KR102271644B1 - 수도미터 지침값 영상인식 자동 수도미터 시험장치 - Google Patents

수도미터 지침값 영상인식 자동 수도미터 시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수도미터의 지침을 숫자로 판독하고 유량을 스스로 제어함으로써 수도미터의 검사 과정을 무인화하여, 보다 빠르고 정확하게 수도미터의 검사를 완료할 수 있는 수도미터 자동 시험장치에 관한 것으로, 다수개의 수도미터를 직렬로 연결시켜 시험라인을 형성하는 연결부, 상기 연결부의 일측에 설치되어, 상기 시험라인에 물을 공급하는 공급부, 상기 수도미터 각각의 일측에 설치되어, 상기 수도미터의 지침값이 표시되는 일면을 촬영하여 이미지를 생성하는 촬영부, 상기 이미지에 기록된 지침값을 스스로 읽어, 상기 수도미터별 지침값을 저장하는 판독부, 상기 공급부에서 공급한 물의 유량과 상기 수도미터 각각의 지침값을 비교해, 상기 수도미터 각각의 성능을 평가하는 평가부 및 상기 공급부, 촬영부, 판독부 및 평가부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수도미터 지침값 영상인식 자동 수도미터 시험장치{Automatic test device for water meter integrated value image recognition}
본 발명은 수도미터의 지침값을 영상이미지로부터 숫자로 판독하는 자동 수도미터 시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수도미터의 정확도 성능을 검증하는데 있어서 검사대상이 되는 다량의 수도미터로부터 수도미터의 지침값을 반복적으로 기록하여야 하는 검사원의 육안 검침 기록방식에서 벗어나 촬영된 수도미터 지침 이미지로부터 지침값을 자동으로 숫자로 판독해 내고 기록하는 기능을 가지고 있으며, 시험유량 조절과정 또한 검사원에 의한 수동 조절이 아닌 제어부에 의한 자동조절 기능이 있어 전 시험과정을 무인화로 완전 자동화할 수 있는 자동화 수도미터 시험장치에 관한 것이다. 여기서 지침값은 수도미터가 가지고 있는 네 개의 지침바늘이 지시하는 값의 조합이며, 누적된 유량 적산값을 의미한다.
수도미터는 요금 거래용 법정계량기이기 때문에 정확도를 보장해야 한다. 지방자치단체의 상수도시설관리사업소에서는 수도미터 신규공급물량이나 주기적인 교체공급물량이 발생하면 공급해야 할 수도미터 전체 수량에 대한 정확도 시험을 실시하고 있다.
수도미터의 시험은 다수개의 수도미터를 직렬로 연결시키고, 직렬로 연결된 다수개의 수도미터 일측에서 타측으로 물을 통과시키며, 최종적으로 통과한 물의 양에 대해 각각의 수도미터가 일정 오차 내에서 측정했는지를 검사해, 수도미터의 정확도 성능평가를 실시하였다.
상술한 바와 같은 종래의 수도미터의 성능측정시험은 각각의 수도미터에 표시된 적산량 지침값을 검사원이 육안으로 읽어서 기록하는 방식을 사용했는데, 이러한 방식은 한 번에 수 십개의 수도미터를 검사하는 과정을 고려했을 때, 검사시간이 길어지고, 다수의 검사원이 필요하기도 하여 효율적이지 못했으며, 검사 업무량이 많아짐에 따라 지침값을 입력하는 와중에 오류가 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 수도미터의 성능측정시험은, 공급한 물에 대한 기준적산유량을 측정하고, 수도미터의 적산량과 기준적산유량을 비교해야 하는데, 종래의 방법은 검사를 위해 공급한 물의 기준적산유량을 취득할 때 검사원이 수도미터를 통과한 물을 모은 기준탱크의 눈금을 매번 반복적으로 읽어 파악해야 했기 때문에, 이 또한 측정정확성을 떨어뜨리고 검사업무 시간과 피로도를 증가시키는 어려운 방법이었으며, 상황에 따라서 오류가 발생할 문제점이 있었다.
한국 등록특허공보 제10-1228427호(“ 계측 유량의 정밀 보정이 가능한 디지털 계량기 및 이의 자동보정 시스템”, 공고일 2013년 01월 31일)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 수도미터의 검사 전 과정을 무인화하여, 보다 빠르고 정확하게 수도미터의 검사를 완료할 수 있는 자동 수도미터 시험장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 수도미터의 지침값을 검사원이 육안으로 읽지 않고 전자기기가 읽어야만 한다. 본 발명에서는 영상수집 카메라를 통해 얻은 지침값 이미지로부터 지침값을 검사원이 아닌 전자기기가 직접 숫자로 판독하여 이미지를 숫자데이터 형태로 판독해내는 방식을 취한다. 또한 한 지점의 유량 시험이 완료되면 다른 지점의 유량을 전자기기가 인버터와 콘트롤밸브를 자동으로 조작하여 맞추고 시험하는 방식이다. 수도미터는 Q1(최소유량), Q2(전이유량), Q3(최대유량) 세 지점의 유량시험을 3회 이상 반복 시험해야 하는데, 지침값 데이터의 자동취득기능과 시험유량의 자동제어기능, 시험검사데이터의 자동저장 및 최종 합부 판정 기능을 갖춤으로써 전 시험과정을 무인화로 완료할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 의한 수도미터 자동 시험장치는, 다수개의 수도미터를 직렬로 연결시켜 시험라인을 형성하는 연결부; 상기 연결부의 일측에 설치되어, 상기 시험라인에 물을 공급하는 공급부; 상기 수도미터 각각의 일측에 설치되어, 상기 수도미터의 지침값이 표시되는 일면을 촬영하여 이미지를 생성하는 촬영부; 상기 촬영부로부터 얻어진 이미지파일로부터 지침값을 판독하여 연산하고, 상기 수도미터별로 판독된 지침값을 저장하는 판독부; 상기 공급부에서 공급한 물의 유량과 상기 수도미터 각각의 지침값을 비교해, 상기 수도미터 각각의 성능을 평가하는 평가부; 및 상기 공급부, 촬영부, 판독부 및 평가부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 판독부는 4개의 바늘지침으로부터 얻어지는 값을 조합하여 지침값을 숫자로 판독하고, 각 바늘지침의 값은, 숫자 0의 위치로부터 해당 바늘지침이 가리키는 숫자까지의 각도를 촬영부에서 생성된 이미지로부터 검출하고, 상기 검출된 각도를 36으로 나누고 해당 바늘지침의 분해능 값으로 곱하여 얻어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 시험라인 중, 다수개의 수도미터의 전단 또는 후단에 설치되어 상기 공급부가 공급한 물의 유량을 측정하는 기준 계량부;를 더 포함하고, 상기 평가부는 상기 기준 계량부에서 측정된 물의 양과 상기 수도미터가 측정한 물의 양을 비교해, 상기 수도미터 각각의 성능을 평가하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 평가부는, 상기 기준 계량부에서 측정된 물의 양과 상기 수도미터 가 측정한 물의 양을 비교해, 상기 수도미터 각각의 지침값이 상기 기준 계량부에서 측정된 물의 유량의 기준오차범위 이내일 때, 해당 수도미터를 정상(합격)으로 판단하고, 기준오차범위를 초과할 때, 해당 수도미터를 비정상(불합격)으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 평가부는, 비정상으로 판단한 수도미터의 정보를 사용자에게 알리는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 기준 계량부는, 코리올리스 유량계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 기준 계량부는, 상기 코리올리스 유량계의 개폐정도를 선택하는 ON/OFF밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 촬영부는, 상기 수도미터와 일정거리 이격되어 설치되는 카메라 및 조명을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 시험 시작시 상기 제어부는, 상기 공급부를 동작시켜 순시유량을 발생시키고, 소정 시간이 경과한 이후, 상기 기준 계량부에 적산유량 검출신호를 송신하고, 상기 촬영부에 시작이미지 촬영신호를 동시에 송신하여 적산계량을 시작하고, 적산계량을 시작하고 소정 시간이 경과한 이후, 상기 기준계량부에 적산유량 종료신호를 송신하고, 상기 촬영부에 종료이미지 촬영신호를 동시에 송신하여, 적산계량을 종료하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 연결부는, 블록 슬라이딩 가이드; 및 상기 블록 슬라이딩 가이드에 슬라이딩 가능하게 연결되고, 수도미터의 일측에 연결되어 상기 시험라인을 형성하는 연결블록;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 촬영부는, 상기 수도미터가 설치되는 위치에 따라 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 공급부는, 최대공급가능유량이 서로 다른 적어도 두 개 이상의 펌프를 이용하여 상기 시험라인에 물을 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 시험라인 중, 다수개의 수도미터의 전단 또는 후단에 설치되어, 상기 시험라인을 흐르는 물의 압력 및 온도를 각각 측정하는 압력센서 및 온도센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 의한 수도미터 지침값 영상인식 자동 수도미터 시험장치에 의하면, 수도미터 검사를 진행함에 있어, 자동으로 제어되는 시험유량 공급, 수도미터의 적산시험 진행시 시작 및 종료 지침값의 촬영 및 판독, 판독된 지침데이터와 오차데이터의 저장이 자동으로 이루어지기 때문에, 종래 검사원이 육안으로 판독하고 수동으로 기록하는 과정을 진행하는 시험방식보다 빠르고 정확하게 수도미터의 성능평가가 이루어질 수 있는 효과가 있고, 검사원의 수를 효율적으로 운영할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 자동 수도미터 시험장치의 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 자동 수도미터 시험장치의 일부 구성의 개략도이며,
도 3은 수도미터의 지침값이 표시된 일면의 사진과 이미지 판독데이터 처리과정의 설명도이며,
도 4는 수도미터 지침값 영상인식 자동 수도미터 시험장치의 진행 단계별 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 의한 수도미터 자동 시험장치에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 자동 수도미터 시험장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 수도미터 자동 시험장치는, 연결부(100), 공급부(200), 촬영부(300), 판독부, 평가부 및 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 자동 수도미터 시험장치는, 명칭 그대로 수도미터를 시험하기 위한 장치이고, 다수개의 수도미터를 직렬로 연결하여 하나의 시험라인을 형성한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 연결부(100)는 서로 인접한 두 개의 수도미터(10)를 서로 연결하거나, 수도미터(10)의 일측에 결합되어 하나의 시험라인을 형성한다. 본 실시예에서는 총 두 개의 시험라인, 즉 제1시험라인(L1)과 제2시험라인(L2)을 형성하여, 각각에 연결된 수도미터(10)를 시험할 수 있다.
상술한 바와 같이, 연결부(100)는 서로 인접한 두 개의 수도미터(10)를 서로 연결하여 물이 연결부와 수도미터를 각각 통과하도록 구성해야 하기 때문에, 일종의 배관구조를 포함할 수 있다.
도 2는 연결부(100)를 포함한 본 발명의 일실시예에 의한 자동 수도미터 시험장치의 일부 구성을 확대하여 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 연결부(100)는 블록 슬라이딩 가이드(120)와 연결블록(110)을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 블록 슬라이딩 가이드(120)는 후술할 연결블록(110)을 슬라이딩 가능하게 구성될 수 있다. 따라서 블록 슬라이딩 가이드(120)는 시험라인을 따라 일측으로 연장 형성되는 일종의 레일일 수 있다. 연결블록(110)은 블록 슬라이딩 가이드(120)에 슬라이딩 가능하게 연결된다. 연결블록(110)은 상술한 바와 같이 배관구조를 포함할 수 있으며, 해당 배관구조로는 수도미터의 성능평가에 사용되는 물이 통과하며, 인접한 수도미터(10)가 연결될 수 있다. 검사원 또는 사용자는 수도미터의 성능평가 시험을 하기 이전에, 슬라이딩 방식의 이동을 통해 서로 인접한 두 개의 연결블록(110) 사이의 간격을 벌리고, 인접한 두 개의 연결블록(110) 사이에 수도미터(10)를 배치한 후, 다양한 방식으로 연결블록(110)과 수도미터(10)를 연결시킬 수 있다. 단일의 연결블록(110)에는 배관구조 내부에 수용되어 있던 공기가 빠져나갈 수 있는 별도의 라인과, 해당 라인에 공기배출밸브가 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공급부(200)는 연결부(100)의 일측에 설치되어, 제1시험라인(L1) 또는 제2시험라인(L2)에 물을 공급한다. 공급부(200)는 물을 공급하기 위한 일종의 펌프를 포함할 수 있으며, 본 실시예에서 공급부(200)는 최대공급유량이 서로 다른 두 개의 펌프를 조합하여 정밀한 유량의 물을 공급할 수 있다. 일예로, 도 1에 도시된 제1펌프(210)는 시간당 108세제곱미터의 유량을 공급할 수 있는 대형펌프일 수 있고, 제2펌프(220)는 시간당 1.1세제곱미터의 유량을 공급할 수 있는 소형펌프일 수 있다. 공급부(200)는 제1펌프(210)와 제2펌프(220)의 전단에 위치하는 저장조(230)를 더 포함할 수 있으며, 제1펌프(210)와 제2펌프(220)는 저장조(230)에 저장된 물을 시험라인에 공급할 수 있다. 제1펌프(210)와 제2펌프(220)를 통해 시험라인에 공급된 물은 다시 저장조(230)에 저장될 수 있다. 즉, 본 실시예에 의한 수도미터 자동 시험장치는 순환라인을 형성하여, 시험에 사용되는 물을 재활용할 수 있다. 공급부(200)는 제1펌프(210) 및 제2펌프(220)에서 공급되는 물의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브(240)를 더 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 촬영부(300)는 수도미터(10) 각각의 일측에 설치되어, 수도미터(10)의 지침값이 표시되는 일면을 촬영하여 이미지를 생성한다.
도 3은 수도미터(10)의 지침값이 표시되는 일면의 사진이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 국내에서 사용되는 수도미터(10)의 지침값이 표시되는 일면에는, 지침값이 표시하는 적산량의 단위별로 눈금이 마련되어 있다. 보다 구체적으로, 오른쪽 상단에서 좌측으로 마련된 눈금들은 각각 0.1세제곱미터, 0.01세제곱미터, 0.001세제곱미터, 0.0001세제곱미터의 값을 나타낸다. 도 3에서 0.1세제곱미터의 바늘은 6과 7사이를 가리키고 있으므로 6 이고, 0.01세제곱미터의 바늘은 2와 3사이를 가리키고 있으므로 2 이며, 0.001세제곱미터의 바늘은 9와 0사이를 가리키고 있으므로 9 이고, 0.0001세제곱미터의 바늘은 4와 5 사이를 가리키되, 좀 더 자세히 확대해보면 4.02 을 가리키고 있으므로 4.0 가 된다. 즉, 도 3에 도시된 수도미터는 0.62940 세제곱미터를 지침값으로 나타내고 있으며, 이를 리터로 환산하면 629.40 L이다.
상기 촬영부(300)에서 촬영하여 생성된 수도미터(10)의 지침값이 표시되는 이미지는 후술할 판독부에서 영상처리 기법으로, 지침값을 판독하게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 촬영부(300)는 카메라(310)와 조명(320)을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 촬영부(300)의 카메라(310)는 수도미터(10)와 일정 거리 이격되어 설치되어, 수도미터(10)의 일면을 촬영하여 이미지를 생성한다. 조명(320) 또한 수도미터(10)와 일정 거리 이격되어 설치되어, 카메라(310)에서 촬영하는 이미지가 일정 정도 이상의 품질을 확보하도록 도움을 주는 역할을 한다. 본 실시예에서 조명(320)은 환형으로, 수도미터(10)와 카메라(310) 사이에 설치되어 발광하나, 본 발명은 조명(320)이 설치되는 위치를 수도미터(10)와 카메라(310) 사이에 한정하는 것은 아니며, 다양한 위치에 설치되어, 카메라(310)에서 촬영하여 생성되는 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다.
상술했듯, 연결부(100)에 포함되는 연결블록(110)은 슬라이딩 가능하게 결합되어, 그 위치를 이동할 수 있으며, 이는 수도미터(10)가 설치되는 위치 또한 고정되지 않고 이동가능하다는 의미이다. 따라서 카메라(310) 및 조명(320) 또한 다양한 방식으로 수도미터(10)가 설치되는 위치에 따라 이동 가능하도록 구성될 수 있으며, 카메라(310)와 조명(320)이 이동 가능하도록 구성하는 방식으로, 다관절 암이나 슬라이딩 구조가 사용될 수 있다. 카메라(310)와 조명(320)은 단순히 시험라인을 따라 이동가능하게 구성될 뿐만 아니라, 시험라인에 수직한 높이방향을 따라 이동가능하게 구성됨으로써, 카메라(310)의 초점을 맞춘다던가, 수도미터(10)의 일면을 보다 고해상도로 촬영할 수 있도록 한다. 카메라(310)에서 촬영 및 생성된 이미지는 영상처리 기법을 통해 보정되어, 지침값이 보다 명확한 수치를 나타내도록 할 수 있다.
상기 판독부는 촬영부(300)에서 생성된 이미지로부터 지침값을 분석해 이를 숫자데이터화 한 후 저장한다. 도 3의 사진으로부터 수도미터의 지침값 629.40 L 이 영상촬영 후 이미지 인식을 통해 숫자화 된 값이 얻어지는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 3의 수도미터 사진에서 Liter 부분을 표현하고 있는 눈금바늘은 총 4개로 구성되며, ×0.1 m3 바늘지침, ×0.01 m3 바늘지침, ×0.001 m3 바늘지침, ×0.0001 m3 바늘지침이 있다. 적산시험의 시작 또는 스톱 타이밍과 동기화되어 작동한 셔터신호(트리거신호)에 의해 물이 공급됨에 따라 회전하고 있는 수도미터 지침이 촬영된다. 촬영된 수도미터 지침 이미지로부터 4개의 바늘지침의 각도를 각각 구하게 되는데, 각도를 읽어올 때 12시 방향인 숫자 0의 위치가 해당 바늘 지침의 0 에 해당하며, 각도측정의 기준점이 된다.
읽어 들인 각 바늘지침의 각도로부터 숫자 값을 계산하는 과정은 다음과 같다.
×0.1 m3 지침의 각도는 219.53도 => 219.53÷36×0.1 = 0.6098 m3
여기에서 소수첫째자리 0.1 에 해당하는 0.6 m3 만 읽어온다.
×0.01 m3 지침의 각도는 105.30도 => 105.30÷36×0.01 = 0.0292 m3
여기에서 소수둘째자리 0.01 에 해당하는 0.02 m3 만 읽어온다.
×0.001 m3 지침의 각도는 330.66도 => 330.66÷36×0.001 = 0.00919 m3
여기에서 소수셋째자리 0.001 에 해당하는 0.009 m3 만 읽어온다.
×0.0001 m3 지침의 각도는 144.76도 => 144.76÷36×0.0001 = 0.00040 m3
여기에서 소수넷째자리 0.0001 에 해당하는 0.0004 m3 와 그 외 정확도를 위해 그 이하의 값도 읽어온다. 네 지침을 전부 합하면 0.62940 m3 가 되며 이는 629.40 Liter 가 된다.
상기 판독부는 상술한 바와 같은 동작을 하는 프로그램 또는, 해당 프로그램이 내장된 전자기기로 구현될 수 있으며, 유선 또는 무선 방식을 통해 촬영부(300)로부터 이미지를 수신할 수 있다. 또한, 판독부는 각각의 수도미터(10)별로 판독된 지침값을 저장하기 위한 저장장치를 더 포함할 수 있다. 단, 상술한 방법은 수도미터(10)의 지침값이 바늘을 이용하는 경우에만 사용될 수 있으며, 수도미터(10)가 직접적으로 숫자를 표시하는 형태일 경우, 판독부는 영상처리 기법을 활용하여 수도미터(10)에 표시된 숫자를 직접 읽어, 수도미터(10)의 적산량을 판독할 수 있다.
상기 평가부는 공급부(200)에서 공급한 물의 유량과, 수도미터 각각의 지침값을 비교하여 수도미터 각각의 성능을 평가할 수 있다. 평가부는 상술한 바와 같은 동작을 위한 프로그램 또는 해당 프로그램이 내장된 전자기기로 구현될 수 있으며, 판독부로부터 각각의 수도미터별 지침값 정보를 수신하거나, 저장장치에 저장된 수도미터(10)별 지침값을 읽을 수 있다.
평가부에서 사용하는 공급부(200)에서 공급한 물의 유량에 관련하여, 제1펌프(210)와 제2펌프(220)에는 자체적으로 유량을 측정하기 위한 장치가 구비되어 있지 않는다. 따라서 본 발명은, 공급부(200)에서 공급한 물의 유량을 정확하기 측정하기 위한 기준 계량부(400)를 더 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 기준 계량부(400)는 시험라인의 전단에 설치되어, 공급부(200)가 공급한 물의 유량을 측정한다. 단, 본 발명은 기준 계량부(400)가 설치되는 부분은 시험라인의 전단에 한정하는 것은 아니며, 시험라인의 후단에 기준 계량부(400)가 설치되는 등의 실시예가 있을 수 있다. 기준 계량부(400)는 수도미터(10)의 성능평가의 기준값이 되는 물의 유량을 결정하는 기기이기 때문에, 기준 계량부(400)의 정확도는 확보될 필요가 있다. 따라서 기준 계량부(400)는 코리올리스 유량계일 수 있다. 코리올리스 유량계는 질량유량계로서, 99.9%의 정확도로 유량을 측정할 수 있으므로, 기준 계량부(400)에서 사용하기 적합하며, 기존의 방식인 부피탱크에 수용된 물의 수위를 읽는 방식을 탈피할 수 있다.
상기 평가부는, 기준 계량부(400)에서 측정된 물의 유량과 수도미터(10) 각각의 지침값을 비교해, 수도미터(10) 각각의 지침값이 기준 계량부(400)에서 측정된 물의 유량의 기준오차범위 이내일 때, 해당 수도미터를 정상으로 판단하고, 기준오차범위를 초과할 때, 해당 수도미터를 비정상으로 판단할 수 있다. 평가부는 비정상으로 판단된 수도미터(10)에 대한 정보를 사용자 또는 검사원에게 알릴 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기준 계량부(400)는 코리올리스 유량계(410), 전단 ON/OFF 밸브(420) 및 후단 ON/OFF 밸브(430)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 코리올리스 유량계(410)는 총 세 개가 병렬로 연결되어 있다. 본 실시예에 포함되는 세 개의 코리올리스 유량계(410)는 각각 측정할 수 있는 유량이 다른 종류일 수 있다. 전단 ON/OFF 밸브(420)와 후단 ON/OFF 밸브(430) 또한 각각 세 개씩 포함될 수 있으며, 단일의 코리올리스 유량계(410)의 전/후단에 설치되어, 유로를 개폐할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 코리올리스 유량계(410)가 세 개로 구비되는 이유는, 수도미터(10)의 성능평가가 총 세 개의 유량별로 진행되기 때문이다. 이에 관하여는 후술한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 자동 수도미터 시험장치는, 시험라인의 전/후단에 각각 설치되는 센서부(500)를 더 포함할 수 있다. 센서부(500)는 압력센서와 온도센서를 포함할 수 있으며, 센서부(500)가 설치된 위치에서 물의 압력과 온도를 측정할 수 있다. 센서부(500)에서 센싱된 정보들은 상술한 판독부에 포함되는 저장장치로 송신될 수 있다. 센서부(500)에서 물의 온도와 압력을 각각 측정하는 것은, 물의 온도와 압력이 수도미터의 성능평가에 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 본 발명은 저장조(230)에 저장된 물의 온도를 조절하기 위해, 저장조(230)에 수용된 물을 가열하는 가열수단을 더 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 자동 수도미터 시험장치는, 시험라인의 후단에 설치되는 콘트롤 밸브(600)를 더 포함할 수 있다. 콘트롤 밸브(600)는 시험라인 상에 흐르는 물의 유량을 조절하기 위한 것이다. 콘트롤 밸브(600)는 총 3개의 라인이 병렬로 연결될 수 있는데, 이 또한 각각의 라인별로 유량을 달리하기 위한 것이다.
상기 제어부는 공급부(200), 촬영부(300), 판독부, 평가부 및 기준 계량부(400)를 제어할 수 있으며, 더 나아가 상술한 콘트롤 밸브(600)를 추가적으로 제어할 수 있다. 제어부는 제어 가능한 각각의 장치들로 제어신호를 송신할 수 있도록 각각의 장치들과 유/무선으로 연결될 수 있으며, 중앙처리장치를 포함하는 전자기기로 구현될 수 있다.
제어부는 정해진 조건하에서 수도미터의 성능평가 시험을 진행하게 되며, 이에 관하여 상세히 설명한다(도 4).
수도미터의 성능평가 시험은 최소유량(Q1), 전이유량(Q2), 최대유량(Q3)에서각각 진행하게 된다. 전이유량(Q2)은 최소유량(Q1)과 최대유량(Q3) 사이의 유량에서 결정된다.
제어부는 상술한 바와 같이 최소유량(Q1), 전이유량(Q2), 최대유량(Q3) 각각에서 수도미터의 성능평가 시험을 진행하기 위해, 먼저 순시유량을 발생시킬 필요가 있다. 순시유량이란 수도미터가 정상화상태를 유지하기 위한 유량일 수 있으며, 제어부는 순시유량을 발생시키기 위해, 공급부(200)에 동작신호를 송신하여 순시유량을 발생시킬 수 있다. 순시유량은 측정하고자 하는 유량의 종류(최소유량, 전이유량, 최대유량 중 하나)로 결정될 수 있다. 제어부는 공급부(200)와 기준 계량부(400)를 이용한 PID제어에 의해, 정확한 양의 순시유량을 발생시킬 수 있으며, 상술한 콘트롤 밸브(600)를 활용하여 더욱 정밀한 유량 제어가 가능하다.
순시유량이 발생한 이후 소정 시간이 경과하면, 제어부는 기준 계량부(400)에 적산유량 검출신호를 송신하고, 촬영부(300)에 시작이미지 촬영신호를 송신하여, 적산계량이 시작될 때의, 수도미터(10)의 이미지를 생성할 수 있다. 제어부에서 송신하는 상기 적산유량 검출신호와 시작이미지 촬영신호는 서로 동기화될 수 있으며, 적산유량 검출신호를 수신할 때 기준 계량부(400)의 적산량은 0으로 초기화된 상태일 수 있다. 적산계량이 시작되고 소정 시간이 경과한 후, 제어부는 기준 계량부(400)에 적산유량 종료신호를 송신하고, 촬영부(300)에는 종료이미지 촬영신호를 송신할 수 있으며, 이때 적산유량 종료신호와 종료이미지 촬영신호는 동기화될 수 있다. 촬영부(300)가 수신하는 시작이미지 촬영신호와 종료이미지 촬영신호 각각은, 다수개의 촬영부(300)가 동시에 수신한다.
상술한 바와 같은 과정을 거치면, 기준 계량부(400)에서 측정된 적산량은 수도미터(10)의 성능을 평가하는 일종의 기준값이 된다. 또한, 촬영부(300)에서는 시작이미지와 종료이미지 각각을 생성할 수 있는데, 판독부는 종료이미지에서의 지침값에서 시작이미지에서의 지침값을 차감하여, 수도미터(10) 각각의 적산량을 판독할 수 있다. 평가부는 기준 계량부(400)의 적산량과 수도미터(10) 각각의 적산량을 판독하여 수도미터(10)의 성능을 평가할 수 있다. 이때 합격오차는, 2급 수도미터인 경우 최소유량(Q1)에서 수도미터(10)의 적산량은 기준 계량부(400)의 적산량의 5% 이내가 되어야 하고, 전이유량(Q2) 및 최대유량(Q3)에서 수도미터(10)의 적산량은 기준 계량부(400)의 적산량의 2% 이내가 되어야 하며, 최소유량(Q1), 전이유량(Q2) 및 최대유량(Q3) 각각은 소정 횟수 반복 수행될 수 있다. 제어부는 유량의 종류에 따라, 기준 계량부(400)에 서로 병렬로 연결된 세 개의 라인 중 적어도 하나 이상을 사용할 수 있고, 마찬가지로 콘트롤 밸브(600)에 서로 병렬로 연결된 세 개의 라인 중 적어도 하나 이상을 사용할 수 있다.
모든 시험이 종료되면, 상술한 저장장치에는 수도미터별로 성적서가 저장되며, 설정에 따라 저장된 성적서를 자동으로 인쇄하도록 설정할 수 있다. 또한 검사원 또는 사용자는 저장된 성적서 또는 이미지를 별도로 열람할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 연결부
110 : 연결블록
120 : 블록 슬라이딩 가이드
200 : 공급부
210 : 제1펌프
220 : 제2펌프
230 : 저장부
240 : 바이패스 밸브
300 : 촬영부
400 : 기준 계량부
410 : 코리올리스 유량계
420 : 전단 ON/OFF 밸브
430 : 후단 ON/OFF 밸브
500 : 센서부
600 : 콘트롤 밸브
L1 : 제1시험라인
L2 : 제2시험라인

Claims (7)

  1. 다수개의 수도미터를 직렬로 연결시켜 시험라인을 형성하는 연결부;
    상기 연결부의 일측에 설치되어, 상기 시험라인에 물을 공급하는 공급부;
    상기 시험라인 중, 다수개의 수도미터의 전단 또는 후단에 설치되어 상기 공급부가 공급한 물의 유량을 측정하는 기준 계량부;
    상기 수도미터 각각의 일측에 설치되어, 상기 수도미터의 지침값이 표시되는 일면을 촬영하여 이미지를 생성하는 촬영부;
    상기 촬영부에서 생성된 이미지로부터 지침값을 판독하여 연산하고, 상기 수도미터별 연산된 지침값을 저장하는 판독부;
    상기 공급부에서 공급한 물의 유량과 상기 수도미터 각각의 지침값을 비교해, 상기 수도미터 각각의 성능을 평가하는 평가부; 및
    상기 공급부, 기준 계량부, 촬영부, 판독부 및 평가부를 제어하는 제어부;를 포함하는 수도미터 지침 값 영상인식 자동 수도미터 시험장치에 있어서,
    상기 연결부는 블록 슬라이딩 가이드; 및
    상기 블록 슬라이딩 가이드에 슬라이딩 가능하게 연결되고, 수도미터의 일측에 연결되어 상기 시험라인을 형성하는 연결블록을 포함하고,
    상기 공급부는 최대공급유량이 서로 다른 두 개의 펌프를 조합하여 정밀한 유량의 물을 공급하며,
    상기 기준 계량부는 세 개가 병렬로 연결되어 있으며, 각각의 기준 계량부는 측정할 수 있는 유량이 다르고,
    상기 촬영부는, 상기 수도미터와 일정거리로 이격되어 설치되는 카메라 및 조명을 포함하고,
    상기 카메라 및 조명은 시험라인을 따라 좌우방향 및 높이방향을 따라 이동가능하게 구성되며,
    상기 판독부는 4개의 바늘지침으로부터 얻어지는 값을 조합하여 지침값을 숫자로 판독하고,
    각 바늘지침의 값은,
    숫자 0의 위치로부터 해당 바늘지침이 가리키는 숫자까지의 각도를 촬영부에서 생성된 이미지로부터 검출하고, 상기 검출된 각도를 36으로 나누고 해당 바늘지침의 분해능 값으로 곱하여 얻어지며,
    상기 평가부는 상기 기준 계량부에서 측정된 물의 유량과 상기 수도미터 각각의 지침값을 비교해, 상기 수도미터 각각의 성능을 평가하고,
    상기 수도미터 시험장치는, 시험라인의 후단에 설치되는 콘트롤 밸브를 더 포함하고,
    상기 콘트롤 밸브는 3개의 라인이 병렬로 연결되어 각각의 라인별로 유량을 달리하며,
    상기 제어부는 상기 공급부에 동작신호를 송신하여 순시유량을 발생시키며, 상기 콘트롤 밸브를 활용하여 정확한 양의 순시유량을 발생시키고,
    시험 시작 시 상기 제어부는, 상기 공급부를 동작시켜 순시유량을 발생시키고, 소정 시간이 경과한 이후 상기 기준 계량부에 적산유량 검출신호를 송신하고, 상기 촬영부에 시작이미지 촬영신호를 동시에 송신하여 적산계량을 시작하고,
    적산계량을 시작하고 소정 시간이 경과한 이후, 상기 기준 계량부에 적산유량 종료신호를 송신하고, 상기 촬영부에 종료이미지 촬영신호를 동시에 송신하여 적산계량을 종료하며,
    상기 평가부는, 상기 기준 계량부에서 측정된 물의 유량과 상기 수도미터 각각의 지침값을 비교해, 상기 수도미터 각각의 지침값이 상기 기준 계량부에서 측정된 물의 유량의 기준오차범위 이내일 때, 해당 수도미터를 정상으로 판단하고, 기준오차범위를 초과할 때, 해당 수도미터를 비정상으로 판단하며,
    수도미터의 성능평가는 최소유량(Q1), 전이유량(Q2) 및 최대유량(Q3)에서 각각 진행되고,
    상기 제어부는 유량의 종류에 따라, 상기 기준 계량부의 서로 병렬로 연결된 세 개의 라인 중 어느 하나를 사용하고, 상기 콘트롤 밸브의 서로 병렬로 연결된 세 개의 라인 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 수도미터 지침 값 영상인식 자동 수도미터 시험장치.
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