KR20120094324A - 맨홀 내 상태 점검을 위한 다기능 측정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 맨홀 안을 흐르는 유체 내에 위치하여, 유체의 속도를 측정하는 유속계; 상기 유속계의 유속계 기둥의 중앙부에 고정되어, 맨홀 내 대기 상태를 측정하는 가스메터; 및 상기 유속계의 최하부에 고정되어 맨홀의 바닥부에 위치하여, 맨홀 안을 흐르는 하수의 수위를 측정하는 수위계가 일체로 구성된 측정부; 및 상기 측정부에서 측정된 전기신호를 수신하여 맨홀 내의 상태를 외부에서 모니터링할 수 있는 모니터링 박스로 구성되는 것을 특징으로 하는 맨홀 내 상태 점검을 위한 다기능 측정기에 대한 것이다.

Description

맨홀 내 상태 점검을 위한 다기능 측정기{Multi-meter for checking the status in manhole}

본 발명은 하수관거에 사용되고 있는 비만관 상태로 흐르는 관로 내부의 대기 상태 및 관로에 흐르는 오수, 하수 등의 유속, 수위 등을 측정하는 장치에 관한 것으로, 특히 맨홀 작업 시 유해가스로 인한 인명 피해와 하수관, 오수관 또는 우수관 등 비만관 유량계의 설치지점 선정시 경제적 손실을 줄이면서 안정성과 편리성을 도모한 다기능 측정 장치에 관한 것이다.

통상, 하수 등은 미생물에 의해 처리되는데, 하수관이 파손되거나 또는 크랙 등이 발생하는 경우 인접한 주변 지하수 등을 오염시키는 문제가 발생하게 된다.

이와 같이, 하수관 등이 파손되거나 크랙 등이 발생하게 되면 하수는 파손된 부위를 통해 하수관 외부로 유출되거나 또는 주변 지하수 등이 하수관 내부로 유입될 수 있으며, 이 때 하수관 내의 유량은 급격히 감소 또는 증가하게 된다.

따라서, 주변 지하수 등을 오염시키지 않도록 하수관 등과 같은 수관에서 유량의 급격한 감소 또는 증가를 모니터링하는 것이 필요하며, 이를 위해 유량을 측정하게 된다.

한편, 공장, 가정 등에서 배출되는 하수, 오수 등의 양이 많아지거나 또는 여름철과 같이 강우량이 많을 경우 하수관 등의 유량이 증가하게 되어 유체가 하수관을 완전히 채운 상태(이를 ‘만관’ 이라 한다.)로 흐를 수 있고, 또는 유량이 감소하는 경우 유체가 하수관을 완전히 채우지 못하고 하수관 단면적의 일부만을 점유한 상태(이를 ‘비만관’ 이라 한다.)로 흐를 수도 있다.

따라서 하수관 내의 유량은 만관 및 비만관 모두의 경우에 측정될 수 있어야 하며, 지상으로부터 출입이 가능한 맨홀에서 통상 이루어지게 된다.

이와 같이 오수, 하수 등의 유량 측정을 위해 맨홀에 유량계가 설치되는데, 실질적으로 유량계가 설치될 맨홀을 선정하기 위해서는 설치 지역의 수백, 수천 개의 맨홀을 설치 전 점검하여 최종적인 설치 지점을 선정해야 한다.

하지만 현재는 유량계 설치 장소 선정은 수백, 수천 개의 맨홀의 확인이 불가하여 기존에 설계되어 있는 수리 계산에 의해 이론적으로 이루어지거나, 유량계 설치 지역 내 가구별 발생 하수량을 통계적으로 가정하여 유량을 산출하고 그에 따라 적당한 지점(맨홀)에 유량계를 설치하고 있다.

이와 같이 거의 이론적인 계산으로만 유량계 지점 선정이 이루어져 약 30~40 % 정도 설치 장소 선정의 오류를 범하고 있으며, 이러한 지점에 고가의 유량계를 포함한 부대설비가 설치되어 경제적 손실을 빚고 있다.

유량계 최종 설치 장소 선정을 위해서는 반드시 사전에 수리 계산 및 통계에 의해 선정된 맨홀의 현장 점검이 이루어져야 한다.

통상 맨홀은 하?폐수 및 침전물의 부패로 인하여 메탄가스, 황화가스 등의 유해가스가 발생하며 이로 인하여 폭발과 작업자의 질식사고 위험이 있다. 또한 최근에는 자동차의 증가로 휘발유 등 유류의 유입 및 세탁소 등에서 흘러 나온 가연성 물질의 유입으로 인화의 위험이 더욱 증가하는 실정이다. 이들 유해가스는 대부분 공기보다 가벼워서 맨홀에 집적됨으로써 맨홀 내부로 들어갈 경우 질식사고 등으로 인한 인명재해가 수시로 발생하고 있는 실정이다. 이러한 맨홀에 작업자가 들어가서 현장 조사와 유량 상태 점검을 하는 것은 매우 위험하므로 맨홀 현장 작업 시 맨홀 밖 즉, 지상에서 맨홀 내부의 대기 상태 및 유량 상태 점검이 이루어져야 한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 맨홀 내부의 유량 및 대기상태를 측정하기 위해서는 우선 맨홀 내 대기측정을 하는 가스메터와, 길이가 조정되어 맨홀 밖에서도 맨홀 깊이에 따른 유속 측정이 가능한 유속계와 유속계와 일체형으로 조립되는 수위계를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하는 수단으로서, 본 발명은 맨홀 안을 흐르는 유체 내에 위치하여, 유체의 속도를 측정하는 유속계; 상기 유속계의 유속계 기둥의 중앙부에 고정되어, 맨홀 내 대기 상태를 측정하는 가스메터; 및 상기 유속계의 최하부에 고정되어 맨홀의 바닥부에 위치하여, 맨홀 안을 흐르는 하수의 수위를 측정하는 수위계가 일체로 구성된 측정부; 및 상기 측정부에서 측정된 전기신호를 수신하여 맨홀 내의 상태를 외부에서 모니터링할 수 있는 모니터링 박스로 구성되는 것을 특징으로 하는 맨홀 내 상태 점검을 위한 다기능 측정기에 대한 것이다.

또한, 본 발명은, 상기 측정부는 맨홀의 구멍의 바깥부분에 설치된 지지대의 고정부에 고정되어 설치되는 것을 특징으로 하는 맨홀 내 상태 점검을 위한 다기능 측정기에 대한 것이다.

또한, 본 발명은, 상기 유속계의 유속계 기둥은 길이조절이 가능한 것을 특징으로 하는 맨홀 내 상태 점검을 위한 다기능 측정기에 대한 것이다.

또한, 본 발명은, 상기 지지대의 고정부에 수평계가 설치된 것을 특징으로 하는 맨홀 내 상태 점검을 위한 다기능 측정기에 대한 것이다.

본 발명에 의하면 일차적으로 맨홀 내 하?폐수 및 침전물의 부패로 인한 메탄가스, 황화가스 등의 유해가스로 작업자의 질식사고 위험을 줄일 수 있으며, 이차적으로 작업자가 보다 안전하고 효율적인 작업을 할 수 있게 한다.

또한, 본 발명에 의하면 현장 설치가 용이하며, 기존 3인 1조의 맨홀 작업이 2인 또는 1인으로 인원이 줄어들어 시간과 비용적인 면에서도 매우 경제적이다.

도 1은 본 발명의 다기능 측정기의 설치도.
도 2는 본 발명의 다기능 측정기의 지지대의 상세도.
도 3은 본 발명의 다기능 측정 장비의 통합 이동식 모니터링 박스의 소프트웨어 및 하드웨어 구성도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명의 맨홀 내 상태 점검을 위한 다기능 측정기의 설치도이다.

맨홀 (2) 의 상부 중앙에는 구멍 (4) 이 있고 통상시에는 그 구멍의 위에 뚜껑 (6) 이 설치되며, 맨홀 (2) 의 하부에 유체 (8) 가 흐른다.

맨홀 (2) 의 구멍 (4) 의 바깥부위에 지지대 (10) 가 설치된다.

상기 지지대 (10) 는 고정부 (12) 와 다리부 (14) 로 구성되고, 다리부 (14) 는 맨홀 (2) 의 구멍 (4) 의 바깥 부위에 설치된다.

유속계 기둥 (22) 과 유속측정부 (24) 로 이루어진 유속계 (20), 가스메터 (30) 및 수위계 (40) 가 일체로 된 측정부 (50) 가 상기 지지대 (10) 의 고정부 (12) 에 고정된다.

상기 도 1 의 지지대 (10) 의 형태는 일실시예이며 어떤 형태가 되어도 무방하다.

예를 들어, 상기 지지대 (10) 의 다리부 (14) 는 여러 마디로 되어 있어 이들 마디를 접거나 밀어넣어 길이를 자유롭게 조절할 수 있게 되어 있다.

상기 유속측정부 (24) 는 유체 (8) 내에 잠겨서 유속을 측정할 수 있다.

또한, 유속계 기둥 (22) 은 측정맨홀 깊이에 따라 길이를 조절가능한 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 유속계 기둥 (22) 은 여러 마디로 되어 있어 이들 마디를 접거나 밀어넣어 길이를 자유롭게 조절할 수 있게 되어 있다.

상기 가스메터 (30) 는 측정부가 상기 유속계 기둥 (22) 의 길이방향 중앙부에 위치하는 것이 바람직하며, 맨홀 (2) 내의 가스를 측정하게 된다.

상기 가스메터 (30) 는 경보음과 경광등으로 대기측정을 할 수 있다.

상기 수위계 (40) 는 압력식이 바람직하며, 위치는 맨홀 (2) 의 최하부에 이르도록 하고, 받침대 (42) 가 장착된 경우에는 받침대 (42) 가 맨홀 (2) 의 바닥에 고정 설치된다.

상기 유속계 (20), 가스메터 (30) 및 수위계 (40) 를 포함하는 측정부 (50) 는 모니터링 박스 (60) 와 전기적으로 연결되어 있다.

상기 모니터링 박스 (60) 는 이동식이 바람직하다.

도 2에는 본 발명의 지지대 (10) 의 일실시예가 도시되어 있다.

지지대 (10) 는 고정부 (12) 와 고정부 (12) 를 지지하는 다리부 (14) 로 구성되고, 다리부 (14) 는 맨홀 (2) 의 구멍 (4) 의 바깥부분에 위치한다.

고정부 (12) 는 나사를 이용하여 측정부 (50) 를 고정하는 방식을 채택할 수 있고, 다리부 (14) 는 4개의 다리를 채택할 수 있다.

수평계 (16) 를 고정부 (12) 내에 추가로 설치하여 지지대 (10) 의 수평 여부 또는 측정부 (50) 의 수직 설치여부를 확인할 수 있다.

도 3 은 본 발명의 모니터링 박스 (60) 의 외관도 및 측정기기와의 연결도이다.

모니터링 박스 (60) 의 외관에는 가스측정표시부 (72), 수위측정표시부 (74), 유속측정표시부 (76), 그리고 유량계산표시부 (78) 가 있고, 위험과 안전을 표시하는 표시기가 설치되어 있다.

모니터링 박스 (60) 의 내부에는 각 트랜스미터가 내장되어 있다.

본 발명의 장치는 다음과 같은 방법으로 설치된다.

미리 선정된 맨홀 (2) 의 뚜껑 (6) 을 열고, 지지대 (10) 를 설치한다. 그리고, 맨홀 깊이에 따라 길이 조절이 가능한 유속계 (20) 에 가스메터 (30) 와 수위계 (40) 가 일체로 된 측정부 (50) 를 도 1 과 같이 고정하여 압력식 수위계 받침대 (42) 가 맨홀 (2) 하부에 닿도록 수직으로 설치한다.

수직 설치 여부는 도 2 의 맨홀 내 상태 점검을 위한 다기능 측정기의 지지대 (10) 및 고정부 (12) 의 상세도와 같이 수평계 (16) 를 이용하여 설치시 수직이 됨을 확인한다.

도 1 과 같이 본 발명의 장치의 설치를 완료하고 이동이 용이하고 설치가 간단한 이동식 모니터링 박스 (60) 에 해당 측정기의 케이블을 연결하여 작업자는 맨홀 밖에서 맨홀 내부의 대기 상태 및 맨홀에 흐르는 오수와 하수의 수위와 유속을 측정할 수 있다.

여기서 이동식 모니터링 박스 (60) 는 도 3 의 다기능 측정 장비의 통합 이동식 모니터링 박스 소프트웨어 및 하드웨어의 구성과 같다.

가스, 수위, 유속 측정 센서부의 신호를 이동식 모니터링 박스 안의 각 트랜스미터에 연결하고, 각 트랜스미터의 출력을 프로그램된 PC (통합 모니터링 장비) (70) 에 연결하여, 가스 측정 표시부 (72) 에서는 일정 수치를 기준으로 위험과 안전을 표시하는 램프를 표시하고, 수위 측정 표시부 (74) 와 유속 측정 표시부 (76) 에서는 수위와 유속의 측정값이 표시되며, 이들을 통하여 유량 계산 표시부 (78) 에서는 맨홀 안의 배관 직경의 입력으로 실시간으로 유량을 산출 (Q(유량)=A(단면적)xV(유속)) 하고, 표시할 수 있다.

이처럼 맨홀 밖에서 맨홀 내 상태 점검을 함으로써 일차적으로 맨홀 내 하?폐수 및 침전물의 부패로 인한 메탄가스, 황화가스 등의 유해가스로 작업자의 질식사고 위험을 줄일 수 있으며, 이차적으로 작업자가 보다 안전하고 효율적인 작업에 일조한다.

또한 본 발명에 의하면 현장 설치가 용이하며, 기존 3인 1조의 맨홀 작업이 2 인 또는 1 인으로 인원이 줄어들어 시간과 비용적인 면에서도 매우 경제적이다.

2 맨홀 4 구멍
6 뚜껑 8 유체
10 지지대 12 고정부
14 다리부 16 수평계
20 유속계 22 유속계 기둥
24 유속측정부 30 가스메터
40 수위계 42 받침대
50 측정부 60 모니터링 박스
70 PC (통합 모니터링 장비) 72 가스 측정 표시부
74 수위 측정 표시부 76 유속 측정 표시부
78 유량 계산 표시부

Claims (4)

1. 맨홀 (2) 안을 흐르는 유체 (8) 내에 위치하여, 유체의 속도를 측정하는 유속계 (20);
   상기 유속계 (20) 의 유속계 기둥 (22) 의 중앙부에 고정되어, 맨홀 (2) 내 대기 상태를 측정하는 가스메터 (30); 및
   상기 유속계 (20) 의 최하부에 고정되어 맨홀 (2) 의 바닥부에 위치하여, 맨홀 (2) 안을 흐르는 하수의 수위를 측정하는 수위계 (40) 가
   일체로 구성된 측정부 (50); 및
   상기 측정부 (50) 에서 측정된 전기신호를 수신하여 맨홀 (2) 내의 상태를 외부에서 모니터링할 수 있는 모니터링 박스 (60);
   로 구성되는 것을 특징으로 하는 맨홀 내 상태 점검을 위한 다기능 측정기.
2. 제 1 항에 있어서
   상기 측정부 (50) 는 맨홀 (2) 의 구멍 (4) 의 바깥부분에 설치된 지지대 (10) 의 고정부 (12) 에 고정되어 설치되는 것을 특징으로 하는 맨홀 내 상태 점검을 위한 다기능 측정기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 유속계 (20) 의 유속계 기둥 (22) 은 길이조절이 가능한 것을 특징으로 하는 맨홀 내 상태 점검을 위한 다기능 측정기.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 지지대 (10) 의 고정부 (12) 에 수평계 (16) 가 설치된 것을 특징으로 하는 맨홀 내 상태 점검을 위한 다기능 측정기.
   

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