가변적 유량측정기반의 적응칼만필터를 이용한 누수탐지

• 영문명: Leakage Detection in Water Distribution Network Using Adaptive Kalman Filter Based on Variable Flow Measurement
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김성원(Kim Seong Won) 정안철(Jeong An Chul) 임영택(Lim Young Taek) 유완식(Yu Wan Sik) 정관수(Jung Kwan Sue)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』16권5호, 47~53쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2016.10.30

국문 초록

수돗물을 공급하는 시스템에서 발생된 파열과 누수를 신속하게 탐지하는 것은 물의 직접적인 손실을 방지하고 물에 의한 지반침하를 방지할 수 있다. 실시간으로 누수를 판별하는 모델은 관리자적인 제어와 운영을 위한 배수구역별 데이터획득 등의 용도에 따라 개발되었다. 이러한 시스템은 유량계로부터 전송된 데이터에서 관로에 발생한 이상현상에 대한 정보를 판별하지 못한다. 본 연구는 중소 배수구역단위의 유량계에서 측정되는 데이터를 필터링 과정을 통하여 잔차를 계산하고 이를 이용하여 이상현상 판별과 동시에 샘플링 간격을 조정하는 알고리즘을 개발하였다. 개발된 방법을 가상의 정현파(sinewave)흐름과 정읍시의 배수블록의 실시간 유량자료에 적용하였고 그 결과 정규화된 잔차를 기준으로 데이터 측정간격을 변경하여도 누수감지의 정확도가 유지되었으며 사용되는 데이터수도 상당히 감소하였다. 개발된 모형을 데이터 기반의 상수관망시스템에 적용하면 수돗물의 손실과 물에 의해 발생되는 지반침식을 감소시킬 것으로 기대된다.

영문 초록

The detection of leakage and bursts on the city water supply system can prevent direct water losses and ground subsidence, due to leaked waters causing soil saturation. The real time model for leakage detection was developed considering control for manager and data collection of district metered area for the operation. This system cannot detect abnormalities in the pipe network based only from the time series data, measured by the flowmeter. This study developed an algorithm for the variable measurement interval and abnormal measurements. The algorithm utilizes residual calculation by data filtering from the discharge data set obtained from small and medium-sized district metered areas. This developed algorithm was applied in a virtual sine wave flow and real time discharge data series of a district metered area, Jeongeup city. The application results presented in this study does not just include the accuracy maintenance of leakage detection but also includes the reduction number of data set. Based from these results, the water losses and ground subsidence, due to water leaks and burst pipelines, in cities can be significantly reduced if this methodology is applied on an existing water distribution network.

목차

Abstract

요지

1. 서론

2. 누수탐지를 위한 칼만필터링

3. 모형의 적용 및 결과

4. 결론

감사의 글

References

키워드

급수시스템 칼만필터 누수 측정간격 Water Distribution Network Kalman filter Leakage Detection Measurement interval