KR102293302B1 - An apparatus for detecting leakage and a system thereof - Google Patents

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KR102293302B1 KR1020190100043A KR20190100043A KR102293302B1 KR 102293302 B1 KR102293302 B1 KR 102293302B1 KR 1020190100043 A KR1020190100043 A KR 1020190100043A KR 20190100043 A KR20190100043 A KR 20190100043A KR 102293302 B1 KR102293302 B1 KR 102293302B1
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Abstract

본 발명은 유체가 흐르는 배관에 설치되는 누수 감지 장치에 있어서, 음파 신호를 생성하는 음파 발생부, 누수 감지 장치가 설치된 배관의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 정보인 고유 음파 정보가 저장되는 메모리부, 고유 음파 정보에 기반하여 음파 발생부에 의해 생성된, 공진주파수 대역의 음파 신호를 배관으로 인가하고, 배관으로부터 음파 신호가 반사된 제1 반사파 신호를 수신하는 음파 송수신부 및 수신된 제1 반사파 신호의 공진주파수 변화를 이용하여, 배관의 누수 여부 또는 누수 위치를 검출하는 제어부를 포함하는 누수 감지 장치를 제공한다.The present invention is a leak detection device installed in a pipe through which a fluid flows, a sound wave generator generating a sound wave signal, and natural sound wave information that is sound wave information in a resonance frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe in which the leak detection device is installed is stored. A memory unit, a sound wave transceiver that applies a sound wave signal of a resonance frequency band generated by the sound wave generator based on the inherent sound wave information to the pipe, and receives the first reflected wave signal in which the sound wave signal is reflected from the pipe, and the received second wave signal 1 By using a change in the resonance frequency of the reflected wave signal, there is provided a leak detection device including a control unit for detecting whether or not a leak in a pipe or a leak position.

Description

누수 감지 장치 및 시스템{AN APPARATUS FOR DETECTING LEAKAGE AND A SYSTEM THEREOF}AN APPARATUS FOR DETECTING LEAKAGE AND A SYSTEM THEREOF

본 발명은 누수 감지 장치 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배관의 고유주파수에 대응하는 공진주파수를 이용하여 배관의 누수 여부 및 누수 위치 등을 검출할 수 있는 누수 감지 장치 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a water leak detection device and system, and more particularly, to a water leak detection device and system capable of detecting whether or not a leak in a pipe and a leak location using a resonant frequency corresponding to the natural frequency of the pipe.

일반적으로 물을 공급하기 위한 수도 배관은 지하에 매설되는데, 매설된 수도 배관의 경우 충격, 노후화 등의 여러 가지 요인으로 인해 크랙이 발생하여 누수가 생길 수 있다.In general, a water pipe for supplying water is buried underground, and in the case of a buried water pipe, cracks may occur due to various factors such as impact and aging, and leakage may occur.

수도 배관의 누수 발생 지점을 찾기 위하여 최근까지 많은 노력과 연구가 있어 왔지만, 여전히 누수가 발생하는 지점을 정확히 찾는 것은 여간 어려운 일이 아니다.Although many efforts and studies have been made until recently to find the leak point of the water pipe, it is still not difficult to accurately find the leak point.

수도 배관의 누수 지점을 찾기 위한 방법으로는 배관의 유량을 조사하여 누수를 판단하는 간접법, 청음봉을 이용한 탐지법 또는 상관식 누수탐사기계를 이용한 상관식 탐지법 등이 이용되고 있는데, 배관의 유량을 조사하는 간접법의 경우 누수 여부만 알 수 있을 뿐 배관 상의 정확한 누수 지점을 알아내기 어려운 문제가 있다.As a method to find the leak point of a water pipe, an indirect method to determine a leak by examining the flow rate of the pipe, a detection method using a hearing rod, or a correlation detection method using a correlation leak detection machine are used. In the case of the indirect method to investigate the leak, there is a problem in that it is difficult to find out the exact leak point on the pipe, but only know whether there is a leak.

또한, 청음봉을 이용한 탐지법은 배관 또는 배관의 밸브 등에 청음봉을 이용하여 소리를 탐지함으로써 배관의 누수 여부를 확인할 수 있으나, 이 역시 정확한 누수 지점을 알아내기 어려운 문제가 있다.In addition, in the detection method using a hearing rod, it is possible to check whether a pipe is leaking by detecting a sound using a hearing rod, such as a pipe or a valve of the pipe, but this also has a problem in that it is difficult to find out an exact leak point.

또한, 상관식 탐지법은 수도 배관의 양측에 음향 센서를 설치하고, 양측 센서로부터 검출되는 누수음이 도달하는 시간차이를 계산하여 누수 지점을 찾는 방법으로서, 누수 감지에 대표적으로 이용되고 있으나, 수도 배관의 재질, 수도 배관 내의 물의 양 또는 수도 배관의 접속구 등의 여러 가지 요인으로 인해 누수음의 전파 속도에 차이가 발생하여 정확한 누수 지점을 찾아내는데 어려움이 있다.In addition, the correlation detection method is a method to find a leak point by installing acoustic sensors on both sides of a water pipe and calculating the time difference between the arrival of leak sounds detected from both sensors. Due to various factors such as the material of the pipe, the amount of water in the water pipe, or the connection port of the water pipe, there is a difference in the propagation speed of the leak sound, so it is difficult to find the exact leak point.

본 발명에서는 누수 감지 장치 및 시스템, 구체적으로는 검사 대상 배관의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호를 해당 배관으로 전달하고 반사파 신호를 수신하여, 반사파 신호의 공진주파수 변화를 분석함으로써, 배관 상의 누수 여부 및 누수 위치를 정확하게 찾을 수 있는 누수 감지 장치 및 시스템을 제공하고자 한다.In the present invention, a leak detection device and system, specifically, a sound wave signal in a resonant frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe to be inspected is transmitted to the pipe, and the reflected wave signal is received and analyzed by analyzing the change in the resonant frequency of the reflected wave signal, the pipe An object of the present invention is to provide a leak detection device and system that can accurately find leaks and leak locations.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be able

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 유체가 흐르는 배관에 설치되는 누수 감지 장치에 있어서, 음파 신호를 생성하는 음파 발생부, 누수 감지 장치가 설치된 배관의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 정보인 고유 음파 정보가 저장되는 메모리부, 고유 음파 정보에 기반하여 음파 발생부에 의해 생성된, 공진주파수 대역의 음파 신호를 배관으로 인가하고, 배관으로부터 음파 신호가 반사된 제1 반사파 신호를 수신하는 음파 송수신부 및 수신된 제1 반사파 신호의 공진주파수 변화를 이용하여, 배관의 누수 여부 또는 누수 위치를 검출하는 제어부를 포함하는 누수 감지 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a resonance frequency band corresponding to the natural frequency of a pipe in which a sound wave generator generating a sound wave signal and a leak detection device are installed in a leak detection device installed in a pipe through which a fluid flows. The first reflected wave signal in which the sound wave signal of the resonance frequency band generated by the sound wave generator based on the memory unit storing the sound wave information, which is the sound wave information of It provides a water leak detection device including a sound wave transceiver for receiving and a control unit for detecting whether or not a leak in a pipe by using a change in the resonance frequency of the received first reflected wave signal, or the leak position.

또한, 제어부는 기 설정된 주기 또는 특정 이벤트의 발생 시에, 음파 발생부에서 생성되는 전 주파수 대역의 음파 신호를 음파 송수신부를 통해 배관으로 인가하고, 배관으로부터 음파 신호가 반사된 제2 반사파 신호들을 수신하여, 배관의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호를 추출한 후 메모리부에 고유 음파 정보로 저장하거나 저장된 고유 음파 정보를 업데이트하는 누수 감지 장치를 제공한다.In addition, when a preset period or a specific event occurs, the control unit applies the sound wave signal of the entire frequency band generated by the sound wave generator to the pipe through the sound wave transceiver, and receives the second reflected wave signals in which the sound wave signal is reflected from the pipe Accordingly, after extracting a sound wave signal of a resonant frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe, the memory unit provides a leak detection device for storing or updating the stored natural sound wave information as unique sound wave information.

또한, 제어부는 배관으로부터 반사된 제1 반사파 신호와, 메모리부에 저장된 고유 음파 정보를 비교하여, 제1 반사파 신호 내 공진주파수의 세기 변화 또는 공진주파수의 주파수 변화를 분석하거나, 제1 반사파 신호의 도달 시간 변화를 분석하여 배관의 누수 여부 또는 누수 위치를 검출하는 누수 감지 장치를 제공한다.In addition, the control unit compares the first reflected wave signal reflected from the pipe with the natural sound wave information stored in the memory unit, and analyzes the change in the intensity of the resonance frequency or the frequency change of the resonance frequency in the first reflected wave signal, or Provided is a leak detection device that analyzes a change in arrival time to detect whether a pipe is leaking or a leak location.

또한, 배관의 누수 여부 정보 또는 누수 위치 정보를 외부로 전송하기 위한 통신 모듈을 더 포함하고, 통신 모듈은 LoRa(Long Range) 통신 모듈인 누수 감지 장치를 제공한다.In addition, it further includes a communication module for transmitting information on whether or not leaks of the pipe or leak location information to the outside, and the communication module provides a leak detection device that is a LoRa (Long Range) communication module.

한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에서는, 유체가 흐르는 배관에 설치되는 누수 감지 장치에 있어서, 누수 감지 장치가 설치된 배관의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 정보인 고유 음파 정보에 기반하여, 공진주파수 대역의 음파 신호를 생성하는 음파 발생부, 음파 발생부에 의해 생성된 공진주파수 대역의 음파 신호를 배관으로 인가하고, 배관으로부터 음파 신호가 반사된 제1 반사파 신호를 수신하는 음파 송수신부 및 관리서버가 수신된 제1 반사파 신호의 공진주파수 변화를 이용하여, 배관의 누수 여부 또는 누수 위치를 검출할 수 있도록, 수신된 제1 반사파 신호를 관리서버로 전송하는 통신 모듈을 포함하는 누수 감지 장치를 제공한다.On the other hand, in another aspect of the present invention for solving the above-described problems, in the leak detection device installed in the pipe through which the fluid flows, sound wave information in the resonance frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe in which the leak detection device is installed Based on the intrinsic sound wave information, a sound wave generator generating a sound wave signal of a resonant frequency band, a sound wave signal of a resonant frequency band generated by the sound wave generator is applied to a pipe, and a first reflected wave in which the sound wave signal is reflected from the pipe Transmitting the received first reflected wave signal to the management server so that the sound wave transceiver receiving the signal and the management server can detect whether the pipe is leaking or the location of the leak by using the change in the resonance frequency of the received first reflected wave signal Provided is a water leak detection device including a communication module.

또한, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에서는, 상호 연결되는 복수의 배관에 각각 설치되고, 각각의 배관의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호를 인가하여 배관의 누수 여부 또는 누수 위치를 검출하는 복수의 누수 감지 장치 및 복수의 누수 감지 장치와 통신망을 통해 연결되어, 누수 여부 정보 또는 누수 위치 정보를 수신하고, 복수의 배관과 복수의 누수 감지 장치에 대한 정보를 포함하는 배관 정보 지도를 통해 누수가 발생된 배관의 누수 지점을 제공하는 관리서버를 포함하는 누수 감지 시스템을 제공한다.In addition, in another aspect of the present invention for solving the above-described problems, each is installed in a plurality of pipes connected to each other, by applying a sound wave signal of a resonance frequency band corresponding to the natural frequency of each pipe to the pipe It is connected through a communication network with a plurality of water leak detection devices and a plurality of water leak detection devices that detect the presence or location of leaks in the It provides a leak detection system including a management server that provides a leak point of a leaked pipeline through a pipeline information map including a.

또한, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에서는, 상호 연결되는 복수의 배관에 각각 설치되는 복수의 누수 감지 장치 및 복수의 누수 감지 장치와 통신망을 통해 연결되어, 복수의 누수 감지 장치를 제어하는 관리서버를 포함하되, 누수 감지 장치는 관리서버의 제어에 따라, 누수 감지 장치가 설치된 배관의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호를 배관으로 인가하고, 배관으로부터 음파 신호가 반사된 반사파 신호를 수신하며, 관리서버는 수신된 반사파 신호의 공진주파수 변화를 이용하여, 배관의 누수 여부 또는 누수 위치를 검출하는 누수 감지 시스템을 제공한다.In addition, in another aspect of the present invention for solving the above-described problems, a plurality of water leak detection devices and a plurality of water leak detection devices respectively installed in a plurality of interconnected pipes are connected through a communication network, and a plurality of A management server for controlling the water leak detection device, wherein the water leak detection device applies a sound wave signal of a resonance frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe in which the water leak detection device is installed to the pipe under the control of the management server, and the sound wave from the pipe The signal receives the reflected wave signal reflected, and the management server provides a leak detection system that detects whether the pipe is leaking or the location of the leak by using a change in the resonance frequency of the received reflected wave signal.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 누수 감지 장치는, 검사 대상 배관의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 정보인 고유 음파 정보를 이용하여 배관의 누수 여부 및 누수 위치 등을 검사함으로써, 배관 상의 누수 지점을 정확하게 검출할 수 있다.As described above, the leak detection apparatus according to an embodiment of the present invention inspects whether or not a pipe is leaking and the location of the leak by using the natural sound wave information, which is sound wave information of the resonance frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe to be inspected. By doing so, the leak point on the pipe can be accurately detected.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 누수 감지 시스템은, 도식화된 복수의 배관과 배관에 설치된 누수 감지 장치를 포함하는 배관 정보 지도를 제공하는 동시에, 복수의 누수 감지 장치와 통신하여, 배관 정보 지도를 통해 배관의 누수 위치에 대한 정보를 제공할 수 있어, 배관의 상태를 용이하게 모니터링할 수 있음은 물론, 정확한 누수 지점을 확인할 수 있다.In addition, the leak detection system according to an embodiment of the present invention provides a pipe information map including a plurality of schematically formed pipes and a leak detection device installed on the pipe, and communicates with a plurality of leak detection devices to provide a pipe information map It is possible to provide information on the location of leaks in the pipeline, so that the state of the pipeline can be easily monitored and the exact leak point can be identified.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 장치의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 장치를 이용하여 누수를 검출하는 과정을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리서버에서 제공하는 배관 정보 지도를 예로 도시한 것이다.1 shows the configuration of a water leak detection device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a process of detecting a water leak using a water leak detection device according to an embodiment of the present invention.
3 schematically shows the configuration of a leak detection system according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 show an example of a pipe information map provided by the management server according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.DETAILED DESCRIPTION The detailed description set forth below in conjunction with the appended drawings is intended to describe exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts not related to the description may be omitted, and the same reference numerals may be used for the same or similar components throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.In an embodiment of the present invention, expressions such as “or” and “at least one” may indicate one of the words listed together, or a combination of two or more.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 장치(100)의 구성을 도시한 것이다.1 shows the configuration of a leak detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 장치(100)는, 본체부(110), 음파 발생부(120), 메모리부(130), 음파 송수신부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the water leak detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a body unit 110 , a sound wave generator 120 , a memory unit 130 , a sound wave transceiver 140 , and a control unit ( 150) may be included.

본체부(110)는 본 실시예에 따른 누수 감지 장치(100)의 외관을 형성하며, 누수 감지를 위한 배관(1)에 설치될 수 있다.The main body 110 forms the exterior of the leak detection device 100 according to the present embodiment, and may be installed in the pipe 1 for leak detection.

이와 같은 본체부(110)는 내부에 음파 발생부(120), 메모리부(130) 및 제어부(150) 등을 수용하는 본체케이스(111)와, 본체케이스(111)를 배관(1)에 고정하기 위한 고정유닛(112)을 포함할 수 있다.Such a body part 110 includes a body case 111 accommodating the sound wave generator 120 , the memory part 130 and the controller 150 therein, and the body case 111 is fixed to the pipe 1 . It may include a fixing unit 112 for this.

여기서, 고정유닛(112)은 배관(1)에 용이하게 고정될 수 있도록 클램프 형태로 구성될 수 있다. Here, the fixing unit 112 may be configured in the form of a clamp to be easily fixed to the pipe (1).

음파 발생부(120)는 전 주파수 대역의 음파 신호를 생성할 수 있다.The sound wave generator 120 may generate sound wave signals of all frequency bands.

이때, 음파 발생부(120)는 비가청 주파수대인 초음파단까지의 음파 신호를 생성할 수 있다.In this case, the sound wave generator 120 may generate a sound wave signal up to the ultrasonic end of the inaudible frequency band.

메모리부(130)는 배관(1)의 누수 검사에 이용되는 고유 음파 정보를 저장할 수 있다.The memory unit 130 may store unique sound wave information used for leak inspection of the pipe 1 .

이때, 메모리부(130)에는 검사 대상 배관(1)의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 정보인 고유 음파 정보가 저장될 수 있다.In this case, the memory unit 130 may store intrinsic sound wave information, which is sound wave information of a resonant frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe 1 to be inspected.

구체적으로, 배관(1)에 누수 감지 장치(100)를 세팅하는 과정에서는, 음파 발생부(120)에서 생성되는 전 주파수 대역의 음파 신호를 음파 송수신부(140)를 통해 배관(1)으로 인가하고, 해당 배관(1)으로부터 음파 신호가 반사된 반사파 신호들을 수신하여, 해당 배관(1)의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호를 추출함으로써 메모리부(130)에 고유 음파 정보로 저장하거나, 저장된 고유 음파 정보를 업데이트할 수 있다.Specifically, in the process of setting the water leak detection device 100 in the pipe 1 , the sound wave signal of the entire frequency band generated by the sound wave generator 120 is applied to the pipe 1 through the sound wave transceiver 140 . And, by receiving the reflected wave signals from which the sound wave signal is reflected from the pipe 1, and extracting the sound wave signal of the resonance frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe 1, it is stored in the memory unit 130 as unique sound wave information Alternatively, the stored unique sound wave information may be updated.

이와 같은 누수 감지 장치의 세팅은 초기 설치 시나, 기 설정된 주기에 따라 또는 특정 이벤트의 발생 시 수행될 수 있다.The setting of such a water leak detection device may be performed at the time of initial installation, according to a preset period, or when a specific event occurs.

이때, 메모리부(130)에 저장되는 고유 음파 정보는, 해당 배관(1)의 누수 여부 및 누수 위치를 검출하는 과정에서 기준이 되는 비교 정보로 이용될 수 있다.In this case, the unique sound wave information stored in the memory unit 130 may be used as comparison information serving as a reference in the process of detecting whether the pipe 1 leaks or not and the location of the leak.

또한, 메모리부(130)에 저장되는 고유 음파 정보로는 배관(1)의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호들 중에 비가청 주파수 대역의 음파 신호가 선별적으로 저장될 수 있고, 바람직하게는 초음파 주파수 대역의 음파 신호가 저장될 수 있다.In addition, as the natural sound wave information stored in the memory unit 130, a sound wave signal of an inaudible frequency band among sound wave signals of a resonant frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe 1 may be selectively stored, preferably For example, a sound wave signal of an ultrasonic frequency band may be stored.

음파 송수신부(140)는 음파 발생부(120)에 의해 생성된 음파 신호를 배관(1)으로 인가하고, 배관(1)으로부터 음파 신호가 반사된 반사파 신호를 수신할 수 있다.The sound wave transceiver 140 may apply the sound wave signal generated by the sound wave generator 120 to the pipe 1 , and receive a reflected wave signal in which the sound wave signal is reflected from the pipe 1 .

이와 같은 음파 송수신부(140)는 음파 발생부(120)와 연결되고, 본체부(110)의 일측에 구비되어 배관(1)의 외주면에 밀착되게 설치될 수 있다.The sound wave transceiver 140 is connected to the sound wave generator 120 , is provided on one side of the main body 110 , and may be installed in close contact with the outer circumferential surface of the pipe 1 .

이때, 배관(1)의 누수 검사 과정에 있어, 음파 송수신부(140)는 메모리부(130)에 저장된 고유 음파 정보에 기반하여 음파 발생부(120)에 의해 생성된 음파 신호, 즉 검사 대상 배관(1)의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호를 해당 배관(1)으로 인가하여 전달할 수 있고, 배관(1)으로부터 음파 신호가 반사된 반사파 신호를 수신하여, 수신된 반사파 신호를 제어부(150)로 전달할 수 있다.At this time, in the leak inspection process of the pipe 1, the sound wave transceiver 140 is a sound wave signal generated by the sound wave generator 120 based on the unique sound wave information stored in the memory unit 130, that is, the pipe to be inspected. A sound wave signal of a resonant frequency band corresponding to the natural frequency of (1) can be applied to the corresponding pipe (1) and transmitted, and a reflected wave signal in which the sound wave signal is reflected from the pipe (1) is received, and the received reflected wave signal is controlled by the control unit It can be passed to (150).

즉, 음파 송수신부(140)에 의해 배관(1)으로 음파 신호가 인가되면, 해당 음파 신호는 배관(1)의 길이 방향을 따라 전달되면서 배관(1) 끝단의 이음매에 의해 반사되어 반사파 신호가 음파 송수신부(140)로 수신될 수 있고, 배관(1) 상에 크랙이 있는 경우 음파 신호가 배관(1) 끝단까지 전달되지 않고 크랙에 의해 반사되어 반사파 신호가 음파 송수신부(140)로 수신될 수 있다.That is, when a sound wave signal is applied to the pipe 1 by the sound wave transceiver 140, the sound wave signal is transmitted along the longitudinal direction of the pipe 1 and reflected by the joint at the end of the pipe 1, so that the reflected wave signal is It can be received by the sound wave transceiver 140, and if there is a crack on the pipe 1, the sound wave signal is not transmitted to the end of the pipe 1, but is reflected by the crack and the reflected wave signal is received by the sound wave transceiver 140 can be

또한, 음파 발생부(120)와 음파 송수신부(140)의 사이에는 증폭부(160)가 구비될 수 있는데, 증폭부(160)는 음파 발생부(120)에서 생성된 음파 신호를 증폭하여 음파 송수신부(140)로 전달할 수 있고, 더불어 배관(1)으로부터 전달되는 반사파 신호를 증폭하여 제어부(150)로 전달할 수 있다.In addition, an amplifier 160 may be provided between the sound wave generator 120 and the sound wave transceiver 140 , and the amplifier 160 amplifies the sound wave signal generated by the sound wave generator 120 to generate sound waves. It may be transmitted to the transceiver 140 , and the reflected wave signal transmitted from the pipe 1 may be amplified and transmitted to the control unit 150 .

제어부(150)는 검사 대상 배관(1)에서 반사된 반사파 신호의 공진주파수 변화를 분석하여 해당 배관(1)의 누수 여부 및 누수 위치 등을 검출할 수 있다.The control unit 150 may analyze a change in the resonance frequency of the reflected wave signal reflected from the pipe 1 to be inspected to detect whether or not the pipe 1 is leaking and the location of the leak.

구체적으로, 제어부(150)는 검사 대상 배관(1)에서 반사되어 수신된 반사파 신호와 메모리부(130)에 저장된 고유 음파 정보를 비교하여, 반사파 신호 내 공진주파수 세기 변화 또는 공진주파수의 주파수 변화를 분석함으로써 해당 배관(1)의 누수 여부 및 누수 위치 등을 검출할 수 있다.Specifically, the control unit 150 compares the reflected wave signal reflected and received from the inspection target pipe 1 with the natural sound wave information stored in the memory unit 130 to determine the change in the intensity of the resonant frequency or the change in the frequency of the resonant frequency in the reflected wave signal. By analyzing, it is possible to detect whether the pipe 1 is leaking, and the location of the leak.

이와 같이 공진주파수를 이용하여 배관(1)을 검사하는 경우, 배관(1) 상의 미세한 크랙에도 큰 폭으로 주파수 변화가 발생됨에 따라 크랙에 의한 배관(1) 상의 누수 여부 및 누수 위치를 정확하게 판단할 수 있다.In the case of inspecting the pipe 1 using the resonant frequency as described above, as a frequency change occurs even in minute cracks on the pipe 1, it is possible to accurately determine whether or not the leak occurs on the pipe 1 due to the crack and the location of the leak. can

일 예로써, 배관(1)의 누수 여부를 검출하는 과정에서는, 메모리부(130)에 저장된 고유 음파 정보, 즉 배관(1) 끝단의 이음매에 의해 반사되어 수신된 기준이 되는 반사파 신호와, 해당 배관(1) 상의 크랙에 의해 반사되어 수신된 반사파 신호를 비교하여, 반사파 신호의 공진주파수 세기 또는 공진주파수 변화 패턴을 분석함으로써, 배관(1)의 누수 여부 및 누수 위치를 검출할 수 있다.As an example, in the process of detecting whether the pipe 1 is leaking, the specific sound wave information stored in the memory unit 130, that is, the reflected wave signal that is reflected by the seam at the end of the pipe 1 and received as a reference, and the corresponding By comparing the reflected wave signal reflected and received by the crack on the pipe 1, and analyzing the resonance frequency intensity or resonance frequency change pattern of the reflected wave signal, it is possible to detect whether or not the pipe 1 is leaking and the location of the leak.

더불어, 배관(1)의 누수 위치를 검출하는 과정에서는, 메모리부(130)에 저장된 고유 음파 정보를 기준으로, 해당 배관(1)을 통해 인가된 음파 신호 및 반사된 반사파 신호의 속도 및 도달 시간을 비교 계산하여 누수 위치까지의 거리를 산출함으로써, 배관 상의 정확한 누수 지점을 검출할 수 있다.In addition, in the process of detecting the leak position of the pipe 1, based on the specific sound wave information stored in the memory unit 130, the speed and arrival time of the sound wave signal applied through the pipe 1 and the reflected reflected wave signal By comparing and calculating the distance to the leak location, it is possible to detect the exact leak point on the pipe.

이때, 반사파 신호의 도달 시간 변화를 분석하여 배관의 누수 여부와 누수 위치를 검출할 수 있는데, 일 예로써, 메모리부(130)에 저장된 고유 음파 정보와 비교하여, 반사파 신호의 도달 시간이 빠른 경우 이를 분석하여 배관의 누수 여부와 누수 위치를 검출할 수 있다.At this time, by analyzing the change in the arrival time of the reflected wave signal, it is possible to detect whether the pipe is leaking or not and the location of the leak. By analyzing this, it is possible to detect whether the pipe is leaking and the location of the leak.

또한, 반사파 신호의 공진주파수 변화율을 통해 배관(1)의 누수량을 검출할 수 있다.In addition, it is possible to detect the amount of water leakage in the pipe 1 through the resonant frequency change rate of the reflected wave signal.

한편, 본 실시예에 따른 누수 감지 장치(100)는 외부와의 통신을 위한 통신 모듈(170)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the water leak detection apparatus 100 according to the present embodiment may further include a communication module 170 for communication with the outside.

즉, 통신 모듈(170)을 통해 배관(1)의 누수 위치 등의 정보를 외부의 관리서버(200, 도 3 참조)로 전송할 수 있다.That is, information such as a leak location of the pipe 1 may be transmitted to an external management server 200 (refer to FIG. 3 ) through the communication module 170 .

일 예로써, 통신 모듈(170)은 저전력 장거리 통신을 제공하는 LoRa(Long Range) 통신 모듈로 이루어질 수 있다.As an example, the communication module 170 may be formed of a LoRa (Long Range) communication module that provides low-power long-distance communication.

LORA 통신모듈은 저전력광대역(LPWA, Low Power Wide Area) 기반의 네트워크 모듈로서, 통상 배터리의 교체 없이 10년 동안 구동이 가능하고, 건물이 밀집된 도심지역은 1.6km, 도시를 벗어난 개활지역은 20Km 이내의 범위까지 데이터 송수신이 가능하여, 배관(1)에 설치되는 누수 감시 장치(100)의 특성에 따른 전력사용의 효율성을 담보할 수 있고, 넓은 커버리지로 수집된 정보를 용이하게 전송할 수 있어, 관리서버(200)의 배치 간격을 최적화할 수 있다.The LORA communication module is a low power wide area (LPWA)-based network module that can be operated for 10 years without replacing the battery. Data transmission/reception is possible up to the range of The arrangement interval of the server 200 may be optimized.

이와 같이, 본 실시예에 따른 누수 감지 장치(100)는, 검사 대상 배관(1)의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호를 추출하고 이를 고유 음파 정보로 저장하여, 배관(1)의 누수 검사 시, 해당 음파 신호를 배관(1)으로 인가하고 반사파 신호를 수신하여, 반사파 신호의 공진주파수 변화를 분석함으로써, 배관(1)의 고유주파수에 대응하는 공진주파수를 이용하여 배관(1)의 누수 여부 또는 누수 위치 등을 검출함에 따라 검출 정확도를 획기적으로 증대시킬 수 있다.In this way, the leak detection apparatus 100 according to the present embodiment extracts a sound wave signal of a resonance frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe 1 to be inspected and stores it as specific sound wave information, During leak inspection, the sound wave signal is applied to the pipe (1), the reflected wave signal is received, and the resonant frequency change of the reflected wave signal is analyzed by using the resonant frequency corresponding to the natural frequency of the pipe (1). Detection accuracy can be dramatically increased by detecting whether there is a leak or the location of the leak.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 장치(100)를 이용하여 누수를 검출하는 과정을 도시한 것이다.2 is a diagram illustrating a process of detecting a water leak using the water leak detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 사전에 누수 감지 장치(100)를 배관(1)에 세팅하는 과정에서, 음파 송수신부(140)를 통해 전 주파수 대역의 음파 신호를 배관(1)으로 인가하고, 해당 배관(1)으로부터 음파 신호가 반사된 반사파 신호들을 수신하여, 해당 배관(1)의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호를 추출하여 메모리부(130)에 고유 음파 정보로 저장할 수 있다.1 and 2, in the process of setting the leak detection device 100 to the pipe 1 in advance, a sound wave signal of all frequency bands is applied to the pipe 1 through the sound wave transceiver 140, and , by receiving the reflected wave signals in which the sound wave signal is reflected from the pipe (1), extracting the sound wave signal of the resonance frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe (1), and storing it in the memory unit 130 as unique sound wave information have.

이때, 메모리부(130) 고유 음파 정보가 기 저장되어 있는 경우, 저장된 고유 음파 정보를 업데이트할 수 있다.In this case, when the memory unit 130 has pre-stored unique sound wave information, the stored unique sound wave information may be updated.

또한, 메모리부(130)에는 배관(1)의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호들 중에 비가청 주파수대의 음파 신호가 저장될 수 있다.Also, the memory unit 130 may store a sound wave signal of an inaudible frequency band among sound wave signals of a resonant frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe 1 .

한편, 본 실시예에 따른 누수 감지 장치(100)를 이용하여 배관(1)의 누수를 검사하는 과정에서는, 메모리부(130)에 저장된 고유 음파 정보에 기반하여, 음파 송수신부(140)를 통해 검사 대상 배관(1)의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호를 해당 배관(1)으로 인가할 수 있다.On the other hand, in the process of inspecting the leak in the pipe 1 using the leak detection device 100 according to the present embodiment, based on the unique sound wave information stored in the memory unit 130, the sound wave transceiver 140 A sound wave signal of a resonant frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe 1 to be inspected may be applied to the pipe 1 .

이때, 음파 송수신부(140)에 의해 배관(1)으로 음파 신호가 인가되면, 음파 신호는 배관(1)의 길이 방향을 따라 전달되면서 배관(1) 끝단의 이음매에 의해 반사되어 반사파 신호가 음파 송수신부(140)로 수신될 수 있고, 배관(1) 상에 크랙이 있는 경우 음파 신호가 크랙에 의해 반사되어 반사파 신호가 음파 송수신부(140)로 수신될 수 있다(S130).At this time, when a sound wave signal is applied to the pipe 1 by the sound wave transceiver 140, the sound wave signal is transmitted along the longitudinal direction of the pipe 1 and reflected by the joint at the end of the pipe 1, so that the reflected wave signal is a sound wave It may be received by the transceiver 140 , and when there is a crack on the pipe 1 , the sound wave signal may be reflected by the crack and the reflected wave signal may be received by the sound wave transceiver unit 140 ( S130 ).

또한, 제어부(150)는 메모리부(130)에 저장된 고유 음파 정보를 기반으로, 배관(1)에서 수신된 반사파 신호의 공진주파수 변화를 비교 분석하여, 배관(1) 상의 누수 여부 또는 누수 위치 등을 검출할 수 있다(S140).In addition, the control unit 150 compares and analyzes the change in the resonance frequency of the reflected wave signal received from the pipe 1 based on the unique sound wave information stored in the memory unit 130 , and whether there is a leak on the pipe 1 or the location of the leak, etc. can be detected (S140).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 시스템(10)의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.3 schematically shows the configuration of a water leak detection system 10 according to an embodiment of the present invention.

설명에 앞서, 본 실시예에서는 대표적인 예로써 지하에 설치된 수도 배관(1)에 구비되어 누수를 감지하는 누수 감지 장치(100) 및 이와 연동하는 관리서버(200)를 포함하는 누수 감지 시스템(10)에 대해 설명한다.Prior to the description, in this embodiment, as a representative example, a water leak detection system (10) including a water leak detection device (100) provided in a water pipe (1) installed underground to detect a water leak, and a management server (200) interworking therewith (10) explain about

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 시스템(10)은, 상호 연결되는 복수의 배관(1)에 각각 설치되어 누수를 감지하는 복수의 누수 감지 장치(100)와, 통신망을 통해 복수의 누수 감지 장치(100)와 연결되고, 배관(1)의 누수 위치 정보를 외부로 관리자에게 제공하는 관리서버(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the water leak detection system 10 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of water leak detection devices 100 installed in a plurality of interconnected pipes 1 to detect water leakage, respectively, and a communication network. It may include a management server 200 that is connected to the plurality of leak detection devices 100 through the , and provides information on the leak location of the pipe 1 to the manager to the outside.

누수 감지 장치(100)는 상호 연결되는 복수의 배관(1)마다 각각 설치되어 해당 배관(1)의 누수 여부 및 누수 위치를 검출할 수 있다.The water leak detection device 100 may be installed for each of the plurality of interconnected pipes 1 to detect whether the corresponding pipe 1 is leaking or not and the location of the leak.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 수도 배관(1)의 경우 분기되는 지점에 다른 배관(1)이 연결됨에 따라, 각각의 배관(1)에 누수 감지 장치(100)가 설치될 수 있고, 수도 계량기가 구비된 배관(1)의 경우 유지보수 편의성을 위해 수도 계량기 부근에 누수 감지 장치(100)가 설치될 수 있다.That is, as shown in FIG. 3 , in the case of a water pipe 1, as another pipe 1 is connected to a branching point, a water leak detection device 100 may be installed in each pipe 1, In the case of the pipe 1 provided with a water meter, a water leak detection device 100 may be installed near the water meter for convenience in maintenance.

여기서, 각각의 배관(1)은 관체의 직경이나 내부 통로에 채워진 유체량에 따라 고유주파수가 각기 다를 수 있기 때문에, 각각의 배관(1)에 설치된 누수 감지 장치(100) 마다 세팅을 수행하여, 배관(1)별로 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호를 추출하여 저장할 수 있다.Here, since the natural frequency of each pipe 1 may be different depending on the diameter of the pipe body or the amount of fluid filled in the internal passage, setting is performed for each water leak detection device 100 installed in each pipe 1, It is possible to extract and store a sound wave signal of a resonant frequency band corresponding to a natural frequency for each pipe (1).

관리서버(200)는 통신망을 통해 복수의 누수 감지 장치(100)와 연결되어, 누수 여부 정보 및 누수 위치 정보를 수신하고, 외부의 관리자에게 복수의 배관(1)과 누수 감지 장치(100)에 대한 정보를 포함하는 배관 정보 지도를 제공하는 동시에, 배관 정보 지도를 통해 배관(1) 상의 정확한 누수 지점에 대한 정보를 제공할 수 있다.The management server 200 is connected to a plurality of leak detection devices 100 through a communication network, receives leak information and leak location information, and provides a plurality of pipes 1 and leak detection device 100 to an external manager. At the same time providing a pipe information map including information on the pipe information map, it is possible to provide information on the exact leak point on the pipe (1).

이때, 배관 정보 지도는 지도 상에 도식화된 복수의 배관 및 복수의 누수 감지 장치가 오버랩된 지도로 이루어질 수 있다.In this case, the pipe information map may be formed of a map in which a plurality of pipes and a plurality of leak detection devices schematically overlapped on the map.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리서버(200)에서 제공하는 배관 정보 지도를 예로 도시한 것이다.4 and 5 show an example of a pipe information map provided by the management server 200 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 관리서버(200, 도 3 참조)에서는 관리자의 스마트폰 또는 PC의 모니터를 통해 배관 정보 지도를 제공할 수 있고, 이에 의해 관리자는 배관 정보 지도를 확인하여 배관(1, 도 3 참조)의 상태를 모니터링할 수 있다.Referring to FIG. 4, the management server 200 (refer to FIG. 3) may provide a pipe information map through a monitor of the manager's smartphone or PC, whereby the manager checks the pipe information map to determine the pipe (1, FIG. 3) can be monitored.

이때, 특정 배관(1)에 크랙에 의한 누수가 발생하는 경우, 해당 배관(1)에 설치된 누수 감지 장치(100, 도 3 참조)에 의해 배관(1)의 누수 여부 및 누수 위치가 검출될 수 있고, 누수 발생 배관(1)의 주변에 배치된 누수 감지 장치(100)에서도 배관(1)의 누수 여부 및 누수 위치가 검출됨으로써, 이를 통해 배관(1)의 정확한 누수 지점을 검출할 수 있다.At this time, when a leak occurs due to a crack in a specific pipe 1, the leak detection device 100 (refer to FIG. 3 ) installed in the pipe 1 may detect whether the pipe 1 is leaking or not and the location of the leak. Also, the leak detection device 100 disposed in the vicinity of the leak-generating pipe 1 also detects whether the pipe 1 is leaking or not and the location of the leak, so that the exact leak point of the pipe 1 can be detected.

일 예로써, 배관(1)의 정확한 누수 지점을 검출함에 있어서는, 특정 배관(1)에 누수가 발생하는 경우, 해당 배관(1)에 설치된 누수 감지 장치(100)가 음파 신호 및 반사파 신호를 이용하여 누수 감지 장치(100)로부터 배관(1)의 누수 위치까지의 거리를 검출할 수 있는데, 누수 발생 배관(1)과 연결되는 주변의 배관 라인에 설치되는 복수의 누수 감지 장치(100)에서도 각각 누수 위치까지의 거리를 검출함으로써, 누수 발생 배관(1)에 설치된 누수 감지 장치(100)와 그 주변 배관(1)에 설치된 복수의 누수 감지 장치(100)로부터 각각 검출된 누수 위치까지의 상대적인 거리값을 중첩시켜 계산하여, 배관(1)의 정확한 누수 지점을 검출할 수 있다.As an example, in detecting the exact leak point of the pipe 1, when a leak occurs in a specific pipe 1, the leak detection device 100 installed in the pipe 1 uses a sound wave signal and a reflected wave signal. Thus, the distance from the leak detection device 100 to the leak position of the pipe 1 can be detected. By detecting the distance to the leak location, the relative distance from the leak detection device 100 installed in the leak generating pipe 1 and the plurality of leak detection devices 100 installed in the surrounding pipe 1 to the leak location respectively detected. By overlapping the values and calculating, it is possible to detect the exact leak point of the pipe (1).

더욱이, 도 5를 참조하면, 보다 정확한 배관 상의 누수 지점을 표시하기 위해, 3D 지도를 기반으로 영상정보 및 배관 정보를 포함하는 증강현실 배관 정보 지도를 제공할 수 있고, 이를 통해 정확한 누수 지점을 확인할 수 있다.Furthermore, referring to FIG. 5 , in order to display a more accurate leak point on the pipe, an augmented reality pipe information map including image information and pipe information based on a 3D map can be provided, and through this, the exact leak point can be confirmed can

한편, 상술한 실시예에서는 누수 감지 장치(100)에서 자체적으로 배관(1)의 누수 여부 및 누수 위치를 검출하여, 검출된 정보를 관리서버(200)로 전송하도록 하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 관리서버(200)에서 배관(1)의 누수 여부 및 누수 위치를 검출할 수도 있다.On the other hand, in the above-described embodiment, the leak detection device 100 detects the leak in the pipe 1 and the location of the leak by itself, and transmits the detected information to the management server 200, but the present invention must It is not limited, and the management server 200 may detect whether the pipe 1 leaks or not and the leak location.

이때에는, 누수 감지 장치(100)에서 관리서버(200)로부터 수신되는 해당 누수 감지 장치(100)가 설치된 배관(1)의 고유 음파 정보에 기반하여, 음파 발생부(120, 도 1 참조)를 통해 공진주파수 대역의 음파 신호를 생성하고, 음파 송수신부(140, 도 1 참조)를 통해 음파 신호를 해당 배관(1)으로 인가하고, 해당 배관(1)으로부터 음파 신호가 반사된 반사파 신호를 수신할 수 있다.At this time, based on the specific sound wave information of the pipe 1 in which the water leak detecting device 100 is installed, received from the management server 200 in the water leak detecting device 100, the sound wave generator 120 (refer to FIG. 1 ) Generates a sound wave signal in the resonance frequency band through the sound wave transceiver 140 (see FIG. 1), applies the sound wave signal to the corresponding pipe (1), and receives the reflected wave signal in which the sound wave signal is reflected from the pipe (1) can do.

또한, 관리서버(200)가 수신된 반사파 신호의 공진주파수 변화를 이용하여, 해당 배관(1)의 누수 여부 또는 누수 위치를 검출할 수 있도록, 통신 모듈(170, 도 1 참조)을 통해 해당 배관(1)으로부터 수신된 반사파 신호를 관리서버(200)로 전송할 수 있다.In addition, the management server 200 uses the change in the resonance frequency of the received reflected wave signal to detect whether the pipe 1 is leaking or the location of the leak, through the communication module 170 (refer to FIG. 1 ). The reflected wave signal received from (1) may be transmitted to the management server 200 .

한편, 관리서버(200)에서는 수신된 반사파 신호의 공진주파수 변화를 이용하여, 해당 배관의 누수 여부 및 누수 위치를 검출할 수 있다.On the other hand, the management server 200 may use a change in the resonant frequency of the received reflected wave signal to detect whether the pipe is leaking or not and the location of the leak.

또한, 관리서버(200)는 상호 연결되는 복수의 배관에 각각 설치되는 복수의 누수 감지 장치(100)를 각각 제어할 수 있고, 이를 통해 배관(1) 별로 설치된 복수의 누수 감지 장치(100)의 통합 제어가 가능하여 효과적으로 배관(1)의 누수 여부 및 누수 위치를 검출할 수 있다.In addition, the management server 200 may control a plurality of water leak detection devices 100 respectively installed in a plurality of pipes connected to each other, and through this, a plurality of water leak detection devices 100 installed for each pipe 1 through Since integrated control is possible, it is possible to effectively detect leaks in the pipe 1 and the location of leaks.

또한, 관리서버(200)는 배관(1)들의 누수 검출 정보들을 저장하고, 축적된 정보를 데이터화하여 딥러닝 학습을 수행함으로써, 배관 누수 지점의 검출 정확도를 더욱 높일 수 있다. In addition, the management server 200 stores the leak detection information of the pipes 1, and performs deep learning learning by converting the accumulated information into data, thereby further increasing the detection accuracy of the pipe leak point.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 누수 감지 장치(100)는, 검사 대상 배관(1)의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 정보인 고유 음파 정보를 이용하여 배관(1)의 누수 여부 및 누수 위치 등을 검사함으로써, 배관(1) 상의 누수 지점을 정확하게 검출할 수 있다.As described above, the leak detection device 100 according to the embodiment of the present invention uses the natural sound wave information, which is the sound wave information of the resonance frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe to be inspected (1). By examining the leak and the location of the leak, it is possible to accurately detect the leak point on the pipe (1).

또한, 본 발명의 실시예에 따른 누수 감지 시스템(10)은, 도식화된 복수의 배관과 배관에 설치된 누수 감지 장치를 포함하는 배관 정보 지도를 제공하는 동시에, 복수의 누수 감지 장치(100)와 통신하여, 배관 정보 지도를 통해 배관의 누수 위치에 대한 정보를 제공할 수 있어, 배관의 상태를 용이하게 모니터링할 수 있음은 물론, 정확한 누수 지점을 확인할 수 있다.In addition, the water leak detection system 10 according to an embodiment of the present invention provides a pipe information map including a schematic plurality of pipes and a water leak detection device installed on the pipes, and communicates with a plurality of water leak detection devices 100 . Thus, it is possible to provide information on the leak location of the pipe through the pipe information map, so that the condition of the pipe can be easily monitored and the exact leak point can be identified.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다Embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely provided for specific examples to easily explain the technical contents of the present invention and help the understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention

따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the scope of the present invention should be construed as including all changes or modifications derived based on the technical spirit of the present invention in addition to the embodiments disclosed herein are included in the scope of the present invention.

10 : 누수 감지 시스템 100 : 누수 감지 장치
110 : 본체부 120 : 음파 발생부
130 : 메모리부 140 : 음파 송수신부
150 : 제어부 160 : 증폭부
170 : 통신 모듈 200 : 관리서버10: water leak detection system 100: water leak detection device
110: body unit 120: sound wave generating unit
130: memory unit 140: sound wave transceiver unit
150: control unit 160: amplification unit
170: communication module 200: management server

Claims (9)

유체가 흐르는 배관에 설치되는 누수 감지 장치에 있어서,
음파 신호를 생성하는 음파 발생부;
상기 누수 감지 장치가 설치된 배관의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 정보인 고유 음파 정보가 저장되는 메모리부;
상기 고유 음파 정보에 기반하여 상기 음파 발생부에 의해 생성된, 상기 공진주파수 대역의 음파 신호를 상기 배관으로 인가하고, 상기 배관으로부터 상기 음파 신호가 반사된 제1 반사파 신호를 수신하는 음파 송수신부; 및
상기 고유 음파 정보와 상기 수신된 제1 반사파 신호를 이용하여, 상기 배관의 누수 여부 및 누수 위치 중 적어도 하나를 검출하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
특정 이벤트의 발생 시에, 상기 음파 발생부에서 생성되는 전 주파수 대역의 음파 신호를 상기 음파 송수신부를 통해 상기 배관으로 인가하고, 상기 배관으로부터 상기 음파 신호가 반사된 제2 반사파 신호들을 수신하여, 상기 배관의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호를 추출한 후 상기 메모리부에 상기 고유 음파 정보로 저장하고,
상기 배관으로부터 반사된 제1 반사파 신호와, 상기 메모리부에 저장된 고유 음파 정보를 비교하여, 상기 제1 반사파 신호 내 공진주파수의 세기 변화 또는 공진주파수의 주파수 변화를 통해 누수 여부를 검출하는 누수 감지 장치.
A leak detection device installed in a pipe through which a fluid flows,
a sound wave generator generating a sound wave signal;
a memory unit for storing natural sound wave information that is sound wave information of a resonant frequency band corresponding to a natural frequency of a pipe in which the leak detection device is installed;
a sound wave transceiver for applying a sound wave signal of the resonance frequency band generated by the sound wave generator based on the intrinsic sound wave information to the pipe, and receiving a first reflected wave signal from which the sound wave signal is reflected from the pipe; and
and a control unit configured to detect at least one of a leak in the pipe and a leak location by using the intrinsic sound wave information and the received first reflected wave signal,
The control unit is
When a specific event occurs, the sound wave signal of the entire frequency band generated by the sound wave generator is applied to the pipe through the sound wave transceiver, and the second reflected wave signals in which the sound wave signal is reflected are received from the pipe. After extracting the sound wave signal of the resonant frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe and storing it as the natural sound wave information in the memory unit,
A leak detection device that compares the first reflected wave signal reflected from the pipe with the natural sound wave information stored in the memory unit, and detects whether water leaks through a change in the intensity of a resonance frequency or a change in the frequency of a resonance frequency in the first reflected wave signal .
 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 배관으로부터 반사된 제1 반사파 신호의 속도 및 도달 시간과, 상기 메모리부에 저장된 고유 음파 정보를 이용하여, 상기 누수 위치까지의 거리를 산출하는 누수 감지 장치.
The method of claim 1,
The control unit is
A water leak detection device for calculating a distance to the leak location by using the speed and arrival time of the first reflected wave signal reflected from the pipe and the unique sound wave information stored in the memory unit.
 제 1항에 있어서,
상기 배관의 누수 여부 정보 또는 누수 위치 정보를 외부로 전송하기 위한 통신 모듈을 더 포함하고,
상기 통신 모듈은 LoRa(Long Range) 통신 모듈인 누수 감지 장치.
The method of claim 1,
Further comprising a communication module for transmitting leak information or leak location information of the pipe to the outside,
The communication module is a LoRa (Long Range) communication module, a leak detection device.
 삭제delete 상호 연결되는 복수의 배관에 각각 설치되어 누수를 감지하는 복수의 누수 감지 장치; 및
상기 복수의 누수 감지 장치와 통신망을 통해 연결되어, 상기 복수의 누수 감지 장치를 제어하는 관리서버를 포함하되,
상기 누수 감지 장치는 상기 관리서버의 제어에 따라, 특정 이벤트의 발생 시에, 전 주파수 대역의 음파 신호를 상기 누수 감지 장치가 설치된 배관으로 인가하고, 상기 배관으로부터 상기 음파 신호가 반사된 제2 반사파 신호들을 수신하여, 상기 배관의 고유주파수에 대응하는 공진주파수 대역의 음파 신호를 추출한 후 상기 관리서버에 상기 고유 음파 정보로 저장하고,
상기 배관의 누수 검사를 수행하는 경우, 상기 배관의 고유 음파 정보에 기반한 공진주파수 대역의 음파 신호를 생성하여 상기 배관으로 인가하고, 상기 배관으로부터 상기 음파 신호가 반사된 제1 반사파 신호를 수신하며,
상기 관리서버는, 상기 배관으로부터 반사된 제1 반사파 신호와, 상기 저장된 고유 음파 정보를 비교하여, 상기 제1 반사파 신호 내 공진주파수의 세기 변화 또는 공진주파수의 주파수 변화를 통해 누수 여부를 검출하는 누수 감지 시스템.
a plurality of leak detection devices respectively installed in a plurality of interconnected pipes to detect water leakage; and
A management server connected to the plurality of water leak detection devices through a communication network to control the plurality of water leak detection devices,
The water leak detection device applies a sound wave signal of all frequency bands to the pipe in which the water leak detecting device is installed when a specific event occurs under the control of the management server, and a second reflected wave in which the sound wave signal is reflected from the pipe After receiving the signals, extracting a sound wave signal of a resonant frequency band corresponding to the natural frequency of the pipe, and storing it as the natural sound wave information in the management server,
When performing a leak test of the pipe, a sound wave signal of a resonant frequency band based on the natural sound wave information of the pipe is generated and applied to the pipe, and the first reflected wave signal in which the sound wave signal is reflected from the pipe is received,
The management server compares the first reflected wave signal reflected from the pipe with the stored natural sound wave information, and detects whether there is a leak through a change in the intensity of a resonance frequency or a change in the frequency of the resonance frequency in the first reflected wave signal. detection system.
 제 6항에 있어서,
상기 관리서버는,
누수가 발생된 배관에 설치된 누수 감지 장치와, 상기 누수가 발생된 배관의 주변에 배치된 복수의 누수 감지 장치로부터 각각 누수 위치 정보를 수신하고, 수신된 누수 위치 정보를 분석하여, 상기 복수의 배관과 상기 복수의 누수 감지 장치에 대한 정보를 포함하는 배관 정보 지도를 통해 누수 지점을 제공하는 누수 감지 시스템.
7. The method of claim 6,
The management server,
Each of the leak location information is received from the leak detection device installed in the leaked pipe and the plurality of leak detectors disposed around the leaked pipe, and the received leak location information is analyzed, and the plurality of pipes And a leak detection system that provides a leak point through a pipe information map including information on the plurality of leak detection devices.
 제 6항에 있어서,
상기 관리서버는 관리자의 스마트폰 또는 PC를 통해 상기 배관 정보 지도를 제공하고,
상기 배관 정보 지도는 지도 상에 도식화된 복수의 배관 및 복수의 누수 감지 장치가 오버랩된 지도인 누수 감지 시스템.
7. The method of claim 6,
The management server provides the pipe information map through the manager's smartphone or PC,
The pipe information map is a leak detection system, which is a map in which a plurality of pipes and a plurality of leak detection devices plotted on the map are overlapped.
 삭제delete
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