KR101694700B1 - Diagnostic systems using vibration measurement devices for water distribution - Google Patents
Diagnostic systems using vibration measurement devices for water distribution Download PDFInfo
- Publication number
- KR101694700B1 KR101694700B1 KR1020160086771A KR20160086771A KR101694700B1 KR 101694700 B1 KR101694700 B1 KR 101694700B1 KR 1020160086771 A KR1020160086771 A KR 1020160086771A KR 20160086771 A KR20160086771 A KR 20160086771A KR 101694700 B1 KR101694700 B1 KR 101694700B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- vibration
- water pipe
- pattern
- past
- pipe network
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B7/00—Water main or service pipe systems
- E03B7/09—Component parts or accessories
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
- G01H1/10—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of torsional vibrations
Abstract
Description
본 발명은 상수관망 진동측정장치를 이용한 상수관망 진단시스템에 관한 것으로, 특히 도로 및 환경적 요인의 진동을 최소화한 상태에서 상수관망 진동을 정확하게 측정하고, 과거데이터를 기반으로 패턴 비교 분석을 통해 상수관망의 상태를 정확하게 진단할 수 있도록 한 상수관망 진동측정장치를 이용한 상수관망 진단시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a water pipe network diagnosis system using a water pipe network vibration measuring apparatus and more particularly to a water pipe network system that accurately measures the water pipe network vibration with minimized vibration of road and environmental factors, The present invention relates to a water supply pipe network diagnosis system using a water pipe network vibration measuring device for accurately diagnosing a state of a pipe network.
상수도망은 필수적인 도시 기반 시설이며 상수도관을 그 기본 골격으로 한다. 하지만, 주로 지하에 매설되어 있는 상수도관의 특성상, 파손 상태나 노후도 등의 정확한 파악이 쉽지 않다는 문제점이 있다.Water runoff is an essential urban infrastructure, and the water basin is the basic framework. However, due to the nature of the water pipe, which is mainly buried in the underground, there is a problem that it is not easy to accurately grasp the breakage state and aging.
외부적인 요인이나 노후 등의 이유로 인해 수도관이 파손되는 경우 누수 등이 발생함으로써 경제적인 손실을 가져오게 될 뿐만 아니라, 파손 부위로 오염물질이 침투할 수 있으며, 노후관에 의해 녹물이 발생하는 등의 크고 작은 많은 문제점을 유발한다. 여기서 수도관의 파손이 수도관의 노후 상태와 반드시 비례하는 것은 아니며, 따라서 수도관을 노후된 순서에 따라 차례대로 일괄적으로 교체하는 것은 경제성이나 효율성 측면에서 바람직하다고 보기 어렵다.If the water pipe is damaged due to external factors or aging, it may cause economic loss due to occurrence of leaking water, etc. Also, pollutants may penetrate into the damaged part, Causing many small problems. Here, the breakage of the water pipe is not necessarily proportional to the old state of the water pipe, and therefore it is difficult to say that replacing the water pipe in order from old to new is not preferable from the viewpoint of economy and efficiency.
따라서, 상수도관의 교체 우선순위 산정 등에 적용하기 위하여 정확하게 상수도관을 진단하는 것이 요구되고 있다.Therefore, it is required to accurately diagnose the water supply pipe in order to apply to the change priority order of the water supply pipe.
상수관망의 진단을 위해서 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 > 에 개시되어 있다.Conventionally proposed techniques for diagnosis of a water supply network are disclosed in the following
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 관망진단을 위한 관망모델을 자동으로 생성하는 관망모델 자동 생성모듈, 수압, 유속 및 누수량 정보를 고려해 관망을 해석하기 위한 관망 해석 모듈, 관 상태를 소정의 평가 인자를 이용해 자동으로 평가하기 위한 관 상태 평가 모듈, 관망의 구역별 누수량 및 수질 정보를 포함하는 수리/수질 정보를 분석하기 위한 수리/수질 진단 모듈, 수집된 데이터를 이용하여 관 개량 우선순위를 결정하기 위한 시설 개선 의사 결정 모듈을 포함한다.The prior art disclosed in
이러한 구성을 통해, 수리, 수질 및 시설 진단 결과를 기반으로 산정된 수도관망에 대한 자동 분석 결과를 이용하여 관망 정비의 우선 순의 의사 결정을 지원하게 된다.Through such a configuration, it is possible to prioritize the maintenance of the network by using the automatic analysis results of the water network estimated based on the repair, water quality, and facility diagnosis results.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 대상 체의 소리를 감지하는 음향 감지부, 저장부, 송신부, 누수감지모듈을 포함하고, 누수 여부와 누수 위치 파악이 보다 정밀하고 수월하게 이루어질 수 있도록 하여 누수가 없는 지역에서의 탐사를 위한 시간과 인력의 낭비를 최소화하여 작업 효율성을 극대화하도록 한다.In addition, the prior art disclosed in
또한, <특허문헌 3> 에 개시된 종래기술은 유체가 흐르는 대상 체의 소리를 감지하는 감지 센서부, 음향 데이터를 저장하는 저장부, 누수감지장치, 음향 데이터를 분석하는 연산부를 포함하고, 감시 대상체의 소음이 발생하는 부분을 소음 수준과 소음 분포를 이용하여 분석하여, 누수 여부와 누수 위치 파악이 보다 정밀하고 수월하게 이루어질 수 있도록 하여 누수가 없는 지역에서의 탐사를 위한 시간과 인력의 낭비를 최소화하여 작업 효율성을 극대화한다.In addition, the prior art disclosed in
또한, <특허문헌 4> 에 개시된 종래기술은 절단된 배수관 사이에 이형관 양단을 연결 설치하며, 이형관 양단에는 양측 배수관에 각각 연결하고 이형관 상단에는 내부에 내시경 장비를 투입할 수 있도록 출입 플랜지부를 형성하며, 출입 플랜지부에는 마개 플랜지를 개폐 가능하게 구비하여, 배수관을 절단하지 않고 내시경 장비를 투입하여 공사 비용을 절감하고, 공사 시간에 따른 단수시간을 단축할 수 있도록 한다.In the prior art disclosed in
그러나 상기와 같은 종래기술은 상수관의 소음을 이용하거나 내시경을 이용하여 상수관의 진단 정보를 수집하고, 이를 분석하여 상수관을 진단하는 방식으로서, 소음 측정 방식이나 내시경을 이용하는 방식은 상수관망 진단을 위한 정보를 획득하는 것이 불편하고, 상수관망의 진단에 정확성이 결여되는 단점이 있다.However, in the conventional technique, the diagnosis information of the water pipe is collected using the noise of the water pipe or the endoscope, and the water pipe is diagnosed by analyzing the diagnosis information. The method using the noise measurement method or the endoscope is a water pipe diagnosis It is inconvenient to acquire the information for the water pipe network and the accuracy of the diagnosis of the water pipe network is lacking.
특히, <특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 수압, 유속 및 누수 량 정보를 고려하여 관망을 해석하기 때문에, 상수관망 해석이 복잡하고, 다수의 정보 수집으로 정보 수집이 복잡하고 불편하다는 단점이 있다.In particular, the prior art disclosed in
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 도로 및 환경적 요인의 진동을 최소화한 상태에서 상수관망 진동을 정확하게 측정하고, 과거 데이터를 기반으로 패턴 비교 분석을 통해 상수관망의 상태를 정확하게 진단할 수 있도록 한 상수관망 진동측정장치를 이용한 상수관망 진단시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve all the problems occurring in the related art as described above, and it is an object of the present invention to accurately measure a water network vibration in a state where vibration of road and environmental factors is minimized, The present invention provides a water pipe network diagnostic system using a water pipe network vibration measuring device that can accurately diagnose the state of a water pipe network through a network.
본 발명의 다른 목적은 상수관망을 진단하기 위한 상태 정보의 획득이 용이하도록 한 상수관망 진동측정장치를 이용한 상수관망 진단시스템을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a water pipe network diagnosis system using a water pipe network vibration measuring apparatus which can easily acquire state information for diagnosing a water pipe network.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 상수관망 진동측정장치는 지하에 매설된 상수관에 진동 전달 축을 고정하기 위한 고정 부재; 상기 고정 부재에 의해 상기 상수관에 접촉되어 상기 상수관에서 발생하는 진동을 전달하는 진동 전달 축; 상기 진동 전달 축을 통해 전달되는 진동을 전기적인 신호로 변환하여 진동 검출신호로 출력하는 진동 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring a pipe network vibration, comprising: a fixing member for fixing a vibration transmission shaft to a water pipe embedded in a basement; A vibration transmission shaft that contacts the water pipe by the fixing member and transmits vibration generated in the water pipe; And a vibration sensor for converting the vibration transmitted through the vibration transmission shaft into an electrical signal and outputting the electrical signal as a vibration detection signal.
상기에서 진동 전달 축은 상기 상수관에 직각으로 접촉되는 것을 특징으로 한다.Wherein the vibration transmission shaft is in contact with the water pipe at right angles.
또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 상수관망 진동측정장치를 이용한 상수관망 진단시스템은 지하에 매설된 상수관의 진동을 검출하는 상수관망 진동측정장치; 상기 진동측정장치에서 출력되는 진동 검출신호를 샘플링하여 누적 저장하고, 주변 환경의 영향이 없는 상태에서 측정하여 저장한 과거 진동 정보로 과거 진동 패턴을 생성하고, 현재 측정한 진동 검출 신호로 현재 진동 패턴을 생성하며, 생성한 과거 진동 패턴과 현재 진동 패턴을 비교 및 분석하여 상수관 상태를 판정하는 상수관망 진단장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, a water pipe network diagnosis system using a water pipe network vibration measuring apparatus according to the present invention comprises: a water pipe network vibration measuring device for detecting a vibration of a water pipe buried underground; A vibration detection signal output from the vibration measurement device is sampled and cumulatively stored, a past vibration pattern is generated from past vibration information measured and stored in the state without influence of the surrounding environment, and a current vibration pattern And a water pipe network diagnosing device for comparing the generated past vibration pattern with a current vibration pattern to determine a water pipe state.
상기에서 상수관망 진동측정장치는 지하에 매설된 상수관에 진동 전달 축을 고정하기 위한 고정 부재; 상기 고정 부재에 의해 상기 상수관에 접촉되어 상기 상수관에서 발생하는 진동을 전달하는 진동 전달 축; 상기 진동 전달 축을 통해 전달되는 진동을 전기적인 신호로 변환하여 진동 검출신호로 출력하는 진동 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.The above-mentioned water pipe network vibration measuring device includes a fixing member for fixing a vibration transmission shaft to a water pipe buried in the ground; A vibration transmission shaft that contacts the water pipe by the fixing member and transmits vibration generated in the water pipe; And a vibration sensor for converting the vibration transmitted through the vibration transmission shaft into an electrical signal and outputting the electrical signal as a vibration detection signal.
상기에서 진동 전달 축은 상기 상수관에 직각으로 접촉되며, 상기 진동 센서는 상기 진동 검출신호를 상기 상수관망 진단장치에 유선 또는 무선으로 전송하는 것을 특징으로 한다.Wherein the vibration transmission shaft is in contact with the water pipe at right angles, and the vibration sensor transmits the vibration detection signal to the water pipe diagnostic apparatus by wire or wirelessly.
상기에서 상수관망 진단장치는 상기 상수관망 진동측정장치를 통해 송신된 진동 검출신호를 수신하는 진동 수신부; 상기 진동 수신부에서 수신한 진동 검출신호를 샘플링하는 진동 샘플링부; 상기 진동 샘플링부에서 샘플링된 진동 신호를 진동 정보로 메모리에 누적 저장하는 진동정보 저장부; 상기 메모리에 저장된 주변 환경의 영향이 없는 상태에서 측정하여 저장한 과거 진동 정보로 과거 진동 패턴을 생성하고, 현재 측정한 진동 검출 신호로 현재 진동 패턴을 생성하는 진동 패턴 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above, the water pipe network diagnostic apparatus includes a vibration receiving unit that receives the vibration detection signal transmitted through the water pipe network vibration measuring apparatus; A vibration sampling unit for sampling the vibration detection signal received by the vibration receiving unit; A vibration information storage unit for cumulatively storing the vibration signal sampled by the vibration sampling unit in a memory as vibration information; And a vibration pattern generation unit for generating a past vibration pattern with past vibration information measured and stored in the state without influence of the surrounding environment stored in the memory and generating a current vibration pattern using the currently measured vibration detection signal .
상기에서 상수관망 진단장치는 상기 진동 패턴 생성부에서 생성한 과거 진동 패턴과 현재 진동 패턴을 시간대별로 비교하여 그 차이를 추출하는 패턴 비교부; 상기 패턴 비교부에서 추출한 진동 패턴의 차이점을 기초로 상수관 상태를 판정하는 상수관 상태 판정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The water pipe network diagnosing apparatus may include a pattern comparing unit for comparing the past vibration pattern generated by the vibration pattern generating unit and the current vibration pattern on a time basis to extract a difference therebetween; And a water pipe state determination unit for determining a water pipe state based on the difference of the vibration pattern extracted by the pattern comparison unit.
본 발명에 따르면 도로 및 환경적 요인의 진동을 최소화한 상태에서 상수관망 진동을 정확하게 측정하고, 과거 데이터를 기반으로 패턴 비교 분석을 통해 상수관망의 상태를 정확하게 진단할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, it is possible to accurately measure the water pipe network vibration in a state where the vibration of the road and environmental factors is minimized, and to accurately diagnose the state of the water pipe network through the pattern comparison analysis based on the past data.
또한, 본 발명에 따르면 지하에 매설된 상수관에 진동 전달 축을 결합하여 유체의 흐름에 따른 상수관의 진동을 검출하는 방식으로 상수관 진동을 검출함으로써, 상수관망을 진단하기 위한 상수관 상태정보의 검출이 단순하면서도 편리한 장점이 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to detect the vibration of the water pipe according to the flow of the fluid by connecting the vibration transmission shaft to the water pipe embedded in the underground, Detection is simple and convenient.
도 1은 본 발명에 따른 상수관망 진동측정장치 및 이를 이용한 상수관망 진단시스템의 구성도,
도 2는 도 1의 상수관망 진동장치의 블록 구성도,
도 3은 본 발명에서 상수관망 진단을 위한 패턴 비교 및 분석 예시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a water pipe network vibration measuring apparatus according to the present invention,
FIG. 2 is a block diagram of the water tube network vibrating apparatus of FIG. 1;
3 is a diagram illustrating a pattern comparison and analysis example for diagnosing a water distribution network in the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상수관망 진동장치 및 이를 이용한 상수관망 진단시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a water pipe network vibration apparatus and a water pipe network diagnosis system using the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상수관망 진동측정장치 및 이를 이용한 상수관망 진단시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a water pipe network vibration measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention and a water pipe network diagnosis system using the same.
본 발명은 상수관망의 진동을 측정하는 상수관망 진동측정장치와 이를 이용하여 상수관망을 진단하는 진단시스템으로 대별되나, 설명의 명료화를 위해 이하 상수관망 진동측정장치와 상수관망 진단시스템을 함께 설명하기로 한다.The present invention is broadly classified into a water pipe network vibration measuring device for measuring the vibration of a water pipe network and a diagnosis system for diagnosing the water pipe network using the same. In order to clarify the explanation, the water pipe network vibration measuring device and the water pipe network diagnosis system .
본 발명에 따른 상수관망 진동측정장치를 이용한 상수관망 진단시스템은 상수관망 진동측정장치(30) 및 상수관망 진단장치(40)를 포함한다.The water pipe network diagnosis system using the water pipe network vibration measuring apparatus according to the present invention includes a water pipe
여기서 상수관망 진단장치(40)는 이동하면서 상수관망 진동측정장치(30)와 결합하여 상수관망 진동측정정보를 획득하기 편리하게, 이동 가능하도록 소형으로 구현하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the water pipe
상기 상수관망 진동측정장치(30)는 지하에 매설된 상수관(20)의 진동을 검출하는 역할을 한다.The water pipe network vibration measuring
이러한 상수관망 진동측정장치(30)는 고정 부재(31)에 의해 지하에 매설된 상수관(20)에 진동 전달 축(32)을 밀착 고정한다. 이때, 진동 전달 축(32)은 상기 상수관(31)에 직각(90°)이 되도록 설치하는 것이 바람직하다. 고정 부재(31)는 공지의 다양한 고정 장치를 이용할 수 있으며, 본 발명에서는 고정 밴드를 이용하는 것으로 가정한다.In this water pipe network
상기 진동 전달 축(32)은 상수관(20)의 파손, 결함, 노후화 등에 의해 상수관(20)에서 직접적으로 발생하는 진동을 표층/포장판(12)의 상부에 설치된 진동 센서(33)에 전달하는 역할을 한다. 이러한 진동 전달 축(32)은 외력에 의해 휘어지거나 부러지는 것을 방지하기 위해 강성(rigidity)이 높은 재질을 사용하는 것이 바람직하다.The
상기 진동 센서(33)는 상기 진동 전달 축(32)을 통해 전달되는 진동을 수신하고, 이를 전기적인 진동검출신호로 변환하는 역할을 한다.The
상기 진동 센서(33)로는 공지의 다양한 진동 센서를 그대로 채택하여 사용할 수 있으며, 압전가속도 방식 및 외팔보 진동방식, 초음파 방식 등을 이용할 수 있다.As the
여기서 도면에는 도시하지 않았지만, 진동센서(33)는 검출한 진동검출신호를 외부에 유선으로 전송하거나 이를 무선으로 변환하여 무선통신으로 전송할 수 있는 것으로 가정한다.Although not shown in the drawing, it is assumed that the
상기 상수관망 진동장치(50)는 상기 진동측정장치(30)에서 출력되는 진동 검출신호를 샘플링하여 누적 저장하고, 주변 환경의 영향이 없는 상태에서 측정하여 저장한 과거 진동 정보로 과거 진동 패턴을 생성하고, 현재 측정한 진동 검출 신호로 현재 진동 패턴을 생성하며, 생성한 과거 진동 패턴과 현재 진동 패턴을 비교 및 분석하여 상수관 상태를 판정하는 역할을 한다.The water
이러한 상수관망 진단장치(50)는 상기 상수관망 진동측정장치(30)를 통해 송신된 진동 검출신호를 수신하는 진동 수신부(51), 상기 진동 수신부(51)에서 수신한 진동 검출신호를 샘플링하는 진동 샘플링부(52), 상기 진동 샘플링부(52)에서 샘플링된 진동 신호를 진동 정보로 메모리(57)에 누적 저장하는 진동정보 저장부(53), 상기 메모리(57)에 저장된 주변 환경의 영향이 없는 상태에서 측정하여 저장한 과거 진동 정보로 과거 진동 패턴을 생성하고, 현재 측정한 진동 검출 신호로 현재 진동 패턴을 생성하는 진동 패턴 생성부(54)를 포함한다.The water pipe
아울러 상기 상수관망 진단장치(50)는 상기 진동 패턴 생성부(54)에서 생성한 과거 진동 패턴과 현재 진동 패턴을 시간대별로 비교하여 그 차이를 추출하는 패턴 비교부(55), 상기 패턴 비교부(55)에서 추출한 진동 패턴의 차이점을 기초로 상수관 상태를 판정하는 상수관 상태 판정부(56)를 더 포함한다.The water pipe
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상수관망 진동측정장치를 이용한 상수관망 진단시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the water pipe network diagnosis system using the water pipe network vibration measuring apparatus according to the preferred embodiment of the present invention will now be described in detail.
먼저, 상수관망 진동측정장치(30)의 진동 전달 축(32)을 지하에 매설된 상수관(20)에 밀착되게 접촉시키고, 고정 부재(31)로 고정한다.First, the
이때, 상수관망 진동측정장치(30)의 진동센서(33)는 표층/포장판(12)의 상부에 돌출되게 설치하여, 상수관망 진단장치(50)와 결합이 용이하도록 한다.At this time, the
상수관(20)의 진동 측정 시 이동형인 상수관망 진단장치(50)의 입력단과 진동 센서(33)의 출력단을 신호 전송 케이블(40)로 연결한다. 이렇게 신호전송 케이블(40)을 이용하여 진동센서(33)와 상수관망 진단장치(50)를 유선으로 연결한다.In the vibration measurement of the
이어, 진동 측정을 시작하면, 상수관(20)에서 유체의 흐름에 따라 발생하는 고유진동이 상기 진동 전달 축(32)을 통해 진동센서(33)에 전달되고, 진동센서(33)는 전달되는 진동을 전기적인 신호로 변환하여 진동검출신호로 신호 전송 케이블(40)을 통해 상수관망 진단장치(50)로 전송한다. 여기서 진동센서(33)와 상수관망 진단장치(50)가 무선으로 진동 검출신호를 송수신할 경우에는, 지그비, 와이-파이, 블루투스와 같은 근거리 무선 통신 방식을 이용하는 것이 바람직하다. 무선 방식으로 진동 검출 신호를 송수신할 경우에는, 유선 방식과는 다르게 신호 전송 케이블을 상호 연결하는 불편한 작업이 필요없는 장점이 있다.Then, when the vibration measurement is started, the natural vibration generated in accordance with the flow of the fluid in the
상기 상수관망 진단장치(50)는 전달되는 진동 검출신호의 패턴을 분석하여, 상수관망의 상태를 진단한다.The water pipe network
여기서, 본 발명은 상수관망의 정확한 진단을 위해, 차량의 진동이나 주변환경적 요인이 최소화되는 시점, 즉, 차량이 적거나 주변의 환경이 안정적인 시점에서 상수관(20)의 진동을 측정한다. 상수관의 진동 측정이 시작되면 상수관망 진단장치(50)의 진동 수신부(51)는 이를 수신하여 진동 샘플링부(52)에 전달한다.Here, in order to accurately diagnose the water network, the present invention measures the vibration of the
상기 진동 샘플링부(52)는 전달되는 진동 검출신호를 샘플링하여 정규화하고, 이를 진동 데이터로 만들어 진동정보 조정부(53)에 전달한다. 진동정보 저장부(53)는 전달되는 진동 데이터에 현재 일시정보와 진동센서정보를 함께 매핑하고, 이를 메모리(57)에 과거 진동 데이터로 저장한다. 여기서 과거 진동 데이터는 다양한 시간대를 기반으로 누적 저장해놓는 것이 바람직하다.The
이러한 과정을 통해 과거 진동 데이터를 누적 저장한 상태에서, 실제 상수관(20)의 진단을 위해 상기와 같은 방식으로 상수관(20)의 진동을 측정하고, 이를 샘플링하여 진동 검출 데이터를 생성한다. 여기서 상수관(20)의 진동은 도로 및 환경적 요인에 의한 진동과 실제 상수관(20)에서 발생하는 진동이 합쳐진 진동이 된다. 실제 상수관(20)이 파손되거나 결함이 발생하거나 노후화되면, 유체의 흐름에 따라 상수관(20)의 고유진동은 달라진다. 상수관(20)의 진단시 도로 및 환경적 요인의 진동이 최소화되는 시점에서 측정하는 것이 바람직하나, 이전에 측정해 놓은 과거 진동 데이터도 다양한 시간대에서 측정한 진동 데이터이므로, 진동 측정 시간을 굳이 특정 시간으로 국한할 필요는 없다.In order to diagnose the
실제 진단을 위한 진동을 측정하여 진동 검출 데이터를 생성하면, 진동 패턴 생성부(54)는 현재 진동 센서 정보와 시간정보를 기반으로 과거 동일한 시간에 해당하는 진동 센서의 과거 진동 데이터를 메모리(57)로부터 인출한다.The vibration
이어, 인출한 과거 진동 데이터를 기초로 진동 패턴을 생성하고, 현재 측정한 진동 검출 데이터로 진동 패턴을 생성한다. 여기서 진동 패턴이란 검출한 진동 데이터를 시간을 기준으로 나열한 것을 의미한다.Next, a vibration pattern is generated based on the extracted past vibration data, and a vibration pattern is generated by the currently-measured vibration detection data. Here, the vibration pattern means that the detected vibration data are arranged in terms of time.
이후, 생성한 진동 패턴을 표시부(58)를 통해 디스플레이해주어, 관리자가 진동 패턴을 보고 상수관망의 상태 또는 해당 상수관의 상태를 분석하여, 상태를 판정하도록 한다.Thereafter, the generated vibration pattern is displayed through the
아울러 패턴 비교부(55)는 상기 진동 패턴 생성부(54)에서 생성한 과거 진동 패턴과 현재 진동 패턴을 시간대별로 비교하여 그 차이를 추출하여 상수관 상태 판정부(56)에 전달한다. 상기 차이 추출은 두 개의 진동 패턴을 동일한 시간을 기준으로 중첩시켜 그 차이 값을 산출하는 것으로 간단하게 추출할 수 있다. 상기 상수관 상태 판정부(56)는 상기 패턴 비교부(55)에서 추출한 진동 패턴의 차이 값을 기초로 상수관 상태를 판정한다. 예컨대, 상수관 상태를 판단하기 위한 기준 값을 미리 정해놓고, 상기 추출한 차이 값과 비교하여, 대소 여부로 상수관의 상태를 판정할 수 있다. 추출한 차이 값이 상기 기준 값보다 클 경우, 상수관이 파손, 결함 또는 노후화한 것으로 판단할 수 있다. 더욱 정확한 진단을 위해, 기준 값을 복수의 레벨로 여러 개 설정해 놓고, 차이 값을 복수의 기준 값과 각각 비교하여 그 대소 여부를 분석하면 정확하게 상수관의 상태를 진단할 수 있게 되는 것이다.In addition, the
도면에는 도시하지 않았지만, 상수관 상태 판정결과, 상수관에 문제가 발생하였다고 판단이 되면, 알람을 발생하여 관리자가 용이하게 상수관 상태를 인지하도록 할 수 있다.Although not shown in the drawings, when it is determined that a problem has occurred in the water pipe as a result of the water pipe state determination, an alarm is generated and the administrator can easily recognize the water pipe state.
도 3은 상수관망 진동분석을 위한 화면 예시도로서, A는 도로 및 환경적 요인의 진동이 최소화되는 상태의 진동 데이터로서 저주파 대역임을 알 수 있고, B는 상수관의 파손, 결함, 노후화 등에 의해 상수관에 문제가 발생한 경우 검출되는 진동 데이터 패턴이다.FIG. 3 is a view showing a screen for a water pipe network vibration analysis. In FIG. 3, A is a low frequency band in which vibration of the road and environmental factors is minimized, and B is a water pipe due to breakage, defects, It is a vibration data pattern detected when a problem occurs in the water pipe.
따라서 이러한 진동 패턴을 과거 진동 데이터와 패턴 비교를 통해 분석함으로써, 상수관의 상태를 용이하면서도 정확하게 분석할 수 있게 되는 것이다.Therefore, by analyzing the vibration pattern with past vibration data and pattern comparison, it is possible to easily and accurately analyze the state of the water pipe.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 차량의 진동이나 주변 환경적 요인이 최소화된 진동 데이터를 과거 데이터로 측정하여 기준 데이터로 설정해 놓고, 현장에서 간단하게 상수관의 진동을 측정하여, 양자를 패턴화한 후 패턴 비교 및 분석 방식으로, 상수관의 상태를 용이하면서도 정확하게 진단할 수 있게 되는 것이다.As described above, according to the present invention, vibration data in which vehicle vibration and environmental factors are minimized are measured as past data and set as reference data, and the vibration of the water pipe is simply measured in the field, The state of the water pipe can be easily and accurately diagnosed by pattern comparison and analysis.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have.
본 발명은 상수관망 시설에서 상수관망을 진단하는 기술에 효과적으로 적용된다.The present invention is effectively applied to a technique for diagnosing a water pipe network in a water pipe network.
11: 노반
12: 표층/포장판
20: 상수관
30: 상수관망 진동측정장치
31: 고정 부재
32: 진동 전달 축
33: 진동 센서
40: 신호 전송 케이블
50: 상수관망 진단장치
51: 진동 수신부
52: 진동 샘플링부
53: 진동정보 저장부
54: 진동패턴 생성부
55: 패턴 비교부
56: 상수관 상태 판정부
57: 메모리
58: 표시부11:
12: Surface layer / packing plate
20: Water pipe
30: Vibration measuring device for water pipes
31: Fixing member
32: Vibration transmission shaft
33: Vibration sensor
40: Signal transmission cable
50: Water pipe network diagnosis system
51:
52: Vibration sampling section
53: vibration information storage unit
54: Vibration pattern generating unit
55: pattern comparison unit
56: Water pipe state determination section
57: Memory
58:
Claims (7)
지하에 매설된 상수관의 진동을 검출하는 상수관망 진동측정장치; 및
상기 진동측정장치에서 출력되는 진동 검출신호를 샘플링하여 누적 저장하고, 주변 환경의 영향이 없는 상태에서 측정하여 저장한 과거 진동 정보로 과거 진동 패턴을 생성하고, 현재 측정한 진동 검출 신호로 현재 진동 패턴을 생성하며, 생성한 과거 진동 패턴과 현재 진동 패턴을 비교 및 분석하여 상수관 상태를 판정하는 상수관망 진단장치를 포함하고,
상기 상수관망 진단장치는 메모리에 저장된 주변 환경의 영향이 없는 상태에서 측정하여 저장한 과거 진동 정보로 과거 진동 패턴을 생성하고, 현재 측정한 진동 검출 신호로 현재 진동 패턴을 생성하는 진동 패턴 생성부;
상기 진동 패턴 생성부에서 생성한 과거 진동 패턴과 현재 진동 패턴을 시간대별로 비교하여 그 차이를 추출하는 패턴 비교부;
상기 패턴 비교부에서 추출한 진동 패턴의 차이점을 기초로 상수관 상태를 판정하는 상수관 상태 판정부를 포함하고,
상기 상수관망 진동측정장치는 지하에 매설된 상수관에 진동 전달 축을 고정하기 위한 고정 부재; 상기 고정 부재에 의해 상기 상수관에 접촉되어 상기 상수관에서 발생하는 진동을 전달하는 진동 전달 축; 상기 진동 전달 축을 통해 전달되는 진동을 전기적인 신호로 변환하여 진동 검출신호로 출력하는 진동 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수관망 진동측정장치를 이용한 상수관망 진단시스템.
A system for diagnosing the state of a water supply network using a water pipe network vibration measuring device,
A water pipe vibration measuring device for detecting the vibration of a water pipe buried underground; And
A vibration detection signal output from the vibration measurement device is sampled and cumulatively stored, a past vibration pattern is generated from past vibration information measured and stored in the state without influence of the surrounding environment, and a current vibration pattern And a water pipe network diagnosing device for comparing the generated past vibration pattern with the current vibration pattern to determine a water pipe state,
Wherein the water pipe network diagnostic apparatus comprises: a vibration pattern generation unit for generating a past vibration pattern by past vibration information measured and stored in a state where there is no influence of the surrounding environment stored in the memory, and generating a current vibration pattern by the currently measured vibration detection signal;
A pattern comparing unit for comparing the past vibration pattern generated by the vibration pattern generating unit and the current vibration pattern on a time basis and extracting the difference;
And a water pipe state determination unit that determines a water pipe state based on a difference between the vibration patterns extracted by the pattern comparison unit,
The water pipe network vibration measuring apparatus includes: a fixing member for fixing a vibration transmission shaft to a water pipe embedded in a basement; A vibration transmission shaft that contacts the water pipe by the fixing member and transmits vibration generated in the water pipe; And a vibration sensor for converting the vibration transmitted through the vibration transmission shaft into an electric signal and outputting the vibration signal as a vibration detection signal.
[Claim 4] The method according to claim 3, wherein the vibration transmission shaft is in contact with the water pipe at right angles, and the vibration sensor transmits the vibration detection signal to the water pipe network diagnostic device by wire or wirelessly. Network Diagnosis System.
The water pipe network diagnostic apparatus may further include: a vibration receiving unit that receives the vibration detection signal transmitted through the water pipe network vibration measuring apparatus; A vibration sampling unit for sampling the vibration detection signal received by the vibration receiving unit; And a vibration information storage unit for accumulating vibration signals sampled by the vibration sampling unit in the memory as vibration information.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160086771A KR101694700B1 (en) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | Diagnostic systems using vibration measurement devices for water distribution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160086771A KR101694700B1 (en) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | Diagnostic systems using vibration measurement devices for water distribution |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101694700B1 true KR101694700B1 (en) | 2017-01-11 |
Family
ID=57833146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160086771A KR101694700B1 (en) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | Diagnostic systems using vibration measurement devices for water distribution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101694700B1 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101847410B1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-04-11 | 한국유체기술(주) | Electronic flow meter device capable of diagnosing piping of ICT-based water distribution |
KR101899112B1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-09-17 | 서계숙 | Real-time leak detection system for ICT-based water distribution |
KR20190018293A (en) * | 2017-08-14 | 2019-02-22 | 오토시맨틱스 주식회사 | Diagnosis method for Detecting Leak of Water Supply Pipe using Deep Learning by Acoustic Signature |
KR101923498B1 (en) | 2018-03-05 | 2019-02-27 | 주식회사 유솔 | System for checking condition of pipeline network underground and method for checking condition of pipeline network underground |
KR20200092503A (en) | 2019-01-11 | 2020-08-04 | 오토시맨틱스 주식회사 | Diagnosis method of sewage condition using Deep Learning based on acoustic in-out data |
CN112857724A (en) * | 2021-02-25 | 2021-05-28 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | Vertical vibration test device and system for drilling tool |
TWI755010B (en) * | 2020-07-31 | 2022-02-11 | 奕華五金股份有限公司 | Water pipe noise test method and equipment |
KR20220025483A (en) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 주식회사 주영 | Water quality monitoring device using image technology |
KR102427025B1 (en) | 2021-02-19 | 2022-07-29 | 한국수자원공사 | Water Quality Measurement Apparatus For Water Distribution Network and Methods Using The Same |
KR20240006833A (en) * | 2022-07-07 | 2024-01-16 | 주식회사 이엔아이씨티 | Pipe anomaly recording apparatus and monitoring system using the same |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06249739A (en) * | 1993-02-25 | 1994-09-09 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Tube leakage detector |
KR20100003282U (en) | 2008-09-16 | 2010-03-25 | 김원수 | Pipe for inspected in the water pipe |
KR20130057181A (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-31 | 한국건설기술연구원 | System for detecting water leak location |
KR101283828B1 (en) | 2012-04-04 | 2013-07-15 | 한국수자원공사 | System for diagnosing performance of water supply network |
KR101382231B1 (en) | 2012-11-15 | 2014-04-17 | 주식회사 한국빅텍 | Leak sensing system |
KR20140063380A (en) | 2013-05-27 | 2014-05-27 | 주식회사 한국빅텍 | Leak sensing system |
-
2016
- 2016-07-08 KR KR1020160086771A patent/KR101694700B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06249739A (en) * | 1993-02-25 | 1994-09-09 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Tube leakage detector |
KR20100003282U (en) | 2008-09-16 | 2010-03-25 | 김원수 | Pipe for inspected in the water pipe |
KR20130057181A (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-31 | 한국건설기술연구원 | System for detecting water leak location |
KR101283828B1 (en) | 2012-04-04 | 2013-07-15 | 한국수자원공사 | System for diagnosing performance of water supply network |
KR101382231B1 (en) | 2012-11-15 | 2014-04-17 | 주식회사 한국빅텍 | Leak sensing system |
KR20140063380A (en) | 2013-05-27 | 2014-05-27 | 주식회사 한국빅텍 | Leak sensing system |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190018293A (en) * | 2017-08-14 | 2019-02-22 | 오토시맨틱스 주식회사 | Diagnosis method for Detecting Leak of Water Supply Pipe using Deep Learning by Acoustic Signature |
KR102006206B1 (en) * | 2017-08-14 | 2019-08-01 | 오토시맨틱스 주식회사 | Diagnosis method for Detecting Leak of Water Supply Pipe using Deep Learning by Acoustic Signature |
KR101899112B1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-09-17 | 서계숙 | Real-time leak detection system for ICT-based water distribution |
KR101847410B1 (en) * | 2017-08-24 | 2018-04-11 | 한국유체기술(주) | Electronic flow meter device capable of diagnosing piping of ICT-based water distribution |
KR101923498B1 (en) | 2018-03-05 | 2019-02-27 | 주식회사 유솔 | System for checking condition of pipeline network underground and method for checking condition of pipeline network underground |
KR20200092503A (en) | 2019-01-11 | 2020-08-04 | 오토시맨틱스 주식회사 | Diagnosis method of sewage condition using Deep Learning based on acoustic in-out data |
TWI755010B (en) * | 2020-07-31 | 2022-02-11 | 奕華五金股份有限公司 | Water pipe noise test method and equipment |
KR20220025483A (en) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 주식회사 주영 | Water quality monitoring device using image technology |
KR102391810B1 (en) | 2020-08-24 | 2022-04-29 | 주식회사 주영 | Water quality monitoring device using image technology |
KR102427025B1 (en) | 2021-02-19 | 2022-07-29 | 한국수자원공사 | Water Quality Measurement Apparatus For Water Distribution Network and Methods Using The Same |
CN112857724B (en) * | 2021-02-25 | 2022-01-25 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | Vertical vibration test device and system for drilling tool |
CN112857724A (en) * | 2021-02-25 | 2021-05-28 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | Vertical vibration test device and system for drilling tool |
KR20240006833A (en) * | 2022-07-07 | 2024-01-16 | 주식회사 이엔아이씨티 | Pipe anomaly recording apparatus and monitoring system using the same |
KR102626331B1 (en) * | 2022-07-07 | 2024-01-18 | 주식회사 이엔아이씨티 | Pipe anomaly recording apparatus and monitoring system using the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101694700B1 (en) | Diagnostic systems using vibration measurement devices for water distribution | |
KR101899112B1 (en) | Real-time leak detection system for ICT-based water distribution | |
CN105351756B (en) | A kind of pipe leakage identification and alignment system and method based on acoustic imaging | |
JP6245452B2 (en) | Leakage analysis system, measurement terminal, leak analysis device, and leak detection method | |
CN201373243Y (en) | Intelligent inspection machine of oil and gas pipeline leakage | |
KR101876730B1 (en) | Monitoring System for Leak Detection of Waterworks | |
JP6296245B2 (en) | Leakage determination method, leak determination system, and program | |
US8820163B2 (en) | Nondestructive inspection apparatus and nondestructive inspection method using guided wave | |
CN107271022A (en) | A kind of transformer vibration noise Integrated Measurement System | |
CN101539493A (en) | Symmetric signal method for structural damage diagnosis | |
KR20170006149A (en) | Leakage detecting apparatus | |
CN113945327A (en) | Multi-physical-quantity coupled hydrogen leakage monitoring system and method | |
KR102221713B1 (en) | Diagnosis method of sewage condition using Deep Learning based on acoustic in-out data | |
JP2019100729A (en) | Information presentation system, information presentation method, and program | |
WO2011124924A1 (en) | A method, system and apparatus for detecting defects and/or blockages in conduits | |
KR101847410B1 (en) | Electronic flow meter device capable of diagnosing piping of ICT-based water distribution | |
US11680849B2 (en) | Continuous utility pole health monitoring based on finite element analysis and operational modal analysis using DAS | |
KR101185368B1 (en) | Leak detection apparatus | |
JP6789042B2 (en) | How to identify the location of the leak | |
US20230028676A1 (en) | Location determination of deployed fiber cables using distributed fiber optic sensing | |
KR20200009314A (en) | Sinkhole prediction system by measuring leakage of water supply and drainage | |
TWI630379B (en) | A leak detection system | |
EP4300030A1 (en) | Coherent light measuring device, and optical line test system and method | |
KR101110070B1 (en) | Monitoring system of pipeline inner wall using sensor networks | |
RU2308692C1 (en) | Method and device for monitoring bridge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191216 Year of fee payment: 4 |