KR102296330B1 - 관망도의 배관구조 확인장치 및 그 확인방법 - Google Patents

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Abstract

관망도의 배관구조 확인장치 및 그 확인방법이 개시된다. 본 발명에 따른 관망도의 배관구조 확인장치는, 배관에 대응하는 관망도를 저장하는 관망도 저장부; 배관구조를 확인하고자 하는 지역의 상류 측에서 배관의 내부로 유입되며, 유체를 따라 하류로 진행하고, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출하는 측정 캡슐; 측정 캡슐에 실의 일단을 연결하며, 측정 캡슐의 진행에 따라 설정된 지점으로부터 실의 길이를 연장시키는 길이 연장부; 측정 캡슐에 의해 송출되는 식별신호를 수신하는 식별신호 수신부; 수신되는 각각의 식별신호의 발신지점을 추정하는 발신지점 추정부; 추정되는 각각의 발신지점을 순차적으로 연결하여 측정 캡슐의 진행경로를 판단하는 진행경로 판단부; 진행경로 판단부에 의해 측정 캡슐의 진행경로가 변경되는 것으로 판단되면, 측정 캡슐의 진행경로 변경지점까지 길이 연장부에 의해 연장된 실의 길이를 측정하는 연장길이 측정부; 및 진행경로 판단부에 의해 판단되는 측정 캡슐의 진행경로 및 연장길이 측정부에 의해 측정되는 실의 길이를 관망도 저장부에 저장된 관망도와 비교하며, 비교되는 결과에 따라 관망도를 보정하는 관망도 보정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

관망도의 배관구조 확인장치 및 그 확인방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONFIRMING PIPELINE STRUCTURE OF PIPELINE NETWORK MAP}
본 발명은 관망도의 배관구조 확인장치 및 그 확인방법에 관한 것으로서, 실제로 지하에 매설된 배관구조를 정확하게 측정하고, 측정되는 값을 관망도와 비교하며, 그에 따라 관망도를 보정할 수 있는 관망도의 배관구조 확인장치 및 그 확인방법에 관한 것이다.
산업화와 도시화로 인해 단위 면적당 거주 인구가 늘어나고 각종 시설물이 증가하여 공간의 밀집도가 높아짐에 따라 지상의 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있도록 상하수도, 전기, 통신, 가스, 난방 등의 공급을 위한 각종 배관은 지하에 매설되고 있다.
일반적으로 지하에 매설되는 각종 배관은 지상에 새로운 시설물이 신설되거나 기존의 시설물에 대한 증축, 개축 등이 있을 때에 그에 따라 기존의 배관에 추가로 연결하여 확장되거나, 신규 매설 또는 부분적인 교체 작업이 이루어지고 있으며, 이로 인해 지하의 각종 배관은 세월이 경과함에 따라 점차 거대해짐과 동시에 복잡해지고 있다.
한편, 지하에 매설된 각종 배관에 대한 유지 보수 및 관리는, 해당 시설의 기본 실시설계 및 확장 실시설계, 송수관리 실시설계, 배수지 설계 등의 관망도(pipeline network map)에 기초하여 이루어진다. 여기서, 관망도는 해당 지역의 배관의 매설 위치, 배관의 종류, 배관의 관경, 배관의 매설년도 등이 표시된 지도로서, 배관의 유지 보수 및 신설을 위해 매우 중요한 기준 자료이다.
그런데, 기존의 각종 배관에 대하여 유지 보수 또는 신설이 이루어진 후, 관망도에는 배관의 유지 보수 또는 신설에 대한 업데이트가 반영되지 않는 경우가 종종 발생한다. 특히, 이와 같은 업데이트 누락이 누적됨에 따라, 지하에 매설된 배관의 구조 또는 배관의 실제 위치와 관망도 상의 배관 구조 또는 위치가 상당한 차이를 갖게 된다.
이로 인해, 지하에 배설된 배관에 막힘, 누수 등이 발생하였을 때에 기존의 관망도 만으로는 배관의 구조를 추정하고, 막힘, 누수 등이 발생한 위치를 정확하게 찾아 유지 보수, 교체 등의 작업을 할 수 없다는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2000-0036977호 (공개일자: 2000.07.05.)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 실제로 지하에 매설된 배관구조를 정확하게 측정하고, 측정되는 값을 관망도와 비교하며, 그에 따라 관망도를 보정할 수 있는 관망도의 배관구조 확인장치 및 그 확인방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 관망도의 배관구조 확인장치는, 배관에 대응하는 관망도를 저장하는 관망도 저장부; 배관구조를 확인하고자 하는 지역의 상류 측에서 상기 배관의 내부로 유입되며, 유체를 따라 하류로 진행하고, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출하는 측정 캡슐; 상기 측정 캡슐에 실의 일단을 연결하며, 상기 측정 캡슐의 진행에 따라 설정된 지점으로부터 상기 실의 길이를 연장시키는 길이 연장부; 상기 측정 캡슐에 의해 송출되는 식별신호를 수신하는 식별신호 수신부; 수신되는 각각의 상기 식별신호의 발신지점을 추정하는 발신지점 추정부; 추정되는 각각의 상기 발신지점을 순차적으로 연결하여 상기 측정 캡슐의 진행경로를 판단하는 진행경로 판단부; 상기 진행경로 판단부에 의해 상기 측정 캡슐의 진행경로가 변경되는 것으로 판단되면, 상기 측정 캡슐의 진행경로 변경지점까지 상기 길이 연장부에 의해 연장된 상기 실의 길이를 측정하는 연장길이 측정부; 및 상기 진행경로 판단부에 의해 판단되는 상기 측정 캡슐의 진행경로 및 상기 연장길이 측정부에 의해 측정되는 상기 실의 길이를 상기 관망도 저장부에 저장된 상기 관망도와 비교하며, 비교되는 결과에 따라 상기 관망도를 보정하는 관망도 보정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 관망도의 배관구조 확인장치는, 상기 길이 연장부에 의해 길이가 연장되는 상기 실의 인장강도를 측정하는 인장강도 측정부;를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 길이 연장부는 상기 인장강도 측정부에 의해 측정되는 인장강도가 설정된 범위 내에서 유지되도록 상기 실의 길이를 연장시킨다.
전술한 관망도의 배관구조 확인장치는, 길이가 연장된 상기 실이 되감기도록 상기 길이 연장부를 제어하는 길이연장 제어부; 및 상기 길이연장 제어부를 통해 상기 실을 되감아 상기 측정 캡슐을 회수하는 캡슐 회수부;를 더 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 관망도의 배관구조 확인방법은, 배관구조 확인장치에 의해 수행되는 관망도의 배관구조 확인방법에 있어서, 배관에 대응하는 관망도를 저장하는 단계; 배관구조를 확인하고자 하는 지역의 상류 측에서 상기 배관의 내부로 유입된 측정 캡슐이 유체를 따라 하류로 진행하면서 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출하는 단계; 상기 측정 캡슐에 일단이 연결된 실의 길이를, 상기 측정 캡슐의 진행에 따라 설정된 지점으로부터 연장시키는 단계; 상기 측정 캡슐에 의해 송출되는 식별신호를 수신하는 단계; 수신되는 각각의 상기 식별신호의 발신지점을 추정하는 단계; 추정되는 각각의 상기 식별지점을 순차적으로 연결하여 상기 측정 캡슐의 진행경로를 판단하는 단계; 상기 측정 캡슐의 진행경로가 변경되는 것으로 판단되면, 상기 측정 캡슐의 진행경로 변경지점까지 연장된 상기 실의 길이를 측정하는 단계; 및 판단되는 상기 측정 캡슐의 진행경로 및 측정되는 상기 실의 길이를 저장된 상기 관망도와 비교하며, 비교되는 결과에 따라 상기 관망도를 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 실의 길이를 연장시키는 단계는 길이가 연장되는 상기 실의 인장강도를 측정하며, 측정되는 상기 인장강도가 설정된 범위 내에서 유지되도록 상기 실의 길이를 연장시킨다.
전술한 관망도의 배관구조 확인방법은, 길이가 연장된 상기 실을 되감는 단계; 및 상기 측정 캡슐을 회수하는 단계;를 더 포함할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 실제로 지하에 매설된 배관구조를 정확하게 측정하고, 측정되는 값을 관망도와 비교하며, 그에 따라 관망도를 정확하게 보정할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 개념이 적용되는 배관측정 시스템의 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관구조 예측장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 배관에 유입된 측정 캡슐이 송출한 식별신호의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 식별신호에 기초하여 배관의 구조를 예측하는 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 예측되는 배관 구조를 표시한 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 대응하는 관망도의 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 예측되는 배관 구조를 관망도와 비교하여 상이한 구조를 검색한 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 2의 배관구조 예측장치에 의해 수행되는 배관구조 예측방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 관망도의 배관구조 확인장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 진행경로의 변경지점까지 실의 연장된 길이를 측정하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 11은 도 9의 관망도의 배관구조 확인장치에 의해 수행되는 관망도의 배관구조 확인방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관이상 판별장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 측정 캡슐에 의해 측정되는 측정신호의 변화지점을 검출하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 14는 도 12의 배관이상 판별장치에 의해 수행되는 배관이상 판별방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 개념이 적용되는 배관측정 시스템의 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 배관측정 시스템은 측정 캡슐(10) 및 컴퓨터 장치(20)를 포함할 수 있다. 여기서, 측정 캡슐(10)은 배관의 내부로 유입되며, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출할 수 있다. 또한, 측정 캡슐(10)은 배관의 내부로 흐르는 가스, 액체 등의 유체를 따라 이동하며, 해당 유체의 속도, 단위면적당의 유량 등을 주기적으로 측정하고, 측정되는 값들을 측정신호로 송출할 수도 있다.
컴퓨터 장치(20)는 측정 캡슐(10)에 의해 송출되는 식별신호 또는 측정신호를 유선 또는 무선으로 수신한다. 이를 위해, 컴퓨터 장치(20)는 측정 캡슐(10)과 유선으로 연결될 수 있다. 또한, 컴퓨터 장치(20)는 측정 캡슐(10)에 의해 송출되는 식별신호 또는 측정신호와 동일한 주파수로 신호를 수신하는 무선수신기를 구비할 수도 있다. 여기서, 컴퓨터 장치(20)는 컴퓨터(PC: Personal Computer)뿐만 아니라 노트북, 이동통신단말기 등과 같이, 유무선 통신기능 및 연산 처리기능을 구비한 장치라면 어떠한 장치라도 무방하다.
이와 같은 구성의 배관측정 시스템은 이하에서 설명하는 다양한 실시예에 적용이 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관구조 예측장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 배관구조 예측장치(100)는 도 1에 나타낸 배관측정 시스템을 이용한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배관구조 예측장치(100)는 측정 캡슐(10), 컴퓨터 장치(20) 및 길이 연장부(30)를 포함할 수 있다. 이때, 컴퓨터 장치(20)는 식별신호 수신부(110), 발신지점 추정부(120), 배관구조 예측부(130), 배관구조 표시부(140), 연장길이 측정부(150), 인장강도 측정부(160), 관망도 저장부(170), 상이구조 검색부(180) 및 구별 표시부(190)를 포함한다. 그러나, 컴퓨터 장치(20)는 필요에 따라 이하에서 설명하는 다른 실시예에 따른 장치의 구성요소를 더 포함할 수도 있다.
측정 캡슐(10)은 배관구조를 예측하고자 하는 지역의 상류 측에서 배관의 내부로 유입되며, 유체를 따라 하류로 진행하고, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출한다. 여기서, 배관은 상하수도용 배관, 가스공급용 배관 등과 같이 내부에 액체 또는 기체의 유체가 흐른다. 이때, 측정 캡슐(10)은 배관의 내부로 흐르는 유체를 따라 하류로 진행할 수 있도록 충분히 가벼운 무게로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 측정 캡슐(10)는 고유의 식별코드를 가지며, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출한다. 여기서, 고유의 식별신호를 송출한다는 의미는 측정 캡슐(10)이 능동적으로 신호를 발신한다는 의미뿐만 아니라 외부로부터의 검색신호에 대응하여 응답신호를 발신하는 경우를 포함한다. 또한, 고유의 식별신호는 현재의 위치정보를 포함할 수 있다.
길이 연장부(30)는 측정 캡슐(10)에 실의 일단이 연결되며, 배관의 내부에 유입된 측정 캡슐(10)의 진행에 따라 설정된 지점으로부터 실의 길이를 연장시킨다. 여기서, 측정 캡슐(10)에 연결되는 실은 측정 캡슐(10)과의 유선통신을 위한 통신 선을 포함할 수 있다.
식별신호 수신부(110)는 측정 캡슐(10)에 의해 송출되는 식별신호를 수신한다. 이때, 식별신호 수신부(110)는 측정 캡슐(10)의 고유의 식별신호를 검색하기 위한 검색신호를 주기적으로 송출하며, 그에 따라 측정 캡슐(10)로부터 고유의 식별신호를 수신할 수도 있다.
발신지점 추정부(120)는 측정 캡슐(10)로부터 주기적으로 수신되는 각각의 식별신호의 발신지점을 추정한다. 예를 들어, 측정 캡슐(10)이 배관의 내부로 유입된 후에 유체를 따라 진행하면서 고유의 식별신호를 송출하는 경우, 발신지점 추정부(120)는 도 3에 도시한 바와 같이, 시간의 경과에 따라 식별신호 수신부(110)를 통해 수신되는 각각의 식별신호에 대응하는 발신지점을 추정할 수 있다.
배관구조 예측부(130)는 발신지점 추정부(120)에 의해 추정되는 각각의 발신지점을 연결하며, 연결된 각각의 발신지점에 기초하여 배관구조를 예측한다. 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이 추정된 각각의 식별신호의 발신지점에 대하여, 배관구조 예측부(130)는 도 4에 도시한 바와 같이 각각의 발신지점을 연결함으로써 배관의 구조가 어떠한 형상인지에 대한 배관구조를 예측할 수 있다.
배관구조 표시부(140)는 배관구조 예측부(130)에 의해 예측되는 배관의 구조를 표시한다. 즉, 배관구조 표시부(140)는 도 4에 도시한 바와 같이 예측되는 배관의 형상을 배관의 형태로 도시화하여 도 5에 도시한 바와 같이 표시한다.
연장길이 측정부(150)는 길이 연장부(30)에 의해 연장되는 실의 길이를 측정한다. 이때, 연장길이 측정부(150)는 측정 캡슐(10)이 배관의 내부로 유입된 지점으로부터 측정 캡슐(10)의 진행방향이 변경되는 지점까지의 길이, 측정 캡슐(10)의 진행방향의 제1 변경지점에서 제2 변경지점까지의 길이 등을 측정할 수 있다.
인장강도 측정부(160)는 길이 연장부(30)에 의해 길이가 연장되는 실의 인장강도를 측정한다. 이때, 인장강도 측정부(160)는 길이 연장부(30)에 의해 길이가 연장되는 시작지점으로부터 측정 캡슐(10)까지의 실의 인장 강도를 측정한다. 이 경우, 길이 연장부(30)는 인장강도 측정부(160)에 의해 측정되는 실의 인장 강도가 설정된 범위 내에서 유지되도록 실의 길이를 연장시키는 것이 바람직하다. 즉, 길이 연장부(30)는 실의 연장이 시작되는 시작지점으로부터 측정 캡슐(10)까지의 실제 거리에 비하여 실의 길이가 너무 느슨하게 연장되지 않도록 실을 연장시키거나 되감기를 수행하면서 실의 길이를 연장시킨다.
관망도 저장부(170)는 배관에 대응하는 관망도를 저장한다. 여기서, 관망도는 해당 지역의 배관의 매설 위치, 배관의 종류, 배관의 관경, 배관의 길이, 배관의 매설년도 등이 표시된 지도를 말한다. 이때, 관망도 저장부(170)는 배관에 대응하여 최신의 관망도를 저장하는 것이 바람직하다. 그러나, 배관구조를 예측하고자 하는 지역의 관망도는 업데이트가 제대로 이루어지지 않아, 도 6에 도시한 바와 같이, 배관구조 표시부(140)에 의해 표시되는 배관구조(도 5 참조)와 다를 수 있다.
상이구조 검색부(180)는 배관구조 예측부(130)에 의해 예측되는 배관의 구조와 관망도 저장부(170)에 저장된 관망도를 비교하여 상이한 구조를 검색한다. 이때, 상이구조 검색부(180)는 배관구조 예측부(130)에 의해 예측되는 배관구조의 형상과 관망도 저장부(170)에 저장된 관망도의 형상뿐만 아니라, 연장길이 측정부(150)에 의해 측정된 실의 길이와 관망도 저장부(170)에 저장된 배관의 길이 등을 서로 비교하여 상이한 구조를 검색할 수 있다.
구별 표시부(190)는 배관구조 표시부(140)에 의해 표시되는 배관의 구조에서 상이구조 검색부(180)에 의해 검색되는 상이한 구조를 구별하여 표시한다. 예를 들어, 구별 표시부(190)는 상이구조 검색부(180)에 의해 검색되는 상이구조에 대하여 도 7에 도시한 바와 같이, 관망도 저장부(170)에 저장된 관망도로부터 신설된 배관구조를 빗금으로 표시하며, 관망도로부터 제거된 배관구조를 점선으로 표시할 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시예에 따른 배관구조 예측장치는 배관구조를 예측하고자 하는 지역의 상류 측에서 배관의 내부에 측정 캡슐을 유입하고, 시간의 경과에 따라 측정 캡슐로부터 수신되는 신호에 근거하여 배관구조를 정확하게 예측할 수 있게 된다.
도 8은 도 2의 배관구조 예측장치에 의해 수행되는 배관구조 예측방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2 내지 도 8을 참조하면, 배관구조 예측장치(100)는 배관에 대응하는 관망도를 저장한다(S102). 여기서, 관망도는 해당 지역의 배관의 매설 위치, 배관의 종류, 배관의 관경, 배관의 길이, 배관의 매설년도 등이 표시된 지도를 말한다. 이때, 배관구조 예측장치(100)는 배관에 대응하여 최신의 관망도를 저장하는 것이 바람직하다. 그러나, 최신의 관망도가 저장된 시점과 현재의 시점 사이의 배관 구조의 변경에 대한 업데이트가 제대로 이루어지지 않은 경우가 종종 있으며, 이로 인해 최신의 관망도는 실제의 배관구조와 다를 수 있다.
측정 캡슐(10)은 배관구조를 예측하고자 하는 지역의 상류 측에서 배관의 내부로 유입되며, 유체를 따라 하류로 진행하고, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출한다(S104). 여기서, 배관은 상하수도용 배관, 가스공급용 배관 등과 같이 내부에 액체 또는 기체의 유체가 흐른다. 이때, 측정 캡슐(10)은 배관의 내부로 흐르는 유체를 따라 하류로 진행할 수 있도록 충분히 가벼운 무게로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 측정 캡슐(10)는 고유의 식별코드를 가지며, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출한다. 여기서, 고유의 식별신호를 송출한다는 의미는 측정 캡슐(10)이 능동적으로 신호를 발신한다는 의미뿐만 아니라 외부로부터의 검색신호에 대응하여 응답신호를 발신하는 경우를 포함한다. 또한, 고유의 식별신호는 현재의 위치정보를 포함할 수 있다.
배관구조 예측장치(100)는 측정 캡슐(10)에 일단이 연결된 실의 길이를, 측정 캡슐(10)의 진행에 따라 설정된 지점으로부터 연장시킨다(S106). 여기서, 측정 캡슐(10)에 연결되는 실은 측정 캡슐(10)과의 유선통신을 위한 통신 선을 포함할 수 있다.
배관구조 예측장치(100)는 길이가 연장되는 실의 인장강도를 측정할 수 있다. 즉, 배관구조 예측장치(100)는 연장되는 실의 연장 시작지점으로부터 측정 캡슐(10)까지의 실의 인장 강도를 측정한다. 이 경우, 배관구조 예측장치(100)는 측정되는 실의 인장 강도가 설정된 범위 내에서 유지되도록, 실의 길이를 연장시키는 것이 바람직하다. 즉, 배관구조 예측장치(100)는 실의 연장과 되감기를 반복하면서 연장이 시작되는 시작지점으로부터 측정 캡슐(10)까지의 실제 거리에 비하여 실의 길이가 설정된 범위 이상 느슨하게 연장되지 않도록 한다.
배관구조 예측장치(100)는 측정 캡슐(10)에 의해 송출되는 식별신호를 수신한다(S108). 이때, 배관구조 예측장치(100)는 측정 캡슐(10)의 고유의 식별신호를 검색하기 위한 검색신호를 주기적으로 송출하며, 그에 따라 측정 캡슐(10)로부터 고유의 식별신호를 수신할 수도 있다.
배관구조 예측장치(100)는 측정 캡슐(10)로부터 주기적으로 수신되는 각각의 식별신호의 발신지점을 추정한다(S110). 예를 들어, 측정 캡슐(10)이 배관의 내부로 유입된 후에 유체를 따라 진행하면서 고유의 식별신호를 송출하는 경우, 배관구조 예측장치(100)는 시간의 경과에 따라 서로 다른 지점에서 측정 캡슐(10)로부터 수신되는 각각의 식별신호에 대응하여, 발신지점을 추정할 수 있다.
배관구조 예측장치(100)는 일단이 측정 캡슐(10)에 연결되어 연장되는 실의 길이를 측정한다(S112). 이때, 배관구조 예측장치(100)는 측정 캡슐(10)이 배관의 내부로 유입된 지점으로부터 측정 캡슐(10)의 진행방향이 변경되는 지점까지의 길이, 측정 캡슐(10)의 진행방향의 제1 변경지점에서 제2 변경지점까지의 길이 등을 측정할 수 있다.
배관구조 예측장치(100)는 추정되는 각각의 발신지점을 연결하며, 연결된 각각의 발신지점에 기초하여 배관구조를 예측한다(S114). 이때, 배관구조 예측장치(100)는 추정된 각각의 식별신호의 발신지점을 순차적으로 연결함으로써 배관의 구조가 어떠한 형상인지에 대한 배관구조를 예측할 수 있다.
배관구조 예측장치(100)는 예측되는 배관의 구조를 표시한다(S116). 이때, 배관구조 예측장치(100)는 예측되는 배관의 형상을 배관의 형태로 도시화하여 표시할 수 있다.
배관구조 예측장치(100)는 예측되는 배관의 구조와 저장된 관망도를 비교하여 상이한 구조를 검색한다(S118). 이때, 배관구조 예측장치(100)는 예측되는 배관구조의 형상과 저장된 관망도의 형상뿐만 아니라, 측정된 실의 길이와 관망도에 대응하여 저장된 배관의 길이 등을 서로 비교하여 상이한 구조를 검색할 수 있다.
배관구조 예측장치(100)는 표시되는 배관의 구조에서 검색되는 상이한 구조를 구별하여 표시한다. 예를 들어, 배관구조 예측장치(100)는 검색되는 상이구조에 대하여, 저장된 관망도로부터 신설된 배관구조를 빗금으로 표시하며, 저장된 관망도로부터 제거된 배관구조를 점선으로 표시할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 관망도의 배관구조 확인장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 도 1에 나타낸 배관측정 시스템을 이용한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 측정 캡슐(10), 컴퓨터 장치(20) 및 길이 연장부(30)를 포함할 수 있다. 이때, 컴퓨터 장치(20)는 식별신호 수신부(110), 발신지점 추정부(120), 연장길이 측정부(150), 인장강도 측정부(160), 관망도 저장부(170), 진행경로 판단부(210), 관망도 보정부(220), 길이연장 제어부(230) 및 캡슐 회수부(240)를 포함한다. 그러나, 컴퓨터 장치(20)는 필요에 따라 도 2에 나타낸 배관구조 예측장치(100) 또는 이하에서 설명하는 다른 실시예에 따른 장치의 구성요소를 더 포함할 수도 있다.
측정 캡슐(10)은 배관구조를 확인하고자 하는 지역의 상류 측에서 배관의 내부로 유입되며, 유체를 따라 하류로 진행하고, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출한다. 여기서, 배관은 상하수도용 배관, 가스공급용 배관 등과 같이 내부에 액체 또는 기체의 유체가 흐른다. 이때, 측정 캡슐(10)은 배관의 내부로 흐르는 유체를 따라 하류로 진행할 수 있도록 충분히 가벼운 무게로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 측정 캡슐(10)는 고유의 식별코드를 가지며, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출한다. 여기서, 고유의 식별신호를 송출한다는 의미는 측정 캡슐(10)이 능동적으로 신호를 발신한다는 의미뿐만 아니라 외부로부터의 검색신호에 대응하여 응답신호를 발신하는 경우를 포함한다. 또한, 고유의 식별신호는 현재의 위치정보를 포함할 수 있다.
길이 연장부(30)는 측정 캡슐(10)에 실의 일단이 연결되며, 배관의 내부에 유입된 측정 캡슐(10)의 진행에 따라 설정된 지점으로부터 실의 길이를 연장시킨다. 여기서, 측정 캡슐(10)에 연결되는 실은 측정 캡슐(10)과의 유선통신을 위한 통신 선을 포함할 수 있다.
식별신호 수신부(110)는 측정 캡슐(10)에 의해 송출되는 식별신호를 수신한다. 이때, 식별신호 수신부(110)는 측정 캡슐(10)의 고유의 식별신호를 검색하기 위한 검색신호를 주기적으로 송출하며, 그에 따라 측정 캡슐(10)로부터 고유의 식별신호를 수신할 수도 있다.
발신지점 추정부(120)는 측정 캡슐(10)로부터 주기적으로 수신되는 각각의 식별신호의 발신지점을 추정한다. 예를 들어, 측정 캡슐(10)이 배관의 내부로 유입된 후에 유체를 따라 진행하면서 고유의 식별신호를 송출하는 경우, 발신지점 추정부(120)는 도 3에 도시한 바와 같이, 시간의 경과에 따라 식별신호 수신부(110)를 통해 수신되는 각각의 식별신호에 대응하는 발신지점을 추정할 수 있다.
연장길이 측정부(150)는 길이 연장부(30)에 의해 연장되는 실의 길이를 측정한다. 이때, 연장길이 측정부(150)는 측정 캡슐(10)이 배관의 내부로 유입된 지점으로부터 측정 캡슐(10)의 진행방향이 변경되는 지점까지의 길이, 측정 캡슐(10)의 진행방향의 제1 변경지점에서 제2 변경지점까지의 길이 등을 측정할 수 있다. 또한, 연장길이 측정부(150)는 이하에서 설명하는 진행경로 판단부(210)에 의해 측정 캡슐(10)의 진행경로가 변경되는 것으로 판단되면, 이전의 시작점으로부터 진행경로의 변경지점까지 길이 연장부(30)에 의해 연장된 실의 길이를 측정할 수도 있다.
인장강도 측정부(160)는 길이 연장부(30)에 의해 길이가 연장되는 실의 인장강도를 측정한다. 이때, 인장강도 측정부(160)는 길이 연장부(30)에 의해 길이가 연장되는 시작지점으로부터 측정 캡슐(10)까지의 실의 인장 강도를 측정한다. 이 경우, 길이 연장부(30)는 인장강도 측정부(160)에 의해 측정되는 실의 인장 강도가 설정된 범위 내에서 유지되도록 실의 길이를 연장시키는 것이 바람직하다. 즉, 길이 연장부(30)는 실의 연장이 시작되는 시작지점으로부터 측정 캡슐(10)까지의 실제 거리에 비하여 실의 길이가 너무 느슨하게 연장되지 않도록 실을 연장시키거나 되감기를 수행하면서 실의 길이를 연장시킨다.
관망도 저장부(170)는 배관에 대응하는 관망도를 저장한다. 여기서, 관망도는 해당 지역의 배관의 매설 위치, 배관의 종류, 배관의 관경, 배관의 길이, 배관의 매설년도 등이 표시된 지도를 말한다. 이때, 관망도 저장부(170)는 배관에 대응하여 최신의 관망도를 저장하는 것이 바람직하다. 그러나, 관망도는 업데이트가 제대로 이루어지지 않아, 실제로 매설된 배관구조와 다를 수 있다.
진행경로 판단부(210)는 발신지점 추정부(120)에 의해 추정되는 각각의 발신지점을 순차적으로 연결하여 측정 캡슐(10)의 진행경로를 판단한다. 즉, 발신지점 추정부(120)에 의해 추정되는 각각의 발신지점은 측정 캡슐(10)의 이동에 따라 서로 다른 위치정보를 가지므로, 진행경로 판단부(210)는 각각의 발신지점을 순차적으로 연결하여 측정 캡슐(10)의 진행경로를 판단할 수 있다. 이때, 진행경로 판단부(210)는 측정 캡슐(10)의 진행경로가 설정된 각도 이상 변경되는 경우, 그 각도가 변경되는 지점을 진행경로의 변경지점으로 판단할 수도 있다. 이 경우, 연장길이 측정부(150)는 도 10에 도시한 바와 같이, 실의 길이 연장의 시작지점부터 진행경로 판단부(210)에 의해 판단되는 진행경로의 변경지점(A)까지의 실의 길이, 진행경로 판단부(210)에 의해 판단되는 제1 변경지점(A)부터 진행경로가 변경되는 제2 변경지점(B)까지의 연장된 실의 길이, 진행경로 판단부(210)에 의해 판단되는 제2 변경지점(B)부터 진행경로가 변경되는 제3 변경지점(C)까지의 연장된 실의 길이 등을 측정할 수 있다.
관망도 보정부(220)는 진행경로 판단부(210)에 의해 판단되는 측정 캡슐(10)의 진행경로 및 연장길이 측정부(150)에 의해 측정되는 실의 길이를 관망도 저장부(170)에 저장된 관망도와 비교하며, 비교되는 결과에 따라 관망도를 보정한다. 이때, 관망도 보정부(220)는 진행경로 판단부(210)에 의해 판단되는 측정 캡슐(10)의 진행경로, 진행경로가 변경되는 지점의 진행변경 각도, 연장길이 측정부(150)에 의해 측정되는 실의 연장의 시작지점과 변경지점, 또는 변경지점과 변경지점 사이의 거리 등을 관망도 저장부(170)에 저장된 배관구조, 배관길이 등의 정보와 비교하며, 관망도 상의 배관구조에서의 굴곡 각도, 배관길이 등이 측정 캡슐(10)의 진행경로의 방향, 진행경로가 변경되는 지점의 진행변경 각도, 연장길이 측정부(150)에 의해 측정되는 실의 연장의 시작지점과 변경지점 또는 변경지점과 변경지점 사이의 거리 등으로부터 각각 설정된 범위 이상 벗어난 경우에 관망도 저장부(170)에 저장된 관망도를 판단 또는 측정되는 값으로 보정한다.
길이연장 제어부(230)는 길이가 연장된 실이 되감기되도록 길이 연장부(30)를 제어한다. 즉, 길이연장 제어부(230)는 길이 연장부(30)에 의해 연장되는 실의 길이가 측정 캡슐(10)로부터 연장 시작시점까지의 실제 길이에 비하여 설정된 범위 이상으로 연장된 경우, 길이 연장부(30)를 제어하여 연장된 실의 길이를 되감기한다.
캡슐 회수부(240)는 길이연장 제어부(230)를 통해 실을 되감아 측정 캡슐(10)을 회수한다. 즉, 길이연장 제어부(230)가 길이 연장부(30)를 제어하여 연장된 실의 길이를 모두 되감기 한 경우에 측정 캡슐(10)은 실의 연장 시작지점으로 되돌아 오며, 이 경우, 캡슐 회수부(240)는 측정 캡슐(10)을 회수한다. 이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 배관구조를 확인하고자 하는 배관의 위치를 자유롭게 변경하면서 측정 캡슐(10)을 배관에 유입할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 실제의 배관구조의 굴곡지점, 길이 등을 정확하게 측정하며, 측정되는 값들을 관망도와 비교함으로써 관망도의 오류를 정확하게 보정할 수 있다.
도 11은 도 9의 관망도의 배관구조 확인장치에 의해 수행되는 관망도의 배관구조 확인방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 배관에 대응하는 관망도를 저장한다(S202). 여기서, 관망도는 해당 지역의 배관의 매설 위치, 배관의 종류, 배관의 관경, 배관의 길이, 배관의 매설년도 등이 표시된 지도를 말한다. 이때, 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 배관에 대응하여 최신의 관망도를 저장하는 것이 바람직하다. 그러나, 최신의 관망도가 저장된 시점과 현재의 시점 사이의 배관 구조의 변경에 대한 업데이트가 제대로 이루어지지 않은 경우가 종종 있으며, 이로 인해 최신의 관망도는 실제의 배관구조와 다를 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 관망도가 실제의 배관구조와 동일한지의 여부를 확인한다.
측정 캡슐(10)은 배관구조를 확인하고자 하는 지역의 상류 측에서 배관의 내부로 유입되며, 유체를 따라 하류로 진행하고, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출한다(S204). 여기서, 배관은 상하수도용 배관, 가스공급용 배관 등과 같이 내부에 액체 또는 기체의 유체가 흐른다. 이때, 측정 캡슐(10)은 배관의 내부로 흐르는 유체를 따라 하류로 진행할 수 있도록 충분히 가벼운 무게로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 측정 캡슐(10)는 고유의 식별코드를 가지며, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출한다. 여기서, 고유의 식별신호를 송출한다는 의미는 측정 캡슐(10)이 능동적으로 신호를 발신한다는 의미뿐만 아니라 외부로부터의 검색신호에 대응하여 응답신호를 발신하는 경우를 포함한다. 또한, 고유의 식별신호는 현재의 위치정보를 포함할 수 있다.
관망도의 배관구조 확인장치(200)는 측정 캡슐(10)에 일단이 연결된 실의 길이를, 배관의 내부에 유입된 측정 캡슐(10)의 진행에 따라 설정된 지점으로부터 연장시킨다(S206). 여기서, 측정 캡슐(10)에 연결되는 실은 측정 캡슐(10)과의 유선통신을 위한 통신 선을 포함할 수 있다.
관망도의 배관구조 확인장치(200)는 측정 캡슐(10)에 의해 송출되는 식별신호를 수신한다(S208). 이때, 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 측정 캡슐(10)의 고유의 식별신호를 검색하기 위한 검색신호를 주기적으로 송출하며, 그에 따라 측정 캡슐(10)로부터 고유의 식별신호를 수신할 수도 있다.
관망도의 배관구조 확인장치(200)는 측정 캡슐(10)로부터 주기적으로 수신되는 각각의 식별신호의 발신지점을 추정한다(S210). 예를 들어, 측정 캡슐(10)이 배관의 내부로 유입된 후에 유체를 따라 진행하면서 고유의 식별신호를 송출하는 경우, 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 시간의 경과에 따라 식별신호 수신부(110)를 통해 수신되는 각각의 식별신호에 대응하는 발신지점을 추정할 수 있다.
관망도의 배관구조 확인장치(200)는 추정되는 각각의 발신지점을 순차적으로 연결하여 측정 캡슐(10)의 진행경로를 판단한다(S212). 즉, 추정되는 각각의 발신지점은 측정 캡슐(10)의 이동에 따라 서로 다른 위치정보를 가지므로, 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 각각의 발신지점을 순차적으로 연결하여 측정 캡슐(10)의 진행경로를 판단할 수 있다. 이때, 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 측정 캡슐(10)의 진행경로가 설정된 각도 이상 변경되는 경우, 그 각도가 변경되는 지점을 진행경로의 변경지점으로 판단할 수 있다. 이 경우, 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 실의 길이 연장의 시작지점부터 판단되는 진행경로의 변경지점(A)까지의 실의 길이, 판단되는 제1 변경지점(A)부터 진행경로가 변경되는 제2 변경지점(B)까지의 연장된 실의 길이, 판단되는 제2 변경지점(B)부터 진행경로가 변경되는 제3 변경지점(C)까지의 연장된 실의 길이 등을 측정할 수 있다.
관망도의 배관구조 확인장치(200)는 측정 캡슐(10)의 진행경로가 변경되는 것으로 판단되면(S214), 이전의 시작점으로부터 진행경로의 변경지점까지 연장된 실의 길이, 진행경로의 제1 변경지점으로부터 제2 변경지점까지의 연장된 실의 길이 등을 측정한다(S216). 이때, 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 길이가 연장되는 실의 인장강도를 측정할 수 있다. 이 경우, 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 측정되는 실의 인장 강도가 설정된 범위 내에서 유지되도록 실의 길이를 연장시키는 것이 바람직하다. 즉, 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 실의 연장이 시작되는 시작지점으로부터 측정 캡슐(10)까지의 실제 거리에 비하여 실의 길이가 너무 느슨하게 연장되지 않도록 실을 연장시키거나 되감기를 수행하면서 실의 길이를 연장시킨다.
관망도의 배관구조 확인장치(200)는 판단되는 측정 캡슐(10)의 진행경로 및 측정되는 실의 길이를 저장된 관망도와 비교하며(S218), 비교되는 결과에 따라 관망도를 보정한다(S220). 이때, 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 판단되는 측정 캡슐(10)의 진행경로, 진행경로가 변경되는 지점의 진행변경 각도, 측정되는 실의 연장의 시작지점과 변경지점, 또는 변경지점과 변경지점 사이의 거리 등을 저장된 배관구조, 배관길이 등의 정보와 비교하며, 관망도 상의 배관구조에서의 굴곡 각도, 배관길이 등이 측정 캡슐(10)의 진행경로의 방향, 진행경로가 변경되는 지점의 진행변경 각도, 측정되는 실의 연장의 시작지점과 변경지점 또는 변경지점과 변경지점 사이의 거리 등으로부터 각각 설정된 범위 이상 벗어난 경우에 저장된 관망도를 판단 또는 측정되는 값으로 보정할 수 있다.
관망도의 배관구조 확인장치(200)는 길이가 연장되는 실이 되감기되도록 제어할 수 있다(S222). 즉, 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 연장되는 실의 길이가 측정 캡슐(10)로부터 연장 시작시점까지의 실제 길이에 비하여 설정된 범위 이상으로 연장된 경우, 연장된 실의 길이를 되감기 할 수 있다.
관망도의 배관구조 확인장치(200)는 연장된 실을 되감아 측정 캡슐(10)을 회수한다(S224). 즉, 관망도의 배관구조 확인장치(200)가 연장된 실의 길이를 모두 되감기 한 경우에 측정 캡슐(10)은 실의 연장 시작지점으로 되돌아 오며, 이 경우, 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 측정 캡슐(10)을 회수한다. 이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 배관구조를 확인하고자 하는 배관의 위치를 자유롭게 변경하면서 측정 캡슐(10)을 배관에 유입할 수 있게 된다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관이상 판별장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 배관이상 판별장치(300)는 도 1에 나타낸 배관측정 시스템을 이용한다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배관이상 판별장치(300)는 측정 캡슐(10), 컴퓨터 장치(20) 및 길이 연장부(30)를 포함할 수 있다. 이때, 컴퓨터 장치(20)는 연장길이 측정부(150), 인장강도 측정부(160), 관망도 저장부(170), 진행경로 판단부(210), 길이연장 제어부(230), 캡슐 회수부(240), 기준신호 저장부(310), 측정신호 수신부(320), 변화지점 검출부(330) 및 배관이상 결정부(340)를 포함한다. 그러나, 컴퓨터 장치(20)는 필요에 따라 도 2에 나타낸 배관구조 예측장치(100) 또는 도 9에 나타낸 관망도의 배관구조 확인장치(200)의 구성요소를 더 포함할 수도 있다.
측정 캡슐(10)은 설정된 지역의 상류 측에서 배관의 내부로 유입되며, 유체를 따라 하류로 진행하고, 설정된 주기로 배관 내의 유체의 유속 및 단위면적당의 유량 중의 적어도 하나를 측정하여 측정신호로 송출한다. 즉, 측정 캡슐(10)은 유체의 유속 및 단위면적당의 유량 중의 적어도 하나를 측정하기 위한 센서를 구비하며, 센서에 의해 측정된 값을 설정된 주기로 송출할 수 있다. 여기서, 배관은 상하수도용 배관, 가스공급용 배관 등과 같이 내부에 액체 또는 기체의 유체가 흐른다. 이때, 측정 캡슐(10)은 배관의 내부로 흐르는 유체를 따라 하류로 진행할 수 있도록 충분히 가벼운 무게로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 측정 캡슐(10)는 고유의 식별코드를 가지며, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 측정신호에 포함시켜 송출할 수도 있다. 여기서, 측정신호를 송출한다는 의미는 측정 캡슐(10)이 능동적으로 신호를 발신한다는 의미뿐만 아니라 외부로부터의 검색신호에 대응하여 응답신호를 발신하는 경우를 포함한다. 또한, 측정신호는 현재의 위치정보를 포함할 수 있다.
길이 연장부(30)는 측정 캡슐(10)에 실의 일단이 연결되며, 배관의 내부에 유입된 측정 캡슐(10)의 진행에 따라 설정된 지점으로부터 실의 길이를 연장시킨다. 여기서, 측정 캡슐(10)에 연결되는 실은 측정 캡슐(10)과의 유선통신을 위한 통신 선을 포함할 수 있다.
연장길이 측정부(150)는 길이 연장부(30)에 의해 연장되는 실의 길이를 측정한다. 이때, 연장길이 측정부(150)는 측정 캡슐(10)이 배관의 내부로 유입된 지점으로부터 측정 캡슐(10)의 진행방향이 변경되는 지점까지의 길이, 측정 캡슐(10)의 진행방향의 제1 변경지점에서 제2 변경지점까지의 길이 등을 측정할 수 있다.
인장강도 측정부(160)는 길이 연장부(30)에 의해 길이가 연장되는 실의 인장강도를 측정한다. 이때, 인장강도 측정부(160)는 길이 연장부(30)에 의해 길이가 연장되는 시작지점으로부터 측정 캡슐(10)까지의 실의 인장 강도를 측정한다. 이 경우, 길이 연장부(30)는 인장강도 측정부(160)에 의해 측정되는 실의 인장 강도가 설정된 범위 내에서 유지되도록 실의 길이를 연장시키는 것이 바람직하다. 즉, 길이 연장부(30)는 실의 연장이 시작되는 시작지점으로부터 측정 캡슐(10)까지의 실제 거리에 비하여 실의 길이가 너무 느슨하게 연장되지 않도록 실을 연장시키거나 되감기를 수행하면서 실의 길이를 연장시킨다.
관망도 저장부(170)는 배관에 대응하는 관망도를 저장한다. 여기서, 관망도는 해당 지역의 배관의 매설 위치, 배관의 종류, 배관의 관경, 배관의 길이, 배관의 매설년도 등이 표시된 지도를 말한다. 이때, 관망도 저장부(170)는 배관에 대응하여 최신의 관망도를 저장하는 것이 바람직하다.
기준신호 저장부(310)는 배관 내부의 유체에 대한 기준 유속 및 단위면적당 기준 유량 중의 적어도 하나를 기준신호로 설정하여 저장한다. 즉, 기준신호 저장부(310)는 배관의 내부에서 이동하는 유체에 대한 평균속도, 단위면적당 평균유량 등을 기준신호로 설정하여 저장할 수 있다.
측정신호 수신부(320)는 측정 캡슐(10)에 의해 송출되는 측정신호를 수신한다. 이때, 측정신호 수신부(320)는 측정 캡슐(10)의 측정신호를 검색하기 위한 검색신호를 주기적으로 송출하며, 그에 따라 측정 캡슐(10)로부터 측정신호를 수신할 수도 있다.
변화지점 검출부(330)는 측정신호 수신부(320)를 통해 주기적으로 수신되는 각각의 측정신호를 기준신호 저장부(310)에 저장된 기준신호와 비교하며, 기준신호로부터 설정된 범위 이상 벗어나는 측정신호에 대응하는 변화지점을 검출한다. 즉, 변화지점 검출부(330)는 측정신호 수신부(320)에 의해 수신되는 측정신호를 기준신호 저장부(310)에 저장된 유체의 평균유속, 단위면적당 평균유량 등의 기준신호와 비교하며, 측정신호가 기준신호로부터 설정된 범위 이상 벗어나는지의 여부를 검출할 수 있다. 예를 들어 도 13에 도시한 바와 같이, 내부에 유체가 흐르는 배관이 A 지점에서 누수되는 경우, A 지점 또는 A 지점을 경과한 지점에서의 유체의 유속, 단위면적당 유량 등은 평균유속, 단위면적당 평균유량으로부터 설정된 범위 이상으로 벗어나게 되며, 변화지점 검출부(330)는 이와 같이 측정신호가 기준신호로부터 설정된 범위 이상 벗어나는 지점을 검출한다. 이 경우, 연장길이 측정부(150)는 설정된 지점으로부터 변화지점 검출부(330)에 의해 검출된 변화지점까지 연장된 실의 길이를 측정할 수 있다.
배관이상 결정부(340)는 변화지점 검출부(330)에 의해 검출되는 변화지점 및 연장길이 측정부(150)에 의해 측정되는 실의 길이를 관망도 저장부(170)에 저장된 관망도와 비교하며, 비교되는 결과에 따라 배관의 이상 여부를 결정한다. 예를 들어, 배관이상 결정부(340)는 변화지점 검출부(330)에 의해 측정되는 변화지점과 연장길이 측정부(150)에 측정되는 실의 길이를 관망도 저장부(170)에 저장된 관망도와 비교하여, 관망도 상에서의 변화지점의 위치를 정확하게 인식하고, 인식되는 지점에 배관의 누수가 발생하였음을 결정할 수 있다. 또한, 배관이상 결정부(340)는 변화지점 검출부(330)에 의해 유속이 감소되는 것으로 판단되나 단위면적당의 유량은 증가하는 것으로 검출되는 변화지점에 대하여, 관망도 상에서의 변화지점의 위치를 정확하게 인식하고, 인식되는 지점의 배관이 막힌 것으로 결정할 수 있다.
진행경로 판단부(210)는 측정신호 수신부(320)에 의해 수신되는 각각의 측정신호를 순차적으로 연결하여 측정 캡슐(10)의 진행경로를 판단한다. 이때, 진행경로 판단부(210)는 측정신호 수신부(320)에 의해 수신되는 측정신호에 포함된 위치정보에 기초하여 각 측정신호의 수신 시점에서의 측정 캡슐(10)의 위치를 추정할 수 있으며, 각각의 측정신호를 순차적으로 연결하여 측정 캡슐(10)의 진행경로를 판단할 수 있다. 이때, 진행경로 판단부(210)는 측정 캡슐(10)의 진행경로가 설정된 각도 이상 변경되는 경우, 그 각도가 변경되는 지점을 진행경로의 변경지점으로 판단할 수도 있다. 이 경우, 연장길이 측정부(150)는 실의 길이 연장의 시작지점부터 진행경로 판단부(210)에 의해 판단되는 진행경로의 변경지점까지의 실의 길이, 진행경로 판단부(210)에 의해 판단되는 제1 변경지점부터 진행경로가 변경되는 제2 변경지점까지의 연장된 실의 길이, 진행경로 판단부(210)에 의해 판단되는 제2 변경지점부터 진행경로가 변경되는 제3 변경지점까지의 연장된 실의 길이 등을 측정할 수 있다.
길이연장 제어부(230)는 길이가 연장된 실이 되감기되도록 길이 연장부(30)를 제어한다. 즉, 길이연장 제어부(230)는 길이 연장부(30)에 의해 연장되는 실의 길이가 측정 캡슐(10)로부터 연장 시작시점까지의 실제 길이에 비하여 설정된 범위 이상으로 연장된 경우, 길이 연장부(30)를 제어하여 연장된 실의 길이를 되감기한다.
캡슐 회수부(240)는 길이연장 제어부(230)를 통해 실을 되감아 측정 캡슐(10)을 회수한다. 즉, 길이연장 제어부(230)가 길이 연장부(30)를 제어하여 연장된 실의 길이를 모두 되감기 한 경우에 측정 캡슐(10)은 실의 연장 시작지점으로 되돌아 오며, 이 경우, 캡슐 회수부(240)는 측정 캡슐(10)을 회수한다. 이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 관망도의 배관구조 확인장치(200)는 배관구조를 확인하고자 하는 배관의 위치를 자유롭게 변경하면서 측정 캡슐(10)을 배관에 유입할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 배관이상 판별장치(300)는 배관에 누수 또는 막힘이 발생하였는지의 여부, 및 누수 또는 막힘이 발생한 배관의 위치를 정확하게 측정할 수 있다.
도 14는 도 12의 배관이상 판별장치에 의해 수행되는 배관이상 판별방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 배관이상 판별장치(300)는 배관에 대응하는 관망도를 저장한다(S302). 여기서, 관망도는 해당 지역의 배관의 매설 위치, 배관의 종류, 배관의 관경, 배관의 길이, 배관의 매설년도 등이 표시된 지도를 말한다. 이때, 관망도 저장부(170)는 배관에 대응하여 최신의 관망도를 저장하는 것이 바람직하다.
측정 캡슐(10)은 설정된 지역의 상류 측에서 배관의 내부로 유입되며, 유체를 따라 하류로 진행하고, 설정된 주기로 배관 내의 유체의 유속 및 단위면적당의 유량 중의 적어도 하나를 측정하여 측정신호로 송출한다(S304). 즉, 측정 캡슐(10)은 유체의 유속 및 단위면적당의 유량 중의 적어도 하나를 측정하기 위한 센서를 구비하며, 센서에 의해 측정된 값을 설정된 주기로 송출할 수 있다. 여기서, 배관은 상하수도용 배관, 가스공급용 배관 등과 같이 내부에 액체 또는 기체의 유체가 흐른다. 이때, 측정 캡슐(10)은 배관의 내부로 흐르는 유체를 따라 하류로 진행할 수 있도록 충분히 가벼운 무게로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 측정 캡슐(10)는 고유의 식별코드를 가지며, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 측정신호에 포함시켜 송출할 수도 있다. 여기서, 측정신호를 송출한다는 의미는 측정 캡슐(10)이 능동적으로 신호를 발신한다는 의미뿐만 아니라 외부로부터의 검색신호에 대응하여 응답신호를 발신하는 경우를 포함한다. 또한, 측정신호는 현재의 위치정보를 포함할 수 있다.
배관이상 판별장치(300)는 배관 내부의 유체에 대한 기준 유속 및 단위면적당 기준 유량 중의 적어도 하나를 기준신호로 설정하여 저장한다(S306). 즉, 배관이상 판별장치(300)는 배관의 내부에서 이동하는 유체에 대한 평균속도, 단위면적당 평균유량 등을 기준신호로 설정하여 저장할 수 있다.
배관이상 판별장치(300)는 측정 캡슐(10)에 실의 일단이 연결되며, 배관의 내부에 유입된 측정 캡슐(10)의 진행에 따라 설정된 지점으로부터 실의 길이를 연장시킨다(S308). 여기서, 측정 캡슐(10)에 연결되는 실은 측정 캡슐(10)과의 유선통신을 위한 통신 선을 포함할 수 있다.
배관이상 판별장치(300)는 길이가 연장되는 실의 인장강도를 측정한다. 이때, 배관이상 판별장치(300)는 길이가 연장되는 시작지점으로부터 측정 캡슐(10)까지의 실의 인장 강도를 측정한다. 이 경우, 배관이상 판별장치(300)는 측정되는 실의 인장 강도가 설정된 범위 내에서 유지되도록 실의 길이를 연장시키는 것이 바람직하다. 즉, 배관이상 판별장치(300)는 실의 연장이 시작되는 시작지점으로부터 측정 캡슐(10)까지의 실제 거리에 비하여 실의 길이가 너무 느슨하게 연장되지 않도록 실을 연장시키거나 되감기를 수행하면서 실의 길이를 연장시킨다.
배관이상 판별장치(300)는 측정 캡슐(10)에 의해 송출되는 측정신호를 수신한다(S310). 이때, 배관이상 판별장치(300)는 측정 캡슐(10)의 측정신호를 검색하기 위한 검색신호를 주기적으로 송출하며, 그에 따라 측정 캡슐(10)로부터 측정신호를 수신할 수도 있다.
배관이상 판별장치(300)는 수신되는 각각의 측정신호를 순차적으로 연결하여 측정 캡슐(10)의 진행경로를 판단한다(S312). 이때, 배관이상 판별장치(300)는 수신되는 측정신호에 포함된 위치정보에 기초하여 각 측정신호의 수신 시점에서의 측정 캡슐(10)의 위치를 추정할 수 있으며, 각각의 측정신호를 순차적으로 연결하여 측정 캡슐(10)의 진행경로를 판단할 수 있다. 이때, 배관이상 판별장치(300)는 측정 캡슐(10)의 진행경로가 설정된 각도 이상 변경되는 경우, 그 각도가 변경되는 지점을 진행경로의 변경지점으로 판단할 수도 있다. 이 경우, 배관이상 판별장치(300)는 실의 길이 연장의 시작지점부터 판단되는 진행경로의 변경지점까지의 실의 길이, 판단되는 제1 변경지점부터 진행경로가 변경되는 제2 변경지점까지의 연장된 실의 길이, 판단되는 제2 변경지점부터 진행경로가 변경되는 제3 변경지점까지의 연장된 실의 길이 등을 측정할 수 있다.
배관이상 판별장치(300)는 주기적으로 수신되는 각각의 측정신호를 저장된 기준신호와 비교하며, 기준신호로부터 설정된 범위 이상 벗어나는 측정신호에 대응하는 변화지점을 검출한다(S314). 즉, 배관이상 판별장치(300)는 수신되는 측정신호를 저장된 유체의 평균유속, 단위면적당 평균유량 등의 기준신호와 비교하며, 측정신호가 기준신호로부터 설정된 범위 이상 벗어나는지의 여부를 검출할 수 있다. 예를 들어, 내부에 유체가 흐르는 배관이 A 지점에서 누수되는 경우, A 지점 또는 A 지점을 경과한 지점에서의 유체의 유속, 단위면적당 유량 등은 평균유속, 단위면적당 평균유량으로부터 설정된 범위 이상으로 벗어나게 되며, 배관이상 판별장치(300)는 이와 같이 측정신호가 기준신호로부터 설정된 범위 이상 벗어나는 지점을 검출한다. 이 경우, 배관이상 판별장치(300)는 설정된 지점으로부터 검출된 변화지점까지 연장된 실의 길이를 측정할 수 있다(S316).
배관이상 판별장치(300)는 검출되는 변화지점 및 측정되는 실의 길이를 저장된 관망도와 비교하며, 비교되는 결과에 따라 배관의 이상 여부를 결정한다(S318). 예를 들어, 배관이상 판별장치(300)는 측정되는 변화지점과 측정되는 실의 길이를 저장된 관망도와 비교하여, 관망도 상에서의 변화지점의 위치를 정확하게 인식하고, 인식되는 지점에 배관의 누수가 발생하였음을 결정할 수 있다. 또한, 배관이상 판별장치(300)는 유속이 감소되는 것으로 판단되나 단위면적당의 유량은 증가하는 것으로 검출되는 변화지점에 대하여, 관망도 상에서의 변화지점의 위치를 정확하게 인식하고, 인식되는 지점의 배관이 막힌 것으로 결정할 수 있다.
배관이상 판별장치(300)는 길이가 연장된 실이 되감기되도록 제어할 수 있다(S320). 즉, 배관이상 판별장치(300)는 연장되는 실의 길이가 측정 캡슐(10)로부터 연장 시작시점까지의 실제 길이에 비하여 설정된 범위 이상으로 연장된 경우, 연장된 실의 길이를 되감기 제어할 수 있다.
배관이상 판별장치(300)는 실을 되감아 측정 캡슐(10)을 회수한다(S322). 즉, 연장된 실의 길이를 모두 되감기 한 경우에 측정 캡슐(10)은 실의 연장 시작지점으로 되돌아 오며, 이 경우, 배관이상 판별장치(300)는 측정 캡슐(10)을 회수한다. 이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 배관이상 판별장치(300)는 배관의 위치를 자유롭게 변경하면서 측정 캡슐(10)을 배관에 유입할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 측정 캡슐 20: 컴퓨터 장치
30: 길이 연장부 100: 배관구조 예측장치
110: 식별신호 수신부 120: 발신지점 추정부
130: 배관구조 예측부 140: 배관구조 표시부
150: 연장길이 측정부 160: 인장강도 측정부
170: 관망도 저장부 180: 상이구조 검색부
190: 구별 표시부 200: 관망도의 배관구조 확인장치
210: 진행경로 판단부 220: 관망도 보정부
230: 길이연장 제어부 240: 캡슐회수부
300: 배관이상 판별장치 310: 기준신호 저장부
320: 측정신호 수신부 330: 변화지점 검출부
340: 배관이상 결정부

Claims (6)

  1. 배관에 대응하는 관망도를 저장하는 관망도 저장부;
    배관구조를 확인하고자 하는 지역의 상류 측에서 상기 배관의 내부로 유입되며, 유체를 따라 하류로 진행하고, 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출하는 측정 캡슐;
    상기 측정 캡슐에 실의 일단을 연결하며, 상기 측정 캡슐의 진행에 따라 설정된 지점으로부터 상기 실의 길이를 연장시키는 길이 연장부;
    상기 측정 캡슐에 의해 송출되는 식별신호를 수신하는 식별신호 수신부;
    수신되는 각각의 상기 식별신호의 발신지점을 추정하는 발신지점 추정부;
    추정되는 각각의 상기 발신지점을 순차적으로 연결하여 상기 측정 캡슐의 진행경로를 판단하는 진행경로 판단부;
    상기 진행경로 판단부에 의해 상기 측정 캡슐의 진행경로가 변경되는 것으로 판단되면, 상기 측정 캡슐의 진행경로 변경지점까지 상기 길이 연장부에 의해 연장된 상기 실의 길이를 측정하는 연장길이 측정부;
    상기 진행경로 판단부에 의해 판단되는 상기 측정 캡슐의 진행경로 및 상기 연장길이 측정부에 의해 측정되는 상기 실의 길이를 상기 관망도 저장부에 저장된 상기 관망도와 비교하며, 비교되는 결과에 따라 상기 관망도를 보정하는 관망도 보정부;
    상기 길이 연장부에 의해 길이가 연장되는 상기 실의 인장강도를 측정하는 인장강도 측정부; 및
    길이가 연장된 상기 실이 연장 또는 되감기도록 상기 길이 연장부를 제어하는 길이연장 제어부;
    를 포함하되,
    상기 측정 캡슐은 상기 배관의 내부로 흐르는 유체에 의해 상류에서 하류로 진행하도록 무게가 설정되며,
    상기 길이연장 제어부는 상기 인장강도 측정부에 의해 측정되는 인장강도가 설정된 범위 내에서 유지되도록 상기 길이 연장부에 의한 상기 실의 길이의 연장 또는 되감기를 제어하는 것을 특징으로 하는 관망도의 배관구조 확인장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 길이연장 제어부를 통해 상기 실을 되감아 상기 측정 캡슐을 회수하는 캡슐 회수부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관망도의 배관구조 확인장치.
  4. 배관구조 확인장치에 의해 수행되는 관망도의 배관구조 확인방법에 있어서,
    배관에 대응하는 관망도를 저장하는 단계;
    배관구조를 확인하고자 하는 지역의 상류 측에서 상기 배관의 내부로 유입된 측정 캡슐이 유체를 따라 하류로 진행하면서 설정된 주기로 고유의 식별신호를 송출하는 단계;
    상기 측정 캡슐에 일단이 연결된 실의 길이를, 상기 측정 캡슐의 진행에 따라 설정된 지점으로부터 연장시키는 단계;
    연장되는 상기 실의 인장강도를 측정하는 단계;
    측정되는 상기 실의 인장강도가 설정된 범위 내에서 유지되도록 상기 실의 길이의 연장 또는 되감기를 제어하는 단계;
    상기 측정 캡슐에 의해 송출되는 식별신호를 수신하는 단계;
    수신되는 각각의 상기 식별신호의 발신지점을 추정하는 단계;
    추정되는 각각의 상기 식별지점을 순차적으로 연결하여 상기 측정 캡슐의 진행경로를 판단하는 단계;
    상기 측정 캡슐의 진행경로가 변경되는 것으로 판단되면, 상기 측정 캡슐의 진행경로 변경지점까지 연장된 상기 실의 길이를 측정하는 단계; 및
    판단되는 상기 측정 캡슐의 진행경로 및 측정되는 상기 실의 길이를 저장된 상기 관망도와 비교하며, 비교되는 결과에 따라 상기 관망도를 보정하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 측정 캡슐은 상기 배관의 내부로 흐르는 유체에 의해 상류에서 하류로 진행하도록 무게가 설정되는 것을 특징으로 하는 관망도의 배관구조 확인방법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 관망도의 보정이 완료되면, 길이가 연장된 상기 실을 되감는 단계; 및
    상기 측정 캡슐을 회수하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관망도의 배관구조 확인방법.




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