KR101563279B1 - Method and System for detecting water leak location based on elastic wave velocity measured by section in pipe - Google Patents

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박준기
권성원
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주식회사 하이드로넷
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, disclosed is a method to detect leak locations based on an electric wave velocity measured by section in a pipe, comprising: a step of monitoring electric waves generated in a pipe; a step of determining electric waves estimated as a leak among the electric waves detected in the monitoring step; and a step of determining locations where the elastic waves estimated as the leak occur using the elastic wave velocity measured and stored by section. Thus, the present invention helps find more accurate leak locations.

Description

배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법 및 누수 위치 탐지 시스템{Method and System for detecting water leak location based on elastic wave velocity measured by section in pipe}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to leak detection methods and leak detection systems based on seismic velocities measured in pipelines,

본 발명은 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법 및 누수 위치 탐지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a leaking position detection method and a leaking position detection system based on seismic velocities measured for each section in a pipe.

현대를 살아가는 사람들은 지반에 매설되어 있는 상수도 관로를 통해 생활에 필요한 생활용수를 공급받고 있다. People living in Hyundai are supplied with living water necessary for their life through a water pipe line embedded in the ground.

상수도 관로의 누수 검지 및 누수량을 측정하는 방법으로는, 직접 측정, 간접 측정, 유량 측정(정수장 및 주요 관로 분기점에 설치한 유량계의 총량과, 복수 수용가의 1달 후 총 사용량을 취합한 수량의 비교), 또는 유속 측정 등과 같이 다양한 기술들이 알려져 있다.Direct measurement, indirect measurement, flow measurement (total amount of flowmeter installed at water purification plant and main pipe branching point, comparison of the total amount of the plural users after one month, ), Or flow rate measurement, and the like.

예를 들면, 종래기술에 관한 기술문헌으로서, 한국특허공개공보 2005-0048328 (2005.05.24)(누수위치의 특정정밀도를 개선시킨 열 개선 누수감지장치 및 방법)과 한국특허공개공보 2013-0057181 (2013.05.31) (누수지점의 위치 검지 시스템)을 들 수 있다.For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-0048328 (2005.05.24) (a thermal improvement leak detection apparatus and method with improved specificity of leakage position) and Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0057181 2013.05.31) (position detection system of leakage point).

도 1은 종래의 누수 위치 탐지 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a conventional leakage position detection system.

도 1을 참조하면, 종래의 누수 위치 탐지 시스템에서는 누수로 추정되는 탄성파를 센서들(S1, S2)이 감지하고, 이들 센서들이 탄성파를 감지한 시각, 배관의 길이, 센서들(S1, S2)의 위치, 및 누수음 감지 시각의 차이를 이용한 상관법을 이용하여 누수 위치를 추정한다. 그런데 이러한 상관법은 시간 지연을 이용하여 누수 위치를 추정하기 때문에 배관의 누수음 속도를 정확히 알아야 하고, 각 센서들간의 시간 동기화(Time Synchronization)가 매우 중요하다.Referring to FIG. 1, in the conventional leak detection system, the sensors S1 and S2 sense the seismic waves estimated as leakage, the time at which the sensors sense the elastic waves, the length of the pipe, the sensors S1 and S2, The position of the leaked sound, and the difference in leak sound detection time. However, since the correlation method uses the time delay to estimate the leak position, it is necessary to know the leak sound velocity of the pipe accurately, and time synchronization between the sensors is very important.

하지만, 도 1에 도시된 바와 같이 배관(L)이 묻히는 곳은 다양한 종류의 흙(습기가 없거나 적은 흙)이나 바위로 이루어져 있는데, 습기가 적은 흙(R1)에서의 탄성파 속도와 습기가 많은 흙(R3)에서의 탄성파 속도는 차이가 크고, 또한 바위가 많은 곳(R4), 모래가 많은 곳(R2), 또는 진흙(R5)에서의 탄성파 속도도 차이가 있을 뿐 아니라 배관에서의 탄성파 속도는 동일한 재질의 배관을 사용하더라도 그 치수에 따라 달라 질 수도 있고, 동일한 치수를 가진다 하더라도 배관의 재질에 따라 탄성파 속도는 크게 달라질 수 있다. 그러므로 정확한 탄성파 속도를 추정하기 위해서는 배관의 재질에 따르는 기계적 특성과 치수가 정확히 주어져야 한다. 현재는 배관에서의 탄성파 속도를 알기 위하여 배관의 재질이나 치수 등의 데이터를 수동으로 입력하여 계산식에 의하여 배관에서의 탄성파 속도를 계산하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 이미 설치되어 있는 배관의 정확한 데이터를 입수하는 어려움뿐만 아니라 실제 배관은 여러 가지의 불연속점(플랜지, 커넥터, 밸브, 분기관, 배관 직경의 변화 등등)을 가질 수 있기 때문에, 이런 불연속점을 많이 가진 배관 시스템일수록 탄성파 속도의 추정은 에러를 많이 가질 수밖에 없다. 따라서 계산 방식에 따른 탄성파 속도의 추정은 참고자료로 사용하고, 실제에 적용함에 있어서는 다양한 실제 배관에 대한 많은 실험을 바탕으로 배관-탄성파 속도 데이터베이스(DB)를 구축해서 사용하여야 한다.However, as shown in FIG. 1, the place where the pipe L is buried is composed of various types of soil (moisture-free or little soil) or rocks. The velocity of the elastic wave in the soil R1 with low humidity and the moisture- There is a difference in the elastic wave velocity in the ridge (R3) and a difference in the elastic wave velocity in the rocky area (R4), the sandy area (R2), or the mud (R5) Even if piping of the same material is used, it may be varied depending on its dimensions, and even if it has the same dimensions, the acoustic wave velocity may vary greatly depending on the material of the piping. Therefore, in order to estimate the correct seismic velocity, the mechanical properties and dimensions of the piping material should be given exactly. At present, in order to know the elastic wave velocity in the pipe, a method of calculating the elastic wave velocity in the pipe by the calculation formula is manually inputted by inputting the data such as the material and the dimension of the pipe. However, since not only the difficulty of obtaining accurate data of the piping already installed but also the actual piping can have various discontinuities (such as flanges, connectors, valves, branch pipes, pipe diameters, etc.) Estimation of the seismic velocity with the piping system inevitably has a lot of errors. Therefore, the seismic velocity estimation based on the calculation method is used as reference data. In actual application, it is necessary to construct the piping-seismic velocity database (DB) based on many experiments on various actual piping.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 누수 위치를 간단하고 경제적이면서도 정확하게 탐지할 수 있는 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법 및 누수 위치 탐지 시스템이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a leaking position detection method and a leaking position detection system based on seismic velocities measured for each section in a pipe that can detect the leaking position simply, economically, and accurately.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 배관에서 발생되는 탄성파를 모니터링하는 단계; 상기 모터링하는 단계에서 감지된 탄성파들 중에서, 누수로 추정되는 탄성파를 결정하는 단계; 구간별로 측정되어 기 저장된 탄성파 속도를 이용하여, 상기 누수로 추정되는 탄성파가 발생된 위치를 결정하는 단계;를 포함하는 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법이 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of monitoring an object, comprising: monitoring elastic waves generated in a pipe; Determining a seismic wave that is estimated as a leakage water among the seismic waves sensed in the motoring step; And a step of determining a position where the elastic wave estimated by the leakage is generated by using the elastic wave velocity which is measured for each of the sections and stored in advance, thereby providing a leakage position detection method based on the elastic wave velocity measured for each section in the pipe.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배관에서 발생되는 탄성파를 감지하는 탄성파 발생 및 수신기들; 상기 탄성파 발생 및 수신기들에 의해 감지된 탄성파들 중에서, 누수로 추정되는 탄성파를 결정하고, 구간별로 측정된 탄성파 속도를 이용하여 상기 누수로 추정되는 탄성파가 발생된 위치를 결정하는 누수 위치 결정부;를 포함하는 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 시스템이 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided an acoustic wave generating apparatus comprising: elastic wave generation and receivers for sensing an elastic wave generated in a pipe; A leakage position determining unit for determining the seismic wave estimated as the leakage water among the elastic waves generated by the generation of the elastic wave and the receivers and for determining the position where the elastic wave estimated as the leakage is generated using the elastic wave velocity measured for each of the intervals; A leak location detection system based on the seepage velocity measured in each section can be provided.

본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 누수 위치를 간단하고 경제적이면서도 정확하게 탐지할 수 있게 된다. According to one or more embodiments of the present invention, it is possible to detect the leakage position simply, economically, and accurately.

본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 정확한 누수위치를 탐지하기 위해 정확한 배관에서의 탄성파 속도가 필요하지만 배관의 재질, 사이즈, 불연속점(플랜지, 커넥터, 밸브, 분기관, 배관 직경의 변화 등등), 유속, 배관이 묻혀있는 환경 등에 영향을 받는 배관에서의 탄성파 속도를 데이터의 입력에 의한 계산방식이 아닌 직접 탄성파의 발생과 수신을 통하여 측정함으로써, 누수 위치를 간단하고 경제적이면서도 정확하게 탐지할 수 있게 된다.In accordance with one or more embodiments of the present invention, an acoustic wave velocity in an accurate pipe is required to detect an accurate leak location, but the material, size, discontinuity (flange, connector, valve, , Velocity of flow, environment of pipelines, etc., it is possible to detect leakage position easily, economically and accurately by measuring the velocity of elastic wave in pipeline affected by pipeline, through the generation and reception of direct seismic waves, do.

도 1은 종래의 누수 위치 탐지 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 정방향 탄성파 속도를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 역방향 탄성파 속도를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 누수 위치 결정부(LLCP)가 정방향 탄성파 속도를 이용하여 누수 위치를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 누수 위치 결정부(LLCP)가 역방향 탄성파 속도를 이용하여 누수 위치를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 도 13은 후보 구간을 검증하고 탄성파 속도를 이용하여 누수 위치를 결정하는데 사용되는 수식을 설명하기 위한 도면들이다.
1 is a view for explaining a conventional leakage position detection system.
FIGS. 2 and 3 are views for explaining a leakage position detection system based on seismic velocity measured for each section in a pipe according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a leakage position detection method based on seismic velocity measured for each section in a pipe according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a leakage position detection method based on seismic velocity measured for each section in a pipe according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view for explaining a leakage position detection method based on seismic velocity measured for each section in a pipe according to another embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a method of measuring a forward acoustic wave velocity according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a method of measuring a reverse acoustic wave velocity according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view for explaining a method of determining a leakage position using a forward acoustic wave velocity by a leakage position determining unit (LLCP).
FIG. 10 is a diagram for explaining a method of determining a leakage position using a reverse acoustic wave velocity by a leakage position determining unit (LLCP).
Figs. 11 to 13 are diagrams for explaining the formulas used for verifying the candidate section and determining the leakage position using the acoustic wave velocity. Fig.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 시스템을 설명하기 위한 도면이다. FIGS. 2 and 3 are views for explaining a leakage position detection system based on seismic velocity measured for each section in a pipe according to an embodiment of the present invention.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 위치 탐지 시스템은 누수를 탐지할 배관(L)에서 탄성파를 발생하고 감지할 수 있는 복수의 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)과, 복수의 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)에 의해 감지된 탄성파들 중에서, 누수로 추정되는 탄성파를 결정하고, 누수로 추정되는 탄성파가 발생된 위치를 결정하는 누수 위치 결정부(LLCP)를 포함할 수 있다. 2 and 3, a leakage detection system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of elastic wave generators and receivers AGS1 and AGS2 capable of generating and sensing elastic waves in a pipe L for detecting leakage, , The AGS 3 and the AGS 4 and the plurality of acoustic wave generators AGS 1, AGS 2, AGS 3 and AGS 4, determines the seismic wave estimated as a leak, (LLCP) for determining a leak position.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 시스템에서, 복수의 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)은 탄성파를 감지할 수 있도록 적절한 거리로 이격 되어 위치될 수 있다. In the leaking position detection system based on the seismic velocity measured in each pipe in the piping according to the embodiment of the present invention, the plurality of elastic wave generators and receivers AGS1, AGS2, AGS3 and AGS4 are disposed at appropriate distances Can be spaced apart.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 시스템은, 누수를 탐지할 배관(L)에서 구간별로 측정된 탄성파 속도(이하, '구간별 탄성파 속도')와 기준 파형을 저장하는 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 한편, 이러한 저장부는 누수 위치 결정부(LLCP)에 포함되어 있거나, 또는 누수 위치 결정부(LLP)와는 별도로 구비된 것일 수 있다.The leak detection system based on the acoustic wave velocity measured in each pipe in the piping according to the embodiment of the present invention detects the leaked acoustic wave velocity (hereinafter referred to as " acoustic wave velocity " And a storage unit (not shown) for storing a reference waveform. Meanwhile, the storage unit may be included in the leak position determining unit LLCP, or may be provided separately from the leak position determining unit LLP.

본 발명의 실시예들에서, '구간'은 누수를 탐지할 배관(L)에서 본 발명의 설명의 목적을 위해서 임의적으로 구분한 것이다. 도 3의 예를 들면, 탄성파 발생 및 수신기(AGS1)가 위치된 곳부터 탄성파 발생 및 수신기(AGS2)가 위치된 곳까지의 영역을 '일 구간'(본 발명의 설명의 편의를 위해서 '제1 구간'이라고 함)으로 볼 수 있고, 탄성파 발생 및 수신기(AGS2)가 위치된 곳부터 탄성파 발생 및 수신기(AGS3)가 위치된 곳까지의 영역을 '일 구간'(본 발명의 설명의 편의를 위해서 '제2 구간'이라고 함)으로 볼 수 있고, 탄성파 발생 및 수신기(AGS3)가 위치된 곳부터 탄성파 발생 및 수신기(AGS4)가 위치된 곳까지의 영역을 '일 구간'(본 발명의 설명의 편의를 위해서 '제3 구간'이라고 함)으로 볼 수 있다. 이렇게 3개의 구간으로 정의된 경우, 저장부(미도시)에는 제1 구간에 대응된 탄성파 속도(이하, '제1 구간 탄성파 속도'라고 함), 제2 구간에 대응된 탄성파 속도(이하, '제2 구간 탄성파 속도'라고 함), 및 제3 구간에 대응된 탄성파 속도(이하, 제3 구간 탄성파 속도'라고 함)가 저장되어 있을 수 있다.In the embodiments of the present invention, the 'interval' is arbitrarily divided for the purpose of explanation of the present invention in the pipe (L) to detect the leak. For example, in the example of FIG. 3, an area from the position where the elastic wave generation and receiver AGS1 is located to the place where the elastic wave generation and the receiver AGS2 are located is referred to as a 'one section' Section), and an area from the position where the elastic wave generation and receiver AGS2 is located to the place where the elastic wave generation and the receiver AGS3 are located is referred to as a 'one section' And a region from the place where the elastic wave generation and receiver AGS3 is located to the place where the elastic wave generation and the receiver AGS4 are located is referred to as a ' For convenience 'third section'). In this case, the elastic wave velocity corresponding to the first section (hereinafter, referred to as 'first section acoustic wave velocity') and the acoustic wave velocity (hereinafter referred to as the 'second section acoustic wave velocity' (Hereinafter referred to as a second section acoustic wave velocity), and an acoustic wave velocity corresponding to the third section (hereinafter referred to as a third section acoustic wave velocity).

본 발명의 실시예에 따르면, 각 구간에 대응된 탄성파 속도는 1개 또는 2개 이상이 있을 수 있다. . According to the embodiment of the present invention, there may be one or two or more acoustic wave velocities corresponding to each section. .

본원 명세서에서, 제1 구간에 대응된 탄성파 속도가 2개인 경우, 2개 중 어느 하나는 '제 1 구간 정방향 탄성파 속도'라고 하고, 나머지 하나는 제1 구간 역방향 탄성파 속도'라고 하며, 이들을 통칭하여 '제1 구간 탄성파 속도'라고 부르기로 한다. 같은 방식으로, 제2 구간에 대응된 탄성파 속도가 2개인 경우, 2개 중 하나는 제2 구간 정방향 탄성파 속도'라고 하고, 나머지 하나는 제2 구간의 역방향 탄성파 속도'라고 하며, 이들을 통칭하여 '제2 구간 탄성파 속도'라고 하기로 하고, 제3 구간에 대응된 탄성파 속도가 2개인 경우, 2개 중 하나는 '제3 구간의 정방향 탄성파 속도'라고 하고, 나머지 하나는 '제3 구간 역방향 탄성파 속도'라고 하며, 이들을 통칭하여 '제3 구간 탄성파 속도'라고 하기로 한다.In the present specification, when the acoustic velocity corresponding to the first section is two, one of the two is referred to as a 'first section forward direction elastic wave velocity' and the other one is referred to as a first section reverse direction elastic wave velocity ' It will be referred to as " first section acoustic wave velocity ". In the same manner, when the acoustic wave velocity corresponding to the second section is 2, one of the two acoustic wave velocities is referred to as a second section forward acoustic wave velocity 'and the other is referred to as a reverse acoustic wave velocity of the second section, The second section acoustic wave velocity ', and when the acoustic wave velocity corresponding to the third section is 2, one of the two acoustic waves is referred to as a' third section forward acoustic wave velocity ', and the other' third section acoustic wave velocity ' Velocity, " and they are collectively referred to as the " third section acoustic wave velocity. &Quot;

다르게(Alternatively), 본 발명의 실시예들에서, 탄성파 발생 및 수신기(AGS1)가 위치된 곳부터 탄성파 발생 및 수신기(AGS3)가 위치된 곳까지의 영역을 일 구간으로 보고, 탄성파 발생 및 수신기(AGS3)가 위치된 곳부터 탄성파 발생 및 수신기(AGS4)가 위치된 곳까지의 영역을 일 구간으로 볼 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에서 '구간'은 탄성파 발생 및 수신기 AGS들 사이의 임의의 영역으로 정의될 수 있다.Alternatively, in embodiments of the present invention, the area from the location of the acoustic wave generator and receiver AGS1 to the location where the acoustic wave generator and the receiver AGS3 are located may be viewed as one section, (AGS3) to the location where the elastic wave generation and the receiver (AGS4) are located can be regarded as one section. That is, in the embodiments of the present invention, the 'interval' may be defined as an arbitrary region between the acoustic wave generation and receiver AGSs.

저장부(미도시)에 저장된 구간별 탄성파 속도는 구간별로 인위적으로 탄성파를 발생시켜 측정된 것일 수 있다. 저장부(미도시)에 저장된 구간별 탄성파 속도를 측정하는 방법에 대하여는 도 7과 도 8을 참조하여 설명한다.The seismic velocity for each section stored in the storage unit (not shown) may be measured by artificially generating seismic waves for each section. A method of measuring the acoustic wave velocity of each section stored in the storage unit (not shown) will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 정방향 탄성파 속도를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참조하여 제1 구간, 제2 구간, 및 제3 구간에서의 정방향 탄성파 속도를 측정하는 방법을 설명하기로 한다. 7 is a view for explaining a method of measuring a forward acoustic wave velocity according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, a description will be made of a method for measuring the velocity of the forward elastic wave in the first section, the second section, and the third section.

본원 명세서에서는 본 발명의 설명의 목적을 위해서, 배관에서 어느 한쪽 방향을 정방향이라고 정의하면, 정방향과 반대되는 방향은 역방향으로 정의된다.In the present specification, for the purpose of explanation of the present invention, when a direction in a pipe is defined as a forward direction, a direction opposite to the forward direction is defined as a reverse direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 정방향 탄성파 속도를 측정하는 방법은, 제1 구간의 시작 지점에 위치한 탄성파 발생 및 수신기(AGS1)에서 인위적으로 탄성파를 발생하는 단계를 포함한다. The method of measuring the forward acoustic wave velocity according to an embodiment of the present invention includes generating an acoustic wave located at a starting point of a first section and artificially generating an acoustic wave in a receiver AGS1.

AGS1에 의해 인위적으로 발생된 탄성파는 주로 배관(L)을 따라 이동하게 된다. 여기서, 배관(L)에 흐르는 물은, 제1구간의 시작 지점으로부터 제1구간의 종료 지점을 거쳐서 제2 구간, 및 제3 구간 방향으로 흐른다고 가정한다.The elastic waves artificially generated by the AGS 1 are mainly moved along the pipe L. Here, it is assumed that the water flowing in the pipe L flows in the second section and the third section from the start point of the first section through the end point of the first section.

배관(L)을 따라 이동되는 탄성파는 제1 구간의 종료 지점(본 실시예에서는, 제2 구간의 시작 지점이기도 함)에 위치한 탄성파 발생 및 수신기(AGS2), 제2 구간의 종료 지점(본 실시예에서는, 제3 구간의 시작 지점이기도 함)에 위치한 탄성파 발생 및 수신기(AGS3), 그리고 제3 구간의 종료 지점에 위치한 탄성파 발생 및 수신기(AGS4)에 의해 순차적으로 감지된다. The elastic wave traveling along the pipe L is generated at the end point of the first section (also the starting point of the second section in this embodiment) and the receiver AGS2, the end point of the second section The elastic wave generation and receiver AGS3 located at the start point of the third section in the example), and the elastic wave generation and receiver AGS4 located at the end of the third section.

한편, AGS1, AGS2, AGS3, 및 AGS4의 위치와, 배관(L)의 길이와 각 구간(제1 구간의 길이, 제2 구간의 길이, 제3 구간의 길이)과, AGS2, AGS3, 및 AGS4가 각각 탄성파를 수신한 시각을 알 수 있으므로, 각 구간에서의 탄성파 속도가 측정될 수 있다.(Length of the first section, length of the second section, length of the third section) and the lengths of the AGS2, AGS3, and AGS4, AGS2, AGS3, and AGS4, Can recognize the time at which the elastic waves are received, so that the elastic wave velocities in the respective sections can be measured.

이상 설명한 바와 같은 방식으로, 탄성파 발생 및 수신기에서 인위적으로 발생된 탄성파의 속도가 구간별로 측정될 수 있다. 정방향 탄성파 속도는 전술한 누수 위치 결정부(LLCP)가 각각의 탄성파 발생 및 수신기들 AGS1, AGS2, AGS3, 및 AGS4을 제어하여 측정할 수 있을 것이다.In the above-described manner, the velocity of the acoustic wave generated artificially in the receiver and the receiver can be measured in each section. The forward acoustic wave velocity may be measured by controlling the respective elastic wave generating and receivers AGS1, AGS2, AGS3, and AGS4 by the above-mentioned leakage position determining unit LLCP.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 역방향 탄성파 속도를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하여 제1 구간, 제2 구간, 및 제3 구간에서의 역방향 탄성파 속도를 측정하는 방법을 설명하기로 한다. 8 is a view for explaining a method of measuring a reverse acoustic wave velocity according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, a method of measuring the reverse acoustic wave velocity in the first section, the second section, and the third section will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 역방향 탄성파 속도를 측정하는 방법은, 제3 구간의 종료 지점에 위치한 탄성파 발생 및 수신기(AGS4)에서 인위적으로 탄성파를 발생하는 단계를 포함한다. The method of measuring the reverse acoustic wave velocity according to an embodiment of the present invention includes generating an acoustic wave located at an end point of the third section and artificially generating an acoustic wave in the receiver AGS4.

AGS4에 의해 인위적으로 발생된 탄성파는 주로 배관(L)을 따라 이동하게 된다. 여기서, 배관(L)에 흐르는 물은, 제1구간의 시작 지점으로부터 제1구간의 종료 지점을 거쳐서 제2 구간, 및 제3 구간 방향으로 흐른다고 가정한다.The elastic waves artificially generated by the AGS 4 are mainly moved along the pipe L. Here, it is assumed that the water flowing in the pipe L flows in the second section and the third section from the start point of the first section through the end point of the first section.

배관(L)을 따라 이동되는 탄성파는 제3 구간의 시작 지점(본 실시예에서는, 제2 구간의 종료 지점이기도 함)에 위치한 탄성파 발생 및 수신기(AGS3), 제2 구간의 시작 지점(본 실시예에서는, 제1 구간의 종료 지점이기도 함)에 위치한 탄성파 발생 및 수신기(AGS2), 그리고 제1 구간의 시작 지점에 위치한 탄성파 발생 및 수신기(AGS1)에 의해 순차적으로 감지된다. The elastic wave traveling along the pipe L is generated at the start point of the third section (also the end point of the second section in this embodiment) and the receiver AGS3, the starting point of the second section (Which is also the end point of the first section in the example) and the receiver AGS2, and the elastic wave generation and receiver AGS1 located at the start point of the first section.

한편, AGS1, AGS2, AGS3, 및 AGS4의 위치와, 배관(L)의 길이와 각 구간(제1 구간의 길이, 제2 구간의 길이, 제3 구간의 길이)과, AGS1, AGS2, 및 AGS3 이 각각 탄성파를 수신한 시각을 알고 있으므로, 각 구간에서의 탄성파 속도가 측정될 수 있다. (Length of the first section, length of the second section, length of the third section), and AGS1, AGS2, AGS4, AGS2, AGS3 and AGS4, Since the time at which each of the elastic waves is received is known, the elastic wave velocity in each of the segments can be measured.

이상 설명한 바와 같은 방식으로, 인위적으로 발생된 탄성파의 속도는 구간별로 측정될 수 있다. 역방향 탄성파 속도는 전술한 누수 위치 결정부(LLCP)가 각각의 탄성파 발생 및 수신기들 AGS1, AGS2, AGS3, 및 AGS4을 제어하여 측정할 수 있다.In the manner described above, the velocity of an artificially generated seismic wave can be measured for each section. The reverse acoustic wave velocity can be measured by controlling the respective elastic wave generators AGS1, AGS2, AGS3, and AGS4 by the above-described leak position determining unit LLCP.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성파 발생 및 수신기들 AGS1, AGS2, AGS3, 및 AGS4은 주파수를 달리하여 탄성파 속도를 발생할 수 있다. 따라서, 각 구간에서는, 주파수 별로 측정된 탄성파 속도가 측정될 수 있다. 예를 들면, 탄성파 발생 및 수신기들 AGS1, AGS2, AGS3, 및 AGS4이 제1 주파수를 가진 탄성파를 발생하고, 누수 위치 결정부(LLCP)가 정방향 탄성파 속도와 역방향 탄성파 속도를 구간별로 측정할 수 있다. 그리고, 탄성파 발생 및 수신기들 AGS1, AGS2, AGS3, 및 AGS4이 제2 주파수를 가진 탄성파를 발생하고, 누수 위치 결정부(LLCP)가 정방향 탄성파 속도와 역방향 탄성파 속도를 구간별로 측정한다. 이러한 방식으로 주파수를 달리하면서, 배관(L)의 각 구간에서의 정방향 탄성파 속도와 역방향 탄성파 속도가 측정될 수 있다. In addition, the elastic wave generation and receivers AGS1, AGS2, AGS3, and AGS4 according to the embodiment of the present invention can generate the elastic wave velocity at different frequencies. Therefore, the seismic velocity measured for each frequency can be measured in each section. For example, the elastic wave generation and receivers AGS1, AGS2, AGS3, and AGS4 generate an acoustic wave having the first frequency, and the leak position determining unit LLCP can measure the forward acoustic wave velocity and the reverse acoustic wave velocity for each section . Then, the elastic wave generation and receivers AGS1, AGS2, AGS3, and AGS4 generate elastic waves having the second frequency, and the leak position determining unit LLCP measures the forward elastic wave velocity and the backward elastic wave velocity by intervals. The forward and backward seismic velocities in each section of the pipe L can be measured while varying the frequency in this manner.

본 실시예에서, 누수 위치 결정부(LLCP)는, 배관(L)에 설치된 복수의 탄성파 발생 및 수신기들에 의해 감지된 탄성파들 중에서, 누수로 추정되는 탄성파를 결정하고, 저장부(미도시)에 저장된 구간별 탄성파 속도(예를 들면, 제1 구간 탄성파 속도, 제2 구간 탄성파 속도, 또는 제3 구간 탄성파 속도)를 이용하여 누수 위치를 결정한다.In the present embodiment, the leak position determining unit LLCP determines a plurality of elastic waves generated in the pipe L and an elastic wave estimated to be leaked among the elastic waves sensed by the receivers, (For example, the first section acoustic velocity, the second section acoustic wave velocity, or the third section acoustic wave velocity) stored in the storage section.

이하에서는, 누수 위치 결정부(LLCP)가 누수 위치를 결정하는 방법을 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a method of determining the leak position by the leak position determining unit LLCP will be described in detail.

제1실시예First Embodiment

제1 실시예는, 배관(L)에 3개의 구간이 정의되어 있고, 각 구간별로 1개의 탄성파 속도가 대응되어 저장부(미도시)에 저장된 경우로서 도 2와 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.In the first embodiment, three sections are defined in the pipe L, and one acoustic wave velocity is associated with each section and stored in a storage section (not shown). The first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 9 do.

도 2와 도 9를 참조하면, 배관(L)은, 탄성파 발생 및 수신기(AGS1)가 위치된 곳부터 탄성파 발생 및 수신기(AGS2)가 위치된 곳까지의 영역('제1 구간'), 탄성파 발생 및 수신기(AGS2)가 위치된 곳부터 탄성파 발생 및 수신기(AGS3)가 위치된 곳까지의 영역('제2 구간'), 탄성파 발생 및 수신기(AGS3)가 위치된 곳부터 탄성파 발생 및 수신기(AGS4)가 위치된 곳까지의 영역('제3 구간')으로 정의되어 있다.Referring to FIGS. 2 and 9, the pipe L includes an elastic wave generating region and a region ('first section') from where the receiver AGS1 is located to where the elastic wave generation and the receiver AGS2 are located, And the area from the place where the receiver AGS2 is located to the place where the elastic wave generation and the receiver AGS3 are located (the 'second section'), the generation of the elastic wave and the receiver AGS3, AGS4) is located ('third section').

도 2와 도 9를 계속 참조하면, 제1 구간에 대응된 탄성파 속도는 정방향 탄성파 속도 V12이고, 제2 구간에 대응된 탄성파 속도는 정방향 탄성파 속도 V23이고, 제3 구간에 대응된 탄성파 속도는 정방향 탄성파 속도 V34이다. 여기서, 구간별로 대응된 탄성파 속도들, 즉, V12, V23, 및 V34는 저장부(미도시)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 추가적으로, 저장부(미도시)에는 배관에서의 각 구간의 길이, 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)의 위치가 저장되어 있을 수 있다.2 and 9, the acoustic wave velocity corresponding to the first section is the forward acoustic wave velocity V12, the acoustic wave velocity corresponding to the second section is the forward acoustic wave velocity V23, and the acoustic wave velocity corresponding to the third section is the forward direction Seismic velocity V34. Here, the corresponding acoustic velocities V12, V23, and V34 may be stored in advance in the storage unit (not shown). Additionally, the storage unit (not shown) may store the length of each section in the pipe, the generation of elastic waves, and the positions of receivers AGS1, AGS2, AGS3, AGS4.

이러한 상황에서, 도 9에 도시되어 있는 바와 같은 누수 위치에서 누수가 발생되었다고 가정한다. In such a situation, it is assumed that a leak occurs at the leakage position as shown in Fig.

본 실시예에서, 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)은 배관(L)에서 발생되는 탄성파를 모니터링하며, 누수 위치 결정부(LLCP)는 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)에 의해 감지된 탄성파와 기준 파형을 비교함으로써, 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)에 의해 감지된 탄성파가 누수로 인하여 발생된 것인지 여부를 결정할 수 있다. 여기서, 기준 파형은, 누수로 인하여 발생되는 탄성파가 가지는 파형을 의미하며, 누수 위치 결정부(LLCP)가 이미 알고 있는 파형이다.In the present embodiment, the elastic wave generation and receivers AGS1, AGS2, AGS3, and AGS4 monitor the elastic waves generated in the pipe L. The leakage position determination unit LLCP detects the elastic waves and the receivers AGS1, AGS2, AGS3 and AGS4 with the reference waveform to determine whether the seismic waves generated by the seismic waves and the seismic waves sensed by the receivers AGS1, AGS2, AGS3 and AGS4 are caused by the leakage. Here, the reference waveform refers to a waveform of an elastic wave generated due to leakage, and is a waveform that the leak position determining unit (LLCP) already knows.

본 실시예에서, 누수 위치 결정부(LLCP)는 미리 알고 있는 기준 파형과 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)에 의해 감지된 탄성파를 비교함으로써, 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)에 의해 감지된 탄성파가 누수로 인하여 발생된 것인지를 결정하는 방식을 사용하였지만, 이러한 방식은 예시적인 것이므로, 본원 발명은 탄성파가 누수로 인하여 발생된 것인지 여부를 결정하는 다른 방식을 사용하는 것도 가능할 것이다. In the present embodiment, the leak position determining unit LLCP compares the previously recognized reference waveform with the acoustic waves generated and the acoustic waves sensed by the receivers AGS1, AGS2, AGS3, and AGS4, AGS2, AGS3, AGS4) is generated by leakage, this method is illustrative, so that the present invention can be applied to other methods for determining whether seismic waves are generated due to leakage May be used.

도 9에서 누수 위치로부터 누수가 발생되면, 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)은 각각 탄성파를 감지한다. 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)에 의해 감지된 탄성파는 누수 위치 결정부(LLCP)로 제공되며, 누수 위치 결정부(LLCP)는 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)에 의해 감지된 탄성파를 기준 파형과 비교함으로써 누수에 의해 발생된 것인지 여부를 판단한다.9, when water leakage occurs from the water leakage position, the elastic waves and the receivers AGS1, AGS2, AGS3, and AGS4 sense the elastic waves. The elastic waves detected by the elastic wave generation and receivers AGS1, AGS2, AGS3 and AGS4 are provided to a leakage position determining unit LLCP, and the leakage position determining unit LLCP is provided with elastic wave generating and receivers AGS1, AGS2, , AGS4) is compared with the reference waveform to determine whether it is caused by leakage.

누수 위치 결정부(LLCP)는 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)에 의해 감지된 탄성파가 누수로 인한 것으로 판단되면, 탄성파 발생 구간(탄성파가 발생한 위치가 포함된 구간)을 결정한다. 탄성파 발생 구간을 결정하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다.The leak position determining unit LLCP determines the elastic wave generation period (the section including the position where the elastic wave is generated) when it is determined that the elastic wave detected by the elastic wave generation and receivers AGS1, AGS2, AGS3, do. There are many ways to determine the seismic wave generation interval.

탄성파 발생 구간을 결정하는 방법의 일 예를 설명하면, 누수 위치 결정부(LLCP)는 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4) 중에서 세기가 가장 큰 탄성파를 감지한 수신기의 위치와, 세기가 두 번째로 큰 탄성파를 감지한 수신기의 위치를 이용하여 후보 구간을 선택하고, 후보 구간이 탄성파 발생 구간에 해당되는지를 검증한 후, 유효하다고 판단되면 후보 구간을 탄성파 발생 구간으로서 결정한다. 검증 결과, 후보 구간이 유효하지 않다고 판단되면, 다른 구간을 후보 구간으로 선택하고 검증하는 과정을 통해서 탄성파 발생 구간을 결정한다. An example of a method for determining an elastic wave generation period is as follows. The leakage position determination unit LLCP determines the position of a receiver that senses an elastic wave having the strongest intensity among elastic wave generation and receivers AGS1, AGS2, AGS3, and AGS4, The candidate section is selected using the position of the receiver that senses the second largest acoustic wave, and it is verified whether the candidate section corresponds to the elastic wave generation section. If the candidate section is determined to be valid, the candidate section is determined as the elastic wave generation section. If it is determined that the candidate section is not valid, the other section is selected as a candidate section and the elastic wave generation section is determined through the verification process.

이제, 도 9에서 표시한 누수 위치에서 탄성파가 발생하였다고 하면, AGS2가 감지한 탄성파의 세기가 가장 크고, AGS3가 감지한 탄성파의 세기가 2번째로 클 것이다. 누수 위치 결정부(LLCP)는, AGS2의 위치와 AGS3의 위치 사이에 있는 구간, 즉, 제2 구간을 후보 구간으로 선택한다. 예를 들면, 누수 위치 결정부(LLCP)는 저장부(미도시)에 저장된 AGS2의 위치와 AGS3의 위치를 참조하여, 제2 구간을 후보 구간으로 선택할 수 있다. Now, assuming that an acoustic wave is generated at the leakage position shown in FIG. 9, the intensity of the acoustic wave sensed by the AGS 2 is the largest, and the intensity of the acoustic wave sensed by the AGS 3 is the second largest. The leak position determining unit LLCP selects a section between the position of the AGS 2 and the position of the AGS 3, that is, the second section, as the candidate section. For example, the leak locating unit LLCP can select the second section as the candidate section by referring to the position of the AGS 2 and the position of the AGS 3 stored in the storage unit (not shown).

누수 위치 결정부(LLCP)는 탄성파 발생 및 수신기들(AGS2, AGS3)이 누수 위치로부터 발생된 탄성파를 수신한 시각과, 제2 구간의 길이와, 제2 구간에 대응된 탄성파 속도를 이용하여, 제2 구간이 탄성파 발생 구간인지를 검증한다. 예를 들면, 누수 위치 결정부(LLCP)는, 도 11에 예시적으로 도시된 수학식을 사용하여 검증 및 누수 위치를 결정할 수 있다. The leak position determining unit LLCP uses the time at which the elastic wave generation and receivers AGS2 and AGS3 receive the elastic wave generated from the leakage position, the length of the second section, and the elastic wave velocity corresponding to the second section, And verifies whether the second section is an elastic wave generation period. For example, the leak locating section LLCP can determine the verification and leak location using the equations shown by way of example in Fig.

도 12는 도 11의 수학식을 본 실시예에 적용한 것으로서, 이하에서는 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.FIG. 12 shows the application of the equation of FIG. 11 to the present embodiment, which will be described below with reference to FIG.

누수 위치 결정부(LLCP)는 도 12의 (6) 식을 만족하는 X가 존재하면 제2 구간이 유효하다고 판단하고, 제2 구간을 탄성파 발생 구간이라고 결정한다. 만약, 도 12의 (6) 식을 만족하는 X가 존재하지 않으면, 누수 위치 결정부(LLCP)는, 다른 구간을 후보 구간으로 다시 선택하고, 다시 선택한 후보 구간에 대하여도 도 12의 (6)식을 만족하는 X가 있는지를 판단한다. The leak position determining unit LLCP determines that the second section is valid when X satisfying the equation (6) in FIG. 12 exists, and determines the second section as the elastic wave generating section. If there is no X that satisfies the expression (6) in Fig. 12, the leak position determining unit LLCP reselects another section as the candidate section, It is determined whether there is an X that satisfies the expression.

도 12을 참조하면, 제2 구간의 길이가 L23 이고, 누수지점에서 탄성파가 발생된 시각은 tΦ 라고 가정하고, AGS2가 탄성파를 수신한 시각이 tΦ2이고, AGS3가 탄성파를 수신한 시각이 tΦ3라고 가정하였고, V 는 제2 구간에 대응된 탄성파 속도이다. 여기서, tΦ2 와 tΦ3의 차이의 절대값은 누수 위치 결정부(LLCP)가 계산할 수 있고, 저장부(미도시)에 V 와 제2 구간의 길이 L23 이 저장되어 있으므로, 누수 위치 결정부(LLCP)는 누수 위치 (X)를 결정할 수 있을 것이다. 12, it is assumed that the length of the second section is L23, the time at which the elastic wave is generated at the water leakage point is t, the time at which the AGS2 receives the elastic wave is t? 2, and the time at which the AGS3 receives the elastic wave is t? And V is the acoustic wave velocity corresponding to the second section. Here, since the absolute value of the difference between t? 2 and t? 3 can be calculated by the leak position determining unit LLCP and the length L23 of the second section is stored in the storage unit (not shown), the leakage position determining unit (LLCP) Lt; RTI ID = 0.0 > X < / RTI >

도 9에 도시된 바와 같은 곳에 누수가 발생된 경우에는, 제2 구간이 후보 구간으로 선택되고, 도 12의 (6) 식을 만족하는 X 가 존재할 것이므로, 제2 구간은 유효한 구간이며, X 가 누수 위치로서 결정될 것이다.
When leakage occurs as shown in FIG. 9, the second section is selected as the candidate section, and X satisfying the expression (6) in FIG. 12 exists, so that the second section is a valid section, and X It will be determined as the leakage position.

이제, 도 9에서 P로 표시한 부분에서 누수가 발생하였다고 가정한다. 이러한 경우, AGS3가 감지한 탄성파의 세기가 가장 크고, AGS4가 감지한 탄성파의 세기가 2번째로 클 것이다. 누수 위치 결정부(LLCP)는, AGS3의 위치와 AGS4의 위치 사이에 있는 구간, 즉, 제3 구간을 후보 구간으로 선택한다. Now, it is assumed that leakage occurs at the portion denoted by P in Fig. In this case, the intensity of the acoustic wave detected by the AGS 3 is the largest, and the intensity of the acoustic wave sensed by the AGS 4 is the second largest. The leak position determining unit LLCP selects a section between the position of the AGS 3 and the position of the AGS 4, that is, the third section, as the candidate section.

누수 위치 결정부(LLCP)는 탄성파 발생 및 수신기들(AGS3, AGS4)이 누수 위치로부터 발생된 탄성파를 수신한 시각과, 제3 구간의 길이(L34)와 제3 구간에 대응된 탄성파 속도 V를 이용하여, 제3 구간이 탄성파 발생 구간인지를 검증한다. The leak position determining unit LLCP determines the time at which the elastic wave generation and receivers AGS3 and AGS4 receive the elastic wave generated from the leaked position and the elastic wave velocity V corresponding to the length L34 of the third section and the third section To verify that the third section is the elastic wave generation section.

예를 들면, 누수 위치 결정부(LLCP)는, 도 11에 예시적으로 도시된 수학식을 사용하여 검증 및 누수 위치를 결정할 수 있다. For example, the leak locating section LLCP can determine the verification and leak location using the equations shown by way of example in Fig.

도 13은 도 11의 수학식을 본 실시예에 적용한 것으로서, 이하에서는 도 13을 참조하여 설명하기로 한다. FIG. 13 shows the application of the equation of FIG. 11 to the present embodiment, which will be described below with reference to FIG.

예를 들면, 누수 위치 결정부(LLCP)는, 후술할 도 13의 (9) 식을 만족하는 X가 존재하면 제3 구간이 유효하다고 판단하고, 제3 구간을 탄성파 발생 구간이라고 결정한다. 만약, 도 13의 (9) 식을 만족하는 X가 존재하지 않으면, 누수 위치 결정부(LLCP)는, 다른 구간을 후보 구간으로 다시 선택하고, 다시 선택한 후보 구간에 대하여 도 13의 (9)식을 만족하는 X가 있는지를 판단할 것이다. 후보 구간은 유효하다고 판단될 때까지는 계속된다. For example, the leak position determining unit LLCP determines that the third section is valid when X satisfying the equation (9) to be described later exists, and determines the third section as the elastic wave generating section. If there is no X that satisfies the expression (9) in FIG. 13, the leak position determining unit LLCP selects another section as the candidate section again, Quot; X " The candidate section continues until it is judged to be valid.

도 9에서 P로 표시한 부분에서 누수가 발생한 경우, 제3 구간을 후보구간으로 선택하면, 도 13의 (9) 식을 만족하는 X가 존재하지 아니하므로, 제3 구간은 유효하지 못한 구간이다. 이러한 경우, 누수 위치 결정부(LLCP)는, 세기가 세 번째로 큰 탄성파를 감지한 수신기(AGS2)를 선택하고, 세 번째 수신기(AGS2)와 세기가 가장 큰 탄성파를 수신한 수신기(AGS3) 사이에 위치한 구간인 제2 구간을 후보구간으로 선택한다. In the case where leakage occurs in the portion indicated by P in FIG. 9 and the third section is selected as the candidate section, since there is no X satisfying the expression (9) in FIG. 13, the third section is an invalid section . In this case, the leak position determining unit LLCP selects the receiver AGS2 that senses the third largest acoustic wave, and the third receiver AGS2 selects the third acoustic wave having the strongest intensity among the AGS2 As a candidate section.

이제, 누수 위치 결정부(LLCP)는, 도 12을 참조하여 설명하였던 바와 같이, 제2 구간에 대하여 도 12의 (6)식을 만족하는지 여부로서 유효한 구간인지 여부를 판단할 수 있을 것이다.Now, as described with reference to Fig. 12, the leak position determining unit LLCP can judge whether or not the second interval is an effective interval as to whether or not the expression (6) in Fig. 12 is satisfied.

이상 설명한 제1 실시예에서는 각 구간에 1개의 탄성파 속도가 대응되어 있는 경우(예를 들면, 정방향 탄성파 속도)를 설명하였지만, 이는 예시적인 것으로서, 각 구간에 역방향 탄성파 속도가 대응되도록 구성하는 것도 가능하다. 또 다르게는, 각 구간에 정방향 탄성파 속도와 역방향 탄성파 속도를 평균한 값이 대응되도록 구성하는 것도 가능할 것이다.
In the above-described first embodiment, a case where one acoustic wave velocity is associated with each section (for example, a forward acoustic wave velocity) has been described. However, this is an example, and it is also possible to configure the reverse acoustic wave velocity to correspond to each section Do. Alternatively, it is also possible to configure such that the values obtained by averaging the forward and backward elastic wave velocities correspond to each interval.

제2 실시예Second Embodiment

제2 실시예는, 배관(L)에 3개의 구간이 정의되어 있고, 각 구간별로 탄성파 속도가 저장부(미도시)에 저장된 경우로서 도 2와 도 10을 참조하여 설명하기로 한다. The second embodiment will be described with reference to FIG. 2 and FIG. 10, where three sections are defined in the pipe L, and the acoustic wave velocities are stored in a storage section (not shown) for each section.

제2 실시예와 제1 실시예의 차이점은, 제2 실시예에서는 정방향 탄성파 속도와 역방향 탄성파 속도를 모두 이용한다는 점이다. 이하에서는, 제1 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the forward and backward elastic wave velocities are both used in the second embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described.

도 2와 도 10을 계속 참조하면, 제1 구간의 탄성파 속도는 정방향 탄성파 속도 V12와 역방향 탄성파 속도 V21 이고, 제2 구간의 탄성파 속도는 정방향 탄성파 속도 V23와 역방향 탄성파 속도 V32 이고, 제3 구간의 탄성파 속도는 정방향 탄성파 속도 V34와 역방향 탄성파 속도 V43 이다. 여기서, 구간별 탄성파 속도들, 즉, V12, V21, V23, V32, V34, V43은 저장부(미도시)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 저장부(미도시)에는 또한, 배관에서의 각 구간의 길이, 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)의 위치가 저장되어 있다.2 and 10, the acoustic wave velocity in the first section is the forward acoustic wave velocity V12 and the reverse acoustic wave velocity V21, the acoustic wave velocity in the second section is the forward acoustic wave velocity V23 and the reverse acoustic wave velocity V32, The acoustic wave velocity is the forward acoustic wave velocity V34 and the reverse acoustic wave velocity V43. Here, the acoustic velocities V12, V21, V23, V32, V34, and V43 for each section may be stored in advance in a storage unit (not shown). The storage unit (not shown) also stores the length of each section in the pipe, the generation of elastic waves, and the positions of the receivers AGS1, AGS2, AGS3, and AGS4.

이러한 상황에서, 도 10에 도시되어 있는 바와 같이 누수 위치에서 누수가 발생되었다고 가정한다. In such a situation, it is assumed that leakage occurs at the leakage position as shown in Fig.

탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)은 배관(L)에서 발생되는 탄성파를 모니터링하며, 이들 수신기들에 의해 감지된 탄성파들을 기초로 누수 위치 결정부(LLCP)는 누수로 인하여 발생된 탄성파인지를 판단할 수 있다. 누수로 인하여 발생되는 탄성파인지 여부는 종래 알려진 기술들이 사용될 수 있다. The elastic wave generation and receivers AGS1, AGS2, AGS3 and AGS4 monitor the elastic waves generated in the pipe L. Based on the elastic waves sensed by the receivers, the leakage position determination unit LLCP It is possible to judge whether or not it is a seismic wave. Whether or not the elastic wave is generated due to the leakage may be known in the art.

도 10을 계속 참조하면, 누수 위치에서 누수가 발생되면, 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)은 각각 탄성파를 감지한다. 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)에 의해 감지된 탄성파는 누수 위치 결정부(LLCP)로 제공되며, 누수 위치 결정부(LLCP)는 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)에 의해 감지된 탄성파가 누수에 의해 발생된 것인지 여부를 판단한다.10, when water leakage occurs at the leakage position, the elastic waves and the receivers AGS1, AGS2, AGS3, and AGS4 sense the elastic waves. The elastic waves detected by the elastic wave generation and receivers AGS1, AGS2, AGS3 and AGS4 are provided to a leakage position determining unit LLCP, and the leakage position determining unit LLCP is provided with elastic wave generating and receivers AGS1, AGS2, , AGS4) is generated by the leakage water.

누수 위치 결정부(LLCP)는 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4)에 의해 감지된 탄성파가 누수로 인한 것이라고 판단되면, 탄성파 발생 구간(탄성파가 발생한 위치가 포함된 구간)을 결정한다. 탄성파 발생 구간을 결정하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다.The leak position determining unit LLCP determines the elastic wave generating period (the section including the position where the elastic wave is generated) when it is determined that the elastic wave detected by the elastic wave generation and receivers AGS1, AGS2, AGS3, do. There are many ways to determine the seismic wave generation interval.

탄성파 발생 구간을 결정하는 방법의 일 예를 설명하면, 누수 위치 결정부(LLCP)는 탄성파 발생 및 수신기들(AGS1, AGS2, AGS3, AGS4) 중에서 세기가 가장 큰 탄성파를 감지한 수신기의 위치와, 세기가 두 번째로 큰 탄성파를 감지한 수신기의 위치를 이용하여 후보 구간을 선택하고, 후보 구간이 탄성파 발생 구간에 해당되는지를 검증한 후, 유효하다고 판단되면 후보 구간을 탄성파 발생 구간으로서 결정한다. 검증 결과, 후보 구간이 유효하지 않다고 판단되면, 다른 구간을 후보 구간으로 선택하고 검증하는 과정을 통해서 탄성파 발생 구간을 결정한다. An example of a method for determining an elastic wave generation period is as follows. The leakage position determination unit LLCP determines the position of a receiver that senses an elastic wave having the strongest intensity among elastic wave generation and receivers AGS1, AGS2, AGS3, and AGS4, The candidate section is selected using the position of the receiver that senses the second largest acoustic wave, and it is verified whether the candidate section corresponds to the elastic wave generation section. If the candidate section is determined to be valid, the candidate section is determined as the elastic wave generation section. If it is determined that the candidate section is not valid, the other section is selected as a candidate section and the elastic wave generation section is determined through the verification process.

이제, 도 10에서 표시한 누수 위치에서 탄성파가 발생하였다고 하면, AGS2가 감지한 탄성파의 세기가 가장 크고, AGS3가 감지한 탄성파의 세기가 2번째로 클 것이다. 누수 위치 결정부(LLCP)는, AGS2의 위치와 AGS3의 위치 사이에 있는 구간, 즉, 제2 구간을 후보 구간으로 선택한다. 예를 들면, 누수 위치 결정부(LLCP)는 저장부(미도시)에 저장된 AGS2의 위치와 AGS3의 위치를 참조하여, 제2 구간을 후보 구간으로 선택할 수 있다. Now, if an elastic wave is generated at the leakage position shown in FIG. 10, the intensity of the elastic wave detected by the AGS 2 is the largest, and the intensity of the elastic wave sensed by the AGS 3 is the second largest. The leak position determining unit LLCP selects a section between the position of the AGS 2 and the position of the AGS 3, that is, the second section, as the candidate section. For example, the leak locating unit LLCP can select the second section as the candidate section by referring to the position of the AGS 2 and the position of the AGS 3 stored in the storage unit (not shown).

누수 위치 결정부(LLCP)는 탄성파 발생 및 수신기들(AGS2, AGS3)이 누수 위치로부터 발생된 탄성파를 수신한 시각과, 제2 구간의 길이와, 제2 구간의 탄성파 속도(정방향 탄성파 속도 V23와 역방향 탄성파 속도 V32)를 이용하여, 제2 구간이 탄성파 발생 구간인지를 검증한다. 예를 들면, 누수 위치 결정부(LLCP)는, 도 11의 (3)"(또는 (3)"') 식을 만족하는 LΦ3(또는 LΦ2)가 존재하면 제2 구간이 유효하다고 판단하고, 제2 구간을 탄성파 발생 구간이라고 결정한다. 만약, 도 11의 (3)"(또는 (3)"') 식을 만족하는 LΦ3(또는 LΦ2)가 존재하지 않으면, 누수 위치 결정부(LLCP)는, 다른 구간을 후보 구간으로 다시 선택하고, 다시 선택한 후보 구간에 대하여도 검증하는 과정을 수행한다. The leak position determining unit LLCP determines the time at which the elastic wave generation and receivers AGS2 and AGS3 receive the elastic wave generated from the leaked position, the length of the second section, and the elastic wave velocity of the second section Reverse direction elastic wave velocity V32) is used to verify that the second section is the elastic wave generation period. For example, the leak position determining unit LLCP determines that the second section is valid when L? 3 (or L? 2) satisfying the expression (3) "(or (3)") 2 section is determined as an elastic wave generation section. If L? 3 (or L? 2) satisfying the expression (3) "(or (3)") in FIG. 11 does not exist, the leak locating section LLCP reselects another section as a candidate section, And performs a verification process for the candidate region again selected.

도 10에 도시된 바와 같은 곳에 누수가 발생된 경우에는, 제2 구간이 후보 구간으로 선택되고, 도 11의 (3)"(또는 (3)"')식을 만족하는 LΦ3(또는 LΦ2) 가 존재할 것이므로, 제2 구간은 유효한 구간이며, LΦ3(또는 LΦ2) 가 누수 위치로서 결정될 것이다. 10, the second section is selected as the candidate section, and L? 3 (or L? 2) satisfying the expression (3) "(or (3)") The second section is an effective section, and L? 3 (or L? 2) will be determined as the leak position.

이제, 도 10에서 P로 표시한 부분에서 누수가 발생하였다고 가정한다. 이러한 경우, AGS3가 감지한 탄성파의 세기가 가장 크고, AGS4가 감지한 탄성파의 세기가 2번째로 클 것이다. 누수 위치 결정부(LLCP)는, AGS3의 위치와 AGS4의 위치 사이에 있는 구간, 즉, 제3 구간을 후보 구간으로 선택한다. Now, it is assumed that a leak occurs at the portion denoted by P in Fig. In this case, the intensity of the acoustic wave detected by the AGS 3 is the largest, and the intensity of the acoustic wave sensed by the AGS 4 is the second largest. The leak position determining unit LLCP selects a section between the position of the AGS 3 and the position of the AGS 4, that is, the third section, as the candidate section.

누수 위치 결정부(LLCP)는 탄성파 발생 및 수신기들(AGS3, AGS4)이 누수 위치로부터 발생된 탄성파를 수신한 시각과, 제3 구간의 길이(L34)와 제3 구간에 대응된 탄성파 속도 V34를 이용하여, 제3 구간이 탄성파 발생 구간인지를 검증할 수 있다. 제3 구간이 유효하지 않으면, 누수 위치 결정부(LLCP)는 다른 구간을 후보 구간으로 선택하고, 다시 선택한 후보 구간에 대하여도 검증하는 동작을 수행한다. 이러한 동작은 후보 구간이 유효하다고 검증될 때까지 계속된다.The leak position determining unit LLCP determines the time at which the elastic wave generation and receivers AGS3 and AGS4 receive the elastic wave generated from the leakage position and the elastic wave velocity V34 corresponding to the length L34 of the third section and the third section , It can be verified whether or not the third section is the elastic wave generation section. If the third section is not valid, the leak locating section LLCP selects another section as a candidate section and verifies the candidate section again. This operation continues until the candidate interval is verified as valid.

도 10에서 P로 표시한 부분에서 누수가 발생한 경우, 제3 구간을 후보구간으로 선택하면, 제3 구간에 대한 검증 결과는 유효하지 못할 것이다. 이러한 경우, 누수 위치 결정부(LLCP)는, 세기가 세 번째로 큰 탄성파를 감지한 수신기(AGS2) 와 세기가 가장 큰 탄성파를 수신한 수신기(AGS3) 사이에 위치한 구간인 제2 구간을 후보구간으로 선택하고, 제2 구간에 대하여 다시 검증한다. In the case where leakage occurs in the portion indicated by P in FIG. 10, if the third section is selected as the candidate section, the verification result for the third section will not be valid. In this case, the leak position determining unit LLCP determines that the second section, which is a section located between the receiver AGS2 that senses the third largest acoustic wave and the receiver AGS3 that receives the acoustic wave having the strongest intensity, And verifies again for the second section.

검증하는 동작에 대한 보다 상세한 설명은 제1실시예의 설명을 참조하기 바란다.For a more detailed description of the verification operation, please refer to the description of the first embodiment.

도 11은 후보 구간을 검증하고 탄성파 속도를 이용하여 누수 위치를 결정하는데 사용되는 수식을 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for explaining a formula used for verifying a candidate section and determining a leakage position using an acoustic wave velocity.

도 11을 참조하면, 후보 구간을 검증하고 누수 위치를 결정하는데 사용되는 수식을 다음과 같이 정의될 수 있다.Referring to FIG. 11, the formula used to verify the candidate interval and determine the leak location can be defined as follows.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112015023793385-pat00001
Figure 112015023793385-pat00001

기호의 의미는 다음과 같다.The meaning of the symbol is as follows.

t Φ2 : 탄성파 발생 및 수신기(AGS2)가 탄성파를 수신한 시각t Φ2: Time at which the elastic wave is generated and the receiver (AGS2) receives the elastic wave

t Φ3 : 탄성파 발생 및 수신기(AGS3)가 탄성파를 수신한 시각t Φ3: Time at which the elastic wave is generated and the receiver (AGS3) receives the elastic wave

LΦ2 : 탄성파 발생 및 수신기 (AGS2)까지의 거리Lφ2: Distance to elastic wave generation and receiver (AGS2)

LΦ3 : 탄성파 발생 및 수신기 (AGS3)까지의 거리Lφ3: Distance between generation of elastic wave and receiver (AGS3)

L23 : 제2 구간의 길이L23: length of the second section

V32: 제2 구간에서의 역방향 탄성파 속도V32: reverse seismic velocity in the second section

V23: 제2 구간에서의 정방향 탄성파 속도
V23: forward elastic wave velocity in the second section

본 발명의 일 실시예에 따르면, 누수 위치 결정부(LLCP)는 수학식 1을 이용하여, 후보 구간을 검증함과 동시에 누수 위치를 결정할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the leak position determining unit (LLCP) can determine the leakage position while verifying the candidate section using Equation (1).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a leakage position detection method based on seismic velocity measured for each section in a pipe according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법은, 배관에서 발생되는 탄성파를 모니터링 하는 단계(S101), 모니터링 결과 감지된 탄성파들 중에서 누수로 추정되는 탄성파를 결정하는 단계(S103), 배관에서의 구간별 탄성파 속도, S103에서 결정된 탄성파를 수신한 시각, S103 단계에서 결정된 탄성파를 감지한 탄성파 발생 및 수신기의 위치 등을 이용하여 탄성파 발생 구간을 선택하는 단계(S105), 누수 위치를 결정하는 단계(S107), 및 누수 위치를 저장 및 보고하는 단계(S109)를 포함한다.Referring to FIG. 4, a method of detecting a leaked position based on an acoustic wave velocity measured in each section in a pipe according to an embodiment of the present invention includes steps of monitoring an acoustic wave generated in a pipe (S101) (Step S103) of determining an elastic wave estimated as a leak, a time when an elastic wave determined at S103 is received, an elastic wave generated by sensing an elastic wave determined at S103, and a position of a receiver, (S105), determining a leak position (S107), and storing and reporting the leak position (S109).

본 발명의 일 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법은, 또한, 누수를 탐지할 배관에서 각 구간별로 탄성파를 임의로 발생시키고 탄성파를 수신하는 단계(S100), S100에서 수신된 탄성파들의 속도를 구간별로 측정하는 단계(S102)와 S102단계에서 측정된 구간별 탄성파 속도를 저장하는 단계(S104)를 더 포함하며, S104 단계에서 저장된 구간별 탄성파 속도는 S105 단계에 사용된다. The leak detection method based on the acoustic wave velocity measured in each pipe in the pipe according to an embodiment of the present invention may further include a step S100 of arbitrarily generating elastic waves for each section in the pipe for detecting leakage and receiving elastic waves, (Step S102) of measuring the velocity of the elastic waves received in step S102 and storing the elastic wave velocity of each section measured in step S102 (step S104), and the elastic wave velocity of each section stored in step S104 is used in step S105 do.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining a leakage position detection method based on seismic velocity measured for each section in a pipe according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법은, 배관에서 발생되는 탄성파를 모니터링 하는 단계(S201), 모니터링 결과 감지된 탄성파들 중에서 누수로 추정되는 탄성파를 결정하는 단계(S203), 배관에서의 구간별 탄성파 속도, S203에서 결정된 탄성파를 수신한 시각, S203 단계에서 결정된 탄성파를 감지한 탄성파 발생 및 수신기의 위치 등을 이용하여 탄성파 발생 구간을 선택하는 단계(S205), 누수 위치를 결정하는 단계(S207), 탄성파 발생구간이 유효한지 검증하는 단계(S209), 및 누수 위치를 저장 및 보고하는 단계(S211)를 포함한다. 본 실시예에서, S209 단계의 수행결과, 탄성파 발생구간이 유효하지 않으면, S205 단계부터 재 수행된다. S207 단계와 S209 단계는, 예를 들면 수학식 1과 같은 식이 사용될 수 있다. Referring to FIG. 5, a method of detecting a leakage position based on an elastic wave velocity measured in each pipe in a pipe according to an embodiment of the present invention includes monitoring (S201) an elastic wave generated in a pipe, (Step S203) of determining an elastic wave estimated as a leak, a time of receiving an elastic wave determined at step S203, an elastic wave generated by sensing an elastic wave determined at step S203, and a position of a receiver, (S205), determining a leakage position (S207), verifying that the elastic wave generation interval is valid (S209), and storing and reporting the leakage position (S211). In this embodiment, if the elastic wave generation period is not valid as a result of step S209, the process is resumed from step S205. In steps S207 and S209, for example, the equation (1) can be used.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법은, 또한, 누수를 탐지할 배관에서 각 구간별로 탄성파를 임의로 발생시키고 탄성파를 수신하는 단계(S200), S200에서 수신된 탄성파들의 속도를 구간별로 측정하는 단계(S202)와 S202단계에서 측정된 구간별 탄성파 속도를 저장하는 단계(S204)를 더 포함하며, S204 단계에서 저장된 구간별 탄성파 속도는 S205 단계에 사용된다. The leakage position detection method based on the acoustic wave velocity measured in each section in the pipe according to the embodiment of the present invention may further include a step S200 of randomly generating acoustic waves and generating seismic waves for each section in the pipe for detecting the leakage, (S202) of measuring the velocities of the elastic waves received in step S202 and storing the elastic wave velocities measured in step S202 (S204). The elastic wave velocities of the sections stored in step S204 are used in step S205 do.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 6 is a view for explaining a leakage position detection method based on seismic velocity measured for each section in a pipe according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법은, 배관의 구간별 탄성파 속도가 존재하는지 확인하는 단계(S301), 배관에서 발생되는 탄성파를 모니터링 하는 단계(S303), 모니터링 결과 감지된 탄성파들 중에서 누수로 추정되는 탄성파를 결정하는 단계(S305), 배관에서의 구간별 탄성파 속도, S305에서 결정된 탄성파를 수신한 시각, S305 단계에서 결정된 탄성파를 감지한 탄성파 발생 및 수신기의 위치 등을 이용하여 탄성파 발생 구간을 선택하는 단계(S307), 누수 위치를 결정하는 단계(S309), 탄성파 발생구간이 유효한지 검증하는 단계(S311), 및 누수 위치를 저장 및 보고하는 단계(S313)를 포함한다. 본 실시예에서, S301 단계의 수행결과 구간별 탄성파의 속도가 존재하지 않으면 S300 단계 내지 S304 단계가 수행된다. 또한, S311 단계의 수행결과, 탄성파 발생구간이 유효하지 않으면, S307 단계부터 재 수행된다. S309 단계와 S311 단계의 수행시에는 예를 들면 수학식 1과 같은 식이 사용될 수 있다. Referring to FIG. 6, a method of detecting a leaked position based on an acoustic wave velocity measured in each pipe in a pipe according to an embodiment of the present invention includes a step (S301) of determining whether an acoustic wave velocity exists for each section of the pipe (S301) (S305) of determining the seismic wave estimated as leakage water among the seismic waves detected as the monitoring result, the time when the seismic wave determined at S305 is received at the step S305 (S307), determining a leak position (S309), verifying whether the elastic wave generation period is valid (S311), and determining whether or not the leakage And storing and reporting the position (S313). In this embodiment, if the velocity of the seismic wave for each section does not exist as a result of step S301, steps S300 to S304 are performed. If the elastic wave generation period is not valid as a result of step S311, the process is resumed from step S307. In steps S309 and S311, for example, Equation 1 may be used.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법은, 또한, 누수를 탐지할 배관에서 각 구간별로 탄성파를 임의로 발생시키고 탄성파를 수신하는 단계(S300), S300에서 수신된 탄성파들의 속도를 구간별로 측정하는 단계(S302)와 S302단계에서 측정된 구간별 탄성파 속도를 저장하는 단계(S304)를 더 포함하며, S304 단계에서 저장된 구간별 탄성파 속도는 S305 단계에 사용된다. 그리고, S304 단계가 완료되면 S303 단계가 수행된다. The leakage location detection method based on the seepage velocity based on the seepage velocity measured in each pipe in the pipe according to the embodiment of the present invention may further include a step S300 of arbitrarily generating seismic waves and a seismic wave for each section in the pipe to detect leakage S300, (Step S302) of measuring the velocity of the elastic waves received in step S302 and storing the elastic wave velocity of each section measured in step S302. In step S304, the elastic wave velocity of each section stored in step S304 is used in step S305. do. When the step S304 is completed, the step S303 is performed.

이상과 같이 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명한 실시예들에서, 탄성파 발생 및 수신기는 탄성파를 발생하고 탄성파를 수신할 수 있는 것으로 설명하였다. 하지만, 이는 예시적인 것으로서, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 탄성파 발생기와 탄성파 수신기를 각각 별개의 장치로 구현하여 본원 발명을 적용하는 것도 가능할 것이다.As described above, in the embodiments described with reference to Figs. 1 to 13, the generation of acoustic waves and the receiver are described as being capable of generating acoustic waves and receiving acoustic waves. However, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be practiced by implementing the elastic wave generator and the elastic wave receiver as separate devices, as long as those skilled in the art are familiar with the present invention.

또한, 상술한 실시예들에서, 누수 위치 결정부(LLCP)가 배관에서 감지되는 탄성파가 누수로 인하여 발생된 것이라는 것을 판단하는 동작과, 누수 위치를 결정하는 동작을 모두 수행하는 것으로 설명하였지만, 이는 예시적인 것으로서, 배관에서 감지되는 탄성파가 누수로 인하여 발생된 것이라는 것을 판단하는 동작은 누수 위치 결정부(LLCP)가 아닌 다른 구성요소가 수행하고, 누수 위치 결정부(LLCP)는 누수 위치를 결정하는 동작만을 수행하도록 구성하는 것도 가능할 것이다. In the above-described embodiments, it has been described that the leak position determining unit (LLCP) performs both the operation of determining that the elastic wave sensed by the pipe is caused by the leakage water and the operation of determining the leakage position. However, As an example, the operation of determining that the seismic wave sensed by the piping is caused by the leakage water is performed by a component other than the leakage position determining unit LLCP, and the leakage position determining unit LLCP determines the leakage position It is also possible to configure to perform only the operation.

또한, 상술한 실시예들에서, 누수 위치 결정부(LLCP)가 배관에서의 구간별 탄성파 속도를 측정하는 동작을 수행하는 것으로 설명하였지만, 이는 예시적인 것으로서, 배관에서의 구간별 탄성파 속도를 측정하는 동작은 누수 위치 결정부(LLCP)가 아닌 다른 구성요소가 수행하도록 구성하는 것도 가능할 것이다.Also, in the above-described embodiments, it has been described that the leak position determining unit (LLCP) performs the operation of measuring the seepage velocity of each section in the pipe. However, this is an illustrative example, It is also possible that the operation is performed by a component other than the leak locating unit (LLCP).

본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Various modifications and variations may be made to the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

AGS1, AGS2, AGS3, AGS4 : 탄성파 발생 및 수신기
LLCP: 누수 위치 탐지부
AGS1, AGS2, AGS3, AGS4: Acoustic wave generator and receiver
LLCP: Leakage position detection unit

Claims (15)

배관에서 발생되는 탄성파를 감지하는 탄성파 발생 및 수신기들;
상기 탄성파 발생 및 수신기들에 의해 감지된 탄성파들 중에서, 누수로 추정되는 탄성파를 결정하고, 구간별로 측정된 탄성파 속도를 이용하여 상기 누수로 추정되는 탄성파가 발생된 위치를 결정하는 누수 위치 결정부;를 포함하며,
상기 누수 위치 결정부는,
누수로 추정되는 탄성파를 결정한 경우, 탄성파 발생 구간을 선택하고, 상기 탄성파 발생 구간에 대응된 탄성파 속도를 이용하여, 상기 누수로 추정되는 탄성파 발생 위치를 결정하며,
상기 누수 위치 결정부는,
상기 누수로 추정되는 탄성파의 세기에 기초하여 후보 구간을 선택하고, 선택한 후보 구간을 검증하고, 검증 결과 상기 후보 구간이 유효한 구간인 경우에 상기 후보 구간을 탄성파 발생 구간으로서 선택하며,
상기 누수 위치 결정부는,
상기 후보 구간을 검증할 때, 아래 수학식에 의해서
Figure 112015070088519-pat00010
값이 도출되는지 여부로서 판단하며,
Figure 112015070088519-pat00011

여기서, V32와 V23는 상기 후보 배관에 대하여 측정되어 저장된 탄성파 속도이고,
Figure 112015070088519-pat00012
는 상기 후보 배관의 시작 지점에 위치한 탄성파 발생 및 수신기가 상기 누수로 추정되는 탄성파를 수신한 시각이고,
Figure 112015070088519-pat00013
는 상기 후보 배관의 종료 지점에 위치한 탄성파 발생 및 수신기가 상기 누수로 추정되는 탄성파를 수신한 시각이고,
Figure 112015070088519-pat00014
는 상기 후보 배관의 길이이고,
상기 누수 위치 결정부는,
상기 검증 동작의 결과, 상기 수학식에 의해서
Figure 112015070088519-pat00031
값이 도출되지 않으면, 후보 구간을 다시 선택하고, 다시 선택한 후보 구간에 대하여 검증하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 시스템.
Elastic wave generation and receivers for sensing elastic waves generated in the pipe;
A leakage position determining unit for determining the seismic wave estimated as the leakage water among the elastic waves generated by the generation of the elastic wave and the receivers and for determining the position where the elastic wave estimated as the leakage is generated using the elastic wave velocity measured for each of the intervals; / RTI >
The leakage position determination unit
Wherein when the elastic wave estimated to be leaked is determined, an elastic wave generation section is selected, an elastic wave generation position estimated by the leakage is determined using the elastic wave velocity corresponding to the elastic wave generation section,
The leakage position determination unit
A candidate section is selected based on the intensity of the seismic wave estimated by the leakage, a selected candidate section is verified, and if the candidate section is valid, the candidate section is selected as an elastic wave generation section,
The leakage position determination unit
When the candidate section is verified, the following equation
Figure 112015070088519-pat00010
And determines whether or not a value is derived,
Figure 112015070088519-pat00011

Here, V32 and V23 are acoustic wave velocities measured and stored for the candidate pipe,
Figure 112015070088519-pat00012
Is the time at which the elastic wave generated at the start point of the candidate pipe and the elastic wave estimated at the receiver by the leakage are received,
Figure 112015070088519-pat00013
Is the time at which the elastic wave generated at the end point of the candidate pipe and the elastic wave estimated by the receiver are received,
Figure 112015070088519-pat00014
Is the length of the candidate pipe,
The leakage position determination unit
As a result of the verification operation,
Figure 112015070088519-pat00031
And if the value is not derived, the candidate region is selected again, and the selected region is verified again. The leaking position detection system based on seismic velocity measured in each pipe in the pipe.
제1항에 있어서,
누수를 탐지할 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도와 기준 파형을 저장하는 저장부;를 더 포함하며,
상기 누수 위치 결정부는 상기 저장부에 저장된 기준 파형과, 상기 탄성파 발생 및 수신기들에 의해 감지된 탄성파들을 비교함으로써, 누수로 추정되는 탄성파를 결정하는 것을 특징으로 하는 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
And a storage unit for storing the elastic wave velocity and the reference waveform measured for each section in the pipe for detecting the leakage,
Wherein the leakage position determining unit determines the elastic wave estimated by the leakage by comparing the reference wave stored in the storage unit and the elastic waves sensed by the elastic wave generating and receivers, Based leak detection system.
제1항(삭제: 제2항)에 있어서,
상기 누수 위치 결정부는,
상기 검증 동작의 결과, 상기 수학식에 의해서
Figure 112015070088519-pat00016
값이 도출되면, 도출된
Figure 112015070088519-pat00017
값을 누수 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
The leakage position determination unit
As a result of the verification operation,
Figure 112015070088519-pat00016
Once the value is derived,
Figure 112015070088519-pat00017
And the value of the leakage position is determined as the leakage position.
제1항에 있어서,
상기 누수 위치 결정부는, 상기 배관의 제1구간의 시작 지점에 위치된 제1 탄성파 발생 및 수신기가 탄성파를 발생하도록 하고, 상기 제1구간의 종료 지점에 위치된 제2 탄성파 발생 및 수신기가 상기 제1 탄성파 발생 및 수신기에 의해 인위적으로 발생된 탄성파를 감지하면,
상기 누수 위치 결정부는, '제1 탄성파 발생 및 수신기가 탄성파를 인위적으로 발생한 시각', '제2 탄성파 발생 및 수신기가 상기 제1 탄성파 발생 및 수신기에 의해 발생된 탄성파를 감지한 시각', 및 '제1구간의 길이'를 이용하여 상기 제1구간에서의 탄성파 속도를 측정하는 것을 특징으로 하는 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the leakage position determining unit is configured to cause the first elastic wave generating unit located at the starting point of the first section of the pipe to generate an elastic wave and the second elastic wave generating unit positioned at the end of the first section to generate the elastic wave, 1 When a seismic wave is generated and an acoustic wave artificially generated by the receiver is detected,
The leakage position determination unit determines the time at which the first elastic wave is generated and the time at which the receiver artificially generates the elastic wave, the time at which the second elastic wave is generated and the receiver senses the elastic wave generated by the first elastic wave and the receiver, The length of the first section is used to measure the elastic wave velocity in the first section, and the leaky position detection system based on the elastic wave velocity measured in each of the sections in the pipe.
제4항에 있어서,
상기 누수 위치 결정부는, 또한, 상기 제1구간의 종료 지점에 위치된 제2 탄성파 발생 및 수신기가 탄성파를 발생하도록 하고, 상기 제1구간의 시작 지점에 위치된 제1 탄성파 발생 및 수신기가 상기 제2 탄성파 발생 및 수신기에 의해 발생된 탄성파를 감지하면,
상기 누수 위치 결정부는, '제2 탄성파 발생 및 수신기가 탄성파를 인위적으로 발생한 시각', '제1 탄성파 발생 및 수신기가 상기 제2 탄성파 발생 및 수신기에 의해 발생된 탄성파를 감지한 시각', 및 '제1구간의 길이'를 이용하여 상기 제1구간에서의 탄성파 속도를 측정하는 것을 특징으로 하는 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 시스템.
5. The method of claim 4,
The leakage position determining unit may further cause the second elastic wave generator positioned at the end of the first section to generate the elastic wave and the first elastic wave generator positioned at the starting point of the first section and the receiver, 2 When the generation of the elastic wave and the elastic wave generated by the receiver are detected,
The leakage position determination unit determines the time at which the second elastic wave is generated and the time at which the receiver artificially generates the elastic wave, the time at which the first elastic wave is generated and the receiver senses the elastic wave generated by the second elastic wave and the receiver, The length of the first section is used to measure the elastic wave velocity in the first section, and the leaky position detection system based on the elastic wave velocity measured in each of the sections in the pipe.
제4항에 있어서,
상기 누수 위치 결정부는, 상기 제1구간에서의 탄성파 속도를 측정할 때, 제1 탄성파 발생 및 수신기가 주파수를 달리하여 탄성파를 발생하도록 하고, 제1 구간에서 주파수별로 탄성파 속도를 측정하는 것을 특징으로 하는 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 시스템.
5. The method of claim 4,
The leakage position determining unit may cause the first elastic wave generator and the receiver to generate elastic waves with different frequencies when measuring the elastic wave velocity in the first section and measure the elastic wave velocities according to the frequencies in the first section. Leakage Location Detection System Based on Seismic Velocity Measured by Piping in Pipeline.
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