KR20220163675A - 미세 누수 검출이 가능한 모니터링 장치 및 이를 이용한 수도 원격 검침 시스템 - Google Patents

미세 누수 검출이 가능한 모니터링 장치 및 이를 이용한 수도 원격 검침 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미세 누수 검출이 가능한 모니터링 장치 및 이를 이용한 수도 원격 검침 시스템에 관한 것으로, 상수 사용량 정보를 입력받는 사용량 입력부와, 옥내 배관에 상수를 공급 또는 차단하는 밸브를 구동하는 밸브 구동부와, 옥내 배관의 압력값을 입력받는 압력 입력부와, 시간 정보 또는 제어명령에 따라 상기 밸브 구동부의 동작을 제어하며, 상기 옥내 배관에 상수 공급이 차단되었을 때, 상기 압력 입력부에 입력된 압력값의 변화에 따라 미세 누수 발생을 검출하는 제어부를 포함한다.

Description

미세 누수 검출이 가능한 모니터링 장치 및 이를 이용한 수도 원격 검침 시스템{Monitoring device capable of detecting micro-leakage and remote reading system using the monitoring device}
본 발명은 미세 누수 검출이 가능한 모니터링 장치 및 이를 이용한 수도 원격 검침 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 밸브 제어 및 압력 검출이 가능한 모니터링 장치 및 모니터링 장치를 이용하여 미세 누수를 검출할 수 있는 수도 원격 검침 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 수도 미터는 공급되는 용수의 사용량을 확인할 수 있도록 한 것으로, 이러한 수도 미터는 공급된 용수가 수도 미터의 입수구를 통하여 출수구로 유출되는 흐름에 의해 수도 미터의 하우징 내에 설치된 임펠러를 회전시키게 되고, 회전하는 임펠러의 회전축과 연동되는 숫자판을 통해 사용된 용수의 양을 적산해주게 된다.
이와 같은 수도 미터에 대하여 종래에 공개특허 제10-2010-0012130호(공개일: 2010.02.08) 등에 기재되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 수도 미터는 검침원이 직접 방문하여 목측으로 검침해야 하는 등의 불편함이 있다.
이러한 불편함을 해소할 수 있도록 최근에는 유무선 통신을 통해 수도 미터의 검침값을 원격 검침 유닛에 전달해줄 수 있는 원격 검침 시스템이 제안되었다.
수도 원격 검침 시스템의 예로서 등록특허 10-2143569호(이종 통신 환경에 대응하는 원격 수도 검침 시스템, 2020년 8월 5일 등록)에는 수도미터 조립체와 원격 통신기를 결합하여, 통신망을 통해 검출된 수도 사용량을 송신하여 유량 데이터를 원격지로 전송할 수 있는 구성이 기재되어 있다.
그러나 미세 누수 현상이 있는 경우 옥내에서 수도를 사용하지 않더라도 미세하게 유량 데이터가 발생할 수 있으며, 이러한 미세 유량을 계측하는 수단이 마련되어 있지 않으며, 수도 미터 조립체에서 미세 유량을 계측한다고 하더라도 미세 유량의 발생이 누수에 의한 것인지 명확하지 않아 누수에 의한 피해를 예방할 수 없으며, 미세 누수에 따라 과금이 증가하게 되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 옥내에 공급되는 상수를 공급 또는 차단 제어함과 아울러 압력 변화를 검출하여 옥내 미세 누수 여부를 검출할 수 있는 모니터링 장치와 모니터링 장치를 이용하여 원격 검침이 가능한 원격 검침 시스템을 제공함에 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명 모니터링 장치는, 상수 사용량 정보를 입력받는 사용량 입력부와, 옥내 배관에 상수를 공급 또는 차단하는 밸브를 구동하는 밸브 구동부와, 옥내 배관의 압력값을 입력받는 압력 입력부와, 시간 정보 또는 제어명령에 따라 상기 밸브 구동부의 동작을 제어하며, 상기 옥내 배관에 상수 공급이 차단되었을 때, 상기 압력 입력부에 입력된 압력값의 변화에 따라 미세 누수 발생을 검출하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 압력 입력부에 입력된 압력 변화가 없으면 정상 상태로 판단하고, 압력 변화가 기준값 미만으로 감소가 지속되면 미세 누수 발생으로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제어부는, 압력 변화가 기준값을 초과하는 경우, 사용자의 상수 사용으로 판단하고, 상기 밸브 구동부를 제어하여 상기 옥내 배관에 상수를 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제어부에서 상기 압력 변화가 미세 누수인 것으로 판단되면, 미세 누수가 발생됨을 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 통신부를 더 포함하여, 상기 제어부에서 상기 압력 변화가 미세 누수인 것으로 판단되면, 미세 누수가 발생됨을 외부로 알릴 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 수도 원격 검침 시스템은, 옥내 배관을 통한 상수 사용량을 적산하여 상수 사용량 정보를 출력하는 디지털 계량기와, 상기 디지털 계량기를 통해 공급되는 상수를 옥내 배관으로 공급 또는 차단하는 밸브와, 상기 밸브의 후단에 위치하여 공급된 상수를 저장하여 압력을 발생시키고, 내부 압력을 검출하는 압력센서를 포함하는 압력탱크와, 상기 디지털 계량기의 상수 사용량 정보를 입력받아 계량서버 및 사용자 단말로 송신함과 아울러 상기 사용자 단말의 제어명령 또는 설정된 시간 정보에 따라 상기 밸브를 제어하여 상수 공급을 차단하고, 상수 공급이 차단된 상태에서 상기 압력센서에서 검출된 압력값의 변화를 검출하여 미세 누수 발생 여부를 검출하는 모니터링 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 모니터링 장치는, 상기 디지털 계량기의 상수 사용량 정보를 입력받는 사용량 입력부와, 상기 밸브를 구동하는 밸브 구동부와, 상기 압력센서에서 검출된 압력값을 입력받는 압력 입력부와, 상기 제어명령 또는 시간 정보에 따라 상기 밸브 구동부의 동작을 제어하며, 상기 옥내 배관에 상수 공급이 차단되었을 때, 상기 압력 입력부에 입력된 압력값의 변화에 따라 미세 누수 발생을 검출하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 압력 입력부에 입력된 압력 변화가 없으면 정상 상태로 판단하고, 압력 변화가 기준값 미만으로 감소가 지속되면 미세 누수 발생으로 판단하며, 압력 변화가 기준값을 초과하는 경우, 사용자의 상수 사용으로 판단하고, 상기 밸브 구동부를 제어하여 상기 옥내 배관에 상수를 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 모니터링 장치는, 상기 제어부에서 상기 압력 변화가 미세 누수인 것으로 판단되면, 미세 누수가 발생됨을 표시할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 모니터링 장치는, 통신부를 더 포함하여, 상기 제어부에서 상기 압력 변화가 미세 누수인 것으로 판단되면, 미세 누수가 발생됨을 상기 사용자 단말로 송신할 수 있다.
본 발명 모니터링 장치 및 이를 이용한 수도 원격 검침 시스템은, 시간 또는 사용량에 따라 옥내로 공급되는 상수를 차단하는 기능을 포함하고, 상수 차단 상태에서 압력탱크의 압력 변화를 검출함으로써, 옥내 배관의 미세 누수 발생 여부를 검출할 수 있어, 미세 누수 발생을 자체 검출하여 미세 누수 발생에 따른 다양한 문제 발생을 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 모니터링 장치를 이용한 수도 원격 계량 시스템의 블록 구성도이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.
'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모니터링 장치의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모니터링 장치(10)는, 상수 사용량을 계량하는 전자식 계량기로부터 상수 사용량 정보를 입력받는 사용량 입력부(12)와, 설정된 시간 또는 상기 사용량 입력부(12)에서 검출되는 현재 상수 사용량에 따른 제어부(11)의 제어에 따라 상수의 공급을 차단하거나 제어부(11)의 제어에 따라 상수를 공급하는 밸브 구동부(13)와, 상기 옥내 배관의 압력을 검출하는 센서의 검출 압력을 입력받는 압력 입력부(14)와, 상수 사용량 정보 등이 저장되는 메모리(15)와, 상수 사용량 정보를 표시하며, 제어부(11)의 판단결과 미세 누수가 발생하면 이를 표시하는 표시부(16)와, 상수 사용량 정보를 검침 서버(도면 미도시)로 송신함과 아울러 미세 누수 발생을 사용자 단말로 송신하는 통신부(17)를 포함한다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.
먼저, 제어부(11)는 주어진 프로그램을 수행하는 프로세서일 수 있으며, 메모리(15)에 저장된 데이터 기반 또는 통신부(17)를 통해 수신되는 현재 시간 정보에 따른 제어를 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모니터링 장치(10)는 종래의 모니터링 장치와는 다르게 제어부(11)의 제어에 따라 밸브를 구동하는 밸브 구동부(13)를 포함한다.
밸브 구동부(13)는 예를 들어 솔레노이드 밸브 등과 같은 전자식 밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
도 1에서 전원공급관련 구성은 생략되었으며, 옥내 전기를 이용하여 동작하는 것이 바람직하다.
또한, 모니터링 장치(10)는 두 가지 서로 다른 데이터의 입력이 가능하도록 사용량 입력부(12)와 압력 입력부(14)를 포함한다.
사용량 입력부(12)는 전자식 계량기(디지털 계량기)에서 적산되는 옥내 상수 사용량 데이터를 입력받는 디지털 신호 입력부일 수 있으며, 압력 입력부(14)는 옥내 상수 배관 내의 압력 또는 별도로 누수를 검출하기 위하여 장착되는 압력탱크의 압력을 검출한 정보를 입력받는 디지털 신호 또는 아날로그 신호 입력부가 된다.
상기 압력 센서의 검출 결과가 아날로그 신호인 경우 디지털 신호로 변환하기 위한 신호변환부를 더 포함할 수 있다.
제어부(11)는 기본적으로 사용량 입력부(12)에 입력된 상수 사용량 정보를 통신부(17)를 통해 송신하는 역할을 할 수 있다. 또한 제어부(11)는 기록을 위하여 메모리(15)에 상수 사용량 정보를 저장함과 아울러 표시부(16)에 사용량 정보를 표시한다.
제어부(11)는 통신부(17)를 통해 입력된 제어명령 또는 설정된 시간 정보 또는 현재 상수 사용량 정보에 따라 밸브 구동부(13)를 제어하여 옥내에 공급되는 상수를 차단할 수 있다.
제어명령은 사용자 단말의 전용 어플리케이션에서 외출중 또는 상수 사용 안함 등의 메뉴를 선택하여, 근거리 무선 통신 또는 광역망을 통해 상기 통신부(17)에 수신되는 명령인 것으로 할 수 있다.
또한, 설정된 시간 정보는 사용자가 미리 설정한 상수 비사용 시간인 것으로 하며, 제어부(11)는 설정된 시간 정보에 따라 밸브 구동부(13)를 구동하여 옥내에 공급되는 상수를 차단할 수 있다. 또한 현재 상수 사용량 정보가 설정량 미만일 때 자동으로 상수를 차단할 수 있다.
제어부(11)는 밸브 구동부(13)를 구동하여 옥내 공급되는 상수를 차단한 후, 압력 입력부(14)를 통해 입력되는 압력값을 검출한다.
밸브 구동부(13)에 의해 옥내에 공급되는 상수가 차단된 상태에서는 옥내 상수 배관의 내부 압력은 일정하게 유지되어야 한다. 만약 압력 입력부(14)를 통해 입력되는 압력값이 감소하게 된다면 이는 미세 누수가 발생하는 것이므로, 제어부(11)는 표시부(16)에 미세 누수 발생을 표시하고, 통신부(17)를 통해 미세 누수가 발생함을 외부로 송신한다.
이때, 외부라함은 계량 서버 또는 앞서 설명한 사용자 단말이 될 수 있으며, 누수 원인은 찾아 해결할 수 있도록 사용자에게 알릴 수 있다.
보다 정확한 미세 누수의 발생 여부를 확인하기 위하여, 옥내 배관에 압력탱크를 부가하고, 압력탱크의 압력 변화를 상기 압력 입력부(14)를 통해 입력 받을 수 있다. 이때 미세 누수의 발생과 구분하여 압력 입력부(14)에 입력되는 압력값이 기준값에 비하여 더 큰 값으로 급격하게 낮아지는 경우는 사용자의 상수 사용으로 판단하고, 제어부(11)는 밸브 구동부(13)를 구동하여 상수가 옥내 배관에 즉시 공급되도록 한다.
이처럼 본 발명 모니터링 장치는 기존의 수도 계량 모니터링 장치와는 다르게 밸브의 구동과 압력 검출을 통한 미세 누수 발생을 검출할 수 있는 특징이 있다.
도 2는 본 발명 수도 원격 검침 시스템의 구성도이다.
도 2를 참조하면 앞서 도 1을 참조하여 설명한 모니터링 장치(10)와, 옥내에 공급된 상수의 유량을 계량하고, 상기 모니터링 장치에 상수 유량 정보를 제공하는 전자식 계량기(20)와, 모니터링 장치(10)의 밸브 구동부(13)의 구동에 따라 상수를 옥내 배관에 공급 또는 차단하는 밸브(30)와, 상기 옥내 배관에 저장된 상수를 공급하는 압력탱크(40)와, 상기 압력탱크(40)의 압력 변화를 상기 모니터링 장치(10)에 제공하는 압력센서(41)와, 상기 모니터링 장치(10)로부터 전자식 계량기(20)의 상수 유량 정보를 수신하고, 그 정보에 따라 과금하는 계량 서버(50)와, 상기 모니터링 장치(10)와 통신하여 상기 밸브(30)의 개폐 시간을 설정함과 아울러 모니터링 장치(10)로부터 미세 누수 발생 정보를 수신하는 사용자 단말(60)을 포함할 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 수도 원격 검침 시스템의 구성과 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, 모니터링 장치(10)는 앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 제어부(11), 사용량 입력부(12), 밸브 구동부(13), 압력 입력부(14), 메모리(15), 표시부(16) 및 통신부(17)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 사용량 입력부(12)에는 전자식 계량기(20)에서 계량된 상수 사용 유량의 적산 정보가 입력되는 것으로 한다. 전자식 계량기(20)와 상기 모니터링 장치(10)는 유선 또는 무선 통신을 통해 상수 사용 유량 정보를 송수신 할 수 있다.
상기 모니터링 장치(10)에 수신된 상수 사용 유량 정보는 주기적으로 계량 서버(50)로 상기 통신부(17)를 통해 송신될 수 있다.
또한, 상수 사용 유량 정보는 통신부(17)를 통해 사용자 단말(60)로 제공될 수 있다.
이와 같은 상태에서, 제어부(11)는 설정된 시간 또는 상기 사용자 단말(60)로부터 제어명령이 있는 경우, 밸브(30)를 구동하는 밸브 구동부(13)를 구동하여 밸브(30)를 닫아 옥내 배관에 공급되는 상수를 차단한다.
이때, 압력탱크(40)에는 차단 전에 공급된 상수가 충진되어 있으며, 옥내 배관에 비하여 더 큰 압력을 유지한다.
그 다음, 상기 모니터링 장치(10)의 제어부(11)는 상기 밸브(30)가 차단된 상태에서 압력탱크(40)의 압력 변화를 검출하는 압력센서(41)의 검출결과를 압력 입력부(14)를 통해 입력받으며, 압력센서(41)의 압력 변화에 따른 판단을 하게 된다.
만약 압력센서(41)에서 검출된 압력탱크(40)의 압력에 변화가 없으면 정상 상태, 기준값 이하로 압력이 미세하게 감소하면 미세 누수의 발생으로 판단한다.
또한, 압력탱크(40)의 내부 압력이 설정값에 비하여 급격하게 감소하면, 사용자가 상수를 사용하는 것으로 판단한다.
사용자가 상수를 사용하는 것으로 판단되면, 제어부(11)는 밸브 구동부(13)를 구동하여 밸브(30)를 열어 상수를 옥내 배관에 공급한다.
제어부(11)는 미세 누수가 발생한 것으로 판단되면, 통신부(17)를 통해 미세 누수가 있음을 상기 사용자 단말(60)로 송신하고, 표시부(16)에 표시한다.
미세 누수의 발생은 상기 계량 서버(50)로 송신될 수 있다.
필요에 따라 계량 서버(50)는 미세 누수의 발생 정도를 감안하여 과금을 줄일 수 있다.
밸브(30)의 사용과 모니터링 장치(10)에 의한 밸브(30) 구동의 다른 장점은 아파트 등 집합건물의 경우 수도관에 지속적인 압력을 가함으로써 발생하는 균열을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10:모니터링 장치 11:제어부
12:사용량 입력부 13:밸브 구동부
14:압력 입력부 15:메모리
16:표시부 17:통신부
20:전자식 계량기 30:밸브
40:압력탱크 41:압력센서
50:과금서버 60:사용자 단말

Claims (10)

  1. 상수 사용량 정보를 입력받는 사용량 입력부;
    옥내 배관에 상수를 공급 또는 차단하는 밸브를 구동하는 밸브 구동부;
    옥내 배관의 압력값을 입력받는 압력 입력부; 및
    시간 정보 또는 제어명령에 따라 상기 밸브 구동부의 동작을 제어하며, 상기 옥내 배관에 상수 공급이 차단되었을 때, 상기 압력 입력부에 입력된 압력값의 변화에 따라 미세 누수 발생을 검출하는 제어부를 포함하는 모니터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 압력 입력부에 입력된 압력 변화가 없으면 정상 상태로 판단하고, 압력 변화가 기준값 미만으로 감소가 지속되면 미세 누수 발생으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    압력 변화가 기준값을 초과하는 경우, 사용자의 상수 사용으로 판단하고,
    상기 밸브 구동부를 제어하여 상기 옥내 배관에 상수를 공급하는 것을 특징으로 하는 모니터링 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부에서 상기 압력 변화가 미세 누수인 것으로 판단되면,
    미세 누수가 발생됨을 표시하는 표시부를 더 포함하는 모니터링 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    통신부를 더 포함하여,
    상기 제어부에서 상기 압력 변화가 미세 누수인 것으로 판단되면,
    미세 누수가 발생됨을 외부로 알리는 모니터링 장치.
  6. 옥내 배관을 통한 상수 사용량을 적산하여 상수 사용량 정보를 출력하는 디지털 계량기;
    상기 디지털 계량기를 통해 공급되는 상수를 옥내 배관으로 공급 또는 차단하는 밸브;
    상기 밸브의 후단에 위치하여 공급된 상수를 저장하여 압력을 발생시키고, 내부 압력을 검출하는 압력센서를 포함하는 압력탱크; 및
    상기 디지털 계량기의 상수 사용량 정보를 입력받아 계량서버 및 사용자 단말로 송신함과 아울러 상기 사용자 단말의 제어명령 또는 설정된 시간 정보에 따라 상기 밸브를 제어하여 상수 공급을 차단하고, 상수 공급이 차단된 상태에서 상기 압력센서에서 검출된 압력값의 변화를 검출하여 미세 누수 발생 여부를 검출하는 모니터링 장치를 포함하는 수도 원격 계량 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 모니터링 장치는,
    상기 디지털 계량기의 상수 사용량 정보를 입력받는 사용량 입력부;
    상기 밸브를 구동하는 밸브 구동부;
    상기 압력센서에서 검출된 압력값을 입력받는 압력 입력부; 및
    상기 제어명령 또는 시간 정보에 따라 상기 밸브 구동부의 동작을 제어하며, 상기 옥내 배관에 상수 공급이 차단되었을 때, 상기 압력 입력부에 입력된 압력값의 변화에 따라 미세 누수 발생을 검출하는 제어부를 포함하는 수도 원격 계량 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 압력 입력부에 입력된 압력 변화가 없으면 정상 상태로 판단하고, 압력 변화가 기준값 미만으로 감소가 지속되면 미세 누수 발생으로 판단하며,
    압력 변화가 기준값을 초과하는 경우, 사용자의 상수 사용으로 판단하고, 상기 밸브 구동부를 제어하여 상기 옥내 배관에 상수를 공급하는 것을 특징으로 하는 수도 원격 계량 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 모니터링 장치는,
    상기 제어부에서 상기 압력 변화가 미세 누수인 것으로 판단되면,
    미세 누수가 발생됨을 표시하는 표시부를 더 포함하는 수도 원격 계량 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 모니터링 장치는,
    통신부를 더 포함하여,
    상기 제어부에서 상기 압력 변화가 미세 누수인 것으로 판단되면,
    미세 누수가 발생됨을 상기 사용자 단말로 송신하는 것을 특징으로 하는 수도 원격 계량 시스템.
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