SWM : Smart Water Management

K-water에서 운영관리 중인 펌프 설비의 경우 담당자에 의한 주기적 점검 및 소모품 교체 등으로 기존 운영 데이터 기반의 알고리즘 개발에 어려움이 있어, Lab-Scale의 펌프 설비를 구축하여 베어링 마모 등 펌프 예지보전 알고리즘 개발을 위한 실험을 진행하였다. Lab-scale에서 수집된 데이터를 기반으로 시행한 결과에서는 예지보전에 대한 정밀도와 재현율을 40% 이상 확보하였고, 2차연도에서는 정밀도 향상을 위해 추가적인 실험을 통한 알고리즘 개선을 수행하고자 한다. 추가적으로 수도설비에 적용 가능한 IoT 단말기 및 IoT 단말기를 활용한 데이터 저장 및 결측 복구 솔루션을 개발하였고, 예지보전 알고리즘과 데이터 결측 복구 솔루션을 적용할 IoT플랫폼 구성안에 대하여 검토하였다. 향후 Test-Bed를 거쳐 예지보전 기반의 IoT플랫폼을 수도사업장에 적용하여 수도설비의 안정성과 에너지효율 및 데이터 신뢰성 향상에 기여하고자 한다.

목 차

제 출 문 ⅰ
요 약 문 ⅱ
목 차 ⅳ
표 목 차 ⅷ
그림목차 ⅹ


제 1 장 사업개요 1

1.1 개발배경 1
1.2 개발제품 정의 2
1.3 기술개발 컨소시엄 3
1.4 수행기관별 수행내용 3

제 2 장 해당연도 추진현황 4

2.1 추진일정 4
2.2 해당연도 추진실적 6
2.2.1 기술개발 목표 및 달성도 6
2.2.2 정수장 맞춤형 IoT 단말기 개발 8
2.2.3 보령정수장 송수펌프설비 현황분석 9
2.2.4 펌프설비 예지보전 알고리즘 개발 11
2.2.5 기술개발 정량적 평가항목별 목표 및 실적 22
2.2.6 데이터 결측 복구 솔루션 개발 23
2.3 사업개선 노력 24
2.3.1 IoT 플랫폼 사전 실증화 24
2.3.2 K-water 연구원 네트워크 환경 구성 26

제 3 장 결 론 28

표 목 차

표 1.1 컨소시엄 구성도 4
표 1.2 수행기관별 수행내용 4
표 2.1 수행기관별 추진일정 5
표 2.2 기술개발 목표 및 달성도 6
표 2.3 보령정수장 송수펌프 현황 9
표 2.4 보령정수장 연간 송수펌프 효율 9
표 2.5 실험결과 성능분석 16
표 2.6 평가항목별 목표 및 실적 22

그 림 목 차


그림 1.1 설비 보전 방식 2
그림 1.2 IoT 플랫폼 구성도 3
그림 2.1 IoT 단말기 9
그림 2.2 IoT 단말기 서버 9
그림 2.3 청양가압장 펌프1호기 분해점검 결과 10
그림 2.4 Diagram of PEMS (Pump Energy Management System) 11
그림 2.5 Lab Scale Pump 11
그림 2.6 Lab Scale 시험장치 및 계측 프로그램 12
그림 2.7 실험 데이터 14
그림 2.8 실험 그래프 14
그림 2.9 베어링 파손 시 패턴 15
그림 2.10 정상 베어링 15
그림 2.11 파손 베어링 15
그림 2.12 고장예지 이벤트 정밀도, 재현율 그래프 16
그림 2.13 시험성적서 17
그림 2.14 필드솔루션 iWater-Input-MySQL/SCADA 17
그림 2.15 Tag 설정 18
그림 2.16 Honeywell 리얼타입 상태 모니터링 및 예측 시스템 18
그림 2.17 PHDHistorian.PutdataMethod 19
그림 2.18 Guideline 소스 19
그림 2.19 Data Source 속성 정보 19
그림 2.20 PHDAPINET.dll 파일 에러 20
그림 2.21 Honeywell-Conectivity 프로그램 연계 21
그림 2.22 IoT 단말기 결측 데이터 발생 차단 프로그램밍 23
그림 2.23 설치된 EMS IoT 플랫폼 및 게이트웨이 24
그림 2.24