KR102002480B1 - Systems for maintaining, managing and exploring pipe networks - Google Patents

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KR102002480B1
KR102002480B1 KR1020190015580A KR20190015580A KR102002480B1 KR 102002480 B1 KR102002480 B1 KR 102002480B1 KR 1020190015580 A KR1020190015580 A KR 1020190015580A KR 20190015580 A KR20190015580 A KR 20190015580A KR 102002480 B1 KR102002480 B1 KR 102002480B1
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김세준
범윤원
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(주)태을이피씨
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Abstract

The present invention provides a system for maintaining and exploring pipe networks, comprising: a ground penetrating radar (GPR) applying electromagnetic waves to roads to check whether to install pipe networks buried in the ground and the location thereof; a sound wave detecting device receiving sound waves generated from the pipe networks to check whether water has leaked from the pipe networks; and a control device checking whether to install the pipe networks and the location thereof by using information received from the GPR and checking whether water has leaked from the checked pipe networks and the location of the water leakage by using information received from the sound wave detecting device. Therefore, whether to install the pipe networks and the location thereof and whether water has leaked from the checked pipe networks and the location of the water leakage can be identified together.

Description

관망의 유지관리탐사 시스템{Systems for maintaining, managing and exploring pipe networks}[0002] Systems for maintaining, managing and exploring pipe networks [0003]

본 발명은 관망의 유지관리탐사 시스템에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 지표투과레이더를 이용하여 지하에 매설되어 있는 관망의 위치를 확인하고, 음파 탐지장치를 이용하여 확인된 관망의 유출 여부 및 누수 여부를 판단하는 관망의 유지관리탐사 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a maintenance inspection system for a pipe network. More specifically, the present invention relates to a system for checking the location of a pipe network embedded in an underground using an indicator transmission radar, And to a maintenance management inspection system for determining a pipe network.

현재 기존 상수관, 송류관 및 가스관의 관망 확인은 과거 GIS 자료를 근거를 파악할 수 있지만, 실제 현장에서 굴착하여 파악한 결과 대부분이 GIS 자료와 맞지 않아 보수공사가 빈번하게 이루어지고 있는 상태이다. 또한 기존 상수관, 송류관, 가스관의 노후도를 파악하기 위하여 청음법, 상관법, 가스법을 사용하고 있으나 이러한 기술로는 관망의 정확한 위치나 누수, 유출부위를 예측하기 어렵다. 따라서 지하매설부에 적용이 가능하여 관망을 정확히 파악하는 기술과, 관의 정확한 누수 및 유출을 측정할 수 있는 제품과 해석기법이 절실히 필요한 상태이다.At present, it is possible to grasp the existing GIS data based on past GIS data, but most of them are not fitted with GIS data, so repair work is frequently performed. In addition, we use audible method, correlation method, and gas method in order to grasp the degree of deterioration of existing water pipe, transmission pipe, and gas pipe, but it is difficult to predict the exact position of the pipe network, leaking area and leakage area. Therefore, it is necessary to use the technology to accurately grasp the pipe network and the product and the analysis method to measure the leakage and leakage of the pipe by applying it to the underground part.

한국등록특허 10-1807739Korean Patent No. 10-1807739

본 발명의 목적은, 지표투과레이더를 이용하여 지하에 매설되어 있는 관망의 위치를 확인하고, 음파 탐지장치를 이용하여 확인된 관망의 유출 여부 및 누수 여부를 판단하는 관망의 유지관리탐사 시스템을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a maintenance and inspection system for a pipe network that confirms the position of a pipe network embedded in an underground using an indicator transmission radar and determines whether the pipe network is leaked or leaked by using a sonar detection device I have to.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 지하에 매설되어 있는 관망의 설치 여부 및 위치를 확인하기 위하여, 도로에 전자기파를 가진하는 지표투과레이더(GPR, Ground Penetrating Radar), 상기 관망의 누수 여부를 확인하기 위하여, 상기 관망에서 발생하는 음파를 수신하는 음파 탐지 장치, 상기 지표투과레이더로부터 수신된 정보를 이용하여 상기 관망의 설치 여부 및 위치를 확인하고, 상기 음파 탐지장치로부터 수신된 정보를 이용하여 상기 확인된 관망에서 유출 여부, 누수 여부 및 누수 위치를 판단하는 제어장치를 포함하는 관망의 유지관리탐사 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a ground penetrating radar (GPR) having an electromagnetic wave on a road to confirm whether or not a pipe network embedded in an underground is installed, A sound wave detection device for receiving sound waves generated from the pipe network to confirm whether or not the pipe network is installed using the information received from the surface transmission radar and using information received from the sound wave detection device And a controller for determining the leakage, leakage, and leakage position in the identified pipe network.

본 발명에 따른 관망의 유지관리탐사 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.The maintenance inspection system of the pipe network according to the present invention has the following effects.

첫째, 관망의 설치 여부 및 위치를 확인하고, 확인된 관망에서 유출 및 누수가 있는지와 유출 및 누수가 있다면 위치가 어디인지도 함께 파악이 가능한 장점이 있다.First, it confirms whether or not the pipe network is installed, and if there is leakage and leakage from the confirmed pipe network, and if there is leakage and leakage, it is possible to grasp where the location is.

둘째, 투과력이 좋은 지표투과레이더를 이용하기 때문에 지하에 매설된 관망 이외의 다른 매질들의 존재에도 불구하고 관망의 설치 여부 및 설치 위치를 정확하게 확인 가능한 장점이 있다.Secondly, because of the use of surface transmission radar with good permeability, there is an advantage that it is possible to accurately confirm whether or not the pipe network is installed and the installation position, despite the presence of other media other than the pipe network buried underground.

셋째, 음파 탐지장치를 이용하여 누수 여부를 정밀하게 탐지할 수 있다.Third, it is possible to detect leaks precisely by using sonar detection device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관망의 유출 및 누수 여부를 파악할 수 있는 관망의 유지관리탐사 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 도 1에 따른 관망의 유출 및 누수 여부를 파악할 수 있는 관망의 유지관리탐사 시스템의 제어장치에서 수행하는 작업을 간략화한 블록도이다.
도 3은 도 1에 따른 관망의 유지관리탐사 시스템의 지표투과레이더를 이용하여 도출한 입체 단면 데이터 및 탐사 심도에 따른 주파수 영역의 변동을 나타내는 모식도이다.
도 4는 도 1에 따른 관망의 유지관리탐사 시스템의 지표투과레이더 및 음파 탐지장치를 이용하여 관망 확인 및 관망의 유출 여부 및 누수 여부 확인을 위한 자료를 수집하는 모습을 나타내는 사진이다.
도 5는 도 4에 따라 수집된 자료를 시각화하여 나타낸 사진이다.
도 6은 도 1에 따른 관망의 유지관리탐사 시스템을 이용하여 관망의 위치, 관망의 유출 여부 및 누수 여부를 확인하는 과정을 도시한 모식도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a maintenance and inspection system for a pipe network capable of detecting leakage and leakage of a pipe network according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a simplified block diagram of the operation of the control system of the maintenance and inspection system for the pipe network, which is capable of detecting leakage and leakage of the pipe network according to FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram showing the variation of the frequency domain according to the depth-of-field data and the stereoscopic cross-sectional data derived by using the surface transmission radar of the maintenance surveying system of the pipe network according to FIG.
FIG. 4 is a photograph showing a state of collecting data for confirming a pipe network and checking whether a pipe network is leaking or leaking by using the surface transmission radar and the sonar detection device of the maintenance inspection system of the pipe network according to FIG.
5 is a photograph showing data visualized according to FIG.
FIG. 6 is a schematic view showing a process of confirming the location of a pipe network, whether a pipe network is leaked, and whether a pipe network is leaked using the pipe network maintenance and inspection system shown in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 관망의 유지관리탐사 시스템(100)은 지표투과레이더(110), 음파 탐지 장치(120) 및 제어장치(130)를 포함한다. 상기 관망의 유지관리탐사 시스템(100)은 송유관, 가스관, 상수도관의 설치 위치, 유출 여부 및 누수 여부를 파악하는데 이용된다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 송유관, 가스관, 상수도관 외의 다른 관망의 설치 위치, 유출 여부 및 누수 여부를 파악하는데도 이용 가능하다.Referring to FIGS. 1 and 2, a network maintenance survey system 100 according to an embodiment of the present invention includes an surface transmission radar 110, a sonar detection apparatus 120, and a control apparatus 130. The pipe network maintenance and exploration system 100 is used to determine the installation location of pipelines, gas pipes, water pipes, leakage and leaks. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to grasp the installation position, leakage, and leakage of the pipe network other than the oil pipeline, the gas pipe, and the water pipe.

도 2는 도 1에 따른 관망의 유지관리탐사 시스템(100)을 통해 도출하고자 하는 정보를 간략하게 나타낸 것이다. 상기 지표투과레이더(GPR, Ground Penetrating Radar)(110)는 지하에 매설되어 있는 관망의 설치 여부 및 위치를 확인하기 위하여 도로에 전자기파를 가진한다. 이 때 상기 지표투과레이더(110)에서 가진된 전자기파는 지하에 존재하는 다양한 매질 경계면에서 반사되어 되돌아온다. 이렇게 되돌아오는 반사파는 매질의 종류에 따라 다르기 때문에, 상기 되돌아오는 반사파를 분석하면 지하에 매설되어 있는 관망의 설치 여부 및 위치를 확인할 수 있다.FIG. 2 is a simplified illustration of the information to be derived through the maintenance and inspection system 100 of the network of FIG. The ground penetrating radar (GPR) 110 has an electromagnetic wave on the road to confirm whether or not a pipe network embedded in the ground is installed. At this time, the electromagnetic waves excited by the surface transmission radar 110 are reflected from various boundary interfaces existing in the ground and are returned. Since the reflected wave is different depending on the kind of the medium, it is possible to confirm whether or not the pipe installed in the underground is installed and the location by analyzing the reflected wave.

상기 지표투과레이더(110)는 짧은 파장의 전자기파를 사용하므로 분해능이 높다. 따라서 지하에 다양한 매질이 존재하더라도 상기 관망의 설치 여부 및 위치를 정확하게 확인이 가능하다. 상기 지표투과레이더(110)는 15개 내지 25개의 주파수 채널이 내장되어 있다. 따라서 상기 지표투과레이더(110)는 지하에 매설된 상기 관망의 종면, 횡면뿐만 아니라 수평면까지 확인이 가능하다. 그러므로 상기 지표투과레이더(110)를 이용하면 지하에 매설되어 있는 상기 관망에 발생된 동공의 형태까지도 예측할 수 있는 장점이 있다. 물론 상기 주파수 채널의 수는 얼마든지 변경이 가능하다.Since the surface transmission radar 110 uses an electromagnetic wave having a short wavelength, the resolution is high. Therefore, it is possible to accurately determine whether or not the pipe network is installed even if various media exist in the underground. The surface transmission radar 110 includes 15 to 25 frequency channels. Therefore, the surface transmission radar 110 can be confirmed not only in the longitudinal and transverse directions but also in the horizontal plane of the pipe network embedded in the underground. Therefore, when the surface transmission radar 110 is used, the shape of the pupil generated in the pipe network embedded in the ground can be predicted. Of course, the number of frequency channels can be changed at any time.

그리고 상기 지표투과레이더(110)는 200MHz 내지 3000MHz의 주파수 영역대를 단계적으로 자동 교환하여 측정할 수 있는 스텝 주파수(Step Frequence)를 이용하여 지하에 매설된 관망을 조사한다. 즉, 임펄스 주파수를 이용하는 경우 지정된 주파수의 심도까지만 측정이 가능하고 다른 심도에서의 측정을 위해서는 안테나를 교체해야 하는 것과 달리 상기 지표투과레이더(110)는 상기 스텝 주파수를 이용하여 광범위한 영역을 신속하게 조사할 수 있는 장점이 있다. 본 실시예에서는 상기 주파수 영역대를 예로 들었으나, 상기 주파수 영역대는 얼마든지 변경이 가능하다.Then, the surface transmission radar 110 investigates a pipe network buried in the ground by using a step frequency that can be measured by automatically exchanging frequency band of 200 MHz to 3000 MHz step by step. That is, in the case of using the impulse frequency, it is possible to measure only the depth of the designated frequency, and in order to measure at different depths, the antenna needs to be replaced, but the surface transmission radar 110 rapidly There is an advantage to be able to do. In the present embodiment, the frequency band is exemplified, but the frequency band can be changed as much as possible.

또한 상기 지표투과레이더(110)는 상기 지하에 존재하는 매질들로부터 반사되어 되돌아 오는 반사파에 따른 전기적 신호를 시각적으로 나타내는 이미징 장치를 더 포함할 수 있다. 상기 지하에 존재하는 다양한 매질들에 의해 반사되어 되돌아오는 반사파의 전기적 신호는 각각 상이하기 때문에 상기 이미징 장치를 통해 시각적으로 상기 관망이 설치되어 있는 위치를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 관망에 유출 및 누수 발생이 있는지에 대해서도 예측할 수 있다.In addition, the surface transmission radar 110 may further include an imaging device for visually representing an electrical signal corresponding to a reflected wave reflected from the medium existing in the ground. Since the electric signals of the reflected waves reflected by the various media in the ground are different from each other, it is possible to visually confirm the position where the pipe network is installed through the imaging device, It is also possible to predict whether there is any occurrence.

상기 지표투과레이더(110)는 광범위한 지역을 신속하게 조사하기 위해서 도로를 주행하는 운송수단에 연결될 수 있다. 즉, 구체적으로 차량의 후방에 연결되어 도로 위에 배치될 수 있다. 이때, 상기 차량은 상기 지표투과레이더(110)에 의하여 확인되는 상기 관망을 따라 이동하면서 상기 관망의 유출 여부, 누수 여부 및 누수 위치를 모니터링 한다. 물론 상기 지표투과레이더(110)는 상기 차량이 주행할 때, 도로와의 마찰에 의한 파손을 방지하기 위해 하부에 회전 가능한 바퀴가 달린 운반 장치에 배치될 수 있다. 또한 상기 운송수단은 차량에 한정되지 않고 얼마든지 변경이 가능하다.The surface transmission radar 110 may be coupled to a vehicle that travels on the road to quickly survey a wide area. Specifically, it can be connected to the rear of the vehicle and placed on the road. At this time, the vehicle moves along the pipe network identified by the surface transmission radar 110 to monitor whether the pipe network is leaked, leaked, and leaked. Of course, the surface transmission radar 110 may be disposed on a conveying device having a rotatable lower portion to prevent breakage due to friction with the road when the vehicle is running. Further, the transportation means is not limited to the vehicle, and can be changed in any way.

상기 음파 탐지장치(120)는 센서부(121), 신호변환부(122) 및 신호처리부(123)를 포함한다. 상기 센서부(121)는 상기 지하에 매설되어 있는 관망으로부터 발생되는 음향 및 진동을 감지한다. 상기 센서부(121)는 하나의 센서를 포함한다. 다만 상기 센서부(121)는 조사 하고자 하는 상기 지하의 환경에 따라 복수 개의 센서를 포함할 수도 있다. 상기 신호변환부(122)는 상기 센서부(121)에서 감지된 소음이 및 음향을 주파수로 변환한다. 그리고 상기 신호처리부(123)는 상기 신호변환부(122)에서 변환된 주파수를 시각적으로 확인 가능하도록 하기 위하여 영상 장치를 포함한다.The sound wave detection device 120 includes a sensor unit 121, a signal conversion unit 122, and a signal processing unit 123. The sensor unit 121 senses sound and vibration generated from a pipe network embedded in the underground. The sensor unit 121 includes one sensor. However, the sensor unit 121 may include a plurality of sensors according to the underground environment to be irradiated. The signal converting unit 122 converts the noise and sound sensed by the sensor unit 121 into frequencies. The signal processor 123 includes a video device to visually check the frequency converted by the signal converter 122.

상기 음파 탐지장치(120)를 이용하여 감지된 음향 및 진동에 대한 정보는 상기 제어장치(130)에 전송되고, 상기 제어장치(130)에서 감지된 상기 음향 및 진동을 분석하여 상기 지하에 매설된 관망의 유출 여부, 누수 여부 및 누수 위치를 파악한다. 물론 본 실시예에서는 상기 음파 탐지장치(120)에서 감지한 음향 및 진동에 대한 정보를 상기 제어장치(130)에서 분석하여 상기 지하에 매설된 관망의 유출여부, 누수 여부 및 누수 위치를 파악하지만, 상기 신호처리부(123)를 통하여 시각적으로 나타낸 영상을 통해서 상기 음파 탐지장치(120) 자체적으로 유출 여부, 누수 여부 및 누수 위치를 파악하는 것도 가능하다. 이러한 경우에는 상기 신호처리부(123)에 나타낸 영상을 분석하는 과정이 더 필요하다.Information on sounds and vibrations sensed by the sound wave detection device 120 is transmitted to the control device 130. The sound and vibration sensed by the control device 130 are analyzed to detect the sound and vibration, Determine whether or not the pipe network is leaked, leaked, and leaked. Of course, in the present embodiment, the controller 130 analyzes the information about the sound and vibration sensed by the sound-wave detecting device 120 to determine the leakage of the pipe network buried in the ground, It is also possible to identify the leakage, leaks, and leakage positions of the sonar detection apparatus 120 itself through the visual image through the signal processing unit 123. In this case, a process of analyzing the image shown in the signal processing unit 123 is further needed.

상기 제어장치(130)는 데이터베이스부(131), 제어부(132) 및 디스플레이부(133)를 포함한다. 상기 데이터베이스부(131)는 상기 지표투과레이더(110) 및 상기 음파 탐지 장치(120)를 이용하여 관망 및 관망의 유출 여부, 누수 여부를 조사할 대상 지역에 대한 정보를 저장하고 있다. 즉, 상기 데이터베이스부(131)에는 GIS 데이터, 항측자료, 지반자료 및 지장물도 등의 정보가 저장되어 있어서, 조사 대상 지역을 선정하기 위한 자료를 제공한다.The control unit 130 includes a database unit 131, a control unit 132, and a display unit 133. The database unit 131 stores information on an area to be inspected whether or not a pipe network and a pipe network are leaked or leaks using the surface transmission radar 110 and the sonar detection device 120. That is, the database 131 stores information such as GIS data, anchor data, ground data, and obstacle data, and provides data for selecting an area to be surveyed.

또한 상기 데이터베이스부(131)는 손상이 없는 관망에 대한 표준 정보를 포함한다. 상기 표준 정보는, 지표면의 지하에 손상이 없는 관망을 설치하되, 상기 지표면과 상기 관망 사이의 매질의 종류 및 배치 상태, 상기 관망의 매설 깊이를 변화시키면서, 상기 지표면 위에서 상기 지표투과레이더로(110)부터 가진된 전자기파의 수신 정보와, 상기 손상이 없는 관망으로부터 상기 음파 탐지장치(120)로 수신된 음파 정보를 포함한다. 상기 표준 정보는 상기 지표투과레이더(110) 및 상기 음파 탐지장치(120)를 이용하여 실제 조사 대상 지역에서 조사한 정보와 비교하기 위한 기준 자료가 된다. 즉, 상기 표준 정보와 상기 실제 조사 정보를 비교하기만 하면 쉽게 관망의 누수 여부 및 누수 위치를 알 수 있는 장점이 있다. 상기 표준 정보와 상기 실제 조사 정보의 비교하는 것은 전문적인 지식이 없는 일반인도 차이가 있는 부분을 찾아내는 것에 의해 도출이 가능하므로 본 발명을 이용하면 전문 인력이 아니어도 유출 여부, 누수 여부 및 누수 위치 탐지가 가능하다는 장점이 있다.In addition, the database unit 131 includes standard information on the pipe network without damage. The standard information may include at least one of a surface network and a surface network, wherein the standard information includes at least one of a surface network and a surface network, And the sound wave information received by the sound wave detecting device 120 from the damage-free pipe network. The standard information is used as a reference data for comparing with the information irradiated in the actual survey area using the surface transmission radar 110 and the sonar detection device 120. That is, merely comparing the standard information with the actual survey information has an advantage that the leakage of the pipe network and the leakage position can be known easily. The comparison of the standard information with the actual survey information can be made by finding out the difference between the general person who does not have expert knowledge and the present invention can detect leakage, .

상기 제어부(132)는 상기 지표투과레이더(110)로부터 수신된 정보를 이용하여 상기 관망의 설치 여부 및 위치를 확인한다. 또한 상기 음파 탐지장치(120)로부터 수신된 정보를 이용하여 상기 지표투과레이더(110)에 의해 확인된 상기 관망에서 누수가 있는지, 있다면 위치는 어디인지를 판단한다. 도 5를 참조하면, 지표투과레이더(110)와 음파 탐지장치(120)를 이용하여 도출한 상기 지하에 매설된 관망의 전기적 신호를 시각화한 사진이 나타나 있다. 빨간색으로 표시된 부분은 다른 부분들과 비교할 때 형태가 다른 것을 알 수 있는데, 이는 상기 관망에 누수로 있해서 다른 형태가 나타난 것을 알 수 있다.The control unit 132 determines whether or not the network is installed using the information received from the surface transmission radar 110. Also, using the information received from the sonar detection device 120, it is determined whether or not there is a leak in the pipe network identified by the surface transmission radar 110. Referring to FIG. 5, there is shown a visualized electrical signal of a pipe network buried in the ground, which is derived using the ground penetrating radar 110 and the sonar detection device 120. It can be seen that the part marked in red differs in shape compared to other parts, which shows that the pipe network is leaked and another form appears.

이 때 상기 제어부(132)는 상기 지표투과레이더(110)에서 수신된 정보 자체를 분석하거나 상기 지표투과레이더(110)로부터 수신된 정보와 상기 데이터베이스부(131)에 저장된 표준 정보를 비교함으로써 상기 관망의 설치 여부 및 위치를 확인할 수 있다. 또한 상기 제어부(132)는 상기 음파 탐지장치(120)에서 수신된 정보 자체를 분석하거나 상기 음파 탐지장치(120)로부터 수신된 정보와 상기 데이터베이스부(131)에 저장된 표준 정보를 비교함으로써 상기 지표투과레이더(110)에 의해 확인된 상기 관망의 유출 여부, 누수 여부 및 누수 위치를 판단한다. 이 때 상기 지표투과레이더(110) 및 상기 음파 탐지장치(120)로부터 수신된 정보 자체를 분석하는 경우에는 상기 데이터베이스부(131)를 구축하는 시간을 절약할 수 있는 장점은 있으나, 상기 지표투과레이더(110) 및 상기 음파 탐지장치(120)로부터 수신된 정보 자체를 분석하는데 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 그러나 상기 지표투과레이더(110) 및 상기 음파 탐지장치(120)로부터 수신된 정보를 상기 데이터베이스부(131)에 저정되어 있는 표준 정보와 비교하는 경우에는 상기 지표투과레이더(110) 및 상기 음파 탐지장치(120)로부터 수신된 정보와 상기 데이터베이스부(131)에 저장되어 있는 표준 정보의 차이점만 찾으면 되기 때문에 상기 지표투과레이더(110) 및 상기 음파 탐지장치(120)로부터 수신된 정보 자체를 분석하는 경우에 비하여 전문 인력이 필요하지 않고, 정보 분석시간도 절약할 수 있는 장점이 있다.At this time, the control unit 132 analyzes the information itself received from the surface transmission radar 110 or compares the information received from the surface transmission radar 110 with the standard information stored in the database unit 131, Can be installed and the position can be confirmed. The control unit 132 analyzes the information itself received from the sound wave detecting apparatus 120 or compares the information received from the sound wave detecting apparatus 120 with the standard information stored in the database unit 131, Whether or not the pipe network is leaked, leaked, and leaked by the radar 110 are determined. At this time, when analyzing the information itself received from the terrestrial transmission radar 110 and the sonar detection device 120, there is an advantage that it is possible to save time for constructing the database unit 131. However, It takes a long time to analyze the information received from the sound source 110 and the sound wave detector 120 itself. However, when the information received from the terrestrial transmission radar 110 and the sonar detection device 120 is compared with the standard information stored in the database part 131, the terrestrial transmission radar 110 and the sonar detection device 120, Since only the difference between the information received from the terrestrial transmission unit 120 and the standard information stored in the database unit 131 is searched, when the information itself received from the terrestrial transmission radar 110 and the sonar detection unit 120 is analyzed , It does not require professional manpower and saves time for analyzing information.

상기 디스플레이부(133)는 상기 제어부(132)가 상기 지표투과레이더(110) 및 상기 음파 탐지장치(120)로부터 수신한 자료를 분석한 결과를 시각적으로 표시하는 장치이다. 상기 디스플레이부(133)는 상기 제어부(132)에서 분석한 결과에 따른 관망 및 상기 관망에서 유출 및 누수가 발생한 부분이나 유출 및 누수 발생 우려가 있는 부분을 다른 부분들과 다른 색깔로 표시할 수 있다. 물론 상기 색깔로 표시하는 방법 외에 표시 방법은 얼마든지 변경이 가능하다. 디스플레이부(133)는 상기 도 6을 참조하면, 도 1에 따른 관망의 유지관리탐사 시스템(100)을 이용하여 관망을 확인하고 누수 지점을 도출하는 일련의 과정이 도시되어 있다.The display unit 133 is a device for visually displaying a result of analyzing data received from the surface transmission radar 110 and the sonar detection device 120 by the control unit 132. [ The display unit 133 may display a portion of the pipe network according to a result of the analysis performed by the controller 132 and a portion where leakage and leakage occur in the pipe network or a portion where leakage or leakage may occur in a different color from other portions . Of course, it is possible to change the display method in addition to the above-mentioned color display method. Referring to FIG. 6, the display unit 133 displays a series of processes for identifying a pipe network and deriving leak points using the pipe network maintenance and inspection system 100 shown in FIG.

도 3을 참조하면, 도 3은 도 1에 따른 관망의 유지관리탐사 시스템(100)의 지표투과레이더(110)를 이용하여 도출한 입체 단면 데이터 및 탐사 심도에 따른 주파수 영역의 변동 모습을 모식적으로 나타낸다. (a)는 상기 지표투과레이더(110)에 내장된 다수의 주파수 채널로부터 수집된 관망의 종면, 횡면 및 수평면에 대한 데이터를 시각화한 것이다. 본 실시예에서는 상기 주파수 채널이 다수이므로 입체적인 단면 데이터를 얻을 수 있기 때문에 상기 관망에 동공이 발생했을 때, 상기 동공의 형태까지도 예측을 할 수 있는 장점이 있다. (b)는 상기 관망의 탐사를 위해 심도가 변화할 때 자동적으로 주파수가 변화하는 것을 나타낸다. 따라서 상기 심도의 변화에 따라서 안테나를 교체할 필요가 없으므로 신속하게 상기 심도가 다른 관망을 조사할 수 있으므로 광범위한 영역의 탐사도 단시간에 가능하다.FIG. 3 is a schematic view showing the variation of the frequency domain according to the depth of exploration depth and the three-dimensional cross-sectional data derived by using the surface transmission radar 110 of the maintenance survey system 100 of the pipe network according to FIG. Respectively. (a) is a visualization of data on the longitudinal, transverse, and horizontal planes of the pipe network collected from a plurality of frequency channels built in the surface transmission radar 110. FIG. In this embodiment, because the frequency channels are many, stereoscopic cross-sectional data can be obtained. Therefore, when the pupil is generated in the pipe network, the shape of the pupil can be predicted. (b) shows that the frequency automatically changes when the depth changes for the purpose of exploring the network. Therefore, since it is not necessary to replace the antenna according to the change of the depth, it is possible to quickly search for a network having different depths, so that a wide area search can be performed in a short time.

도 4를 참조하면, 도 4는 도 1에 따른 관망의 유지관리탐사 시스템(100)의 지표투과레이더(110) 및 음파 탐지장치(120)를 이용하여 관망 확인 및 관망의 유출 및 누수 여부 확인을 위한 자료를 수집하는 모습을 나타낸다. 상기 관망은 광범위한 영역에 매설되어 있기 때문에 차량에 상기 지표투과레이더(110) 및 음파 탐지장치(120)를 연결하여 주행하면서 자료를 수집한다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 차량을 다른 운송수단으로 변경이 가능하다.Referring to FIG. 4, FIG. 4 is a flow chart illustrating a method of confirming a pipe network and confirming leakage and leakage of a pipe network using the surface transmission radar 110 and the sound wave detection device 120 of the pipe network maintenance and inspection system 100 shown in FIG. It shows the collection of data for. Since the network is buried in a wide area, the ground penetrating radar 110 and the sonar detecting device 120 are connected to the vehicle, and the data is collected while traveling. However, the present invention is not limited to this, and the vehicle can be changed to another transportation means.

도 5를 참조하면, 도 5는 도 4에 따른 자료 수집 과정을 통해서 수집된 자료를 시각화하여 분석하는 과정을 나타낸다. 도 1에 따른 지표투과레이더(110)는 관망을 확인하기 위한 정보를 제공하는 동시에, 상기 확인된 관망에 누수가 있는지에 대한 정보도 제공한다. 즉, 상기 지표투과레이더(110)로부터 가진된 전자기파의 반사파를 분석함으로써 상기 확인된 관망의 유출 및 누수여부도 예측이 가능하다. 이 때 도 1에 따른 음파 탐지장치(120)를 이용하여 수집한 정보와 상기 지표투과레이더(110)를 통해서 수집한 정보를 서로 비교함으로써 상기 확인된 관망에 누수가 있는지에 대해 상기 음파 탐지장치(120)만을 이용하는 경우보다 더 정확한 결론을 도출할 수 있다. 3D-RADAR는 상기 지표투과레이더(110)를 의미하고, SOUND WAVER는 상기 음파 탐지장치(120)를 의미한다. (a)의 상기 3D-RADAR와 SOUND WAVER에 빨간색으로 표시한 부분은 다른 부분과 비교하여 다른 형태로 나타난다. 이는 상기 확인된 관망에 유출 및 누수가 발생했을 가능성이 높다는 것을 의미한다. (b)는 (a)에서 표시된 빨간색 부분과 동일한 위치를 포함하는 상기 확인된 관망 주변의 3D-RADAR 정보를 시각화한 것이다.Referring to FIG. 5, FIG. 5 illustrates a process of visualizing and analyzing data collected through the data collecting process according to FIG. The surface transmission radar 110 according to FIG. 1 provides information for identifying the network and also provides information about whether there is a leak in the identified network. That is, by analyzing the reflected wave of the electromagnetic wave excited from the surface transmission radar 110, it is possible to predict the outflow and leakage of the pipe network. At this time, the information collected using the sonar detection apparatus 120 according to FIG. 1 and the information collected through the surface transmission radar 110 are compared with each other to determine whether there is a leakage in the network, 120) can be derived more precisely than using only. 3D-RADAR means the surface transmission radar 110, and SOUND WAVER means the sonar detection device 120. [ (a), the portions indicated in red in the 3D-RADAR and the SOUND WAVER appear in different forms compared to the other portions. This means that there is a high likelihood that leaks and leaks have occurred in the above-mentioned network. (b) is a visualization of the 3D-RADAR information around the identified network including the same location as the red portion shown in (a).

도 6을 참조하면, 도 6은 도 1에 따른 관망의 유지관리탐사 시스템(100)을 이용하여 관망을 확인하고, 상기 관망의 유출 및 누수 여부를 확인하는 과정을 단계적으로 나타낸다. 먼저 첫 단계는 GIS 데이터, 항측자료, 지반자료 및 지장물도 등을 이용하여 탐사할 대상 지역 및 탐사 시간을 계획한다. 이 때 GIS 데이터 상에서 관망이 설치되어 있는 것으로 표시된 지역이더라도 지장물이 존재함으로 인하여 탐사가 어려운 지역을 제외하고 탐사할 노선 및 동선을 계획한다. 또한 탐사 지역 선정 시 관망이 설치되어 있는 심도, 관망의 시공 형태, 지장물의 종류 등을 각각 고려한다.Referring to FIG. 6, FIG. 6 shows a step of checking the pipe network using the pipe network maintenance and inspection system 100 shown in FIG. 1 and checking whether the pipe network is leaked or leaked. The first step is to plan the area to be explored and the exploration time using GIS data, survey data, ground data, and obstacle data. At this time, even if the area where the network is installed on the GIS data, the route and the route to be surveyed are planned except for the areas where the exploration is difficult due to the presence of obstacles. In addition, when selecting an exploration area, the depth of the pipe network, the construction of the pipe network, and the type of obstruction are considered.

두 번째 단계로 상기 첫 단계를 통해 선정된 탐사 대상 지역을 도 1에 따른 지표투과레이더(110) 및 음파 탐지장치(120)를 이용하여 관망 및 상기 관망에 유출 및 누수가 있는지에 대한 자료를 수집한다. 이에 대한 구체적인 설명은 상기 도 1 및 도 2에 대한 내용과 유사하므로 생략한다.In the second step, the selected survey area is collected using the surface transmission radar 110 and the sonar detection device 120 shown in FIG. 1 to determine whether there is leakage and leakage in the pipe network and the pipe network. do. A detailed description thereof will be omitted since it is similar to the contents of FIGS. 1 and 2 above.

세 번째 단계로 상기 지표투과레이더(110) 및 상기 음파 탐지장치(120)를 이용하여 수집한 자료를 이용하여 실제 관망을 확인하고, 상기 관망에 누수가 없는지를 확인한다. 이 때는 도 1에 따른 제어장치(130)를 이용한다. 상기 실제 관망을 확인하고, 상기 확인된 실제 관망에 누수가 없는지를 확인하는 것에 대한 설명은 도 1 및 도 2에 대한 내용과 유사하므로 설명을 생략한다. 끝으로 데어터 분석을 통해 관망이 존재하고, 상기 존재하는 관망에 누수가 있을 것으로 예상되는 위치를 실제로 굴착하여 상기 데이터 분석 내용과 실제 관망의 상태가 부합하는지를 확인한다.In a third step, the actual pipe network is checked using data collected using the surface transmission radar 110 and the sonar detection device 120, and it is confirmed whether there is a leak in the pipe network. In this case, the control device 130 according to FIG. 1 is used. The description of confirming the actual pipe network and confirming whether there is no leak in the confirmed actual pipe network is similar to the contents of FIGS. 1 and 2, and thus the description thereof will be omitted. Finally, the network is analyzed through data analysis, and the location where the leakage is expected to exist in the existing network is actually excavated to confirm whether the data analysis and the actual network state match.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 관망의 유지관리탐사 시스템
110: 지표투과레이더
120: 음파 탐지장치
121: 센서부
122: 신호변환부
123: 신호처리부
130: 제어장치
131: 데이터베이스부
132: 제어부
133: 디스플레이부100: Maintenance of pipe network
110: Surface penetration radar
120: sonar detector
121:
122: Signal conversion section
123: Signal processor
130: Control device
131:
132:
133:

Claims (6)

지하에 매설되어 있는 관망의 설치 여부 및 위치를 확인하기 위하여, 도로에 전자기파를 가진하는 지표투과레이더(GPR, Ground Penetrating Radar);
상기 관망의 누수 여부를 확인하기 위하여, 상기 관망에서 발생하는 음파를 수신하는 음파 탐지장치;
상기 지표투과레이더로부터 수신된 정보를 이용하여 상기 관망의 설치 여부 및 위치를 확인하고, 상기 음파 탐지장치로부터 수신된 정보를 이용하여 상기 확인된 관망에서 유출 여부, 누수 여부 및 누수 위치를 판단하는 제어장치를 포함하고,
상기 제어장치는,
손상이 없는 관망에 대한 표준 정보가 저장된 데이터베이스부(DB)를 포함하고,
상기 표준 정보는,
지표면의 지하에 손상이 없는 관망을 설치하되, 상기 손상이 없는 관망의 주위에 배치되는 물질에 의해서, 상기 지표투과레이더로부터 가진된 전자기파 및 상기 관망으로부터 상기 음파 탐지장치로 수신되는 음파가 받는 영향이 반영된 정보를 얻기 위해서, 상기 지표면과 상기 손상이 없는 관망 사이의 매질의 종류 및 배치상태, 상기 손상이 없는 관망의 매설 깊이를 변화시키면서, 상기 지표면 위에서 상기 지표투과레이더로부터 가진된 전자기파의 수신 정보와, 상기 관망으로부터 상기 음파 탐지장치로 수신된 음파 정보를 포하하며,
유지관리탐사 시스템 작동 시, 상기 지표투과레이더 및 상기 음파 탐지장치로부터 탐사 대상 지역을 탐사하면서 수신된 정보와 상기 데이터베이스부에 미리 저장해 놓은 표준 정보를 비교하여, 상기 관망의 유출 여부 및 누수 여부를 판단하는 관망의 유지관리탐사 시스템.Ground Penetrating Radar (GPR) with electromagnetic waves on the road to identify the location and location of the network installed underground;
A sonar detecting device for receiving a sound wave generated from the pipe network to check whether the pipe network is leaking;
And a control unit for checking whether or not the pipe network is installed using the information received from the surface transmission radar, and determining whether the pipe network is leaked, leaked, and leaked from the identified pipe network by using the information received from the sound wave detection device Device,
The control device includes:
(DB) in which standard information on a network without damage is stored,
The standard information includes:
The influence of the electromagnetic waves excited from the surface transmission radar and the sound waves received by the sound wave detection device from the pipe network by the material disposed around the undisturbed pipe network, The information of the electromagnetic wave excited from the surface transmission radar on the surface of the earth surface and the reception information of the electromagnetic wave which is excited from the surface of the surface of the ground surface are changed while changing the type and arrangement state of the medium between the ground surface and the non- , The sound wave information received from the pipe network into the sound wave detecting device is included,
When the maintenance surveying system is operating, the surveying area is searched from the land surveying radar and the sonar detecting device, and the received information is compared with the standard information stored in advance in the database to determine whether the network is leaked or leaked Maintenance of the pipe network to the exploration system. 청구항 1에 있어서,
상기 관망의 유지관리탐사 시스템은 차량에 설치되며, 상기 차량은 상기 지표투과레이더에 의하여 확인되는 상기 관망을 따라 이동하면서 상기 관망의 유출 여부, 누수 여부 및 누수 위치를 모니터링 하는 관망의 유지관리탐사 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the maintenance inspection system of the pipe network is installed in a vehicle and the vehicle is moved along the pipe network identified by the surface transmission radar to monitor the pipe network for leakage, . 청구항 1에 있어서,
상기 지표투과레이더는,
15개 내지 25개의 주파수 채널을 포함하고,
상기 관망의 종면, 횡면 및 수평면의 확인이 가능하며,
200메가헤르츠(MHz) 내지 3000메가헤르츠(MHz)의 주파수 영역대를 상기 지하의 깊이에 따라서 단계적으로 자동 교환하여 측정하는 관망의 유지관리탐사 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the surface transmission radar comprises:
15 to 25 frequency channels,
It is possible to confirm the longitudinal, transverse and horizontal planes of the pipe network,
A system for surveying maintenance of a pipe network in which a frequency band of 200 megahertz (MHz) to 3000 megahertz (MHz) is automatically and stepwise exchanged according to the depth of the underground. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 관망의 설치 정보 및 상기 관망의 유출 위치 및 누수 위치를 실시간 영상으로 시각화하는 디스플레이부를 포함하는 관망의 유지관리탐사 시스템.The method according to claim 1,
The control device includes:
And a display unit for visualizing installation information of the pipe network and an outflow position and a leakage position of the pipe network in a real time image.
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