연구사업

Daejeon Green Environment Center

년도
2019
분야
기술개발연구
연구과제명
사물인터넷을 이용한 차집관로 맨홀 수위계 개발
첨부파일
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책임자/기관
전인재 대표/혜성신기술
연구기간
2019.4.15~12.31
참여 연구원수
연구사업비
4,000만원
연구목적
- 맨홀 및 관로 바닥에 침전된 토적토의 준설 시기 예측
- 하수 역류 감지 및 방지
- 차집관로의 평소 수위(토사가 쌓이기 전)보다 상승하면 중앙상황실의 데이터를 통해 미리 확인 할 수 있는 시스템을 구축하여 하수의 역류 및 침수 피해를 사전에 방지
- 관리가 쉬운 사물인터넷을 이용한 차집관로 맨홀 수위계 개발
주요내용

맨홀 수위 감지 시스템

- 기존 맨홀 수위계는 초음파센서를 이용하여 정확한 수위감지는 가능하나 이물질에 의한 오작동이 발생할 수 있는 문제점에서 착안하여 이물질에 강하고 오작동이 적은 센서 적용
  (차집관로 맨홀은 습기등으로 인해 오작동이 빈번하게 발생함)

각 차집관로의 수위를 중앙통제실에서 원격으로 수위를 모니터링 하는 프로그램 개발

- 수위감지센서를 통해 차집관로 맨홀 수위를 서버에서 모니터링하는 프로그램 개발

- 실시간 모니터링 체계 구축

- 태양광 및 전지로 구동되며 무선으로 테이터를 통신하는 장치

사물인터넷을 이용한 무선 통신장치

- 기존 수위감지계는 별도의 콘트롤 박스가 설치 되고 무선 인터넷 (LTE )이용하여 수위 데이터를 전송하는 방식이나, 자사가 개발하고자 하는 제품은 무선인터넷(LTE)는 물론, IoT사물인터넷을 이용하고 태양광을 사용 하므로 별도의 전기공사가 필요없음.

맨홀 수위 감지시스템_센서:기울기센서(선정)

- 이물질에 강함

- 습기 및 하수에 적합

- 유지관리가 편함

콘트롤박스의 최소화 : 통신모듈, 밧데리 및 임베디드 장비를 최소화함.

- 통신모듈 : SK LoRa망을 이용하여 저전력, 소형화된 장비이용(월 통신요금 : 1000원 미만)

- 태양광 모듈 : 태양광에너지를 이용하여 배터리를 충전하므로 별도의 전력이 필요없음

- 임베디드 장비

수위감지 장비

- 시스템 구성(임베디드 장비, 모니터링 시스템)

임베디드 장비

- Solar Panel, Battery, MCU Controller, Lora Device, Rain Sensor, Floating Sensor, Ultrasonic Sensor 로 구성

- Ultrasonic방식 : 수위를 거리정보로 수신

- Floating방식 : 레벨정보로 수신 (최대 5개로 구성-원하는 수량으로 줄일 수 있음)

- 모니터링 시스템 : ThingPlug에 저장된 데이터를 가져와서 파신한다. 파싱한 데이터를 다시 Data Server에 저장하고 저장된 데이터를 활용하여 Monitoring Website를 구성



연구결과 활용
- 분류식 맨홀의 하수맨홀에 설치하여 강우시 수위가 상승할 시 우수맨홀 오접울 추측할 수 있음
- 맨홀 역류 방지로 하수 유출 예방
- 적은 인력으로 수많은 맨홀 점검이 어려운 현실에 수위 상승으로 맨홀 내부의 준설 시기를 예측함으로 맨홀 역류 방지
- IoT기반 하수관거 모니터링시스템 구축하여 시,군,구의 실시간 하수도 정보를 효과적으로 수집가능
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