KR102594336B1 - Test system for tube well and method having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 관정 검사 시스템에 관한 것으로서, 케이블 권취기로부터 케이블을 통해 관정의 내부로 투입되는 측정부; 및 상기 케이블 권취기를 제어하여 상기 측정부가 상기 관정의 내부의 전 영역을 측정할 수 있게 하고, 상기 관정의 정상 위치와 이상 위치가 도출되도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 측정부는, 상기 관정 내부에서 발생되는 음파 또는 진동을 측정하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a well inspection system, comprising: a measuring unit introduced into the interior of the well through a cable from a cable winder; And a control unit that controls the cable winder to enable the measuring unit to measure the entire area inside the well and to derive a normal position and an abnormal position of the well, and the measuring unit is located inside the well. It is characterized by measuring generated sound waves or vibrations.

Description

관정 검사 시스템 및 이를 이용한 방법{Test system for tube well and method having the same}Tube well inspection system and method using the same {Test system for tube well and method having the same}

본 발명은 관정 검사 시스템 및 이를 이용한 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음파를 이용한 관정 검사 시스템 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a well inspection system and a method using the same, and more specifically, to a well inspection system using sound waves and a method using the same.

지하수는 지표에 내린 빗물이나 눈이 땅속으로 침투하여 고여 있거나 흐르는 상태의 물로서 하천수 등의 지표수와 함께 주요 수자원으로 활용되고 있으며, 최근에는 기후 변화로 인한 가뭄에 대비하기 위해 비상 용수 또는 대체 수자원으로서의 가치가 증가하고 있다.Groundwater is water in a stagnant or flowing state caused by rainwater or snow that falls on the surface and infiltrates into the ground. It is used as a major water resource along with surface water such as river water. Recently, it has been used as emergency water or as an alternative water resource to prepare for droughts caused by climate change. The value is increasing.

농업용, 공업용 등의 용수 및 농어촌의 생활용수를 공급하기 위해서는 지반에 관정을 뚫고, 관정의 내부에 케이싱을 설치하며, 상기 케이싱을 관통하여 관정의 내부에 양수관을 삽입한 다음 펌프를 사용하여 지하수를 양수하여 사용하고 있는 것이 일반적인 형태이다. 따라서, 암반 사이에 흐르고 있는 지하수는 암반공을 통하여 관정에 모이게 되고, 상기 관정에 모인 지하수는 수중모터펌프의 작동에 의해 강제 흡입된 후 양수관을 따라 송수배관으로 공급된다.In order to supply water for agricultural and industrial purposes and residential water in rural areas, a well is drilled into the ground, a casing is installed inside the well, a pumping pipe is inserted into the inside of the well through the casing, and then a pump is used to pump groundwater. The general form is to use positive numbers. Therefore, the groundwater flowing between the rock is collected in the well through the rock hole, and the groundwater collected in the well is forcibly sucked by the operation of the underwater motor pump and then supplied to the water supply pipe along the pumping pipe.

지하수는 단기간에 저렴한 비용으로 안전한 용수를 확보할 수 있다는 점에서 효용성이 크다. 그러나 지하수는 빗물 등에 의해 보충되는 양보다 과도하게 사용하거나 오염물질이 침투되어 수질이 악화되는 경우에는 재생과 회복에 오랜 시일과 노력이 필요하다. 따라서, 지하수를 개발한 후 지하수 관정의 오염 방지와 더불어, 물 부족 문제가 발생하지 않고 안정적인 물 공급이 가능하도록 지하수 관정을 지속적으로 관리하는 것이 중요하다.Groundwater is very useful in that safe water can be secured in a short period of time and at low cost. However, when groundwater is used in excess of what is replenished by rainwater, etc., or when pollutants infiltrate and water quality deteriorates, a long period of time and effort is required for regeneration and recovery. Therefore, in addition to preventing contamination of groundwater wells after developing groundwater, it is important to continuously manage groundwater wells to prevent water shortage problems and ensure a stable water supply.

이를 위하여 최초 관정 개발 시 지하수 관정 내부의 지층 또는 물이 흘러나오는 수맥층을 확인할 수 있도록 CCTV 촬영 기계 등을 활용하여 영상을 촬영하고, 저장된 영상을 내부우물자재(PVC 또는 스테인리스 재질의 케이싱 파이프) 설치시에 활용하거나 차후 사후관리 시 활용하기도 한다. 관정 내부의 영상 촬영은 최초 관정 개발 시 i) 관정을 뚫고 케이싱 파이프(내부우물자재)가 설치되지 않은 나공(裸孔) 상태에서(도 1 참조) 카메라를 관정 내부에 투입하여 관정 내부면을 1차 촬영하고, ii) 관정에 내부 우물자재(P)를 삽입 설치한 후(도 2 참조) 우물 자재 내부로 카메라를 투입하여 우물 자재 내부면을 2차 촬영하여, 각 영상 자료를 저장한 후 활용하는 것이다. To this end, when developing the first well, images are taken using a CCTV camera to check the stratum inside the groundwater well or the water vein from which water flows, and the saved images are used to install the internal well material (PVC or stainless steel casing pipe). It can also be used during city visits or during follow-up management. When first developing a well, video recording of the inside of the well was performed i) in a bare hole state where the well was drilled and the casing pipe (internal well material) was not installed (see Figure 1), and a camera was inserted inside the well to capture the inner surface of the well. ii) After inserting and installing the internal well material (P) into the well (see Figure 2), a camera is inserted inside the well material to take a second photo of the inner surface of the well material, and each video data is saved and used. It is done.

즉, 종래의 관정 검사 시스템 및 방법으로는, CCTV 등의 영상 촬영을 이용한 검사 방법이 있었다. 그러나 기존에 제안된 영상 촬영 방법은 최초 지하수 관정 개발 시 나공 상태에서의 영상 촬영을 전제로 하며, 지하수 관정 개발 시 나공 상태에서 촬영한 영상이 없거나 해당 영상을 분실하였다면 차후에 지하수 관정 내부의 모습(우물 자재가 설치되었을 경우 우물 자재 외부)을 확인할 수 없는 단점이 있다. 이 경우 우물자재 설치 후의 모습 등을 사후적으로 영상 촬영하더라도 지하수 내부 나공 상태의 수맥층이나 파쇄층(물이 나오는 심도, 도 1의 F), 지층 등의 위치, 관정 내부와 우물자재 외부면 사이에 투입된 그라우팅 두께 등을 알 수 없기 때문에 오염수 발생 위치 등을 확인하여 관련 조치를 취하는데 한계가 있다.In other words, the conventional well inspection system and method included an inspection method using video capture such as CCTV. However, the existing proposed video recording method is based on the premise of taking video in a bare hole state when developing an underground well, and if there is no video taken in a bare hole state when developing a groundwater well or the video is lost, the inside of the groundwater well (well) There is a disadvantage in that the outside of the well material cannot be confirmed when the material is installed. In this case, even if a post-mortem video is taken of the appearance after installation of the well material, the location of the water vein layer or fractured layer (depth from which water comes out, F in Figure 1), strata, etc. in a hollow state inside the groundwater, the inside of the well and the outer surface of the well material Since the thickness of the grouting used is unknown, there are limitations in checking the location of contaminated water and taking related measures.

지하수 관정 개발 후 인접 지역의 오염원, 예를 들어 축산 폐수나 농약 성분 등이 유입되어 지하수 수질이 부적합하게 된 경우, 관정 내부의 우물자재를 전부 외부로 인양하여 관정 내부를 검사하는 방법을 취할 수도 있으나, 우물자재 인양 작업에 대한 위험부담이 크고 이 과정에서 지하수 관정이 무너지는 경우도 발생할 수 있다. 이러한 위험을 감안하여 지하수 관정 내부의 임의의 위치에서 내부 우물자재 표면에 길이 방향으로 여러 개의 구멍을 뚫고 해당 위치에서 개별적으로 수질 검사를 실시하는 방식을 모색해볼 수도 있으나, 이 경우에는 전체 공정이 복잡하고 작업 기간이 오래 소요되며 오염원 위치 파악의 정확성이 떨어지는 반면 작업 비용이 과다하게 증가하고 관정 내부 수질 검사에 필요한 위험부담이 여전히 큰 문제를 해소할 수 없다. If groundwater quality becomes unsuitable due to the inflow of contaminants from adjacent areas, such as livestock wastewater or pesticides, after the development of a groundwater well, a method may be taken to inspect the inside of the well by lifting all the well materials inside the well to the outside. , the risk of lifting well materials is high, and groundwater wells may collapse during this process. Considering this risk, it may be possible to explore a method of drilling several holes in the longitudinal direction on the surface of the internal well material at random locations inside the groundwater well and conducting water quality tests individually at those locations, but in this case, the entire process is complicated. However, the work period takes a long time, the accuracy of identifying the location of the pollutant is low, the work cost increases excessively, and the risk burden required for water quality testing inside the well is still high.

이러한 문제를 해소하기 위해서 i)위치별로 설치한 온도 센서를 통해 온도 차이를 분석하여 확인하는 온도 센서를 이용한 관정 검사 방법 및 ii)초음파 등을 이용하여 관정의 일부를 스캔함으로써 관정 내부의 상태를 확인하는 비파괴 관정 검사 방법 등이 추가로 개발되어 이용되어 오고 있으나, 이러한 방법 역시 관정의 외형만 확인이 가능하거나 일부만 확인이 가능한 단점이 있고, 더군다나 다층의 파이프로 형성되는 관정의 경우에는 검사 자체가 불가능한 치명적인 단점들이 존재한다.To solve this problem, i) a well inspection method using a temperature sensor that analyzes and confirms temperature differences through temperature sensors installed at each location, and ii) a well inspection method that scans part of the well using ultrasound, etc. to check the condition inside the well. Non-destructive well inspection methods have been additionally developed and used, but these methods also have the disadvantage of only being able to check the outer shape of the well or only part of it, and furthermore, in the case of wells formed of multi-layer pipes, the inspection itself is impossible. There are fatal shortcomings.

따라서, 당 업계에서는 상기와 같은 종래의 관정 검사 방법의 문제점을 해소하고, 더욱 효과적인 관정 검사 방법을 개발하기 위해 지속적이고 활발한 연구 및 개발이 이루어지고 있는 실정이다. Therefore, in the industry, continuous and active research and development are being conducted to solve the problems of the conventional well inspection method as described above and to develop a more effective well inspection method.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 지하수 관정의 수질을 지속적으로 관리하되, 오염수의 발생 정도를 정기적으로 검사할 수 있으며, 간소하고 비용절감이 가능한 관정 검사 시스템 및 이를 이용한 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above. The purpose of the present invention is to continuously manage the water quality of groundwater wells, while regularly inspecting the degree of contaminated water, in a simple and cost-saving manner. The purpose is to provide a possible well inspection system and a method using it.

본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 시스템은, 케이블 권취기로부터 케이블을 통해 관정의 내부로 투입되는 측정부; 및 상기 케이블 권취기를 제어하여 상기 측정부가 상기 관정의 내부의 전 영역을 측정할 수 있게 하고, 상기 관정의 정상 위치와 이상 위치가 도출되도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 측정부는, 상기 관정 내부에서 발생되는 음파 또는 진동을 측정하는 것을 특징으로 한다.A well inspection system according to an embodiment of the present invention includes a measuring unit that is introduced into the interior of the well through a cable from a cable winder; And a control unit that controls the cable winder to enable the measuring unit to measure the entire area inside the well and to derive a normal position and an abnormal position of the well, and the measuring unit is located inside the well. It is characterized by measuring generated sound waves or vibrations.

구체적으로, 상기 제어부는, 상기 측정부로부터 수신된 음파 또는 진동의 데이터를 주파수 분석법(Frequency Analysis)을 통해 분석하여 상기 관정의 정상 위치와 이상 위치가 도출되도록 하는 분석부를 포함하고, 상기 분석부는, 상기 음파 또는 진동의 데이터를 단위 주파수로 분해하여 해당 주파수에서의 진폭을 나타낸 후, 진폭이 주변 주파수의 진폭보다 기설정값 이상 차이를 보이는 특정 주파수가 발생 시 상기 음파 또는 진동 데이터가 측정된 위치를 상기 관정의 이상 위치로 도출하도록 분석하는 제1 분석모드를 포함할 수 있다.Specifically, the control unit includes an analysis unit that analyzes the sound wave or vibration data received from the measurement unit through frequency analysis to derive the normal position and abnormal position of the well, and the analysis unit, After decomposing the sound wave or vibration data into unit frequencies and indicating the amplitude at that frequency, when a specific frequency whose amplitude is different from the amplitude of the surrounding frequency by more than a preset value occurs, the location where the sound wave or vibration data was measured is determined. It may include a first analysis mode that analyzes to derive an abnormal position of the well.

구체적으로, 상기 분석부는, 정상 상태의 관정에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터가 존재하는 경우, 상기 제1 분석모드의 상기 관정의 이상 위치 도출의 정확성을 검증하도록 분석하는 제2 분석모드를 더 포함하고, 상기 제2 분석모드는, 정상 상태의 관정에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터에서 도출된 진폭의 범위를 정상 영역으로 정의하고, 도출된 상기 제1 분석모드의 특정 주파수에서의 진폭이 정상 영역을 이탈하는 경우가 발생 시 상기 관정의 이상 위치로 검증할 수 있다.Specifically, the analysis unit further includes a second analysis mode that analyzes to verify the accuracy of deriving the abnormal location of the well in the first analysis mode when there is sound wave or vibration data measured in the well in a normal state. And, the second analysis mode defines the range of amplitude derived from sound wave or vibration data measured in a well in a steady state as the normal region, and the amplitude at a specific frequency of the first analysis mode derived is the normal region. If a deviation occurs, it can be verified by the abnormal position of the well.

구체적으로, 상기 제어부는, 상기 관정에 음파 또는 진동을 강제로 발생시키는 외력 발생부를 더 포함하고, 상기 외력 발생부는, 상기 측정부가 상기 관정의 지표수로 투입 시 가동될 수 있다.Specifically, the control unit further includes an external force generator that forcibly generates sound waves or vibrations in the well, and the external force generator may be activated when the measuring unit is injected into surface water of the well.

구체적으로, 상기 외력 발생부는, 상기 관정의 외부의 지상에서 상기 관정에 형성되는 파이프에 음파 또는 진동을 직접적으로 또는 간접적으로 공급할 수 있다.Specifically, the external force generator may directly or indirectly supply sound waves or vibrations to a pipe formed in the well from the ground outside the well.

구체적으로, 상기 파이프는, 외측에 형성되는 1차 파이프와 내측에 형성되는 2차 파이프를 포함하는 2중 파이프이며, 상기 측정부는, 상기 2차 파이프로 투입되고, 상기 외력 발생부는, 상기 1차 파이프에 음파 또는 진동을 직접적으로 또는 간접적으로 공급할 수 있다.Specifically, the pipe is a double pipe including a primary pipe formed on the outside and a secondary pipe formed on the inside, the measuring unit is input into the secondary pipe, and the external force generating unit is connected to the primary pipe. Sound waves or vibrations can be supplied directly or indirectly to the pipe.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 방법은, 상기 관정 검사 시스템을 이용한 관정 검사 방법에 있어서, 케이블 권취기의 케이블을 통해 측정부를 관정의 내부로 투입시키는 단계; 측정부로 기설정된 단위 위치에서 기설정된 단위 시간동안 관정의 내부에서 발생되는 음파 또는 진동을 측정하는 단계; 및 분석부가 측정부로부터 음파 또는 진동의 데이터를 수신한 후 주파수 분석법을 사용하여 관정의 정상 위치와 이상 위치를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a well inspection method according to an embodiment of the present invention includes the steps of injecting a measuring unit into the interior of the well through a cable of a cable winder; Measuring sound waves or vibrations generated inside the well for a preset unit time at a preset unit location with a measuring unit; and a step where the analysis unit receives sound wave or vibration data from the measurement unit and then derives the normal position and abnormal position of the well using a frequency analysis method.

구체적으로, 관정의 정상 위치와 이상 위치를 도출하는 단계는, 음파 또는 진동의 데이터를 단위 주파수로 분해하여 해당 주파수에서의 진폭을 나타낸 후, 진폭이 주변 주파수의 진폭보다 기설정값 이상 차이를 보이는 특정 주파수가 발생 시 상기 음파 또는 진동 데이터가 측정된 위치를 관정의 이상 위치로 도출하도록 분석하는 단계; 및 정상 상태의 관정에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터가 존재하는 경우, 데이터에서 도출된 진폭의 범위를 정상 영역으로 정의하고, 특정 주파수에서의 진폭이 정상 영역을 이탈하는 경우가 발생 시 관정의 이상 위치로 검증하는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, the step of deriving the normal position and abnormal position of the well is to decompose the sound wave or vibration data into unit frequencies to indicate the amplitude at that frequency, and then to show the amplitude at a preset value or more than the amplitude of the surrounding frequency. Analyzing the location where the sound wave or vibration data was measured to derive an abnormal location of the well when a specific frequency occurs; And if there is data on sound waves or vibrations measured in a well in a normal state, the range of amplitude derived from the data is defined as the normal region, and if the amplitude at a specific frequency deviates from the normal region, an abnormality in the well occurs. It may include a verification step by location.

구체적으로, 관정의 내부로 투입시키는 단계는, 관정의 내부에 형성된 지표수 이후로 측정부를 투입시키는 경우, 외력 발생부를 가동시켜 관정에 음파 또는 진동을 강제로 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, the step of injecting the well into the well may include the step of forcibly generating sound waves or vibrations in the well by operating the external force generator when inserting the measuring unit after surface water formed inside the well.

구체적으로, 측정부를 관정의 2중 파이프 중 2차 파이프 내부로 투입시키는 단계; 및 관정의 내부에 형성된 지표수 이후로 측정부를 투입시키는 경우, 외력 발생부가 2중 파이프 중 1차 파이프에 음파 또는 진동을 강제로 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, the step of inserting the measuring unit into the secondary pipe of the double pipe of the well; And when the measuring unit is introduced after surface water formed inside the well, the external force generator may forcibly generate a sound wave or vibration in the primary pipe of the double pipe.

본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 시스템 및 이를 이용한 방법은, 음파를 이용하여 관정을 검사함에 따라 관정 내부의 외측뿐만 아니라 내측의 이상 유무를 관정 전체적으로 신속하고 용이하게 측정 가능한 효과가 있다.The well inspection system and method using the same according to an embodiment of the present invention have the effect of quickly and easily measuring the entire well as a whole for abnormalities not only on the outside but also on the inside of the well by inspecting the well using sound waves.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 시스템 및 이를 이용한 방법은, 음파를 이용하여 관정을 검사함에 따라 다층의 파이프로 이루어진 관정에서도 관정의 모든 파이프 층에 대한 검사가 가능한 장점이 있다. In addition, the well inspection system and method using the same according to an embodiment of the present invention have the advantage of being able to inspect all pipe layers of the well even if it is composed of multiple layers of pipes by inspecting the well using sound waves.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 시스템 및 이를 이용한 방법은, 음파를 이용하여 관정을 검사함에 따라, 관정 내부에 설치된 파이프를 외부로 인양하거나 파이프에 국부적인 타공 작업을 하지 않고도 오염수의 발생 위치 등을 파악할 수 있어, 간소하고 비용절감이 가능한 효과가 있다. In addition, the well inspection system and method using the same according to an embodiment of the present invention inspect the well using sound waves, so that contaminated water can be removed without lifting the pipe installed inside the well to the outside or performing local drilling work on the pipe. It is possible to identify the location of occurrence, which has the effect of simplifying and reducing costs.

그럼에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 시스템 및 이를 이용한 방법은, 지하수 관정의 수질을 지속적으로 관리하는 것이 가능하되, 오염수의 발생 정도를 정기적으로 검사할 수 있는 효과가 있다. Accordingly, the well inspection system and method using the same according to an embodiment of the present invention are effective in continuously managing the water quality of groundwater wells and regularly inspecting the degree of contamination of contaminated water.

개시되는 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 개시되는 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects that can be obtained from the disclosed embodiments are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly apparent to those skilled in the art to which the disclosed embodiments belong from the description below. It will be understandable.

도 1은 지면 아래로 시공된 지하수 관정의 나공 상태의 개념도이다.
도 2는 지하수 관정 내부에 우물 자재가 삽입된 후의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템이 지하수 관정에 투입된 상태를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템에서 제1 분석모드로 작동시에 도출되는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템에서 제2 분석모드로 작동시에 도출되는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템을 이용한 관정 검사 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템을 이용한 관정 검사 방법의 제1 부분 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템을 이용한 관정 검사 방법의 제2 부분 순서도이다.
Figure 1 is a conceptual diagram of the open state of an underground water well constructed below the ground.
Figure 2 is a conceptual diagram after the well material is inserted into the groundwater well.
Figure 3 is a conceptual diagram showing a state in which the well inspection system according to an embodiment of the present invention is inserted into an underground water well.
Figure 4 is a graph derived when operating in the first analysis mode in the well inspection system according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a graph derived when operating in the second analysis mode in the well inspection system according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart of a well inspection method using a well inspection system according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a first partial flowchart of a well inspection method using a well inspection system according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a second partial flowchart of a well inspection method using a well inspection system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In this specification, when adding reference numbers to components in each drawing, it should be noted that identical components are given the same number as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명에서 관정(H)은 일반적으로 실질적인 깊이가 100미터 이상이기 때문에 관정(H)의 직경에 비하여 수직 깊이가 상당히 긴 구조로 형성되지만, 도 1 내지도 3에 도시된 지하수 관정(H)은 편의상 수직 길이가 짧게 표현되어 있다.In the present invention, the well (H) is generally formed in a structure in which the vertical depth is considerably longer than the diameter of the well (H) because the actual depth is more than 100 meters, but the groundwater well (H) shown in Figures 1 to 3 is For convenience, the vertical length is expressed as short.

이하 상세한 설명은 하기 도시되는 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. The detailed description below will be described in detail together with the drawings shown below.

도 1은 지면 아래로 시공된 지하수 관정의 나공 상태의 개념도이고, 도 2는 지하수 관정 내부에 우물 자재가 삽입된 후의 개념도이다.Figure 1 is a conceptual diagram of a bare hole state of a groundwater well constructed below the ground, and Figure 2 is a conceptual diagram after well materials are inserted into the groundwater well.

본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템(1)에 대해 설명하기에 앞서, 관정(H)에 대해서 잠시 설명하도록 한다. Before explaining the well inspection system 1 according to an embodiment of the present invention, the well H will be briefly described.

지하수 관정(H)은 시추기와 콤퓨레셔 등 장비를 이용하여 도 1에 도시한 바와 같이 지상(G)의 지면 아래로 굴착하여 형성하며, 소공, 중공, 대공에 따라 관정(H) 깊이가 달라지지만 최소 20m 에서 많게는 500m 이상 굴착하는 경우도 있다. 굴착된 관정(H) 내부에는 지하수맥에 연결되는 파쇄층(D)을 통해 유입되는 지하수가 모이게 되며 관정(H) 내부 일정 깊이에 지하수의 자연수위(E)가 형성된다. The groundwater well (H) is formed by excavating below the ground (G) using equipment such as a driller and compressor, as shown in Figure 1, and the depth of the well (H) varies depending on the small hole, hollow hole, and large hole. However, in some cases, the excavation ranges from a minimum of 20 m to a maximum of 500 m or more. Inside the excavated well (H), groundwater flowing in through the fractured layer (D) connected to the groundwater vein collects, and the natural water level (E) of groundwater is formed at a certain depth inside the well (H).

이러한 나공 상태의 관정에 도 2에 도시한 바와 같이 내부우물자재로 PVC나 스테인리스 재질의 파이프(P)가 투입되며, 관정(H) 내부 깊이에 대응하도록 복수의 파이프(P)가 연결 소켓부(F1)에 의해 결합되어 있고, 유공부(F2)를 통해 관정(H)의 수맥층으로부터 유입되는 지하수를 파이프(P) 내부로 유입시켜 파이프(P) 내부에서 자연수위(E)가 마련되도록 한다.As shown in FIG. 2, a pipe (P) made of PVC or stainless steel is inserted into this hollow well as an internal well material, and a plurality of pipes (P) are connected to the socket portion (P) to correspond to the internal depth of the well (H). It is connected by F1), and groundwater flowing in from the water vein layer of the well (H) is introduced into the pipe (P) through the perforated part (F2) so that the natural water level (E) is established inside the pipe (P). .

지하수 관정(H) 인근에 축사나 농장, 공장 등이 있는 경우 축산분뇨, 농약, 공장폐수 등이 유입될 수 있다. 특히 빗물이 지하로 들어오는 통로인 숨골이 수맥층과 연결되는 경우 관정(H)의 지하수는 쉽게 오염될 수 있다. If there are livestock farms, farms, or factories near the groundwater well (H), livestock waste, pesticides, factory wastewater, etc. may flow in. In particular, if the sumgol, which is the passage through which rainwater enters the underground, is connected to the water vein layer, the groundwater in the well (H) can be easily contaminated.

그러나 100여 미터 이상의 깊은 관정(H) 내부에서 어떤 수맥층으로부터 오염수가 유입되는지 확인하는 것은 상당히 어려우며, 마땅한 검사 장치가 없어 지하수 관정(H)의 수질 관리가 불가능한 상태이고 수질이 오염된 관정(H)을 그대로 방치하거나 폐공 처리할 수밖에 없는 실정이다.However, it is quite difficult to check from which water vein layer contaminated water is flowing inside a well (H) deeper than 100 meters, and water quality management of the groundwater well (H) is impossible due to the lack of a proper inspection device, and the water quality of the well (H) is contaminated. ) has no choice but to leave it as is or dispose of it.

이러한 문제를 해소하기 위해서 영상 촬영 분석 기법, 온도 차이 분석 기법 및 초음파 등을 이용한 비파괴 분석 기법 등이 추가로 개발되어 이용되어 오고 있으나, 이러한 방법 역시 관정의 외형만 확인이 가능하거나 일부만 확인이 가능한 단점이 있고, 더군다나 다층의 파이프로 형성되는 관정의 경우에는 검사 자체가 불가능한 치명적인 단점들이 존재한다.In order to solve this problem, non-destructive analysis techniques such as imaging analysis techniques, temperature difference analysis techniques, and ultrasonic waves have been additionally developed and used. However, these methods also have the disadvantage of only being able to confirm the external appearance of the well or only part of it. Moreover, in the case of wells formed of multi-layer pipes, there are fatal disadvantages in which inspection itself is impossible.

이에 본 출원인은, 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 이하와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템(1)을 개발하였다.Accordingly, the present applicant developed a well inspection system (1) according to an embodiment of the present invention as follows in order to solve the problems of the prior art as described above.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템이 지하수 관정에 투입된 상태를 나타낸 개념도이다.Figure 3 is a conceptual diagram showing a state in which the well inspection system according to an embodiment of the present invention is inserted into an underground water well.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템(1)은, 측정부(10), 케이블 권취기(20), 제어부(30) 및 외력 발생부(40)를 포함한다. As shown in Figure 3, the well inspection system 1 according to an embodiment of the present invention includes a measuring unit 10, a cable winder 20, a control unit 30, and an external force generating unit 40. .

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템(1)에 대해서 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, the well inspection system 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

측정부(10)는, 케이블 권취기(20)로부터 케이블(L)을 통해 관정(H)의 내부로 투입되며, 관정(H) 내부에서 발생되는 음파 또는 진동을 측정한다. 구체적으로 측정부(10)는, 관정(H)의 파이프(P)에서 발생되는 음파 또는 진동을 측정할 수 있으며, 측정된 음파 또는 진동 데이터는 후술할 제어부(30)로 송신될 수 있다. The measuring unit 10 is introduced into the inside of the well (H) through the cable (L) from the cable winder 20, and measures sound waves or vibrations generated inside the well (H). Specifically, the measuring unit 10 can measure sound waves or vibrations generated in the pipe P of the well H, and the measured sound waves or vibration data can be transmitted to the control unit 30, which will be described later.

이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 시스템(1)은, 음파를 이용하여 관정(H)을 검사함에 따라 관정 내부의 외측뿐만 아니라 내측의 이상 유무를 관정 전체적으로 신속하고 용이하게 측정 가능한 효과가 있고, 다층의 파이프로 이루어진 관정에서도 관정의 모든 파이프 층에 대한 검사가 가능한 장점이 있다. In this way, the well inspection system 1 according to an embodiment of the present invention has the effect of being able to quickly and easily measure the entire well as a whole for abnormalities not only on the outside but also on the inside of the well by inspecting the well (H) using sound waves. It has the advantage of being able to inspect all pipe layers of a well even in a well made up of multiple layers of pipes.

측정부(10)는, 케이블 권취기(20)를 통해 관정(H)의 하부 또는 관정(H)의 상부로 오르락 내리락 하며 관정(H)의 내부 특정 위치에 배치될 수 있다.The measuring unit 10 moves up and down to the lower part of the well (H) or the upper part of the well (H) through the cable winder (20) and may be placed at a specific location inside the well (H).

측정부(10)는, 지표수(W) 또는 비산되는 먼지들로부터 내장 기기들을 보호하기 위해 외부 하우징(도시하지 않음)이 방수 방진 재질로 구성될 수 있으며, 지표수(W)의 수압을 충분히 견딜 수 있는 두께 및 형태로 구성될 수 있다. 외부 하우징은 예를 들어 약 30 내지 50cm 정도의 길이, 직경은 약 10cm 정도의 실린더형 구조물로 형성되며, 수압을 견디는 금속 재질로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The measuring unit 10 may have an external housing (not shown) made of a waterproof and dustproof material to protect the built-in devices from surface water (W) or flying dust, and can sufficiently withstand the pressure of surface water (W). It can be configured in any thickness and shape. The external housing is, for example, formed as a cylindrical structure with a length of about 30 to 50 cm and a diameter of about 10 cm, and may be made of a metal material that can withstand water pressure, but is not limited thereto.

측정부(10)는, 음파 또는 진동을 측정 및 측정된 데이터를 취합하여 수신하기 위해 필요한 전기적, 전자적 동작을 위한 회로로 구성되는 전자 기기부(도시하지 않음) 및 측정부(10)가 지표수(W) 외부에 위치하는 경우에 관정(H)에 음파를 강제로 전달하도록 구성되는 음파 발생부(도시하지 않음)가 포함될 수 있다. 측정부(10)가 관정(H)의 지표수(W)로 투입되기 전에는 음파 발생부가 가동되어 측정에 필요한 음파를 생성할 수 있고, 측정부(10)가 관정(H)의 지표수(W)로 투입 시에는 후술할 외력 발생부(40)가 가동되어 측정에 필요한 음파를 생성할 수 있다. The measuring unit 10 includes an electronic device unit (not shown) consisting of a circuit for electrical and electronic operations necessary to measure sound waves or vibrations and collect and receive the measured data, and the measuring unit 10 includes surface water ( W) When located outside, a sound wave generator (not shown) configured to forcibly transmit sound waves to the well (H) may be included. Before the measuring unit 10 is input into the surface water (W) of the well (H), the sound wave generator is operated to generate the sound waves necessary for measurement, and the measuring unit 10 is input into the surface water (W) of the well (H). When inputting, the external force generator 40, which will be described later, operates to generate sound waves necessary for measurement.

전자 기기부는, 일례로 마이크로폰의 형태일 수 있으며, 측정부(10)의 외부 하우징 내부에 내장되며, 음파 발생부는, 측정부(10)의 외부 하우징의 외부에 형성될 수 있다. 이때 음파 발생부는, 측정부(10)가 관정(H)의 지표수(W)로 투입 시에 가동이 중단될 수 있다. The electronic device unit may be in the form of a microphone, for example, and is built inside the external housing of the measuring unit 10, and the sound wave generator may be formed outside the external housing of the measuring unit 10. At this time, the sound wave generator may stop operating when the measurement unit 10 is injected into the surface water (W) of the well (H).

전자 기기부는, 측정부(10)가 관정(H) 내부의 전방향에서 음파 또는 진동을 측정할 수 있도록 360도 전 방위에 방사상으로 복수 개 설치될 수 있다. A plurality of electronic device units may be installed radially in all directions of 360 degrees so that the measuring unit 10 can measure sound waves or vibrations in all directions inside the well (H).

케이블 권취기(20)는, 관정(H) 외부에 설치되어 케이블(L)과 도르래(부호 도시하지 않음)를 통해 측정부(10)와 연결되도록 구성되며, 케이블(L)을 풀면서 도르래를 거쳐 관정(H) 내부 깊이 방향으로 측정부(10)를 투입시켜 관정(H)의 하방으로 내려가도록 하고, 케이블(L)을 감으면 관정(H)의 상방으로 측정부(10)를 올라오도록 할 수 있다. The cable winder 20 is installed outside the well (H) and is configured to be connected to the measuring unit 10 through a cable (L) and a pulley (not shown), and by unwinding the cable (L) and unwinding the pulley. Then, the measuring part 10 is inserted in the depth direction inside the well (H) to go down to the bottom of the well (H), and when the cable (L) is wound, the measuring part (10) is brought up to the top of the well (H). can do.

케이블 권취기(20)는, 케이블(L)의 풀림 또는 감김 길이를 측정하여 측정부(10)의 투입 깊이를 산출하는 거리적산계(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 거리적산계를 통해서, 관정(H) 내부의 기설정된 단위 위치로 측정부(10)를 기설정된 단위 시간동안 위치시킬 수 있다. 여기서 기설정된 단위 위치는 예를 들어 5m일 수 있으며, 기설정된 단위 시간은 예를 들어 5분일 수 있다. The cable winder 20 may include a distance totalizer (not shown) that calculates the insertion depth of the measuring unit 10 by measuring the unwound or wound length of the cable L. Through the distance totalizer, the measuring unit 10 can be positioned at a preset unit position inside the well (H) for a preset unit time. Here, the preset unit position may be, for example, 5 m, and the preset unit time may be, for example, 5 minutes.

케이블(L)은 예를 들어 외경이 5 ~ 10mm 정도의 방수성 재질로 구성될 수 있으며, 내부에는 자중의 무게를 지탱하기 위한 금속재질의 와이어가 내재되고, 측정부(10)에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터를 송신하거나 제어부(30)로부터 지시 정보를 수신하기 위한 전선케이블이 함께 내장될 수 있다. 제어부(30)와 측정부(10)가 무선으로 연결되는 경우에는 케이블(L)에 전선케이블이 제거될 수 있다. For example, the cable (L) may be made of a waterproof material with an outer diameter of about 5 to 10 mm, and has a metal wire inside to support its own weight, and the sound wave or sound measured in the measuring unit 10 A wire cable for transmitting vibration data or receiving instruction information from the control unit 30 may be built in. When the control unit 30 and the measurement unit 10 are connected wirelessly, the wire cable can be removed from the cable (L).

제어부(30)는, 케이블 권취기(20)를 제어하여 측정부(10)가 관정(H)의 내부의 전 영역을 측정할 수 있게 하고, 관정(H)의 정상 위치와 이상 위치가 도출되도록 제어한다. 여기서 이상 위치는 파이프(P)에 크랙(Crack) 등이 형성되어 정상적인 구성요소의 작용이 불가능한 상태인 파이프(P) 상의 위치를 말한다. The control unit 30 controls the cable winder 20 to enable the measuring unit 10 to measure the entire interior area of the well H and to derive the normal and abnormal positions of the well H. Control. Here, the abnormal position refers to a position on the pipe (P) where cracks, etc. are formed in the pipe (P), making it impossible for normal components to function.

제어부(30)는, 권취기 제어부(31), 분석부(32) 및 외력발생부 제어부(33)로 구성될 수 있으며, 측정부(10), 케이블 권취기(20) 및 외력 발생부(40)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 이를 통해 데이터 등 측정 정보의 수신과 각 구성으로의 지시 정보의 송신이 이루어질 수 있다. 통상 관정(H)의 깊이가 수십미터에서 수백미터에 달함에 따라 측정부(10)의 투입 깊이가 증가하면 유선 연결 시 케이블(L)의 길이 증가에 따른 신호 케이블 저항이 발생하고 무선 연결 시엔 전파 공간 상 장애물들에 의한 전파 에너지 손실이 발생하므로, 이를 보상할 수 있는 신호 증폭기가 제어부(30)에 포함될 수 있다.The control unit 30 may be composed of a winder control unit 31, an analysis unit 32, and an external force generator control unit 33, and a measurement unit 10, a cable winder 20, and an external force generator 40. ) is connected by wire or wirelessly, through which measurement information such as data can be received and instruction information can be transmitted to each component. Typically, as the depth of the well (H) ranges from tens of meters to hundreds of meters, when the insertion depth of the measuring unit (10) increases, signal cable resistance occurs due to an increase in the length of the cable (L) when connected by wire, and when connected wirelessly, radio waves occur. Since radio wave energy loss occurs due to spatial obstacles, a signal amplifier capable of compensating for this may be included in the control unit 30.

권취기 제어부(31)는, 케이블 권취기(20)의 작동을 제어하도록 구성되며, 케이블 권취기(20)의 케이블(L) 풀림 또는 당김을 제어할 수 있다. The winder control unit 31 is configured to control the operation of the cable winder 20 and can control the unwinding or pulling of the cable L of the cable winder 20.

권취기 제어부(31)는, 측정부(10)가 관정(H) 내부의 기설정된 단위 위치 예를 들어 5m 단위로 위치될 수 있도록 케이블(L)을 풀거나 당길 수 있으며, 해당 위치에 단위 시간동안 예를 들어 5분 동안 위치되도록 제어할 수 있다. The winder control unit 31 can unwind or pull the cable (L) so that the measuring unit 10 can be positioned at a preset unit position inside the well (H), for example, in units of 5 m, and can be positioned at that position in unit time. It can be controlled to be positioned for, for example, 5 minutes.

분석부(32)는, 측정부(10)로부터 수신된 음파 또는 진동의 데이터를 주파수 분석법(Frequency Analysis)을 통해 분석하여 관정(H)의 관정(H)의 정상 위치와 이상 위치가 도출되도록 한다.The analysis unit 32 analyzes the sound wave or vibration data received from the measurement unit 10 through frequency analysis to derive the normal and abnormal positions of the well H. .

분석부(32)는, 음파 또는 진동의 데이터를 단위 주파수로 분해하여 해당 주파수에서 진폭을 나타낸 후, 진폭이 주변 주파수의 진폭보다 기설정값 이상 차이를 보이는 특정 주파수가 발생 시 음파 또는 진동의 데이터가 측정된 위치를 관정(H)의 이상 위치로 도출하도록 분석하는 제1 분석모드 및 정상 상태의 관정(H)에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터가 존재하는 경우 제1 분석모드의 관정(H)의 이상 위치 도출의 정확성을 검증하도록 분석하는 제2 분석모드를 포함할 수 있다. The analysis unit 32 decomposes the sound wave or vibration data into unit frequencies and displays the amplitude at that frequency, and then, when a specific frequency whose amplitude is different from the amplitude of the surrounding frequency by more than a preset value occurs, the sound wave or vibration data A first analysis mode that analyzes the measured position to derive the ideal position of the well (H), and when there is sound wave or vibration data measured in the well (H) in a normal state, the well (H) in the first analysis mode It may include a second analysis mode that analyzes to verify the accuracy of deriving the abnormal location.

제1 분석모드는, 도 4를 참고로 하여 살펴보도록 한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템에서 제1 분석모드로 작동시에 도출되는 그래프이다.The first analysis mode will be examined with reference to FIG. 4. Figure 4 is a graph derived when operating in the first analysis mode in the well inspection system according to an embodiment of the present invention.

도 4는 측정부(10)가 관정(H) 내부의 기설정된 단위 위치에 위치된 곳, 예를 들어 지상에서 하측으로 5m 아래에 위치된 곳에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터를 나타낸 것이며, 도 4에서 가로축은 음파 또는 진동의 데이터를 단위 주파수로 분해하여 나타낸 주파수들이다. 도 4에서 세로축은 해당 주파수에서 나타나는 진폭을 나타낸다. Figure 4 shows sound wave or vibration data measured where the measuring unit 10 is located at a preset unit position inside the well (H), for example, 5 m below the ground. In 4, the horizontal axis represents frequencies expressed by decomposing sound wave or vibration data into unit frequencies. In Figure 4, the vertical axis represents the amplitude at the corresponding frequency.

제1 분석모드는, 측정부(10)를 통해서 유입된 음파 또는 진동의 데이터를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 통해 개별 스펙트럼 구성요소로 변환하여 음파 또는 진동의 데이터에 대해서 각각 주파수 및 그에 따른 진폭 정보를 제공한다. In the first analysis mode, the sound wave or vibration data introduced through the measuring unit 10 is converted into individual spectral components through Fast Fourier Transform (FFT), and the sound wave or vibration data is divided into frequency and vibration data, respectively. It provides corresponding amplitude information.

제1 분석모드는, 이렇게 제공된 주파수 및 그에 따른 진폭 정보를 도 4와 같이 가로축과 세로축으로 도시하면, 특정 주파수의 진폭이 주변 주파수의 진폭보다 기설정값 이상 높거나 낮게 되는 등의 차이를 보이는 부분(B; 이상 주파수)이 발생하는데 이 경우 이러한 음파 또는 진동의 데이터가 측정된 해당 위치를 관정(H)의 이상 위치로 도출하도록 분석할 수 있다. 만약 측정된 위치에서 특정 주파수의 진폭이 주변 주파수의 진폭보다 기설정값 이상 높거나 낮게 되는 등의 차이를 보이는 부분이 발생하지 않는 경우 이러한 음파 또는 진동의 데이터가 측정된 해당 위치는 정상 위치로 도출되도록 분석할 수 있다. In the first analysis mode, when the frequency and corresponding amplitude information provided in this way are plotted on the horizontal and vertical axes as shown in FIG. 4, the portion where there is a difference such as the amplitude of a specific frequency being higher or lower than the amplitude of the surrounding frequency by a preset value or more. (B; abnormal frequency) occurs, and in this case, the location where the sound wave or vibration data is measured can be analyzed to derive the abnormal location of the well (H). If there is no difference at the measured location, such as the amplitude of a specific frequency being higher or lower than the amplitude of surrounding frequencies by more than a preset value, the location where the sound wave or vibration data was measured is derived as the normal location. It can be analyzed as much as possible.

이를 통해서 본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 시스템(1)은, 정상 상태의 관정(H)에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터가 없이도 이상 위치를 도출할 수 있는 효과가 있다. Through this, the well inspection system 1 according to an embodiment of the present invention has the effect of deriving an abnormal position even without sound wave or vibration data measured in the well H in a normal state.

제2 분석모드는, 정상 상태의 관정(H)에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터에서 도출된 진폭을 정상 영역(C)으로 정의하고 제1 분석모드의 특정 주파수에서의 진폭 중 정상 영역(C)을 이탈하는 경우가 발생 시 관정(H)의 이상 위치로 검증할 수 있다. The second analysis mode defines the amplitude derived from the sound wave or vibration data measured in the well (H) in a steady state as the normal region (C), and the normal region (C) among the amplitudes at a specific frequency in the first analysis mode If a deviation occurs, it can be verified by the abnormal position of the well (H).

구체적으로, 제2 분석모드는, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템에서 제2 분석모드로 작동시에 도출되는 그래프이다.Specifically, for the second analysis mode, Figure 5 is a graph derived when operating in the second analysis mode in the well inspection system according to an embodiment of the present invention.

도 5에서 (a)는 정상 상태의 관정(H)에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터를 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 개별 스펙트럼 구성요소로 변환하여 음파 또는 진동의 데이터에 대해서 각각 주파수 및 그에 따른 진폭 정보를 제공한 그래프이며, (b)는 제1 분석모드에서 도시된 주파수 및 그에 따른 진폭 정보 즉, 현재 상태에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터를 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 개별 스펙트럼 구성요소로 변환하여 음파 또는 진동의 데이터에 대해서 각각 주파수 및 그에 따른 진폭 정보를 제공한 그래프이다. In Figure 5 (a), the sound wave or vibration data measured in the well (H) in a steady state is converted into individual spectral components through fast Fourier transform (FFT), and the sound wave or vibration data are divided into frequencies and corresponding values, respectively. It is a graph providing amplitude information, and (b) is a graph showing the frequency and corresponding amplitude information shown in the first analysis mode, that is, the data of sound waves or vibrations measured in the current state are converted into individual spectral components through fast Fourier transform (FFT). This is a graph that provides frequency and corresponding amplitude information for sound wave or vibration data, respectively.

도 5는 측정부(10)가 관정(H) 내부의 기설정된 단위 위치에 위치된 곳, 예를 들어 지상에서 하측으로 5m 아래에 위치된 곳에서 정상 상태(도 5(a)) 및 현재 상태(도 5(b))에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터를 나타낸 것이며, 가로축은 음파 또는 진동의 데이터를 단위 주파수로 분해하여 나타낸 주파수들이다. 도 5에서 세로축은 해당 주파수에서 나타나는 진폭을 나타낸다. Figure 5 shows the normal state (FIG. 5(a)) and the current state where the measuring unit 10 is located at a preset unit position inside the well (H), for example, 5 m below the ground. (FIG. 5(b)) shows the measured sound wave or vibration data, and the horizontal axis shows the frequencies expressed by decomposing the sound wave or vibration data into unit frequencies. In Figure 5, the vertical axis represents the amplitude at the corresponding frequency.

제2 분석모드는, 정상 상태의 관정에서 제공된 주파수 및 그에 따른 진폭 정보를 도 5의 (a)와 같이 가로축과 세로축으로 도시하면, 모든 주파수가 소정의 진폭 영역 내에서 도시되는데 이 진폭 영역 부분을 정상 영역(C)이라고 한다. 다음으로 제1 분석모드에서 도시된 주파수 및 그에 따른 진폭 정보를 도 5의 (b)와 같이 가로축과 세로축으로 도시하고, 도 5의 (a)에서 도출된 정상 영역(C)을 함께 덧붙인 후 비교해보면, 제1 분석모드의 특정 주파수에서의 진폭 중 정상 영역(C)을 이탈하는 경우가 발생 시(이상 주파수(B)가 발생 시) 이러한 음파 또는 진동의 데이터가 측정된 이 위치를 관정(H)의 이상 위치로 검증할 수 있다. 여기서 정상 영역(C) 내에 존재하는 주파수들은 정상 주파수(A)로 정의될 수 있다. In the second analysis mode, when the frequency and corresponding amplitude information provided from the well in a steady state are plotted on the horizontal and vertical axes as shown in (a) of Figure 5, all frequencies are shown within a predetermined amplitude region, and this amplitude region portion is This is called the normal region (C). Next, the frequency and corresponding amplitude information shown in the first analysis mode are plotted on the horizontal and vertical axes as shown in (b) of Figure 5, and the normal region (C) derived in (a) of Figure 5 is added and compared. Looking at this, when the amplitude at a specific frequency in the first analysis mode deviates from the normal region (C) (when an abnormal frequency (B) occurs), this location where the sound wave or vibration data was measured is located at the well (H ) can be verified by the abnormal location. Here, frequencies existing within the normal region (C) can be defined as normal frequencies (A).

이를 통해서 본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 시스템(1)은, 정상 상태의 관정(H)에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터가 존재하는 경우, 제1 분석모드에서 도출된 이상 위치를 한 번 더 검증할 수 있어 정확성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다. Through this, the well inspection system 1 according to an embodiment of the present invention detects the abnormal position derived in the first analysis mode once when there is sound wave or vibration data measured in the well H in a normal state. This has the effect of increasing accuracy by allowing more verification.

외력발생부 제어부(33)는, 외력 발생부(40)의 작동을 제어하도록 구성되며, 측정부(10)가 관정(H)의 지표수(W)로 투입 시 가동되도록 제어할 수 있다. 이를 위해서 측정부(10)의 하측에는 수압 측정 장치(도시 하지 않음)가 설치되어, 측정부(10)가 지표수(W) 내로 투입되는 순간 외력발생부 제어부(33)로 신호를 송신하여, 외력발생부 제어부(33)가 외력 발생부(40)를 가동하도록 제어되게 한다. The external force generator control unit 33 is configured to control the operation of the external force generator 40, and can be controlled to operate when the measurement unit 10 is input into the surface water (W) of the well (H). For this purpose, a water pressure measuring device (not shown) is installed on the lower side of the measuring unit 10, and the moment the measuring unit 10 is put into the surface water (W), it transmits a signal to the external force generator control unit 33 to generate external force. The generator control unit 33 is controlled to operate the external force generator 40.

외력 발생부(40)는, 관정(H)에 음파 또는 진동을 강제로 발생시키며, 측정부(10)가 관정(H)의 지표수(W)로 투입 시 가동될 수 있다.The external force generator 40 forcibly generates sound waves or vibrations in the well (H), and can be operated when the measuring unit 10 is input into the surface water (W) of the well (H).

외력 발생부(40)는, 관정(H)의 외부의 지상(G)에서 형성되는 파이프(P)에 음파 또는 진동을 직접적으로 또는 간접적으로 공급할 수 있다. 여기서 파이프(P)는 외측에 형성되는 1차 파이프(P1)와 내측에 형성되는 2차 파이프(P2)를 포함하는 2중 파이프일 수 있다. 이때, 측정부(10)는 2차 파이프(P2)로 투입되고, 측정부(10)가 1차 파이프(P1)의 이상 위치를 측정하려는 경우, 외력 발생부(40)는 1차 파이프(P1)에 음파 또는 진동을 직접적으로 또는 간접적으로 공급할 수 있다. 물론, 외력 발생부(40)는, 측정부(10)가 지표수(W)로 투입된 후에만 가동하게 되지만, 2중 파이프(P)의 경우에는 측정 초기부터 가동될 수 있다.The external force generator 40 may directly or indirectly supply sound waves or vibrations to the pipe P formed on the ground G outside the well H. Here, the pipe (P) may be a double pipe including a primary pipe (P1) formed on the outside and a secondary pipe (P2) formed on the inside. At this time, the measuring unit 10 is input into the secondary pipe (P2), and when the measuring unit 10 attempts to measure the abnormal position of the primary pipe (P1), the external force generating unit 40 is inserted into the primary pipe (P1). ) can supply sound waves or vibration directly or indirectly. Of course, the external force generator 40 is operated only after the measurement unit 10 is introduced into the surface water (W), but in the case of a double pipe (P), it can be operated from the beginning of measurement.

영상 촬영 분석 기법, 온도 차이 분석 기법 및 초음파 등을 이용한 비파괴 분석 기법 등의 기존 관정 검사 시스템의 경우 측정부와 직접 대면하는 부위만 측정이 가능하였으므로, 다층으로 이루어진 파이프로 내장이 형성된 경우 최외곽에 있는 파이프이 이상 위치의 측정이 어려웠다. In the case of existing well inspection systems such as video shooting analysis techniques, temperature difference analysis techniques, and non-destructive analysis techniques using ultrasound, etc., only the area directly facing the measurement part was possible to measure, so if the interior is formed with a multi-layered pipe, the outermost area is used. It was difficult to measure the abnormal location of the pipe.

이러한 단점을 해결하기 위해서 본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 시스템(1)은, 음파를 이용하여 관정을 검사함에 따라 다층의 파이프로 이루어진 관정에서도 관정의 모든 파이프 층에 대한 검사가 가능한 장점이 있다. 즉, 상기 설명한 바와 같이, 2중 파이프(P)에서 최외곽 파이프인 1차 파이프(P1)의 이상 위치를 측정하려는 경우, 외력 발생부(40)로 1차 파이프(P1)에 음파 또는 진동을 직접적으로 또는 간접적으로 공급함에 따라 1차 파이프(P1)의 이상 위치를 음파 또는 진동으로 탐색할 수 있다. In order to solve these shortcomings, the well inspection system 1 according to an embodiment of the present invention has the advantage of being able to inspect all pipe layers of the well even in a well made up of multi-layer pipes by inspecting the well using sound waves. there is. That is, as described above, when measuring the abnormal position of the primary pipe (P1), which is the outermost pipe in the double pipe (P), sound waves or vibration are applied to the primary pipe (P1) by the external force generator 40. By supplying directly or indirectly, the abnormal position of the primary pipe (P1) can be searched for by sound waves or vibration.

외력 발생부(40)는, 유압으로 구동되는 음파 또는 진동 발생기일 수 있으며, 일례로 작업자가 수작업으로 망치 등의 기구를 통해 구현될 수도 있다. The external force generator 40 may be a hydraulically driven sound wave or vibration generator, and, for example, may be implemented manually by a worker using a tool such as a hammer.

상기 기술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 시스템(1)의 관정 검사 방법을 도 6 내지 도 8과 함께 상세히 하기 기술하도록 한다. The well inspection method of the well inspection system 1 according to an embodiment of the present invention described above will be described in detail below with reference to FIGS. 6 to 8.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템을 이용한 관정 검사 방법의 순서도이다. Figure 6 is a flowchart of a well inspection method using a well inspection system according to an embodiment of the present invention.

본 발명 실시 예에 따른 관정 검사 시스템을 이용한 관정 검사 방법은, 상기에서 살펴본 일 실시 예에 따른 관정 검사 시스템(1)에 의해 구현될 수 있으며, 이하 관정 검사 시스템(1)을 이용한 관정 검사 방법의 각 단계에 대해 설명하도록 한다. The well inspection method using the well inspection system according to the embodiment of the present invention can be implemented by the well inspection system 1 according to the embodiment described above. Hereinafter, the well inspection method using the well inspection system 1 is described below. Let me explain each step.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명 실시 예에 따른 관정 검사 시스템을 이용한 관정 검사 방법은, 케이블 권취기의 케이블을 통해 측정부를 관정의 내부로 투입시키는 단계(S10), 측정부로 기설정된 단위 위치에서 기설정된 단위 시간동안 관정의 내부에서 발생되는 음파 또는 진동을 측정하는 단계(S20) 및 분석부가 측정부로부터 음파 또는 진동의 데이터를 수신한 후 주파수 분석법을 사용하여 관정의 정상 위치와 이상 위치를 도출하도록 분석하는 단계(S30)를 포함한다. As shown in Figure 6, the well inspection method using the well inspection system according to an embodiment of the present invention includes the step of injecting the measuring unit into the interior of the well through the cable of the cable winder (S10), and the unit position preset to the measuring unit. In the step (S20) of measuring sound waves or vibrations generated inside the well for a preset unit time, and after the analysis unit receives the sound wave or vibration data from the measurement unit, the normal and abnormal positions of the well are determined using the frequency analysis method. It includes an analysis step (S30) to derive it.

단계 S10에서는 케이블 권취기의 케이블을 통해 측정부를 관정의 내부로 투입시킨다. In step S10, the measuring unit is introduced into the interior of the well through the cable of the cable winder.

관정(H)에는 1차 파이프(P1) 및 2차 파이프(P2)로 구성된 2중 파이프(P)가 설치되어 있고, 제어부(30)를 통해서 케이블 권취기(20)의 케이블(L)이 측정부(10)를 2중 파이프(P) 내부로 투입시킨다. A double pipe (P) consisting of a primary pipe (P1) and a secondary pipe (P2) is installed in the well (H), and the cable (L) of the cable winder (20) is measured through the control unit (30). The unit (10) is inserted into the double pipe (P).

이때, 측정부(10)는, 지상(G)에서부터 지표수(W) 전까지는 음파 발생부를 통해서 음파를 발생시킬 수 있다. 물론, 관정(H)의 파이프(P)에서 발생되는 소음 또는 진동이 미약한 경우 지표수(W) 투입 전이라고 하더라도 외력 발생부(40)를 가동시켜 관정(H)의 파이프(P)로 소음 또는 진동을 공급할 수 있다. At this time, the measuring unit 10 can generate sound waves from the ground (G) to the surface water (W) through the sound wave generator. Of course, if the noise or vibration generated from the pipe (P) of the well (H) is weak, even before the surface water (W) is input, the external force generator 40 is operated to generate noise or vibration through the pipe (P) of the well (H). Vibration can be supplied.

단계 S10은 1)측정부(10)를 케이블 권취기(20)를 통해 관정의 내부로 투입 시 지표수(W)로 투입되는 경우와 2)관정(H)의 파이프(P)가 2중 파이프인 경우에 따라 다음의 단계를 더 포함할 수 있다. Step S10 is performed when 1) the measuring unit 10 is input into the surface water (W) when it is inserted into the well through the cable winder 20, and 2) the pipe (P) of the well (H) is a double pipe. In some cases, the following steps may be further included.

측정부를 케이블 권취기를 통해 관정의 내부에 형성된 지표수 이후로 투입되는 경우, 도면에 도시되지 않았지만, 본 발명의 실시 예에 따른 케이블 권취기의 케이블을 통해 측정부를 관정의 내부로 투입시키는 단계(S10)는, 외력 발생부를 가동시켜 관정에 음파 또는 진동을 강제로 발생시키는 단계(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. When the measuring part is introduced after surface water formed inside the well through a cable winder, although not shown in the drawing, a step of injecting the measuring part into the inside of the well through the cable of the cable winder according to an embodiment of the present invention (S10) may include a step (not shown) of forcibly generating sound waves or vibrations in the well by operating the external force generator.

본 추가적인 단계는 측정부를 케이블 권취기를 통해 관정의 내부에 형성된 지표수 이후로 투입 시 외력 발생부를 가동시켜 관정에 음파 또는 진동을 강제로 발생시킨다. This additional step operates the external force generator when the measuring unit is introduced after the surface water formed inside the well through a cable winder to forcibly generate sound waves or vibrations in the well.

측정부(10)가 지표수(W)에 닿게 되면 측정부(10)의 하측에 설치된 수압 측정 장치에 의해서 지표수(W)로 측정부(10)가 투입된다는 사실을 인식하게 되고, 이때 외력 발생부 제어부(33)에 의해서 외력 발생부(40)가 가동되어 관정(H)의 내부에 형성된 파이프(P)로 음파 또는 진동을 강제로 발생시킨다. When the measuring unit 10 touches the surface water (W), the water pressure measuring device installed on the lower side of the measuring unit 10 recognizes the fact that the measuring unit 10 is input into the surface water (W), and at this time, the external force generating unit The external force generator 40 is operated by the control unit 33 to forcibly generate sound waves or vibrations through the pipe P formed inside the well H.

또한, 관정에 설치되는 파이프가 2중 파이프인 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 케이블 권취기의 케이블을 통해 측정부를 관정의 내부로 투입시키는 단계(S10)는, 다음의 세부적인 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, when the pipe installed in the well is a double pipe, the step (S10) of injecting the measuring unit into the well through the cable of the cable winder according to the embodiment of the present invention further includes the following detailed steps. can do.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템을 이용한 관정 검사 방법의 제1 부분 순서도이다. Figure 7 is a first partial flowchart of a well inspection method using a well inspection system according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 케이블 권취기의 케이블을 통해 측정부를 관정의 내부로 투입시키는 단계(S10)는, 측정부를 관정의 2중 파이프 중 2차 파이프 내부로 투입시키는 단계(S11) 및 관정의 내부에 형성된 지표수 이후로 측정부를 투입시키는 경우 외력 발생부가 2중 파이프 중 1차 파이프에 음파 또는 진동을 강제로 발생시키는 단계(S12)를 포함할 수 있다. As shown in Figure 7, the step (S10) of inserting the measuring unit into the interior of the well through the cable of the cable winder according to the embodiment of the present invention involves inserting the measuring unit into the secondary pipe of the double pipe of the well. It may include a step (S11) and a step (S12) in which the external force generator forcibly generates a sound wave or vibration in the primary pipe of the double pipe when the measuring unit is introduced after the surface water formed inside the well.

단계 S11은 측정부를 관정의 2중 파이프 중 2차 파이프 내부로 투입시킨다. Step S11 inserts the measuring unit into the secondary pipe of the double pipe of the well.

측정부(10)는 케이블 권취기(20)를 통해서 2차 파이프(P2) 내부로 투입된다. 이때, 측정부(10)가 지표수(W)로 투입되기 전까지는 자체에 형성된 음파 발생부를 가동시킬 수 있고, 다만, 그 신호가 미약할 경우, 외력 발생부(40)를 가동시켜 신호를 증폭시킬 수 있다. The measuring unit 10 is introduced into the secondary pipe (P2) through the cable winder 20. At this time, the sound wave generator formed within the measuring unit 10 can be operated until it is introduced into the surface water (W). However, if the signal is weak, the signal can be amplified by operating the external force generator 40. You can.

단계 S12는 관정의 내부에 형성된 지표수 이후로 측정부를 투입시키는 경우 외력 발생부가 2중 파이프 중 1차 파이프에 음파 또는 진동을 강제로 발생시킨다.In step S12, when the measuring unit is introduced after the surface water formed inside the well, the external force generator forcibly generates a sound wave or vibration in the primary pipe of the double pipe.

측정부(10)가 지표수(W)에 닿게 되면 측정부(10)의 하측에 설치된 수압 측정 장치에 의해서 지표수(W)로 측정부(10)가 투입된다는 사실을 인식하게 되고, 이때 외력 발생부 제어부(33)에 의해서 외력 발생부(40)가 가동되어 관정(H)의 내부에 형성된 1차 파이프(P1)로 음파 또는 진동을 강제로 발생시킨다. When the measuring unit 10 touches the surface water (W), the water pressure measuring device installed on the lower side of the measuring unit 10 recognizes the fact that the measuring unit 10 is input into the surface water (W), and at this time, the external force generating unit The external force generator 40 is operated by the control unit 33 to forcibly generate sound waves or vibrations in the primary pipe (P1) formed inside the well (H).

단계 S20에서는 측정부로 기설정된 단위 위치에서 기설정된 단위 시간동안 관정의 내부에서 발생되는 음파 또는 진동을 측정한다. In step S20, the measurement unit measures sound waves or vibrations generated inside the well at a preset unit position and for a preset unit time.

관정(H) 내부로 측정부(10)가 하방으로 내려가는 경우에는, 케이블 권취기(20)에 포함된 거리적산계를 통해서 측정부(10)를 지상(G)에서부터 단위 위치 일례로 5m씩 하방으로 내려가도록 하며, 단위 위치에 도달한 후에는 단위 시간 동안 일례로 5분 동안 머무르게 한다. When the measuring part 10 moves downward into the well (H), the measuring part 10 is moved downward from the ground (G) at unit positions of 5 m through the distance totalizer included in the cable winder 20. It is made to go down, and after reaching the unit position, it is asked to stay there for a unit time, for example 5 minutes.

단계 S30에서는 분석부가 측정부로부터 음파 또는 진동의 데이터를 수신한 후 주파수 분석법을 사용하여 관정의 정상 위치와 이상 위치를 도출하도록 분석한다. In step S30, the analysis unit receives sound wave or vibration data from the measurement unit and analyzes it to derive the normal and abnormal positions of the well using a frequency analysis method.

분석부(32)는, 측정부(10)로부터 음파 또는 진동의 데이터를 케이블(L)을 통한 유선으로 또는 무선으로 수신할 수 있으며, 이 후 주파수 분석법(Frequency Analysis)을 통해 분석하여 관정(H)의 정상 위치와 이상 위치가 도출되도록 한다.The analysis unit 32 can receive sound wave or vibration data from the measurement unit 10 wired or wirelessly through a cable (L), and then analyzes it through frequency analysis (Frequency Analysis). ) so that the normal and abnormal positions are derived.

주파수 분석법은, 측정부(10)를 통해서 유입된 음파 또는 진동의 데이터를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 통해 개별 스펙트럼 구성요소로 변환하여 음파 또는 진동의 데이터에 대해서 각각 주파수 및 그에 따른 진폭 정보를 제공한다. The frequency analysis method converts the sound wave or vibration data introduced through the measuring unit 10 into individual spectral components through Fast Fourier Transform (FFT), and determines the frequency and corresponding Provides amplitude information.

단계 S30은 측정부로부터 음파 또는 진동의 데이터를 수신한 분석부가 관정의 정상 위치와 이상 위치를 도출하는 단계로 다음의 세부적인 단계를 더 포함할 수 있다. Step S30 is a step in which the analysis unit, which receives sound wave or vibration data from the measurement unit, derives the normal position and abnormal position of the well, and may further include the following detailed steps.

도 8 본 발명의 실시 예에 따른 관정 검사 시스템을 이용한 관정 검사 방법의 제2 부분 순서도이다. Figure 8 is a second partial flowchart of a well inspection method using a well inspection system according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 분석부가 측정부로부터 음파 또는 진동의 데이터를 수신한 후 주파수 분석법을 사용하여 관정의 정상 위치와 이상 위치를 도출하도록 분석하는 단계(S30)는, 음파 또는 진동의 데이터를 단위 주파수로 분해하여 해당 주파수에서 진폭을 나타낸 후, 진폭이 주변 주파수의 진폭보다 기설정값 이상 차이를 보이는 특정 주파수가 발생 시 이 음파 또는 진동의 데이터가 측정된 위치를 관정의 이상 위치로 도출하도록 분석하는 단계(S31; 제1 분석모드) 및 정상 상태의 관정에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터가 존재하는 경우 데이터에서 도출된 진폭의 범위를 정상 영역으로 정의하고, 특정 주파수에서의 진폭이 정상 영역을 이탈하는 경우가 발생 시 관정의 이상 위치로 검증하는 단계(S32; 제2 분석모드)를 포함한다. As shown in Figure 8, the analysis unit according to an embodiment of the present invention receives sound wave or vibration data from the measurement unit and then analyzes it to derive the normal position and abnormal position of the well using a frequency analysis method (S30). After decomposing the sound wave or vibration data into unit frequencies and displaying the amplitude at that frequency, when a specific frequency occurs whose amplitude is different from the amplitude of the surrounding frequency by more than a preset value, the location where this sound wave or vibration data was measured Analyzing to derive the abnormal position of the well (S31; first analysis mode), and if there is sound wave or vibration data measured in the well in a normal state, defining the range of amplitude derived from the data as the normal area, When the amplitude at a specific frequency deviates from the normal range, a step of verifying the abnormal position of the well (S32; second analysis mode) is included.

단계 S31은 음파 또는 진동의 데이터를 단위 주파수로 분해하여 해당 주파수에서 진폭을 나타낸 후, 진폭이 주변 주파수의 진폭보다 기설정값 이상 차이를 보이는 특정 주파수가 발생 시 이 음파 또는 진동의 데이터가 측정된 위치를 관정의 이상 위치로 도출하도록 분석한다. In step S31, the sound wave or vibration data is decomposed into unit frequencies and the amplitude is displayed at that frequency. When a specific frequency whose amplitude is different from the amplitude of the surrounding frequency by more than a preset value occurs, the sound wave or vibration data is measured. The location is analyzed to derive the ideal location of the well.

이를 통해서 본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 방법은, 정상 상태의 관정(H)에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터가 없이도 이상 위치를 도출할 수 있는 효과가 있다. Through this, the well inspection method according to an embodiment of the present invention has the effect of deriving an abnormal location even without sound wave or vibration data measured in the well (H) in a normal state.

단계 S32는 정상 상태의 관정에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터가 존재하는 경우 데이터에서 도출된 진폭의 범위를 정상 영역으로 정의하고, 특정 주파수에서의 진폭이 정상 영역을 이탈하는 경우가 발생 시 관정의 이상 위치로 검증한다. Step S32 defines the range of amplitude derived from the data as the normal region when there is sound wave or vibration data measured in a well in a steady state, and when the amplitude at a specific frequency deviates from the normal region, the well is Verify with the abnormal position.

본 단계 S32는, 단계 S31 이후에 진행되며, 정상 상태의 관정(H)에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터가 기존에 존재하지 않는 경우에는 실시되지 않을 수 있다. This step S32 is performed after step S31, and may not be performed if there is no existing sound wave or vibration data measured in the well (H) in a steady state.

정상 상태의 관정에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터에서 도출된 진폭의 범위를 정상 영역(C)으로 정의한 후, 해당 정상 영역(C)을 단계 S31에서 도출된 데이터 위에 덧씌워서, 단계 S31에서 도출된 특정 주파수에서의 진폭이 정상 영역을 이탈하는 경우가 발생 시 관정의 이상 위치로 최종 검증 완료한다. After defining the range of amplitude derived from the sound wave or vibration data measured in the well in a steady state as the normal area (C), the normal area (C) is overlaid on the data derived in step S31 to obtain the normal area (C) derived in step S31. If the amplitude at a specific frequency deviates from the normal range, final verification is completed based on the abnormal location of the well.

이를 통해서 본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 방법은, 정상 상태의 관정(H)에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터가 존재하는 경우, 이상 위치를 한 번 더 검증할 수 있어 정확성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다. Through this, the well inspection method according to an embodiment of the present invention can increase accuracy by verifying the location of the abnormality once more when there is sound wave or vibration data measured in the well (H) in a normal state. There is an effect.

종합해보면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 시스템(1) 및 이를 이용한 방법은, 음파를 이용하여 관정(H)을 검사함에 따라 관정 내부의 외측뿐만 아니라 내측의 이상 유무를 관정 전체적으로 신속하고 용이하게 측정 가능한 효과가 있고, 또한, 다층의 파이프로 이루어진 관정에서도 관정의 모든 파이프 층에 대한 검사가 가능한 장점이 있다. In summary, the well inspection system (1) according to an embodiment of the present invention and the method using the same inspect the well (H) using sound waves, so that the presence or absence of abnormalities not only on the outside but also on the inside of the well can be quickly and thoroughly checked throughout the well. It has the effect of being easily measurable, and also has the advantage of being able to inspect all pipe layers of a well, even in a well made up of multiple layers of pipes.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 관정 검사 시스템(1) 및 이를 이용한 방법은, 음파를 이용하여 관정을 검사함에 따라, 관정(H) 내부에 설치된 파이프(P)를 외부로 인양하거나 파이프(P)에 국부적인 타공 작업을 하지 않고도 오염수의 발생 위치 등을 파악할 수 있어, 간소하고 비용절감이 가능한 효과가 있다. 그럼에 따라, 지하수 관정의 수질을 지속적으로 관리하는 것이 가능하되, 오염수의 발생 정도를 정기적으로 검사할 수 있는 효과가 있다. In addition, the well inspection system (1) and the method using the same according to an embodiment of the present invention inspect the well using sound waves, so that the pipe (P) installed inside the well (H) is lifted to the outside or the pipe ( It is possible to identify the location of contaminated water without having to perform local drilling work on P), which has the effect of simplifying and reducing costs. Accordingly, it is possible to continuously manage the water quality of groundwater wells, but it is also effective in regularly inspecting the level of contaminated water.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for the purpose of specifically explaining the present invention, and the present invention is not limited thereto, and can be understood by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. It would be clear that modifications and improvements are possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications or changes of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.

1: 관정 검사 시스템 10: 측정부
20: 케이블 권취기 30: 제어부
31: 권취기 제어부 32: 분석부
33: 외력발생부 제어부 40: 외력 발생부
H: 관정 G: 지상
W: 지표수 P: 2중 파이프
P1: 1차 파이프 P2: 2차 파이프
A: 정상 주파수 B: 이상 주파수
C: 정상 영역 D: 파쇄층
E: 자연수위 F1: 연결소켓부
F2: 유공부 L: 케이블
1: Well inspection system 10: Measurement unit
20: cable winder 30: control unit
31: winder control unit 32: analysis unit
33: External force generator control unit 40: External force generator
H: Well G: Ground
W: Surface water P: Double pipe
P1: Primary pipe P2: Secondary pipe
A: Normal frequency B: Abnormal frequency
C: Normal area D: Fractured layer
E: Natural water level F1: Connection socket part
F2: Perforated part L: Cable

Claims (10)

케이블 권취기로부터 케이블을 통해 관정의 내부로 투입되는 측정부; 및
상기 케이블 권취기를 제어하여 상기 측정부가 상기 관정의 내부의 전 영역을 측정할 수 있게 하고, 상기 관정의 정상 위치와 이상 위치가 도출되도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 측정부는,
상기 관정 내부에서 발생되는 음파 또는 진동을 측정하고,
상기 제어부는,
상기 측정부로부터 수신된 음파 또는 진동의 데이터를 주파수 분석법(Frequency Analysis)을 통해 분석하여 상기 관정의 정상 위치와 이상 위치가 도출되도록 하는 분석부를 포함하고,
상기 분석부는,
상기 음파 또는 진동의 데이터를 단위 주파수로 분해하여 해당 주파수에서의 진폭을 나타낸 후, 진폭이 주변 주파수의 진폭보다 기설정값 이상 차이를 보이는 특정 주파수가 발생 시 상기 음파 또는 진동의 데이터가 측정된 위치를 상기 관정의 이상 위치로 도출하도록 분석하는 제1 분석모드를 포함하고,
정상 상태의 관정에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터가 존재하는 경우, 상기 제1 분석모드의 상기 관정의 이상 위치 도출의 정확성을 검증하도록 분석하는 제2 분석모드를 더 포함하고,
상기 제2 분석모드는,
정상 상태의 관정에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터에서 도출된 진폭의 범위를 정상 영역으로 정의하고, 도출된 상기 제1 분석모드의 특정 주파수에서의 진폭이 정상 영역을 이탈하는 경우가 발생 시 상기 관정의 이상 위치로 검증하는 것을 특징으로 하는 관정 검사 시스템.
A measuring unit that is introduced into the interior of the well through a cable from the cable winder; and
A control unit that controls the cable winder to enable the measuring unit to measure the entire interior area of the well and to derive the normal and abnormal positions of the well,
The measuring unit,
Measure sound waves or vibrations generated inside the well,
The control unit,
An analysis unit that analyzes the sound wave or vibration data received from the measurement unit through frequency analysis to derive the normal position and abnormal position of the well,
The analysis unit,
After decomposing the sound wave or vibration data into unit frequencies and indicating the amplitude at that frequency, when a specific frequency occurs whose amplitude is different from the amplitude of the surrounding frequency by more than a preset value, the location where the sound wave or vibration data was measured It includes a first analysis mode that analyzes to derive the abnormal position of the well,
When there is sound wave or vibration data measured in a well in a steady state, it further includes a second analysis mode for analyzing the accuracy of deriving the abnormal position of the well in the first analysis mode,
The second analysis mode is,
The range of amplitude derived from sound wave or vibration data measured in a well in a steady state is defined as a normal region, and when the amplitude at a specific frequency of the first analysis mode derived deviates from the normal region, the well is A well inspection system characterized by verification by an abnormal position of.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 관정에 음파 또는 진동을 강제로 발생시키는 외력 발생부를 더 포함하고,
상기 외력 발생부는,
상기 측정부가 상기 관정의 지표수로 투입 시 가동되는 것을 특징으로 하는 관정 검사 시스템.
According to claim 1,
It further includes an external force generator that forcibly generates sound waves or vibrations in the well,
The external force generator,
A well inspection system, characterized in that the measuring unit is operated when the measuring unit is input into the surface water of the well.
제 4 항에 있어서, 상기 외력 발생부는,
상기 관정의 외부의 지상에서 상기 관정에 형성되는 파이프에 음파 또는 진동을 직접적으로 또는 간접적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 관정 검사 시스템.
The method of claim 4, wherein the external force generator,
A well inspection system characterized in that sound waves or vibrations are directly or indirectly supplied to a pipe formed in the well from the ground outside the well.
제 5 항에 있어서, 상기 파이프는,
외측에 형성되는 1차 파이프와 내측에 형성되는 2차 파이프를 포함하는 2중 파이프이며,
상기 측정부는, 상기 2차 파이프로 투입되고,
상기 외력 발생부는, 상기 1차 파이프에 음파 또는 진동을 직접적으로 또는 간접적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 관정 검사 시스템.
The method of claim 5, wherein the pipe:
It is a double pipe including a primary pipe formed on the outside and a secondary pipe formed on the inside,
The measuring unit is input into the secondary pipe,
The external force generator is a well inspection system characterized in that it directly or indirectly supplies sound waves or vibrations to the primary pipe.
제 1 항 및 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 상기 관정 검사 시스템을 이용한 관정 검사 방법에 있어서,
케이블 권취기의 케이블을 통해 측정부를 관정의 내부로 투입시키는 단계;
측정부로 기설정된 단위 위치에서 기설정된 단위 시간동안 관정의 내부에서 발생되는 음파 또는 진동을 측정하는 단계; 및
분석부가 측정부로부터 음파 또는 진동의 데이터를 수신한 후 주파수 분석법을 사용하여 관정의 정상 위치와 이상 위치를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관정 검사 방법.
In the well inspection method using the well inspection system of any one of claims 1 and 4 to 6,
Injecting the measuring unit into the interior of the well through the cable of the cable winder;
Measuring sound waves or vibrations generated inside the well for a preset unit time at a preset unit location with a measuring unit; and
A well inspection method comprising the step of deriving the normal position and abnormal position of the well using a frequency analysis method after the analysis unit receives sound wave or vibration data from the measurement unit.
제 7 항에 있어서, 관정의 정상 위치와 이상 위치를 도출하는 단계는,
음파 또는 진동의 데이터를 단위 주파수로 분해하여 해당 주파수에서의 진폭을 나타낸 후, 진폭이 주변 주파수의 진폭보다 기설정값 이상 차이를 보이는 특정 주파수가 발생 시 상기 음파 또는 진동 데이터가 측정된 위치를 관정의 이상 위치로 도출하도록 분석하는 단계; 및
정상 상태의 관정에서 측정된 음파 또는 진동의 데이터가 존재하는 경우, 데이터에서 도출된 진폭의 범위를 정상 영역으로 정의하고, 특정 주파수에서의 진폭이 정상 영역을 이탈하는 경우가 발생 시 관정의 이상 위치로 검증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관정 검사 방법.
The method of claim 7, wherein the step of deriving the normal position and abnormal position of the well is,
After decomposing the sound wave or vibration data into unit frequencies and indicating the amplitude at that frequency, when a specific frequency occurs whose amplitude is different from the amplitude of the surrounding frequency by more than a preset value, the location where the sound wave or vibration data was measured is determined. Analyzing to derive an ideal location of; and
If there is sound wave or vibration data measured from a well in a normal state, the range of amplitude derived from the data is defined as the normal region, and if the amplitude at a specific frequency deviates from the normal region, the abnormal location of the well A well inspection method comprising the step of verifying.
제 7 항에 있어서, 관정의 내부로 투입시키는 단계는,
관정의 내부에 형성된 지표수 이후로 측정부를 투입시키는 경우, 외력 발생부를 가동시켜 관정에 음파 또는 진동을 강제로 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관정 검사 방법.
The method of claim 7, wherein the step of injecting into the well is,
A well inspection method comprising the step of activating an external force generator to forcibly generate sound waves or vibrations in the well when the measuring unit is introduced after surface water formed inside the well.
제 9 항에 있어서,
측정부를 관정의 2중 파이프 중 2차 파이프 내부로 투입시키는 단계; 및
관정의 내부에 형성된 지표수 이후로 측정부를 투입시키는 경우, 외력 발생부가 2중 파이프 중 1차 파이프에 음파 또는 진동을 강제로 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관정 검사 방법.

According to clause 9,
Inserting the measuring unit into the secondary pipe of the double pipe of the well; and
A well inspection method comprising the step of forcing the external force generator to generate a sound wave or vibration in the primary pipe of the double pipe when the measuring unit is introduced after surface water formed inside the well.

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