KR101486936B1 - 유체가 있는 관로 내부 조사장치 - Google Patents

유체가 있는 관로 내부 조사장치 Download PDF

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신승복
김재철
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(주)신이앤씨
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Abstract

본 발명은 관로내부조사장치에 관한 것으로서, 상수관 또는 하수관 내에서 자율유영하면서 카메라를 이용해 관로 내부를 촬영하고, 촬영가능거리에 대한 제한이 없이 원하는 길이만큼 촬영할 수 있는 관로내부조사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 관로 내에서 유수와 함께 자율유영하는 본체, 상기 본체에 구비되어 관로 내부를 촬영하는 카메라부, 상기 본체 내부에 구비되어 상기 카메라부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 관로내부조사장치가 개시된다.

Description

유체가 있는 관로 내부 조사장치{Apparatus for detecting pipe route}
본 발명은 관로 내부 조사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상수관이나 하수관 내에서 부유상태로 또는 유속 방향으로 굴러 가면서 카메라를 이용해 관로 내부를 촬영하고 그 영상을 기록장치에 저장할 수 있는 유체가 있는 관로 내부 조사장치에 관한 것이다.
현재, 우리나라의 상,하수도는 교체되지 않은 노후화된 상,하수관의 비율이 높아 수질 및 누수 등의 관련 문제점이 산재해 있다. 즉, 관내의 부식, 관석 발생, 이물질 발생 및 피복의 벗겨짐 등으로 인해 상,하수관에 의한 상수의 이송시에 수질이 오염되고, 누수로 인해 비용이 낭비되거나 누수지점으로부터 이물질 또는 세균 등이 흡입될 가능성이 있다.
이러한 지하에 매설된 상,하수관의 스케일 침착 여부 등 관의 내부 노후 상태를 조사하기 위하여 상,하수관 내시경 장비를 이용하여 상,하수관 내면의 부식, 스케일 침착 등을 판별하고 있다.
특히, 상수관의 경우 기존의 하수관용 내시경 조사장비와 같이 바퀴로 구동하는 형태를 적용할 수 없어 소형의 내시경 카메라를 이용하여 부분적으로 내부를 촬영하는 기술이 적용되고 있다.
이러한 종래 관로내부조사장치는 부단수 상태에서 내시경 카메라를 케이블에 의해 인력으로 밀어 넣어 관로 내의 상황을 촬영하는 장비로 상류측 또는 하류측으로 각 10m ∼ 15m 가량 삽입 가능하다.
하지만, 이 경우 촬영가능 거리의 한계가 있고, 케이블을 인력으로 밀어 넣어 내시경 카메라가 전진하는 형태로 관로내에 스케일 또는 침전물 등이 많은 경우 내시경 카메라 전진이 어렵고 특히, 상수관의 경우 적수 발생 등의 원인이 된다.
또 다른 종래 관로내부조사장치의 경우, 부단수 상태에서 상수관로의 공기밸브 또는 천공부에 카메라와 외부 모니터 및 컨트롤러를 통해 관체 및 밸브의 상태를 관찰한다.
하지만, 이 경우에도 카메라가 회전되는 범위만 촬영 가능하여 장치가 삽입된 부분만 조사가 가능하고，관로 전체의 상태를 진단할 수 없는 문제가 있다.
따라서, 이러한 종래 내시경 장비를 이용하여 관 내면의 노후상태를 진단하는 방법은 한 번에 장거리를 탐지하지 못하기 때문에 여러 지점을 나누어 반복 탐지하여야 하고 그로 인해 시간과 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 상수관 또는 하수관 내에서 자율유영하면서 카메라를 이용해 관로 내부를 촬영하고, 촬영가능거리에 대한 제한이 없이 원하는 길이만큼 촬영할 수 있는 관로내부조사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 관로내부조사장치는 관로 내에서 유수와 함께 자율유영하는 본체; 상기 본체에 구비되어 관로 내부를 촬영하는 카메라부; 상기 본체 내부에 구비되어 상기 카메라부에 전원을 공급하는 전원부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 카메라부는 상기 본체의 전방에 설치되는 제1카메라, 상기 본체의 후방에 설치되는 제2카메라, 상기 제1, 제2카메라의 외면에 설치되는 조명, 및 상기 본체 또는 상기 카메라부에 내장되어 촬영된 영상을 저장하는 메모리로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체에 부력을 발생시키는 부력부가 구비되어 상기 본체가 부유상태로 유영하도록 도와주는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체 또는 상기 카메라부의 외측에 다수의 방향날개가 구비되어 자율유영시 흔들림을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부력부는 주부력부와 보조부력부로 구성되고, 상기 보조부력부는 상기 본체의 무게에 따라 탈부착이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 외측에 양력을 발생시키는 다수의 수평날개가 구비되어 상기 부력부의 부력발생을 보조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 하측에 연결되어 상기 본체가 유속보다 느린 속도로 자율유영하도록 도와주는 균형추가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 하측에 연결되어 상기 본체를 유수방향으로 견인하는 견인부재가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 견인부재는 다수의 유연한 섬유재질로 형성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 관로내부조사장치는 상수관 또는 하수관 내에서 부유상태로 또는 유속 방향으로 굴러 가면서 내부를 촬영함에 있어 사각지대가 발생하지 않고 상수관 내부를 전체적으로 촬영할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 관로내부조사장치는 유속과 함께 흘러가듯 자율유영하면서 촬영하기 때문에 기존의 관 바닥에 침적된 스케일이나 이물질이 함께 밀려 들어가 적수가 발생하는 등의 문제를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 관로내부조사장치는 조사거리의 제약이 없이 원하는 길이만큼 조사가 가능하며, 특히 상수관망 블럭(block) 내부의 일부 또는 전반에 걸친 밸브 개폐정도, 현 관망도와 일치하지 않는 도심지의 다발관 유무，및 관의 노후도 등 실측진단이 가능한 장점을 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 관로내부조사장치의 이동 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 관로내부조사장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관로내부조사장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 관로내부조사장치의 후면도이다.
도 5는 도2의 A-A′에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 관로내부조사장치의 상면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 관로내부조사장치의 배면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 관로내부조사장치의 장치 투입 및 회수 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관로내부조사장치를 상세하게 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 관로내부조사장치의 이동 모식도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관로내부조사장치(10)는 본체(100), 카메라부(200), 전원부(300)로 구성된다.
우선, 본체(100)는 원형이나 타원형 형상으로 상수관 또는 하수관의 관로(400) 내에서 유수와 함께 자율유영하면서 유수와 함께 흘러가듯 이동한다.
이러한 본체(100)의 자율유영으로 관로(400) 바닥에 침적된 스케일이나 이물질(410)로 인한 적수 발생을 최소화한다.
도 1a는 유수 방향으로 굴러 가면서 상수관의 관로(400) 내부를 촬영하는 개략적인 모식도이고, 도 1b는 유수 방향으로 부유상태로 상수관의 관로(400) 내부를 촬영하는 개략적인 모식도이다.
이러한 본체(100)의 형태는 유속이 느린 구간은 원형의 모양으로, 유속이 빠른 구간은 타원형의 모양으로 형성하여 유속에 적합한 형태를 선택하여 관로(400) 내부를 조사하게 된다. 이러한 본체(100)의 형태는 원형이나 타원형 뿐만 아니라 당업자가 다양한 형태로 적용이 가능하다.
카메라부(200)는 본체(100)의 일측에 구비되어 관로(400) 내부를 촬영한다. 이러한 카메라부(200)는 카메라(미도시)가 1개 이상이 설치되고, 카메라 주변에 촬영시 어두운 내부를 비춰줄 수 있는 조명(미도시)이 설치되어 관로(400) 내부를 촬영하고 그 영상을 바로 메모리(미도시)에 저장하게 된다. 참고로, 도 1a, 1b에서는 이해를 돕기 위해 카메라, 조명, 메모리는 미도시하였다.
전원부(300)는 본체(100) 내부에 구비되어 카메라부(200)에 전원을 공급한다. 기존의 충전방식의 DC 5-12V의 휴대용 충전지가 사용된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 관로내부조사장치의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관로내부조사장치의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 관로내부조사장치의 후면도이며, 도 5는 도 2의 A-A′에 따른 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 관로내부조사장치의 상면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 관로내부조사장치의 배면도이다.
도 2, 도 3, 도 4를 참조하면, 본체(100) 및 전원부(300)의 구성은 도 1b의 앞서 설명한 내용과 유사하여 생략하고, 카메라부(200)는 제1카메라(210), 제2카메라(220), 조명(230), 및 메모리(240)를 포함한다.
제1카메라(210)는 본체(100)의 전방에 설치되어 관로(400) 이동시 전방의 내부관로(400)를 촬영한다. 관로(400) 구경이 100mm미만의 소구경인 경우는 칼라 100만화소 이상의 제1카메라(210)만 설치한다.
제2카메라(220)는 본체(100)의 후방에 설치되어 관로(400) 이동시 후방의 내부 관로(400)를 촬영한다. 관로(400) 구경이 100mm이상인 경우 칼라 100만화소 이상의 제2카메라(220)를 설치한다. 특히, 짧은 시간에 관로(400) 조사시 장착하여 사용한다.
조명(230)은 제1카메라(210) 및 제2카메라(220)의 외주면에 링형상으로 배치되어 촬영시 관로(400) 내부를 비추게 된다. 제1카메라(210) 및 제2카메라(220)로 영상판독이 가능한 밝기로 조사 관경에 따라 밝기는 조정할 수 있고, 절전형 LED가 사용된다.
그리고, 메모리(240)는 카메라부(200)에 내장되어 촬영된 영상을 저장하고, 16G이상의 SD카드를 사용한다. 본체(100)에 설치할 수도 있다.
도 5를 참조하면, 바람직하게는 부력부(500)가 본체(100)에 구비되어 부력을 발생시키고, 본체(100)가 관로(400) 내부에서 유수와 함께 부유상태로 자율유영하도록 도와준다.
도 6을 참조하면, 더욱 바람직하게는 카메라부(200)의 외측에 다수의 방향날개(550)가 구비되어 자율유영시 흔들림을 방지한다. 본 실시예에서는 방향날개(550)가 상측에 1개, 좌측에 1개, 우측에 1개가 각각 설치되어 좌우 흔들림을 최소화하게 된다. 당업자라면 카메라부(200) 외측이 아닌 본체(100)의 외측에도 설치가 가능하다.
한편, 부력부(500)는 주부력부(510)와 보조부력부(520)로 구성되고, 상기 보조부력부(520)는 상기 본체(100)의 무게에 따라 부력발생을 보조할 수 있도록 탈부착이 가능하게 설계된다.
주부력부(510)는 본체(100) 내부에 발포수지 또는 폴리우레탄으로 채워 부력을 형성하고, 보조부력부(520)는 폴리에틸렌 계열로 형성하여 관로내부조사장치(10)의 무게에 따라 본체(100)의 상부 외주면에 탈부착이 가능하게 형성한다.
또한, 본체(100)의 외측에 양력을 발생시키는 다수의 수평날개(600)가 구비되어 부력부(500)의 부력발생을 보조한다. 본 실시예에서는 좌측과 우측에 각각 1개씩 구비되어 유수의 흐름 방향에 수직방향으로 상승시키는 힘을 발생시킨다.
또한, 상기 본체(100)의 하측에 연결되어 상기 본체(100)가 유속보다 느린 속도로 자율유영하도록 도와주는 균형추(700)가 구비된다. 균형추(700)는 본체(100) 하부의 연결고리(710)를 통해 강선(720)으로 연결된다. 강선(720)의 길이는 관경 및 유속에 따라 길이를 달리한다.
균형추(700)는 부력과 유수의 흐름 방향의 견인력에 역작용하여 적정속도로 관로내부조사장치(10)가 자율유영할 수 있도록 도와준다. 즉, 유속보다 느린 속도로 부유하여 흘러갈 수 있게 한다. 이러한 균형추(700)는 스틸 재질의 대략 타원형 모양으로 관경 및 유속에 따라 무게를 달리한다.
도 7을 참조하면, 상기 본체(100)의 하측에 연결되어 유수와 마찰력이 발생하여 본체(100)를 유수방향으로 견인하는 견인부재(800)가 구비된다. 이러한 견인부재(800)는 다수의 유연한 섬유재질로 형성되고, 유속에 따라 길이와 수량을 조정한다.
이러한 구성의 본 발명에 따른 관로내부조사장치의 작동을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 관로내부조사장치의 장치 투입 및 회수 모식도이다.
도시된 바와 같이, 전원부(300)에 전원을 인가하여 제1카메라(210) 및 제2카메라(220) 및 조명(230)이 작동하는 상태로 투입배관(900)을 통해 상수관 관로(400) 내부에 관로내부조사장치(10)를 투입한다.
이후, 주부력부(510)와 보조부력부(520)의 부력에 의해 관로내부조사장치(10)는 관로(400) 내에서 부유하면서 유수와 함께 자율유영하게 된다. 한편, 보조부력부(520)는 관로내부조사장치(10)의 무게에 따라 주부력부(510)만으로 부유가 가능한 경우 탈착할 수도 있다.
또한, 본체(100)의 좌, 우측에 구비된 수평날개(600)에는 부유시 유속의 방향에 대해 수직방향으로 양력이 작용하면서 관로내부조사장치(10)가 부유하는 것을 더 도와준다.
그리고, 제1카메라(210)의 상측과 좌, 우측에 설치된 방향날개(550)는 부유한 상태로 관로내부조사장치(10)의 자율유영시 좌우 흔들림을 최소화하여 정밀한 촬영이 이뤄지는 것을 도와준다.
또한, 본체(100) 하단의 섬유재질의 다수의 견인부재(800)는 유수와 마찰력이 발생하면서 관로내부조사장치(10)를 유속방향으로 견인하는 역할을 수행한다.
한편, 본체(100) 하단의 균형추(700)는 유수방향의 반대방향으로 자연스럽게 늘어지면서 부력과 견인력에 역방향으로 힘이 작용하여 관로내부조사장치(10)의 이동시 유속보다 느린 속도로 이동하게 하여 촬영이 원활하게 한다.
또한, 제1카메라(210) 및 제2카메라(220)는 본체(100)의 전방과 후방에 2개가 설치되어 본체(100)가 이동하면서 내부를 촬영하여 메모리(240)에 저장함에 있어 사각지대가 발생하지 않고 관로(400) 내부를 전체적으로 촬영하게 된다.
조사대상인 상수관의 관로(400)조사가 완료되면 회수배관(910)에 설치된 회수망(920)을 통해 관로내부조사장치(10)를 회수한다.
이후, 관로내부조사장치(10)에 내장된 메모리(240)를 꺼내 저장된 영상을 판독하여 관의 노후도 등을 판별하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 관로내부조사장치(10)는 상수관 내에서 부유상태로 또는 유수와 함께 굴러 자율유영하면서 카메라부(200)를 이용해 관로(400) 내부를 촬영하고 그 영상을 메모리(240)에 저장하게 된다.
또한, 기존의 내시경 카메라를 케이블에 의해 인력으로 밀어 넣는 방식과는 차별되는 것으로 관로내부조사장치(10)가 유속과 함께 흘러가듯 이동하기 때문에 관로(400) 주변의 스케일이나 침전물(410)로 인한 적수 발생이 최소화된다.
결론적으로, 관로(400)의 조사거리에 상관없이 원하는 길이만큼 조사가 가능하며, 특히 상수관망 블럭 내부의 일부 또는 전반에 걸친 밸브 개폐 정도와, 현 관망도와 일치하지 않는 도심지의 다발관 유무，관의 노후도 등 실측진단이 가능하다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.
10 : 관로내부조사장치 100 : 본체
200 : 카메라부 210 : 제1카메라
220 : 제2카메라 230 : 조명
240 : 메모리 300 : 전원부
400 : 관로 410 : 스케일 이나 침전물
500 : 부력부 510 : 주부력부
520 : 보조부력부 550 : 방향날개
600 : 수평날개 700 : 균형추
710 : 연결고리 720 : 강선
800 : 견인부재 900 : 투입배관
910 : 회수배관 920 : 회수망

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 관로 내에서 유수와 함께 자율유영하는 본체;
    상기 본체 내부에 구비되는 주부력부와 상기 본체의 무게에 따라 탈부착 가능한 구조로 상기 본체 외측면에 장착되는 보조부력부로 구성되어, 상기 본체가 부유상태로 유영하도록 도와주는 부력부;
    강선에 의해 상기 본체 하측에 연결되어 상기 본체 유영 시 상기 관로의 바닥면에 끌리면서 이동하는 균형추;
    상기 본체의 전방에 설치되는 제1카메라, 상기 본체의 후방에 설치되는 제2카메라, 상기 제1, 제2카메라의 외면에 설치되는 조명, 및 상기 본체 또는 상기 카메라부에 내장되어 촬영된 영상을 저장하는 메모리로 구성되어, 상기 관로 내부를 촬영하는 카메라부; 및
    상기 본체 내부에 구비되어 상기 카메라부에 전원을 공급하는 전원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로내부조사장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 본체 또는 상기 카메라부의 외측에 다수의 방향날개가 구비되어 자율유영시 흔들림을 방지하는 것을 특징으로 하는 관로내부조사장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 본체의 외측에 양력을 발생시키는 다수의 수평날개가 구비되어 상기 부력부의 부력발생을 보조하는 것을 특징으로 하는 관로내부조사장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 본체의 하측에 연결되어 상기 본체를 유수방향으로 견인하는 견인부재가 구비된 것을 특징으로 하는 관로내부조사장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 견인부재는 다수의 유연한 섬유재질로 형성된 것을 특징으로 하는 관로내부조사장치.
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