KR102113408B1 - 누수 검출을 위한 스마트 볼트 - Google Patents

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KR102113408B1
KR102113408B1 KR1020180171637A KR20180171637A KR102113408B1 KR 102113408 B1 KR102113408 B1 KR 102113408B1 KR 1020180171637 A KR1020180171637 A KR 1020180171637A KR 20180171637 A KR20180171637 A KR 20180171637A KR 102113408 B1 KR102113408 B1 KR 102113408B1
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오재근
이제윤
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주식회사 코아칩스
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Abstract

누수 검출을 위한 스마트 볼트를 개시한다.
본 실시예는 상수도관과 벨브 배관 등 장치에서 볼트 풀림 등에 의한 누수 관리를 위해 기계 구조물에 의해 발생하는 볼트 체결부의 응력과 가속도 등의 물리량을 측정할 수 있도록 하는 스마트 볼트를 제공한다.

Description

누수 검출을 위한 스마트 볼트{Smart Bolt for Detecting Leakage}
본 실시예는 누수 검출을 위한 스마트 볼트에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
각종 산업현장에서는 액상 물질이 배관이나 용기 외부로 누수 됨으로써 작업자나 주변에 있는 사람 또는 물건들이 위험한 상황이 발생할 수 있다. 따라서, 산업현장에서 누수 감지 센서를 설치하여 만일의 안전사고에 대비하고 있고, 누수 감지 센서의 정기적인 점검을 실시하고 있다.
현재는 점검자가 현장에 설치된 누수 감지 센서에 점검 기기를 연결하여 이상 유무를 판단하는데, 누수 감지 센서가 협소한 공간에 설치되어 있거나 높은 위치에 설치되어 있으면, 점검자가 누수 감지 센서에 점검 기기를 연결하기가 어려우며 연결을 시도할 때 안전사고가 발생할 위험이 존재한다.
점검자는 센서가 설치된 장소마다 점검 기기를 들고 다니면서 센서를 점검하고 있으므로 설치된 모든 센서를 점검하는데 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 센서제품의 단자를 풀어야 하므로 회로의 쇼트(Short)로 인한 안전사고가 발생할 수 있는 문제가 있다.
따라서, 진동이나 누수를 방지하기 위해 장치에 직접 체결하는 볼트에서 누수를 감지할 수 있는 장치를 필요로한다.
본 실시예는 상수도관과 벨브 배관 등 장치에서 볼트 풀림 등에 의한 누수 관리를 위해 기계 구조물에 의해 발생하는 볼트 체결부의 응력과 가속도 등의 물리량을 측정할 수 있도록 하는 스마트 볼트를 제공하는 데 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 액상 물질이 흐르는 배관의 결합부 상에 체결되는 볼트로서, 상기 결합부와의 체결이 풀림을 감지하기 위한 진동치 및 응력치를 측정하고, 상기 진동치 및 상기 응력치를 기준치와 각각 비교하고, 상기 진동치 및 상기 응력치 중 적어도 하나가 기준치 미만인 경우, 누수 검출 정보를 생성하여 임베디드 시스템으로 전송하는 누수 방지 회로부; 상기 누수 방지 회로부의 일측에 결합되는 볼트 헤드; 및 상기 볼트 헤드 하단과 연결되어 나산 형태의 몸체 내부에 상기 누수 방지 회로부의 일부를 소정의 깊이까지 삽입하는 볼트 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 볼트를 제공한다.
상기 누수 방지 회로부는 상기 임베디드 시스템(Embedded System) 및 외부 전원장치와 연결되는 커넥터(Connector); 3축의 가속도를 측정한 3축 가속도 측정 신호를 생성하는 3축 가속도 센서(3Axis Acceleration Sensor); 응력을 측정한 응력 측정 신호를 생성하는 스트레인게이지(Stain Gauge); 상기 3축 가속도 측정 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 진동치로 인식하고, 상기 응력 측정 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 응력치로 인식하고, 상기 3축 가속도 측정 신호와 상기 응력 측정 신호를 기준치와 각각 비교하고, 상기 3축 가속도 측정 신호와 상기 응력 측정 신호 중 적어도 하나가 기준치 미만인 경우, 상기 누수 검출 정보를 생성하여 상기 임베디드 시스템으로 전송하는 MCU(Micro Controller Unit); 및 상기 외부 전원장치로부터 인가된 전원을 내부 모듈로 공급하는 전원관리회로를 포함한다.
상기 커넥터는 상기 MCU와 상기 임베디드 시스템을 데이터 통신을 위한 통신 선로로 연결하며, 상기 전원장치와 상기 전원관리회로를 전원을 인가하기 위한 전원 선로로 연결하며, 상기 커버의 상면에 형성된 커넥터 홀로 상기 통신 선로 및 상기 전원 신호로 외부로 도출된다.
상기 볼트 몸체 중앙에 기 설정된 깊이로 홀이 형성되며, 상기 홀 내부에 상기 스트레인게이지가 삽입된다.
상기 3축 가속도 센서, 상기 MCU, 상기 전원관리회로는 하나의 회로 기판으로 구현되어 상기 베이스의 상면과 상기 커버 내부에 구현된다.
상기 스트레인게이지의 몸체는 상기 홀에 삽입되나, 일측이 상기 기판에 연결되어 상기 MCU와 통신한다.
상기 누수 방지 회로부는 상기 누수 방지 회로부의 외부를 원형으로 둘러 쌓는 형태로 구현되는 커버(Cover); 및 상기 볼트 헤드 상면에 고정되는 형태로 설치되어 상기 커버를 고정시키는 베이스(Base)를 포함하며, 상기 커버 내부에 상기 기판이 삽입된다.
상기 베이스와 상기 볼트 헤드는 스팟 웰딩(Spot Welding)으로 고정된다.
상기 누수 방지 회로부는 부단수, 수도관, 상수도관, 벨브 배관, 게이트벨브, 버터플라이형 벨브 및 마개 중 적어도 하나 이상의 장치에 대해 상기 진동치 및 상기 응력치를 측정한다.
상기 누수 방지 회로부는 상기 임베디드 시스템과 무선으로 통신하는 무선통신모듈; 전원을 저장하는 배터리; 3축의 가속도를 측정한 3축 가속도 측정 신호를 생성하는 3축 가속도 센서(3Axis Acceleration Sensor); 응력을 측정한 응력 측정 신호를 생성하는 스트레인게이지(Stain Gauge); 상기 3축 가속도 측정 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 진동치로 인식하고, 상기 응력 측정 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 응력치로 인식하고, 상기 3축 가속도 측정 신호와 상기 응력 측정 신호를 기준치와 각각 비교하고, 상기 3축 가속도 측정 신호와 상기 응력 측정 신호 중 적어도 하나가 기준치 미만인 경우, 상기 누수 검출 정보를 생성하여 상기 임베디드 시스템으로 전송하는 MCU(Micro Controller Unit); 및 상기 배터리로부터 인가된 전원을 내부 모듈로 공급하는 전원관리회로를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 상수도관과 벨브 배관 등 장치에서 볼트 풀림 등에 의한 누수 관리를 위해 기계 구조물에 의해 발생하는 볼트 체결부의 응력과 가속도 등의 물리량을 측정할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1a,1b는 본 실시예에 따른 누수 관리를 위한 측정 항목을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a,2b,2c는 본 실시예에 따른 스마트 볼트의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a,3b는 본 실시예에 따른 스마트 볼트의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1a,1b는 본 실시예에 따른 누수 관리를 위한 측정 항목을 설명하기 위한 도면이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 상수도관 및 벨브 배관 등을 기계 구조물에서는 필연적으로 볼트와 너트를 사용하게 된다. 상수도관 및 벨브 배관 등을 기계 구조물 상에 체결된 볼트와 너트로 인해 누수가 발생하게 된다. 특히, 배관 등에 체결된 볼트 풀림에 따라 누수가 발생하는 경우, 도 1b와 같이, 볼트 체결 응력과 가속도 변화가 발생하게 된다.
상수도관 및 벨브 배관 등 기구 구조물의 체결을 위해 다수의 볼트와 너트를 사용한다. 상수도관과 벨브 배관 등은 누수 발생하면 안되는 기계적인 부품이지만, 초기 체결 상태와 시간에 따른 볼트 풀림 등에 의해 발생할 수 있는 누수에 대해 관리가 필요하다.
본 실시예에 따른 스마트 볼트(200)는 볼트(340)의 풀림 등에 의한 누수 관리를 위해 기계 구조물에 의해 발생하는 볼트 체결부의 응력과 가속도 등의 물리량을 측정한다.
주변 진동 상황과 초기 체결 조건 등에 따라 배관 등에 체결된 볼트 풀림 정도가 달라진다. 따라서, 노후 상수도관이나 벨브 배관 등은 상시로 볼트 체결 상태를 파악할 수 있는 상시 감시가 필요하다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 볼트의 풀림에 따라 발생할 수 있는 진동 변화와 볼트 하중 변화를 감지할 경우 누수 관리가 가능하다. 본 실시예에 따른 스마트 볼트(200)는 누수 관리를 위해 진동과 응력을 측정한다.
도 2a,2b는 본 실시예에 따른 스마트 볼트의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 스마트 볼트(200)는 3축 가속도 센서(210), 스트레인게이지(로드셀)(220), 신호 조건 회로(212), 증폭회로(222), 전원관리회로(230), MCU(240)를 포함한다. 스마트 볼트(200)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
스마트 볼트(200)에 포함된 각 구성요소는 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작할 수 있다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.
도 2b에 도시된 스마트 볼트(200)의 각 구성요소는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 소프트웨어적인 모듈, 하드웨어적인 모듈 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
부단수란 배관에서 물을 끊지 않고 동작하는 장치이다. 부단수는 수도관 등 사용 중인 압력수관을 단수하지 않고 공사를 시행하는 시공방법을 의미한다. 부단수는 소요관경의 T자관이나 제수벨브를 연결하는 공법으로 상수도에서 단수에 따른 주민의 불편을 줄이기 위해 많이 사용한다. 부단수는 상수관로의 강관이나 주철관에 T본관과 제수벨브를 조합하여 설치 후 제수벨브를 열고 천공기로 배관을 천공한 후 제수벨브를 닫고 천공기를 철거한 후 배관을 연결하는 공법이다.
부단수는 단수하지 않고 관을 절단할 곳에 게이트벨브, 버터플라이형 벨브 또는 마개를 설치하는 방법도 이용한다.
예컨대, 스마트 볼트(200)는 부단수 장치에 체결하여 동작한다. 스마트 볼트(200)는 볼트(340)와 누수 방지 회로부(300)를 포함한다. 누수 방지 회로부(300)는 볼트(340)와 결합하여 부단수 장치의 진동이나 누수를 방지한다. 스마트 볼트(200)는 누수 방지 회로부(300)를 이용하여 부단수 장치 내의 볼트(340)의 풀림 감지를 수행한다. 스마트 볼트(200)는 누수 방지 회로부(300)를 이용하여 부단수 장치 내의 볼트(340)의 풀림을 감지하기 위해 3축 가속도를 측정한다.
스마트 볼트(200)는 정상 상태 파형 또는 풀림 상태 파형을 감지한다. 스마트 볼트(200)는 볼트(340)의 풀림에 따른 하중값이 변화를 감지한다. 스마트 볼트(200) 내에 홀(330)이 형성되고, 홀(330) 내에 스트레인게이지(220)가 삽입된다. 볼트(340)의 풀림으로 인해 스마트 볼트(200)가 받는 인한 하중이 떨어지게 되므로, 스마트 볼트(200)는 하중 및 진동을 감지하기 위한 별도의 누수 방지 회로부(300)를 볼트 헤드(342)에 부착하여 3축 가속도 및 응력을 측정한다.
볼트 헤드(342)에 부착된 누수 방지 회로부(300)는 임베디드 시스템과 연결되어 외부에서 진동치와 응력치를 확인할 수 있도록 한다. 누수 방지 회로부(300)는 볼트 헤드(342)에 장착되는 것이 바람직하며, 누수 방지 회로부(300) 내에 무선 모듈이 탑재되는 경우 무선으로 임베디드 시스템 및 전원장치와 통신할 수 있다.
본 실시예에 따른 스마트 볼트(200)는 누수 관리를 위해 진동과 응력을 측정한다. 스마트 볼트(200)는 진동을 측정하기 위해 3축 가속도 센서(210)를 구비한다. 3축 가속도 센서(210)는 3축 가속도 측정이 가능한 MEMS type의 저전력 센서이다.
스마트 볼트(200)는 응력을 측정하기 위해 스트레인게이지(220)(또는 로드셀)를 구비한다. 스트레인게이지(220)(또는 로드셀)는 볼트 내 삽입하는 스트레인게이지 형태 또는 와셔형 로드셀을 형태로 구현된다. 스트레인게이지(220)(또는 로드셀)의 인터페이스 회로는 동일한 방식으로 상호 호환 가능하다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 스마트 볼트(200)는 3축 가속도 센서(210)와 스트레인게이지(로드셀)(220)를 내장한다. 스마트 볼트(200)는 센서 신호를 위한 인터페이스(Interface) 회로를 포함한다.
3축 가속도 센서(210)는 3축의 가속도를 측정한 3축 가속도 측정 신호를 신호 조건 회로(212)로 전송한다. 스트레인게이지(로드셀)(220)은 응력을 측정한 응력 측정 신호를 증폭회로(222)로 전송한다.
신호 조건 회로(212)는 3축 가속도 센서(210)로부터 수신한 3축 가속도 측정 신호를 MCU(240)로 전송한다. 증폭회로(222)는 스트레인게이지(로드셀)(212)로부터 수신한 응력 측정 신호를 MCU(240)로 전송한다.
MCU(240)는 3축 가속도 센서(210)를 이용하여 진동을 측정한 센서 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다. MCU(240)는 스트레인게이지(220)(로드셀)를 이용하여 응력을 측정한 센서 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
전원관리회로(230)는 스마트 볼트(200) 내부의 구성요소가 필요한 전원을 공급받게 내부 모듈로 인가한다. 스마트 볼트(200)의 기구적인 구조로서 볼트(340)의 중심부에 홀(330)을 형성한다. 볼트(340)의 중심부에 홀(330) 내에 스트레인게이지(220)(로드셀)를 삽입한다. 볼트 헤드(342)에 센서 인터페이스 및 회로부가 안착할 수 있도록 보호 커버(314)를 부착한다. MCU(240)는 임베디드 시스템과 데이터 통신을 위한 커넥터(312)로 연결된다. 전원관리회로(230)는 전원장치와 전원을 인가하기 위한 커넥터(312)로 연결된다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 스마트 볼트(200)는 무선통신모듈(242)과 배터리(232)를 추가로 포함하여 구현될 수 있다.
스마트 볼트(200)는 구비된 배터리(232)로부터 인가된 전원을 전원관리회로(230)로 전달하므로 별도의 전원장치로부터 전원(예컨대, DC 12V)를 인가받을 필요가 없다. 스마트 볼트(200)는 구비된 무선통신모듈(242)을 이용하여 임베디드 시스템과 디지털 신호를 송수한다.
다시 말해, 스마트 볼트(200)와 임베디드 시스템 사이에 유선으로 커넥터가 연결될 필요없이 무선통신으로 통신이 가능하며, 내장된 배터리(232)로부터 전원을 인가받아 동작할 수 있다.
도 3a,3b는 본 실시예에 따른 스마트 볼트의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 스마트 볼트(200)는 액상 물질이 흐르는 배관의 결합부 상에 체결된다.
스마트 볼트(200)는 부단수, 수도관, 상수도관, 벨브 배관, 게이트벨브, 버터플라이형 벨브 및 마개 중 적어도 하나 이상의 장치에 대한 진동치 및 응력치를 측정한다.
스마트 볼트(200)는 결합부와의 체결이 풀림을 감지하기 위한 진동치 및 응력치를 측정하고, 진동치 및 응력치를 기준치와 각각 비교한다. 스마트 볼트(200)는 진동치 및 응력치 중 적어도 하나가 기준치 미만인 경우, 누수 검출 정보를 생성하여 임베디드 시스템으로 전송한다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스마트 볼트(200)는 기계적인 구조로서 커넥터(312), 커버(314), 기판(316), 베이스(318), 홀(330), 볼트(340), 볼트 헤드(342), 볼트 몸체(344)를 포함한다. 스마트 볼트(200)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
스마트 볼트(200)는 볼트(340)와 누수 방지 회로부(300)를 포함한다.
누수 방지 회로부(300)는 결합부와의 체결이 풀림을 감지하기 위한 진동치 및 응력치를 측정한다. 누수 방지 회로부(300)는 진동치 및 응력치를 기준치와 각각 비교한다. 누수 방지 회로부(300)는 진동치 및 응력치 중 적어도 하나가 기준치 미만인 경우, 누수 검출 정보를 생성하여 임베디드 시스템으로 전송한다.
볼트(340)는 볼트 헤드(342)와 볼트 몸체(344)를 포함한다. 볼트 헤드(342)는 누수 방지 회로부(300)의 일측에 결합된다. 볼트 몸체(344)는 볼트 헤드(342) 하단과 연결되어 나산 형태의 몸체 내부에 누수 방지 회로부(300)의 일부를 소정의 깊이까지 삽입한다.
누수 방지 회로부(300)는 커넥터(312), 커버(314), 기판(316), 베이스(318)를 포함한다. 기판(316)은 3축 가속도 센서(210), 신호 조건 회로(212), 증폭회로(222), 전원관리회로(230), MCU(240)를 포함한다. 스트레인게이지(로드셀)(220)은 기판(316)과 연결된다.
커넥터(Connector)(312)는 임베디드 시스템(Embedded System) 및 외부 전원장치와 연결된다. 커넥터(312)는 MCU(240)와 임베디드 시스템을 데이터 통신을 위한 통신 선로로 연결한다. 커넥터(312)는 전원장치와 전원관리회로(230)를 전원을 인가하기 위한 전원 선로로 연결한다. 커넥터(312)는 커버(314)의 상면에 형성된 커넥터 홀로 통신 선로 및 전원 신호로 외부로 도출된다.
3축 가속도 센서(3Axis Acceleration Sensor)(210)는 3축의 가속도를 측정한 3축 가속도 측정 신호를 생성한다.
스트레인게이지(Stain Gauge)(220)는 응력을 측정한 응력 측정 신호를 생성한다. 스트레인게이지(220)의 몸체는 홀(330)에 삽입되나, 스트레인게이지(220)의 일측이 기판에 연결되어 MCU(240)와 통신한다.
MCU(Micro Controller Unit)(240)는 3축 가속도 측정 신호를 디지털 신호로 변환하여 진동치로 인식한다. MCU(240)는 응력 측정 신호를 디지털 신호로 변환하여 응력치로 인식한다. MCU(240)는 3축 가속도 측정 신호와 응력 측정 신호를 기준치와 각각 비교한다. MCU(240)는 3축 가속도 측정 신호와 응력 측정 신호 중 적어도 하나가 기준치 미만인 경우, 누수 검출 정보를 생성하여 임베디드 시스템으로 전송한다.
전원관리회로(230)는 외부 전원장치로부터 인가된 전원을 내부 모듈로 공급한다.
볼트 몸체(344)의 중앙에 기 설정된 깊이로 홀(330)이 형성된다. 홀(330) 내부에 스트레인게이지(220)가 삽입된다.
3축 가속도 센서(210), 신호 조건 회로(212), 증폭회로(222), 전원관리회로(230), MCU(240) 중 적어도 하나 이상은 하나의 회로 기판(316)으로 구현되어 베이스(318)의 상면과 커버(314) 내부에 구현된다.
커버(Cover)(312)는 누수 방지 회로부(300)의 외부를 원형으로 둘러 쌓는 형태로 구현된다. 베이스(Base)(318)는 볼트 헤드(342)의 상면에 고정되는 형태로 설치되어 커버(314)를 고정시킨다. 커버(314) 내부 내부에 기판(316)이 삽입된다. 베이스(318)와 볼트 헤드(342)는 스팟 웰딩(Spot Welding)으로 고정된다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200: 스마트 볼트
210: 3축 가속도 센서 212: 신호 조건 회로
220: 스트레인게이지(로드셀) 222: 증폭회로
230: 전원관리회로 240: MCU
312: 커넥터 314: 커버
316: 기판 318: 베이스
330: 홀 340: 볼트
342: 볼트 헤드 344: 볼트 몸체

Claims (10)

  1. 액상 물질이 흐르는 배관의 결합부 상에 체결되는 볼트로서,
    상기 결합부와의 체결이 풀림을 감지하기 위한 진동치 및 응력치를 측정하고, 상기 진동치 및 상기 응력치를 기준치와 각각 비교하고, 상기 진동치 및 상기 응력치 중 적어도 하나가 기준치 미만인 경우, 누수 검출 정보를 생성하여 임베디드 시스템으로 전송하는 누수 방지 회로부;
    상기 누수 방지 회로부의 일측에 결합되는 볼트 헤드; 및
    상기 볼트 헤드 하단과 연결되어 나산 형태의 몸체 내부에 상기 누수 방지 회로부의 일부를 소정의 깊이까지 삽입하는 볼트 몸체를 포함하되,
    상기 누수 방지 회로부는,
    상기 임베디드 시스템(Embedded System) 및 외부 전원장치와 연결되는 커넥터(Connector);
    3축의 가속도를 측정한 3축 가속도 측정 신호를 생성하는 3축 가속도 센서(3Axis Acceleration Sensor);
    응력을 측정한 응력 측정 신호를 생성하는 스트레인게이지(Stain Gauge);
    상기 3축 가속도 측정 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 진동치로 인식하고, 상기 응력 측정 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 응력치로 인식하고, 상기 3축 가속도 측정 신호와 상기 응력 측정 신호를 기준치와 각각 비교하고, 상기 3축 가속도 측정 신호와 상기 응력 측정 신호 중 적어도 하나가 기준치 미만인 경우, 상기 누수 검출 정보를 생성하여 상기 임베디드 시스템으로 전송하는 MCU(Micro Controller Unit);
    상기 외부 전원장치로부터 인가된 전원을 내부 모듈로 공급하는 전원관리회로;
    상기 커넥터, 상기 3축 가속도센서, 상기 스트레인게이지, 상기 MCU, 및 상기 전원관리회로의 외부를 원형으로 둘러 쌓는 형태로 구현되는 커버(Cover); 및
    상기 볼트 헤드 상면에 고정되는 형태로 설치되어 상기 커버를 고정시키는 베이스(Base);를 포함하고,
    상기 볼트 몸체 중앙에 기 설정된 깊이로 홀이 형성되며, 상기 홀 내부에 상기 스트레인게이지가 삽입되는 것을 특징으로 하는 스마트 볼트.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는,
    상기 MCU와 상기 임베디드 시스템을 데이터 통신을 위한 통신 선로로 연결하며, 상기 전원장치와 상기 전원관리회로를 전원을 인가하기 위한 전원 선로로 연결하며,
    상기 커버의 상면에 형성된 커넥터 홀로 상기 통신 선로 및 상기 전원 신호로 외부로 도출되는 것을 특징으로 하는 스마트 볼트.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 3축 가속도 센서, 상기 MCU, 상기 전원관리회로는 하나의 회로 기판으로 구현되어 상기 베이스의 상면과 상기 커버 내부에 구현되는 것을 특징으로 하는 스마트 볼트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스트레인게이지의 몸체는 상기 홀에 삽입되나, 일측이 상기 기판에 연결되어 상기 MCU와 통신하는 것을 특징으로 하는 스마트 볼트.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베이스와 상기 볼트 헤드는 스팟 웰딩(Spot Welding)으로 고정되는 것을 특징으로 하는 스마트 볼트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 누수 방지 회로부는,
    부단수, 수도관, 상수도관, 벨브 배관, 게이트벨브, 버터플라이형 벨브 및 마개 중 적어도 하나 이상의 장치에 대해 상기 진동치 및 상기 응력치를 측정하는 것을 특징으로 하는 스마트 볼트.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 누수 방지 회로부는,
    상기 임베디드 시스템과 무선으로 통신하는 무선통신모듈;
    전원을 저장하는 배터리;
    3축의 가속도를 측정한 3축 가속도 측정 신호를 생성하는 3축 가속도 센서(3Axis Acceleration Sensor);
    응력을 측정한 응력 측정 신호를 생성하는 스트레인게이지(Stain Gauge);
    상기 3축 가속도 측정 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 진동치로 인식하고, 상기 응력 측정 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 응력치로 인식하고, 상기 3축 가속도 측정 신호와 상기 응력 측정 신호를 기준치와 각각 비교하고, 상기 3축 가속도 측정 신호와 상기 응력 측정 신호 중 적어도 하나가 기준치 미만인 경우, 상기 누수 검출 정보를 생성하여 상기 임베디드 시스템으로 전송하는 MCU(Micro Controller Unit); 및
    상기 배터리로부터 인가된 전원을 내부 모듈로 공급하는 전원관리회로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 볼트.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010117310A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Uchimura:Kk 軸力検出用締結体およびその製造方法、締結体ユニット、軸力監視システム
KR101887666B1 (ko) * 2018-01-12 2018-08-13 트레스테크(주) Iot 기반 볼트 풀림 감지 시스템

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