KR102391810B1 - 영상기법을 활용한 수질감시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상기법을 활용한 수질감시장치에 관한 것으로, 수원에서 사용처까지 수돗물을 급수하는 상수도관의 구간마다 연결되는 하우징과; 상기 하우징에 구비되어 상수도관을 따라 급수되는 수돗물의 이물질을 감지하는 카메라와; 상기 하우징에 구비되어 상수도관을 따라 급수되는 수돗물에 빛을 조사하여 카메라의 시아를 확보하는 라이트와; 상기 하우징에 구비되어 상수도관을 따라 급수되는 수돗물의 유속을 감지하는 유속계와; 상기 하우징의 일부분에 개폐 가능하게 연결되어 상수도관을 따라 급수되는 수돗물에서 발생하는 이물질을 수집하는 수집통을 포함하는 구성으로 문제되는 상수도관을 검사하여 이상 유무를 파악하여 상수도관을 통해 급수되는 수돗물의 수질을 개선 및 유지보수 할 수 있는 영상기법을 활용한 수질감시장치에 관한 것이다.

Description

영상기법을 활용한 수질감시장치{Water quality monitoring device using image technology}

본 발명은 영상기법을 활용한 수질감시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 문제되는 상수도관을 검사하여 이상 유무를 파악하여 상수도관을 통해 급수되는 수돗물의 수질을 개선할 수 있는 영상기법을 활용한 수질감시장치에 관한 것이다.

일반적으로 상수도는 보건위생 및 소화(消火)가 주요 목적인 계통적인 급수설비로 통상 수도라고 하면서 상수도라고 하나, 하수나 공업용 수도와 구별할 때는 상수도라고 한다.

이러한 상수도는 수도법에 따르면 파이프에 의하여 음료수를 공급하는 것을 수도라고 정의한다.

한편, 상수도 사업에서 수요자의 급수 충족을 위한 확장사업, 노후관 교체, 갱생, 계량기 교체 등에 집중적으로 투자하고 있으나, 급/배수관의 노후 및 시설의 유지관리 불량으로 인해 누수율이 증가하고, 유수율이 정체되는 실정이다.

더구나, 수작업에 의한 비효율적인 문제점들로 인하여 상수도 시설의 운영계획, 유지보수, 수요예측, 누수복구 등에 대해서 신속히 대처할 수 없는 것이 큰 문제점으로 알려져 있으며, 더욱이 메인관으로 이어져서 각 건물이나 주택에 연결되는 분기관 상태에 대하여 흐르는 수량 및 수압 등 상수도 시설의 이상 유무를 확인할 수 없는 실정이다.

따라서, 이물질이 포함된 물을 공급하더라도 메인관 또는 분기관의 제어를 통하여 적절한 개폐 작동이 이루어졌다면, 각 가정으로 불순물이 포함된 물이 급수되는 문제가 발생하지 않았을 것이다.

따라서 분기관에 대한 보다 효과적이면서도 신속한 조치를 취하기 위한 적절한 운영시스템의 도입 및 배관 관리가 시급한 실정이다.

KR 10-2009-0052255 A KR 10-2104210 B1

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 상수도관에 구간별로 연결되어 급수되는 수돗물에 이물질, 스케일, 누수 등 문제되는 상수도관을 검사하여 이상 유무를 파악하여 상수도관을 통해 급수되는 수돗물의 수질을 개선할 수 있는 영상기법을 활용한 수질감시장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상수원에서 사용처까지 수돗물을 급수하는 상수도관의 구간마다 연결되는 하우징과; 상기 하우징에 구비되어 상수도관을 따라 급수되는 수돗물의 탁도를 감지하는 카메라와; 상기 하우징에 구비되어 상수도관을 따라 급수되는 수돗물에 빛을 조사하여 카메라의 시아를 확보하는 라이트와; 상기 하우징에 구비되어 상수도관을 따라 급수되는 수돗물의 유속을 감지하는 유속계와; 상기 하우징의 일부분에 개폐 가능하게 연결되어 상수도관을 따라 급수되는 수돗물에서 발생하는 이물질을 수집하는 수집통을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기법을 활용한 수질감시장치를 제공한다.

한편, 상기 하우징에는 음파발생기와 음파센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 하우징에는 진동발생기와 진동센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 문제되는 상수도관을 검사하여 이상 유무를 파악하여 상수도관을 통해 급수되는 수돗물의 수질을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 영상기법을 활용한 수질감시장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 영상기법을 활용한 수질감시장치에 적용되는 스케일감지모듈의 작동예시도.
도 3은 본 발명에 따른 영상기법을 활용한 수질감시장치에 적용되는 크랙감지모듈의 작동예시도.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 영상기법을 활용한 수질감시장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 상수원에서 사용처까지 수돗물을 급수하는 상수도관(1)의 구간마다 연결 설치되어 상수도관(1)을 통해 급수되는 수돗물에 이물질을 포함하는지 여부를 확인 및 수집할 수 있다.

다시 말해, A구간에 카메라(10), 라이트(20), 유속계(30), 수집통(40)을 포함하여 하우징(2)으로 구속된 영상기법을 활용한 수질감시장치를 연결 설치하고, 다음 B구간에 동일한 영상기법을 활용한 수질감시장치를 연결 설치하여 A구간에서 이물질의 존재 여부를 확인하고, B구간에서 이물질을 수집할 수 있다.

이에 따라, 작업자가 B구간에서 수집된 이물질을 검사 의뢰하여 최종적으로 이물질의 종류를 판별하여 상수원에서 필요한 약품처리를 수행할 수 있다.

상기한 구성의 영상기법을 활용한 수질감시장치를 상세히 설명한다.

하우징(2)은 상수원에서 사용처까지 수돗물을 급수할 수 있도록 이어진 상수도관(1)의 각 구간 마다 플랜지 방식으로 연결 설치되는 관체이다.

카메라(10)는 하우징(2)에 구비되어 상수도관(1)을 따라 급수되는 수돗물의 탁도를 감지할 수 있다.

즉, 카메라(10)가 하우징(2)의 내부를 주시하여 상수도관(1)을 따라 급수되는 수돗물에 이물질의 부유상태 및 존재여부를 영상으로 확인 및 기록할 수 있다.

이때, 카메라(10)는 상기 하우징(2)을 관통하여 렌즈가 내부를 주시하고, 유선 또는 무선으로 통신 연결되어 중앙관제에 영상 정보를 제공할 수 있다.

라이트(20)는 상기 하우징(2)에 구비되어 상수도관(1)을 따라 급수되는 수돗물에 빛을 조사하여 카메라(10)의 시야를 확보할 수 있다.

그리고, 경우에 따라 라이트(20)는 카메라(10)에 일체로 구성될 수 있다.

즉, 카메라(10) 단독으로 하우징(2) 내부를 촬영하는 경우 어두워서 이물질의 존재 여부를 파악할 수 없으므로 카메라(10)가 주시하는 부분에 맞추어 빛을 조사해야 한다.

한편, 라이트(20)에 경우 자외선, 적외선, 가시광선을 선택적으로 제공하거나 모두 조사할 수 있다.

더불어, 카메라(10) 역시 자외선, 적외선, 가시광선에 맞는 렌즈 및 부품을 적용하는 것이 바람직하다.

유속계(30)는 상기 하우징(2)에 구비되어 상수도관(1)을 따라 급수되는 수돗물의 유속을 검출할 수 있다.

수집통(40)은 상수도관(1)을 따라 급수되는 수돗물에서 발생하는 이물질을 수집할 수 있도록 상기 하우징(2)의 일부분에 개폐 가능하게 연결된다.

즉, A구간과 B구간 사이에 연결되는 상수도관(1)의 거리 정보와 유속계(30)가 검출하는 수돗물의 유속 정보를 연산함에 따라 A구간에서 이물질의 존재와 더불어 B구간에 이물질이 도착하는 시간을 산정하여 이물질이 B구간에 도착 시기에 수집통(40)을 개방하여 이물질을 포함한 수돗물을 수집할 수 있다.

한편, 하우징(2)에는 상기 수집통(40)에 이물질이 수집된 상태를 중앙관제에 송수신하는 송수신기(50)를 포함할 수 있다.

송수신기(50)는 카메라(10)를 통해 감지된 영상정보와 유속계(30)를 통해 검출된 수돗물의 유속정보를 중앙관제에 송신하고, 중앙관제에서 제공되는 수집통(40)의 개폐시간을 수신 받아 수집통(40)을 개방하여 A구간에서 감지된 이물질을 B구간에서 수집할 수 있다.

또한, 영상기법을 활용한 수질감시장치에는 상수도관(1)의 내벽에 스케일이 쌓이는 정도를 파악할 수 있는 스케일감지모듈(60)을 더 포함할 수 있다.

상기 스케일감지모듈(60)은 음파를 발생하는 음파발생기(61)와, 음파를 수신하는 음파센서(63)를 포함하여 세트로 이루어진다.

즉, 하우징(2)에는 상기 상수도관(1)을 따라 급수되는 수돗물에 음파를 발생시키는 음파발생기(61)가 구비된다.

그리고, 하우징(2)에는 상기 음파발생기(61)에 의해 발생된 음파를 수신하는 음파센서(63)가 구비된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, A구간에 위치되는 음파발생기(61)에서 음파를 발생시키면, B구간에 위치되는 음파센서(63)가 음파를 수신하여 A구간과 B구간 사이에 연결된 상수도관(1)의 내부에 스케일이 있는 경우 수신된 음파에 변형이 발생하는 것으로 상수도관(1)의 내부에 스케일이 쌓여 있는 것으로 파악할 수 있다.

더불어, 음파센서(63)는 송수신기(50)에 음파정보를 제공하고, 송수신기(50)는 음파정보를 중앙관제에 제공할 수 있다.

또한, 영상기법을 활용한 수질감시장치에는 상수도관(1)의 크랙을 파악할 수 있는 크랙감지모듈(70)을 더 포함할 수 있다.

상기 크랙감지모듈(70)은 상수도관(1)을 타격하여 진동을 발생시키는 진동발생기(71)와 상수도관(1)을 따라 전달되는 진동을 감지하는 진동센서(73)를 포함하여 세트로 이루어진다.

여기서, 진동발생기(71)는 상수도관(1)을 타격할 수 있도록 하우징(2)에 구비되고, 진동센서(73)는 상수도관(1)의 진동을 감지할 수 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, A구간에 위치되는 진동발생기(71)가 상수도관(1)을 타격하면, B구간에 위치되는 진동센서(73)가 상수도관(1)의 진동을 감지하여 진동의 여부에 따라 상수도관(1)에 크랙이 있는지 크랙으로 인해 누수 되는지 여부를 파악할 수 있다.

그리고, 진동센서(73)는 수신된 진동정보를 송수신기(50)에 전달하고, 송수신기(50)를 통해 중앙관제에 진동정보를 제공할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 문제되는 상수도관(1)을 검사하여 이상 유무를 파악함으로써 상수도관(1)을 통해 급수되는 수돗물의 수질을 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상수도관(1)의 수리 또는 교체 시기를 파악할 수 있어 상수도관(1)을 유지 보수하는데 매우 효과적이다.

더불어, 본 발명의 영상기법을 활용한 수질감시장치는 각 구성품이 내장된 모듈로 구성되어 상수도관(1)에 이상 징후가 있거나 의심되는 경우 등 필요에 따라 간편하게 교체 설치할 수 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

1: 상수도관
2: 하우징
10: 카메라
20: 라이트
30: 유속계
40: 수집통
50: 송수신기
60: 스케일감지모듈
61: 음파발생기
63: 음파센서
70: 크랙감지모듈
71: 진동발생기
73: 진동센서

Claims (4)

1. 상수원에서 사용처까지 수돗물을 급수하는 상수도관(1)의 구간마다 연결되는 하우징(2)과;
   상기 하우징(2)에 구비되어 상수도관(1)을 따라 급수되는 수돗물의 탁도를 감지하는 카메라(10)와;
   상기 하우징(2)에 구비되어 상수도관(1)을 따라 급수되는 수돗물에 빛을 조사하여 카메라(10)의 시아를 확보하는 라이트(20)와;
   상기 하우징(2)에 구비되어 상수도관(1)을 따라 급수되는 수돗물의 유속을 감지하는 유속계(30)와;
   상기 하우징(2)의 일부분에 개폐 가능하게 연결되어 상수도관(1)을 따라 급수되는 수돗물에서 발생하는 이물질을 수집하는 수집통(40)과;
   상기 하우징(2)에 구비되어 상기 수집통(40)에 이물질이 수집된 상태를 중앙관제에 송수신하는 송수신기(50)와;
   상기 하우징(2)에 구비되어 상기 상수도관(1)을 따라 급수되는 수돗물에 음파를 발생시키는 음파발생기(61)와;
   상기 하우징(2)에 구비되어 상기 음파발생기(61)에 의해 발생된 음파를 수신하는 음파센서(63)로 구성되어 상기 상수도관(1)에 쌓인 스케일을 파악하는 스케일감지모듈(60)과;
   상기 하우징(2)에 구비되어 상기 상수도관(1)을 타격하여 진동시키는 진동발생기(71)와;
   상기 하우징(2)에 구비되어 상기 상수도관(1)의 진동을 감지하는 진동센서(73)로 구성되어 상수도관(1)의 크랙 또는 누수를 파악하는 크랙감지모듈(70);을 포함하고,
   상기 송수신기(50)는,
   카메라(10)를 통해 감지된 영상정보와 유속계(30)를 통해 검출된 수돗물의 유속정보를 중앙관제에 송신하며,
   상기 중앙관제는,
   인접하는 일 구간과 타 구간 사이에 연결되는 상수도관(1)의 거리 정보와, 상기 유속계(30)를 통해 검출된 수돗물의 유속 정보를 이용하여 일 구간에서 타 구간으로 이동하는 이물질의 타 구간에서의 도착시간을 산정함으로써 상기 도착시간에 수집통(40)을 개방하여 이물질을 수집할 수 있는 것을 특징으로 하는 영상기법을 활용한 수질감시장치.
   
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