KR102105068B1 - 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템 - Google Patents

스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템에 관한 것으로, 스마트볼트(40)에 진동을 센싱하는 가속도계(41)와 응력을 센싱하는 스트레인 게이지(42)를 적용하므로 지반의 거동이나 지속적인 충격에너지에 발생 등으로 인하여 메인관로(1)에 설치한 밴드(30)의 체결력 감소되어 누수되는 것을 정확하고 용이하게 측정하여 블루투스를 이용한 근거리 무선으로 인가하므로 편리하고 효율적으로 다량의 밸브 상태를 단시간내에 모니터링 할 수 있도록 하는 것으로 인가되는 신호의 가공 및 특성 추출을 하고 이를 비교 분석함과 동시에 점검결과를 시각화하여 누수 등의 이상 유무를 신속하고 정확하게 파악할 수 있도록 하므로 이상발생시 부단수교체장치(100) 등을 이용하여 초기에 신속 대응 할 수 있어 다량의 밸브 등을 효율적으로 유지 관리할 수 있도록 하는 것이다.

Description

스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템{non water blockage exchange system of superannuated water supply valve using smart bolt}
본 발명은 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체시스템에 관한 것으로, 상세하게 상수도 밸브의 노후화를 전기적 신호로 센싱하여 상수도 밸브의 교체 유무를 판단할 수 있도록 하는 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체시스템에 관한 것이다.
일반적으로 상수도관은 다량의 수돗물을 장거리 이송하는 대구경의 주관과, 주관에서 분기되어 비교적 근거리 이송(가정 및 사무실 등의 건물에 상수를 공급)에 사용되는 지관으로 이루어진 것으로, 주관으로부터 지관이 분기되는 부분에는 밸브가 설치되어 지관으로 이송되는 상수를 단속하도록 한다.
이러한 밸브는 장시간 사용하게 되면 노후화되어 반드시 교체를 해야 하며, 밸브의 고장이나 파손 시에도 신속하게 교체하여 하는 것으로, 밸브 교체시에는 교체 대상 밸브 쪽으로 물이 유입되는 것을 방지하기 위하여 주변에 연결되는 밸브들을 모두 잠근 후에 작업이 이루어진다.
따라서, 해당 밸브를 통해 물이 공급되는 지역뿐만 아니라 인근 다른 지역들까지도 단수가 이루어져 수돗물 사용자들에게 불편함을 줄 수밖에 없다.
이러한 문제점을 해소하고자 밸브 교체 시 주변에 연결되는 밸브를 잠그지 않고서도 해당 밸브를 교체할 수 있도록 하는 부단수교체장치들이 다양하게 개발되어 사용되고 있으며. 종래기술로 공개특허공보 제2012-0046364호(명칭; 부단수 밸브 교체방법)의 경우 교체하고자 하는 제수 밸브를 개방하고 팽이모양 고무 플러그를 스핀들을 통해 전진시켜 주관의 분기공을 밀폐시키는 과정을 거친 후, 스핀들이 수압에 의해 밀려나는 것을 방지하기 위해 작업들을 추가로 거치게 되는 것이다.
한편, 현재 상수도 유지관리를 위해 관로 누수탐사와 밸브실 누수조사를 실시하고 있고. 누수탐사의 경우 청음식, 상관식, 전자식, GPR, 적외선 등의 방법을 사용하고 있으며, 누수조사의 경우 밸브실 밸브와 배관의 외관조사를 통해 누수 여부를 육안으로 확인하고 있는 실정이다.
이러한 노후 상수도 밸브 교체는 설정기간에 도달하면 교체하거나 고장이나 파손 누수 등을 확인한 경우에 밸브를 교체하였으나, 설치된 상수도 밸브의 현재 상태를 정확하게 알 수 없어 누수 등의 사고 발생 후에나 긴급하게 상수도 밸브를 교체하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 주 목적은 상수도 밸브를 이상유무 및 노후 상태를 센싱 하여 상수도 밸브의 교체 유무를 초기단계에서 판단하므로 효율적으로 상수도 밸브를 유지 관리 할 수 있도록 하는 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 스마트 볼트를 블루투스 통신을 기반으로 스트레인 게이지와 가속도계를 이용하여 발생하는 진동과 응력신호 측정한 다음 유형 분석통해 이상 신호 추출하여 이를 시각화하여 상수도 밸브의 상태를 정확하게 인지하여 최상의 상태로 유지 관리할 수 있도록 하는 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 모니터링하면서 안전하고 정확하게 부단수교체장치를 설치하여 효율적으로 상수도 밸브를 교체할 수 있도록 하는 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템은 메인관로의 분기부분 등에 스마트볼트를 밀착 체결하여 진동과 응력신호를 센싱하고 스마트볼트로 부터 인가되는 신호를 시각화하여 디스플레이하는 모니터링 하며 누수등 이상 발생시 부단수교체장치로 밸브를 교체하는 등의 유지 관리할 수 있도록 하되, 상기 스마트볼트는 헤드의 상면에 진동을 센싱하는 가속도계를 결합하여 적용하거나 응력을 센싱하는 스트레인 게이지를 결합함과 동시에 점검결과를 시각화하여 모니터링 하도록 구성함을 그 기술적 구성상 기본 특징으로 한다.
따라서 본 발명의 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템은 스마트볼트에 진동을 센싱하는 가속도계와 응력을 센싱하는 스트레인 게이지를 적용하므로 지반의 거동이나 지속적인 충격에너지에 발생 등으로 인하여 메인관로에 설치한 밴드의 체결력 감소되어 누수되는 것을 정확하고 용이하게 측정함과 동시에 진동과 응력신호를 센싱하여 휴대폰, 노트북, 이어폰, 헤드폰 등의 휴대기기를 서로 연결해 정보를 교환하는 블루투스를 이용한 근거리 무선으로 인가하므로 편리하고 효율적으로 다량의 밸브 상태를 단시간내에 모니터링 할 수 있도록 하는 것으로 인가되는 신호의 가공 및 특성 추출을 하고 이를 비교 분석함과 동시에 점검결과를 시각화하여 누수 등의 이상 유무를 신속하고 정확하게 파악할 수 있도록 하므로 이상발생시 교체장치 등을 이용하여 초기에 신속 대응 할 수 있을 뿐 아니라 효율적으로 유지 관리할 수 있도록 하는 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템을 설명하기 위해 나타낸 스마트볼트 설치상태를 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템을 설명하기 위해 나타낸 스마트볼트 가속도계를 나타낸 사시도.
도 3 은 본 발명에 따른 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템을 설명하기 위해 나타낸 스마트볼트 스트레인 게이지를 나타낸 사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템을 설명하기 위해 나타낸 시각화 모니터링 나타낸 표시창.
도 5 는 본 발명에 따른 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템을 설명하기 위해 나타낸 부단수교체장치 설치상태를 나타낸 단면도.
도 6 은 본 발명에 따른 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템을 설명하기 위해 나타낸 부단수교체장치 제거상태를 나타낸 단면도.
도 7 는 본 발명에 따른 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템을 설명하기 위해 나타낸 신규 밸브 설치상태를 나타낸 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조 하면서 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 7 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템은 메인관로(1)의 분기부(2)에 밀착 체결하는 밴드(30)와, 상기 밴드(30)에 결합하여 진동과 응력신호를 센싱하는 스마트볼트(40)와, 상기 스마트볼트(40)로 부터 인가되는 신호를 시각화하여 디스플레이하는 모니터(50), 및 상기 모니터(50)에 인가되는 이상 신호을 분석하여 신규밸브(10)를 교체하는 부단수교체장치(100)로 구성한다.
상기 밴드(30)는 상수도 메인관로(1)의 연결부 등 압력이 크게 가해지는 위치에 밀착시켜 밴딩하도록 함이 이상적이다.
여기서 밴드(30)의 외주연에는 브래킷을 형성하고 브래킷에 다수개의 홀더(31)를 일정간격으로 형성하여 후술하는 스마트볼(40)를 정확하고 안정적으로 체결할 수 있도록 한다.
상기 스마트볼트(40)는 헤드의 상면에 진동을 센싱하는 가속도계(41)를 결합하여 적용하거나 스트레인 게이지(42)를 결합하여 적용하되, 지반의 거동이나 지속적인 충격에너지에 발생 등으로 인하여 메인관로(1)에 설치한 밴드(30)의 체결력 감소되어 누수되는 것을 진동 신호와 응력신호로 측정하여 휴대폰, 노트북, 이어폰, 헤드폰 등의 휴대기기를 서로 연결해 정보를 교환하는 블루투스를 이용한 근거리 무선으로 이를 인가하므로 편리하고 효율적으로 다량의 밸브 상태를 단시간내에 모니터링 할 수 있도록 한다.
상기 모니터(50)는 각각의 노후밸브(20) 등에 설치한 스마트볼트(40)를 통해 인가되는 신호의 가공 및 특성 추출을 하고 이를 비교 분석하여 점검결과를 시각화하여 누수 등의 이상 유무를 신속하고 정확하게 파악할 수 있도록 하므로 이상발생시 초기에 대응 할 수 있도록 함이 이상적이다.
상기 부단수교체장치(100)는 상수도관의 내부를 차단하되 가이드구(111)를 형성시킨 결합관(110)과, 상기 결합관(110)의 가이드구(111)에 결합하여 전 후진시키는 이송파이프(120)와, 상기 이송파이프의 전단에 카메라(134)와 차단부재(132)를 형성하여 메인관로(1)의 분기부(2) 입구를 차단할 수 있도록 하고 차단부재(132)의 앞 측에 걸림부재(131)를 형성하여 메인관로(1)의 분기부(2)에 걸리도록 하는 안전차단구(130), 및 상기 안전차단구(130)의 카메라(134)를 통하여 체결 진행상태를 모니터링하는 모니터(50)로 구성하여, 누수 등의 이상 유무를 신속하고 정확하게 교체하고자 하는 노후밸브(20)를 신규밸브(10)로 안전하게 교체할 수 있도록 한다.
여기서 모니터(50)는 현장용으로 사용함이 바람직하다.
상기 결합관(110)은 내부에 가이드구(111)를 형성하되 가이드구(111)의 중앙에 전후로 관통하는 나사지지구를 형성하여 후술하는 이송파이프(120)를 정확하게 가이드할 수 있도록 함이 바람직하다.
상기 이송파이프(120)는 외주면에 이송나사를 형성하여 결합관(110)의 나사지지구에 나사 결합하여 관통시키고 후단에 조절너트(122)를 형성하므로 조절너트(122)를 이용하여 용이하게 회전 또는 역회전에 시킬 수 있도록 하고 이로 인하여 회전 방향에 따라 이송파이프(120)가 전진하거나 후진하도록 함과 동시에 이송파이프(120)과 후술하는 안전차단구(130)를 일직선상에 결합 또는 분리할 수 있도록 한다.
상기 안전차단구(130)는 조절로드(133)를 이송파이프(120)의 내부로 관통시켜 형성하되 조절로드(133)의 전단에 차단부재(132)와 걸림부재(131)를 구비하여 걸림부재(131)가 메인관로(1)의 분기부(2)에 걸려 견고한 지지상태로 유지하므로 강한 수압상태에서도 수압의 영향을 최소화하면서 차단부재(132)를 팽창시켜 완벽한 밀폐상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 것으로, 여기서 차단부재(132)는 전후 측에 지지플레이트를 각각 형성하므로 조절너트(122)를 회전으로 전후 측 지지플레이트의 간격이 좁아지면서 차단부재(133)에 압력을 가하여 차단부재(132)을 테두리를 외향으로 팽창시켜 관체의 내주면에 완전밀착하여 견고한 밀폐상태를 유지시킴과 동시에 차단부재(132) 앞쪽의 지지플레이트에는 관찰용 카메라(134)를 설치하여 걸림부재(131)의 결합상태 등을 모니터링하므로 정확하고 안전하게 지지상태를 확인하면서 작업을 수행할 수 있도록 한다.
이러한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 메인관로(1)의 분기부(2) 등에 밴드(30)를 밀착시켜 견고하게 체결하되 밴드(30)의 홀드(31)에 진동과 응력신호를 센싱하는 스마트볼트(40)을 일정간격으로 체결하여 진동과 응력신호를 센싱한 다음 휴대폰, 노트북, 이어폰, 헤드폰 등의 휴대기기를 서로 연결해 정보를 교환하는 블루투스를 이용한 근거리 무선으로 이를 인가한다.
더욱이, 블루투스를 이용한 근거리 무선으로 인가된 신호를 분석함과 동시에 이를 시각화하여 디스플레이 하므로 모니터링 현재의 밸브 상태를 신속하고 정확하게 확인할 수 있어 유지 및 관리가 용이하다.
특히 스마트볼트(40)에 진동을 센싱하는 가속도계(41)와 응력을 센싱하는 스트레인 게이지(42)를 적용하므로 지반의 거동이나 지속적인 충격에너지에 발생 등으로 인하여 메인관로(1)에 설치한 밴드(30)의 체결력이 감소되어 누수되는 것을 정확하고 용이하게 측정하여 블루투스를 이용한 근거리 무선으로 인가하므로 편리하고 효율적으로 다량의 밸브 상태를 단시간내에 모니터링 할 수 있도록 하는 것으로, 나아가 인가되는 신호의 가공 및 특성 추출을 하고 이를 비교 분석함과 동시에 점검결과를 시각화하여 누수 등의 이상 유무를 신속하고 정확하게 파악할 수 있도록 하므로 이상발생시 부단수교체장치(100) 등을 이용하여 초기에 신속 대응 할 수 있어 다량의 밸브 등을 효율적으로 동시에 유지 관리할 수 있도록 하는 것이다.
여기서 노후밸브(20)를 교체하고자 할 경우에는 이송파이프(120)를 회전시켜 메인관로(1) 측으로 전진시켜 안전차단구(130)의 걸림부재(131)가 메인관로(1)로 내부 측에 위치하도록 함과 동시에 차단부재(132)가 분기부(2)의 내주연 차단위치에 위치하도록 한 다음 조절로드(133)를 회전시켜 걸림부재(131)를 벌려 메인관로(1)와 분기부(2)의 연결부분에 걸려 지지상태를 유지하게 함과 동시에 차단부재(132) 앞쪽의 지지플레이트를 당겨서 차단부재(132)에 압력을 가하여 차단부재(132)를 외주면으로 팽창시켜 관체의 내주면에 완전밀폐시키도록 한다.
이러한 상태에서 부단수교체장치(100) 및 노후밸브(20)를 분리하여 제거하고 다시 신규밸브(10)와 부단수교체장치(100)를 결합하여 설치한 다음 상기의 역순으로 부단수교체장치(100)를 신규밸브(10)에서 분리한 후 지관 등을 결합하는 통상의 작업을 수행하는 것이다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1 : 메인관로 2 : 분기부
10 : 신규밸브 20 : 노후밸브
30 : 밴드 31 ; 브래킷
40 : 스마트볼트 41 : 가속도계
42 : 스트레인게이지 43 : 커버
50 : 모니터 100 : 교체장치
110 : 결합관 111 : 가이드구
120 : 이송파이프 121 : 이송나사
122 : 조절너트 130 : 안전차단구
131 : 걸림부재 132 : 차단부재
133 : 조절로드 134 : 카메라

Claims (3)

  1. 메인관로(1)의 분기부(2)에 밀착 체결하는 밴드(30)와, 상기 밴드(30)에 결합하여 진동과 응력신호를 센싱하는 스마트볼트(40)와, 상기 스마트볼트(40)로 부터 인가되는 신호를 시각화하여 디스플레이하는 모니터(50), 및 상기 모니터(50)에 인가되는 이상 신호를 분석하여 신규밸브(10)를 교체하는 부단수교체장치(100)로 구성하되,
    상기 스마트볼트(40)는 헤드의 상면에 진동을 센싱하는 가속도계(41)를 결합하여 적용하거나 응력을 센싱하는 스트레인 게이지(42)를 결합하되 점검결과를 시각화하여 모니터링 하도록 구성하고,
    상기 부단수교체장치(100)는 상수도관의 내부를 차단하되 가이드구(111)를 형성시킨 결합관(110)과, 상기 결합관(110)의 가이드구(111)에 결합하여 전 후진시키는 이송파이프(120)와, 상기 이송파이프의 전단에 카메라(134)와 차단부재(132)를 형성하여 메인관로(1)의 분기부(2) 입구를 차단할 수 있도록 하고 차단부재(132)의 앞 측에 걸림부재(131)를 형성하여 메인관로(1)의 분기부(2)에 걸리도록 하는 안전차단구(130), 및 상기 안전차단구(130)의 카메라(134)를 통하여 체결 진행상태를 모니터링하는 모니터(50)로 구성하되,
    상기 결합관(110)은 가이드구(111)의 중앙에 전후로 관통하는 나사지지구를 형성하고, 상기 이송파이프(120)는 외주연에 이송나사(121)를 형성하여 이송나사(121)로 나사지지구에 나사 결합으로 관통시키고 후단에 조절너트(122)를 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안전차단구(130)는 조절로드(133)를 이송파이프(120)의 내부로 관통시켜 형성하고 조절로드(133)의 전단에 차단부재(132)와 걸림부재(131)를 구비하되, 차단부재(132)에는 전후 측로 지지플레이트를 결합하고 차단부재(132) 앞쪽의 지지플레이트에는 관찰용 카메라(134)를 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템.
  3. 삭제
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KR1020180141314A KR102105068B1 (ko) 2018-11-16 2018-11-16 스마트볼트를 이용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3197155U (ja) * 2014-04-10 2015-04-23 優鋼機械股▲分▼有限公司 ネジ検出装置
KR20160054337A (ko) * 2014-11-06 2016-05-16 이용희 부단수 밸브 교체장치

Patent Citations (2)

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