KR101923498B1 - 지하 배관망 위치 확인시스템과 지하 배관망 위치 확인방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관망을 형성하는 배관라인을 따라 이동하는 진동의 전달 원리를 이용하여 지하에 매설되어 있는 배관라인에 대한 재질 및 네트워크 구조를 확인하기 위한 지하 배관망 위치 확인시스템과 지하 배관망 위치 확인방법에 관한 것이다.
이를 위해, 지하 배관망 위치 확인시스템은 배관망을 구성하는 매설관에 접속된 상태에서 매설관에 진동을 발생시키는 진동발생부와, 진동발생부로부터 이격되어 매설관에 접속되고 진동발생부로부터 매설관을 따라 전달되는 진동을 감지하며 감지된 진동을 바탕으로 진동감지신호를 출력하는 진동센싱부와, 진동발생부와 진동센싱부와 상호 교신하여 진동발생부와 진동센싱부의 동작 상태를 모니터링하는 정보수득부를 포함한다. 이때, 정보수득부는 진동발생부와 진동센싱부와 상호 교신하여 진동감지신호와 기설정된 상기 매설관의 재질별 관경별 진동전달속도를 바탕으로 배관망에서 매설관의 연결 상태와 매설관의 재질과 매설관의 네크워크 구조를 도출할 수 있다.

Description

지하 배관망 위치 확인시스템과 지하 배관망 위치 확인방법{SYSTEM FOR CHECKING CONDITION OF PIPELINE NETWORK UNDERGROUND AND METHOD FOR CHECKING CONDITION OF PIPELINE NETWORK UNDERGROUND}

본 발명은 지하 배관망 위치 확인시스템과 지하 배관망 위치 확인방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배관망을 형성하는 배관을 따라 이동하는 진동의 전달 원리를 이용하여 지하에 매설되어 있는 배관에 대한 재질 및 네트워크 구조를 확인하기 위한 지하 배관망 위치 확인시스템과 지하 배관망 위치 확인방법에 관한 것이다.

일반적으로, 지하에 매설되는 각종 배관은, 신규 매설이나 노후관 교체 등의 부분적 작업으로 인해, 세월이 지남에 따라, 점차 거대해짐과 동시에 복잡해지고 있다. 급수용 수도관의 경우에도 마찬가지로, 가령, 신도시나 산업단지의 조성은 물론, 도시 주변의 주거시설이나 상업시설 등의 신축에 따라 계속적으로 확장되어 나간다.

한편, 상하수도 시설 등의 배관에 대한 유지 보수 및 관리는, 해당 시설의 기본 실시설계 및 확장 실시설계, 송수관로 실시설계, 배수지 설계 등과 관련된 각종 보고서와 관망도(pipeline network map)를 토대로 진행된다. 관망도는 해당 지역의 배관 상태나 위치 등이 표시된 지도로써, 관망도에는 배관의 매설 위치, 배관의 종류, 배관의 관경, 배관의 매설년도 등이 표시된다. 이러한 관망도는 배관 자체가 지하에 매설되고, 실제 배관망이 오랜 기간 동안 복잡하게 얽혀 있다는 속성상 매우 중요한 기준 자료이다.

하지만, 시간이 지남에 따라 실제 배관에 대한 교체 또는 수리가 이루어지고, 신규가입자에 대한 신규관로공사가 추가로 이루어지지만, 관망도에 대한 업데이트가 제대로 이루어지지 않아 관망도와 실제 배관의 매설 위치가 일치하지 않을 수 있다. 또한, 단순 위치의 오류뿐만 아니라, 실제 배관이 매설되어 있는데도 관망도 상에는 표시가 누락되거나, 관망도 상에 표시된 배관이 실제로는 없는 경우도 발생하였다. 즉, 실제 매설되어 있는 배관과 관망도에 표시되어 있는 배관에 차이가 날 수 밖에 없는 것이다.

이러한 이유로, 배관의 신설, 교체, 보수, 철거 등과 같은 각종 공사를 실시할 때, 관망도를 참고하여, 특정 구간의 배관의 밸브를 잠갔는데 예상하지 못한 곳에서 단수가 발생하거나, 정작 단수가 되어야 하는 곳에서 물이 공급되는 경우가 발생하기도 한다. 더욱이 관망도에는 표시되어 있지 않으나 실제로 존재하는 배관은 그 정확한 위치를 찾을 수 조차 없어, 누수가 발생하더라도 적절한 조치를 취하기 곤란할 때가 많다.

따라서, 각종 공사를 진행하기에 앞서, 관망도와 실제 배관의 위치가 일치하는지 확인하고 관망도에서의 잘못된 부분을 바로잡기 위하여, 다양한 방식의 관로 탐사가 시행되고 있다.

하지만, 대부분의 배관이 지하에 매설되어 있는 특성상, 관로탐사 자체도 기술적으로 많은 어려움을 안고 있다. 예를 들면, 관망도의 수정 보완을 위해 모든 배관을 굴착하여 노출시킬 수도 없는 것이고, 금속 탐지기를 이용한다 하더라도 주변의 다른 금속관(가스관 등)과의 구분이 어려운 경우가 많으며, 비금속 배관의 경우에는 배관의 탐지 자체가 불가능한 경우가 많이 나타난다.

이와 다른 방법으로, 배관의 밸브를 순차적으로 잠궈 보면서 예상했던 지역에서 단수가 발생하는지 여부를 확인하기도 하지만, 이런 경우 단수로 인한 민원 발생이 필연적으로 따라오며, 여러 지역의 밸브를 개폐하기 위한 많은 노동력이 필요하다.

이와 같이 종래에는 지하의 배관망의 위치를 쉽고 정확하게 확인할 수 있는 장치가 개발되어 있지 않아, 정확한 관망도의 운영이 현실적으로 어려워 배관망의 최적 관리가 불가능하였다.

(1) 대한민국 등록특허공보 제10-1694700호 (발명의 명칭 : 상수관망 진동장치를 이용한 상수관망 진단시스템, 2017. 01. 11. 공고) (2) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0056784호 (발명의 명칭 : 누설 검출기, 누설 검지 방법 및 배관망의 감시 장치, 2015. 05. 27. 공개)

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 배관망을 형성하는 배관을 따라 이동하는 진동의 전달 원리를 이용하여 지하에 매설되어 있는 배관에 대한 재질 및 네트워크 구조를 확인하기 위한 지하 배관망 위치 확인시스템과 지하 배관망 위치 확인방법을 제공함에 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 지하 배관망 위치 확인시스템은 매설관에 접속된 상태에서 상기 매설관에 진동을 발생시키는 진동발생부; 상기 진동발생부로부터 이격되어 상기 매설관에 접속되고, 상기 진동발생부로부터 상기 매설관을 따라 전달되는 진동을 감지하며, 감지된 진동을 바탕으로 진동감지신호를 출력하는 진동센싱부; 및 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부와 상호 교신하여 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부의 동작 상태를 모니터링하는 정보수득부;를 포함하되, 상기 정보수득부는, 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부와 상호 교신하여 상기 진동감지신호, 기설정된 상기 매설관의 재질별 관경별 진동전달속도를 바탕으로 상기 배관망에서 상기 매설관의 재질과 상기 매설관의 네크워크 구조를 도출한다.

여기서, 상기 진동발생부에는, 상기 정보수득부와의 유선 통신 또는 무선 통신으로 정보를 상호 교신하는 발생통신부; 상기 매설관에 진동을 발생시키는 진동부; 및 상기 진동부의 식별코드가 내장된 발생식별부;가 포함된다.

여기서, 상기 진동발생부에는, 상기 진동부의 동작개시시간과 상기 진동센싱부의 동작개시시간을 동기화시키는 발생동기부;가 더 포함된다.

여기서, 상기 진동센싱부에는, 상기 정보수득부와의 유선 통신 또는 무선 통신으로 정보를 상호 교신하는 센싱통신부; 상기 매설관을 통해 전달되는 상기 진동을 감지하는 센싱부; 및 상기 센싱부의 식별코드가 내장된 센싱식별부;가 포함된다.

여기서, 상기 진동센싱부에는, 상기 진동발생부의 동작개시시간과 상기 센싱부의 동작개시시간을 동기화시키는 센싱동기부;가 더 포함된다.

여기서, 상기 정보수득부에는, 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부와 유선 통신 또는 무선 통신으로 정보를 상호 교신하는 정보통신부; 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부의 동작 개시에 대응하여 상기 진동센싱부에 대하여 진동센싱시간과 동작개시시간의 차이를 나타내는 진동시간을 카운트하는 시간카운트부; 상기 진동센싱부가 진동을 감지함에 따라 수신되는 진동감지신호에 대응하여 상기 시간카운트부에서 카운트되는 상기 진동센싱부에 대하여 진동센싱시간과 동작개시시간의 차이를 나타내는 진동시간이 저장되는 카운트저장부; 상기 배관망을 구성하는 매설관에 대한 재질별 관경별 진동전달속도가 저장되는 속도저장부; 관망도에 기초하여 상기 매설관에 대한 예상시간을 도출하는 예상시간도출부; 상기 진동시간과 상기 예상시간을 매칭시키는 시간매칭부; 및 상기 진동시간과 상기 예상시간이 매칭됨에 따라 상기 매설관에 대한 재질과 네트워크 구조를 확인하는 배관확인부;가 포함된다.

여기서, 상기 정보수득부에는, 상기 진동발생부의 식별코드와 상기 진동센싱부의 식별코드가 입력되는 코드입력부; 및 상기 진동발생부의 식별코드와 상기 진동센싱부의 식별코드를 바탕으로 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부를 매칭시켜 측정하고자 하는 상기 매설관을 등록시키는 진동등록부;가 더 포함된다.

여기서, 상기 정보수득부에는, 상기 정보통신부를 통해 상호 교신되는 정보를 바탕으로 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부의 동작 상태가 출력되는 단말모니터링부; 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부의 동작 개시를 위한 활성신호를 생성하는 활성신호부; 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부의 동작 개시에 대응하여 수신되는 상기 진동발생부의 진동시작신호와 상기 진동센싱부의 감지시작신호를 바탕으로 상기 시간카운트부를 동작시키는 시작확인부; 상기 진동센싱부에서 감지되는 진동신호와 기설정된 진동설정신호를 비교하는 진동비교부; 및 상기 진동시간과 상기 예상시간이 매칭되지 않음에 따라 상기 진동시간을 기준으로 상기 관망도 상의 상기 매설관에 대한 변경정보를 예측하는 정보변경부; 중 적어도 어느 하나가 더 포함된다.

여기서, 상기 진동센싱부에는, 상기 활성신호에 대응하여 센싱동작시간을 카운트하는 타이머;가 포함된다.

여기서, 상기 정보수득부에는, 상기 진동감지신호에 대응하여 상기 타이머가 카운트한 센싱동작시간이 저장되는 타이머저장부;가 더 포함되고, 상기 예상시간도출부 또는 상기 시간매칭부에서는 상기 센싱동작시간을 이용하여 상기 진동시간을 보정한다.

여기서, 상기 정보수득부는, 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부와 상호 교신하는 단말통신부가 구비된 휴대단말과, 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부와 상호 교신하는 서버통신부가 구비된 서버 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.

본 발명에 따른 지하 배관망 위치 확인방법은 매설관에 접속되는 진동발생부와, 상기 진동발생부에서 이격되어 상기 매설관에 접속되는 진동센싱부와, 정보수득부가 상호 교신하여 상기 배관망에서 상기 매설관을 확인하는 방법이고, 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부의 동작 개시를 위한 활성신호를 바탕으로 상기 진동발생부에서 발생되는 진동시작신호와 상기 진동센싱부에서 발생되는 감지시작신호를 수신하는 진동단계; 상기 진동시작신호와 상기 감지시작신호를 바탕으로 상기 진동발생부의 동작개시시간과 상기 진동센싱부의 동작개시시간과 상기 진동센싱부의 진동센싱시간을 카운트하는 시간카운트단계; 상기 진동센싱부가 진동을 감지함에 따라 수신되는 진동감지신호에 대응하여 상기 시간카운트단계에서 카운트되는 상기 진동발생부의 동작개시시간과 상기 진동센싱부의 동작개시시간과 상기 진동센싱부의 진동센싱시간이 저장되는 카운트저장단계; 관망도에 기초하여 상기 매설관에 대한 예상시간을 도출하는 예상시간도출단계; 상기 진동시간과 상기 예상시간을 매칭시키는 시간매칭단계; 및 상기 진동시간과 상기 예상시간이 매칭됨에 따라 상기 매설관에 대한 재질과 네트워크 구조를 확인하는 배관확인단계;를 포함한다.

본 발명에 따른 지하 배관망 위치 확인시스템과 지하 배관망 위치 확인방법에 따르면 지하 배관망을 형성하는 매설관을 따라 이동하는 진동의 전달 원리를 이용하여 지하에 매설되어 있는 매설관에 대한 재질 및 네트워크 구조를 확인할 수 있다.

또한, 본 발명은 진동발생부의 식별코드와 진동센싱부의 식별코드를 통해 진동발생위치와 진동센싱위치를 특정시키고, 측정하고자 하는 매설관의 위치를 명확하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 정보수득부를 통해 작업자가 실시간으로 진동발생부와 진동센싱부의 동작 상태를 모니터링할 수 있고, 측정하고자 하는 매설관 및 진동발생부의 진동 전달 상태를 간편하게 확인할 수 있다.

또한, 본 발명은 정보수득부를 통해 진동의 전달 및 진동의 감지에 따른 시간을 명확하게 할 수 있고, 기설정된 매설관의 재질별 관경별 진동전달속도를 매개로 측정하고자 하는 매설관에 대한 재질과 측정하고자 하는 매설관의 네크워크 구조를 유추할 수 있다.

또한, 본 발명은 정보수득부를 통해 관망도 상에 나타나는 매설관에 대한 재질 및 네트워크 구조를 명확하게 하고, 관망도 상에 나타나는 매설관의 오류를 체크할 수 있다.

또한, 본 발명은 진동발생부와 진동센싱부가 시간카운트부에 의해 약속된 시간에 동시에 작동되므로, 주변의 진동 노이즈에 의한 영향을 억제 또는 방지하고, 수신되는 진동의 정확도를 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 진동센싱부에서 감지한 데이터가 정보수득부에서 누적되므로, 해당 매설관에 대한 데이터베이스를 구축할 수 있다.

또한, 본 발명은 진동센싱부에서 추가적으로 카운트되는 센싱동작시간을 통해 진동거리를 보정하여 실제 측정되는 진동거리의 오차를 최소화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 관망도 상에 나타나는 매설관의 구조에 따라 예상거리를 보정하여 산출되는 예상거리의 오차를 최소화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 진동거리와 예상거리 사이의 오차를 줄이고, 거리매칭 결과에 따라 매설관의 재질 유추가 가능하며, 매설관의 재질에 따른 교체 주기를 판단할 수 있고, 관망도 상에 나타나는 매설관의 오류 수정을 간편하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인시스템의 일부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인시스템의 작동 원리를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 지하 배관망 위치 확인시스템과 지하 배관망 위치 확인방법의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인시스템은 위치나 이상 유무를 파악하고 싶은 매설관(11)에 세팅되는 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)를 포함한다. 여기서, 하나의 진동발생부(15)에는 적어도 하나의 진동센싱부(17)가 상호 매칭되어 기본 단위를 이룰 수 있다.

상기한 세팅된 상태라 함은, 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)가 매설관(11)에 직접적 또는 간접적으로 밀착되어, 진동발생부(15)에서 출력된 진동이 매설관(11)으로 전달되고, 매설관(11)에 전달된 진동이 매설관(11)을 따라 진동센싱부(17)로 전달될 수 있는 상태이다.

진동발생부(15)와 진동센싱부(17)는 매설관(11)에 다양한 방법으로 밀착시킬 수 있다. 일예로, 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)는 매설관(11) 자체에 직접 밀착 고정시킬 수 있다. 다른 예로, 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)는 매설관(11)과 이미 연결되어 있는 시설물(제수변, 각종 밸브, 소화전, 계량기 등)에 고정시킬 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인시스템의 일부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인시스템에 대하여 지표면(G)의 하부에 매설관(11)이 설치 매립되고, 진동발생부(15)는 매설관(11)의 일측에 설치된다. 또한, 진동센싱부(15)는 매설관(11)의 타측에 설치된다.

진동발생부(15)와 진동센싱부(17)가 직접 고정되는 매설관(11)은 지상으로 연장된 급수용 수도관 또는 맨홀 내부의 급수관일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 진동발생부(15)가 매설관(11)과 시설물(13) 두 곳에 모두 고정되어 있는 것으로 표시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 진동발생부(15)는 매설관(11) 또는 시설물(13) 중 어느 하나에 선택적으로 설치될 수 있다.

진동센싱부(17)는 진동발생부(15)와 이격된 지점의 매설관(11)에 접속되도록 설치된다. 진동센싱부(17)는 진동발생부(15)가 연결된 매설관(11)에서 진동발생부(15)와 정보수득부와의 연결 여부를 확인하고, 진동발생부(15)가 연결된 매설관(11)에서 진동발생부(15)에서 이격되어 매설관(11)에 접속된다. 이러한 접속구조를 가짐에 따라, 가령 도 1의 직선라인(A) 부분이나 굴곡라인(B) 부분의 영역에 포함되는 매설관(11)의 모양이나 길이 또는 누수 여부 등의 정보를 종합적으로 얻을 수 있다.

다수의 진동센싱부(17)는 하나의 진동발생부(15)와 그룹을 이루며, 진동발생부(15)에서 가해진 진동을 감지하고 진동의 패턴으로부터 매설관(11) 관련 정보를 수득하여 휴대단말(21)이나 서버(23)로 전송한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인시스템의 작동 원리를 설명하기 위한 구성도이다.

도 2를 참조하면, 하나의 진동발생부(15)를 중심으로 다수의 진동센싱부(17)가 배치됨을 알 수 있다. 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)는 검사할 지역에 매설되어 있는 매설관(11)의 관심부위에서 검사할 구간을 포함하도록 적절히 이격되어 배치될 수 있다.

한편, 진동발생부(15)가 작동하여 진동을 출력하면, 진동에너지는 매설관(11)을 따라 사방으로 이동하여 각 진동센싱부(17)로 전달된다. 진동센싱부(17)는 매설관(11)을 통과한 진동을 감지하고, 감지 내용을 정보수득부로 전달한다.

그런데, 도 2의 우측 상부에 도시한 바와 같이, 매설관(11)에 단절부(11a)가 위치할 경우, 진동은 진동센싱부(17)에 도달하지 못하거나 기준 진동 세기보다 낮게 전달될 수 있다. 단절부(11a)는 노후화에 따라 절단된 부위 일 수도 있고, 과거에 진행된 굴착 또는 배관 공사 시 여러 가지 이유로 막음처리가 된 부위 일 수도 있으며, 해당 매설관과는 연결되지 않은 다른 네트워크의 매설관일 수 있다.

단절부(11a)가 위치한 매설관(11)의 진동센싱부(17)가 기준 진동 세기보다 낮은 진동을 수신하였다는 사실을 기초로 매설관(11)이 사용되지 않는 불용관이거나 또는 보수해야 할 상태이거나, 아니면 다른 배관 네트워크에 포함되는 매설관이라는 정보를 파악할 수 있게 된다. 그러면, 작업자는 파악된 정보를 기초로 적절한 후속작업을 수행하고, 작업 내용을 관망도에 표시할 수 있다. 결국, 후술하는 진동비교부(71)는 기준 진동 세기에 대응되는 진동설정신호를 바탕으로 매설관(11)의 설치 상태를 파악하고, 후술하는 알람부(711)를 통해 매설관(11)의 설치 상태를 표시할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인시스템은 배관의 재질이나 배관의 관경에 따라 진동의 전파속도가 다르다는 점에 착안하여 지하 배관망의 위치를 확인하는 시스템이고, 진동발생부(15)와, 진동센싱부(17)와, 정보수득부를 포함할 수 있다.

진동발생부(15)는 배관망을 구성하는 매설관(11)에 접속된다. 진동발생부(15)는 매설관(11)에 진동을 발생시킨다. 진동발생부(15)는 설정된 시각에 자동으로 진동을 출력하거나, 또는 작업자의 조작에 의해 진동을 출력하는 것으로서, 매설관(11)이나 시설물(13)에 밀착 고정될 수 있다. 즉, 매설관(11) 자체에 고정되어 매설관(11)에 진동에너지를 직접 입력할 수도 있고, 기 시설물(13)에 진동을 가하여 진동이 시설물(13)을 통과해 매설관(11)으로 전달되도록 구성할 수 있다.

진동발생부(15)에는 정보수득부와의 유선 통신 또는 무선 통신으로 정보를 상호 교신하는 발생통신부(31)와, 매설관(11)에 진동을 발생시키는 진동부(32)와, 진동부(32)의 식별코드가 내장된 발생식별부(33)가 포함될 수 있다. 그러면, 발생통신부(31)는 정보수득부와의 상호 교신을 통해 정보수득부로부터 정보를 수신하거나, 정보수득부에 정보를 전송할 수 있다. 진동부(32)는 발생통신부(31)에서 수신되는 신호를 바탕으로 진동을 발생시킬 수 있다.

진동발생부(15)에는 발생통신부(31)와 진동부(32)에 전원을 인가하는 발생전원부(36)가 더 포함될 수 있다. 발생전원부(36)는 자체 전원을 이용하거나 외부 전원을 공급받을 수 있다. 발생전원부(36)는 외부 전원에 의해 충전될 수 있다.

진동발생부(15)에는 진동부(32)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 동작개시시간을 동기화시키는 발생동기부(37)가 더 포함될수 있다.

첫째, 발생동기부(37)에는 GPS(위성항법시스템)가 구비되고, GPS가 활성화됨에 따라 자동으로 진동부(32)의 동작개시시간이 진동센싱부(17)의 동작개시시간과 동기화될 수 있다. GPS가 구비된 발생동기부(37)는 진동발생부(15)의 활성화에 대응하여 자동 동기화가 이루어지는 장점을 갖는다.

둘째, 발생동기부(37)에는 진동부(32)와 유선 또는 무선 연결되는 발생시간동기부(미도시)가 구비되고, 진동부(32)의 동작 개시에 따라 진동부(32)의 동작개시시간이 진동센싱부(17)의 동작개시시간과 동기화될 수 있다. 발생시간동기부가 구비된 발생동기부(37)는 시간과 장소에 구애를 받지 않고 진동부(32)의 동작 개시에 대응하여 동기화가 이루어지는 장점을 갖는다.

진동센싱부(17)는 진동발생부(15)로부터 이격되어 매설관(11)에 접속된다. 진동센싱부(17)는 진동발생부(15)로부터 매설관을 따라 전달되는 진동을 감지한다. 진동센싱부(17)는 감지된 진동을 바탕으로 진동감지신호를 출력한다.

진동센싱부(17)에는 정보수득부와의 유선 통신 또는 무선 통신으로 정보를 상호 교신하는 센싱통신부(41)와, 매설관(11)을 통해 전달되는 진동을 감지하는 센싱부(42)와, 센싱부(42)의 식별코드가 내장된 센싱식별부(43)가 포함될 수 있다. 진동센싱부(17)에는 센싱부(42)로부터 전달받은 진동 신호의 노이즈를 제거하고 증폭시키는 처리부(45)가 더 포함될 수 있다. 처리부(45)를 거치 진동신호는 단말통신부(41)에 입력된다. 그러면, 단말통신부(41)는 정보수득부와의 상호 교신을 통해 정보수득부로부터 정보를 수신하거나, 정보수득부에 정보를 전송할 수 있다. 센싱부(42)는 매설관(11)으로 전달되는 진동을 감지할 수 있다.

진동센싱부(17)에는 센싱통신부(41)와 센싱부(42)에 전원을 인가하는 센싱전원부(46)를 더 포함할 수 있다. 센싱전원부(46)는 자체 전원을 이용하거나 외부 전원을 공급받을 수 있다. 센싱전원부(46)는 외부 전원에 의해 충전될 수 있다.

진동센싱부(17)에는 진동발생부(15)의 동작개시시간과 센싱부(42)의 동작개시시간을 동기화시키는 센싱동기부(47)가 더 포함될수 있다.

첫째, 센싱동기부(47)에는 GPS(위성항법시스템)가 구비되고, GPS가 활성화됨에 따라 자동으로 진동발생부(15)의 동작개시시간이 센싱부(42)의 동작개시시간과 동기화될 수 있다. GPS가 구비된 센싱동기부(47)는 진동발생부(15)의 활성화에 대응하여 자동 동기화가 이루어지는 장점을 갖는다.

둘째, 센싱동기부(47)에는 센싱부(42)와 유선 또는 무선 연결되는 센싱시간동기부(미도시)가 구비되고, 진동발생부(15)의 동작 개시에 따라 진동발생부(15)의 동작개시시간이 센싱부(42)의 동작개시시간과 동기화될 수 있다. 센싱시간동기부가 구비된 센싱동기부(47)는 시간과 장소에 구애를 받지 않고 진동발생부(15)의 동작 개시에 대응하여 동기화가 이루어지는 장점을 갖는다.

정보수득부는 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)와 상호 교신한다. 정보수득부는 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)의 동작 상태를 모니터링할 수 있다.

정보수득부는 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)와 상호 교신하되 작업자의 휴대가 가능한 휴대단말(21)과, 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)와 상호 교신하되 휴대가 불가능한 서버(23) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 정보수득부가 휴대단말(21)과 서버(23)를 모두 포함하는 경우, 휴대단말(21)과 서버(23) 사이에도 상호 교신이 가능하다. 정보수득부에는 검사할 지역 지역의 지도나 관망도 및 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)의 위치 등이 디스플레이될 수 있다.

여기서, 휴대단말(21)은 스마트폰이나 태블릿PC를 활용할 수 있다.

정보수득부는 진동센싱부(17)로부터 전달받은 정보를 기초로 매설관(11)의 길이나 형태 또는 누수 상황이나 불용관 여부 등을 파악할 수 있다. 이때, 정보수득부 또는 관리서버(23)에 내장된 기존의 누적 데이터를 활용할 수 있다. 또한, 새로이 파악한 정보는 정보수득부에 저장하여 추후의 검사 작업에 활용할 수 있다.

특히, 정보수득부는 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)와 상호 교신하여 진동감지신호와 기설정된 매설관(11)의 재질별 관경별 진동전달속도를 바탕으로 배관망에서 매설관(11)의 재질과 매설관(11)의 네크워크 구조를 도출할 수 있다.

정보수득부에는 정보통신부와, 시간카운트부(66)와, 카운트저장부(72)와, 속도저장부(74)와, 예상시간도출부(75)와, 시간매칭부(76)와, 배관확인부(77)를 포함할 수 있다.

정보통신부는 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)와 유선 통신 또는 무선 통신으로 정보를 상호 교신한다. 정보통신부는 휴대단말(21)에 구비되는 단말통신부(51)와, 서버(23)에 구비되는 서버통신부(70) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

정보통신부가 단말통신부(51)와 서버통신부(70)를 모두 포함하는 경우, 단말통신부(51)와 서버통신부(70)는 상호 교신이 가능하다.

시간카운트부(66)는 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)의 동작 개시에 대응하여 진동발생부(15)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 진동센싱시간과 진동센싱부(17)의 진동센싱시간과 동작개시시간의 차이인 진동시간을 카운트한다. 여기서, 시간카운트부(66)는 진동발생부(15)에서 발생되는 진동의 주기와, 진동발생부(15)에서 발생되는 진동의 세기와, 진동센싱부(17)에서 감지되는 진동의 주기와, 진동센싱부(17)에서 감지되는 진동의 세기 중 적어도 어느 하나가 상술한 시간들과 매칭되어 저장될 수 있다. 상술한 시간들은 발생동기부(37)와, 센싱동기부(47)에 의해 동기화된 시간을 바탕으로 카운트됨에 따라 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

카운트저장부(72)는 진동센싱부(17)가 진동을 감지함에 따라 수신되는 진동감지신호에 대응하여 시간카운트부(66)에서 카운트되는 진동발생부(15)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 진동센싱시간과 진동센싱부(17)의 진동센싱시간과 동작개시시간의 차이인 진동시간이 저장된다. 카운트저장부(72)에는 진동감지신호에 대응하여 진동발생부(15)에서 발생되는 진동의 세기와 진동의 주기와 진동센싱부(17)에서 감지되는 진동의 세기와 진동의 주기도 상호 매칭되어 저장될 수 있다.

속도저장부(74)는 배관망을 구성하는 매설관(11)에 대한 재질별 관경별 진동전달속도가 저장된다. 재질별 관경별 진동전달속도는 한국표준과학연구원에서 제공하는 "배관별 누수음 전파속도 데이터베이스"를 이용할 수 있다. 속도저장부(74)에는 매설관(11)의 관경도 매칭되어 저장될 수 있다. 매설관(11)의 재질별 관경별 진동전달속도는 기설정된 값을 나타낼 수 있다.

예상시간도출부(75)는 관망도에 기초하여 측정하고자 하는 매설관(11)에 대한 예상시간을 도출한다. 예상시간도출부(75)는 재질별 관경별 진동전달속도와 관망도에 표시된 매설관(11)의 재질과 관경과 길이를 이용하여 해당 매설관(11)에 대한 예상시간을 도출할 수 있다.

시간매칭부(76)는 진동시간과 예상시간을 매칭시킨다. 시간매칭부(76)는 예상시간에 대한 허용범위에 진동시간이 포함되는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 진동시간이 허용범위에 포함되면, 관망도 상의 매설관(11)과 측정하고자 하는 매설관(11)이 일치함을 나타낼 수 있다. 또한, 진동시간이 허용범위를 벗어나면, 측정하고자 하는 매설관(11)과 관망도 상의 매설관(11)에 차이가 있음을 나타낼 수 있다.

배관확인부(77)는 진동시간과 예상시간이 매칭됨에 따라 측정하고자 하는 매설관(11)에 대한 재질과 네트워크 구조를 확인할 수 있다. 배관확인부(77)는 관망도 상의 매설관(11)이 측정하고자 하는 매설관(11)과 일치함을 나타내는 것으로써, 관망도 상에 매설관(11)이 정확하게 표시되어 있음을 확인할 수 있다.

여기서, 정보수득부에는 진동시간과 예상시간이 매칭되지 않음에 따라 진동시간을 기준으로 관망도 상의 매설관(11)에 대한 변경정보를 예측하는 정보변경부를 더 포함할 수 있다. 정보변경부는 근사값계산부(78)와, 배관예측부(79)를 포함할 수 있다.

근사값계산부(78)는 재질별 관경별 진동전달속도를 이용하여 관망도 상의 매설관(11)에 대한 재질, 관경, 길이를 변화시켜 진동시간과 일치되거나, 진동시간에 근접하는 근사값을 계산한다. 근사값계산부(78)에서 계산되는 근사값은 진동시간의 허용범위에 포함되도록 한다.

배관예측부(79)는 근사값계산부(78)를 통해 계산된되는 근사값을 바탕으로 측정하고자 하는 매설관(11)에 대한 재질과 네크워크 구조를 예측한다.

여기서, 정보수득부에는 진동발생부(15)의 식별코드와 진동센싱부(17)의 식별코드가 입력되는 코드입력부(52)가 더 포함될 수 있다.

또한, 정보수득부에는 진동발생부(15)의 식별코드와 진동센싱부(17)의 식별코드를 바탕으로 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)를 매칭시켜 측정하고자 하는 매설관(11)을 등록시키는 진동등록부가 더 포함될 수 있다.

진동등록부는 입력되는 진동발생부(15)의 식별코드와 기설정된 진동발생부(15)의 식별코드를 매칭시키는 발생확인부(61)와, 입력되는 진동센싱부(17)의 식별코드와 기설정된 진동센싱부(17)의 식별코드를 매칭시키는 센싱확인부(62)와, 식별코드가 매칭된 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)를 상호 매칭시키는 기기매칭부(63)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 정보수득부에서는 배관망에서 측정하고자 하는 매설관(11)에 대해 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)를 특정시킬 수 있다.

또한, 정보수득부에는 단말모니터링부(53)와, 활성신호부(64)와, 시작확인부(65)와, 진동비교부(71)와, 보수예측부(80) 중 적어도 어느 하나가 더 포함될 수 있다.

단말모니터링부(53)는 정보통신부를 통해 상호 교신되는 정보를 바탕으로 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)의 동작 상태가 출력된다. 단말모니터링부(53)는 휴대단말(21)과 서버(23)가 상호 교신하는 경우, 휴대단말(21)과 서버(23)의 동작 상태도 출력할 수 있다.

활성신호부(64)는 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)의 동작 개시를 위한 활성신호를 생성한다. 활성신호부(64)는 코드입력부(52)에 입력되는 동작개시신호에 대응하여 활성신호를 생성할 수 있다.

시작확인부(65)는 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)의 동작 개시에 대응하여 수신되는 진동발생부(15)의 진동시작신호와 진동센싱부(17)의 감지시작신호를 바탕으로 시간카운트부(66)를 동작시킨다. 시작확인부(65)는 정보통신부에서 수신되는 진동시작신호와 감지시작신호에 대응하여 시간카운트부(66)를 동작시킬 수 있다.

시작확인부(65)에서 수신되는 진동시작신호와 감지시작신호에는 동기화된 시간이 포함되어 진동시간의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

진동비교부(71)는 진동센싱부(17)에서 감지되는 진동신호와 기설정된 진동설정신호를 비교한다. 진동센싱부(17)에서 감지되는 진동의 세기는 진동신호를 나타내고, 기설정된 진동의 세기는 진동설정신호를 나타낼 수 있다. 진동비교부(71)의 비교에 따라 매설관(11)의 배관 상태를 확인할 수 있다. 일예로, 기설정된 진동의 세기가 진동센싱부(17)에서 감지되는 진동의 세기보다 크면, 매설관(11)이 불량임을 나타낼 수 있다. 다른 예로, 기설정된 진동의 세기가 진동센싱부(17)에서 감지되는 진동의 세기와 같거나 작으면 매설관(11)이 정상임을 나타낼 수 있다.

이에 따라, 정보수득부에는 진동비교부(71)의 결과, 진동신호가 기설정된 진동설정신호보다 작은 경우, 매설관(11)의 불량에 따른 불량 상태를 표시하는 알람부(711)가 포함될 수 있다. 또한, 진동비교부(71)의 결과, 진동신호가 기설정된 진동설정신호와 같거나 큰 경우, 예상시간을 계산하고, 측정하고자 하는 매설관(11)에 대한 재질과 네트워크 구조를 체크할 수 있다.

보수예측부(80)는 매설관(11)의 네크워크 구조와, 매설관(11)의 재질과, 진동센싱부(17)에서 감지되는 진동의 세기를 바탕으로 매설관(11)의 보수 계획을 수립할 수 있다. 보수예측부(80)는 매설관(11)의 네크워크 구조와, 매설관(11)의 재질과, 진동센싱부(17)에서 감지되는 진동의 세기를 기설정된 보수 조건과 비교하여 매설관(11)의 보수 계획을 수립할 수 있다.

정보수득부가 휴대단말(21)과 서버(23) 중 적어도 어느 하나를 포함함에 따라 정보수득부의 세부 구성은 휴대단말(21)에 구비되기도 하고, 서버(23)에 구비되기도 하며, 휴대단말(21)과 서버(23)에 분산될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 휴대단말(21)에는 단말통신부(51)와, 코드입력부(52)와, 단말모니터링부(53)가 포함되고, 서버(23)에는 서버통신부(70)를 비롯하여 정보수득부의 나머지가 구비되는 것을 나타내고 있다.

본 발명의 일 실시예에서 진동센싱부(17)에는 활성신호에 대응하여 센싱동작시간을 카운트하는 타이머(44)가 포함될 수 있다.

이에 따라, 정보수득부에는 진동감지신호에 대응하여 타이머(44)가 카운트한 센싱동작시간이 저장되는 타이머저장부(73)가 포함될 수 있다. 그러면, 예상시간도출부(75) 또는 시간매칭부(76)에서는 센싱동작시간을 이용하여 진동시간을 보정함으로써, 진동시간을 명확하게 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인방법은 배관망을 구성하는 매설관(11)에 접속되는 진동발생부(15)와, 진동발생부(15)에서 이격되어 매설관(11)에 접속되는 진동센싱부(17)와, 정보수득부가 상호 교신하여 배관망에서 매설관(11)을 확인하는 방법이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인시스템을 이용하는 것으로 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인방법은 진동단계(S3)와, 시간카운트단계(S4)와, 카운트저장단계(S6)와, 예상시간도출단계(S9)와, 시간매칭단계(S10)와, 배관확인단계(S11)를 포함할 수 있다.

진동단계(S3)는 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)의 동작 개시를 위한 활성신호를 바탕으로 진동발생부(15)에서 발생되는 진동시작신호와 진동센싱부(17)에서 발생되는 감지시작신호를 수신한다. 진동단계(S3)는 정보통신부의 동작에 의해 실시될 수 있다.

진동단계(S3)는 진동발생부(15)에서 발생되는 진동시작신호를 수신하는 진동시작단계(S3-1)와, 진동센싱부(17)에서 발생되는 감지시작신호를 수신하는 감지시작단계(S3-2)를 포함할 수 있다.

시간카운트단계(S4)는 진동시작신호와 감지시작신호를 바탕으로 진동발생부(15)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 진동센싱시간을 카운트한다. 진동발생부(15)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 진동센싱시간은 발생동기부(37)와 센싱동기부(47)에 의해 동기화된 시간을 바탕으로 카운트될 수 있다. 시간카운트단계(S4)는 시간카운트부(66)의 동작에 의해 실시될 수 있다.
상기 시간카운트부(66)는 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)의 동작 개시에 대응하여 진동발생부(15)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 진동센싱시간과 진동센싱부(17)의 진동센싱시간과 동작개시시간의 차이인 진동시간을 카운트한다. 여기서, 시간카운트부(66)는 진동발생부(15)에서 발생되는 진동의 주기와, 진동발생부(15)에서 발생되는 진동의 세기와, 진동센싱부(17)에서 감지되는 진동의 주기와, 진동센싱부(17)에서 감지되는 진동의 세기 중 적어도 어느 하나가 상술한 시간들과 매칭되어 저장될 수 있다.

카운트저장단계(S6)는 진동센싱부(17)가 진동을 감지함에 따라 수신되는 진동감지신호에 대응하여 시간카운트단계(S4)에서 카운트되는 진동발생부(15)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 진동센싱시간이 저장된다. 카운트저장단계(S6)는 카운트저장부(72)의 동작에 의해 실시될 수 있다.
상기 카운트저장부(72)는 진동센싱부(17)가 진동을 감지함에 따라 수신되는 진동감지신호에 대응하여 시간카운트부(66)에서 카운트되는 진동발생부(15)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 동작개시시간과 진동센싱부(17)의 진동센싱시간과 진동센싱부(17)의 진동센싱시간과 동작개시시간의 차이인 진동시간이 저장된다. 카운트저장부(72)에는 진동감지신호에 대응하여 진동발생부(15)에서 발생되는 진동의 세기와 진동의 주기와 진동센싱부(17)에서 감지되는 진동의 세기와 진동의 주기도 상호 매칭되어 저장될 수 있다.

예상시간도출단계(S9)는 관망도에 기초하여 측정하고자 하는 매설관(11)에 대한 예상시간을 도출한다. 예상시간도출단계(S9)는 예상시간도출부(75)의 동작에 의해 실시될 수 있다.

시간매칭단계(S10)는 진동시간과 예상시간을 매칭시킨다. 시간매칭단계(S10)는 시간매칭부(76)의 동작에 의해 실시될 수 있다.

배관확인단계(S11)는 진동시간과 예상시간이 매칭됨에 따라 측정하고자 하는 매설관(11)에 대한 재질과 네트워크 구조를 확인할 수 있다. 배관확인단계(S11)는 배관확인부(77)의 동작에 따라 실시될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인방법은 진동시간과 예상시간이 매칭되지 않음에 따라 진동시간을 기준으로 관망도 상의 매설관에 대한 변경정보를 예측하는 정보변경단계가 더 포함될 수 있다. 정보변경단계는 정보변경부의 동작에 의해 실시될 수 있다.

정보변경단계는 근사값계산단계(S12)와, 배관예측단계(S13)를 포함할 수 있다.

근사값계산단계(S12)는 재질별 관경별 진동전달속도를 이용하여 관망도 상의 매설관(11)에 대한 재질, 관경, 길이를 변화시켜 진동시간과 일치되거나, 진동시간에 근접하는 근사값을 계산한다. 근사값계산단계(S12)에서 계산되는 근사값은 진동시간의 허용범위에 포함되도록 한다. 근사값계산단계(S12)는 근사값계산부(78)의 동작에 의해 실시될 수 있다.

배관예측단계(S13)는 근사값계산단계(S12)를 거쳐 계산된 근사값을 바탕으로 측정하고자 하는 매설관(11)에 대한 재질과 네크워크 구조를 예측한다. 배관예측단계(S13)는 배관예측부(79)의 동작에 의해 실시될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인방법은 진동등록단계(S1)와, 기기활성단계(S2)와, 진동확인단계(S5)와, 진동비교단계(S8)와, 보수예측단계(S14) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

진동등록단계(S1)는 배관망에서 측정하고자 하는 매설관(11)에 대응하여 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)를 측정하고자 하는 매설관(11)에 등록시킨다. 진동등록단계(S1)는 정보통신부와 진동등록부의 동작에 의해 실시될 수 있다.

진동등록단계(S1)는 진동발생부(15)의 식별코드가 수신되는 발생코드단계(S1-1)와, 진동센싱부(17)의 식별코드가 수신되는 센싱코드단계(S1-2)와, 수신되는 진동발생부(15)의 식별코드와 진동센싱부(17)의 식별코드 중에서 측정하고자 하는 매설관(11)에 대응하여 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)를 매칭시키는 기기매칭단계(S1-3)를 포함할 수 있다. 발생코드단계(S1-1)에서는 코드입력부(52)를 통해 입력되는 진동발생부(15)의 식별코드와 정보통신부를 통해 수신되는 진동발생부(15)의 식별코드를 매칭시킬 수 있다. 센싱코드단계(S1-2)에서는 코드입력부(52)를 통해 입력되는 진동센싱부(17)의 식별코드와 정보통신부를 통해 수신되는 진동센싱부(17)의 식별코드를 매칭시킬 수 있다.

기기활성단계(S2)는 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)의 동작 개시를 위한 활성신호를 진동발생부(15)와 진동센싱부(17) 사이에서 상호 교신한다. 기기활성단계(S2)는 정보통신부와 활성신호부(64)의 동작에 의해 실시될 수 있다.

기기활성단계(S2)는 활성신호부(64)에서 생성되는 활성신호를 진동센싱부(17)에 전송하는 감지활성단계(S2-1)와, 활성신호부(64)에서 생성되는 활성신호를 진동발생부(15)에 전달하는 진동활성단계(S2-2)를 포함할 수 있다. 기기활성단계(S2)는 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)의 동작 개시를 위한 활성신호를 생성하는 활성신호단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.

기기활성단계(S2)는 활성신호를 바탕으로 센싱부(42)의 시간 동기화 상태를 수신하는 센싱동기화단계(S2-3)와, 활성신호를 바탕으로 진동부(32)의 시간 동기화 상태를 수신하는 발생동기화단계(S2-4)를 더 포함할 수 있다.

진동확인단계(S5)는 진동센싱부(17)가 진동을 감지함에 따라 발생되는 진동감지신호가 수신된다. 진동확인단계(S5)는 정보통신부의 동작에 의해 실시될 수 있다.

진동확인단계(S5)는 진동센싱부(17)가 진동을 감지함에 따라 진동감지신호가 발생되는 진동감지단계(S5-1)와, 진동감지단계(S5-1)를 거쳐 전송되는 진동감지신호가 수신되는 타이머종료단계(S5-2)를 포함할 수 있다.

진동비교단계(S8)는 카운트저장단계(S6)를 거쳐 저장되는 진동신호와 기설정된 진동설정신호를 비교한다. 진동비교단계(S8)는 진동비교부(71)의 동작에 의해 실시될 수 있다.

이때, 진동비교단계(S8)에는 진동신호가 기설정된 진동설정신호보다 작은 경우, 매설관(11)의 불량에 따른 불량 상태를 표시하는 불량알람단계(S8-1)가 포함될 수 있다. 또한, 진동비교단계(S8)의 결과, 진동신호가 기설정된 진동설정신호와 같거나 큰 경우, 예상시간도출단계(S9)를 실시하도록 한다.

보수예측단계(S14)는 매설관(11)의 네크워크 구조와, 매설관(11)의 재질과, 진동센싱부(17)에서 감지되는 진동의 세기를 바탕으로 매설관(11)의 보수 계획을 수립할 수 있다. 보수예측단계(S14)는 보수예측부(79)의 동작에 의해 실시될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 진동단계(S3)는 타이머동작단계(S3-3)를 더 포함할 수 있다. 타이머동작단계(S3-3)는 활성신호에 대응하여 센싱동작시간을 카운트한다. 타이머동작단계(S3-3)는 진동센싱부(17)에 구비되는 타이머(44)의 동작에 의해 실시될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 배관망 위치 확인방법은 진동감지신호에 대응하여 타이머(44)가 카운트한 센싱동작시간이 저장되는 타이머저장단계(S7)를 더 포함할 수 있다. 그러면, 예상시간도출단계(S9) 또는 시간매칭단계(S10)에서는 센싱동작시간을 이용하여 진동시간을 보정함으로써, 진동시간을 명확하게 할 수 있다.

예를 들어, 관망도 상에서 매설관(11) 중 메인관의 일측에 진동발생부(15)가 설치되고, 진동발생부(15)로부터 100m 이격된 부분에서 보조관이 분기하며, 메인관으로부터 20m 이격된 보조관에 첫째 진동센싱부(17)가 설치되었다. 또한, 진동발생부(15)로부터 50m 이격된 부분에서 보조관이 분기하며, 메인관으로부터 20m 이격된 보조관에 둘째 진동센싱부(17)가 설치되었다. 그리고 관망도 상에서 메인관은 직경이 200mm 인 주철관이고, 보조관은 50mm 인 주철관이라고 가정해 보자.

여기서, 200mm 주철관의 진동전달속도는 1220m/s 이고, 50mm 주철관의 진동전달속도는 1280m/s이다. 진동발생부(15)와 첫째 진동센싱부(17) 사이의 예상거리는 120m 이고, 첫째 진동센싱부(17)가 진동을 수신하는 데 걸리는 예상시간은 97.6ms 가 된다. 또한, 진동발생부(15)와 둘째 진동센싱부(17) 사이의 예상거리는 70m 이고, 둘째 진동센싱부(17)가 진동을 수신하는 데 걸리는 예상시간은 56.6ms 가 된다.

이때, 카운트저장부(72)에 저장되는 진동시간에 대해, 첫째 진동센싱부(17)가 진동을 수신하는 데 걸리는 진동시간은 137.5ms 이고, 둘째 진동센싱부(17)가 진동을 수신하는 데 걸리는 진동시간은 56.6ms이다.

그러면, 둘째 진동센싱부(17)에 대해 진동시간은 예상시간의 허용범위에 포함되고, 예상시간과 일치함에 따라 진동발생부(15)와 둘째 진동센싱부(17) 사이에서 관망도 상의 표시(메인관은 직경이 200mm 인 주철관이고, 메인관의 길이는 50m 이며, 보조관은 50mm 인 주철관이고, 보조관의 길이는 20m 인 매설관)가 맞음을 확인할 수 있다.

하지만, 첫째 진동센싱부(17)에 대해 진동시간은 137.5ms 인데 반해, 예상시간은 97.6ms 이므로, 관망도 상의 표시가 잘못되었음을 확인할 수 있다.

이때, 진동발생부(15)와 첫째 진동센싱부(17) 사이에서 메인관은 직경이 200mm 인 주철관임을 확인하였으므로, 보조관의 길이가 틀렸다고 가정하면, 진동시간에 대응하는 보조관의 길이는 약 71m가 되어야 한다. 이와 같은 근사값에 대해 보조관의 길이가 너무 크게 나타나므로, 보조관의 길이가 틀렸다는 가정은 맞지 않는 것이 된다.

또한, 보조관의 재질이 틀렸다고 가정하면, 진동시간에 대응하는 보조관의 재질은 PE관(직경 50mm에서 진동전달속도는 360m/s 임)이 되어야 한다.

이와 같이 근사값을 계산한 결과를 바탕으로 진동발생부(15)와 첫째 진동센싱부(17) 사이에서 보조관은 주철관이 아닌 PE관임을 예측할 수 있다.

상술한 지하 배관망 위치 확인시스템과 지하 배관망 위치 확인방법에 따르면 지하 배관망을 형성하는 매설관(11)을 따라 이동하는 진동의 전달 원리를 이용하여 지하에 매설되어 있는 매설관(11)에 대한 재질 및 네트워크 구조를 확인할 수 있다.

또한, 진동발생부(15)의 식별코드와 진동센싱부(17)의 식별코드를 통해 진동발생위치와 진동센싱위치를 특정시키고, 측정하고자 하는 매설관(11)의 위치를 명확하게 할 수 있다.

또한, 정보수득부를 통해 작업자가 실시간으로 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)의 동작 상태를 모니터링할 수 있고, 측정하고자 하는 매설관(11) 및 진동발생부(15)의 진동 전달 상태를 간편하게 확인할 수 있다.

또한, 정보수득부를 통해 진동의 전달 및 진동의 감지에 따른 시간을 명확하게 할 수 있고, 기설정된 매설관(11)의 재질별 관경별 진동전달속도를 매개로 측정하고자 하는 매설관(11)에 대한 재질과 측정하고자 하는 매설관(11)의 네크워크 구조를 유추할 수 있다.

또한, 정보수득부를 통해 관망도 상에 나타나는 매설관(11)에 대한 재질 및 네트워크 구조를 명확하게 하고, 관망도 상에 나타나는 매설관(11)의 오류를 체크할 수 있다.

또한, 진동발생부(15)와 진동센싱부(17)가 시간카운트부(66)에 의해 약속된 시간에 동시에 작동되므로, 주변의 진동 노이즈에 의한 영향을 억제 또는 방지하고, 수신되는 진동의 정확도를 높일 수 있다.

또한, 진동센싱부(17)에서 감지한 데이터가 정보수득부에서 누적되므로, 해당 매설관(11)에 대한 데이터베이스를 구축할 수 있다.

또한, 진동센싱부(17)에서 추가적으로 카운트되는 센싱동작시간을 통해 진동거리를 보정하여 실제 측정되는 진동거리의 오차를 최소화시킬 수 있다.

또한, 관망도 상에 나타나는 매설관(11)의 구조에 따라 예상거리를 보정하여 산출되는 예상거리의 오차를 최소화시킬 수 있다.

또한, 진동거리와 예상거리 사이의 오차를 줄이고, 거리매칭 결과에 따라 매설관(11)의 재질 유추가 가능하며, 매설관(11)의 재질에 따른 교체 주기를 판단할 수 있고, 관망도 상에 나타나는 매설관(11)의 오류 수정을 간편하게 할 수 있다.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.

G: 지표면 11: 매설관 11a: 단절부
A: 직선라인 B: 굴곡라인 13: 시설물
15: 진동발생부 31: 발생통신부 32: 진동부
33: 발생식별부 36: 발생전원부 37: 발생동기부
17: 진동센싱부 41: 센싱통신부 42: 센싱부
43: 센싱식별부 44: 타이머 45: 처리부
46: 센싱전원부 47: 센싱동기부 21: 휴대단말
51: 단말통신부 52: 코드입력부 53: 단말모니터링부
23: 서버 61: 발생확인부 62: 센싱확인부
63: 기기매칭부 64: 활성신호부 65: 시작확인부\
66: 시간카운트부 71: 진동비교부 711: 알람부
72: 카운트저장부 73: 타이머저장부 74: 속도저장부
75: 예상시간도출부 76: 시간매칭부 77: 배관확인부
78: 근사값계산부 79: 배관예측부 80: 보수예측부
S1: 진동등록단계 S1-1: 발생코드단계 S1-2: 센싱코드단계
S1-3: 기기매칭단계 S2: 기기활성단계 S2-1: 감지활성단계
S2-2: 진동활성단계 S2-3: 센싱동기화단계 S2-4: 발생동기화단계
S3: 진동단계 S3-1: 진동시작단계 S3-2: 감지시작단계
S3-3: 타이머동작단계S4: 시간카운트단계 S5: 진동확인단계
S5-1: 진동감지단계 S5-2: 타이머종료단계 S6: 카운트저장단계
S7: 타이머저장단계 S8: 진동비교단계 S8-1: 불량알람단계
S9: 예상시간도출단계S10: 시간매칭단계 S11: 배관확인단계
S12: 근사값계산단계 S13: 배관예측단계 S14: 보수예측단계

Claims (12)

1. 매설관에 접속된 상태에서 상기 매설관에 진동을 발생시키는 진동발생부;
   상기 진동발생부로부터 이격되어 상기 매설관에 접속되고, 상기 진동발생부로부터 상기 매설관을 따라 전달되는 진동을 감지하며, 감지된 진동을 바탕으로 진동감지신호를 출력하는 진동센싱부; 및
   상기 진동발생부와 상기 진동센싱부와 상호 교신하여 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부의 동작 상태를 모니터링하고, 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부와 상호 교신하여 상기 진동감지신호, 기설정된 상기 매설관의 재질별 관경별 진동전달속도를 바탕으로 배관망에서 상기 매설관의 재질과 상기 매설관의 네트워크 구조를 도출하는 정보수득부;를 포함하고,
   상기 정보수득부에는,
   상기 진동발생부와 상기 진동센싱부와 유선 통신 또는 무선 통신으로 정보를 상호 교신하는 정보통신부;
   상기 진동발생부와 상기 진동센싱부의 동작 개시를 위한 활성신호를 생성하는 활성신호부;
   상기 진동발생부와 상기 진동센싱부의 동작 개시에 대응하여 상기 진동발생부의 동작개시시간과, 상기 진동센싱부의 동작개시시간과, 상기 진동센싱부의 진동센싱시간과, 상기 진동센싱부에 대하여 진동센싱시간과 동작개시시간의 차이인 진동시간을 카운트하는 시간카운트부;
   상기 진동센싱부가 진동을 감지함에 따라 수신되는 진동감지신호에 대응하여 상기 시간카운트부에서 카운트되는 상기 진동발생부의 동작개시시간과, 상기 진동센싱부의 동작개시시간과, 상기 진동센싱부의 진동센싱시간과, 상기 진동센싱부에 대하여 진동센싱시간과 동작개시시간의 차이를 나타내는 진동시간이 저장되는 카운트저장부;
   상기 배관망을 구성하는 매설관에 대한 재질별 관경별 진동전달속도가 저장되는 속도저장부;
   상기 속도저장부에 저장된 재질별 관경별 진동전달속도와, 관망도에 표시된 매설관의 재질과 관경과 길이를 이용하여 해당 매설관에 대한 예상 시간을 도출하는 예상시간도출부;
   상기 진동시간과 상기 예상시간을 매칭시키는 시간매칭부;
   상기 진동시간과 상기 예상시간이 매칭됨에 따라 상기 매설관에 대한 재질과 네트워크 구조를 확인하는 배관확인부; 및
   상기 진동시간과 상기 예상시간이 매칭되지 않음에 따라 상기 진동시간을 기준으로 상기 관망도 상의 상기 매설관에 대한 변경정보를 예측하는 정보변경부;가 포함되며,
   상기 정보변경부는,
   상기 속도저장부에 저장된 재질별 관경별 진동전달속도를 이용하여 관망도 상의 매설관에 대한 재질, 관경, 길이를 변화시켜 상기 진동시간과 일치되거나 상기 진동시간에 근접하는 근사값을 계산하는 근사값계산부; 및
   상기 근사값계산부를 통해 계산된 근사값을 바탕으로 측정하고자 하는 매설관에 대한 재질과 네트워크 구조를 예측하는 배관예측부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 배관망 위치 확인시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 진동발생부에는,
   상기 정보수득부와의 유선 통신 또는 무선 통신으로 정보를 상호 교신하는 발생통신부;
   상기 매설관에 진동을 발생시키는 진동부; 및
   상기 진동부의 식별코드가 내장된 발생식별부;가 포함되는 것을 특징으로 하는 지하 배관망 위치 확인시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 진동발생부에는,
   상기 진동부의 동작개시시간과 상기 진동센싱부의 동작개시시간을 동기화시키는 발생동기부;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 지하 배관망 위치 확인시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 진동센싱부에는,
   상기 정보수득부와의 유선 통신 또는 무선 통신으로 정보를 상호 교신하는 센싱통신부;
   상기 매설관을 통해 전달되는 상기 진동을 감지하는 센싱부; 및
   상기 센싱부의 식별코드가 내장된 센싱식별부;가 포함되는 것을 특징으로 하는 지하 배관망 위치 확인시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 진동센싱부에는,
   상기 진동발생부의 동작개시시간과 상기 센싱부의 동작개시시간을 동기화시키는 센싱동기부;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 지하 배관망 위치 확인시스템.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 정보수득부에는,
   상기 진동발생부의 식별코드와 상기 진동센싱부의 식별코드가 입력되는 코드입력부; 및
   상기 진동발생부의 식별코드와 상기 진동센싱부의 식별코드를 바탕으로 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부를 매칭시켜 측정하고자 하는 상기 매설관을 등록시키는 진동등록부;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 지하 배관망 위치 확인시스템.
8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
   상기 정보수득부에는,
   상기 정보통신부를 통해 상호 교신되는 정보를 바탕으로 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부의 동작 상태가 출력되는 단말모니터링부;
   상기 진동발생부와 상기 진동센싱부의 동작 개시에 대응하여 수신되는 상기 진동발생부의 진동시작신호와 상기 진동센싱부의 감지시작신호를 바탕으로 상기 시간카운트부를 동작시키는 시작확인부; 및
   상기 진동센싱부에서 감지되는 진동신호와 기설정된 진동설정신호를 비교하는 진동비교부;
   중 적어도 어느 하나가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 지하 배관망 위치 확인시스템.
9. 제1항에 있어서,
   상기 진동센싱부에는,
   상기 활성신호에 대응하여 센싱동작시간을 카운트하는 타이머;가 포함되는 것을 특징으로 하는 지하 배관망 위치 확인시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 정보수득부에는,
    상기 진동감지신호에 대응하여 상기 타이머가 카운트한 센싱동작시간이 저장되는 타이머저장부;가 더 포함되고,
    상기 예상시간도출부 또는 상기 시간매칭부에서는 상기 센싱동작시간을 이용하여 상기 진동시간을 보정하는 것을 특징으로 하는 지하 배관망 위치 확인시스템.
11. 제1항 내지 제5항, 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정보수득부는, 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부와 상호 교신하는 단말통신부가 구비된 휴대단말과, 상기 진동발생부와 상기 진동센싱부와 상호 교신하는 서버통신부가 구비된 서버 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 배관망 위치 확인시스템.
12. 매설관에 접속되는 진동발생부와, 상기 진동발생부에서 이격되어 상기 매설관에 접속되는 진동센싱부와, 정보수득부가 상호 교신하여 배관망에서 상기 매설관을 확인하는 방법이고,
    상기 진동발생부와 상기 진동센싱부의 동작 개시를 위한 활성신호를 바탕으로 상기 진동발생부에서 발생되는 진동시작신호와 상기 진동센싱부에서 발생되는 감지시작신호를 수신하는 진동단계;
    상기 진동시작신호와 상기 감지시작신호를 바탕으로 상기 진동발생부의 동작개시시간과, 상기 진동센싱부의 동작개시시간과, 상기 진동센싱부의 진동센싱시간과, 상기 진동센싱부에 대하여 진동센싱시간과 동작개시시간의 차이인 진동시간을 카운트하는 시간카운트단계;
    상기 진동센싱부가 진동을 감지함에 따라 수신되는 진동감지신호에 대응하여 상기 시간카운트단계에서 카운트되는 상기 진동발생부의 동작개시시간과, 상기 진동센싱부의 동작개시시간과, 상기 진동센싱부의 진동센싱시간과, 상기 진동센싱부에 대하여 진동센싱시간과 동작개시시간의 차이인 진동시간이 저장되는 카운트저장단계;
    기설정된 재질별 관경별 진동전달속도와, 관망도에 표시된 매설관의 재질과 관경과 길이를 이용하여 해당 매설관에 대한 예상 시간을 도출하는 예상시간도출단계;
    상기 진동시간과 상기 예상시간을 매칭시키는 시간매칭단계;
    상기 진동시간과 상기 예상시간이 매칭됨에 따라 상기 매설관에 대한 재질과 네트워크 구조를 확인하는 배관확인단계; 및
    상기 진동시간과 상기 예상시간이 매칭되지 않음에 따라 상기 진동시간을 기준으로 상기 관망도 상의 상기 매설관에 대한 변경정보를 예측하는 정보변경 단계;를 포함하고,
    상기 정보변경단계는,
    기설정된 재질별 관경별 진동전달속도를 이용하여 관망도 상의 매설관에 대한 재질, 관경, 길이를 변화시켜 상기 진동시간과 일치되거나 상기 진동시간에 근접하는 근사값을 계산하는 근사값계산단계; 및
    상기 근사값계산단계를 거쳐 계산된 근사값을 바탕으로 측정하고자 하는 매설관에 대한 재질과 네트워크 구조를 예측하는 배관예측단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 배관망 위치 확인방법.
    

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