KR20020084769A - 상수관의 누수 탐지 방법 및 그 시스템 - Google Patents

상수관의 누수 탐지 방법 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

우리나라 수돗물의 누수율은 약 25%로서 선진국보다 상당히 높아 경제적인 손실뿐만 아니라 위생학적으로도 문제가 있는 것으로 지적되고 있다. 누수는 일반적으로 구조적 뿐만 아니라 부식으로 인한 구멍, 잘못된 접속으로 인한 물의 손실을 의미하며 누수가 될 경우 이물질이 침입하여 수돗물이 오염되는 원인이 되기도 한다. 본 발명에서는 여러 지점에서의 유량, 유속, 유압등의 데이터를 바탕으로 누수가 일어나는 패턴을 만든 다음, 이를 인공 신경 회로망 프로그램으로 학습하게 하여, 실시간으로 누수를 감지할 수 있는 새로운 방법을 제시한다. 이를 바탕으로 수도배관에서 누수가 발생할 경우, 이를 신속하게 감지하는 시스템의 구조를 제시한다.

Description

상수관의 누수 탐지 방법 및 그 시스템{METHOD FOR DETECTING LEAKAGE OF SERVICE WATER TUBE AND ITS SYSTEM}
본 발명은 누수 탐지 방법 및 이를 구현한 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 누수 위치에 따른 센서값의 패턴을 지식베이스 DB로 구축한 후 현장 시스템으로부터 입력되는 센서값을 이용하여 누수 위치를 탐지하는 누수 탐지 방법 및이를 구현한 시스템에 관한 것이다.
현재 낡은 수도관이 제때 교체되지 않고 부실 공사가 많아 많은 수돗물이 누수되어 물 예산이 낭비되고 있음은 물론 누수 위치로부터의 이물 흡입으로 인한 수질 오염 가능성도 상존하고 있는 실정이다.
이러한 누수율을 줄이기 위해 누수 위치 보수 및 노후관 교체를 하고 있으나 종래의 누수탐지 방법으로는 소량의 누수탐지가 곤란하고 노후관 교체를 위해서는 많은 자금이 소요되고 있어, 누수율을 줄이기 위해 노후관 교체와 병행하여 누수 위치를 탐지하는 기술을 개발하여 주기적으로 누수 상태를 진단하는 것이 중요하다.
우리나라 수돗물의 누수율은 약 25%로서 선진국보다 상당히 높아 경제적인 손실뿐만 아니라 위생학적으로도 문제가 있는 것으로 지적되고 있다. 누수는 일반적으로 구조적 뿐만 아니라 부식으로 인한 구멍, 잘못된 접속으로 인한 물의 손실을 의미하며 누수가 될 경우 이물질이 침입하여 수돗물이 오염되는 원인이 되기도 한다. 따라서 누수를 신속하게 탐지하는 기법이 절실하게 필요하다. 그러나 현재의 방법은 누수에서 발생하는 소음을 측정하여 누수여부를 판단하는데 탐지해야할 범위가 너무 광범위하고 사람의 수작업이 필요하다. 종래의 상수도관로 누수 탐지는 대개 지상에서 청음식으로 누수를 탐지하는 것으로서, 누수에 의해 발생하는 소리가 지표면에 전달될 때 지표면에서 이 소리를 탐지하여 증폭한 후 리시버로 듣거나 미터기로 분석하여 누수를 탐지하는 방식이었다.
그런데, 상수도 관로는 규정상 지상에서 1.2M 이하의 깊이에 매설하도록 되어 있어 소량씩 누수되는 경우에는 탐지가 곤란하고 누수 지점을 정확히 탐지하기가 어려우며 특히 전용부지가 아닌 교통이 빈번한 도로 밑에 설치된 상수도관로의 누수에 있어서는 차량 통행에 따른 교통 소음이 같이 전달되기 때문에 탐지가 어렵거나 거의 불가능하였다. 따라서 이를 컴퓨터를 이용하여 자동으로 탐지하고 그 누수 영역을 어느 정도 한정할 수 있다면 누수 방지에 획기적으로 기여할수 있을 것이다.
이러한 이유로 누수탐지를 위한 기술 개발은 오랜 기간에 걸쳐 연구되어 왔으며, 일반적인 방법으로는 음파증폭장치를 이용하여 누수를 탐지하는 음향누수탐지(Sonic Leak Detection)법이 있고, 그 외 다른 방법으로는 물질수지분석(Mass Balance Analysis)을 기초로 한 워터 오디트(Water Audit)가 있다. 워터 오디트는 관강에서 밸브를 이용하여 지역(Zone)별이나 구역(District)별로 분리하여 유속을 측정하는 누수탐지방법으로, 지역간의 누수나 교차연결(Cross-Connection)이 있을 때 자료의 정확성에 있어서 신뢰도가 떨어진다는 단점이 있다. 음향누수탐지법은 급수전이나 밸브의 누수를 잘 탐지할 수 있고, 이에 대비할 때 워터 오디트는 배수본관과 급수관 누수를 잘 탐지할 수 있는 특징이 있다. 전자는 경제적인 이점이 있는 반면 후자는 비용은 많이 드나 큰 누수를 발견할 수 있다는 장점이 있다. 새로운 누수탐지기술로 전자장비를 이용하거나 미량의 가스와 염료를 이용하는 방법이 종종 사용된다.
현재 가장 널리 쓰이고 있는 누수 탐지 기술은 누수탐지 상관자(Leak Correlators)로서 두 개의 채널 마이크로프로세서(Channel Microprocessor)가 누수지점에서 발생되는 소리의 전달 시간차를 이용하여 누수 발생 시점을 계산하는 원리를 이용한다. 그러나 이 방법의 경우에는 두 개 트랜듀서(Transducer) 사이의 거리가 잘못 입력되거나, 관재질이 변하여 트랜듀서와 적합한 접촉이 이루어지지 않으면 오류가 생길 가능성이 있다.
본 발명은 상수도 배관의 각 지점에서 누수가 발생할 경우를 가정한 후, 이러한 각 경우의 각 상수도 배관에 설치된 감지센서값을 데이터 베이스화하고, 이를 이용하여 누수 지점을 원격에서 용이하게 검출할 수 있는 상수도 누수 검사 방법 및 이를 가능하게 하는 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적은 상수관 배관에 설치된 센서로부터 센서값을 원격으로 전송받아 이를 이용하여 누수 위치를 탐지하는 누수 위치 탐지 시스템에 있어서, 상기 센서값을 저장하는 입력 데이터 저장부와 누수가 발생할 경우 각 센서에서 검출되는 센서값을 저장하는 누수 데이터베이스와 누수 데이터베이스의 센서값에 해당하는 누수 위치의 연관 관계를 정의하는 위치 매핑부와 입력 데이터 저장부의 센서값과 상기 누수 데이터베이스 센서값을 비교하여 가장 일치도가 높은 센서값을검색하고, 상기 위치 매핑부를 이용하여 검색된 센서값에 해당하는 누수 위치를 매핑하는 처리부 및 누수 위치를 표시하는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 누수 위치 탐지 시스템에 의해서 달성될 수 있다.
본 발명의 상기 목적은 상수관 배관에 설치된 센서로부터 센서값을 원격으로 전송받아 이를 이용하여 누수 위치를 탐지하는 누수 위치 탐지 시스템에 있어서, 상기 센서값을 저장하는 입력 데이터 저장부와 배관의 여러 지점에서 발생되는 누수에 따른 각 지점의 유량, 유속, 유압의 센서값을 이용하여 누수가 일어나는 패턴을 만들고, 이를 학습하여 생성된 지식베이스 기반의 누수 데이터베이스와 입력 데이터 저장부의 센서값과 상기 누수 데이터베이스의 패턴과의 일치도를 추론하는 추론엔진 및 추론엔진으로부터 추론된 결과를 표시하는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 누수 위치 탐지 시스템에 의해서도 달성될 수 있다.
도 1 본 발명의 시스템 구성도의 일실시예.
도 2는 본 발명에서 사용되는 전문가 시스템 구성의 일 실시례.
도 3은 본 발명의 상수관 누수 탐지 알고리듬을 설명하는 흐름도.
도 4a는 단일 배관의 배관 구성도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 배관의 센서값을 포함하는 지식베이스 DB를 이용하여 누수 위치를 탐지하는 방식을 설명하기 위한 설명도.
도 5는 2갈래 배관의 배관 구성도.
도 6은 누수 탐지 지역을 그룹핑하는 방법을 설명하는 설명도.
본 발명의 장점, 특징 및 바람직한 실시례는 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 전체 시스템 구성도의 일 실시예이다. 본 발명의 전체 시스템은 현장 시스템(10)과 중계서버(20) 및 누수 감지 서버(30)로 구성된다. 현장 시스템(10)은 상수도 배관(11)과 이에 부착된 감지센서(12) 및 감지센서의 출력값을 무선으로 전송하는 센서 정보 전송수단(13)이 부착된 텔레미터리(Telemetry)로구성된다. 중계서버(20)는 텔레미터리의 출력신호를 중계하는 로컬 중계기(21)와 복수 개 로컬 중계기(21)로부터 전송되는 통신 신호를 처리하는 통신 서버(23) 및 보안수단(22)으로 구성된다. 로컬 중계기(21)는 상수도 배관(11)과 지리적으로 인접 거리에 설치하는 것이 바람직하다. 누수 감지 서버(30)은 보안수단(31), 전문가 시스템(32), 지식베이스 DB(33) 및 표시부(34)로 구성된다.
현장시스템(10)은 복수 개 상수도 배관(11)의 유압, 유속, 유량에 관한 정보를 감지센서(12)를 이용하여 측정한 후, 센서 정보 전송수단(13)을 이용하여 중계서버(20)로 전송한다. 로컬 중계기(21)는 센서 정보를 중계하는 기능을 하는 것으로서, 지리적으로 감지센서(12)와 인접한 거리에 설치되어 센서값을 증폭한 후 통신 서버(23)로 전송하게 된다. 통신 서버(23)는 센서 측정값을 인코딩한 후 보안 수단(22)을 거쳐 유무선 통신망(40)을 이용하여 누수 감지 서버(30)로 전송된다. 누수 감지 서버(30)는 보안수단(31)을 통해 입력된 복수 개 센서 입력값을 디코딩하고, 지식베이스 기반 DB(33)를 이용하여 누수 위치를 추론한 후, 추론된 위치를 표시부(34)에 디스플레이하게 된다.
도 2는 본 발명에서 사용되는 전문가 시스템 구성의 일 실시례를 도시한다. 전문가시스템(32)은 데이터 수신을 담당하는 데이터 수신부(32-1), 각 누수위치에 대한 센서값과의 연관관계를 정의하는 지식베이스 DB(33) 기반의 추론엔진(32-3) 및 누수위치 표시부(34)로 구성된다. 각 센서 출력값을 전송받은 누수 감지 서버(30)는 이를 데이터 수신부(32-1)에 저장한다. 데이터 수신부(32-1)에 저장된센서값은 지식베이스 DB(33)와 비교하기 위한 전처리 과정을 거친 후, 지식베이스 DB(33)를 활용한 추론엔진(32-3)을 통해서 가장 적합한 패턴을 검출하고, 검출된 패턴에 해당하는 누수 위치를 파악한 후 이를 표시부(34)를 통해 표시하게 된다.
본 발명에서는 전문가 시스템으로 다층퍼셉트론(multi-layer perceptron)을 적용하였다. 즉, 감지센서(12)로부터 여러 가지 데이터들이 입력 노드에 할당되면 내부적인 계산을 통하여 출력 노드의 값이 결정되는 데 이중 가장 높은 값을 가진 노드가 누수를 발생시킨 위치를 나타내게 된다. 다층 퍼셉트론에 의한 전문가 시스템의 상세한 구성이나 학습방법 및 추론 방법은 본 발명의 범위를 벗어나는 것이고, 이미 공지된 자료가 다수 존재하므로 자세한 기술을 생략하기로 한다. 다층 퍼셉트론의 공지된 자료의 대표적인 예로는 오차신호 발생방법에 대한 한국특허 공개번호 1996-012131 및 학습방법에 대한 공개번호 1997-17000호를 들 수 있다.
도 3은 본 발명의 상수관 누수 탐지 알고리듬을 설명하는 흐름도이다. 현장시스템(10)으로부터 센서값을 입력받는다.(S1 단계) 입력된 데이터를 지식베이스 DB와의 상관도를 추론하기 위해서 전처리 과정을 거친다.(S2 단계) 전처리 과정 중에는 입력된 자료가 어떤 형태의 상수관으로부터 입력되는 정보인지를 포함한다. 예를 들어 단일 상수관으로 구성된 관 배열에서 측정한 센서값을 입력받는 것인지 또는 몇 갈래로 갈라진 상수관으로부터 입력받은 데이터인지에 관한 정보를 포함하게 된다.
전처리 과정을 거친 입력 데이터는 지식베이스 DB와의 상관성을 분석하게 된다.(S3 단계) 지식베이스 DB에는 다양한 누수 지점에서 누수가 발생할 경우, 각 경우에 있어서 해당 지점의 센서값을 저장하고 있는 것이다. 상관도가 가장 높은 패턴을 추출함으로써(S4 단계), 누수 위치를 파악할 수 있게 된다.(S5 단계) 파악된 위치된
전문가 시스템에서 가장 중요한 것 중의 하나가 지식베이스 DB를 어떤 방식으로 구현하는가이다. 이러한 지식베이스 DB를 구축하는 방법을 도 4를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
Ⅰ. 단일 배관
도 4a에는 하나의 메인 상수관이 구비되고 메인 상수관의 A,B 지점에 유량계가 설치되어 있음을 도시하고 있다. 메인 상수관에는 각 가정에 상수를 공급하기 위한 여러 갈래의 하부 상수관(50)이 구비되어 있음을 보여준다. A와 B 사이에 누수가 발생하지 않을 경우에도 각 가정에서 수돗물을 사용하는 량의 많고 적음에 따라 A와 B 지점에서 측정한 센서값이 변하므로 누수 여부를 정확하게 진단하는 데 어려움이 있다. 그러나, A,B 지점 사이에서 누수가 발생한 경우에는 각 가정의 수돗물 사용량의 변동에도 불구하고 A와 B 지점에서 측정한 센서값은 일정한 패턴을 가지게 된다. 또한 이러한 패턴은 누수 발생지점이 A지점으로부터 가까운 곳에서 일어난 경우와 먼 지점에서 발생한 경우 차이를 보이기 마련이다. 즉 동일한 양의 누수가 발생하였다고 할 때, A지점에 가까운 곳에서 누수가 발생하면 B 지점에서의 유속이 상대적으로 낮아지게 되고 B지점 가까운 곳에서 누수가 발생하면 B 지점에서의 유속이 상대적으로 높아지게 된다.
이는 물리학의 공식으로 계산이 가능하나 상수도 배관과 같이 노드 수가 많은 예에서는 상당한 시간이 소요된다. 따라서 본 발명에서는 이를 물리학을 이용하여 계산하는 것이 아니라, 미리 실험을 실시하여 얻어진 데이터를 학습 데이터로 이용하여 지식베이스 DB를 구축하는 방법을 사용하였다. 누수 지점을 도 4a의 1영역에서 n 영역으로 변경시킴에 따라, A지점에서의 유량, 유속, 유압, 관의 직경, 유체의 종류에 관한 데이터와 B지점에서의 유량, 유속, 유압, 관의 직경, 유체의 종류에 관한 데이터를 패턴(pattern)화하여 지식베이스 DB에 입력시킨다. 제시된 패턴을 이용하여 학습을 하게 되고 입력되는 데이터를 추론하여 누수 지점을 출력하게 된다.
( LQ)( VA1, PA1, QA1, RA, MA)( VB1, PB1, QB1, RB, MB),
( LQ)( VA2, PA2, QA2, RA, MA)( VB2, PB2, QB2, RB, MB),
( LQ)( VA3, PA3, QA3, RA, MA)( VB3, PB3, QB3, RB, MB),
...
( LQ)( VAn, PAn, QAn, RA, MA)( VBn, PBn, QBn, RB, MB)
LQ 는 누수의 양,
VAi, VBi는 i 지점에 누수가 발생한 경우 A,B 지점에서의 유속,
PAi, PBi는 i 지점에 누수가 발생한 경우 A,B 지점에서의 유압,
QAi, QBi는 i 지점에 누수가 발생한 경우 A,B 지점에서의 유량,
RA, RB는 A,B 관의 직경,
MA,MB는 A,B 지점에서의 유체의 종류
예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이 A와 B 지점 사이의 제 1 지점에서 누수가 발생할 경우, A와 B지점에서 측정되는 센서값의 패턴이 ( LQ)( VA1, PA1, QA1, RA, MA)( VB1, PB1, QB1, RB, MB)으로 표시되고, 제 2 지점에서 누수가 발생할 경우 A와 B지점에서 측정되는 센서값의 패턴이 ( LQ)( VA2, PA2, QA2, RA, MA)( VB2, PB2, QB2, RB, MB)으로 나타나고, 이러한 방식으로 n번째 지점에서 누수가 발생할 경우에는 ( LQ)( VAn, PAn, QAn, RA, MA)( VBn, PBn, QBn, RB, MB)로 패턴화 할 수 있다. 누수 지점에 따른 각 지점의 센서값은 실제 상수관을 이용하여 측정하거나, 유사한 실험 장비를 만든 후 실험치 데이터를 이용하여 구할 수 있다.
이러한 방식으로 패턴화된 각 경우의 측정치를 이용하여 지식베이스 DB를 구축한다. 도 4b에 도시한 바와 같이 이러한 각 경우의 패턴을 지식베이스 DB에 저장하여 구축한 후, 현장 시스템(10)으로부터 전송되는 입력패턴을 이용하여 지식베이스 DB의 가장 적합한 패턴을 추론함으로써 누수 위치를 추론할 수 있는 것이다.
Ⅱ. 2 갈래 배관
일반적으로 상수 처리장으로부터 각 가정에 설치되는 상수관에는 도 4와 같이 각 분기점마다 센서를 설치하다는 것은 경제적으로 어려움이 있다. 도 5는 도 4보다 현실적인 상수도 배관의 경우에 적합하는 적용되는 경우를 보여준다.
도 5와 같이 3가지 갈래를 갖는 관로가 배치되어 있는 경우, 센서가 A, B, C 지점에 설치되어 있다고 가정하면 A지점과 B지점 및 C지점에서의 센서값을 측정함으로써 누수 발생 위치를 감지할 수 있다.
( LQ)(VA1, PA1, QA1, RA, MA)(VB1, PB1, QB1, RB, MB)(VC1, PC1, QC1, RC, MC),
( LQ)(VA2, PA2, QA2, RA, MA)(VB2, PB2, QB2, RB, MB)(VC2, PC2, QC2, RC, MC),
( LQ)(VA3, PA3, QA3, RA, MA)(VB3, PB3, QB3, RB, MB)(VC3, PC3, QC3, RC, MC),
...
( LQ)(VAn, PAn, QAn, RA, MA)(VBn, PBn, QBn, RB, MB)(VCn, PCn, QCn, RC, MC)
LQ 는 누수의 양,
VAi, VBi,VCi는 i 지점에서 누수가 발생한 경우 A,B,C 지점에서의 유속,
PAi, PBi, PCi는 i 지점에서 누수가 발생한 경우 A,B,C 지점에서의 유압,
QAi, QBi, QCi는 i 지점에서 누수가 발생한 경우 A,B,C 지점에서의 유량,
RA, RB, RC는 A,B,C 관의 직경,
MA,MB, MC는 A,B,C 지점에서의 유체의 종류
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 A와 B 및 C 지점 사이의 제 1 지점에서 누수가 발생할 경우, A와 B 및 C 지점에서 측정되는 센서값의 패턴이 ( LQ)(VA1, PA1, QA1, RA, MA)(VB1, PB1, QB1, RB, MB)(VC1, PC1, QC1, RC, MC)으로 표시되고, 제 2 지점에서 누수가 발생할 경우 A와 B 및 C 지점에서 측정되는 센서값의 패턴이 ( LQ)( VA2, PA2, QA2, RA, MA)(VB2, PB2, QB2, RB, MB)(VC2, PC2, QC2, RC, MC)의 패턴으로 나타나고, 이러한 방식으로 n번째 지점에서 누수가 발생할 경우에는 ( LQ)(VAn, PAn, QAn, RA, MA)(VBn, PBn, QBn, RB, MB)(VCn, PCn, QCn, RC, MC)로 패턴을 정의할 수 있다. 이러한 패턴은 실제 유사한 실험장비를 이용하여 구할 수 있다. 이러한 각 경우의 패턴을 지식베이스 DB에 저장하여 구축한 후, 현장 시스템(10)으로부터 일정한 주기로 전송되는 각 센서값을 센싱하여 이중 가장 적절한 패턴을 추론함으로써 누수 위치를 추론할 수 있는 것이다. 여기서 음파 탐지 장비를 추가적으로 이용함으로써 보다 정확한 누수 위치를 탐지할 수 있게 된다.
상기에서는 단일 상수관과 2 갈래 상수관의 경우에 대해서 설명하였으나, 배관의 갈래수에 따라 다양한 분류가 가능할 것이다. 이러한 분류가 필요한 이유를 예를 들어 설명하면, "역삼동"에 설치된 상수관을 단일 상수관 또는 2 갈래 상수관을 갖는 작은 그룹의 복수 개로 그룹화하고, 그룹화된 상수관을 하나의 입력단으로 하면 본 발명을 쉽게 적용할 수 있을 것이다. 도 6은 하나의 지역을 단일 상수관을 갖는 3개 그룹(제 1 그룹, 제 3 그룹, 제 5 그룹)과 2갈래 상수관(제 2 그룹, 제 4 그룹)을 갖는 5개의 그룹으로 나눈 상태를 보여 준다. 누수 감지 서버(30)는 주기적으로 제 1 그룹부터 제 5 그룹까지의 센서값을 입력받은 후 누수 여부를 처리하게 된다. 입력된 데이터는 데이터 전처리 과정을 거쳐 몇 번째 그룹의 데이터이며, 몇 개 지점의 센서값으로 구성되어 있는지를 파악할 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시례가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.
예를 들어 설명하면, 본 발명은 전문가 시스템을 이용하여 설명 하였으나 각 누수 지점의 경우에 해당하는 복수 개 센서값을 하나의 패턴으로 저장하는 데이터 베이스와 이러한 데이터 베이스와 연관되어 각 패턴에 해당되는 누수 위치의 연관 관계를 설명하는 매핑 테이블을 갖는 시스템에 의해서도 구현될 수 있다는 것은 자명한 것이다.
인공 신경 회로망을 사용하였을 때의 장점은 물리학 공식을 이용하는 것보다 일반화가 쉽다는데 있다. 즉 학습시키지 않은 경우에 발생하는 경우에도 적절한 값을 출력하게 된다. 또한 인공 신경 회로망은 학습에는 오랜 시간이 걸리지만, 일단 학습이 끝나면 무척 빠른 속도로 출력값을 계산해낸다. 반면 물리학의 법칙을 이용하는 경우에는 상당한 계산 시간이 소요된다.
본 발명은 상수도 배관의 각 지점에서 누수가 발생할 경우를 가정한 후, 이때 생성되는 상수도 배관에 설치된 감지 센서값을 데이터 베이스함으로써, 이를 이용하여 누수 지점을 원격에서 용이하게 검출할 수 있게 되었다.

Claims (6)

  1. 상수관 배관에 설치된 센서로부터 센서값을 원격으로 전송받아 이를 이용하여 누수 위치를 탐지하는 누수 위치 탐지 시스템에 있어서,
    상기 센서값을 저장하는 입력 데이터 저장부;
    누수가 발생할 경우 각 센서에서 검출되는 센서값을 저장하는 누수 데이터베이스;
    상기 누수 데이터베이스의 센서값에 해당하는 누수 위치의 연관 관계를 정의하는 위치 매핑부;
    상기 입력 데이터 저장부의 센서값과 상기 누수 데이터베이스 센서값을 비교하여 가장 일치도가 높은 센서값을 검색하고, 상기 위치 매핑부를 이용하여 검색된 센서값에 해당하는 누수 위치를 매핑하는 처리부 및
    상기 누수 위치를 표시하는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 누수 위치 탐지 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 센서값은 유압, 유속, 유량을 포함하는 것을 특징으로 하는 누수 위치 탐지 시스템.
  3. 상수관 배관에 설치된 센서로부터 센서값을 원격으로 전송받아 이를 이용하여 누수 위치를 탐지하는 누수 위치 탐지 시스템에 있어서,
    상기 센서값을 저장하는 입력 데이터 저장부;
    상기 배관의 여러 지점에서 발생되는 누수에 따른 각 지점의 유량, 유속, 유압의 센서값을 이용하여 누수가 일어나는 패턴을 만들고, 이를 학습하여 생성된 지식베이스 기반의 누수 데이터베이스;
    상기 입력 데이터 저장부의 센서값과 상기 누수 데이터베이스의 패턴과의 일치도를 추론하는 추론엔진; 및
    상기 추론엔진으로부터 추론된 결과를 표시하는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 누수 위치 탐지 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 시스템이 입력층과 출력층사이에 은닉층을 구비하는 다층 퍼셉트론으로 구현되는 것을 특징으로 하는 누수 위치 탐지 시스템.
  5. 복수 개 배관과 상기 배관에 설치되어 유압, 유속을 감지하는 감지센서 및 상기 감지센서의 측정치를 원격지로 송신하는 송신부를 구비하는 현장 시스템;
    상기 현장 시스템으로부터 전송받은 센서값을 증폭하고 중계하는 중계 시스템; 및
    상기 중계 시스템으로부터 전송받은 센서값을 저장하는 입력 데이터 저장부;
    누수가 발생할 경우 각 센서에서 검출되어야 하는 센서값을 저장하는 누수 데이터베이스;
    상기 누수 데이터베이스의 센서값에 해당하는 누수 위치의 연관 관계를 정의하는 위치 매핑부;
    상기 입력 데이터 저장부의 센서값과 상기 누수 데이터베이스 센서값을 비교하여 가장 일치도가 높은 센서값을 검색하고, 상기 위치 매핑부를 이용하여 검색된 센서값에 해당하는 누수 위치를 출력하는 처리부 및
    상기 누수 위치를 출력하는 출력부를 구비하는 누수 서버 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하는 누수 감지 시스템.
  6. 누수가 발생할 경우 각 센서에서 검출되어야 하는 센서값을 저장하는 누수 데이터베이스를 구비하는 시스템을 이용하여 누수를 탐지하는 방법에 있어서,
    누수를 검사하고자 하는 관의 센서값을 입력받는 단계;
    입력된 상기 센서값과 상기 누수 데이터베이스의 일치도를 분석하는 단계;
    일치도가 가장 높은 센서값을 선택하고, 이에 해당하는 누수 위치를 결정하는 단계;
    상기 누수 위치를 디스플레이하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 누수 탐지 방법.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030088259A (ko) * 2002-05-14 2003-11-19 (주)와콘 액체관의 누수탐지 시스템 및 방법
KR100731280B1 (ko) * 2005-12-13 2007-06-21 이계영 누수감지 차단장치
KR100906937B1 (ko) * 2008-12-30 2009-07-10 주식회사대한송유관공사 4개지점에서 측정된 압력값으로부터 누유위치를 추정하는 방법 및 장치
KR100906936B1 (ko) * 2008-12-30 2009-07-10 주식회사대한송유관공사 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의차이를 이용하는 누유위치 추정방법 및 장치
KR100947246B1 (ko) * 2009-08-07 2010-03-11 오광석 상수도 누수 감지시스템 및 상수도 누수 감지방법
CN103699634A (zh) * 2013-12-20 2014-04-02 保定金迪地下管线探测工程有限公司 一种一站式管线探测的数据建库方法及系统
WO2016085091A1 (ko) * 2014-11-28 2016-06-02 주식회사 유솔 상수도 계량기 및 이를 이용한 상수도 관제시스템
CN113361772A (zh) * 2021-06-07 2021-09-07 北控水务(中国)投资有限公司 一种混流管网水量的预测方法及装置
KR20210155851A (ko) * 2020-06-16 2021-12-24 전북대학교산학협력단 수송관 이상 징후 감지 시스템
FR3112610A1 (fr) * 2020-07-15 2022-01-21 Veolia Environnement Procédé de caractérisation de fuite

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100973662B1 (ko) * 2010-01-20 2010-08-03 주식회사 유앤유소프트 실증적방법과 수학적방법을 융합하는 하이브리드 기법에 의한 상수도관망에서의 누수탐지시스템
KR102048519B1 (ko) * 2018-03-20 2019-11-25 한양대학교 산학협력단 기계 학습 기반의 이상 상태 발생 지점 탐지 방법 및 이상 상태 발생 지점의 탐지를 위한 학습 방법
KR101980524B1 (ko) * 2018-10-19 2019-05-21 (주)동명엔터프라이즈 지중시설 유발오염 및 예측 탐지를 통한 토양/지하수 오염방지 장치
US20230296301A1 (en) * 2022-03-15 2023-09-21 Goodman Manufacturing Company, L.P. Refrigerant leak mitigation for multi-circuit refrigerant systems

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030088259A (ko) * 2002-05-14 2003-11-19 (주)와콘 액체관의 누수탐지 시스템 및 방법
KR100731280B1 (ko) * 2005-12-13 2007-06-21 이계영 누수감지 차단장치
KR100906937B1 (ko) * 2008-12-30 2009-07-10 주식회사대한송유관공사 4개지점에서 측정된 압력값으로부터 누유위치를 추정하는 방법 및 장치
KR100906936B1 (ko) * 2008-12-30 2009-07-10 주식회사대한송유관공사 송유관 내의 유종별 전달상수에 의한 양 지점간 감지시간의차이를 이용하는 누유위치 추정방법 및 장치
KR100947246B1 (ko) * 2009-08-07 2010-03-11 오광석 상수도 누수 감지시스템 및 상수도 누수 감지방법
CN103699634A (zh) * 2013-12-20 2014-04-02 保定金迪地下管线探测工程有限公司 一种一站式管线探测的数据建库方法及系统
WO2016085091A1 (ko) * 2014-11-28 2016-06-02 주식회사 유솔 상수도 계량기 및 이를 이용한 상수도 관제시스템
US10209114B2 (en) 2014-11-28 2019-02-19 Usol Co., Ltd. Water meter and water supply management system using same
KR20210155851A (ko) * 2020-06-16 2021-12-24 전북대학교산학협력단 수송관 이상 징후 감지 시스템
FR3112610A1 (fr) * 2020-07-15 2022-01-21 Veolia Environnement Procédé de caractérisation de fuite
CN113361772A (zh) * 2021-06-07 2021-09-07 北控水务(中国)投资有限公司 一种混流管网水量的预测方法及装置

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