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IoT를 이용한 상수도관의 효율적인 수압 측정 시스템
An Efficient Water Pressure Measurement System of the Water Pipes using IoT 원문보기

韓國ITS學會 論文誌 = The journal of the Korea Institute of Intelligent Transportation Systems, v.17 no.1, 2018년, pp.114 - 122  

이재수 (김포대학교 정보통신과) ,  최인호 (김포대학교 정보통신과) ,  홍권의 (김포대학교 정보통신과) ,  최학윤 (김포대학교 정보통신과) ,  노희정 (김포대학교 정보통신과) ,  안정근 (경복대학교 지능로봇과)

초록
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본 논문은 맨홀 아래 지하에 매설된 상수도관의 수압을 효율적으로 측정하기 위하여 무선통신 모듈을 내장한 수압센서(IoT)를 모든 상수도관 밸브에 설치하여 수압을 측정하도록 하였다. 측정한 데이터는 무선 통신으로 스마트폰에 전송하고 스마트폰은 수신한 데이터를 다시 서버로 전송하여 저장하고 관리할 수 있도록 하는 새로운 수압측정 시스템을 제안하였다. 담당자들은 서버에 저장된 수압 데이터를 원격에서 조회하여 상수도관의 누수 여부나 관리지역 내의 수압의 적정성 여부 등을 확인하여 이상 여부를 체크할 수 있도록 함으로써 상수도관의 수압을 효율적으로 관리할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we propose new water pressure measurement system to measure the water pressure of water pipe laid underground beneath the manhole efficiently. For this purpose, we installed water pressure sensor(IoT) which has built-in bluetooth module at valve of water pipe. The proposed system can ...

주제어

#사물 인터넷   #수압 측정   #상수도관   #스마트폰 웹   #블루투스 모듈  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 유선 접속 방식은 앞에서 언급한 바와 같이 긴 통신선로 연결과 전원공급 문제로 설치가 어렵고, 고비용 및 유지보수가 어려운 문제가 있다. 따라서 기존 시스템의 유선 설치, 전원공급 및 유지보수 문제를 해결하기 위해서 [Fig. 1]과 같이 IoT 센서 네트워크와 사용자 스마트 폰을 이용한 무선방식의 효율적인 수압측정 관리 시스템을 제안하였다.
  • 따라서 위 사항을 수용한 최종 개발목표는 상수도관의 수압측정을 위한 수압 센싱 기술이 필요하고, 무선 데이터 전송 기술을 적용하여 사용자가 원할 때 마다 현장에서 각각 밸브의 수압센서(IoT sensor network)로 부터 즉시 수압측정이 가능하여야 하며, 측정된 데이터는 무선망을 통하여 서버에 저장하여 모든 담당자가 데이터를 공유하도록 개발하는 것이 최종 목표이다.
  • 일반적으로 대부분 상수도관의 수압측정 및 관리 방법은 유선으로 연결된 PC를 활용한 온라인으로 측정하고 관리하므로 이러한 방법은 설치 및 유지보수에 많은 어려움이 있으며 이에 따른 고비용이 문제다. 따라서 이런 한 여러 가지 문제점을 해결하고 보다 효율적으로 상수도관을 관리하기 위해서 상수도관 밸브에 무선통신이 가능한 수압측정 센서(IoT sensor network)를 설치하고, 이 수압측정 데이터 및 상수도관의 상태를 스마트폰에 무선으로 송신할 수 있는 시스템을 연구하였다. 본 논문은 그동안 연구결과를 바탕으로 IoT와 스마트폰을 이용하여 설치, 관리 및 유지보수가 쉽고, 기존 시스템에 비해 관리 비용이 저렴하면서 운영이 편리한 매우 효율적인 수압 측정 및 관리 시스템을 개발하여 제품으로 상용화 했다는데 의의가 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수압측정 시스템의 구성요소중 수압 센싱부는 어떤 역할을 하는가? 수압 센싱부는 수압 센서를 통해 상수도관의 수압을 측정하고, 무선통신부(블루투스)는 측정된 수압을 블루투스 통신을 통해 스마트폰으로 전송하는 역할을 한다. 그리고 동작 트리거링(충격센싱) 부는 슬립모드(sleep mode)상태에서 깨어나 시스템이 수압측정을 개시하도록 신호를 보내주는 역할을 하고, 전원 부는 수압센서, 계측 및 통신 모듈 동작에 필요한 전원을 공급한다.
상수도 관로의 효율적인 시설관리가 중요한 이유는 무엇인가? 먼 옛날부터 인간은 물이 흐르는 강 주변에서부터 문명이 태동되어 강을 중심으로 모여 살게 되었고, 많은 사람들이 모이면서 도시로 발전해 현재에 이르렀다. 그만큼 인간에게 물은 생명의 근원으로서 없어서는 안 되는 중요한 것이다. 이와 같이 생명의 근원인 먹는 물의 수질유지 및 수송을 담당하는 상수도 관로는 현재 전국적으로 방대한 망으로 구성되어 있다. 따라서 이 상수도 관로의 효율적인 시설관리이야 말로 매우 중요하며, 상수도 시스템이 도입되고 부터 상수도관 망을 효율적으로 구축하고자 하는 많은 연구(Stinson, 1983; Deb et al.
유선 접속 방식의 문제점은 무엇인가? 현재 상수도관 수압측정 방식은 PC에 유선으로 연결하여 온라인으로 모니터링하고 있으며, 밸브 관리는 맨홀을 열고 관리용 긴 봉을 이용하여 밸브를 On/Off 하여 수압을 관리하고 있다. 이 유선 접속 방식은 앞에서 언급한 바와 같이 긴 통신선로 연결과 전원공급 문제로 설치가 어렵고, 고비용 및 유지보수가 어려운 문제가 있다. 따라서 기존 시스템의 유선 설치, 전원공급 및 유지보수 문제를 해결하기 위해서 [Fig.
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참고문헌 (5)

  1. Choi I. H., Ahn J. K. and Lee J. S.(2013), "A Study on Development of Wireless Transceiver Module for Stereo Audio System," J. KICS, vol. 38D, no. 02, pp.57-61. 

  2. Deb A. K., Hasit Y. J. and Grablutz F. M.(1995), "Distribution system performance evaluation," AWWARF. 

  3. Jei H. W. and Yang O.(2011), "Implementation of the Monitoring System for Power Condition System(PCS) using a Smartphone and Bluetooth Communication," J. KIICE, vol. 16, no. 10, pp.2185-2192. 

  4. Kwak J. P. and Lee H. D.(2003), "Application of Water Quality Monitoring for Corrosion Control in Water Distribution System," KSEE, 2003 Spring Proc., pp.11-18. 

  5. Stinson K. B.(1983), "Ensuring Water Quality in a Distribution System," Journal of Environmental Engineering, vol. 109, no. 2, pp.289-304. 

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