스템 및 방법"Republic of Korea Patent No. 10-1585552 (registration date: January 8, 2016), title of invention: “Big data-based integrated water supply operation management system and method” 대한민국 등록특허번호 제10-1736666호(등록일: 2017년 5월 10일), 발명의 명칭: "상수관망 수운영 방법"Republic of Korea Patent No. 10-1736666 (registration date: May 10, 2017), title of invention: “Water pipe network water operation method” 대한민국 등록특허번호 제10-1687636호(등록일: 2016년 12월 13일), 발명의 명칭: "상수도 관망 관리 방법, 서버 및 시스템"Republic of Korea Patent No. 10-1687636 (registration date: December 13, 2016), title of invention: “Waterwork network management method, server and system” 대한민국 등록특허번호 제10-1205103호(등록일: 2012년 11월 20일), 발명의 명칭: "상수관망 운영 관리 시스템"Republic of Korea Patent No. 10-1205103 (registration date: November 20, 2012), title of invention: “Water pipe network operation management system” 대한민국 등록특허번호 제10-1183656호(등록일: 2012년 9월 11일), 발명의 명칭: "상수도 운영관리 시스템 및 그 제어방법"Republic of Korea Patent No. 10-1183656 (registration date: September 11, 2012), title of invention: “Waterwork operation management system and control method thereof”

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 도시 건축물 및 지하매설된 상수관망을 3차원 가상물리시스템(3D Cyber Physical System)으로 구현한 환경에서 웹 크롤링-기반 소비자 감성분석과 빅데이터 공간정보 머신러닝 모델을 적용함으로써, 도심내 상수관망의 수질사고 추적관리 및 안전평가관리를 수행할 수 있는, 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.The technical task to be achieved by the present invention to solve the above-mentioned problems is to conduct web crawling-based consumer sentiment analysis and big data analysis in an environment where city buildings and underground water pipe networks are implemented as a 3D cyber physical system (3D Cyber Physical System). The purpose is to provide a water pipe network management system and method using emotional analysis and big data machine learning that can perform water quality accident tracking management and safety evaluation management of the urban water pipe network by applying data spatial information machine learning model. .

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상수관망 수질사고에 대한 사전 대응뿐만 아니라 사고시 추적관리가 가능하도록 상수도 네트워크를 3차원 가상물리시스템 환경으로 구현하여 공간적으로 시각화할 수 있는, 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Another technical task that the present invention aims to achieve is to implement emotional analysis and big data that can be spatially visualized by implementing the water supply network in a 3D cyber-physical system environment to enable proactive response to water quality accidents in the water pipe network as well as tracking and management in the event of an accident. The purpose is to provide a water pipe network management system and method using machine learning.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 수질사고시 또는 재난시 인근 지역주민은 피해범위를 신속하게 대피할 수 있고, 관할 행정기관에서는 피해범위를 신속하게 예상하여 대응체계를 수립할 수 있는, 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Another technical task that the present invention aims to achieve is to provide a sensitive system that allows nearby residents to quickly evacuate the extent of damage in the event of a water quality accident or disaster, and allows the competent administrative agency to quickly predict the extent of damage and establish a response system. The purpose is to provide a water pipe network management system and method using analysis and big data machine learning.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템은, 상수관망 자산정보, 수질민원 관련 자료, 행정자료 및 수질 관련 자료를 포함한 상수관망의 수질관련정보를 계층적 공간분석이 가능하도록 각 지점별로 데이터를 전처리하여 빅데이터로 제공하는 수질관련정보 제공부; 웹 크롤링을 통해 수돗물의 수질관련 민원을 획득하여 수돗물의 수질관련 소비자 감성분석정보를 제공하는 수질관련 소비자 감성분석 서버; 상수관망이 위치하는 지역의 기상정보를 실시간 제공하는 기상정보 제공자; 상수관망이 위치하는 지역에 대한 지리정보를 제공하는 지리정보 제공자; 및 상기 수질관련 소비자 감성분석정보에 기반하여 상기 수질관련정보 제공부로부터 제공되는 내부자료 및 외부자료, 상기 기상정보 및 상기 지리정보를 수집하여, 상수관망 수질관리 우선지역을 도출하고, 수질사고 발생시 상수관망 계통의 연결노드를 고려하여 추적관리를 지원하여 피해면적 및 세대수를 산출하며, 상수관망 수질사고 안전평가를 지원하는 상수관망 관리 서버를 포함하여 구성된다.As a means of achieving the above-described technical task, the water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to the present invention includes water pipe network asset information, water quality complaint-related data, administrative data, and water quality-related data. A water quality-related information provision unit that preprocesses data at each point to enable hierarchical spatial analysis of water quality-related information and provides it as big data; A water quality-related consumer sentiment analysis server that obtains complaints related to tap water quality through web crawling and provides consumer sentiment analysis information related to tap water quality; A weather information provider that provides real-time weather information in the area where the water pipe network is located; Geographic information provider that provides geographic information about the area where the water pipe network is located; And based on the water quality-related consumer emotional analysis information, internal and external data provided by the water quality-related information provision department, the weather information, and the geographic information are collected to derive priority areas for water quality management in the water pipe network, and when a water quality accident occurs, It supports tracking management by considering the connection nodes of the water pipe network system, calculates the damaged area and number of households, and includes a water pipe network management server that supports water quality accident safety evaluation in the water pipe network.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관 관리 방법은, a) 상수관망 관리를 위해 입력정보를 사전 설정하는 단계; b) 상수관망 관리 서버가 기상정보 제공자로부터 실시간 기상정보를 수집하는 단계; c) 상기 상수관망 관리 서버가 상수관망에 설치된 센서에 의해 실시간 측정된 수질자료를 수집하는 단계; d) 상기 상수관망 관리 서버가 수질관련정보 제공부로부터 내부자료/외부자료를 수집하여 모니터링하는 단계; e) 상기 상수관망 관리 서버가 사전 설정된 입력정보와 실시간 측정된 측정정보를 지리정보 제공자가 제공하는 지리정보에 따라 3차원 기상물리시스템-기반 공간정보를 처리하는 단계; f) 수질관련 소비자 감성분석 서버가 웹 크롤링을 통해 수집된 감성 트렌드에 따라 소비자 감성분석정보를 생성하는 단계; g) 상기 상수관망 관리 서버가 감성분석 및 빅데이터 머신러닝에 따라 상수관망 관련 데이터를 분석하는 단계; 및 h) 상기 상수관망 관리 서버가 수질사고 추적관리 및 안전평가관리에 따른 결과를 시각화 표출 및 전달하는 단계를 포함하되, 상기 상수관망 관리 서버는 상기 수질관련 소비자 감성분석정보에 기반하여 상기 수질관련정보 제공부로부터 제공되는 내부자료 및 외부자료, 상기 기상정보 및 상기 지리정보를 수집하여, 상수관망 수질관리 우선지역을 도출하고, 수질사고 발생시 상수관망 계통의 연결노드를 고려하여 추적관리를 지원하여 피해면적 및 세대수를 산출하며, 상수관망 수질사고 안전평가를 지원하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, as another means of achieving the above-described technical problem, the water pipe management method using emotional analysis and big data machine learning according to the present invention includes the steps of a) presetting input information for water pipe network management; b) a step where the water pipe network management server collects real-time weather information from a weather information provider; c) the water pipe network management server collecting water quality data measured in real time by sensors installed in the water pipe network; d) the water pipe network management server collecting and monitoring internal data/external data from the water quality-related information provider; e) the water pipe network management server processing 3D meteorological physical system-based spatial information according to geographic information provided by a geographic information provider using preset input information and real-time measured measurement information; f) a water quality-related consumer emotional analysis server generating consumer emotional analysis information according to emotional trends collected through web crawling; g) the water pipe network management server analyzing water pipe network-related data according to emotional analysis and big data machine learning; and h) a step of the water pipe network management server visualizing and transmitting the results of water quality accident tracking management and safety evaluation management, wherein the water pipe network management server is configured to visually display and deliver the results of the water quality accident tracking and safety evaluation management, wherein the water pipe network management server is configured to visually display and transmit the results of the water quality accident tracking and safety assessment management, wherein the water pipe network management server is configured to visually display and deliver the results of the water quality accident tracking and safety assessment management, wherein the water pipe network management server is configured to visually display and transmit the results of the water quality accident tracking and safety evaluation management. By collecting internal and external data provided by the information provider, the weather information, and the geographic information, priority areas for water quality management in the water pipe network are derived, and when a water quality accident occurs, tracking management is supported by considering the connection nodes of the water pipe network system. It is characterized by calculating the damaged area and number of households, and supporting safety evaluation of water quality accidents in the water pipe network.

본 발명에 따르면, 도시 건축물 및 지하매설된 상수관망을 3차원 가상물리시스템(3D Cyber Physical System)으로 구현한 환경에서 웹 크롤링-기반 소비자 감성분석과 빅데이터 공간정보 머신러닝 모델을 적용함으로써, 도심내 상수관망의 수질사고 추적관리 및 안전평가관리를 수행할 수 있다.According to the present invention, by applying web crawling-based consumer sentiment analysis and big data spatial information machine learning model in an environment where urban buildings and underground water pipe networks are implemented as a 3D cyber physical system, urban You can perform water quality accident tracking and safety evaluation management of your water pipe network.

본 발명에 따르면, 상수관망 수질사고에 대한 사전 대응뿐만 아니라 사고시 추적관리가 가능하도록 상수도 네트워크를 3차원 가상물리시스템 환경으로 구현하여 공간적으로 시각화할 수 있다.According to the present invention, the water supply network can be spatially visualized by implementing it in a three-dimensional cyber-physical system environment to enable proactive response to water quality accidents in the water pipe network as well as tracking and management in the event of an accident.

본 발명에 따르면, 수질사고시 또는 재난시 인근 지역주민은 피해범위를 신속하게 대피할 수 있고, 관할 행정기관에서는 피해범위를 신속하게 예상하여 대응체계를 수립할 수 있다.According to the present invention, in the event of a water accident or disaster, nearby residents can quickly evacuate the extent of damage, and the competent administrative agency can quickly predict the extent of damage and establish a response system.

도 1a는 종래의 기술에 따른 관망해석을 통한 상수관망 운영관리 시스템을 나타내는 도면이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 관망해석을 통한 상수관망 운영관리시스템의 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 2a는 종래의 기술에 따른 상수도 통합 운영 관리 시스템의 개략적인 네트워크 구성도이고, 도 2b는 상수도 통합 운영 관리 시스템의 구체적인 구성도이다.
도 3a는 종래의 기술에 따른 빅데이터 기반 인공지능을 이용한 수돗물 실시간 스마트 관리 시스템이 적용된 상수도 시설물의 개략적인 구성도이고, 도 3b는 빅데이터 기반 인공지능을 이용한 수돗물 실시간 스마트 관리 시스템의 수집장치의 구체적인 구성도이며, 도 3c는 빅데이터 기반 인공지능을 이용한 수돗물 실시간 스마트 관리 시스템의 분석장치의 구체적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템의 구체적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서 상수관망 수질 안전성 평가 및 수질관리 구역 도출을 위하여 사용된 데이터 정제 과정을 요약하여 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서 특정일 발생한 민원 분류, 상수관망 및 노후관 표출을 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서 도심내 상수관망/급수관로를 예시하는 도면이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서 수질관련 소비자 감성분석을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서 분류용 신경망 알고리즘을 예시하는 도면이고, 도 10b는 분류용 신경망 알고리즘에 따른 데이터 처리 순서를 나타내는 동작흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서 데이터 분석부의 구체적인 구성도이다.
도 12a는 도 11에 도시된 데이터 분석부 내의 상수도 현황 및 민원 분석부의 구체적인 구성도이고, 도 12b는 상수도 노후도 분석부의 구체적인 구성도이며, 도 12c는 상수도 수질 관리구역 분석부의 구체적인 구성도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서, 대상 블록에 대하여 수질이상 또는 수질사고 발생시 피해규모와 확산 방향이 가능한 추적관리 기능을 예시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관 관리 방법을 나타내는 동작흐름도이다.
Figure 1a is a diagram showing a water pipe network operation and management system through pipe network analysis according to conventional technology, and Figure 1b is a diagram showing the process of the water pipe network operation and management system through pipe network analysis shown in Figure 1a.
Figure 2a is a schematic network configuration diagram of an integrated water supply operation and management system according to conventional technology, and Figure 2b is a specific configuration diagram of the water supply integrated operation and management system.
Figure 3a is a schematic diagram of a water supply facility to which a real-time smart tap water management system using big data-based artificial intelligence according to conventional technology is applied, and Figure 3b is a diagram of the collection device of the real-time smart tap water management system using big data-based artificial intelligence. This is a specific configuration diagram, and Figure 3c is a specific configuration diagram of the analysis device of the tap water real-time smart management system using big data-based artificial intelligence.
Figure 4 is a schematic configuration diagram of a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a detailed configuration diagram of a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram summarizing the data purification process used to evaluate water quality safety in the water pipe network and derive water quality management areas in the water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram illustrating the classification of civil complaints that occurred on a specific day, the water pipe network, and the expression of old pipes in the water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram illustrating an urban water pipe network/water supply pipe in a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.
Figures 9A to 9C are diagrams for explaining consumer emotional analysis related to water quality in a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.
Figure 10a is a diagram illustrating a neural network algorithm for classification in a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention, and Figure 10b is an operation flow chart showing the data processing sequence according to the neural network algorithm for classification. am.
Figure 11 is a detailed configuration diagram of the data analysis unit in the water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.
Figure 12a is a detailed configuration diagram of the water supply status and civil complaint analysis unit in the data analysis unit shown in Figure 11, Figure 12B is a specific configuration diagram of the water supply deterioration analysis unit, and Figure 12C is a specific configuration diagram of the water supply water quality management area analysis unit.
Figure 13 is a diagram illustrating a tracking management function that enables the scale of damage and direction of spread when a water quality abnormality or water quality accident occurs for a target block in a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention. .
Figure 14 is an operation flowchart showing a water pipe management method using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts unrelated to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to “include” a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary. Additionally, terms such as “… unit” used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.

먼저, 도심내 상수관망 등 배급수 계통에서 발생하는 적수, 녹물, 이물질, 유충 등 소형생물 등에 관한 각종 수질이상 또는 수질사고 등은 사회적 이슈이고, 이로 인한 사회적 비용이 증가하고 있다. 그리고, 지하 매설된 관로의 노후도가 수질이상 또는 사고의 직접적 원인이 아니기 때문에 본 발명에 따른 상수관망 관리 시스템에 의한 산출된 블록별로 안전성평가 결과를 토대로 관 세척 등의 방법으로 개선을 유도하여 관 교체 등 사회적 비용을 감소시킬 수 있다.First, various water quality abnormalities or water quality accidents related to red water, green matter, foreign substances, larvae, and other small organisms that occur in distribution water systems such as urban water pipe networks are social issues, and the resulting social costs are increasing. In addition, since the deterioration of underground pipes is not the direct cause of water quality abnormalities or accidents, improvements are induced by methods such as pipe cleaning based on the safety evaluation results for each block calculated by the water pipe network management system according to the present invention. Social costs such as replacement can be reduced.

이에 따라, 상수관망 관리 시스템은, 수질사고 발생시 상수관망 계통의 연결 노드를 고려하여 추적관리를 지원하여 피해면적 및 세대수 등을 산출하며, 상수관망 수질사고 안전평가를 지원하는 시스템으로서, 사고 발생 이전 또는 이후에 관할 행정기관 또는 인근 주민에게 정보를 신속하게 전달할 수 있어야 한다.Accordingly, the water pipe network management system supports tracking management by considering the connection nodes of the water pipe network system when a water quality accident occurs, calculates the damaged area and number of households, and is a system that supports safety evaluation of water quality accidents in the water pipe network before the accident occurs. Alternatively, the information must be able to be quickly delivered to the competent administrative agency or nearby residents.

본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템의 경우, 기존의 상수관망 관리 방법으로 대처하기 어려운 상수관망 수질사고에 대한 사전 대응뿐만 아니라 사고시 추적관리가 가능하도록 상수도 네트워크를 3차원 가상물리시스템 환경으로 구현하여 공간적으로 시각화하고, 또한, 수질사고시 또는 재난시 인근 지역주민은 피해범위를 신속하게 대피할 수 있고, 관할 행정기관에서는 피해범위를 신속하게 예상하여 대응체계를 수립할 수 있다.In the case of a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention, the water pipe network management system not only responds proactively to water quality accidents in the water pipe network that are difficult to respond to with existing water pipe network management methods, but also enables tracking management in the event of an accident. The network is implemented in a 3D virtual physical system environment to visualize it spatially. In addition, in the event of a water quality accident or disaster, nearby residents can quickly evacuate the extent of damage, and the competent administrative agency quickly predicts the extent of damage and establishes a response system. can be established.

이하, 도 4 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템을 설명하고, 또한, 도 15를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 방법을 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 4 to 14, a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention will be described. Also, with reference to FIG. 15, a water pipe network management system according to an embodiment of the present invention will be described. We explain how to manage water pipe networks using emotional analysis and big data machine learning.

[감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템][Water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning]

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템의 개략적인 구성도이다.Figure 4 is a schematic configuration diagram of a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템은, 크게, 상수관망 관리 서버(100), 수질관련정보 제공부(200), 수질관련 소비자 감성분석 서버(300), 기상정보 제공자(400), 지리정보 제공자(500) 및 사용자 단말(600)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, the water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention is largely divided into a water pipe network management server 100, a water quality-related information provider 200, and a water quality-related consumer. It is comprised of a sentiment analysis server 300, a weather information provider 400, a geographic information provider 500, and a user terminal 600.

수질관련정보 제공부(200)는 상수관망 자산정보, 수질민원 관련 자료, 행정자료 및 수질 관련 자료를 포함한 상수관망의 수질관련정보를 계층적 공간분석이 가능하도록 각 지점별로 데이터를 전처리하여 빅데이터(Big Data)로 제공한다.The water quality-related information provision unit 200 preprocesses data at each point to enable hierarchical spatial analysis of water quality-related information in the water pipe network, including water pipe network asset information, water quality complaint-related data, administrative data, and water quality-related data, and creates big data. Provided as (Big Data).

여기서, 빅데이터는 기존 데이터베이스 관리도구의 능력을 넘어서는 대량의 정형 또는 심지어 데이터베이스 형태가 아닌 비정형의 데이터 집합조차 포함한 데이터로부터 가치를 추출하고 결과를 분석하는 기술이다. 즉, 기존의 데이터 베이스로는 처리하기 어려울 정도로 방대한 양의 데이터를 의미한다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 상수관망 수질 중점관리지점의 우선순위와 수질센서의 최적위치를 결정하는 의사결정 시스템의 경우, 상수도 분야의 빅데이터를 분석 및 활용하게 된다.Here, big data is a technology that extracts value from data and analyzes the results, including large amounts of structured or even unstructured data sets that exceed the capabilities of existing database management tools. In other words, it refers to a huge amount of data that is difficult to process with existing databases. Therefore, in the case of a decision-making system that determines the priority of water quality key management points in the water pipe network and the optimal location of water quality sensors according to an embodiment of the present invention, big data in the water supply field is analyzed and utilized.

구체적으로, 상기 수질관련정보 제공부(200)는 상수관망 자산정보 DB(210), 행정자료 DB(220), 수질자료 DB(230) 및 수질민원 DB(240)를 포함하며, 구체적으로, 상수관망 자산정보 DB(210)는 관 재질, 관 용도, 관 직경, 관 연장길이, 사용년수 등을 포함한 상수관 속성정보를 저장하고 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.Specifically, the water quality-related information provision unit 200 includes a water pipe network asset information DB 210, an administrative data DB 220, a water quality data DB 230, and a water quality complaint DB 240. Specifically, the water quality information DB 200 includes The pipe network asset information DB 210 stores water pipe property information including pipe material, pipe use, pipe diameter, pipe extension length, and number of years of use, but is not limited to this.

행정자료 DB(220)는 급수블록별 인구정보, 도로정보, 건축물 정보(건축물 내구년수 포함) 관련 행정자료를 저장하고 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 여기서, 상기 행정자료 DB(113)에 저장되는 급수블록별 인구정보에 따라 수질사고시 해당 급수블록별 용수사용량이 연산 처리되고, 이후, 상기 급수블록별 용수사용량은 지도화된 서비스 지역에 지도화될 수 있다.The administrative data DB 220 stores administrative data related to population information, road information, and building information (including building durability) for each water supply block, but is not limited to this. Here, the water usage for each water supply block is calculated in the event of a water quality accident according to the population information for each water supply block stored in the administrative data DB 113, and thereafter, the water usage for each water supply block is mapped in the mapped service area. You can.

수질자료 DB(230)는 과거 수질기준 위반 사례가 있었던 지점과 수질 측정정보가 포함된 수질 관련 자료를 저장하고 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.The water quality data DB 230 stores water quality-related data including points where water quality standards have been violated in the past and water quality measurement information, but is not limited to this.

수질민원 DB(240)는 수질민원 접수일, 수질민원 종류, 수질민원 발생지점 등을 포함한 수질민원 관련 정보를 저장하고 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.The water quality complaint DB (240) stores information related to water quality complaints, including the water quality complaint reception date, type of water quality complaint, and location of water quality complaint, but is not limited to this.

또한, 수질관련 소비자 감성분석 서버(300)는 수돗물의 수질관련 소비자 감성분석정보를 제공한다.Additionally, the water quality-related consumer emotional analysis server 300 provides consumer emotional analysis information related to tap water quality.

기상정보 제공자(400)는 상기 상수관망이 위치하는 지역의 기상정보를 실시간 제공한다.The weather information provider 400 provides real-time weather information of the area where the water pipe network is located.

지리정보 제공자(500)는 상기 상수관망이 위치하는 지역에 대한 지리정보를 제공한다.The geographic information provider 500 provides geographic information about the area where the water pipe network is located.

상수관망 관리 서버(100)는 상기 수질관련 소비자 감성분석정보에 기반하여 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 제공되는 내부자료 및 외부자료, 상기 기상정보 및 상기 지리정보를 수집하여, 상수관망 수질관리 우선지역을 도출하고, 수질사고 발생시 상수관망 계통의 연결노드를 고려하여 추적관리를 지원하여 피해면적 및 세대수 등을 산출하며, 상수관망 수질사고 안전평가를 지원한다.The water pipe network management server 100 collects internal and external data, the weather information, and the geographical information provided from the water quality-related information provider 200 based on the water quality-related consumer emotional analysis information, and collects the water pipe network water quality. We derive management priority areas, support tracking management by considering connection nodes in the water pipe network system when a water quality accident occurs, calculate the damaged area and number of households, and support safety evaluation of water quality accidents in the water pipe network.

사용자 단말(600)은 상기 상수관망 관리 서버(100)의 분석 결과를 수신한다. 즉, 상기 상수관망 관리 서버(100)는 사고 발생 전후에 사용자 단말(600), 예를 들면, 관할 행정기관 또는 인근 주민에게 정보를 신속하게 전달할 수 있다.The user terminal 600 receives the analysis result of the water pipe network management server 100. In other words, the water pipe network management server 100 can quickly deliver information to the user terminal 600, for example, the competent administrative agency or nearby residents, before and after an accident occurs.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템의 경우, 도심내 상수관망 등에서 발생하는 적수, 녹물, 이물질, 유충 등 소형생물 등 관한 수질민원자료와, 대상 상수관망의 급수인구, 관 노후도, 누수, 관파손 등 사고이력, 매설된 토양환경 및 도로정보, 그리고 건물이력정보로부터 구축된 준공일, 사용년수, 건물용도, 세대정보 등이 포함된 사회적 및 환경적 빅데이터 등이 3차원 가상물리시스템으로 구현된 환경에서 소비자 감성분석과 빅데이터 공간정보 머신러닝 모델을 적용한다.In the end, in the case of a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention, water quality civil complaint data regarding red water, green matter, foreign substances, small organisms such as larvae, etc. occurring in urban water pipe networks, etc. Social and social information including completion date, number of years of use, building use, and household information constructed from the water supply network's population, pipe deterioration, accident history such as water leakage and pipe damage, buried soil environment and road information, and building history information. Consumer emotional analysis and big data spatial information machine learning models are applied in an environment where environmental big data is implemented as a 3D virtual physical system.

이후, 상기 상수관망 관리 서버(100)는 상수관망 수질관리 우선지역을 도출하고, 수질사고 발생시 상수관망 계통의 연결노드를 고려하여 추적관리를 지원하여 피해면적 및 세대수 등을 산출하며, 상수관망 수질사고 안전평가를 지원한다. 이에 따라, 사고 발생 전후에 사용자 단말(600), 예를 들면, 관할 행정기관 또는 인근 주민에게 정보를 신속하게 전달할 수 있다.Afterwards, the water pipe network management server 100 derives priority areas for water quality management in the water pipe network, supports tracking management by considering the connection nodes of the water pipe network system when a water quality accident occurs, calculates the damaged area and number of households, and calculates the water quality of the water pipe network. Support accident safety assessment. Accordingly, information can be quickly delivered to the user terminal 600, for example, to the competent administrative agency or nearby residents, before and after an accident occurs.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템의 구체적인 구성도이다.Meanwhile, Figure 5 is a detailed configuration diagram of a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서, 상수관망 관리 서버(100)는, 입력정보 설정부(110), 데이터 수집부(120), 실시간 기상정보 수집부(130), 공간 데이터 처리부(140), 가상물리-기반 공간정보 처리부(150), 데이터 분석부(160), 상수도 관리 DB(170), 수질사고 추적관리부(180) 및 안전평가 관리부(190)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 5, in the water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention, the water pipe network management server 100 includes an input information setting unit 110 and a data collection unit 120. ), real-time weather information collection unit 130, spatial data processing unit 140, cyber-physics-based spatial information processing unit 150, data analysis unit 160, water supply management DB (170), water quality accident tracking management unit (180) and a safety evaluation management department (190).

입력정보 설정부(110)는 상수관망에 설치된 측정센서 각각의 위치에 따른 지리좌표를 포함하는 입력정보를 사전 설정한다.The input information setting unit 110 presets input information including geographic coordinates according to the location of each measurement sensor installed in the water pipe network.

데이터 수집부(120)는 네트워크를 통해 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수질관련정보를 수집하고, 상기 수질관련 소비자 감성분석 서버(300)로부터 소비자 감성분석 정보를 수집한다.The data collection unit 120 collects water quality-related information from the water quality-related information providing unit 200 through a network, and collects consumer emotional analysis information from the water quality-related consumer emotional analysis server 300.

실시간 기상정보 수집부(130)는 상기 기상정보 제공자(400)로부터 상기 상수관망이 위치하는 지역의 실시간 기상정보를 수집한다. 예를 들면, 상기 실시간 기상정보 수집부(130)는 대상시설에 근거리 지점의 기상청 정보를 추출하거나 기상측정장치를 설치하여 실시간 기상정보를 수집한다.The real-time weather information collection unit 130 collects real-time weather information of the area where the water pipe network is located from the weather information provider 400. For example, the real-time weather information collection unit 130 collects real-time weather information by extracting weather information from a nearby point in the target facility or installing a weather measuring device.

가상물리-기반 공간정보 처리부(150)는 가상물리-기반으로 상기 입력정보 설정부(110)가 설정한 입력정보와 상기 지리정보 제공자(500)가 제공하는 지리정보를 정합시켜 시각화한다.The cyber-physical-based spatial information processing unit 150 matches the input information set by the input information setting unit 110 and the geographic information provided by the geographic information provider 500 and visualizes it.

공간 데이터 처리부(140)는 상기 수질관련 소비자 감성분석 서버(300)로부터 수집되는 소비자 감성분석 정보에 따라 상기 가상물리-기반 공간정보 처리부(150)에서 가상물리-기반으로 표시된 지리정보와 상기 데이터 수집부(120)에서 수집된 수질관련정보를 정합시켜 공간 데이터를 형성한다.The spatial data processing unit 140 collects the data and geographic information displayed based on cyber-physics in the cyber-physical spatial information processing unit 150 according to the consumer emotional analysis information collected from the water quality-related consumer emotional analysis server 300. Water quality-related information collected in unit 120 is matched to form spatial data.

구체적으로, 공간정보를 제공하기 위해서는 데이터를 시각화하는 방법과 처리하는 방법이 고려되어야 한다. 이러한 공간정보 분야에서 사용되는 지리정보는 크게 벡터 데이터와 레스터 데이터로 구분될 수 있다.Specifically, in order to provide spatial information, methods of visualizing and processing data must be considered. Geographic information used in this field of spatial information can be largely divided into vector data and raster data.

이때, 상기 벡터 데이터는 지형도 형태로 제공되며 점, 선, 면으로 이루어진 데이터로서 관심지점(POI: Point of Interest), 건물, 길 등을 표현할 수 있고, 상기 벡터 데이터는 일반인에게 제공될 때는 캐드(CAD) 형식 데이터 파일 구조인 DXF(Drawing exchange Format)으로 제공되거나 공간정보 벡터형 파일구조에 특화된 Shape 파일로 제공된다.At this time, the vector data is provided in the form of a topographic map and can express points of interest (POI: points of interest), buildings, roads, etc. as data consisting of points, lines, and surfaces. When provided to the general public, the vector data is CAD (CAD). It is provided in DXF (Drawing exchange Format), which is a CAD) format data file structure, or as a shape file specialized for spatial information vector type file structure.

또한, 상기 레스터 데이터는 이미지 데이터라고 볼 수 있고, 일반 지도 서비스에서 많이 사용되는 항공지도 또는 위성 지도 데이터들을 예로 들을 수 있으며, 이러한 레스터 데이터는 여러 장의 데이터들을 타일 형식으로 전처리 가공되어 제공된다. 이렇게 제공되는 벡터 데이터 및 레스터 데이터는 통상적으로 웹(Web)상에서 바로 시각화할 수 없는 형태의 데이터들이기 때문에 이를 시각화하기 위해서는 시각화 처리가 필요하다. 따라서, 상기 가상물리-기반 공간정보 처리부(150)는 상기 입력정보 설정부(110)가 설정한 입력정보와 상기 지리정보 제공자(500)가 제공하는 지리정보를 정합시켜 시각화하게 된다.In addition, the raster data can be viewed as image data, and examples include aerial maps or satellite map data that are widely used in general map services. Such raster data is provided by pre-processing several sheets of data into a tile format. The vector data and raster data provided in this way are usually in a form that cannot be visualized directly on the web, so visualization processing is required to visualize them. Accordingly, the cyber-physical-based spatial information processing unit 150 matches the input information set by the input information setting unit 110 and the geographic information provided by the geographic information provider 500 and visualizes it.

데이터 분석부(160)는 상기 공간 데이터 처리부(140)에서 처리된 공간 데이터에 따라 상수도 현황 및 민원, 상수도 노후도 및 상수도 수질 관리구역을 분석한다.The data analysis unit 160 analyzes the water supply status and civil complaints, water supply deterioration, and water quality management area according to the spatial data processed by the spatial data processing unit 140.

상수도 관리 DB(170)는 상기 공간 데이터 처리부(140)에서 처리된 데이터와 상기 데이터 분석부(160)에서 분석된 데이터를 저장한다.The water supply management DB 170 stores data processed by the spatial data processing unit 140 and data analyzed by the data analysis unit 160.

수질사고 추적관리부(180)는 상기 데이터 분석부(160)의 분석결과에 따라 상수관망 수질관리 우선지역을 도출하고, 수질사고 발생시 상수관망 계통의 연결노드를 고려하여 수질사고를 추적 관리한다.The water quality accident tracking and management unit 180 derives priority areas for water quality management in the water pipe network according to the analysis results of the data analysis unit 160, and tracks and manages water quality accidents by considering the connection nodes of the water pipe network system when a water quality accident occurs.

안전평가 관리부(190)는 상기 데이터 분석부(160)의 분석결과 및 상기 수질사고 추적관리부(180)의 수질사고 추적에 따라 상수관망의 안전평가를 관리한다.The safety evaluation management unit 190 manages the safety evaluation of the water pipe network according to the analysis results of the data analysis unit 160 and the water quality accident tracking of the water quality accident tracking management unit 180.

본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템의 경우, 도시 건축물 및 지하매설된 상수관망을 3차원 가상물리시스템으로 구현한 환경에서 소셜네트워크서비스(SNS)나 행정자치구에 지역기반으로 하는 카페 또는 행정자치 단체에 접수하는 상수관망 민원정보를 취득하여 분석한 소비자 감성분석정보를 수집한다. In the case of a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention, social network services (SNS) or administrative services are provided in an environment where city buildings and underground water pipe networks are implemented as a three-dimensional virtual physical system. Consumer emotional analysis information collected by acquiring and analyzing water pipe network complaint information submitted to local cafes or administrative autonomous organizations in autonomous districts is collected.

또한, 도시 건축물 이력정보 데이터, 도로환경 및 토양정보 데이터, 지하매설된 상수관망 자산정보 데이터, 상수관망 부식성 지수 이외에 급수계통상 급수인구 및 세대수 데이터 등이 지리좌표 기반으로 정리된 데이터베이스를 분류용 신경망 모델 및 부스팅 모델을 적용하여 블록별로 크게 "관심", "주의","경고" 및 "위험" 등급을 분류하여, 상수관망 수질관리 우선지역을 도출한다.In addition, in addition to city building history information data, road environment and soil information data, underground water pipe network asset information data, and water pipe network corrosivity index, a database organized based on geographical coordinates such as population and number of households receiving water in the water supply system is used as a neural network for classification. By applying the model and boosting model, we classify each block into “Concern,” “Caution,” “Warning,” and “Danger” levels to derive priority areas for water quality management in the water pipe network.

또한, 실제 수질사고 발생시 상수관망 계통의 연결 노드와 운영 및 모델 데이터를 기반으로 어느 밸브 및 관로에서부터 시작되어 확산되는지 시각적으로 도시화하여 수질이상 구역에 대한 추적관리를 지원하여 피해면적 및 세대수 등을 산출하는 등 상수관망 수질사고 안전평가를 지원할 수 있다. 이후, 수질이상 또는 수질사고 발생시 관할 행정기관 또는 인근 주민에게 정보를 신속하게 전달할 수 있다.In addition, when an actual water quality accident occurs, based on the connection nodes and operation and model data of the water pipe network, it visually shows which valves and pipes it starts from and spreads to, supports tracking and management of areas with abnormal water quality, and calculates the damaged area and number of households, etc. It can support the safety assessment of water quality accidents in water pipe networks. Afterwards, in the event of a water quality abnormality or water quality accident, information can be quickly delivered to the competent administrative agency or nearby residents.

본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템의 경우, 음용수 공급 계통상 취수시설에서 정수시설까지 공급되는 공급계통 라인에서 취수원에서 이상 수질 유입시 해당 정수시설에서 배수시설 및 급수시설까지 미치는 계통상의 원인지점을 확인할 수 있고, 또한, 피해확산시 예상 피해시간, 규모 등에 대하여 공공데이터와 결합하여 실시간으로 수집되면. 본 발명의 실시예에 따른 상수관망 관리 시스템에 의해 실시간으로 오픈형 지리정보체계상에 공간시각화를 구현할 수 있다.In the case of a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention, when water of abnormal quality flows from the water intake source in the supply system line supplied from the water intake facility to the water purification facility in the drinking water supply system, the water is drained from the water purification facility. It is possible to identify the cause point in the system that extends to facilities and water supply facilities, and if the expected damage time and scale are collected in real time when the damage spreads, it is combined with public data. Spatial visualization can be implemented in real time on an open geographic information system by the water pipe network management system according to an embodiment of the present invention.

한편, 도심내 상수관망 등 배급수 계통에서 발생하는 적수, 녹물, 이물질, 유충 등 소형생물 등에 관한 각종 수질이상 또는 수질사고 등은 법적인 관리항목도 아니고, 또한, 소비자에 의한 감성적 의견을 포함한 수질이상은 실제 사실을 확인하는데 많은 시간이 소모되고, 기존의 수질사고 분석 방법으로 대응하는데 한계가 있다.Meanwhile, various water quality abnormalities or water quality accidents related to red water, green matter, foreign substances, larvae, and other small organisms that occur in distribution water systems such as urban water pipe networks are not legal management items, and water quality abnormalities including emotional opinions by consumers are not subject to legal management. It takes a lot of time to confirm the actual facts, and there are limitations in responding to existing water quality accident analysis methods.

전술한 수질관련 데이터에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 상수관망의 수질사고는 외부 오염원 및 이물질의 유입뿐만 아니라 관로 노후화, 관저부의 침적물, 운영 사고 등의 발생 요인들로 인해 발생하게 된다.To explain the above-mentioned water quality-related data in more detail, water quality accidents in the water pipe network are caused not only by the inflow of external pollutants and foreign substances, but also by factors such as aging pipes, sediment at the bottom, and operational accidents.

여기서, 적수(Red water)는 건강보다는 심미적인 문제이지만 수질사고의 가장 흔한 원인 중 하나로서, 금속 파이프와 배관 장치의 부식은 물속의 금속 화합물의 농도를 증가시킨다. 구체적으로, 금속마다 다른 부식 과정을 거치게 되지만, 일반적으로 낮은 pH, 높은 용존산소, 높은 온도, 높은 용존고형물 농도가 부식률을 높일 수 있다. Here, red water is more of an aesthetic problem than a health problem, but it is one of the most common causes of water accidents. Corrosion of metal pipes and plumbing fixtures increases the concentration of metal compounds in the water. Specifically, each metal undergoes a different corrosion process, but in general, low pH, high dissolved oxygen, high temperature, and high dissolved solids concentration can increase the corrosion rate.

예를 들면, 납과 카드뮴과 같은 중금속도 배관 재료에서 물로 유입될 수 있다. 구리(가정의 급수관), 철(급배수관), 아연도 강관과 같은 관에서 금속 성분이 물에 침출될 수 있으며, 건강 관련 사소한 위험 이외에도 맛, 냄새 및 색도의 문제를 일으킬 수 있다.For example, heavy metals such as lead and cadmium can also enter the water from plumbing materials. Metals can leach into water from pipes such as copper (household water pipes), iron (drainage pipes) and galvanized steel pipes, causing taste, odor and color problems in addition to minor health risks.

또한, 수도꼭지에서 나오는 녹물은 수돗물 소비자들에게 불쾌감을 주는 매우 민감한 이슈 중의 하나이다. 최근에는 수돗물 수질에 대한 기대수준이 높아져서, 녹물이 발생하는 경우 시민들이 과거보다 더 민감하게 반응하는 경향이 있다.Additionally, rust water coming out of the faucet is one of the very sensitive issues that causes discomfort to tap water consumers. Recently, expectations for tap water quality have increased, and citizens tend to react more sensitively to the occurrence of rust than in the past.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서 상수관망 수질 안전성 평가 및 수질관리 구역 도출을 위하여 사용된 데이터 정제 과정을 요약하여 나타낸 도면이다.Figure 6 is a diagram summarizing the data purification process used to evaluate water quality safety in the water pipe network and derive water quality management areas in the water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템은, 크게 추출을 통해 개별 레이어를 생성하거나 추출된 자료를 활용하여 특정 속성 값을 계산 추출하거나 병합을 통해 개별 레이어를 생성하여 데이터를 정제한다.As shown in Figure 6, the water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention largely creates individual layers through extraction or calculates specific attribute values using extracted data. Data is refined by extracting or merging to create individual layers.

구체적으로, 상수관망 DB의 경우, 자산 그룹과 타입을 항목별로 구분하여 단일 레이어에서 각 개별 레이어로 분류하여 추출 및 생성할 수 있다. Specifically, in the case of a water pipe network DB, asset groups and types can be classified by item and extracted and created by classifying each individual layer from a single layer.

이때, 공급계통의 급수인구 레이어와 수질민원 레이어의 속성정보 전체를 병합하는 것이 아니라 필요한 속성 값(예를 들면, 인구, 민원 건수)만 추출하고, 분석도구를 활용하여 레이어 속성정보가 추가된 새로운 개별 피처 레이어를 생성할 수 있다.At this time, rather than merging the entire attribute information of the water supply population layer and the water quality complaint layer of the supply system, only the necessary attribute values (e.g., population, number of complaints) are extracted, and an analysis tool is used to create a new layer with added layer attribute information. You can create individual feature layers.

또한, 필요한 경우, 결과 레이어에 새로운 속성정보를 추가로 병합하여 새로운 개별 레이어를 추가 생성한다. 특히, 행정자치구에 수집되는 수질 민원자료는 자료 취득이 어렵거나, 자료가 수가 한정적이기 때문에 SNS나 카페, 블로드 등 소셜네트워크 상에 노출되는 소비자 감성도를 웹크롤링으로 수집하고, 수집된 소비자 감성도를 분석자료로 활용한다.Additionally, if necessary, new individual layers are additionally created by merging new attribute information into the resulting layer. In particular, because it is difficult to obtain water quality complaint data collected in autonomous districts or because the data is limited in number, consumer sensitivity exposed on social networks such as SNS, cafes, blogs, etc. is collected through web crawling, and the collected consumer sensitivity is collected. Use the diagram as analysis data.

또한, 각종 행정구역 자료, 소비자 감성도 데이터, 건축물대장에 따른 노후건축물 데이터, 도로 및 토양환경 데이터 및 상수관망 자료를 통해 분석한 관 노후도 자료를 종합하여 분류형 신경망 모형 및 자기조직화지도(Self-Organizing Map)을 적용하여 상수관망의 수질안전성 평가 및 수질 관리구역을 도출한다. In addition, data on pipe deterioration analyzed through various administrative district data, consumer sensitivity data, old building data according to the building register, road and soil environment data, and water pipe network data were synthesized to create a classification neural network model and self-organization map (Self-organization map). -Organizing Map) is applied to evaluate the water quality safety of the water pipe network and derive water quality management areas.

이때, 레이어 여러 개를 중첩해서 사용할 수 있지만, 여러 속성정보를 지닌 단일 레이어를 생성할 경우, 단일 레이어로 필요한 쿼리를 작성하거나 필터를 적용하여 시각화할 수 있고, 여러 피처 레이어를 사용하는 것보다 각종 분석 작업과 시각화 작업을 보다 용이하게 수행할 수 있다.At this time, you can use multiple layers by overlapping them, but when you create a single layer with multiple attribute information, you can write the necessary queries or apply filters to visualize with a single layer, and you can use a variety of features rather than using multiple feature layers. Analysis and visualization tasks can be performed more easily.

또한, 지하에 매설된 상수관망에서 발생 가능한 수질이상 또는 수질사고는 반드시 매설된 관의 노후된 정도가 직접적인 영향을 미치는 것이 아니기 때문에 고비용이 소요되는 매설된 관 교체 등을 우선적으로 고려할 필요는 없다. In addition, because water quality abnormalities or water quality accidents that may occur in a water pipe network buried underground are not necessarily directly affected by the degree of deterioration of the buried pipes, there is no need to prioritize replacing buried pipes, which requires high costs.

이에 따라, 배수계통 및 급수계통 상에서 발생되는 수질이상 또는 수질사고를 대응하도록 추적관리 및 안전평가관리 기능이 부여된 상수관망 관리 시스템은 도시 건축물 및 지하매설된 상수관망 등에 대하여 공간좌표를 갖는 3차원 가상물리시스템으로 구현한 공간환경에서 구동된다.Accordingly, the water pipe network management system, which is equipped with tracking management and safety evaluation management functions to respond to water quality abnormalities or water quality accidents that occur in the drainage system and water supply system, is a three-dimensional system with spatial coordinates for urban buildings and underground water pipe networks, etc. It runs in a spatial environment implemented with a virtual physical system.

또한, 적수, 녹물, 이물질, 유충 등 소형생물 등에 관한 각종 수질이상 또는 수질사고 등은 소셜 네트워크 서비스를 통해 소비자가 주관적 의견이나 행정자치구에 지역-기반으로 하는 카페 또는 행정자치단체에 접수하는 상수관망 민원자료를 기반으로 한다.In addition, various water quality abnormalities or water quality accidents related to small organisms such as red water, green matter, foreign substances, larvae, etc. are reported by consumers through social network services, through subjective opinions, or through local administrative autonomous district cafes or administrative agencies. It is based on civil complaint data.

또한, 각종 수질이상 또는 수질사고 지하매설된 관로의 내부적 요인 이외에 건축물의 사용년수, 도로 및 토양환경에 의한 외부환경, 그리고 세대수 특징 등 인문사회적 요인도 존재하기 때문에 이를 과거 수질발생 구역 또는 수질이상에 대한 소비자 감성도가 밀집된 지역에 대하여 모형을 구현함에 있어 매설된 관 재질 특징을 나누어 분류모형 신경망 모형을 구현하여 설명력 있는 변수를 축소하여 평가인자를 단순화할 수 있다.In addition, in addition to the internal factors of various water quality abnormalities or water quality accidents and underground buried pipes, there are also human and social factors such as the age of the building, the external environment due to the road and soil environment, and the characteristics of the number of households, so these can be classified into past water quality occurrence areas or water quality abnormalities. When implementing a model for an area with a high concentration of consumer sensitivities, the evaluation factors can be simplified by reducing the explanatory variables by implementing a classification model and neural network model by dividing the buried pipe material characteristics.

또한, 분류용 신경망 모델에 의해 분류된 지역은 크게 블록별로 크게 "관심", "주의","경고" 및 "위험" 등급을 분류하여, 상수관망 수질관리 우선지역을 도출한다. 또한, 가상물리시스템으로 구현된 환경에서 실제 수질사고 발생시 상수관망 계통의 연결 노드와 운영 및 모델 데이터를 기반으로 어느 밸브 및 관로에서부터 시작되어 확산되는지 시각적으로 도시하여 수질이상 구역에 대한 추적관리 기능을 부여할 수 있다.In addition, the areas classified by the neural network model for classification are largely classified into “Concern,” “Caution,” “Warning,” and “Danger” levels for each block, thereby deriving priority areas for water quality management in the water pipe network. In addition, when an actual water quality accident occurs in an environment implemented with a virtual physical system, it visually shows which valves and pipes it starts from and spreads based on the connection nodes of the water pipe network system and operation and model data, providing a tracking management function for areas with abnormal water quality. It can be granted.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서 특정일 발생한 민원 분류, 상수관망 및 노후관 표출을 예시하는 도면이다.Meanwhile, Figure 7 is a diagram illustrating the classification of civil complaints that occurred on a specific day, the display of water pipe networks and old pipes in the water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템은, 도 7에 도시된 바와 같이, 특정일 발생한 민원 분류, 상수관망 및 노후관으로 표출될 수 있고, 또한, 공간좌표를 갖는 건축물, 지하매설된 상수관망, 수질 민원 및 소비자 감성도 등이 데이터베이스로 구현되고, 이를 3차원 가상물리환경에 표출한 플랫폼으로 상수관망 수질이상 또는 수질사고시 피해범위 예측 및 확산 정도를 가시화할 수 있다.As shown in Figure 7, the water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention can be expressed as a classification of civil complaints that occurred on a specific day, a water pipe network, and an old pipe, and also spatial coordinates Buildings, underground water pipe networks, water quality complaints, and consumer sensitivities are implemented as a database, and this is a platform that displays them in a 3D virtual physical environment to predict the extent of damage and visualize the degree of spread in the event of water quality abnormalities or water quality accidents in the water pipe network. You can.

한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서 도심내 상수관망/급수관로를 예시하는 도면이다.Meanwhile, Figure 8 is a diagram illustrating an urban water pipe network/water supply pipe in a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템의 경우, In the case of a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention,

도 8에 도시된 바와 같이, 도심내 상수관망(상수관로/급수관로)을 표출할 수 있으며, As shown in Figure 8, the water pipe network (water pipe/water supply pipe) within the city can be displayed,

예를 들면, 지하에 매설된 상수관망은 금속과 비금속관으로 크게 분류하여 관종, 관 직경, 매설년수, 매설깊이, 부식성지수, 도로환경, 토양환경, 외면 피복, 내면 피복, 연간 민원건수 등 총 10가지 변수에 대하여 평가항목의 중요도에 따라 가중치를 적용하여 평가를 실시한다. For example, the water pipe network buried underground is broadly classified into metal and non-metallic pipes, including pipe type, pipe diameter, burial year, burial depth, corrosiveness index, road environment, soil environment, exterior coating, interior coating, and number of civil complaints per year. The evaluation is performed by applying weights to 10 variables according to the importance of the evaluation items.

이후, 이를 분류용 딥러닝 모델로 확장하여 주요 관종별 평가 매개변수를 축소할 수 있다. Afterwards, this can be expanded into a deep learning model for classification to reduce the evaluation parameters for each major type.

특히, 연간 민원건수는 행정자치구에 접수된 수질민원 이외에 소비자 감성도 분석에 활용한 데이터를 활용할 수 있다.In particular, the number of annual complaints can be calculated using data used to analyze consumer sensitivity in addition to water quality complaints filed with administrative autonomous districts.

본 발명의 실시예에 따른 분류용 신경망 알고리즘은 차원축소(dimensionality reduction)와 군집화(clustering)를 동시에 수행하는 기법인 자기조직화지도(Self-Organizing Map: SOM)을 적용하여 다차원의 자료를 2차원으로 사상(mapping)시킴으로써 용이하게 가시화하고, 복잡한 상수관 관련자료의 특성을 용이하게 파악할 수 있다.The neural network algorithm for classification according to an embodiment of the present invention converts multidimensional data into two dimensions by applying Self-Organizing Map (SOM), a technique that simultaneously performs dimensionality reduction and clustering. By mapping, it is easy to visualize and easily understand the characteristics of complex water pipe-related data.

또한, 건축물 노후도, 도로환경, 토양환경 등에 대한 정보는 공공 오픈 데이터를 활용하여 가상물리 환경을 구현하고, 지하매설된 상수관망의 지리좌표를 기준으로 공간분석을 수행하여 모델변수를 활용한다.In addition, for information on building deterioration, road environment, soil environment, etc., a virtual physical environment is implemented using public open data, and spatial analysis is performed based on the geographical coordinates of the underground water pipe network to utilize model variables.

또한, 수질사고 또는 수질이상에 대한 추적 관리 기능은 지하매설된 상수관망의 모든 요소들(예를 들면, 밸브, 관로, 각종 수질/유량/수압 센서 등)을 물리적으로 연결해 놓은 토폴로지를 구성하여 상수관망의 운영데이터 및 모델 데이터를 기반으로 어느 밸브 및 관로에서부터 시작되어 확산되는지 시각적으로 도시하는 것을 기능을 제공한다. In addition, the tracking and management function for water quality accidents or water quality abnormalities configures a topology that physically connects all elements of the underground water pipe network (e.g. valves, pipes, various water quality/flow/water pressure sensors, etc.) Based on the operation data and model data of the pipe network, it provides a function to visually show which valve and pipe it starts from and spreads out.

전술한 바와 같이 구현된 모델을 종합하여 대상 지역의 블록별로 크게 "관심", "주의","경고" 및 "위험"등급을 분류하여, 상수관망의 수질관리 우선지역을 도출한다.By combining the implemented models as described above, we classify each block in the target area into “Concern,” “Caution,” “Warning,” and “Danger” levels to derive priority areas for water quality management in the water supply network.

한편, 도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서 수질관련 소비자 감성분석을 설명하기 위한 도면들로서, 도 9a는 수돗물 감성 빅데이터 분석 서비스를 제공하도록 구현된 웹 화면을 나타내고, 도 9b는 수질관련 소비자 감성분석 서버의 구성도이고, 도 9c는 감성분석 결과를 개략적으로 예시하는 도면이다.Meanwhile, FIGS. 9A to 9C are diagrams for explaining consumer emotional analysis related to water quality in a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9A is a tap water emotional big data analysis service. shows a web screen implemented to provide, FIG. 9b is a configuration diagram of a water quality-related consumer emotional analysis server, and FIG. 9c is a diagram schematically illustrating the emotional analysis results.

본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템의 경우, 대상 행정자치구 공동주택에서 운영중인 맘카페, 블로그 등의 소셜네트워크를 크롤링하여 수집된 대이터를 해당지역에 대한 소비자 감성도로 활용할 수 있도록, 도 9a에 도시된 바와 같이, 수돗물 감성 빅데이터 분석 서비스를 제공하는 웹 서비스를 구현할 수 있다.In the case of a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention, the data collected by crawling social networks such as Mom Cafe and blogs operated in apartment complexes in the target administrative district is distributed to the relevant area. As shown in Figure 9a, a web service that provides a tap water emotional big data analysis service can be implemented so that it can be utilized as consumer sensitivity.

이때, 수질이상에 대한 소비자 감성분석은 크게 기계학습 기법(Machine learning approach)과 감성어 사전을 기반으로 하는 사전기반 기법(Lexicon-based approach)으로 구분할 수 있는데, 기계학습 기법은 일반적으로 대량의 문서 분석에 사용되는데 토큰화(Tokenization) 등을 거쳐 데이터가 전처리되며, 이를 학습을 통해 긍정과 부정과 같은 감성분류(Class)를 실시하는 방법으로서, 기계학습 분류기로 나이브베이즈 방법과 서포트벡터머신을 주로 활용할 수 있다.At this time, consumer sentiment analysis on water quality problems can be largely divided into machine learning approaches and dictionary-based approaches based on emotional word dictionaries. Machine learning methods generally involve large amounts of documents. Used for analysis, the data is pre-processed through tokenization, etc., and through learning, it is a method of performing emotional classification (class) such as positive and negative. Naive Bayes method and support vector machine are used as machine learning classifiers. It can be mainly used.

구체적으로, 감성어 사전을 기반으로 하는 사전(Dictionary) 기반 수질관련 소비자 감성분석 기법은 연구자가 감성어 사전을 구축하고, 분석하고자 하는 대상에 대해 감성어 사전과 매칭을 통해 최종적으로 감성을 분류하는 방식이다. 예를 들면, 이러한 감성분석은 크게 5단계를 거쳐 수행되어 수돗물 수질이상에 대한 소비자, 즉, 시민들의 감정인지, 해석 및 처리 로직 또한 동일한 단계를 거쳐 수행된다.Specifically, the dictionary-based water quality-related consumer emotional analysis technique is based on a dictionary of emotional words, in which the researcher builds a dictionary of emotional words and finally classifies the sentiment through matching with the dictionary of emotional words for the object to be analyzed. It's a method. For example, this emotional analysis is largely performed through five steps, and the emotions of consumers, that is, citizens, regarding abnormal tap water quality are recognized, interpreted, and processing logic are also performed through the same steps.

도 9b를 참조하면, 수질관련 소비자 감성분석 서버(300)는 데이터 수집부(310), 토큰화 수행부(320), 감성 분석부(330), 감성지수 분석부(340), 소비자 감성도 분석부(350) 및 소비자 감성분석 DB(360)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9b, the water quality-related consumer emotion analysis server 300 includes a data collection unit 310, a tokenization performance unit 320, an emotion analysis unit 330, an emotional index analysis unit 340, and consumer sensitivity analysis. It may include a unit 350 and a consumer emotional analysis DB 360.

첫 번째 단계는 데이터 수집 단계로서, 상기 데이터 수집부(310)가 수돗물에 관련된 비정형 자료를 뉴스, 인터넷카페, 블로그, SNS 등 인터넷을 통해 수집하여 저장한다.The first step is the data collection step, where the data collection unit 310 collects and stores unstructured data related to tap water through the Internet, such as news, Internet cafes, blogs, and SNS.

두 번째 단계는 토큰화 단계로서, 상기 토큰화 수행부(320)가 상기 수집된 자료에 대해서 뜻을 갖는 최소단위인 형태소로 분리하고 이를 품사로 태깅하여 정의한다. 이때, 관사, 전치사 등 의미가 없는 어휘와 특수문자와 같은 기호는 필터링하여 제외한다. The second step is the tokenization step, in which the tokenization performing unit 320 separates the collected data into morphemes, which are the minimum units with meaning, and tags them with parts of speech to define them. At this time, meaningless words such as articles and prepositions and symbols such as special characters are filtered out and excluded.

이를 통해서 필요한 정보만을 형태소로 분류하여 저장하는데, 이러한 일련의 과정을 토큰화(Tokenization)라 일컫는다.Through this, only necessary information is classified into morphemes and stored, and this series of processes is called tokenization.

세 번째 단계는 감성분석 단계로서, 상기 감성 분석부(330)가 어휘가 가지고 있는 긍정과 부정의 의미를 빈도수를 이용하여 측정한다. 이를 위해서 감성어 사전을 이용한다.The third step is a sentiment analysis step, in which the sentiment analysis unit 330 measures the positive and negative meanings of vocabulary using frequencies. For this purpose, a dictionary of emotional words is used.

네 번째 단계는 감성지수 분석 단계로서, 상기 감성지수 분석부(340)가 미리 정의된 감성어 사전을 통해 긍정/부정 등 상세한 감성지수 분석을 수행한다.The fourth step is the emotional index analysis step, in which the emotional index analysis unit 340 performs detailed emotional index analysis, such as positive/negative, through a predefined emotional word dictionary.

마지막 다섯 번째 단계는 소비자 감성도 분석 단계로서, 상기 소비자 감성도 분석부(350)가 상기 분석된 감성지수를 이용하여 수돗물 수질이상에 대한 소비자 감성도를 분석한다.The fifth and final step is the consumer sensitivity analysis step, where the consumer sensitivity analysis unit 350 analyzes consumer sensitivity regarding abnormal tap water quality using the analyzed emotional index.

이때, 상기 소비자 감성분석 DB(360)는 수돗물 관련 감성어를 구별하기 위한 감성어 사전을 구비하며, 소셜 네트워크 서비스나 행정 자치구의 지역 기반으로 하는 카페 또는 행정자치단체에 접수하는 상수관망 민원정보를 취득하여 소비자 감성분석 결과를 저장한다.At this time, the consumer sentiment analysis DB (360) is equipped with a dictionary of emotional words to distinguish emotional words related to tap water, and collects water pipe network complaint information received from social network services, local cafes in administrative autonomous districts, or administrative governments. Acquire and store consumer emotional analysis results.

예를 들면, 도 9c에 도시된 바와 같이, 웹 크롤링 기반의 수돗물 수질에 대한 소비자 감성도를 분석하는 도구로서, 2019년에 발생한 적수사고에 대하여 다양한 소셜네트워크 등에 표출된 감성분석을 실시한 결과 수돗물 관련 감성분석 결과 총 1922건이 언급되었으며, 일최대 52건, 일최소 13건으로 일간 편차가 크게 나타났으며, 일정 패턴을 나타내지는 않았다.For example, as shown in Figure 9c, as a tool to analyze consumer sensitivity to tap water quality based on web crawling, as a result of analyzing the sentiment expressed on various social networks for water accidents that occurred in 2019, tap water-related As a result of the sentiment analysis, a total of 1,922 cases were mentioned, with a daily maximum of 52 and a daily minimum of 13, which showed a large daily variation and did not show a consistent pattern.

또한, 일평균으로는 "수돗물" 관련 감성어가 33.14건 검색되었으며, 긍정언어와 부정언어 그리고 중성언어를 모두 포함하여 각각의 비율을 분석하면 48%, 29%, 23%로 분석되며, 긍정어와 부정어만 고려하여 각각의 비율을 고려하면 62%와 38%를 차지하는 것으로 분석되었다.In addition, on daily average, 33.14 emotional words related to "tap water" were searched, and when analyzing the respective ratios including all positive, negative, and neutral language, they are analyzed as 48%, 29%, and 23%, with positive and negative words Considering only the respective proportions, it was analyzed that they accounted for 62% and 38%.

한편, 도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서 분류용 신경망 알고리즘을 예시하는 도면이고, 도 10b는 분류용 신경망 알고리즘에 따른 데이터 처리 순서를 나타내는 동작흐름도이다.Meanwhile, Figure 10a is a diagram illustrating a neural network algorithm for classification in a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention, and Figure 10b shows the data processing sequence according to the neural network algorithm for classification. This is an operation flow chart.

본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템의 경우, 도 10a에 도시된 바와 같이, 분류용 신경망 알고리즘을 이용하며, 분류용 신경망 알고리즘에 따른 데이터 처리 순서는, 도 10b에 도시된 바와 같이, 자기조직화지도에서 알고리즘을 실행하거나 종료하기 위해서는 현재 입력벡터와 현재 반복횟수라는 두 개의 값을 유지해야 한다.In the case of a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 10a, a classification neural network algorithm is used, and the data processing order according to the classification neural network algorithm is, As shown in Figure 10b, in order to run or terminate an algorithm in a self-organizing map, two values, the current input vector and the current number of iterations, must be maintained.

구체적으로, 가중치 행렬 각 원소의 값을 임의의 0보다 크고 1보다 작은 값으로 초기화하고, 입력벡터와 경쟁층에 존재하는 j개의 노드에 대해 입력벡터와 노드 간의 거리 거리()를 계산하여 현재 입력벡터와 값이 가장 작은 경쟁층의 노드를 선택한후, 가중치를 수정한다. 이후, 현재 입력벡터가 마지막 입력벡터라면 다음 과정으로 이동하고, 현재 입력벡터가 마지막 입력벡터가 아닌 경우, 순서도의 앞으로 돌아가 입력벡터와 경쟁층 노드간 거리를 계산한다. 사전에 정의된 만큼 최대 반복한 경우, 알고리즘 적용을 종료하고, 그렇지 않은 경우, 현재 입력벡터를 처음 입력벡터로 설정하고 학습률을 수정한다.Specifically, the value of each element of the weight matrix is initialized to a random value greater than 0 and less than 1, and for the input vector and j nodes existing in the competitive layer, the distance between the input vector and the nodes ( ) to calculate the current input vector and After selecting the node in the competitive layer with the smallest value, the weight is modified. Afterwards, if the current input vector is the last input vector, move to the next process, and if the current input vector is not the last input vector, go back to the front of the flowchart and calculate the distance between the input vector and the competitive layer node. If the maximum number of repetitions is as defined in advance, application of the algorithm is terminated. Otherwise, the current input vector is set as the first input vector and the learning rate is modified.

예를 들면, 입력벡터와 노드 간의 거리()는 수학식 1에 의해 계산한다.For example, the distance between the input vector and the node ( ) is calculated by Equation 1.

[수학식 1][Equation 1]

여기서, 은 입력벡터의 크기를 나타내고, 는 가중치 테이블에서 i행 j열의 값을 나타낸다. 경쟁층의 노드를 선택한 다음 해당 노드의 가중치를 수정하는 연산은 다음의 [수학식 2]를 따른다.here, represents the size of the input vector, represents the value of row i and column j in the weight table. The operation of selecting a node in the competitive layer and then modifying the weight of that node follows [Equation 2] below.

[수학식 2][Equation 2]

여기서, 는 새로운 가중치를 나타내고, 는 이전 가중치를 나타내며, 는 학습률로서, 는 알고리즘을 설계할 때 정하는 값으로 알고리즘이 반복될수록 값이 작아진다.here, represents the new weight, represents the previous weight, is the learning rate, is a value determined when designing an algorithm, and the value gets smaller as the algorithm is repeated.

한편, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서 데이터 분석부의 구체적인 구성도이고, 도 12a는 도 11에 도시된 데이터 분석부 내의 상수도 현황 및 민원 분석부의 구체적인 구성도이고, 도 12b는 상수도 노후도 분석부의 구체적인 구성도이며, 도 12c는 상수도 수질 관리구역 분석부의 구체적인 구성도이다.Meanwhile, Figure 11 is a detailed configuration diagram of the data analysis unit in the water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention, and Figure 12a shows the water supply status and civil complaints within the data analysis unit shown in Figure 11. This is a detailed configuration diagram of the analysis unit, Figure 12b is a specific configuration diagram of the water supply deterioration analysis unit, and Figure 12C is a specific configuration diagram of the water supply water quality management area analysis unit.

본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서 데이터 분석부(160)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 상수도 현황 및 민원 분석부(161), 상수도 노후도 분석부(162) 및 상수도 수질 관리구역 분석부(163)를 포함한다.In the water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention, the data analysis unit 160, as shown in FIG. 11, includes the water supply status and civil complaints analysis unit 161, and the water supply deterioration degree. It includes an analysis unit 162 and a water supply water quality management area analysis unit 163.

상수도 현황 및 민원 분석부(161)는, 도 12a에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 분석부(160)는, As shown in FIG. 12A, the water supply status and civil complaints analysis unit 161, the data analysis unit 160,

상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료 및 외부자료에 따라 수질민원 발생분포를 분석하고, 상수관망 현황을 분석하며, 블록별 물 사용량과 패턴을 분석하는 상수도 현황 통계 분석부(161a); 및 대상구역 상수도 현황을 검색조건별로 표출하는 대상구역 상수도 현황 표출부(161b)를 포함하되, 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료는 물 사용량 현황 데이터. 수질민원과 누수민원 데이터, 상수관망 속성 데이터 및 수운영 데이터를 포함하고, 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 외부자료는 도로명주소 데이터, 토양배수등급 데이터 및 블록별 인구 데이터일 수 있다.The water supply status statistical analysis unit (161a) analyzes the distribution of water quality complaints according to internal and external data collected from the water quality information provision unit 200, analyzes the status of the water pipe network, and analyzes water usage and patterns by block. ); and a target area water supply status display unit 161b that displays the target area water supply status according to search conditions, and the internal data collected from the water quality-related information provision unit 200 is water usage status data. It includes water quality complaints and leakage complaint data, water pipe network attribute data, and water operation data, and external data collected from the water quality-related information provision unit 200 may be road name address data, soil drainage grade data, and population data by block. .

또한, 상수도 노후도 분석부(162)는, 도 12b에 도시된 바와 같이, 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료 및 외부자료에 따라 수질민원 발생분포를 분석하고, 상수관망 현황을 분석하며, 블록별 물 사용량과 패턴을 분석하는 상수도 현황 통계 분석부(162a); 및 상기 상수도 현황 통계 분석부(162a)의 분석결과에 따라 대상구역 상수도 노후도를 맵핑시키는 대상구역 상수도 노후도 맵핑부(162b)를 포함하되, In addition, as shown in FIG. 12b, the water supply deterioration analysis unit 162 analyzes the distribution of water quality complaints according to internal data and external data collected from the water quality-related information providing unit 200, and determines the status of the water pipe network. a water supply status statistical analysis unit (162a) that analyzes water usage and patterns for each block; And a target area water supply deterioration mapping unit 162b that maps the target area water supply deterioration according to the analysis results of the water supply status statistical analysis unit 162a,

상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료는 상수관망(상수관로/급수관로) 특이사항, ID, 관재질, 관경, 관연장길이, 매설심도, 관 용도, 소비자 수질민원 및 누수 건수, 및 상수관망 진단결과를 포함하며, 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 외부자료는 도로종류와 구간별 점수화된 도로명주소 데이터 및 토양배수등급 데이터일 수 있다.The internal data collected from the water quality information provision unit 200 includes water pipe network (water pipe/water supply pipe) specifics, ID, pipe material, pipe diameter, pipe extension length, burial depth, pipe use, consumer water quality complaints, and number of water leaks. , and water pipe network diagnosis results, and the external data collected from the water quality-related information providing unit 200 may be road name address data and soil drainage grade data scored by road type and section.

또한, 상수도 수질 관리구역 분석부(163)는, 도 12c에 도시된 바와 같이, 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료 및 외부자료에 따라 관리구역을 분석하여 시각화하는 관리구역 분석 및 시각화부(163a); 및 상기 관리구역 분석 및 시각화부(163a)의 분석 결과에 따라 수질 집중관리구역을 맵핑시키는 수질 집중관리구역 맵핑부(163b)를 포함하되, In addition, as shown in FIG. 12c, the water supply water quality management area analysis unit 163 analyzes and visualizes the management area according to internal data and external data collected from the water quality-related information providing unit 200. and visualization unit 163a; And a water quality intensive management area mapping unit (163b) that maps the water quality intensive management area according to the analysis results of the management area analysis and visualization unit (163a),

상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료는 물 사용량 특이사항, 수질민원 발생지점 특이사항, 누수민원 발생지점 특이사항 및 노후도 분석결과 기반의 상수관망 특이사항을 포함하고, 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 외부자료는 도로명주소 데이터, 토양배수등급 데이터 및 블록별 인구 데이터를 포함할 수 있다.The internal data collected from the water quality information provision unit 200 includes specific matters regarding water usage, specific matters at the point where water quality complaints occur, specific matters at the point where water leakage complaints occur, and special matters regarding the water pipe network based on the results of the analysis of the degree of deterioration, and the water quality External data collected from the related information provision unit 200 may include road name address data, soil drainage grade data, and population data for each block.

한편, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템에서, 대상 블록에 대하여 수질이상 또는 수질사고 발생시 피해규모와 확산 방향이 가능한 추적관리 기능을 예시하는 도면이다.Meanwhile, Figure 13 illustrates a tracking management function that enables the scale of damage and direction of spread when a water quality abnormality or water quality accident occurs for a target block in a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention. It is a drawing.

본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템은, 대상 블록에 대한 상수관망 수질안전성 평가에 따라 등급화된 결과에 의해 수질관리 구역의 우선순위를 판별한 후, 도 13에 도시된 바와 같이, 대상 블록에 대하여 수질이상 또는 수질사고 발생시 피해규모와 확산 방향이 가능한 추적관리할 수 있다.The water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention determines the priority of the water quality management area based on the results graded according to the water quality safety evaluation of the water pipe network for the target block, As shown in Figure 13, when a water quality abnormality or water quality accident occurs for a target block, the extent of damage and direction of spread can be tracked and managed.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 도시 건축물 및 지하매설된 상수관망을 3차원 가상물리시스템(3D Cyber Physical System)으로 구현한 환경에서 웹 크롤링-기반 소비자 감성분석과 빅데이터 공간정보 머신러닝 모델을 적용함으로써, 도심내 상수관망의 수질사고 추적관리 및 안전평가관리를 수행할 수 있으며, Ultimately, according to an embodiment of the present invention, web crawling-based consumer sentiment analysis and big data spatial information machine learning model are used in an environment where city buildings and underground water pipe networks are implemented as a 3D cyber physical system. By applying, it is possible to perform water quality accident tracking management and safety evaluation management of the urban water pipe network.

또한, 상수관망 수질사고에 대한 사전 대응뿐만 아니라 사고시 추적관리가 가능하도록 상수도 네트워크를 3차원 가상물리시스템 환경으로 구현하여 공간적으로 시각화할 수 있고, 또한, 수질사고시 또는 재난시 인근 지역주민은 피해범위를 신속하게 대피할 수 있고, 관할 행정기관에서는 피해범위를 신속하게 예상하여 대응체계를 수립할 수 있다.In addition, the water supply network can be spatially visualized by implementing it in a 3D cyber-physical system environment to enable proactive response to water quality accidents in the water pipe network as well as tracking and management in the event of an accident. Additionally, in the event of a water quality accident or disaster, nearby residents can monitor the extent of damage. can be evacuated quickly, and the competent administrative agency can quickly estimate the extent of damage and establish a response system.

[감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 방법][Water supply network management method using emotional analysis and big data machine learning]

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관 관리 방법을 나타내는 동작흐름도이다.Figure 14 is an operation flowchart showing a water pipe management method using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관 관리 방법은, 먼저, 상수관망 관리를 위해 입력정보를 사전 설정한다(S110).Referring to FIG. 14, the water pipe management method using emotional analysis and big data machine learning according to an embodiment of the present invention first presets input information for water pipe network management (S110).

다음으로, 상수관망 관리 서버(100)가 기상정보 제공자(400)로부터 실시간 기상정보를 수집한다(S120).Next, the water pipe network management server 100 collects real-time weather information from the weather information provider 400 (S120).

다음으로, 상기 상수관망 관리 서버(100)가 상수관망에 설치된 센서에 의해 실시간 측정된 수질자료를 수집한다(S130).Next, the water pipe network management server 100 collects water quality data measured in real time by sensors installed in the water pipe network (S130).

다음으로, 상기 상수관망 관리 서버(100)가 수질관련정보 제공부(200)로부터 내부자료/외부자료를 수집하여 모니터링한다(S140).Next, the water pipe network management server 100 collects and monitors internal data/external data from the water quality-related information provider 200 (S140).

다음으로, 상기 상수관망 관리 서버(100)가 사전 설정된 입력정보와 실시간 측정된 측정정보를 지리정보 제공자(500)가 제공하는 지리정보에 따라 3차원 기상물리시스템-기반 공간정보를 처리한다(S150).Next, the water pipe network management server 100 processes 3D meteorological physical system-based spatial information according to the geographic information provided by the geographic information provider 500 using preset input information and real-time measured measurement information (S150) ).

다음으로, 수질관련 소비자 감성분석 서버(300)가 웹 크롤링을 통해 수집된 감성 트렌드에 따라 소비자 감성분석정보를 생성한다(S160).Next, the water quality-related consumer emotional analysis server 300 generates consumer emotional analysis information according to emotional trends collected through web crawling (S160).

다음으로, 상기 상수관망 관리 서버(100)가 감성분석 및 빅데이터 머신러닝에 따라 상수관망 관련 데이터를 분석한다(S170).Next, the water pipe network management server 100 analyzes water pipe network-related data according to emotional analysis and big data machine learning (S170).

다음으로, 상기 상수관망 관리 서버(100)가 수질사고 추적관리 및 안전평가관리에 따른 결과를 시각화 표출 및 전달한다(S180). Next, the water pipe network management server 100 visually displays and delivers the results of water quality accident tracking management and safety evaluation management (S180).

또한, 상기 상수관망 관리 서버(100)는 수질사고 추적관리 및 안전평가관리에 따라 경보를 발생할 경우, 행정자치단체나 인근 주민이 소지한 사용자 단말(600)에게 문자메시지 등의 경보를 전달할 수 있다.In addition, when the water pipe network management server 100 generates an alarm according to water quality accident tracking management and safety evaluation management, it can deliver an alarm such as a text message to the user terminal 600 owned by the administrative government or nearby residents. .

결국, 본 발명의 실시예에 따른 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관 관리 방법에 따르면, 도심내 지하매설된 상수관망 공급계통에서 발생하는 적수, 녹물, 이물질, 유충 등 소형생물 등에 관한 소비자 감성도와 민원 자료와 상수관망의 급수인구, 관 노후도, 누수, 관파손 등 사고이력, 매설된 토양환경 및 도로정보, 그리고 건물이력 정보로부터 구축된 준공일, 사용년수, 건물용도, 세대정보 등이 포함된 사회적 및 환경적 빅데이터 등이 가상물리시스템으로 구현된 환경에서 소비자 감성분석과 빅데이터 공간정보 머신러닝 모델을 적용하여 상수관망의 수질관리 우선지역을 도출한다. In the end, according to the water pipe management method using emotional analysis and big data machine learning according to the embodiment of the present invention, consumers are concerned about red water, rust, foreign substances, small organisms such as larvae, etc. generated in the water pipe network supply system buried underground in the city. Completion date, number of years of use, building use, household information, etc. constructed from sensitivity and civil complaint data, water supply population of the water pipe network, pipe deterioration, accident history such as leakage and pipe damage, buried soil environment and road information, and building history information, etc. In an environment where social and environmental big data, etc., are implemented as a cyber-physical system, consumer emotional analysis and big data spatial information machine learning models are applied to derive priority areas for water quality management in the water pipe network.

이후, 수질사고 발생시 상수관망 계통의 연결 노드를 고려하여 추적관리 하여 소비자 감성 특이점 발생시 또는 수질이상 및 수질사고시 관할 행정기관 또는 인근 주민에게 정보를 신속하게 전달할 수 있다.Afterwards, in the event of a water quality accident, tracking and management is conducted by considering the connection nodes of the water pipe network system, so that information can be quickly delivered to the competent administrative agency or nearby residents in the event of a consumer sensibility outlier or water quality abnormality or water quality accident.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as single may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100: 상수관망 관리 서버
110: 입력정보 설정부 120: 데이터 수집부
130: 실시간 기상정보 수집부 140: 공간 데이터 처리부
150: 가상물리-기반 공간정보 처리부
160: 데이터 분석부
161: 상수도 현황 및 민원 분석부 162: 상수도 노후도 분석부
163: 상수도 수질 관리구역 분석부 161a: 상수도 현황 통계 분석부
161b: 대상구역 상수도 현황 표출부 162a: 상수도 현황 통계 분석부
162b: 대상구역 상수도 노후도 맵핑부 163a: 관리구역 분석 및 시각화부
163b: 수질 집중관리구역 맵핑부
170: 상수도 관리 DB
180: 수질사고 추적관리부
190: 안전평가 관리부
200: 수질관련정보 제공부
210: 상수관망 자산정보 DB 220: 행정자료 DB
230: 수질자료 DB 240: 수질민원 DB
300: 수질관련 소비자 감성분석 서버
310: 데이터 수집부 320: 토큰화 수행부
330: 감성 분석부 340: 감성지수 분석부
350: 소비자 감성도 분석부 360: 소비자 감성분석 DB
400: 기상정보 제공자
500: 지리정보 제공자 600: 사용자 단말
100: Water pipe network management server
110: input information setting unit 120: data collection unit
130: Real-time weather information collection unit 140: Spatial data processing unit
150: Cyberphysics-based spatial information processing unit
160: Data analysis department
161: Water supply status and civil complaints analysis department 162: Water supply deterioration analysis department
163: Water supply water quality management area analysis department 161a: Water supply status statistical analysis department
161b: Water supply status display unit for target area 162a: Water supply status statistical analysis unit
162b: Target area water supply deterioration mapping unit 163a: Management area analysis and visualization unit
163b: Water quality intensive management area mapping department
170: Water supply management DB
180: Water Accident Tracking and Management Department
190: Safety Evaluation Management Department
200: Water quality information provision department
210: Water pipe network asset information DB 220: Administrative data DB
230: Water quality data DB 240: Water quality complaint DB
300: Water quality-related consumer emotional analysis server
310: Data collection unit 320: Tokenization performance unit
330: Emotional analysis unit 340: Emotional index analysis unit
350: Consumer sensitivity analysis unit 360: Consumer sentiment analysis DB
400: Weather information provider
500: Geographic information provider 600: User terminal

Claims (18)

상수관망 자산정보, 수질민원 관련 자료, 행정자료 및 수질 관련 자료를 포함한 상수관망의 수질관련정보를 계층적 공간분석이 가능하도록 각 지점별로 데이터를 전처리하여 빅데이터(Big Data)로 제공하는 수질관련정보 제공부(200);
웹 크롤링을 통해 수돗물의 수질관련 민원을 획득하여 수돗물의 수질관련 소비자 감성분석정보를 제공하는 수질관련 소비자 감성분석 서버(300);
상수관망이 위치하는 지역의 기상정보를 실시간 제공하는 기상정보 제공자(400);
상수관망이 위치하는 지역에 대한 지리정보를 제공하는 지리정보 제공자(500); 및
상기 수질관련 소비자 감성분석정보에 기반하여 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 제공되는 내부자료 및 외부자료, 상기 기상정보 및 상기 지리정보를 수집하여, 상수관망 수질관리 우선지역을 도출하고, 수질사고 발생시 상수관망 계통의 연결노드를 고려하여 추적관리를 지원하여 피해면적 및 세대수를 산출하며, 상수관망 수질사고 안전평가를 지원하는 상수관망 관리 서버(100)를 포함하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템.
Water quality-related information provided as big data by pre-processing data at each point to enable hierarchical spatial analysis of water quality-related information in the water pipe network, including water pipe network asset information, water quality complaint-related data, administrative data, and water quality-related data. Information provision department (200);
A water quality-related consumer sentiment analysis server 300 that obtains complaints related to tap water quality through web crawling and provides consumer sentiment analysis information related to tap water quality;
A weather information provider (400) that provides real-time weather information of the area where the water pipe network is located;
Geographic information provider 500 that provides geographic information about the area where the water pipe network is located; and
Based on the water quality-related consumer emotional analysis information, internal data and external data provided from the water quality-related information provision unit 200, the weather information, and the geographical information are collected to derive water quality management priority areas for the water pipe network, and to derive water quality management priority areas. When an accident occurs, it supports tracking management considering the connection nodes of the water pipe network system to calculate the damaged area and number of households, and emotional analysis and big data machine learning including the water pipe network management server (100) that supports water quality accident safety evaluation in the water pipe network. A water pipe network management system using .
제1항에 있어서, 상기 수질관련정보 제공부(200)는,
관 재질, 관 용도, 관 직경, 관 연장길이, 사용년수를 포함한 상수관 속성정보를 저장하는 상수관망 자산정보 DB(210);
급수블록별 인구정보, 도로정보 및 건축물 정보 관련 행정자료를 저장하는 행정자료 DB(220);
과거 수질기준 위반 사례가 있었던 지점과 수질 측정정보가 포함된 수질 관련 자료를 저장하는 수질자료 DB(230); 및
수질민원 접수일, 수질민원 종류 및 수질민원 발생지점를 포함한 수질민원 관련 정보를 저장하는 수질민원 DB(240)를 포함하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템.
The method of claim 1, wherein the water quality-related information providing unit 200,
A water pipe network asset information DB (210) that stores water pipe attribute information including pipe material, pipe use, pipe diameter, pipe extension length, and number of years of use;
Administrative data DB (220), which stores administrative data related to population information, road information, and building information for each water supply block;
Water quality data DB (230), which stores water quality-related data including points where water quality standards have been violated in the past and water quality measurement information; and
A water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning, including a water quality complaint DB (240) that stores water quality complaint information, including water quality complaint reception date, water quality complaint type, and water quality complaint occurrence point.
제1항에 있어서, 상기 상수관망 관리 서버(100)는,
상수관망에 설치된 측정센서 각각의 위치에 따른 지리좌표를 포함하는 입력정보를 사전 설정하는 입력정보 설정부(110);
네트워크를 통해 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수질관련정보를 수집하고, 상기 수질관련 소비자 감성분석 서버(300)로부터 소비자 감성분석 정보를 수집하는 데이터 수집부(120);
상기 기상정보 제공자(400)로부터 상기 상수관망이 위치하는 지역의 실시간 기상정보를 수집하는 실시간 기상정보 수집부(130);
가상물리-기반으로 표시하는 상기 입력정보 설정부(110)가 설정한 입력정보와 상기 지리정보 제공자(500)가 제공하는 지리정보를 정합시켜 시각화하는 가상물리-기반 공간정보 처리부(150);
상기 수질관련 소비자 감성분석 서버(300)로부터 수집되는 소비자 감성분석 정보에 따라 상기 가상물리-기반 공간정보 처리부(150)에서 가상물리-기반으로 표시된 지리정보와 상기 데이터 수집부(120)에서 수집된 수질관련정보를 정합시켜 공간 데이터를 형성하는 공간 데이터 처리부(140);
상기 공간 데이터 처리부(140)에서 처리된 공간 데이터에 따라 상수도 현황 및 민원, 상수도 노후도 및 상수도 수질 관리구역을 분석하는 데이터 분석부(160);
상기 데이터 분석부(160)의 분석결과에 따라 수질사고를 추적 관리하는 수질사고 추적관리부(180); 및
상기 데이터 분석부(160)의 분석결과 및 상기 수질사고 추적관리부(180)의 수질사고 추적에 따라 상수관망의 안전평가를 관리하는 안전평가 관리부(190)를 포함하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템.
The method of claim 1, wherein the water pipe network management server 100,
An input information setting unit 110 that pre-sets input information including geographic coordinates according to the locations of each measurement sensor installed in the water pipe network;
a data collection unit 120 that collects water quality-related information from the water quality-related information providing unit 200 through a network and collects consumer emotional analysis information from the water quality-related consumer emotional analysis server 300;
A real-time weather information collection unit 130 that collects real-time weather information of the area where the water pipe network is located from the weather information provider 400;
a cyber-physics-based spatial information processing unit 150 that matches and visualizes the input information set by the input information setting unit 110 displayed in a cyber-physics-based manner and the geographic information provided by the geographic information provider 500;
According to the consumer emotional analysis information collected from the water quality-related consumer emotional analysis server 300, the geographic information displayed as cyberphysical-based in the cyberphysical-based spatial information processing unit 150 and the data collected by the data collection unit 120 are displayed. A spatial data processing unit 140 that forms spatial data by matching water quality-related information;
a data analysis unit 160 that analyzes water supply status and civil complaints, water supply deterioration, and water quality management areas according to the spatial data processed by the spatial data processing unit 140;
a water quality accident tracking unit 180 that tracks and manages water quality accidents according to the analysis results of the data analysis unit 160; and
Sentiment analysis and big data machine learning, including a safety evaluation management unit 190 that manages the safety evaluation of the water pipe network according to the analysis results of the data analysis unit 160 and the water quality accident tracking of the water quality accident tracking management unit 180. Water pipe network management system used.
제3항에 있어서,
상기 수질사고 추적관리부(180)는, 분류용 신경망 모델에 의해 분류된 지역을 블록별로 "관심", "주의","경고" 및 "위험" 등급으로 분류하고, 상수관망 수질관리 우선지역을 도출하며, 가상물리시스템으로 구현된 환경에서 실제 수질사고 발생시 상수관망 계통의 연결 노드와 운영 및 모델 데이터를 기반으로 어느 밸브 및 관로에서부터 시작되어 확산되는지 시각적으로 도시하여 수질이상 구역에 대해 추적관리하는 것을 특징으로 하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템.
According to paragraph 3,
The water quality accident tracking and management unit 180 classifies the areas classified by the classification neural network model into “concern,” “caution,” “warning,” and “danger” levels for each block, and derives priority areas for water quality management in the water pipe network. In an environment implemented with a cyber-physical system, when an actual water quality accident occurs, it is possible to track and manage areas with abnormal water quality by visually showing which valves and pipes it starts from and spreads based on the connection nodes and operation and model data of the water pipe network system. A water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning.
제3항에 있어서, 상기 데이터 분석부(160)는,
상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료 및 외부자료에 따라 상수도 현황 및 민원을 분석하는 상수도 현황 및 민원 분석부(161);
상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료 및 외부자료에 따라 상수도 노후도를 분석하는 상수도 노후도 분석부(162); 및
상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료 및 외부자료에 따라 상수도 수질 관리구역을 분석하는 상수도 수질 관리구역 분석부(163)를 포함하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템.
The method of claim 3, wherein the data analysis unit 160,
a water supply status and civil complaints analysis unit (161) that analyzes the water supply status and civil complaints according to internal and external data collected from the water quality-related information provision unit (200);
A water supply deterioration analysis unit 162 that analyzes the deterioration of water supply according to internal and external data collected from the water quality information provision unit 200; and
Water supply network management using emotional analysis and big data machine learning, including a water supply water quality management area analysis unit 163 that analyzes the water supply water quality management area according to internal and external data collected from the water quality information provision unit 200. system.
제5항에 있어서, 상기 상수도 현황 및 민원 분석부(161)는,
상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료 및 외부자료에 따라 수질민원 발생분포를 분석하고, 상수관망 현황을 분석하며, 블록별 물 사용량과 패턴을 분석하는 상수도 현황 통계 분석부(161a); 및
대상구역 상수도 현황을 검색조건별로 표출하는 대상구역 상수도 현황 표출부(161b)를 포함하되,
상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료는 물 사용량 현황 데이터. 수질민원과 누수민원 데이터, 상수관망 속성 데이터 및 수운영 데이터를 포함하고, 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 외부자료는 도로명주소 데이터, 토양배수등급 데이터 및 블록별 인구 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템.
According to claim 5, the water supply status and civil complaint analysis unit 161,
The water supply status statistical analysis unit (161a) analyzes the distribution of water quality complaints according to internal and external data collected from the water quality information provision unit 200, analyzes the status of the water pipe network, and analyzes water usage and patterns by block. ); and
Includes a target area water supply status display unit (161b) that displays the target area water supply status by search condition,
The internal data collected from the water quality information provision unit 200 is water usage status data. It includes water quality complaints and leakage complaint data, water pipe network attribute data, and water operation data, and external data collected from the water quality-related information provision unit 200 includes road name address data, soil drainage grade data, and population data by block. A water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning.
제5항에 있어서, 상기 상수도 노후도 분석부(162)는,
상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료 및 외부자료에 따라 수질민원 발생분포를 분석하고, 상수관망 현황을 분석하며, 블록별 물 사용량과 패턴을 분석하는 상수도 현황 통계 분석부(162a); 및
상기 상수도 현황 통계 분석부(162a)의 분석결과에 따라 대상구역 상수도 노후도를 맵핑시키는 대상구역 상수도 노후도 맵핑부(162b)를 포함하되,
상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료는 상수관망(상수관로/급수관로) 특이사항, ID, 관재질, 관경, 관연장길이, 매설심도, 관 용도, 소비자 수질민원 및 누수 건수, 및 상수관망 진단결과를 포함하며, 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 외부자료는 도로종류와 구간별 점수화된 도로명주소 데이터 및 토양배수등급 데이터인 것을 특징으로 하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템.
The method of claim 5, wherein the water supply deterioration analysis unit 162,
The water supply status statistical analysis unit (162a) analyzes the distribution of water quality complaints according to internal and external data collected from the water quality information provision unit 200, analyzes the status of the water pipe network, and analyzes water usage and patterns by block. ); and
It includes a target area water supply deterioration mapping unit 162b that maps the target area water supply deterioration according to the analysis results of the water supply status statistical analysis unit 162a,
The internal data collected from the water quality information provision unit 200 includes water pipe network (water pipe/water supply pipe) specifics, ID, pipe material, pipe diameter, pipe extension length, burial depth, pipe use, consumer water quality complaints, and number of water leaks. , and water pipe network diagnosis results, and the external data collected from the water quality-related information provision unit 200 is emotional analysis and big data, characterized in that road name address data and soil drainage grade data scored by road type and section. Water pipe network management system using machine learning.
제5항에 있어서, 상기 상수도 수질 관리구역 분석부(163)는,
상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료 및 외부자료에 따라 관리구역을 분석하여 시각화하는 관리구역 분석 및 시각화부(163a); 및
상기 관리구역 분석 및 시각화부(163a)의 분석 결과에 따라 수질 집중관리구역을 맵핑시키는 수질 집중관리구역 맵핑부(163b)를 포함하되,
상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료는 물 사용량 특이사항, 수질민원 발생지점 특이사항, 누수민원 발생지점 특이사항 및 노후도 분석결과 기반의 상수관망 특이사항을 포함하고, 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 외부자료는 도로명주소 데이터, 토양배수등급 데이터 및 블록별 인구 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템.
The method of claim 5, wherein the water supply water quality management area analysis unit 163,
a management area analysis and visualization unit (163a) that analyzes and visualizes the management area according to internal and external data collected from the water quality-related information provision unit (200); and
It includes a water quality intensive management area mapping unit (163b) that maps the water quality intensive management area according to the analysis results of the management area analysis and visualization unit (163a),
The internal data collected from the water quality information provision unit 200 includes specific matters regarding water usage, specific matters at the point where water quality complaints occur, specific matters at the point where water leakage complaints occur, and special matters regarding the water pipe network based on the results of the analysis of the degree of deterioration, and the water quality External data collected from the related information provision unit 200 is a water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning, characterized in that it includes road name address data, soil drainage grade data, and population data for each block.
제1항에 있어서, 상기 수질관련 소비자 감성분석 서버(300)는,
수돗물에 관련된 비정형 자료를 뉴스, 인터넷카페, 블로그, SNS 등 인터넷을 통해 수집하여 저장하는 데이터 수집부(310);
상기 수집된 자료에 대해서 뜻을 갖는 최소단위인 형태소로 분리하고 이를 품사로 태깅하여 정의하고, 의미가 없는 어휘와 특수문자와 같은 기호는 필터링하여 제외하고 필요한 정보만을 형태소로 분류하여 저장하는 토큰화 수행부(320);
감성어 사전을 이용하여 어휘가 가지고 있는 긍정과 부정의 의미를 빈도수를 이용하여 측정하는 감성 분석부(330);
미리 정의된 감성어 사전을 통해 긍정/부정 등 상세한 감성지수 분석을 수행하는 감성지수 분석부(340); 및
상기 분석된 감성지수를 이용하여 수돗물 수질이상에 대한 소비자 감성도를 분석하는 소비자 감성도 분석부(350)를 포함하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템.
The method of claim 1, wherein the water quality-related consumer emotional analysis server 300,
A data collection unit 310 that collects and stores unstructured data related to tap water through the Internet, such as news, Internet cafes, blogs, and SNS;
The collected data is separated into morphemes, which are the minimum units with meaning, and defined by tagging them with parts of speech. Meaningless vocabulary and symbols such as special characters are filtered out and tokenized to classify and store only necessary information into morphemes. execution department 320;
A sentiment analysis unit 330 that measures the positive and negative meanings of vocabulary using a dictionary of emotional words using frequencies;
An emotional index analysis unit 340 that performs detailed emotional index analysis such as positive/negative through a predefined emotional word dictionary; and
A water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning, including a consumer sensitivity analysis unit 350 that analyzes consumer sensitivity regarding abnormal tap water quality using the analyzed emotional index.
제9항에 있어서,
수돗물 관련 감성어를 구별하기 위한 감성어 사전을 구비하며, 소셜 네트워크 서비스나 행정 자치구의 지역 기반으로 하는 카페 또는 행정자치단체에 접수하는 상수관망 민원정보를 취득하여 소비자 감성분석 결과를 저장하는 소비자 감성분석 DB(360)를 추가로 포함하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 시스템.
According to clause 9,
It is equipped with a dictionary of emotional words to distinguish emotional words related to tap water, and stores the results of consumer emotional analysis by acquiring information on water pipe network complaints received from social network services, local cafes in administrative autonomous districts, or administrative governments. A water pipe network management system using emotional analysis and big data machine learning that additionally includes an analysis DB (360).
a) 상수관망 관리를 위해 입력정보를 사전 설정하는 단계;
b) 상수관망 관리 서버(100)가 기상정보 제공자(400)로부터 실시간 기상정보를 수집하는 단계;
c) 상기 상수관망 관리 서버(100)가 상수관망에 설치된 센서에 의해 실시간 측정된 수질자료를 수집하는 단계;
d) 상기 상수관망 관리 서버(100)가 수질관련정보 제공부(200)로부터 내부자료/외부자료를 수집하여 모니터링하는 단계;
e) 상기 상수관망 관리 서버(100)가 사전 설정된 입력정보와 실시간 측정된 측정정보를 지리정보 제공자(500)가 제공하는 지리정보에 따라 3차원 기상물리시스템-기반 공간정보를 처리하는 단계;
f) 수질관련 소비자 감성분석 서버(300)가 웹 크롤링을 통해 수집된 감성 트렌드에 따라 소비자 감성분석정보를 생성하는 단계;
g) 상기 상수관망 관리 서버(100)가 감성분석 및 빅데이터 머신러닝에 따라 상수관망 관련 데이터를 분석하는 단계; 및
h) 상기 상수관망 관리 서버가 수질사고 추적관리 및 안전평가관리에 따른 결과를 시각화 표출 및 전달하는 단계를 포함하되,
상기 상수관망 관리 서버(100)는 상기 수질관련 소비자 감성분석정보에 기반하여 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 제공되는 내부자료 및 외부자료, 상기 기상정보 및 상기 지리정보를 수집하여, 상수관망 수질관리 우선지역을 도출하고, 수질사고 발생시 상수관망 계통의 연결노드를 고려하여 추적관리를 지원하여 피해면적 및 세대수를 산출하며, 상수관망 수질사고 안전평가를 지원하는 것을 특징으로 하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 방법.
a) Pre-setting input information for water pipe network management;
b) the water pipe network management server 100 collecting real-time weather information from the weather information provider 400;
c) the water pipe network management server 100 collecting water quality data measured in real time by a sensor installed in the water pipe network;
d) the water pipe network management server 100 collecting and monitoring internal data/external data from the water quality-related information providing unit 200;
e) the water pipe network management server 100 processing 3D meteorological physical system-based spatial information based on geographic information provided by a geographic information provider 500 using preset input information and real-time measured measurement information;
f) the water quality-related consumer emotional analysis server 300 generating consumer emotional analysis information according to emotional trends collected through web crawling;
g) the water pipe network management server 100 analyzing water pipe network-related data according to emotional analysis and big data machine learning; and
h) The water pipe network management server includes a step of visualizing and delivering the results of water quality accident tracking management and safety evaluation management,
The water pipe network management server 100 collects internal and external data, the weather information, and the geographic information provided from the water quality-related information provider 200 based on the water quality-related consumer emotional analysis information, and collects the water pipe network Sentiment analysis and big data are used to derive water quality management priority areas, support tracking management by considering connection nodes in the water pipe network system when a water quality accident occurs, calculate the damaged area and number of households, and support water quality accident safety evaluation in the water pipe network. Water pipe network management method using data machine learning.
제11항에 있어서,
상기 h) 단계에서 분류용 신경망 모델에 의해 분류된 지역은 블록별로 "관심", "주의","경고" 및 "위험" 등급으로 분류되고, 상수관망 수질관리 우선지역을 도출하며, 가상물리시스템으로 구현된 환경에서 실제 수질사고 발생시 상수관망 계통의 연결 노드와 운영 및 모델 데이터를 기반으로 어느 밸브 및 관로에서부터 시작되어 확산되는지 시각적으로 도시하여 수질이상 구역에 대해 추적관리하는 것을 특징으로 하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 방법.
According to clause 11,
In step h) above, the areas classified by the neural network model for classification are classified into "Concern", "Caution", "Warning" and "Danger" levels for each block, and priority areas for water quality management in the water pipe network are derived, and the cyber-physical system Sentiment analysis, which is characterized by tracking and managing areas with abnormal water quality by visually showing which valves and pipes it starts from and spreads based on the connection nodes of the water pipe network system and operation and model data when an actual water quality accident occurs in an environment implemented by and water pipe network management method using big data machine learning.
제11항에 있어서,
상기 d) 단계의 수질관련정보 제공부(200)는 상수관망 자산정보, 수질민원 관련 자료, 행정자료 및 수질 관련 자료를 포함한 상수관망의 수질관련정보를 계층적 공간분석이 가능하도록 각 지점별로 데이터를 전처리하여 빅데이터(Big Data)로 제공하는 것을 특징으로 하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 방법.
According to clause 11,
The water quality-related information provision unit 200 in step d) above provides data for each point to enable hierarchical spatial analysis of the water quality-related information of the water pipe network, including water pipe network asset information, water quality complaint-related data, administrative data, and water quality-related data. A water pipe network management method using emotional analysis and big data machine learning, characterized by pre-processing and providing it as big data.
제13항에 있어서, 상기 수질관련정보 제공부(200)는,
관 재질, 관 용도, 관 직경, 관 연장길이, 사용년수를 포함한 상수관 속성정보를 저장하는 상수관망 자산정보 DB(210);
급수블록별 인구정보, 도로정보 및 건축물 정보 관련 행정자료를 저장하는 행정자료 DB(220);
과거 수질기준 위반 사례가 있었던 지점과 수질 측정정보가 포함된 수질 관련 자료를 저장하는 수질자료 DB(230); 및
수질민원 접수일, 수질민원 종류 및 수질민원 발생지점를 포함한 수질민원 관련 정보를 저장하는 수질민원 DB(240)를 포함하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 방법.
The method of claim 13, wherein the water quality-related information providing unit 200,
A water pipe network asset information DB (210) that stores water pipe attribute information including pipe material, pipe use, pipe diameter, pipe extension length, and number of years of use;
Administrative data DB (220), which stores administrative data related to population information, road information, and building information for each water supply block;
Water quality data DB (230), which stores water quality-related data including points where water quality standards have been violated in the past and water quality measurement information; and
A water pipe network management method using emotional analysis and big data machine learning, including a water quality complaint DB (240) that stores water quality complaint information, including water quality complaint reception date, water quality complaint type, and water quality complaint occurrence point.
제11항에 있어서, 상기 상수관망 관리 서버(100)는,
상수관망에 설치된 측정센서 각각의 위치에 따른 지리좌표를 포함하는 입력정보를 사전 설정하는 입력정보 설정부(110);
네트워크를 통해 상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수질관련정보를 수집하고, 상기 수질관련 소비자 감성분석 서버(300)로부터 소비자 감성분석 정보를 수집하는 데이터 수집부(120);
상기 기상정보 제공자(400)로부터 상기 상수관망이 위치하는 지역의 실시간 기상정보를 수집하는 실시간 기상정보 수집부(130);
가상물리-기반으로 표시하는 상기 입력정보 설정부(110)가 설정한 입력정보와 상기 지리정보 제공자(500)가 제공하는 지리정보를 정합시켜 시각화하는 가상물리-기반 공간정보 처리부(150);
상기 수질관련 소비자 감성분석 서버(300)로부터 수집되는 소비자 감성분석 정보에 따라 상기 가상물리-기반 공간정보 처리부(150)에서 가상물리-기반으로 표시된 지리정보와 상기 데이터 수집부(120)에서 수집된 수질관련정보를 정합시켜 공간 데이터를 형성하는 공간 데이터 처리부(140);
상기 공간 데이터 처리부(140)에서 처리된 공간 데이터에 따라 상수도 현황 및 민원, 상수도 노후도 및 상수도 수질 관리구역을 분석하는 데이터 분석부(160);
상기 데이터 분석부(160)의 분석결과에 따라 수질사고를 추적 관리하는 수질사고 추적관리부(180); 및
상기 데이터 분석부(160)의 분석결과 및 상기 수질사고 추적관리부(180)의 수질사고 추적에 따라 상수관망의 안전평가를 관리하는 안전평가 관리부(190)를 포함하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 방법.
The method of claim 11, wherein the water pipe network management server 100,
An input information setting unit 110 that pre-sets input information including geographic coordinates according to the locations of each measurement sensor installed in the water pipe network;
a data collection unit 120 that collects water quality-related information from the water quality-related information providing unit 200 through a network and collects consumer emotional analysis information from the water quality-related consumer emotional analysis server 300;
A real-time weather information collection unit 130 that collects real-time weather information of the area where the water pipe network is located from the weather information provider 400;
a cyber-physics-based spatial information processing unit 150 that matches and visualizes the input information set by the input information setting unit 110 displayed in a cyber-physics-based manner and the geographic information provided by the geographic information provider 500;
According to the consumer emotional analysis information collected from the water quality-related consumer emotional analysis server 300, the geographic information displayed as cyberphysical-based in the cyberphysical-based spatial information processing unit 150 and the data collected by the data collection unit 120 are displayed. A spatial data processing unit 140 that forms spatial data by matching water quality-related information;
a data analysis unit 160 that analyzes water supply status and civil complaints, water supply deterioration, and water quality management areas according to the spatial data processed by the spatial data processing unit 140;
a water quality accident tracking management unit 180 that tracks and manages water quality accidents according to the analysis results of the data analysis unit 160; and
Sentiment analysis and big data machine learning including a safety evaluation management unit 190 that manages the safety evaluation of the water pipe network according to the analysis results of the data analysis unit 160 and the water quality accident tracking of the water quality accident tracking management unit 180. Water pipe network management method used.
제15항에 있어서, 상기 데이터 분석부(160)는,
상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료 및 외부자료에 따라 상수도 현황 및 민원을 분석하는 상수도 현황 및 민원 분석부(161);
상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료 및 외부자료에 따라 상수도 노후도를 분석하는 상수도 노후도 분석부(162); 및
상기 수질관련정보 제공부(200)로부터 수집된 내부자료 및 외부자료에 따라 상수도 수질 관리구역을 분석하는 상수도 수질 관리구역 분석부(163)를 포함하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 방법.
The method of claim 15, wherein the data analysis unit 160,
a water supply status and civil complaints analysis unit (161) that analyzes the water supply status and civil complaints according to internal and external data collected from the water quality-related information provision unit (200);
A water supply deterioration analysis unit 162 that analyzes the deterioration of water supply according to internal and external data collected from the water quality information provision unit 200; and
Water supply network management using emotional analysis and big data machine learning, including a water supply water quality management area analysis unit 163 that analyzes the water supply water quality management area according to internal and external data collected from the water quality information provision unit 200. method.
제11항에 있어서, 상기 수질관련 소비자 감성분석 서버(300)는,
수돗물에 관련된 비정형 자료를 뉴스, 인터넷카페, 블로그, SNS 등 인터넷을 통해 수집하여 저장하는 데이터 수집부(310);
상기 수집된 자료에 대해서 뜻을 갖는 최소단위인 형태소로 분리하고 이를 품사로 태깅하여 정의하고, 의미가 없는 어휘와 특수문자와 같은 기호는 필터링하여 제외하고 필요한 정보만을 형태소로 분류하여 저장하는 토큰화 수행부(320);
감성어 사전을 이용하여 어휘가 가지고 있는 긍정과 부정의 의미를 빈도수를 이용하여 측정하는 감성 분석부(330);
미리 정의된 감성어 사전을 통해 긍정/부정 등 상세한 감성지수 분석을 수행하는 감성지수 분석부(340); 및
상기 분석된 감성지수를 이용하여 수돗물 수질이상에 대한 소비자 감성도를 분석하는 소비자 감성도 분석부(350)를 포함하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 방법.
The method of claim 11, wherein the water quality-related consumer emotional analysis server 300,
A data collection unit 310 that collects and stores unstructured data related to tap water through the Internet, such as news, Internet cafes, blogs, and SNS;
The collected data is separated into morphemes, which are the minimum units with meaning, and defined by tagging them with parts of speech. Meaningless vocabulary and symbols such as special characters are filtered out and tokenized to classify and store only necessary information into morphemes. execution department 320;
A sentiment analysis unit 330 that measures the positive and negative meanings of vocabulary using a dictionary of emotional words using frequencies;
An emotional index analysis unit 340 that performs detailed emotional index analysis such as positive/negative through a predefined emotional word dictionary; and
A water pipe network management method using emotional analysis and big data machine learning, including a consumer sensitivity analysis unit 350 that analyzes consumer sensitivity regarding abnormal tap water quality using the analyzed emotional index.
제17항에 있어서,
수돗물 관련 감성어를 구별하기 위한 감성어 사전을 구비하며, 소셜 네트워크 서비스나 행정 자치구의 지역 기반으로 하는 카페 또는 행정자치단체에 접수하는 상수관망 민원정보를 취득하여 소비자 감성분석 결과를 저장하는 소비자 감성분석 DB(360)를 포함하는 감성분석과 빅데이터 머신러닝을 이용한 상수관망 관리 방법.
According to clause 17,
It is equipped with a dictionary of emotional words to distinguish emotional words related to tap water, and stores the results of consumer emotional analysis by acquiring information on water pipe network complaints received from social network services, local cafes in administrative autonomous districts, or administrative governments. Water pipe network management method using emotional analysis including analysis DB (360) and big data machine learning.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101183656B1 (en) 2009-12-09 2012-09-17 이메트릭스 주식회사 Water supply management system and control method thereof
KR101205103B1 (en) 2012-04-04 2012-11-26 한국수자원공사 System for operating and managing water supply network
KR101585552B1 (en) 2015-01-15 2016-01-22 지에스건설 주식회사 System for syntagmatically managing water supply on the basis of big data
KR101687636B1 (en) 2016-04-06 2016-12-20 주식회사 한미엔텍 Method, server and system for managing water distribution
KR101736666B1 (en) 2016-04-05 2017-05-29 엘에스산전 주식회사 Method FOR MANAGING WATER IN WATER PIPE NETWORK
KR101875885B1 (en) 2018-02-06 2018-07-06 주식회사 코비 Water supply integrated management operating system using water network analysis
KR102085122B1 (en) 2019-08-09 2020-03-04 주식회사 엠에스텍 Real-time smart management system for tap water using artificial intelligence based on big data

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101183656B1 (en) 2009-12-09 2012-09-17 이메트릭스 주식회사 Water supply management system and control method thereof
KR101205103B1 (en) 2012-04-04 2012-11-26 한국수자원공사 System for operating and managing water supply network
KR101585552B1 (en) 2015-01-15 2016-01-22 지에스건설 주식회사 System for syntagmatically managing water supply on the basis of big data
KR101736666B1 (en) 2016-04-05 2017-05-29 엘에스산전 주식회사 Method FOR MANAGING WATER IN WATER PIPE NETWORK
KR101687636B1 (en) 2016-04-06 2016-12-20 주식회사 한미엔텍 Method, server and system for managing water distribution
KR101875885B1 (en) 2018-02-06 2018-07-06 주식회사 코비 Water supply integrated management operating system using water network analysis
KR102085122B1 (en) 2019-08-09 2020-03-04 주식회사 엠에스텍 Real-time smart management system for tap water using artificial intelligence based on big data

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