KR102210644B1 - Smart Automatic Drainage System for Water Distribution Network - Google Patents

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KR102210644B1
KR102210644B1 KR1020200076336A KR20200076336A KR102210644B1 KR 102210644 B1 KR102210644 B1 KR 102210644B1 KR 1020200076336 A KR1020200076336 A KR 1020200076336A KR 20200076336 A KR20200076336 A KR 20200076336A KR 102210644 B1 KR102210644 B1 KR 102210644B1
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정태희
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(주) 삼진정밀
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    • Y02A20/152—Water filtration

Abstract

The present invention relates to an intelligent automatic draining system for a water distribution network and, more specifically, to an intelligent automatic draining system for a water distribution network, which is installed at various water supply pipe points where water quality problems occur, installs a draining valve for draining water together with a main valve, and automatically implements operation steps of attention, warning, and opening of the draining valve, which consist of the total of three steps, by measuring water quality in real time and comparing the same with a preset value, thereby allowing the water quality to be always maintained at a constant level, allowing measurement information to be monitored and stored in real time, and enabling remote control at a central control room as well as local control outside a valve room.

Description

지능형 상수관망 자동 드레인 시스템{Smart Automatic Drainage System for Water Distribution Network}Smart Automatic Drainage System for Water Distribution Network

본 발명은 관말단 또는 블럭경계지점 등 정체수 또는 오염수 발생으로 탁도가 나빠지거나 잔류염소 농도가 낮은 구간의 밸브실에 설치되어, 수질에 따라 물을 퇴수시킴과 동시에, 측정정보를 저장하여 관리자에게 경고 및 밸브의 개폐여부를 자동제어할 수 있도록 하는 수질 감시 자동드레인 시스템에 관한 것이다.The present invention is installed in the valve room in the section where the turbidity is deteriorated or the residual chlorine concentration is low due to the occurrence of stagnant or contaminated water, such as at the end of a pipe or at a block boundary point, and discharges water according to the quality of the water and stores measurement information. It relates to a water quality monitoring automatic drain system that enables automatic control of warning and valve opening and closing.

상수도 보급율이 99.9%로 성장하면서, 이와 함께 수질에 대한 노력도 같이 기울여 오고 있는 상태이며, 1990년 보건사회부령으로 먹는 물의 탁도를 2 NTU로 정하여 오다가, 1999년 1 NTU 이하로 규정하고, 최근에는 처리 용량에 따라 0.5 NTU까지 기준을 더 엄격하게 정했으며, 정수장에서는 0.3 NTU 이하로 관리하도록 하고 있으며, 또한, 수도 기준의 잔류염소 농도의 기준치는 1.0 PPM ~ 4.0PPM 으로 한정하고 있다. As the water supply rate has grown to 99.9%, efforts have been made on water quality as well.The Ordinance of the Ministry of Health and Social Affairs in 1990 set the turbidity of drinking water to 2 NTU, and in 1999, it was regulated to be less than 1 NTU. Depending on the treatment capacity, the standard was set more strictly up to 0.5 NTU, and the water purification plant is required to manage it below 0.3 NTU, and the standard value of the residual chlorine concentration based on the water supply standard is limited to 1.0 PPM ~ 4.0 PPM.

이렇듯 정수장의 수질 관리는 엄격하게 관리되고 있지만, 잔류염소의 경우 실제 높은 수치의 잔류염소를 투입 시 역한 냄새가 심하기 때문에, 실제 배수지에서는 잔류염소량을 최소화하여 운용중인데, 그로 인해 관말단의 수인성 전염병 등이 생기는 문제점도 발생하였고, 이와 함께 상수공급망의 노후화는 점점 심해지고 있어 노후화된 상수 관망에서 발생되는 수질 오염은 더욱 심각해지고 있는 것이 사실이다.As such, the water quality management of the water purification plant is strictly managed, but since residual chlorine has a bad smell when actually putting a high level of residual chlorine, the amount of residual chlorine is minimized in the actual drainage basin. It is true that water pollution caused by the aging water supply network is becoming more serious as the water supply network is getting worse and worse.

상수를 공급하는 상수공급망의 시스템에서, 필요에 따라 변화가 생기게 되면 안정적으로 붙어있던 관 내부의 침전물이 떨어져 나와서 수질에 나쁜 영향을 주게되며, 상수 관망 수질이 나빠지는 사고가 발생하는 경우는 일정 수준의 저류와 침전 효과를 통해 수질을 복원할 수 있도록 배수지를 적절히 배치하는 것도 중요하다.In the system of the water supply network that supplies water, if there is a change as needed, the sediment inside the pipe that was stably attached will fall off and adversely affect the water quality, and if an accident occurs that deteriorates the water quality of the water supply network, it is at a certain level. It is also important to properly arrange drainage basins so that water quality can be restored through storage and sedimentation effects.

하지만, 상류에서 다음 배수지까지 도달하는 과정 중에 소비자는 오염에 노출될 수 있고, 물방향이 바뀔 수 있는 수계전환 지점이나 관말단 등의 지점에서도 수질 변화가 생길수 있어 수질 모니터링은 필요할 수 밖에 없다.However, during the process of reaching the next drainage from the upstream, consumers may be exposed to pollution, and water quality may change at points such as water system conversion points or pipe ends where the water direction can be changed, so water quality monitoring is inevitable.

이에, 상수공급망에서 정체수가 발생되는 관말단이나, 중간물 오염수 또는 탁도가 심해지는 블럭경계 부분 등에서 수질에 문제가 발생시 이를 해결할 수 있도록 감시 및 퇴수하는 시스템의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다. Accordingly, there is an urgent need to develop a system that monitors and discharges water in order to solve problems in water quality at the end of the pipe where stagnant water is generated in the water supply network, or at the contaminated water of intermediates or at the block boundary where turbidity is severe.

대한민국 공개특허공보 10-2006-0098704 (2006.09.19. 공개)Republic of Korea Patent Publication 10-2006-0098704 (published on September 19, 2006)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 관말단 및 상수도 블럭경계 등 수질에 문제가 발생되는 지점의 밸브실 내에 설치되어, 사전설정주기로 수질을 측정하고, 측정된 수질이 사전설정기준을 벗어나는 경우, 이를 여러단계로 나누어 주위, 경고 및 퇴수밸브를 개폐하는 작동단계로 자동 제어되어, 수질이 일정수준으로 유지될 수 있도록 한 것이다. 물론, 이러한 제어는 밸브실이 설치된 현장에서의 실시간 작동뿐만 아니라, 유무선 통신을 통한 중앙제어실에서의 원격제어 및 모니터링 또한 가능하도록 한 것이다.The present invention was conceived to solve the above problems, and an object of the present invention is to be installed in a valve chamber at a point where a problem occurs in water quality, such as a pipe end and a water supply block boundary, and measure the water quality at a preset period When the quality of the water is out of the preset standard, it is divided into several stages and automatically controlled to the operation stage of opening and closing the surrounding, warning and discharge valves, so that the water quality can be maintained at a certain level. Of course, this control enables not only real-time operation at the site where the valve room is installed, but also remote control and monitoring in the central control room through wired and wireless communication.

또한, 퇴수밸브는 관로상에 설치된 메인밸브와 함께 개폐제어가 가능하여 개폐밸브 작동시에 발생되는 수질문제(물이 혼탁해지는 등)를 개폐량 조절로 해결할 수 있도록 하고, 수질은 실시간으로 측정하면서 이렇게 측정되는 수질 측정값은 데이터로 저장하여 향후 수질분석용 및 예측용으로 사용될 수 있도록 한 지능형 상수관망 자동 드레인 시스템을 제공하는데 있다.In addition, the drainage valve can be opened and closed together with the main valve installed on the pipeline, so that water quality problems (water becomes cloudy, etc.) that occur during the operation of the on/off valve can be solved by controlling the opening and closing amount. The purpose of this is to provide an intelligent water supply network automatic drain system that stores the measured water quality as data and can be used for future water quality analysis and prediction.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the present invention will be described below, and will be understood by examples of the present invention. Further, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations shown in the claims.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, The present invention is a means for solving the above problems,

배수관로(31)의 관말단(11) 또는 상수도 블럭경계지점(12)에 설치되는 지하매설 밸브실(20); An underground buried valve chamber 20 installed at the pipe end 11 of the drain pipe 31 or at the water supply block boundary point 12;

상기 밸브실(20) 내부의 배수관로(31)에 설치되는 메인밸브(30);A main valve 30 installed in the drain pipe 31 inside the valve chamber 20;

상기 메인밸브(30) 전단의 배수관로(31)에서 분기된 퇴수관로(41)에 설치되어, 배수관로(31)의 퇴수기능을 가지는 퇴수밸브(40);A discharge valve 40 installed in a discharge pipe 41 branched from the drain pipe 31 in front of the main valve 30 and having a discharge function of the discharge pipe 31;

상기 메인밸브(30) 전단의 배수관로(31)에 설치되어, 수질을 측정하는 수질센서(50);A water quality sensor 50 installed in the drain pipe 31 in front of the main valve 30 to measure water quality;

상기 밸브실(20) 내부 또는 외부 지상에 설치되어, 수질센서(50)의 수질측정값을 전달받아 사전설정수질값과 비교하여, 메인밸브(30)를 항시 오픈한 상태로 부단수를 유지하면서, 퇴수가 필요한 경우 퇴수밸브(40)를 자동으로 개폐제어하여, 수질이 사전설정수질값으로 유지되도록 하고, 퇴수밸브(40)가 오픈시 배수관로(31)의 유속이 변화되며 수질에 영향을 주지 않도록, 배수관로(31)에 설치된 유량계를 통해 유량정보를 전달받아, 퇴수밸브(40)와 메인밸브(30)의 개폐정도를 제어하는 제어부(60); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.It is installed on the ground inside or outside the valve chamber 20, receives the water quality measurement value from the water quality sensor 50 and compares it with a preset water quality value, while maintaining the secondary stage with the main valve 30 always open. , When drainage is required, the drainage valve 40 is automatically opened and closed so that the water quality is maintained at a preset water quality value, and when the drainage valve 40 is opened, the flow rate of the drainage pipe 31 is changed and the water quality is affected. A control unit 60 for controlling the degree of opening and closing of the drain valve 40 and the main valve 30 by receiving flow rate information through a flow meter installed in the drain pipe 31 so as not to prevent it; It characterized in that it comprises a.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 관말단 또는 상수도 블럭경계 등 수질에 문제가 발생되는 지점의 밸브실 내에 설치되어, 자동으로 수질을 측정하고 사전설정조건에 맞춰 관리자에게 수질에 대한 주의 및 경고를 하고, 경우에 따라서는 퇴수밸브를 오픈하여 퇴수작동이 될 수 있도록 함으로써, 부단수 형태로 수질이 일정수준으로 유지될 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention is installed in a valve room at a point where a problem occurs in water quality, such as a pipe end or a water supply block boundary, and automatically measures the water quality and alerts the manager to the water quality according to a preset condition. And, in some cases, by opening the drainage valve to enable the drainage operation, there is an effect that the water quality can be maintained at a certain level in the form of an unstable water.

또한, 본 발명은 개폐밸브 및 메인밸브가 동시에 제어되며 개폐량이 조절됨으로써, 유량 또는 유속변화에 따라 수질에 변화(물의 혼탁)가 발생되지 않도록 할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the opening/closing valve and the main valve are simultaneously controlled and the opening/closing amount is controlled, so that a change in water quality (water turbidity) is not generated according to a change in flow rate or flow rate.

또한, 본 발명은 밸브실이 설치된 현장에서의 직접제어 및 유무선 통신을 통한 중앙제어실에서의 원격제어가 가능하고, 모든 측정정보들은 모니터링 및 저장이 가능하여 추후 다양한 용도로 사용될 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention enables direct control at the site where the valve room is installed and remote control at the central control room through wired/wireless communication, and all measurement information can be monitored and stored, so that it can be used for various purposes in the future.

도 1은 본 발명에 따른 지능형 상수관망 자동 드레인 시스템을 나타낸 일실시예의 도면.
도 2는 본 발명에 따른 제어부를 나타낸 일실시예의 도면.
도 3은 본 발명에 따른 모니터링부를 나타낸 일실시예의 도면.
도 4는 본 발명에 따른 판단부의 동작조건을 나타낸 일실시예의 도면.
도 5는 본 발명이 설치되는 관망도를 나타낸 일실시예의 도면.1 is a diagram of an embodiment showing an intelligent water pipe network automatic drain system according to the present invention.
2 is a diagram of an embodiment showing a control unit according to the present invention.
3 is a diagram of an embodiment showing a monitoring unit according to the present invention.
4 is a diagram of an embodiment showing an operating condition of a determination unit according to the present invention.
Figure 5 is a view of an embodiment showing a pipe network diagram in which the present invention is installed.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.Before describing various embodiments of the present invention in detail, it will be appreciated that the application is not limited to the details of configurations and arrangements of components described in the following detailed description or illustrated in the drawings. The present invention may be implemented and practiced in different embodiments and may be performed in various ways. Also, the device or element orientation (eg "front", "back", "up", "down", "top", "bottom" The expressions and predicates used herein with respect to terms such as ", "left", "right", "lateral"), etc. are used only to simplify the description of the present invention, and related devices Or you may find that the element simply indicates or does not mean that it should have a specific orientation. Further, terms such as “first” and “second” are used in this application and the appended claims for purposes of explanation and are not intended to represent or imply any relative importance or spirit.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.The present invention has the following features to achieve the above object.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors appropriately explain the concept of terms in order to explain their own invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and thus various alternatives that can be substituted for them at the time of application It should be understood that there may be equivalents and variations.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 상수관망 자동 드레인 시스템을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, an intelligent water supply network automatic drain system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.

본 발명에 따른 지능형 상수관망 자동 드레인 시스템은 밸브실(20), 메인밸브(30), 퇴수밸브(40), 수질센서(50), 제어부(60), 중앙제어실(61)을 포함한다.The intelligent water pipe network automatic drain system according to the present invention includes a valve chamber 20, a main valve 30, a drain valve 40, a water quality sensor 50, a control unit 60, and a central control room 61.

상기 밸브실(20)은 지하에 매설되어 설치되는 것으로서, 배수관로(31)상 중 정체수가 발생될 수 있는 관말단(11) 또는 중간물 오염수나 탁도가 나빠질 수 있는 상수도 블럭경계지점(12)(상수도 블럭이 분기되는 부분) 등, 수질에 문제가 발생될 수 있는 배수관로(31)상에 설치되는 것이다.The valve chamber 20 is buried and installed underground, and the pipe end 11 in which stagnant water may be generated in the drain pipe 31 or the water supply block boundary point 12 where intermediate contaminated water or turbidity may deteriorate. It is installed on the drainage pipe 31, which may cause problems in water quality, such as (the part where the water supply block branches off).

상기 메인밸브(30)는 전술된 밸브실(20) 내부의 배수관로(31)에 개폐가능하게 설치되는 밸브이다.The main valve 30 is a valve installed to be opened and closed in the drain pipe 31 inside the valve chamber 20 described above.

상기 퇴수밸브(40)는 전술된 메인밸브(30) 전단의 배수관로(31)에서 분기된 퇴수관로(41)에 설치되어, 후술될 제어부(60)에 의해 개폐가 제어되면서, 퇴수가 필요시 개방되면서 배수관로(31)의 퇴수기능을 가지는 밸브이다.The drainage valve 40 is installed in the drainage pipe 41 branched from the drainage pipe 31 in front of the above-described main valve 30, and opening and closing is controlled by the control unit 60 to be described later, when drainage is required. It is a valve that has a drainage function of the drain pipe 31 while being opened.

상기 수질센서(50)는 메인밸브(30) 전단의 배수관로(31)에 설치되어, 수질을 측정하는 센서이다.The water quality sensor 50 is a sensor installed in the drain pipe 31 in front of the main valve 30 to measure water quality.

상기 제어부(60)는 밸브실(20) 내부 또는 외부 지상에 설치되어, 수질센서(50)의 수질측정값을 전달받아 사전설정수질값과 비교하여, 메인밸브(30)를 항시 오픈한 상태로 부단수를 유지하면서, 퇴수가 필요한 경우 퇴수밸브(40)를 자동으로 개폐제어하여, 수질이 사전설정수질값으로 유지되도록 하고, 퇴수밸브(40)가 오픈시 배수관로(31)의 유속이 변화되며 수질에 영향을 주지 않도록, 제어부(60)를 통해 유량정보를 전달받아, 퇴수밸브(40)와 메인밸브(30)의 개폐정도를 제어하는 외부 제어판넬이다.The control unit 60 is installed on the ground inside or outside the valve chamber 20, receives the water quality measurement value from the water quality sensor 50, compares it with a preset water quality value, and keeps the main valve 30 always open. When drainage is required while maintaining the unstable water, the drainage valve 40 is automatically opened and closed so that the water quality is maintained at a preset water quality value, and the flow velocity of the drainage pipe 31 changes when the drainage valve 40 is opened. It is an external control panel that receives flow rate information through the control unit 60 and controls the degree of opening and closing of the drain valve 40 and the main valve 30 so as not to affect the water quality.

물론, 상기 제어부(60)에서 측정되는 수질측정값은 외부요인에 의해 급격하게 변화되는 측정값이 발생(제어부 내 각종 센서에서 측정되는 데이터는 각종 외부요인으로 인해 수질측정값이 튀는 현상이 발생할 수 있고, 이러한 문제는 센서 측정값으로 장치를 가동하는 시스템에서 효율을 저하시킨다.)될 수 있으므로, 일정시간 또는 기간 내의 수질측정값을 시간평균으로 계산하여 사용함으로써 오차범위가 감소될 수 있도록 해야할 것이며,Of course, the water quality measurement value measured by the control unit 60 causes a measurement value that changes rapidly due to external factors (data measured by various sensors in the control unit may cause the water quality measurement value to bounce due to various external factors. Since this problem can reduce the efficiency in the system operating the device with the measured value of the sensor), the error range should be reduced by calculating and using the water quality measured value within a certain time or period as a time average. ,

상기 배수관로(31)와 퇴수관로(41)에 설치(또는 제어부(60)에 설치)되는 유량계와 압력계를 통해, 배수관로(31)와 퇴수관로(41)에 발생되는 수충격을 사전에 확인하여, 퇴수밸브(40)와 메인밸브(30)의 개폐정도를 제어되도록 하는 것이다.Through a flow meter and a pressure gauge installed in the drainage pipe 31 and the discharge pipe 41 (or installed in the control unit 60), the water shock generated in the drain pipe 31 and the discharge pipe 41 is checked in advance. Thus, the degree of opening and closing of the drain valve 40 and the main valve 30 is controlled.

이러한 상기 제어부(60)는 수집부(70), 모니터링부(80), 판단부(90), 동작부(100)로 구성된다.The control unit 60 includes a collection unit 70, a monitoring unit 80, a determination unit 90, and an operation unit 100.

상기 수집부(70)는 수질센서(50)에 측정되어 전달된 수질관련 데이터 신호를 수집하는 부분이다. 이렇게 수집되는 데이터 신호 즉, 측정하고자 하는 수질대상항목은 사용자의 사전설정에 따라 다양하게 변경될 수 있는 부분으로, 탁도, 잔류염소, pH농도, 전기전도도, 수온 중 어느 하나 또는 복수개 이상이 선택될 수 있다.The collection unit 70 is a part that collects a water quality related data signal measured and transmitted to the water quality sensor 50. The data signal collected in this way, that is, the water quality object item to be measured, is a part that can be changed in various ways according to the user's preset setting, and any one or more than one of turbidity, residual chlorine, pH concentration, electrical conductivity, and water temperature can be selected. I can.

상기 모니터링부(80)는 전술된 수질데이터 수집부(70)의 데이터를 실시간으로 누적시키고, 상기 데이터를 사전설정시간 또는 사전설정주기 형태로 도식화 및 그래프화 하며, 상기 그래프화를 통해 수질변화를 기울기값(사전설정시간 또는 주기마다 수질측정값을 연결한 선이 기울어지는 정도)으로 식별할 수 있도록 하는 부분으로, 컨트롤부(81), 예측부(82), 확인부(83)를 포함한다.The monitoring unit 80 accumulates the data of the water quality data collection unit 70 described above in real time, plots and graphs the data in the form of a preset time or a preset period, and changes the water quality through the graphing. A part that can be identified by a slope value (the degree of inclination of the line connecting the water quality measurement value at each preset time or period), and includes a control unit 81, a prediction unit 82, and a confirmation unit 83. .

상기 컨트롤부(81)는 수질센서(50)의 수질데이터 측정주기(샘플링 개수 지정이 가능한 컨트롤)및 사용처별로 상이한 수질대상항목의 선택이 가능(측정하고자 하는 수질대상항목으로 어떠한 것을 지정할 것이며, 각 수질대상항목의 사전설정수치의 변경이 가능토록 한 부분)토록 하는 부분이다.The control unit 81 is capable of selecting a water quality data measurement period of the water quality sensor 50 (a control capable of specifying the number of sampling) and selection of different water quality target items for each use (what will be designated as a water quality target item to be measured, and each This is the part that allows the change of the preset value of the water quality target item).

상기 예측부(82)는 전술된 수질변화의 기울기값 분석을 통해, 수질정도가 주의, 경고, 퇴수밸브(40)동작 각 단계에 도달할 예상시간을 예측하여 이를 작업자가 식별가능토록 표시하고, 퇴수밸브(40)의 개폐상태확인 및 개폐를 제어할 수 있도록 하는 부분이다.The prediction unit 82 predicts the expected time when the water quality level will reach each stage of caution, warning, and operation of the discharge valve 40 through the analysis of the slope value of the water quality change described above, and displays this so that the operator can identify it, This is a part to check the open/close state of the drain valve 40 and control the open/close.

상기 확인부(83)는 전술된 컨트롤부(81)에서 지정한 수질대상항목이 그래프 및 기울기값으로 표시되도록 하는 그래프 부분으로, 사전설정된 시간 또는 주기별로, 수질대상항목의 변화가 선 형태의 그래프로 표시되며, 상기 그래프에는 수질대상항목의 수치(ex: 도 3에 도시된 바와 같이, 탁도가 0.2NTU 이하인 경우 파랑, 0.2NTU ~ 0.5NTU인 경우 녹색, 0.5NTU이상인 경우 빨강으로 블럭표시)마다 사전설정된 제 1 주의 단계(파랑), 제 2 경고 단계(녹색), 제 3 동작 단계(빨강)가 각기 다른 색상으로 표시되어, 라인이 위치된 색상을 통해 실시간 수질 상태확인이 용이토록 한다.The verification unit 83 is a graph part for displaying the water quality target item designated by the above-described control unit 81 as a graph and a slope value, and the change of the water quality target item is a line-shaped graph for each preset time or period. In the graph, the values of the water quality target items (ex: as shown in Fig. 3, blue when turbidity is less than 0.2NTU, green when 0.2NTU ~ 0.5NTU, and red when 0.5NTU or more) The set first caution step (blue), second warning step (green), and third operation step (red) are displayed in different colors, making it easy to check the water quality in real time through the color where the line is located.

상기 판단부(90)는 모니터링부(80)로 전달된 수질센서(50)의 수질측정값을 사전설정수질값과 비교하는 부분으로 이러한 사전설정수질값의 경우, 본 발명에서는 제 1 주의 단계(메인밸브(30)는 ON 동작되고 퇴수밸브(40)는 OFF 동작), 제 2 경고 단계(메인밸브(30)는 ON 동작되고 퇴수밸브(40)는 OFF 동작), 제 3 동작단계(메인밸브(30)와 퇴수밸브(40)가 ON 동작)로 이루어지는 3단계로 이루어지도록 한다.The determination unit 90 is a part that compares the water quality measurement value of the water quality sensor 50 transmitted to the monitoring unit 80 with a preset water quality value. In the case of such a preset water quality value, in the present invention, the first caution step ( The main valve 30 is ON and the drain valve 40 is OFF), the second warning step (the main valve 30 is ON and the drain valve 40 is OFF), the third operation step (the main valve (30) and the discharge valve 40 is to be made in three stages consisting of an ON operation).

1) 수질측정값이 제 1사전설정수질값으로 사전설정시간 이상 지속시, 동작부(100)를 통해 수질문제가 발생될 수 있음을 사전에 알람하여 조기대응할 수 있도록 하는 제 1 주의 단계: 일실시예로 수질측정값의 수질대상항목을 탁도 또는 잔류염소라 가정할 경우, 탁도의 측정값(수질측정값)이 사전설정수질값의 25% ~ 50% 이내 이거나, 또는 잔류염소의 측정값(수질측정값)이 사전설정수질값의 2배 ~ 1.5배로 10분이상 지속되는 경우. 1) When the water quality measurement value is the first preset water quality value and continues for more than a preset time, the operation unit 100 alerts in advance that a water quality problem may occur so that an early response can be made: Work As an example, assuming that the water quality target item of the water quality measurement value is turbidity or residual chlorine, the measurement value of turbidity (water quality measurement value) is within 25% to 50% of the preset water quality value, or the measurement value of residual chlorine ( When the water quality measurement value) lasts more than 10 minutes at 2 times to 1.5 times the preset water quality value.

2) 수질측정값이 제 2사전설정수질값으로 사전설정시간 이상 지속시, 동작부(100)를 통해 경고알람과 동시에 상기 수질센서(50)의 측정주기를 제 1 주의 단계보다 상대적으로 단축시켜, 수질데이터 샘플링 개수가 증가되도록 하는 제 2 경고 단계: 일실시예로 수질측정값의 수질대상항목을 탁도 또는 잔류염소라 가정할 경우, 탁도의 측정값(수질측정값)이 사전설정수질값의 50% ~ 75% 이내 이거나, 또는 잔류염소의 측정값(수질측정값)이 사전설정수질값의 1.5배 ~ 1.25배로 10분이상 지속되는 경우. 2) When the water quality measurement value is the second preset water quality value and continues for more than a preset time, the operation unit 100 causes a warning alarm and the measurement cycle of the water quality sensor 50 to be relatively shortened compared to the first caution step. , Second warning step to increase the number of water quality data sampling: In an embodiment, assuming that the water quality target item of the water quality measurement value is turbidity or residual chlorine, the measurement value of turbidity (water quality measurement value) is equal to the preset water quality value. Within 50% to 75%, or if the measured value of residual chlorine (water quality measurement value) is 1.5 to 1.25 times the preset water quality value and lasts for 10 minutes or longer.

3) 수질측정값이 제 3사전설정수질값으로 사전설정시간 이상 지속 시, 동작부(100)를 통해 퇴수밸브(40)를 오픈하여 퇴수공정이 진행되도록 하는 제 3 동작 단계: 일실시예로 수질측정값의 수질대상항목을 탁도 또는 잔류염소라 가정할 경우, 탁도의 측정값(수질측정값)이 전설정수질값의 100%를 초과하거나, 또는 잔류염소의 측정값(수질측정값)이 사전설정수질값의 1배 이하로 10분이상 지속되는 경우. 3) When the water quality measurement value is the third preset water quality value and continues for more than a preset time, the third operation step of opening the discharge valve 40 through the operation unit 100 to allow the discharge process to proceed: as an embodiment Assuming that the water quality target item of the water quality measurement value is turbidity or residual chlorine, the measurement value of turbidity (water quality measurement value) exceeds 100% of the preset water quality value, or the measurement value of residual chlorine (water quality measurement value) is If it lasts more than 10 minutes with less than 1 times the preset water quality value.

이러한 상기 제 1 주의 단계, 제 2 경고 단계, 제 3 동작 단계에서 각각 제시하는 수치값들은, 사용되는 지자체 또는 사용처별로 수질 관리 기준이 상이하기 때문에, 다양하게 변경가능한 부분임은 당연할 것이다.It is natural that the numerical values presented in the first caution step, the second warning step, and the third operation step are variously changeable because the water quality management standards are different for each municipality or location used.

상기 동작부(100)는 전술된 판단부(90)의 비교결과치를 전달받아, 알람 또는 경보를 하거나, 퇴수밸브(40)의 개폐여부 및 메인밸브(30)와 퇴수밸브(40)의 개폐정도를 제어하는 부분이다.The operation unit 100 receives the comparison result of the above-described determination unit 90, generates an alarm or an alarm, whether the drain valve 40 is opened or closed, and the degree of opening and closing of the main valve 30 and the drain valve 40 This is the part that controls it.

즉, 상수도가 정상공급인 경우에는 배수관로(31)의 메인밸브(30)만이 개방되고, 퇴수밸브(41)는 오프(off)된 상태로 작동되되, 수질센서(50)를 통해 실시간으로 측정된 수질측정값이 사전설정수질값을 넘어서게 되어 제 3 동작 단계에 이르게 되면, 메인밸브(30)가 열려있는 상태에서 퇴수밸브(40)도 오픈(open)시켜, 퇴수밸브(40)로 배수관로(31)상에 흐르던 상수의 일부를 퇴수관로(41)로 퇴수시키는 것이다.(이때 메인밸브(30)와 퇴수밸브(40)가 동시에 열리면서 유속이 빨라져 물이 혼탁해지는 경우가 발생될 수 있으므로, 제어부(60)에서는 퇴수밸브(40)를 통해 퇴수를 하면서 메인밸브(30)와 퇴수밸브(40)의 개폐정도를 조절하여 수질측정값이 사전설정수질값에 해당되도록 한다.) 이후 지속적으로 수질센서(50)를 통해 수질을 측정하면서, 수질측정값이 사전설정수질값에 해당되면, 퇴수밸브(40)를 다시 오프시키는 것이다.That is, when the water supply is normally supplied, only the main valve 30 of the drain pipe 31 is opened, and the drain valve 41 is operated in an off state, but measured in real time through the water quality sensor 50 When the measured water quality value exceeds the preset water quality value and reaches the third operation stage, the drainage valve 40 is also opened while the main valve 30 is open, and the drainage pipe is routed to the drainage valve 40. (31) Some of the water flowing in the top is discharged to the discharge pipe (41). (At this time, as the main valve 30 and the discharge valve 40 are simultaneously opened, the flow rate may increase and the water may become cloudy. The control unit 60 controls the degree of opening and closing of the main valve 30 and the drain valve 40 while draining through the drain valve 40 so that the water quality measurement value corresponds to the preset water quality value.) While measuring the water quality through the sensor 50, when the water quality measurement value corresponds to the preset water quality value, the discharge valve 40 is turned off again.

상기 중앙제어실(61)은 전술된 제어부(60)와 우뮤선 통신을 연결되어 있는 곳으로, 제어부(60)의 모든 정보(수질대상항목, 수질측정값, 사전설정수질값, 수질측정값과 사전설정수질값의 비교 데이터 등)가 유무선 통신을 통해 저장되며, 원격으로 제어부(60)와 동일하게 퇴수밸브(40) 및 메인밸브(30)의 제어가 가능하다.The central control room 61 is a place where the above-described control unit 60 and the right mu-line communication are connected, and all information of the control unit 60 (water quality target item, water quality measurement value, preset water quality value, water quality measurement value and dictionary) Comparison data of the set water quality value, etc.) are stored through wired/wireless communication, and remote control of the discharge valve 40 and the main valve 30 is possible in the same manner as the control unit 60.

즉, 전술된 바와 같이, 제어부(60)에서 작업자가 현장에서 모니터링 및 제어가 되는 부분은, 중앙제어실(61)에서도 원격으로 동일하게 가능토록 한다.That is, as described above, the part of the control unit 60 that the operator monitors and controls in the field can be remotely performed in the central control room 61 as well.

더불어, 본 발명과 같은 제어부(60) 및 중앙제어실(61)를 통한 자동제어의 특성상, 무선으로 시스템을 구성하게 되면 보안성이 취약해지므로, 이 점을 해결하기 위해 제어부(60) 및 중앙제어실(61)에는 보안 통신모듈이 옵션이 설치되어질 수 있음은 당연하다.In addition, due to the nature of automatic control through the control unit 60 and the central control room 61 as in the present invention, if the system is configured wirelessly, the security is weakened. To solve this point, the control unit 60 and the central control room It is natural that the security communication module option can be installed in (61).

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical spirit of the present invention and the following by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. It goes without saying that various modifications and changes are possible within the equivalent range of the claims to be described.

11: 관말단 12: 블럭경계지점
20: 밸브실 30: 메인밸브
31: 배수관로 40: 퇴수밸브
41: 퇴수관로 50: 수질센서
60: 제어부 61: 중앙제어실
70: 수집부 80: 모니터링부
81: 컨트롤부 82: 예측부
83: 확인부 90: 판단부
100: 동작부11: Pipe end 12: Block boundary point
20: valve chamber 30: main valve
31: drain pipe 40: drain valve
41: discharge pipe 50: water quality sensor
60: control unit 61: central control room
70: collection unit 80: monitoring unit
81: control unit 82: prediction unit
83: confirmation unit 90: judgment unit
100: operation unit

Claims (9)

배수관로(31)의 관말단(11) 또는 상수도 블럭경계지점(12)에 설치되는 지하매설 밸브실(20);
상기 밸브실(20) 내부의 배수관로(31)에 설치되는 메인밸브(30);
상기 메인밸브(30) 전단의 배수관로(31)에서 분기된 퇴수관로(41)에 설치되어, 배수관로(31)의 퇴수기능을 가지는 퇴수밸브(40);
상기 메인밸브(30) 전단의 배수관로(31)에 설치되어, 수질을 측정하는 수질센서(50);
상기 밸브실(20) 내부 또는 외부 지상에 설치되어, 수질센서(50)의 수질측정값을 전달받아 사전설정수질값과 비교하여, 메인밸브(30)를 항시 오픈한 상태로 부단수를 유지하면서, 퇴수가 필요한 경우 퇴수밸브(40)를 자동으로 개폐제어하여, 수질이 사전설정수질값으로 유지되도록 하고, 퇴수밸브(40)가 오픈시 배수관로(31)의 유속이 변화되며 수질에 영향을 주지 않도록, 유량정보를 전달받아 퇴수밸브(40)와 메인밸브(30)의 개폐정도를 제어하는 제어부(60);를 포함하여 이루어지며,
상기 제어부(60)는
수질센서(50)의 데이터 신호를 수집하는 수질데이터 수집부(70);
상기 수질데이터 수집부(70)의 데이터를 실시간으로 누적시키고, 상기 데이터를 사전설정시간 또는 사전설정주기 형태로 도식화 및 그래프화 하며, 상기 그래프화를 통해 수질변화를 기울기값으로 식별할 수 있도록 하는 모니터링부(80);
상기 모니터링부(80)로 전달된 수질센서(50)의 수질측정값을 사전설정수질값과 비교하는 판단부(90);
상기 판단부(90)의 비교결과치를 전달받아, 알람 또는 경보를 하거나, 퇴수밸브(40)의 개폐여부 및 메인밸브(30)와 퇴수밸브(40)의 개폐정도를 제어하는 동작부(100); 를 포함하여 이루어지고,
상기 판단부(90)는
수질측정값이 제 1사전설정수질값으로 사전설정시간 이상 지속시, 동작부(100)를 통해 수질문제가 발생될 수 있음을 사전에 알람하여 조기대응할 수 있도록 하며, 메인밸브(30)는 ON 동작되고 퇴수밸브(40)는 OFF 동작되는 제 1 주의 단계;
수질측정값이 제 2사전설정수질값으로 사전설정시간 이상 지속시, 동작부(100)를 통해 경고알람과 동시에 상기 수질센서(50)의 측정주기를 제 1 주의 단계보다 상대적으로 단축시켜, 수질데이터 샘플링 개수가 증가되도록 하며, 메인밸브(30)는 ON 동작되고 퇴수밸브(40)는 OFF 동작되는 제 2 경고 단계;
수질측정값이 제 3사전설정수질값으로 사전설정시간 이상 지속 시, 동작부(100)를 통해 퇴수밸브(40)를 오픈하여 퇴수공정이 진행되도록 하며, 메인밸브(30)와 퇴수밸브(40)가 ON 동작되는 제 3 동작 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 상수관망 자동 드레인 시스템.
An underground buried valve chamber 20 installed at the pipe end 11 of the drain pipe 31 or at the water supply block boundary point 12;
A main valve 30 installed in the drain pipe 31 inside the valve chamber 20;
A discharge valve 40 installed in a discharge pipe 41 branched from the drain pipe 31 in front of the main valve 30 and having a discharge function of the discharge pipe 31;
A water quality sensor 50 installed in the drain pipe 31 in front of the main valve 30 to measure water quality;
It is installed on the ground inside or outside the valve chamber 20, receives the water quality measurement value from the water quality sensor 50 and compares it with a preset water quality value, while maintaining the secondary stage with the main valve 30 always open. , When drainage is required, the drainage valve 40 is automatically opened and closed so that the water quality is maintained at a preset water quality value, and when the drainage valve 40 is opened, the flow rate of the drainage pipe 31 is changed and the water quality is affected. Containing a control unit 60 for controlling the degree of opening/closing of the discharge valve 40 and the main valve 30 by receiving flow rate information so as not to do so,
The control unit 60
A water quality data collection unit 70 for collecting data signals from the water quality sensor 50;
Accumulates the data of the water quality data collection unit 70 in real time, plots and graphs the data in the form of a preset time or a preset period, and allows the change in water quality to be identified as a slope value through the graphing. Monitoring unit 80;
A determination unit 90 for comparing the water quality measurement value of the water quality sensor 50 transmitted to the monitoring unit 80 with a preset water quality value;
The operation unit 100 that receives the comparison result of the determination unit 90, generates an alarm or an alarm, or controls whether the drain valve 40 is opened or closed and the degree of opening and closing of the main valve 30 and the drain valve 40 ; It is made including,
The determination unit 90
When the water quality measurement value is the first preset water quality value and continues for more than a preset time, the operation unit 100 alerts in advance that a water quality problem may occur to enable early response, and the main valve 30 is turned ON. A first caution step that is operated and the discharge valve 40 is operated OFF;
When the water quality measurement value is the second preset water quality value and continues for more than a preset time, the operation unit 100 generates a warning alarm and at the same time, the measurement cycle of the water quality sensor 50 is relatively shortened compared to the first cautionary step. A second warning step in which the number of data sampling is increased, and the main valve 30 is ON and the drain valve 40 is OFF;
When the water quality measurement value is the third preset water quality value and continues for more than a preset time, the drainage valve 40 is opened through the operation unit 100 to allow the drainage process to proceed, and the main valve 30 and the drainage valve 40 ) Is ON; Intelligent water pipe network automatic drain system, characterized in that consisting of.
 제 1항에 있어서,
상기 배수관로(31)와 퇴수관로(41)에 설치되는 유량계와 압력계를 통해, 배수관로(31)와 퇴수관로(41)에 발생되는 수충격을 사전에 확인하여, 퇴수밸브(40)와 메인밸브(30)의 개폐정도를 제어되는 것을 특징으로 하는 지능형 상수관망 자동 드레인 시스템.
The method of claim 1,
Through the flow meter and pressure gauge installed in the drain pipe 31 and the discharge pipe 41, the water shock generated in the drain pipe 31 and the discharge pipe 41 is checked in advance, and the discharge valve 40 and the main Intelligent water pipe network automatic drain system, characterized in that the opening and closing degree of the valve 30 is controlled.
 제 1항에 있어서,
상기 모니터링부(80)는
상기 수질센서(50)의 수질데이터 측정주기 및 사용처별로 상이한 수질대상항목의 선택이 가능토록 하는 컨트롤부(81);
상기 수질변화의 기울기값 분석을 통해, 수질정도가 주의, 경고, 퇴수밸브(40)동작 각 단계에 도달할 예상시간을 예측하여 식별가능토록 표시하고, 퇴수밸브(40)의 개폐상태확인 및 개폐를 제어할 수 있도록 하는 예측부(82);
상기 컨트롤부(81)에서 지정한 수질대상항목이 그래프 및 기울기값으로 표시되도록 하는 확인부(83);로 이루어지며,
상기 수질대상항목은
유량, 탁도, 잔류염소, pH농도, 전기전도도, 수온 중 어느 하나 또는 복수개 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 지능형 상수관망 자동 드레인 시스템.
The method of claim 1,
The monitoring unit 80
A control unit 81 that enables selection of different water quality target items for each water quality data measurement period and usage location of the water quality sensor 50;
Through the analysis of the slope value of the water quality change, the water quality level predicts the expected time to reach each stage of caution, warning, operation of the drain valve 40 and displays it so that it can be identified, and checks the opening and closing state of the drain valve 40 A prediction unit 82 that enables to control;
Consists of; a confirmation unit 83 that displays the water quality target item designated by the control unit 81 as a graph and a slope value,
The above water quality items are
Intelligent water pipe network automatic drain system, characterized in that any one or more than one of flow rate, turbidity, residual chlorine, pH concentration, electrical conductivity, and water temperature are selected.
 제 3항에 있어서,
상기 확인부(83)는
사전설정된 시간 또는 주기별로, 수질대상항목의 변화가 선 형태의 그래프로 표시되며,
상기 그래프에는 수질대상항목의 사전설정된 제 1 주의 단계, 제 2 경고 단계, 제 3 동작 단계가 각기 다른 색상으로 표시되어, 라인이 위치된 색상을 통해 실시간 수질 상태확인이 용이토록 하는 것을 특징으로 하는 지능형 상수관망 자동 드레인 시스템.
The method of claim 3,
The confirmation unit 83 is
For each preset time or period, the change of the water quality target item is displayed in a line-shaped graph,
The graph is characterized in that the preset first caution step, the second warning step, and the third operation step of the water quality target item are displayed in different colors, so that it is easy to check the water quality status in real time through the color where the line is located. Intelligent water pipe network automatic drain system.
 제 1항에 있어서
상기 제어부(60)의 정보가 유무선 통신을 통해 저장되며, 원격으로 제어부(60)와 동일하게 퇴수밸브(40) 및 메인밸브(30)의 제어가 가능하며, 제어부(60)의 정보가 모니터링 가능한 중앙제어실(61);
이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 지능형 상수관망 자동 드레인 시스템.
The method of claim 1
The information of the control unit 60 is stored through wired/wireless communication, and the drain valve 40 and the main valve 30 can be remotely controlled like the control unit 60, and the information of the control unit 60 can be monitored. Central control room 61;
Intelligent water pipe network automatic drain system, characterized in that further provided.
 제 1항에 있어서,
상기 제어부(60)의 수질측정값은
외부요인에 의해 급격하게 변화되는 측정값이 발생될 수 있으므로, 일정시간 또는 기간 내의 수질측정값을 시간평균으로 계산하여 사용함으로써 오차범위가 감소될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 지능형 상수관망 자동 드레인 시스템.

The method of claim 1,
The water quality measurement value of the control unit 60 is
Intelligent water pipe network automatic drain system, characterized in that the error range can be reduced by calculating and using the measured value of water quality within a certain time or period as a time average, since measurement values that change rapidly by external factors may occur. .

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