KR101756200B1 - 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하수 관정으로부터 지하수를 취수하여 저수탱크로 송수하여 저장하고, 그 저장된 물을 수용가에 급수하는 것을 제어하는 관리서버를 포함하는 마을 상수도의 지하수 보호공에 있어서, 상기 지하수 보호공 배관의 일측에 고정핀을 형성하고 상기 고정핀를 삽입하여 가압할 수 있는 가압프레임의 중앙부에 고정핀 홀을 형성하고, 가압프레임 양측에 형성된 볼트홀에 고정지지대의 볼트부를 삽입하여 와셔 및 너트로 고정하여 수압에 의해 배관이 좌우상하로 움직이지 못하게 고정함으로써 교합부의 패킹이 손상되지 않도록 하는 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공에 관한 것이다.

Description

마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공{Safety device for the subsurface water upper equipment having leakage detection and security function}
본 발명은 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하수 관정으로부터 지하수를 취수하여 저수탱크로 송수하여 저장하고, 그 저장된 물을 수용가에 급수하는 것을 제어하는 관리서버를 포함하는 마을 상수도의 지하수 보호공에 있어서, 상기 지하수 보호공 배관의 일측에 고정핀을 형성하고 상기 고정핀를 삽입하여 가압할 수 있는 가압프레임의 중앙부에 고정핀 홀을 형성하고, 가압프레임 양측에 형성된 볼트홀에 고정지지대의 볼트부를 삽입하여 와셔 및 너트로 고정하여 수압에 의해 배관이 좌우상하로 움직이지 못하게 고정함으로써 교합부의 패킹이 손상되지 않도록 하는 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공에 관한 것이다.
일반적으로 소규모 마을의 식수나 생활용수를 공급하기 위한 마을 상수도의 취수원으로 지하수 관정이 많이 이용된다.
마을 상수로 이용되는 지하수는 수질 및 수량 등의 지하수 상태를 파악하고 관리하는 것이 필요하다. 통상 지하수의 수질, 수온, 수위, 오염도 등과 같은 지하수의 상태는 수질 센서, 온도 센서, 수위 센서 및 전기 전도도 센서로 측정하여 파악되는데, 종래에는 지하수의 상태를 확인하기 위하여 관리자가 지하수 관정에 직접 방문하여 측정 센서를 지하수 관정으로 투입하여 측정하였다. 그런데 지하수 관정은 통상 상수도용 탱크나 마을로부터 멀리 떨어진 경우가 많아 관리자가 방문하기 어렵고, 여러 개의 지하수 관정을 관리하는 경우 지하수 상태를 수시로 확인하기 위해서는 많은 인력이 요구된다.
한편, 마을 상수도로 이용되는 지하수 채취를 위한 지하수 관정은 식수로 사용되기 때문에 오염을 방지하기 위한 지하수 오염방지 장치로 보호되는 것이 일반적이다. 지하수 관정 보호 장치는 지하수 관정을 보호하면서 지하수 관정으로 투입된 양수관과 상기 지하수 관정으로부터 상수 저장 탱크로 지하수를 송수하는 송수관을 용이하게 연결할 수 있도록 다양한 구조를 채택하고 있다. 대한민국 공개특허 제10-2011-0116621호에는 교합헤드를 케이싱에 구비된 교합턱에 안착시킴으로써 양수관을 송수관과 용이하게 연결하도록 한 "지하수 관정의 오염방지 및 취수 시설"이 개시되어 있다.
그러나, 상기 종래 지하수 관정의 오염방지 장치는 교합헤드와 교합턱이 단단하게 밀착되지 않아 그 사이가 지하수 펌핑시 발생하는 압력에 의해 벌어지면서 누수가 발생되고 그에 따라 펌핑 효율이 떨어지는 단점을 갖는다.
뿐만 아니라, 종래 지하수 관정 보호 장치는 시건수단이 구비되지 않아 관리자 이외의 제3자가 관정을 개방할 위험이 있고, 제3자가 지하수 관정을 개방하는 경우 이를 감시할 보안수단도 구비되어 있지 않아 지하수 관정의 무단 개방에 의한 지하수의 오염 등의 문제가 발생할 소지를 갖고 있다.
또한 지하수 송수관에 관한 관망도가 없을 경우 계속적인 인사이동으로 인해 담당자들이 바뀌어 관 매설위치를 파악하지 못하는 상황이 발생할 것으로 우려되는 한편 도로지형 등이 변화되어 각종 구조물 공사시에 마을 상수도에서 지하수 송수관이 파손될 위험성을 안고 있는 등 종합적인 지하수 송수관 관리가 이루어지지 못하게 될 우려를 안고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0116621호(지하수 관정의 오염방지 및 취수 시설)
본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 지하수 보호공 배관의 일측에 고정핀을 형성하고 상기 고정핀를 삽입하여 가압할 수 있는 가압프레임의 중앙부에 고정핀 홀을 형성하고, 가압프레임 양측에 형성된 볼트홀에 고정지지대의 볼트부를 삽입하여 와셔 및 너트로 고정하여 수압에 의해 배관이 좌우상하로 움직이지 못하게 고정함으로써 교합부의 패킹이 손상되지 않도록 하는 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공을 제공하는 데 목적이 있다.
또한 본 발명의 목적은 가압프레임 양측에 형성된 볼트홀에 고정지지대의 볼트부를 삽입하여 와셔 및 너트로 고정하고, 절곡부의 일정 위치에 수평으로 주변을 둘러쌓도록 일정 두께로 형성되어, 외부의 충격에 찌그러지지 않도록 강도를 보강한 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공은, 지하수 관정으로부터 지하수를 취수하여 저수탱크로 송수하여 저장하고, 그 저장된 물을 수용가에 급수하는 것을 제어하는 관리서버를 포함하는 마을 상수도의 지하수 보호공에 있어서, 상기 지하수 보호공 배관의 일측에 고정핀을 형성하고 상기 고정핀를 삽입하여 가압할 수 있는 가압프레임의 중앙부에 고정핀 홀을 형성하고, 가압프레임 양측에 형성된 볼트홀에 고정지지대의 볼트부를 삽입하여 와셔 및 너트로 고정하여 수압에 의해 배관이 좌우상하로 움직이지 못하게 고정함으로써 교합부의 패킹이 손상되지 않도록 한다.
상기 하우징 케이스의 상부를 커버하는 케이스 커버는 가장자리가 상기 케이스의 상단 가장자리에 볼트체결되고, 상기 케이스 커버의 상부를 가로지르게 놓여 일단에는 상기 케이스의 상단 가장자리에 걸리는 걸림부가 형성되고, 타단은 상기 케이스의 상단 가장자리에 자물쇠로 채워지는 시건장치가 형성된 잠금바가 구비된 시건수단이 구비되고, 지하수 관정에서 감시카메라가 시건수단이 개폐되는 순간만 감시카메라가 촬영된다.
상기 케이스의 외관을 따라 일정 각도로 절곡하는 절곡부;를 포함한다,
상기 절곡부의 일정 위치에 수평으로 주변을 둘러쌓도록 일정 두께로 형성되어, 외부의 충격에 찌그러지지 않도록 강도를 보강하는 보강재;를 포함한다,
상기 보강재를 수직하여 지지하는 상광하협 형상의 지지 부재;를 더 포함한다,
상기 지하수 관정 보호 장치 내부의 압력 센서를 통해 송수관의 누수 위치를 전체 높이에 대한 압력 높이로 계산하여 위치를 추정한다,
상기 지하수 보호공 케이스 커버의 상부에는 상기 잠금바가 삽입되는 바 삽입홀이 형성된다.
상기 지하수 보호공 케이스 커버에는 상기 잠금바가 지나는 위치에서 관찰 개봉구가 형성되고, 상기 관찰 개봉구를 커버하게 개봉구 커버가 놓여 그 가장자리가 상기 관찰 개봉구의 가장자리에 볼트체결되며, 상기 잠금바는 상기 개봉구 커버의 상부를 지나고, 상기 개봉구 커버의 상부에는 상기 잠금바가 삽입되는 바 삽입홀이 형성된다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공은 가압프레임 양측에 형성된 볼트홀에 고정지지대의 볼트부를 삽입하여 와셔 및 너트로 고정하여 수압에 의해 배관이 좌우상하로 움직이지 못하게 고정함으로써 교합부의 패킹이 손상되지 않도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공은 절곡부의 일정 위치에 수평으로 주변을 둘러쌓도록 일정 두께로 형성되어, 외부의 충격에 찌그러지지 않도록 강도를 보강할 수 있다.
도 1 a,b는 본 발명의 일실시예에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공의 구성을 개념적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공의 구성을 도시한 구성도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공의 지하수 관정 보호 장치를 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공의 지하수 관정 보호 장치의 일부를 도시한 단면도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공의 지하수 관정 보호 장치의 일부를 도시한 평면도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공의 지하수 관정 보호 장치의 일부를 도시한 측면도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공의 지하수 관정 보호 장치의 일부를 도시한 측면도
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공의 지하수 관정 보호 장치의 개념도
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공은 지하수 관정(1)에 있는 지하수를 펌핑하여 저수탱크(5)로 송수하고, 송수된 지하수를 저수탱크(5)에 저장하였다가 각 수용가(도면에 미도시)로 급수하기 위한 마을 상수도의 물을 정보망을 통하여 통합적으로 관리할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공은, 지하수 관정으로부터 지하수를 취수하여 저수탱크로 송수하여 저장하고, 그 저장된 물을 수용가에 급수하는 것을 제어하는 관리서버를 포함하는 마을 상수도의 지하수 보호공에 있어서, 상기 지하수 보호공 배관(234)의 일측에 고정핀(262)을 형성하고 상기 고정핀(262)을 삽입하여 가압할 수 있는 가압프레임(261)의 중앙부에 고정핀 홀(261a)을 형성하고, 가압프레임(261) 양측에 형성된 볼트홀(261b)에 제1 고정지지대(263)의 볼트부(263a)를 삽입하여 와셔 및 너트(263c)로 고정하여 수압에 의해 배관(234)이 좌우상하로 움직이지 못하게 고정함으로써 교합부의 패킹이 손상되지 않도록 한다.
상기 하우징 케이스(21)의 상부를 커버하는 케이스 커버는 가장자리가 상기 케이스의 상단 가장자리에 볼트체결되고, 상기 케이스 커버의 상부를 가로지르게 놓여 일단에는 상기 케이스(21)의 상단 가장자리에 걸리는 걸림부(252)가 형성되고, 타단은 상기 케이스의 상단 가장자리에 자물쇠로 채워지는 시건장치(26)가 형성된 잠금바가 구비된 시건수단이 구비되고, 지하수 관정에서 감시카메라가 시건수단이 개폐되는 순간만 감시카메라가 촬영된다.
상기 시건장치를 포함하는 시건수단을 확대한 도 7을 보면 커버상면(211), 케이스 커버(24), 걸림부(252)를 포함한다.
상기 케이스(21)의 외관을 따라 일정 각도로 절곡하는 절곡부(215)를 포함한다.
즉 상기 절곡부(215)는 평판으로 형성될 때 보다 도면과 같은 형태로 수직 강도가 더 높게 형성되어 보강 효과가 뛰어나게 된다.
상기 절곡부(215)의 일정 위치에 수평으로 주변을 둘러쌓도록 일정 두께로 형성되어, 외부의 충격에 찌그러지지 않도록 강도를 보강하는 보강재(212)를 포함한다,
상기 보강재(212)를 수직하여 지지하는 상광하협 형상의 지지 부재(2121)를 더 포함한다,
상기 지하수 관정 보호 장치 내부의 압력 센서(s31)를 통해 송수관의 누수 위치를 전체 높이에 대한 압력 높이로 계산하여 위치를 추정한다,
상기 지하수 보호공 케이스 커버(24)의 상부에는 상기 잠금바가 삽입되는 바 삽입홀이 형성된다.
도 7과 같이 상기 지하수 보호공 케이스 커버(24)에는 상기 잠금바가 지나는 위치에서 관찰 개봉구가 형성되고, 상기 관찰 개봉구를 커버하게 개봉구 커버가 놓여 그 가장자리가 상기 관찰 개봉구의 가장자리에 볼트체결되며, 상기 잠금바는 상기 개봉구 커버의 상부를 지나고, 상기 개봉구 커버(242)의 상부에는 상기 잠금바가 삽입되는 바 삽입홀이 형성된다.
이하 도면을 참고하여 본 발명을 자세히 설명한다.
도 1 a,b 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공은 지하수 관정(1), 지하수 관정 보호 장치(2), 컨트롤러(3), 관정측 약품투입기(4), 저수탱크(5), 탱크측 제어기(6), 관리서버(7), 마을방송시스템(8) 및 관리자 단말기(9)를 포함하여 구성된다.
상기 관리서버(7)는 통신 점검 모듈(71), 전력 점검 모듈(72), 온도 감지 모듈(73), 수량 감지 모듈(74), 누수 체크 모듈(75) 등으로 이루어진다.
통신 점검 모듈(71)은 RF 통신망 점검 시간 동안 단수를 막도록 아침/점심/저녁으로 일정 %의 물을 탱크로 펌핑하고, 상기 통신 점검 모듈(71)은 마을 상수도에서 동절기 송수관의 동결 방지를 위해, 온도 센서(s39)를 지하수 관정 보호 장치(2)에 부착하여 온도 감지 모듈(73)로 설정된 온도 이하 상태가 발생되면 모터를 일정 시간 간격으로 되풀이하여 강제 기동 시켜, 송수관의 물을 이동시킴으로 인해 수도의 동결 및 파손 방지가 가능하며, 전력 점검 모듈(72)은 지하수 관정에서 감시카메라(s34)가 시건 수단(25)이 개폐되는 순간만 촬영하도록 하고, 누수 체크 모듈(75)은 교합부(222)에서 펌핑시 발생하는 정상적일 때의 소리와 누수 발생시 음색 센서로 소리를 비교하여 누수를 체크할 수 있으며, 관정의 압력 센서를 통해 송수관의 누수 위치를 파악할 수 있고, 수량 감지 모듈(74)은 특정 시간을 이용하여 급수관의 누수를 추정하기 위해, 일정치 이하의 물을 사용하는 시간대에 각도 센서를 이용한 수위레벨 센서를 통해 물이 일정 % 이하로 줄어들면 누수 여부로 판단하고, 물고갈 시 관정의 물량 부족 현상을 체크하기 위해 전극봉을 이용하여 물고갈시와 회복시를 나누어 데이터화하며, 일정 시간 동안 모터가 작동이 안되는 상태 계속 유지되면 여름 또는 겨울에 따라, 또는 우기의 경우에 맞도록 관정측 약품투입기(4)가 일정 수량의 염소를 재투입하도록 컨트롤러(3)가 제어하며, 상기 관리서버(7)가 저수탱크쪽 송수관 말단의 특정 지점에 전극봉을 설치하여 낙하 곡선 지점에 따라 적산한다.
상기 지하수 관정(1)에는 도 3과 같이 지면으로부터 지하수가 있는 지반까지 통로를 형성하기 위한 관형에 관정 케이싱(11)이 삽입되고, 그 내부에는 양수관(12)가 지하수가 있는 위치까지 삽입된다. 상기 양수관(12)의 하단에는 지하수를 펌핑하기 위한 펌프(13)가 장착되며, 상기 펌프(13)의 작동에 의해 펌핑된 지하수는 상기 양수관(12)를 통해 상승하여 송수관(52)을 통하여 상기 저수탱크(5)로 송수된다.
한편, 상기 지하수 관정(1) 측에 구비된 지하수 관정 보호 장치(2)에 구비된 컨트롤러(3)과 저수탱크(5) 및 탱크측 제어기(6)는 상호간의 제어를 위한 정보(수위, 저수량, 펌핑량, 약품 투입량 등)를 유선 또는 무선으로 송수신한다. 수위조절모듈(351)과 온도 센서(s39)에 연결된 동파방지모듈(352)을 통해 평상시에는 일정 수위를 유지하고, 컨트롤러(3)나 탱크측 제어기(6)에서 계절과 기후와 시간에 따라 펌핑 시간 과 펌핑 지속 시간 등을 데이터베이스(55, 56)에 저장한다. 이 때, 계절에 대한 월별 가중치 값을 줄 수 있다.
상기 데이터베이스(55, 56)에 저장된 정보에 따라 일정 비율로 펌핑 시간과 펌핑 지속 시간이 연속되지 않을 경우 고장 통보나 점검 통보를 발생시킨다.
이 때, 펌핑 예측을 행하는 시간과 유사성을 갖는 과거의 대응 시기를 선별하여 펌핑 지속 시간이 연속되지 않는 지를 확인한다.
또한 상기 수위조절모듈(351)은 수위센서(51)에서 수위 정보를 전달받아 기준 설정 시간 동안 컨트롤러(3)나 탱크측 제어기(6)의 펌프(13)가 작동 안 할 경우 탱크측 제어기(6)에서 염소 투입을 요청한다.
왜냐하면 염소가 물에 잔류하여 일정기간 소독능력을 유지하기 위해서는 계절, 온도, 및 시간 조건과 실제 수온, pH, 염소소비물질 등에 따라 다르기 때문이다.
물탱크 내 잔류염소가 원하는 농도(예, 0.2~0.4 mg/L) 정도 되도록 액체염소 투입량을 정하여 자동투입 조절기를 설정할 수 있다.
예를 들어 저수탱크(5)의 고수위일 경우 펌프가 오프하고 저수위일 경우 펌프가 온되어 일정 양의 지하수를 펌핑하지만 수위센서(51) 등이 고장났을 경우 특히 여름이거나 우기의 경우 염소 투입을 과거의 대응 시기를 참고하여 컨트롤러(3) 또는 탱크측 제어기(6)이 결정한다.
또한, 지하수 관정 보호 장치(2)에 구비된 컨트롤러(3)와 저수탱크(5) 및 탱크측 제어기(6)에서 계측된 정보는 통신망을 통하여 관리서버(7)로 송신되어 관리자가 모니터링할 수 있도록 디스플레이 및 저장되며, 관리자에 의해 입력되거나 처리된 명령이나 정보는 통신망을 통하여 지하수 관정 보호 장치(2)에 구비된 컨트롤러(3)와 저수탱크(5) 및 탱크측 제어기(6)로 전송된다.
또한 상기 통신망을 통해 네트워크 연결되는 관망도 디스플레이 장치(미도시)는 배급수시스템에서의 관로와 각종 밸브 등 시설의 위치를 지도상에 표시하는 장치로 수도관리에 필요한 기본적인 관망도(管網圖)를 디스플레이하는 장치이다.
이러한 관망도는 누수발생, 수용가 관리, 각종 개량 및 교체 공사 등에 광범위하게 사용되고 있으며 기타 전화공사, 지하철, 전기, 가스관 관련 공사 등 타공사에도 매우 중요하게 사용되고 있다. 따라서, 관로 및 시설정보의 정확성은 곧바로 관련공사 및 시설유지의 신뢰성과 밀접한 관계를 가지게 된다.
상기 관망도나 매설도를 수치화함으로써 문의나 열람, 사고시의 긴급대응, 이설이나 갱생 등에 필요한 정보를 신속히 제공하거나, 도면보관이 간소해지고 수정반복으로 인한 도면의 훼손이나 손실 등을 미연에 방지할 수 있다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지하수 관정 보호 장치(2)는 하우징, 양수-출수관 연결장치(22)를 포함하여 구성된다.
상기 하우징은 지하수 관정(1)의 내부로 오염물 등이 유입되지 않도록 지하수 관정의 상부를 밀폐하기 위해 상기 관정 케이싱관(21')의 상부에 설치된다. 상기 하우징의 내부에는 상기 양수-출수관 연결장치(22)가 설치된다.
상기 하우징은 케이스(21), 케이싱관(22), 교합부(13), 케이스 커버(24), 와이어관(32), 시건수단(25)을 포함하여 구성된다.
상기 하우징의 케이스(21)는 하술하는 양수-출수관 연결장치(22)의 배관 및 배관시설물이 수용되기 위한공간을 형성하기 위한 통체로서, 상기 케이싱관(22) 및 와이어관(32)이 연결되어 지표면에 매설된다. 상기 케이스(21)는 상부가 개구된 통체의 형상을 가지며, 상부 개구는 커버(24)로 밀폐된다.
한편, 상기 하우징의 케이스(21) 내부에 위치된 관시설물(275a 내지 275d) 중에는 수질검사 등을 위해 지하수를 채취할 수 있는 취수장치가 포함되는데, 그 취수장치로부터 배출되는 지하수가 배출되도록 상기 취수장치로 연결되는 취수관(272)이 상기 케이스(21)의 측부에 위치되어 연결된다.
도 5와 도 6을 참조하면, 상기 취수관(272)은 그 하단 입구는 상기 케이스(21)에 연결되어 상단 입구가 지표면 위로 노출되게 설치된다.
상기 관정 케이싱관(21')은 상기 케이스(21)의 하부에 케이스(21)와 일체로 연결되어 상기 관정 케이싱(11)과 연결되며, 내부에 양수-출수관 연결장치(22)의 교합헤드(221)가 결합되기 위한 교합부(222)가 형성된다.
상기 관정 케이싱관(21')은 파이프 형상으로 상기 케이스(21)와 소통되게 그 케이스(21)의 하부에 상단이 연결되고, 하단이 상기 관정 케이싱(11)의 상단과 연결된다. 상기 케이싱관(22)의 하단부 측부에는 상기 취수 목적지로 연결된 출수관(221)이 연결된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 좌우 움직임을 방지하기 위한 가압프레임(261)의 중앙부에 고정핀(262)을 설치하여 배관(234) 등의 움직임을 최소화하여 내구성을 향상시킨다. 즉, 펌프의 온-오프 동작과 펌핑시 워터 헤머의 현상으로 지하수 관정 보호 장치(2) 내의 배관(234)에 수압이 가해져 제1연결관(232) 및 제2연결관(233)이 상부로 치솟게 되어 교합부(222) 및 교합헤드(221)에 결합되는 패킹은 처음 시공시에는 단단히 결합되어 누수가 되지 않으나 장시간 사용하게 되면 패킹이 손상되어 누수가 발생될 수 있다.
본 발명에서는 배관(234)의 일측에 고정핀(262)을 형성하고 상기 고정핀(262)을 삽입하여 가압할 수 있는 가압프레임(261)의 중앙부에 고정핀 홀(261a)을 형성하고, 가압프레임(261) 양측에 형성된 볼트홀(261b)에 제1 고정지지대(263)의 볼트부(263a)를 삽입하여 와셔 및 너트(263c)로 고정하여 수압에 의해 배관(234)이 좌우상하로 움직이지 못하게 고정함으로써 교합부의 패킹이 손상되거나 쉽게 마모되지 않도록 하였다. 상기 제1 고정지지대(263)는 하부의 후크부(263b)가 관정케이싱(11)의 상부플랜지부(11a) 상부면에 형성된 걸림고리(11b)에 걸리는 구조로 결합된다.
상기 가압프레임(261)은 "ㄷ"자 형상일 수 있다.
상기 제1 고정지지대(263)의 맞은편에 제2 고정지지대(2633)가 설치되는 데, 상기 제1 고정지지대(263)와 함께 배관(234) 등의 움직임을 최소화하여 내구성을 향상시키기 위하여 구성된다.
또한 상기 보강재(212)를 수직하여 지지하는 상광하협 형상의 지지 부재(2121)를 더 포함한다.
또한 케이스(21)의 내부에는 즉시 수리가 가능한 "ㄱ"자형 공구가 상시 비치된다.
한편, 상기 저수탱크(5)에 저장된 물의 양, 즉 저수량이 부족해지면 상기 지하수 관정(1)으로부터 물이 공급되어야 하고 저수탱크(5)에 일정 이상의 수위로 물이 투입되는 경우 지하수 관정(1)으로부터 지하수의 공급이 차단되어야 하는데, 상기 저수탱크(5)의 수위 계측을 위해서 상기 저수탱크(5)에는 수위센서(51)가 구비된다.
상기 수위센서(51)에 의해 계측된 수위에 대한 정보는 상기 탱크측 제어기(6)를 통해 상기 컨트롤러(3)로 전송되어 상기 지하수 관정(1)의 펌프(13)의 작동을 제어하는 정보가 된다.
따라서, 상기 수위센서(51)에 의해 계측된 수위에 대한 정보는 유무선을 통해 상기 컨트롤러(3)로 송신된다.
특히, 본 발명은 상기 수위센서(51)가 기울어진 경사도를 계측하는 기울기 센서를 이용하여 간단하게 구성되어 질 수 있다.
상기 수위센서(51)는 상기 저수탱크(5)의 측벽 내부에 구비된 힌지축(512)에 회전가능하게 일단이 힌지 연결된 회동바(511)와, 상기 회동바(511)의 타단에 연결된 부구(514) 및 상기 회동바(511)에 장착되어 상기 회동바(511)의 회전기울기 상태를 계측하기 위한 기울기 센서(513)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 수위센서(51)는 수위의 변동에 따라 부구(512)가 물위에 뜨기 때문에 그에 따라 상기 회동바(511)가 회전되면서 기울기가 변하게 된다. 이에 따라 변하는 기울기 센서(513)의 기울기 값을 이용하여 수위를 환산함으로써 저수탱크(5) 내부의 수위를 계측할 수 있게 된다.
상기 수위센서(51)는 수위가 내려가 부구(512)가 최저점(h1)에 위치된 상태로부터 수위가 상승되어 부구(512)가 최고점(h2)에 위치된 상태 사이의 범위(h)에서 수위를 계측할 수 있게 된다.
상기 탱크측 제어기(6)는 수위센서(51)에 의해 관측된 저수탱크(5)의 수위 정보나 탱크측 수질관측부(6a,6b)에 의해 관측된 수질 정보 등을 수신 및 처리하여 이를 통신망을 통하여 컨트롤러(3)나 관리서버(7)로 전송하며, 상기 저수탱크(5)에 관련된 주변 장비, 예를 들어 탱크측 약품투입기(6a), 급수차단밸브(53a), 드레인밸브(54a) 등의 작동을 제어하기 위한 구성이다.
구체적으로 상기 탱크측 제어기(6)에는 신호를 입력받는 입력단자와 외부로 신호를 출력하기 위한 출력단자 및 입력된 신호 및 출력을 위한 신호를 상기 컨트롤러(3) 및 관리서버(7)와 송수신하기 위한 통신모듈로만 구성되어 질 수 있을 뿐만 아니라 입력된 수위나 수질에 관한 신호를 처리하여 이로부터 약품투입기(6a)를 제어하기 위한 신호를 출력하기 위한 연산 및 신호처리를 위한 부분으로 구성되어 질 수 있다.
상기 탱크측 제어기(6)는 상기 탱크측 약품투입기(6a)에 의해 투입되는 약품의 양을 조절하여 상기 저수탱크(5)로 투입되도록 상기 약품투입기(6a)의 작동을 제어한다. 한편, 상기 탱크측 제어기(6)는 상기 수위센서(51)에 의해 계측된 저수탱크(5)의 수위 정보를 입력받아 상기 컨트롤러(3) 및 관리서버(7)로 전송한다.
이 때, 탱크측 제어기(6)는 데이터베이스(56)에 축적한 아침, 점심, 저녁 데이터 값을 이용하여 자동으로 수위를 조절할 수 있다.
또한, 상기 탱크측 제어기(6)은 상기 수위센서(51)에 의해 계측된 저수탱크(5)의 수위 정보의 변화로부터 상기 저수탱크(51)에서 수용가(도면에 미도시)로 이어지는 급수관(53)의 누수 여부를 판단한다.
또한, 상기 탱크측 제어기(6)는 상기 탱크측 수질관측부(6b,6c)에 의해 관측된 수질에 대한 정보를 수신하고, 상기 탱크측 약품투입기(6a), 급수차단밸브(53a) 및 드레인밸브(54a)의 작동을 제어한다.
예를 들어 비상시의 경우 급수차단밸브(53a)를 차단한 후, 드레인밸브(54a)를 열어 내부를 비워 청소를 완료하도록 제어한다.
상기 탱크측 약품투입기(6a)는 상기 저수탱크(5)에 투입된 물에 그 물을 소독하기 위한 약품을 투입하기 위한 구성이다.
본 발명은 상술한 바와 같이 관정측 약품투입기(4)에 의해 상기 지하수 관정(1)에서 펌핑되는 지하수에 소독을 위한 약품이 투입되어 질 수 있을 뿐만 아니라 상기 저수탱크(5)의 내부로 유입된 지하수에 탱크측 약품투입기(6a)에 의해 약품이 투입되게 구성되어 질 수 있다.
상기 탱크측 약품투입기(6a)에 의해 투입되는 약품의 양은 상기 저수탱크(5)로 유입된 지하수의 양에 따라 조절되어야 하는데, 이를 위하여 상기 저수탱크(5)로 연결되는 송수관(52)의 출구측 단에는 유량센서(도면에 미도시)가 구비되는 것이 바람직하다. 뿐만 아니라 상기 저수탱(5)로 유입되는 지하수의 양은 상기 수위센서(51)에 의해 계측된 저수탱크(5)의 수위로부터 증가된 지하수량을 계산하여 산출될 수 있다.
상기 탱크측 약품투입기(6a)에 의해 상기 저수탱크(5)로 투입되는 약품 투입량은 상기 저수탱크(5)로 유입되는 유량에 따라 적절하게 이루어지도록 상기 탱크측 제어기(6)에 의해 상기 탱크측 약품투입기(6a)의 작동이 제어된다.
상기 탱크측 수질관측부(6b,6c)는 상기 저수탱크(5)에 저장된 지하수의 수질을 관측하기 위한 구성이다.
본 발명의 일실시예에 따른 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공은 상기 탱크측 수질관측부(6b,6c)에 의해 저수탱크(5)에 저장된 물의 수온, 탁도, pH, 잔류염소량, 질산성질소량 및 중금속량 등의 탱크측 수질 정보를 센싱하여 이를 탱크측 제어기(6)로 송신한다.
상기 탱크측 수질관측부(6b,6c)에는 저수탱크(5)에 저수된 물의 수질 정보, 즉 수온, 탁도, pH, 잔류염소량, 질산성질소량 및 중금속량을 측정하기 위한 수온센서, 탁도센서, pH센서, 잔류염소센서, 전기전도도센서(중금속농도 감지) 및 질산성질소센서 등의 수질측정 센서가 구비된다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 수질측정 센서는 저수탱크(5)의 내부로 투입되는 타입(6b)으로 구성되거나 저수탱크(5)로부터 저수된 물의 일부를 펌핑하여 펌핑된 물의 수질을 측정하는 타입(6c)으로 구성되어 질 수 있다.
상기 탱크측 제어기(6)는 상기 탱크측 수질관측부(6b)에 수신된 탱크측 수질 정보를 상기 관리서버(7)로 전송하여 관리자가 모니터링할 수 있도록 할 뿐만 아니라 수신된 탱크측 수질 정보로부터 상기 지하수 관정(1)으로부터 지하수를 펌핑받을 것인지의 여부, 급수관(53)을 통한 급수를 하도록 할지의 여부 및 드레인관(54)을 통한 방류 여부를 판단하여 각 장치를 제어한다.
또한 지하수 관정 보호 장치(2) 내부의 압력 센서를 통해 송수관(52)의 누수 위치(F)를 전체 높이(H1)에 대한 압력 높이(H2)로 계산하여 위치를 추정할 수 있다.
또한 탱크쪽 송수관 말단의 특정 지점에 전극봉(521)을 일련되게 설치하여 낙하 곡선 지점에 따라 적산 할 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
1 지하수 관정
11 관정 케이싱
11a 상부플랜지부
11b 걸림고리
12 양수관
13 펌프
2 지하수 관정 보호 장치
21 케이스
21′ 관정케이싱관
211 커버상면
212 보강재
2121 지지부재
215 절곡부
22 양수관-출수관 연결장치
221 교합헤드
221a 교합면
221b 가압면
221d 연장관측출구
221e 연장관측입구
221f 교합부측출구
221g 오링홈
221′ 오링
222 교합부
222a 교합면
222b 가압면
222c 유출구
223 유출관
23 배관 시설물
232 제1연결관
233 제2연결관
234 배관
24 케이스 커버
24a, 24b 바 삽입홀
241 링
242 개봉구커버
242a, 242b 바 삽입홀
243 락킹홀
244a 볼트
245 관찰 개봉구
25 시건 수단
251 볼트홀
252 걸림부
26 시건장치
261 가압프레임
261b 볼트홀
262 고정핀
263 고정지지대
263a 볼트부
263c 와셔 및 너트
263b 후크부
27 가압볼트
271 후크
272 취수관
275a 내지 275d : 관시설물
3 컨트롤러
31 판넬 박스
32 인출관
32a, 32b 전선인출관
32c 물빠짐부
35 제어수단(제어부)
s31 압력센서
s32 전극센서
s33 음색센서
s34 감시카메라
s35 보안 센서부
s35a 움직임 감지 센서
s35b 열 감지 센서
s35c 충격 센서
4 관정측 약품투입기
s40 관정관측부
s41 관정센서부
5 저수탱크
51 수위센서
511 : 회동바
512 : 부구
513 : 기울기 센서
52 : 송수관
53a 급수차단밸브
54a 드레인밸브
6 탱크측 제어기
6a 탱크측 약품투입기
6b 탱크측 수질관측부
6c 탱크측센서부
7 관리서버
8 마을방송시스템
9 관리자 단말기

Claims (8)

  1. 지하수 관정으로부터 지하수를 취수하여 저수탱크로 송수하여 저장하고, 그 저장된 물을 수용가에 급수하는 것을 제어하는 관리서버로 이루어지고, 하우징 케이스에 포함되는 마을 상수도의 지하수 보호공에 있어서,
    상기 하우징 케이스의 외관을 따라 일정 각도로 절곡하는 절곡부;
    상기 절곡부의 일정 위치에 수평으로 주변을 둘러쌓도록 일정 두께로 형성되어, 외부의 충격에 찌그러지지 않도록 강도를 보강하는 보강재;
    상기 보강재를 수직하여 지지하는 상광하협 형상의 지지 부재;를 포함하고,
    상기 지하수 보호공의 배관의 일측에 고정핀을 형성하고 상기 고정핀를 삽입하여 가압할 수 있는 가압프레임의 중앙부에 고정핀 홀을 형성하고, 가압프레임 양측에 형성된 볼트홀에 고정지지대의 볼트부를 삽입하여 와셔 및 너트로 고정하여 수압에 의해 배관이 좌우상하로 움직이지 못하게 고정함으로써 교합부의 패킹이 손상되지 않도록 하되,
    상기 지하수 관정 측에 구비된 지하수 관정 보호 장치에 포함된 컨트롤러와 저수탱크 및 탱크측 제어기는 상호간의 제어를 위한 수위, 저수량, 펌핑량, 약품 투입량을 포함하는 정보를 유선 또는 무선으로 송수신하고, 수위조절모듈과 온도 센서에 연결된 동파방지모듈을 통해 평상시에는 일정 수위를 유지하고, 상기 컨트롤러나 탱크측 제어기에서 계절과 기후와 시간에 따라 펌핑 시간과 펌핑 지속 시간을 데이터베이스에 저장하고, 계절에 대한 월별 가중치 값을 인가하며, 상기 데이터베이스에 저장된 정보에 따라 일정 비율로 펌핑 시간과 펌핑 지속 시간이 연속되지 않을 경우 고장 통보나 점검 통보를 발생시키고, 펌핑 예측을 행하는 시간과 유사성을 갖는 과거의 대응 시기를 선별하여 펌핑 지속 시간이 연속되지 않는 지를 확인하고,
    상기 하우징 케이스의 상부를 커버하는 케이스 커버는 상단 가장자리에 볼트체결되고, 상기 케이스 커버의 상부를 가로지르게 놓여 일단에는 상기 케이스의 상단 가장자리에 걸리는 걸림부가 형성되고, 타단은 상기 케이스의 상단 가장자리에 자물쇠로 채워지는 시건장치가 형성된 잠금바가 구비된 시건수단이 구비되고, 지하수 관정에서 감시카메라가 시건수단이 개폐되는 순간만 감시카메라가 촬영되는 것을 특징으로 하는 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지하수 관정 보호 장치 내부의 압력 센서를 통해 송수관의 누수 위치를 전체 높이에 대한 압력 높이로 계산하여 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 지하수 보호공 케이스 커버의 상부에는 상기 잠금바가 삽입되는 바 삽입홀이 형성된 것을 특징으로 하는 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지하수 보호공 케이스 커버에는 상기 잠금바가 지나는 위치에서 관찰 개봉구가 형성되고,
    상기 관찰 개봉구를 커버하게 개봉구 커버가 놓여 그 가장자리가 상기 관찰 개봉구의 가장자리에 볼트체결되며,
    상기 잠금바는 상기 개봉구 커버의 상부를 지나고,
    상기 개봉구 커버의 상부에는 상기 잠금바가 삽입되는 바 삽입홀이 형성된 것을 특징으로 하는 마을 상수도 통합기능을 갖춘 지하수 보호공.
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