하수관거 유지관리 모니터링 시스템 document_id 1020080055709

[청구항 1] 맨홀에 연결된 하수관거 부위에 설치되어 하수의 유속 및 수위를 측정하는 유량계센서(10)와, 상기 유량계센서(10)가 설치된 각 지점의 지상에 설치되어 상기 유량계센서(10)에서 측정된 하수의 유속 및 수위에 기초하여 유량을 산출하는 현장제어반(100)과, 미리 설정된 지점에 설치되어 강우설량을 측정하는 강우설량측정부(400)와, 상기 현장제어반(100) 및 강우설량측정부(400)와 통신망으로 연결되어 유속, 수위, 유량 및 강우설량 데이터를 수집하고 수집한 데이터에 기초하여 하수관거 내에 흐르는 하수를 원격감시하는 중앙제어시스템(200)을 포함하여 구성되는 하수관거 유지관리 모니터링 시스템에 있어서, 상기 유량계센서(10)가 설치된 지점에는, 상기 유량계센서(10)가 설치된 하수관거 내부를 촬영하여 영상신호를 획득하는 수중카메라(30)가 더욱 설치되고, 상기 현장제어반(100)은, 상기 유량계센서(10)로부터 실시간 유속 및 수위의 측정신호를 전달받아 디지털데이터로 변환하는 센서접속부(121)와 변환된 수위 데이터 및 하수관경값에 기초하여 유체가 흐르는 면적을 실시간 산출하고 변환된 유속 데이터 및 상기 산출한 면적에 기초하여 유량값을 산출하는 측정데이터처리부(120)와 상기 유속, 수위 및 유량 데이터를 상기 중앙제어시스템(200)에 전송하는 측정데이터통신부(160)와 상기 수중카메라(30)로부터 영상신호를 전달받아 영상신호를 미리 정해진 영상데이터 포맷으로 변환하는 영상신호처리부(150)와 변환된 영상데이터를 상기 중앙제어시스템(200)에 전송하는 영상데이터통신부(180)와 상기 유량계센서(10)의 상부면에 에어를 분사할 수 있도록 상기 유량계센서(10) 몸체에 고정되는 배출구에 에어튜브로 연결되고, 상기 에어튜브를 통해 압축공기를 공급하는 세정장치(130)와 하수관 맨홀의 바닥에 설치되는 시료채수구(20)를 통해 미리 정해진 양의 하수를 유입하여 시료보관함에 담도록 구성되는 채수장치(140)와 획득한 유속, 수위 및 유량 데이터를 저장하는 데이터저장부(170)와 상기 측정데이터처리부(120)를 제어하여 센서접속부(121)를 통해 전달받은 유속 및 수위 신호를 디지털데이터로 변환시키고 유량을 산출케 하며, 상기 측정데이터처리부(120)를 통해 획득한 유속, 수위 및 유량 데이터와 측정 시각을 상기 측정데이터통신부(160)를 통해 전송하게 하고, 상기 획득한 유속, 수위, 유량 및 측정 시각 데이터를 미리 설정된 기간동안 상기 데이터저장부(170)에 저장되도록 하며 설정된 기간이 지난 데이터를 상기 데이터저장부(170)에서 삭제하고, 상기 측정데이터통신부(160)를 통해 중앙제어시스템(200)로부터 저장 데이터의 전송을 요청받으면 상기 데이터저장부(170)에서 유속, 수위 및 유량 데이터를 독출하여 상기 측정데이터통신부(160)로 전송하게 하고, 상기 측정데이터통신부(160)를 통해 상기 중앙제어시스템(200)으로부터 세정장치(130) 가동시각 정보와 채수장치(140) 가동시각 정보를 전송받아 상기 데이터저장부(170)에 저장하고, 저장한 세정장치 가동시각에 따라 상기 세정장치(130)를 가동시켜 유량계센서(10)에 압축에어를 분사시키게 하고, 상기 영상신호처리부(150)를 제어하여 수중카메라(30)의 영상신호를 영상데이터로 변환시켜 상기 영상데이터통신부(180)로 중앙제어시스템(200)에 전송시키게 하고, 저장한 채수장치 가동시각 정보에 따라 상기 채수장치(140)를 가동시켜 하수의 시료를 채수하여 보관하게 하는 제어부(110) 를 포함하여 구성되고, 상기 측정데이터통신부(160)는 전용선 또는 cdma(code division multiple access)망으로 이루어진 제1통신망(310)을 통해 상기 중앙제어시스템(200)과 원격 통신하고, 상기 영상데이터통신부(180)는 인터넷 통신망으로 이루어진 제2통신망(320)을 통해 상기 중앙제어시스템(200)과 원격 통신하고, 상기 중앙제어시스템(200)은, 상기 제1통신망(310)을 통해 상기 현장제어반(100) 및 강우설량측정부(400)로부터 유속, 수위, 유량, 강우설량 데이터 및 측정시각을 전송받고, 세정장치(130) 가동시각 정보와 채수장치(140) 가동시각 정보를 상기 현장제어반(100)에 전송하는 제1통신망접속부(221) 상기 제2통신망(320)을 통해 상기 현장제어반(100)으로부터 영상데이터를 전송받는 제2통신망접속부(231) 전송받은 유속, 수위, 유량, 강우설량 데이터 및 측정시각을 저장하고, 전송받은 유속, 수위 및 유량 데이터를 보정한 데이터를 저장하고, 보정한 유속,수위 및 유량 데이터에 근거한 시간대별, 일별, 주간별 및 월별 통계자료와 분석된 침입수/유입수(i/i, infiltration/inflow) 및 누수 분석자료를 저장하는 데이터저장부(222) 전송받은 영상데이터가 저장되는 영상데이터저장부(232) 전송받은 유속, 수위, 유량 및 강우설량 데이터를 상기 데이터저장부(222)에 저장시키고 보정한 데이터와 침입수/유입수 및 누수 분석자료를 상기 데이터저장부(222)에 저장시키되, 현장제어반(100)의 식별번호 및 측정시각에 따라 검색할 수 있도록 저장시키는 데이터수집서버(220) 상기 제2통신망접속부(231)로 전송받은 영상데이터를 각 지점의 현장제어반(100) 식별번호에 대응시켜 상기 영상데이터저장부(232)에 저장시키되 미리 정해진 시간 단위로 분류하여 저장시키어, 현장제어반(100)의 식별번호 및 저장 시간에 맞는 영상데이터를 상기 영상데이터저장부(232)를 검색할 수 있는 영상데이터수집서버(230) 하수관 직경, 거리 및 맨홀 위치로 이루어지는 하수관망 정보 및 강우설량 이력정보를 포함하는 하수관망 기초정보를 사용자로부터 입력받고, 사용자의 요청에 따라 유속, 수위, 유량, 강우설량 데이터, 침입수/유입수, 누수량 또는 영상데이터를 출력하는 운영자컴퓨터(240) 상기 운영자컴퓨터(240)를 통해 하수관망 기초정보를 전달받고 실시간 유속, 수위 및 유량 데이터를 전달받고 상기 영상데이터수집서버(230)로부터 실시간 영상데이터를 전달받아 전달받은 하수관망 기초정보, 실시간 데이터 및 실시간 영상데이터를 수치지도 상에 대응시켜 출력하고, 상기 각 구성들(220, 230, 240)을 제어하며, 실시간 유속, 수위, 유량, 측정시각 및 강우설량 데이터를 기초하여 보정한 유속, 수위 및 유량 데이터를 생성하고 유속, 수위 및 유량의 시간대별, 일별, 주간별 및 월별 통계자료를 생성하고 침입수/유입수(i/i, infiltration/inflow) 및 누수 분석자료를 생성하는 중앙관리서버(210) 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 하수관거 유지관리 모니터링 시스템 [청구항 2] 제 1항에 있어서,상기 중앙관리서버(210)는, 실시간 유속, 수위 및 유량 데이터를 필터링하여 오류 데이터를 보정한 실시간 유속, 수위 및 유량 데이터를 획득하는 보정부(212); 보정된 실시간 유속, 수위 및 유량 데이터에 근거하여 시간대별, 일별, 주간별 및 월별 통계자료를 업데이트하는 연산부(213); 상기 보정된 실시간 유속, 수위 및 유량 데이터를 생성한 상기 통계자료와 비교하여 침입수 또는 누수의 발생 여부를 판단하고, 강우설이 있을 경우에는 강우설량이 발생한 시간대에 해당되는 보정 데이터가 통계자료에 비해 증가하고 있는 지를 확인하여 강우설의 유입 여부를 판단하고, 상기 판단에 따라 침입수/유입수 또는 누수의 분석자료를 생성하는 분석부(214); 감시대상 하수관망이 설치된 지역의 지리정보를 수치지도 데이터로 저장하는 gis정보저장부(215); 하수관 직경, 거리 또는 맨홀 위치로 이루어지는 하수관망 정보 및 강우설량 이력정보를 포함하는 하수관망 기초정보를 저장하는 하수관망정보저장부(216); 하수관망 기초정보와 실시간 유속, 수위 및 유량 데이터와 실시간 영상데이터를 하수관망 기초정보를 수치지도 상에 표출하는 형태로 하수관망도을 형성하고, 실시간 유속, 수위 및 유량 데이터와 실시간 영상데이터를 상기 하수관망도 상의 위치에 출력되도록 하는 영상 데이터를 생성하는 영상처리부(217); 상기 영상처리부(217)에서 생성된 영상 데이터에 따라 디스플레이하는 모니터부(218); 상기 운영자컴퓨터(240)를 통해 하수관망 기초정보를 전달받고 상기 데이터수집서버(220)로부터 실시간 유속, 수위 및 유량 데이터와 기 저장된 유속, 수위 및 유량의 통계자료 데이터를 전달받고 상기 영상데이터수집서버(230)로부터 실시간 영상데이터를 전달받으며, 상기 전달받은 실시간 유속, 수위 및 유량 데이터를 상기 보정부(212)로 보정하게 하고, 보정한 데이터에 근거하여 상기 통계자료 데이터를 상기 연산부(213)로 업데이트하게 하고, 상기 보정한 데이터와 강우설량과 업데이트된 통계자료에 근거하여 상기 분석부(214)로 분석하게 하고, 상기 보정한 데이터와 업데이트된 통계자료와 분석자료를 상기 데이터수집서버(220)에 전달하고, 상기 gis정보저장부(215)에서 수치지도 데이터를 독출하여 독출한 수치지도 데이터와 하수관망 기초정보와 상기 실시간 유속, 수위, 유량 데이터 및 실시간 영상데이터를 상기 영상처리부(217)에 전달하여 출력하게 하고, 상기 보정한 데이터와 실시간 측정 데이터 사이의 오차가 미리 지정된 값을 초과하거나 또는 상기 분석자료에 의해 침입수/유입수 또는 누수가 발생했다고 판단할 경우에 상기 오차값 및 분석자료를 해당되는 영상데이터 출력화면 부위에 더 포함하도록 상기 영상처리부(216)를 제어하고, 상기 운영자컴퓨터(240)로부터 세정장치(130) 가동시각 정보와 채수장치(140) 가동시각 정보를 전달받으면 전달받은 정보를 상기 데이터수집서버(220)에 전달하여 제1통신망접속부(221)을 통해 전송하게 하는 중앙제어부(211);를 포함하여구성되는것을특징으로 하는하수관거 유지관리 모니터링 시스템. [청구항 3] 제 2항에 있어서,상기 중앙관리서버(210)는, 실시간 영상데이터를 캡쳐하여 정지영상데이터를 획득하고, 미리 설정된 길이로 이루어진 기준 눈금선(32a)과 하수 수위면(5a)에 근접한 눈금선을 정지영상 데이터에서 감지하여 기준 눈금선(32a)의 픽셀 개수와 하수 수위면(5a)에 근접한 눈금선의 픽셀 개수를 비교하여 하수의 수위를 산출하는 수위산출부;를 더 포함하여 구성되고,상기 중앙관리서버(210)의 중앙제어부(211)는, 유량계센서(10)가 설치된 하수관의 내부면에 하부에서 내부면을 따라 상부로 갈수로 길어지는 눈금선(32)이 하수관의 배관 방향으로 다수개 그어져 있되 상기 눈금선(32)들 중에 어느 하나는 기준 눈금선(32a)으로 표시되며 상기 눈금선(32)을 포함하여 수중카메라(30)에 의해 촬상되고 사용자에 의해 상기 수위산출부의 가동을 지시받으면, 상기 영상데이터수집서버(230)로부터 전달받은 실시간 영상을 상기 수위산출부에 전달하여 하수 수위를 산출시키고, 산출한 하수 수위를 상기 영상처리부(217)에 전달하여 모니터부(218)에 출력하게 하고, 상기 기준 눈금선(32a)에 대응하는 픽셀 개수는 상기 하수관망정보저장부(216)에 저장하고, 상기 수위산출부에서 기준 눈금선(32a)을 감지하지 못하면 저장된 기준 눈금선(32a)에 대한 픽셀 개수값을 상기 수위산출부에 전달하여수위산출하게특징으로 하는하수관거 유지관리 모니터링 시스템.