KR101550908B1 - 지하수 관정 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하수 관정을 모니터링 하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축가스 또는 오존수를 공급하는 유체 공급부와, 상기 유체 공급부로부터 공급된 유체를 분사하여 지하수 관정의 내부를 살균하는 관정 청소장치와, 상기 지하수 관정에 설치되어 상기 지하수 관정의 내부의 오염상태를 검출하는 검출부 및 상기 오염검출부로부터 정보를 수신하여 상기 지하수 관정의 내부 오염상태를 판별하고 판별된 값에 따라 상기 유체 공급부 또는 상기 관정 청소장치 중 하나 이상을 제어하는 모니터링부를 포함하되, 상기 지하수 관정의 내부 오염상태가 기 설정된 오염기준치 이상이면 상기 유체를 상기 지하수 관정의 내부로 분사하여 상기 지하수 관정이 오염되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 지하수 관정 모니터링 시스템에 의해 달성된다. 이에 따라, 관정의 오염상태를 실시간으로 모니터링하여 오염된 관정이 발생하면 오염된 관정 내부로 살균용 유체를 분사하도록 제어하고 이러한 과정을 자동으로 수행함으로써 초기에 오염된 관정을 정화할 수 있다.

Description

지하수 관정 모니터링 시스템{Monitoring system for the tube well}

본 발명은 지하수 관정을 모니터링 하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하수 관정의 오염상태를 실시간으로 모니터링하고 관정의 오염상태가 오염기준치 이상이면 관정 내부에 오존수 등의 살균용 유체를 분사하여 관정 내부를 살균하는 것을 자동으로 수행함으로써 관정이 오염되는 것을 초기에 방지할 수 있는 지하수 관정 모니터링 시스템에 관한 것이다.

현재까지 지하수 관정을 모니터링하는 시스템은 많다. 예를 들면, 관제센터에서 지하수 관정을 모니터링하고 오염이 발생한 관정에 인력을 투입하여 관정의 오염문제를 해결하였다.

그런데, 오염문제를 해결하는 과정에서 모니터링 후 인력을 배치하고 처리하는 방법을 모색하는 동안 관정의 오염은 빠르게 진행되어 더욱 악화됨으로써, 관정의 오염문제를 처리하는데 드는 시간 및 비용이 상승하는 문제가 발생한다.

또한, 오염된 관정의 처리가 늦어지면 오염된 관정에 의해서 이웃하는 관정으로 오염이 확산되는 문제도 함께 발생한다.

나아가, 오염된 관정을 정화할 수 없는 지경에 이르면 관정을 폐쇄하는 문제도 발생한다.

따라서, 오염이 발생한 관정의 정화처리는 신속하게 이루어져야 하는데 현재까지 관정의 오염문제를 자동으로 처리하는 시스템이 없어서 관정의 오염이 확산되고, 오염된 관정을 처리하는데 따른 인력, 시간 및 비용이 낭비되는 문제를 야기한다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 모니터링부에서 지하수 관정의 오염상태를 실시간으로 모니터링하여 오염된 관정이 발생하면 오염된 관정 내부로 살균용 유체를 분사하도록 제어하고 이러한 과정을 자동으로 수행함으로써 초기에 오염된 관정을 정화할 수 있는 지하수 관정 모니터링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 모니터링부가 지하수 관정의 오염상태를 스마트기기와 같은 휴대단말기로 전달하여 작업자가 언제 어디서든지 관정의 오염상태를 파악할 수 있고, 휴대단말기를 통해서 모니터링부를 수동으로 제어할 수 있는 지하수 관정 모니터링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

압축가스 또는 오존수를 공급하는 유체 공급부와, 상기 유체 공급부로부터 공급된 유체를 분사하여 지하수 관정의 내부를 살균하는 관정 청소장치와, 상기 지하수 관정에 설치되어 상기 지하수 관정의 내부의 오염상태를 검출하는 검출부 및 상기 오염검출부로부터 정보를 수신하여 상기 지하수 관정의 내부 오염상태를 판별하고 판별된 값에 따라 상기 유체 공급부 또는 상기 관정 청소장치 중 하나 이상을 제어하는 모니터링부를 포함하되, 상기 지하수 관정의 내부 오염상태가 기 설정된 오염기준치 이상이면 상기 유체를 상기 지하수 관정의 내부로 분사하여 상기 지하수 관정이 오염되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 지하수 관정 모니터링 시스템에 의해 달성된다.

또, 상기 관정 청소장치는,

상기 지하수의 수중 또는 상기 지하수의 수면 위 중 한 곳 이상에 배치되어 선택적으로 사용할 수 있다.

또, 상기 관정 청소장치는,

상기 지하수 관정의 벽면을 청소할 수 있다.

또한, 상기 모니터링부로부터 상기 지하수 관정의 오염상태에 따른 판별값을 통신망을 통해 휴대단말기로 전달받고, 상기 휴대단말기에 설치되어 상기 휴대단말기에서 상기 모니터링부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 검출부를 통해서 관정 내부의 오염상태를 실시간으로 파악하고 오염상태가 기 설정된 오염기준치 이상이면, 관정 내부를 초기에 살균함으로써 지하수가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

나아가 상술한 과정을 자동으로 수행함으로써 관정 오염이 심화되는 것을 방지할 수 있고, 이웃하는 관정으로 오염이 확산되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 통신망을 통해 모니터링부에 접속하여 외부에서 관정의 상태를 언제 어디서든 실시간으로 파악할 수 있고, 관정에 문제가 생겼을 때 또는 모니터링부에 이상이 생겼을 때 신속한 대응이 가능하다.

또한, 관정의 내부공기가 오염되면 살균 압축가스를 분사하여 관정의 내부공기를 살균함으로써, 지하수가 오염되는 것을 사전에 방지할 수 있다.

또한, 관정의 내부 벽면을 청소하여 벽면에 부유물이 끼는 것을 방지함으로써 관정이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지하수 관정 모니터링 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지하수 관정 모니터링 시스템에서 유체 공급부 및 관정 청소장치가 지하수 관정에 적용된 상태를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 지하수 관정 모니터링 시스템에서 관정 청소장치를 개략적으로 나타낸 정면도 및 저면도.

본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 지하수 관정 모니터링 시스템은, 유체 공급부(24), 관정 청소장치(3), 검출부(2) 및 모니터링부(1)를 포함한다. 여기에, 모니터링부(1)를 제어하는 제어부(4)를 더 포함할 수 있다.

유체 공급부(24)는, 압축가스 또는 오존수 등의 살균용 유체를 선잭적으로 공급할 수 있도록 마련되고, 후술할 관정 청소장치(3)에 유체를 공급한다.

관정 청소장치(3)는, 관정 내부에 배치되고 분사부(31), 브러싱 정화부(32) 및 가이드부(33)를 포함한다.

분사부(31)는, 바디(31a) 및 회전부(31b)를 포함한다.

바디(31a)는, 대략 원통형태로, 후방은 외부의 유체 공급부(24)로부터 유체를 공급받도록 유체 공급부(24)와 연결된 에어공급호스(A.H)와 소켓형태로 탈착이 가능하다. 여기서, 바디(11a)가 에어공급호스(3)와 소켓형태로 탈착하는 기술은 공지된 기술을 이용하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

회전부(31b)는, 대략 원통형태로, 바디(31a)와 회전가능하게 결합되고, 둘레에 형성되는 복수의 에어분사부(312)는 바디의 외주면에 접하는 방향으로 에어를 분사하도록 구비된다. 이에 따라, 바디(31a)를 통해 공급받은 압축가스 또는 오존수가 에어분사부(312)를 통해 분사되면서 회전부(31b)가 회전한다.

브러싱 정화부(32)는, 대략 원판의 패드 형태로 둘레에 브러시(321)를 구비하고 회전부(31b)로부터 탈착가능하게 결합된다. 이에 따라, 회전부(31b)가 회전하면 브러싱 정화부(32)도 함께 회전한다.

가이드부(33)는, 바디(31a)의 둘레에 복수가 설치되되, 복수의 안내편(331) 및 복수의 보호패드(332)를 포함한다.

안내편(331)은, 대략 패널 형태로 바디(31a)의 둘레에 4개가 등각으로 설치된다.

보호패드(332)는, 대략 패널 형태로 본 발명이 파이프(P)의 내면에 밀착되는 것을 방지하기 위해서 안내편(331)에 각각 나사결합된다. 즉, 본 발명의 유동이 발생할 경우 파이프(P)의 내면에 밀착되어 끌리면 본 발명이 손상될 수 있으므로, 보호패드를 설치하여 본 발명을 파이프(P)의 중심 선상에 배치하고 본 발명이 파이프(P)의 내면에 밀착되는 것을 방지할 수 있으며, 이동시 마찰저항을 최소화시킴으로써 본 발명을 보호할 수 있다. 또한, 본 발명이 파이프(P)의 중심 선상에 배치되면 브러시가 파이프(P)의 내면을 더욱 용이하게 청소할 수 있다.

이와 같이 구성된 관정 청소장치(3)가 관정에 투입되고 유체 공급부(24)가 작동되면 에어공급호스(A.H)를 통해 압축가스 또는 오존수가 압축가스 분사부(31)에 공급된다.

공급된 유체는 압축가스 분사부(31)로 주입되고, 주입된 유체는 바디(31a)의 회전부(31b)의 에어분사부를 통해 분사된다.

이에 브러싱 정화부(32)가 회전하게 되고 파이프(P)의 내면에 밀착된 브러시(321)가 회전하여, 분사되는 유체와 브러시(321)에 의해 파이프(P)의 내면에 달라붙은 이물질을 청소한다. 즉, 유체가 분사되면서 유압이 발생하고 이 유압에 의해서 1차적으로 파이프(P)의 내면에 약하게 달라붙은 이물질을 제거하며, 강하게 달라붙은 이물질은 브러시(321)가 쓸고 지나가면서 청소한다. 또한, 브러시(321)가 쓸고 지나가면 떨어진 이물질을 압축가스가 불어서 날려보내기도 한다. 이에 따라, 고압의 유체를 이용함으로써 파이프(P)의 내면을 효율적으로 청소할 수 있다.

검출부(2)는, 대략 관정의 내부공기를 검출하는 공기검출센서부, 관정의 수위를 측정하는 수위센서부, 지하수의 수질을 측정하는 수질센서부 및 관정의 내부공기와 지하수의 온도를 측정하는 온도센서부 등이 사용되고, 관정의 내부에 배치된다. 이에 따라, 검출부(2)는 관정의 내부공기의 온도 및 오염도, 지하수의 수위 및 수질 등을 측정할 수 있다. 상술한 센서부들은 주지된 제품을 이용하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

모니터링부(1)는, 주지된 디스플레이부(미도시)를 구비하고 검출부(2)로부터 측정된 정보를 수신하여 이를 판별하고 판별된 값에 따라 유체 공급부(24)를 제어한다. 즉, 모니터링부(1)는 판별된 값이 기 설정된 기준오염치 이상이면 유체 공급부(24)를 개방시켜 관정 청소장치(3)로 유체를 입력하고, 관정 청소장치(3)는 입력받은 유체를 분사하여 관정을 살균하거나 청소한다.

여기서, 모니터링부(1)는 판별된 값의 정보를 실시간으로 유·무선 통신망을 통해서 스마트기기 등과 같은 휴대단말기(이하 '스마트폰'이라 함)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 작업자는 모니터링부(1)로부터 정보를 전달받아 관정의 상태를 언제 어디서든 알 수 있어서 신속한 대응이 가능하다.

또한, 모니터링부(1)는 하나 이상의 관리자클라이언트(C)와 연결되어 관리자클라이언트(C)로 처리된 정보를 전송하고 관리자클라이언트(C)에 의해서 제어될 수도 있다. 이때, 사용되는 관리자클라이언트(C)는 주지된 컴퓨터를 이용하므로 상세한 설명은 생략한다.

제어부(4)는, 스마트폰(S.P)에 내장되는 어플로 통신망을 통해서 모니터링부(1)와 접속하고 모니터링부(1)를 제어한다. 즉, 작업자는 상황에 따라 스마트폰(S.P)에 내장된 제어부(4)로 모니터링부(1)를 제어하여 유체 공급부(24)를 제어할 수도 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 지하수 관정 모니터링 시스템의 작동상태를 설명하기로 한다.

모니터링부(1)는 검출부(2)로부터 정보를 수신하여 지하수 관정의 오염상태를 확인한다.

예를 들어, 관정 내부공기가 오염되면 모니터링부(1)는 유체 공급부(24)를 통해서 압축가스를 선택하여 관정 청소장치(3)에 공급하고, 관정 청소장치(3)를 통해 압축가스를 분사한다. 즉, 내부공기가 오염되면 내부공기에 노출된 지하수가 오염될 수 있으므로 압축가스를 분사하여 내부공기를 정화한다.

만약 지하수가 오염되면 모니터링부(1)는 유체 공급부(24)를 통해서 압축가스 또는 오존수 중 하나 이상을 선택하여 관정 청소장치(3)에 공급하고 관정 청소장치(3)를 통해 분사시킬 수 있다.

예를 들어, 지하수에 부유물이 설정치 이하지만 지하수가 오염된 경우에는 모니터링부(1)는 유체 공급부(24)를 통해서 오존수를 선택하여 관정 청소장치(3)에 공급하고 관정 청소장치(3)를 통해 오존수를 지하수 수중에서 분사할 수 있다. 이에 따라, 오염된 지하수를 살균하여 지하수를 정화할 수 있다.

만약, 지하수가 오염되고 부유물이 설정치 이상이면, 모니터링부(1)는 유체 공급부(24)를 통해서 압축가스 및 오존수 모두를 선택하여 관정 청소장치(3)를 통해 분사시킬 수 있다. 즉, 부유물이 설정치 이상이면, 모니터링부(1)는 관정 내벽에 오염물질이 달라붙어 적층된 것으로 판단하고 압축가스 및 오존수를 관정 청소장치(3)를 통해 분사시킨다. 이에 따라, 관정 내벽에 달라붙은 오염물질을 제거함과 동시에 지하수를 살균하여 관정 청소와 지하수 정화를 동시에 진행할 수 있다. 따라서, 오염된 지하수가 더욱더 오염되는 것을 사전에 예방할 수 있다.

여기서, 압축가스 및 오존수를 이용하여 관정 내벽을 청소하는 것은 이미 설명하였으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 관정을 청소한 후 관정 내벽으로부터 떨어져나온 오염물질이 지하수 내에 그대로 방치될 수 있는데, 관정의 상태 정보를 통신망을 통해서 관리자의 스마트폰(S.P)으로 실시간으로 전송하고, 관리자는 이를 확인하여 작업자를 호출하여 지하수 내에 포함된 오염물질을 제거할 수도 있다. 이에 따라, 지하수 관정 상태를 언제 어디서든 실시간으로 확인할 수 있어서 즉각적인 대응이 가능하다. 예를 들면, 오염된 지하수의 수위가 올라가면 오염된 지하수가 관정 밖으로 유출되어 관정 주변이 오염되거나 인접한 관정으로 유입되어 오염이 확산될 수 있다. 하지만 검출부(2)에서 지하수의 수위를 검출하고 모니터링부(1)에서 이를 관리자의 스마트폰(S.P)으로 전달하여 관리자가 이에 따른 즉각적인 조치를 취할 수 있어서 관정 주변이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 관정 내부의 온도 변화에 따라 관정이 오염될 수 있는데 이또한 관리자의 스마트폰(S.P)으로 정보를 전달하여 즉각적인 조치를 취할 수 있다.

종래에는 지하수 관정을 모니터링 하더라도 지하수 관정이 오염된 경우 이를 처리하는 시간동안 오염이 심화되거나 주변으로 오염이 확산되는 문제가 발생한다. 이에 따라, 변화된 상황에 대응하는 또다른 대책을 마련해야 하므로 인력, 시간 및 비용이 낭비되는 문제가 발생한다.

하지만, 본 발명은 실시간으로 지하수 관정의 상태를 파악하고 관정이 오염된 경우 즉각적으로 관정을 청소하거나 살균함으로써, 2차적인 오염심화 및 오염이 확산되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따른 상황을 면밀히 검토하여 차후 대책을 용이하게 마련할 수 있다.

상술한 본 발명을 설명하는데 있어서, 그 실시 예가 상이하더라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 필요에 따라 그 설명을 생략할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 것이다.

1; 모니터링부
2; 검출부
3; 관정 청소장치
31; 압축가스 분사부
31a; 바디
31b; 회전부
311; 추진분사홀
312; 에어분사부
32; 브러싱 정화부
321; 브러시
33; 가이드부
331; 안내편
332; 보호패드
4; 제어부
24; 유체 공급부
A.H; 에어공급호스
S.P; 스마트폰(휴대단말기)
C; 관리자클라이언트
P; 파이프

Claims (4)

1. 삭제
2. 지하수를 용수(用水)하여 이용하기 위해 설치된 지하수 관정을 모니터링 하기 위한 시스템에 있어서,
   압축가스 또는 오존수를 공급하는 유체 공급부;
   상기 유체 공급부로부터 공급된 유체를 분사하여 지하수 관정의 내부를 살균하는 관정 청소장치;
   상기 지하수 관정에 설치되어 상기 지하수 관정의 내부의 오염상태를 검출하는 검출부; 및
   상기 검출부로부터 정보를 수신하여 상기 지하수 관정의 내부 오염상태를 판별하고 판별된 값에 따라 상기 유체 공급부 또는 상기 관정 청소장치 중 하나 이상을 제어하는 모니터링부;를 포함하며,
   상기 지하수 관정의 내부 오염상태가 지하수 관정 내부공기의 오염이면, 상기 모니터링부는 상기 유체 공급부가 압축가스를 공급하도록 제어하고,
   상기 지하수 관정의 내부 오염상태가 지하수 자체의 오염이면, 상기 모니터링부는 상기 유체 공급부가 오존수 또는 오존수와 압축가스를 함께 공급하도록 제어하되, 상기 지하수에 부유물이 설정치 이하이면, 상기 모니터링부는 상기 유체 공급부가 오존수를 공급하도록 제어하고, 상기 지하수에 부유물이 설정치 이상이면, 상기 모니터링부는 상기 유체 공급부가 오존수와 압축가스를 함께 공급하도록 제어하여 상기 지하수 관정이 오염되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 지하수 관정 모니터링 시스템.
   
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,
   상기 모니터링부로부터 상기 지하수 관정의 오염상태에 따른 판별값을 통신망을 통해 휴대단말기로 전달받고, 상기 휴대단말기에 설치되어 상기 휴대단말기에서 상기 모니터링부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하수 관정 모니터링 시스템.
   

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