KR20150030380A

KR20150030380A - 지하구조물 침수 감지장치 및 방법

Info

Publication number: KR20150030380A
Application number: KR20130109548A
Authority: KR
Inventors: 김영배; 유두진; 이길부
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2013-09-12
Publication date: 2015-03-20

Abstract

본 발명은 지하구조물 침수 감지장치에 관한 것으로, 지하구조물에 설치되며 침수를 감지하여 외부로 전송하고 침수지역을 자동 조명하는 조명부(33)를 구비하는 침수검출기(10)와, 상기 침수검출기(10)와 연결되어 상기 침수검출기(10)가 전송한 신호를 수신하며, 상기 신호를 근거로 관리자에게 침수지역을 음성안내하고 침수지역의 정전시 상기 침수지역에 비상조명이 점등되게 제어하는 침수통보기(80)를 포함한다.
본 발명은 지하구조물의 침수시 침수지역의 확인이 신속하게 이루어지고 작업자가 침수지역에서 파견되어 침수의 진압이 가능한 이점이 있다.

Description

지하구조물 침수 감지장치 및 방법{SENSING DEVICE AND METHOD OF SUBMERGED LOCATION}

본 발명은 지하구조물 침수 감지장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신구, 전력구, 공동구 등이 구비되는 지하구조물의 침수를 감지하고 통보하는 지하구조물 침수 감지장치 및 방법에 관한 것이다.

경제성장, 신도시 개발 및 도시환경 개선사업 등으로 인하여 전력용 전주와 통신용 전주 등에 포설되어 있는 전선류와 통신선 등을 터널식 지하구조물의 내부에 포설하고 있으며, 터널식 지하구조물에는 통신구, 전력설비, 통신설비, 도시가스관, 상수도관 등 여러 시설물을 집합적으로 운용하는 통신구, 전력구, 공동구 등을 마련하고 있다.

그리고, 통신구, 전력구, 공동구 등을 구비한 지하구조물은 항상 지면보다 낮은 지하에 위치하고 있으므로 지하수 유입, 지상 빗물 유입, 하수 유입 등으로 인한 침수사고를 방지하기 위해 집수시설 및 배수시설을 운용하고 있다.

예를 들어, 지하구조물에 유입되는 물은 웅덩이 같은 구조물에 모아서 펌프모터로 외부 배수시설 또는 하수관로에 배수하도록 하여 침수를 방지하고 있다. 그러나, 물의 집수량을 검출하는 수위센서가 물의 오물에 의해 오작동 및 고장을 유발하거나 펌프의 고장으로 인해 지하구조물을 침수시키는 사고가 발생하고 있다.

지하구조물의 침수사고가 발생하면 지하구조물 내부 침수지역은 장시간 배수작업을 수행해야하고, 배수작업 이후에는 지하로 유입된 토사 및 부유물 등의 청소작업을 수행해야하며, 침수에 의한 조명기구 교체, 센서교체, 각종 비방수 기기류 교체 등의 보수가 수반되어야 하므로 상당한 시간과 경제적 비용을 유발하는 문제점이 있다.

또한, 현재 지구온난화로 인해 인류는 예상할 수 없는 기후 변화를 경험하고 있으며, 한국은 온난지역에서 아열대성 기후로 변화하고 있어 불특정지역에 대한 집중호우가 잦은 실정이다.

따라서, 지하구조물의 침수지역에 펌프시설을 갖추고 있더라도 집중호우로 인해 물 유입량이 증가하거나 펌프 고장 등으로 적절한 배수를 하지 못할 경우에는 관리자가 침수지역을 확인하고 펌프 수리 등의 작업을 수행해야 한다. 그러나 침수지역이 어두워서 침수 정도를 판단하기 어렵고 손전등을 가지고 가더라도 침수 수위면에서 깊이를 알기 어려우며 사다리에 체중을 지탱하며 손전등을 비추어야 하므로 실수로 인해 추락하는 인명피해와 장비를 떨어뜨림으로 인한 작업의 어려움을 겪을 수 있다.

공개실용신안공보 제2009-0006686호(공개일자:2009년07월02일, 명칭:무선센서를 이용한 감시장치)

본 발명의 목적은 통신구, 전력구, 공동구 등이 마련된 지하구조물의 침수를 감지하고 통보하여 지하구조물의 침수위치의 조기경보가 가능하고 부력을 이용한 침수지역 자동 비상조명이 가능하여 인력비용과 장비손실을 방지할 수 있도록 한 지하구조물 침수 감지장치 및 방법에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 지하구조물에 설치되며 침수를 감지하여 외부로 전송하고 침수지역을 자동 조명하는 조명부를 구비하는 침수검출기와, 상기 침수검출기와 연결되어 상기 침수검출기가 전송한 신호를 수신하며, 상기 신호를 근거로 관리자에게 침수지역을 음성안내하고 침수지역의 정전시 상기 침수지역에 비상조명이 점등되게 제어하는 침수통보기를 포함한다.

상기 침수검출기는 송신기를 구비하는 검출기본체와, 상기 검출기본체의 하부로 연장되며 벽면 또는 구조물에 고정되고 설정 높이마다 배관홀이 형성된 설치배관과, 상기 배관홀을 통해 상기 검출기본체와 연결선으로 연결되며 침수시 물의 부력에 의해 부상하고 상기 조명부가 자동으로 점등되며 상기 연결선을 통해 상기 검출기본체에 침수신호를 전송하는 수위센서를 포함한다.

상기 수위센서는 물의 부력에 의해 부상하여 상기 조명부가 상부를 향하도록 되는 부력몸체와, 상기 조명부에 전원을 인가하는 전원부와, 상기 부력몸체의 내부에 구비되고 침수시 상기 전원부를 작동시키며 상기 연결선을 통해 상기 검출기본체에 침수신호를 전송하는 센서부를 포함한다.

상기 전원부는, 일측이 상기 몸체부의 내부 바닥면에 돌출 설치된 전원고정부에 끼워져 고정되고 타측이 상기 조명부와 전선으로 연결된다.

상기 센서부는 상기 조명부측에 고정되고 상기 전선과 연결되는 제1수은센서와, 상기 제1수은센서와 대향되게 상기 몸체부측에 고정되며 상기 연결선과 연결되는 제2수은센서를 포함한다.

상기 전원부는 니켈-카드뮴 건전지 또는 1.5V 알칼리 건전지를 사용할 수 있다.

상기 연결선은 일부를 복수회 감고 감겨진 부분을 녹말밴드로 고정한다.

상기 침수통보기는 침수신호를 수신하는 입력신호 단자부와, 상기 침수신호에 근거하여 관리자에게 침수지역을 음성안내하는 입력신호 처리부와, 상기 관리자의 유무선 전화번호 및 상기 음성안내 내용이 저장된 음성안내 저장부을 구비한다.

상기 입력신호 단자부는 펌프 고장신호, 센서 고장신호를 더 수신하며, 상기 음성안내 저장부에는 펌프 고장, 센서 고장을 안내하는 음성안내 내용이 저장된다.

상기 입력신호 처리부는 상기 관리자가 무응답시 다른 관리자에게 침수지역을 음성안내하며, 상기 음성안내에 대응하여 관리자의 응답이 있는 경우 상기 침수지역 음성안내를 종료하거나 현장에서 복구버턴을 누른 경우 안내를 종료한다.

조명부가 내장되며 물의 부력에 의해 상승 가능한 수위센서를 연결선을 이용하여 지하구조물의 벽면에 부착된 검출기 본체와 연결하고, 상기 연결선은 복수회 감고 감겨진 부분을 녹말밴드로 고정하여 상기 지하구조물의 침수시 상기 녹말밴드가 물에 녹음으로써 침수수면 위에 상기 조명부의 조명인식이 확보되고, 상기 조명부는 침수수위가 변화함에 따라 조명부의 색깔이 변하여 침수수위를 시각적으로 확인할 수 있도록 한다.

상기 수위센서는 침수신호를 침수통보기에 전송하고, 상기 침수통보기는 관리자에게 침수지역을 안내하며, 상기 침수통보기는 상기 관리자가 무응답시 다른 관리자에게 침수지역을 안내하며, 상기 침수통보기의 안내에 대응하여 관리자의 응답이 있는 경우 상기 침수지역 안내를 종료하거나 현장에서 복구버턴을 누른 경우 상기 침수지역의 안내를 종료한다.

본 발명의 지하구조물 침수 감지장치는 적은 비용으로 지하구조물에 설치할 수 있으며, 침수시 침수지역 및 침수수위를 조기에 설정된 관리자에게 통보할 수 있어 침수의 조기 진압이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 지하 구조물 침수 감지장치는 야간이나 지하구조물인 특성으로 인해 침수지역의 구분이 불명확하더라도 자동점화되는 수위센서로 인해 침수지역을 조명할 수 있고, 수위센서에서 조사되는 빛의 색으로 침수수위도 시각으로 확인할 수 있으므로 관리자가 침수 조기 진압을 안전하게 수행할 수 있도록 하여 인명피해를 줄이는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 수위센서는 기존의 전극봉센서 및 플로트(오뚜기)센서를 대체하여 사용하는 것이 가능하므로 침수감지의 오동작이 방지되고, 배수펌프 고장으로 인해 침수시에는 침수지역을 자동조명하여 배수펌프의 보수 및 침수 조기 진압을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명의 수위센서는 지하 구조물(예:전력구)의 바닥면에 위치하여 바닥면으로부터 5cm 이상 물이 차오르면 침수신호를 전송할 수 있으므로 물이 차올라 펌프나 기존의 센서, 전원배전반이 고장나 배수가 되지 않는 경우 관리자에게 조기에 통보하여 더 큰 침수피해를 방지하고 관리자가 안전하게 조기 침수 진압을 수행할 수 있도록 하는 점에서 큰 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 지하구조물 침수 감지장치의 바람직한 실시예를 보인 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 침수검출기를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 의한 수위센서를 보인 도면.
도 4는 본 발명에 의한 수위센서의 내부구조를 보인 도면.
도 5는 본 발명에 의한 침수통보기 내부를 보인 도면.
도 6은 본 발명의 실시예로 침수시 침수검출기가 작동하는 상태를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 의한 침수통보기를 보인 구성도.
도 8은 전극봉센서를 이용한 집수정 배치도.
도 9는 본 발명에 의한 수위센서를 적용한 집수정 배치도.
도 10 및 도 11은 본 발명에 의한 수위센서를 집수정에 적용시 정상환경과 고장침수 환경을 보인 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 지하구조물 침수 감지장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 침수검출기(10)와 침수통보기(80)를 포함한다.

침수검출기(10)는 지하구조물에 설치되며 침수를 감지하여 외부로 전송하고 침수지역을 자동 조명한다. 침수통보기(80)는 침수검출기(10)와 연결되어 침수검출기(10)가 전송한 신호를 수신하며, 수신한 신호를 근거로 설정된 관리자에게 침수지역을 음성안내하고 침수지역의 정전시 침수지역에 비상조명이 점등되게 제어한다.

지하구조물은 통신구, 전력구, 공동구, 집수정 등이 해당할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 침수검출기(10)는 송신기를 구비하는 검출기본체(11)와 검출기본체(11)의 하부로 연장되며 지하구조물의 벽면 또는 별도의 구조물에 고정되는 설치배관(13)과 설치배관(13)에 연결 설치되는 수위센서(21)를 포함한다.

검출기본체(11)는 사각형상의 박스로 내부에 송신기가 포함되고 케이블(70)을 통해 침수통보기(80)와 연결될 수 있다. 케이블(70)은 데이터케이블이 해당할 수 있다.

설치배관(13)은 수위센서(21)를 지하구조물의 바닥면으로부터 설정 높이마다 설치하기 위한 것이다. 설치배관(13)은 브라켓(57)에 의해 지하구조물의 벽면 또는 별도의 구조물에 고정된다. 예를 들어, 브라켓(57)은 설치배관(13)의 외주면을 감싸며 양측에 볼트공(61)이 형성된 C형 클램프(59)와 볼트공(61)에 체결되는 고정볼트(63)일 수 있다. 설치배관(13)은 설정 높이마다 수위센서(21)를 검출기본체(11)에 연결 설치하기 위한 배관홀(15)이 형성된다.

수위센서(21)는 배관홀(15)을 통해 검출기본체(11)와 연결선(23)으로 연결된다. 수위센서(21)는 연결선(23)에 의해 설치배관(13)에 유동 가능하게 설치된다. 수위센서(21)는 물의 부력에 의해 내부의 조명이 자동 점등되며 침수신호를 검출기본체(11)에 전송한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수위센서(21)는 물의 부력에 의해 부상하여 조명부(33)가 상부를 향하도록 되는 부력몸체(25)와, 조명부(33)에 전원을 인가하는 전원부(39)와, 부력몸체(25)의 내부에 구비되고 침수시 전원부(39)를 작동시키며 연결선(23)을 통해 검출기본체(11)에 침수신호를 전송하는 센서부(45)를 포함한다.

부력몸체(25)는 원통형상의 몸체부(27)에 반구형상의 조명캡부(29)가 나사결합되어 구성된다. 예를 들어, 원통형상인 몸체부(27)의 상부 외주면에 형성된 나사산(27a)에 조명캡부(29)의 내주면에 형성된 나사산(29a)이 결합되어 부력몸체(25)가 되며, 몸체부(27)에 조명캡부(29)가 나사결합되면 내부의 기밀성이 유지되는 것을 일 예로 한다.

또한, 몸체부(27)와 조명캡부(29)이 나사결합되는 부분에는 방수부재(31)를 부착하여 기밀성을 유지함으로써 조명부(33)의 파손이나 물 유입으로 인한 센서부(45)의 오동작을 방지한다. 본 실시예에서 방수부재(31)는 조명캡부(29)의 외주면에 부착되어 조명캡부(29)와 일체로 되고 내주면에 나사산(29a)이 형성되어 몸체부(27)에 조명캡부(29)가 결합되면 방수부재(31)가 몸체부(27)의 나사산(27a)에 결합되도록 된다. 조명캡부(29)는 빛이 투과될 수 있도록 반투명 재질로 됨이 바람직하다.

부력몸체(25)는 물의 부력에 의해 부상할 수 있는 재질로 된다.

조명캡부(29)와 몸체부(27)의 사이에 조명부(33)가 배치되며, 조명부(33)는 조명캡부(29)를 통해 빛을 외부로 조사할 수 있다. 조명부(33)는 엘이디기판(35)과 고휘도엘이디(37)를 포함한다.

고휘도엘이디(37)는 조명캡부(29)와 대향되게 엘이디기판(35)상에 구비된다. 고휘도엘이디(37)는 수위에 따라 색이 변색되어 관리자들이 침수지역에 도착했을 때 정확한 침수수위와 위험 정도를 인식할 수 있도록 된다. 예를 들어, 고휘도엘이디(37)는 수위가 낮은 곳에서는 녹색이고 수위가 올라와 지속적인 상승이 인식되면 적색으로 변하는 것을 일 예로 할 수 있다.

고휘도엘이디(37)는 상시 조명할 수 있는 상시점등 또는 설정시간마다 깜빡이는 점멸등으로 교체 가능하다.

전원부(39)는 일측이 몸체부(27)의 내부 바닥면에 돌출 설치된 전원고정부(41)에 끼워져 고정되고 타측이 조명부(33)와 전선(43)으로 연결된다. 전원부(39)는 장기간 수위센서(21)의 운용이 가능하도록 충전식 니켈-카드뮴 건전지를 사용하는 것이 바람직하다.

전원고정부(41)는 전원부(39)를 몸체부(27)의 바닥면에 고정하여 조명캡부(29) 부분에 비해 몸체부(27) 부분의 중량이 상대적으로 더 무겁도록 한다. 이는 수위센서(21)가 부력에 의해 부상시 상대적으로 중량이 낮은 조명캡부(29)가 상부를 향하도록 하기 위한 것이다. 그러면 조명부(33)에 의한 빛이 조명캡부(29)를 통해 조사되고 조명된다.

또한, 전원고정부(41)가 전원부(39)를 고정하는 것은 외부 충격에 의한 전원부(39)의 이탈을 방지하여 수위센서(21)의 내부 파손을 방지하는 역할도 한다. 전원고정부(41)는 전원부(39)의 끼움 및 탈거가 용이하도록 탄성을 가지는 재질일 수 있다.

센서부(45)는 조명부(33)측에 고정되고 엘이디기판(35)을 통해 전원부(39)의 전선(43)과 연결되는 제1수은센서(47)와, 제1수은센서(47)와 대향되게 몸체부(27)측에 고정되며 연결선(23)과 연결되는 제2수은센서(49)를 포함한다.

제2수은센서(49)는 몸체부(27)의 바닥면에 형성된 통공(51)에 설치된 고정부재(53)에 고정되고, 하부의 연결선(23)이 통공(51)을 통해 몸체부(27)의 외부로 연장된다.

고정부재(53)는 제2수은센서(49)의 일단을 지지하면서 통공(51)의 막아 기밀성을 유지하는 시일부재의 역할을 한다. 즉, 고정부재(53)는 통공(51)에 설치되어 통공(51)을 통해 연결선(23)만 외부로 연장시키고 통공(51)을 통한 외부의 물 유입은 방지한다.

제1수은센서(47)와 제2수은센서(49)는 평소에는 계속 오프(OFF)상태를 유지하고, 침수가 발생하면 서로 반대극을 띠게 되어 엘이디기판(35)에 신호를 보내고 고휘도엘이디(37)가 조명되게 하며, 검출기본체(11)의 송신기에도 신호를 보내게 된다.

센서부(45)는 평소에는 수위센서(21)의 조명캡부(29)가 지면방향인 하부를 향하므로, 제2수은센서(49)가 상부에 위치되고 제1수은센서(47)가 하부에 위치되며, 침수가 발생하면 조명캡부(29)가 상부를 향하여 제2수은센서(49)가 하부에 위치되고 제1수은센서(47)가 반대방향인 상부에 위치되면서 서로 반대극을 띠게 된다.

연결선(23)은 그 일부를 복수회 감고 감겨진 부분을 녹말밴드(55)로 고정한다. 녹말밴드(55)는 침수가 발생되고 일정시간이 흐른 후 물에 녹으면서 수위센서(21)에 연결된 연결선(23)이 풀리도록 하기 위한 것이다. 이는 수위센서(21)가 수면 위로 부상하여 계속 조명의 역할을 할 수 있도록 하기 위한 것이다. 본 실시예에서 연결선은 1m의 여유 길이를 두고 이를 나비형태로 복수회 감고 녹말밴드(55)로 묶어 고정하였다.

이와 같이, 센서부(45)는 연결선(23)이 녹말밴드(55)에 의해 묶여 있어 침수시 침수신호를 검출기본체(11)에 즉시 보낼 수 있다. 그리고 시간이 흐르고 나면 녹말밴드(55)가 녹으면서 연결선(23)의 풀림이 조절되어 부유물에 의한 센서부(45)의 오작동 문제가 해결되고 침수수위의 높이를 관리자가 시각적으로 알 수 있게 된다.

수위센서(21)는 1차 침수위치, 2차 침수위치 등 여러 단계로 나누어 침수위치를 통보할 수 있도록 설치배관(13)에 높이차를 두고 복수로 설치하는 것이 바람직하다. 수위센서(21)는 평상시에 조명캡부(29)가 아래를 향하며 물의 부력에 의한 부상시에만 조명캡부(29)가 상부를 향하게 된다.

참고로, 미설명부호 54는 고리이다. 본 실시예에서 연결선(23)은 배관홀(15)을 통해 두 개의 선이 연장되고, 하나는 제2수은센서(49)에 연결되고 다른 하나는 고리(23)에 고정되어 제2수은센서(49)에 연결된 연결선(23)의 단락을 방지할 수 있도록 한다.

한편, 침수통보기(80)는 침수검출기(10)가 전송한 신호를 수신한다. 침수통보기(80)는 케이블(70)을 통해 유선으로 침수통보기(80)와 연결될 수도 있고, 무선으로 침수통보기(80)와 연결될 수도 있다. 침수통보기(80)는 침수에 영향을 받지 않는 곳에 설치한다.

침수통보기(80)는 침수검출기(10)가 전송한 신호를 전송받아 유선 또는 무선으로 침수위치를 설정된 관리자에게 통보하고, 침수지역의 조명을 점등하며, 침수지역의 정전시에는 비상조명을 점등하도록 제어한다.

침수통보기(80)가 침수위치를 관리자에게 통보하는 것은 1차 침수위치 경보, 2차 침수위치 경보 등 복수의 단계로 통보할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 침수통보기(80)는 사각박스 형태로 되어 있고 내부에는 아래에서 설명될 입력신호 단자부(81), 입력신호 처리부(83), 입력신호 저장부(85)의 역할을 위한 PCB기판이 배치되어 있으며, 관리자의 전화번호를 외부로 표시하는 표시부(87)가 구비된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 침수통보기(80)는 침수신호를 수신하는 입력신호 단자부(81)와, 침수신호에 근거하여 관리자에게 침수지역을 음성안내하는 입력신호 처리부(83)와, 관리자의 유무선 전화번호 및 음성안내 내용이 저장된 음성안내 저장부(85)을 구비한다. 입력신호 단자부(81)는 펌프 고장신호, 센서 고장신호를 더 수신하며, 음성안내 저장부(85)에는 펌프 고장, 센서 고장을 안내하는 음성안내 내용이 저장된다.

구체적으로, 입력신호 단자부(81)에는 펌프 고장신호, 침수신호, 센서 고장신호가 수신된다. 펌프는 침수지역의 물을 외부로 배수하기 위한 배수펌프이고, 침수신호는 침수검출기(10)로부터 전송된 신호이고, 센서 고장신호에서 센서는 펌프의 작동을 위해 지하구조물 내 물의 집수량을 검출하는 기존의 센서(예:전극봉센서, 플로트센서)를 의미한다.

입력신호 처리부(83)는 관리자가 무응답시 저장된 다른 관리자에게 침수지역을 음성안내하며, 음성안내에 대응하여 관리자의 응답이 있는 경우에만 침수지역 음성안내를 종료한다. 음성안내는 유무선 자동 다이얼링 전화를 통해 수행할 수 있다. 관리자의 응답은 음성안내 통보를 받은 관리자가 전화기의 설정된 버튼을 누르는 것일 수 있다. 예를 들어, 전화기로 침수지역 음성안내를 받은 관리자가 전화기의 "확인" 버튼을 누르는 것을 관리자가 응답한 것으로 지정할 수 있다. 또한, 현장에서 관리자가 "복구" 버턴을 누르는 것을 관리자가 응답한 것으로 지정할 수 있다.

음성안내 내용은 "침수 경보", "펌프 고장", "센서 이상" 등을 포함한다. 또한, 침수지역과 침수위치를 음성안내 할 수 있다. 또한, 수위가 계속 올라 침수수위가 높아지면 관리자에게 2차로 침수상황을 설명하는 음성안내가 통보될 수 있다.이를 위해 침수통보기에는 한명 이상의 관리자의 전화번호와 상술한 음성안내 내용이 저장된 음성안내 저장부(85)가 구비된다.

본 실시예에서 침수통보기의 입력 전력은 220V이며 출력은 12V이며, 침수통보기는 유,무선 전화선을 통해 관리자에 침수위치를 통보한다. 유,무선 전화선은 전화국선단자(90)일 수 있다.

이하, 본 발명의 작용을 도 1, 도 2 및 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

침수검출기(10)는 지하구조물의 벽면에 설치되고 침수통보기(80)와 케이블(70)로 연결된다. 침수검출기(10)는 검출기본체(11)에서 연장된 설치배관(13)이 브라켓(57)에 의해 지하구조물의 벽면에 고정되는 방식으로 설치된다. 설치배관(13)에는 높이차를 두고 두 개의 배관홀(15)이 형성되며, 배관홀(15)에는 검출기본체(11)와 연결된 연결선(23)이 외부로 연장되어 있다.

이 연결선(23)의 단부에 수위센서(21)가 연결된다. 구체적으로 연결선(23)의 단부는 수위센서(21)의 제2수은센서(49)와 연결된다. 연결선(23)은 외부로 연장된 일부가 복수회 감겨지고 감겨진 부분이 녹말밴드(55)로 묶여져 있어 녹말밴드(55)가 녹을 경우 배관홀(15)을 통해 외부로 연장된 연결선(23)의 길이가 길어질 수 있다.

한편, 지하구조물에 침수가 발생하면 설치배관(13)의 하부에 위치한 수위센서(21)가 물의 부력에 의해 먼저 상승하여 침수지역을 조명하고 침수신호를 검출기본체(11)에 전송하게 된다.

그 원리는 침수가 발생하면 물의 부력에 의해 수위센서(21)가 상승하게 되고, 전원부(39)의 중량으로 인해 상대적으로 무거운 몸체부(27)가 하부를 향하도록 되므로 반대방향의 조명캡부(29)는 상부를 향하게 된다. 조명캡부(29)가 상부를 향하면 제1수은센서(47)와 제2수은센서(49)는 서로 반대극을 띠게 되고 엘이디기판(35)에 신호를 보내게 되어 고휘도엘이디(37)가 점등된다. 그와 동시에 검출기본체(11)에도 제1수은센서(47)와 반대극을 띠는 제2수은센서(49)의 신호가 전송된다.

제2수은센서(49)의 신호를 전송받은 검출기본체(11)는 케이블(70)을 통해 침수통보기(80)에 침수신호를 전송하게 된다. 침수신호를 전송받은 침수통보기(80)는 펌프 고장신호, 센서 고장신호가 수신되었는지 확인 후, 펌프 고장신호, 센서 고장신호가 수신되었다고 판단되면 음성안내 저장부(85)에 저장된 관리자에게 1차 침수위치를 통보한다. 여기서, 펌프는 배수를 위한 배수펌프이고, 센서는 침수를 감지하는 기존의 센서 예를 들어, 전극봉센서일 수 있다.

이후, 침수수위가 지속적으로 상승하여 설치배관(13)의 상부에 위치한 수위센서(21)도 물의 부력에 의해 상승하게 되면, 수위센서(21)의 조명캡부(29)가 상부를 향하게 되면서 침수지역을 더 조명하게 되고 침수신호를 검출기본체(11)로 전송하게 된다.

그러면, 검출기본체(11)는 침수통보기(80)에 2차로 침수신호를 전송하고, 침수통보기(80)는 음성안내 저장부(85)에 저장된 관리자에게 2차로 침수위치를 통보하게 된다. 그리고, 침수통보기(80)는 침수지역의 위치확인을 위한 조명을 점등시키고, 침수지역이 정전되었다고 판단되면 침수지역에 비상조명도 점등시킨다.

더불어, 침수상황이 발생하고 어느 정도 시간이 흐른 후에는 연결선(23)을 감은 녹말밴드(55)가 물에 녹으면서 풀리게 되고 수위센서(21)는 수면 위로 부상하여 지속적으로 조명의 역할을 할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 침수시 수위센서(21)의 자동조명 점등과, 침수통보기(80)의 신속한 대처 및 통보로 인해 관리자는 침수지역에 파견되어 침수 조기 진압과 펌프 수리 등의 작업을 안전하게 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 수위센서가 기존의 전극봉센서를 대체할 수도 있다.

도 8에는 전극봉센서를 이용한 집수정 배치도가 도시되어 있다.

도 8에 도시된 바에 의하면, 지하구조물에는 웅덩이 같은 구조물인 집수정(100)을 만들고 지하구조물로 유입되는 물을 집수정(100)에 모은 후, 배수펌프(104)를 이용하여 외부 배수시설 또는 하수관로로 물을 배수도록 하여 침수를 방지하고 있다. 전력구, 통신구, 공동구도 집수정과 동일한 기능을 위해 지하구조물에 마련되는 것이다.

집수정(100)에는 물의 수위를 감지하는 전극봉센서(103)와 배수펌프(104)가 구비되고, 배수펌프(104)는 전극봉센서(103)의 감지신호를 전달받은 펌프제어부(100)에 제어에 의해 작동된다.

전극봉센서(103)는 지면을 향하여 펌프동작전극봉(103a,103c), 펌프정지전극봉(103b)이 돌출된다. 펌프정지전극봉(103b)은 펌프동작전극봉(103a,103c)에 비해 상대적으로 더 돌출되어 집수정(100)에 집수된 물의 수위가 낮아지면 이를 감지하는 구조로 된다.

전극봉센서(103)는 펌프제어부(101)와 신호선(102)으로 연결되어 전극봉센서(103)의 감지신호가 펌프제어부(101)로 전송된다. 펌프제어부(101)는 배수펌프(104)와 전기공급선(105)으로 연결되고 배수펌프(104)에는 배수를 위한 배수관(106)이 연결되어 펌프제어부(101)의 제어에 의해 배수펌프(104)가 집수정(100)의 물을 외부 배수시설 또는 하수관로로 배수할 수 있다.

그런데, 도 8에 도시된 전극봉센서(103)는 물과 함께 지하구조물로 유입된 진흙, 석회성 물, 산성물, 알칼리물, 곤충, 식물사체, 나뭇잎, 나뭇가지, 지상 노면 먼지, 담배 꽁초, 비닐 쓰레기 등의 부착으로 인해 고장이 발생하기 쉽다. 전극봉센서(103)의 고장은 배수펌프를 작동시킬 수 없어 침수사고를 발생시킨다.

따라서, 다른 실시예로 도 8에 도시된 전극봉센서를 대신하여 본 발명의 수위센서를 적용할 수 있다.

도 9에는 본 발명에 의한 수위센서를 이용한 집수정 배치도가 도시되어 있고, 도 10 및 도 11에는 본 발명에 의한 수위센서를 집수정에 적용시 정상환경과 고장침수 환경을 보인 도면이 도시되어 있다.

도 9에 도시된 바에 의하면, 집수정(100)에 물의 수위를 감지하는 수위센서(203)와 배수펌프(104)를 구비하고, 배수펌프(104)는 수위센서(203)의 감지신호를 전달받은 펌프제어부(100)의 제어에 의해 작동되도록 한다.

수위센서(203)는 지면을 향하여 연장된 펌프동작전극봉(203a,203c), 펌프정지전극봉(203b)의 단부에 구비되며, 펌프정지전극봉(203b)은 펌프동작전극봉(203a,203c)에 비해 상대적으로 더 연장되어 집수정(100)에 집수된 물의 수위가 낮아지면 이를 감지하는 구조로 된다.

펌프동작전극봉(203a,203c)과 펌프정지전극봉(203b)은 전선 형태로 유동 가능하여 단부에 구비된 수위센서가 물의 부력에 의해 부상할 수 있도록 된다.

수위센서(203)는 평상시에는 집수정(100)의 수위를 감지하며 감지한 수위신호는 펌프제어부(101)에 전송하여 배수펌프(104)가 외부 배수시설 또는 하수관로로 물을 배수도록 제어한다.

이러한 구조에서 배수펌프(104)가 고장이 발생하여 지하구조물에 침수가 발생하면 수위센서(203)는 물의 부력에 의해 상승하여 조명캠부(29)가 상부를 향하도록 되며 조명부(33)는 자동 점등된다. 그리고, 수위센서(203)가 감지한 침수신호는 침수통보기(80)로 전송된다. 그러면, 도 11에 도시된 바와 같이, 침수통보기(80)가 침수지역을 점등시키고 관리자에게 통보한다. 그러면, 관리자는 침수지역에 파견되어 수위센서(203)로 침수수위를 확인하면서 물의 배수 또는 펌프 수리 작업 등을 수행할 수 있다.

본 발명의 침수검출기(10) 또는 수위센서(21)는 저지대 도로, 지하주차장, 지하상가 등 침수사고가 유발될 수 있는 지하시설물에 설치하여 침수사고 이전에 설비의 고장경보 또는 침수경보를 조기에 관리자에게 통보할 수 있도록 할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10: 침수검출기 11: 검출기본체
13: 설치배관 15: 배관홀
21: 수위센서 23: 연결선
25: 부력몸체 27: 몸체부
27a,29a: 나사산 29: 조명캡부
31: 방수부재 33: 조명부
35: 엘이디기판 37: 고휘도엘이디
39: 전원부 41: 전원고정부
43: 전선 45: 센서부
47: 제1수은센서 49: 제2수은센서
51: 통공 53: 고정부재
55: 녹말밴드 57: 브라켓
59: C형 클램프 61: 볼트공
63: 고정볼트 70: 케이블
80: 침수통보기 81: 입력신호 단자부
83: 입력신호 처리부 85: 음성안내 저장부
87: 표시부 100: 집수정
101: 펌프제어부 102: 신호선
103: 전극봉센서 103a 103c: 펌프동작전극봉
103b: 펌프정지전극봉 104: 배수펌프
105: 전기공급선 106: 배수관
203: 수위센서 A: 지하구조물

Claims

지하구조물에 설치되며 침수를 감지하여 외부로 전송하고 침수지역을 자동 조명하는 조명부를 구비하는 침수검출기와,
상기 침수검출기와 연결되어 상기 침수검출기가 전송한 신호를 수신하며, 상기 신호를 근거로 관리자에게 침수지역을 안내하고 침수지역의 정전시 상기 침수지역에 비상조명이 점등되게 제어하는 침수통보기를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 침수검출기는
송신기를 구비하는 검출기본체와,
상기 검출기본체의 하부로 연장되며 벽면 또는 구조물에 고정되고 설정 높이마다 배관홀이 형성된 설치배관과,
상기 배관홀을 통해 상기 검출기본체와 연결선으로 연결되며 침수시 물의 부력에 의해 부상하고 상기 조명부가 자동으로 점등되며 상기 연결선을 통해 상기 검출기본체에 침수신호를 전송하는 수위센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지장치.
청구항 2에 있어서,
상기 수위센서는
물의 부력에 의해 부상하여 상기 조명부가 상부를 향하도록 되는 부력몸체와,
상기 조명부에 전원을 인가하는 전원부와,
상기 부력몸체의 내부에 구비되고 침수시 상기 전원부를 작동시키며 상기 연결선을 통해 상기 검출기본체에 침수신호를 전송하는 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지장치.
청구항 3에 있어서,
상기 전원부는,
일측이 상기 몸체부의 내부 바닥면에 돌출 설치된 전원고정부에 끼워져 고정되고 타측이 상기 조명부와 전선으로 연결된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지장치.
청구항 3에 있어서,
상기 센서부는
상기 조명부측에 고정되고 상기 전선과 연결되는 제1수은센서와,
상기 제1수은센서와 대향되게 상기 몸체부측에 고정되며 상기 연결선과 연결되는 제2수은센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지장치
청구항 3에 있어서.
상기 전원부는 니켈-카드뮴 건전지 또는 알칼리 건전지인 것을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지장치.
청구항 2에 있어서,
상기 연결선은 일부를 복수회 감고 감겨진 부분을 녹말밴드로 고정한 것을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지장치.
청구항 7에 있어서,
상기 조명부는 상기 녹말밴드가 물에 녹음으로써 상기 연결선이 풀어지고 조명인식이 확보되며, 침수수위가 변화함에 따라 상기 조명부의 색깔이 변하도록 된 것을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 침수통보기는
침수신호를 수신하는 입력신호 단자부와,
상기 침수신호에 근거하여 관리자에게 침수지역을 안내하는 입력신호 처리부와,
상기 관리자의 유무선 전화번호 및 상기 안내 내용이 저장된 음성안내 저장부을 구비하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지장치.
청구항 9에 있어서,
상기 입력신호 단자부는 펌프 고장신호, 센서 고장신호를 더 수신하며,
상기 음성안내 저장부에는 펌프 고장, 센서 고장을 안내하는 음성안내 내용이 저장된 것을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지장치.
청구항 9에 있어서,
상기 입력신호 처리부는 상기 관리자가 무응답시 다른 관리자에게 침수지역을 안내하며, 상기 안내에 대응하여 관리자의 응답이 있는 경우 상기 침수지역 안내를 종료하거나, 현장에서 복구버턴을 누른 경우 안내를 종료하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지장치.
청구항 11에 있어서,
상기 안내에 대응한 상기 관리자의 응답은 전화기의 확인버튼을 눌러 상기 침수통보기에 전송하는 것임을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지장치.
조명부가 내장되고 물의 부력에 의해 상승 가능한 수위센서를 연결선을 이용하여 지하구조물의 벽면에 부착된 검출기 본체와 연결하고,
상기 연결선은 복수회 감고 감겨진 부분을 녹말밴드로 고정하여 상기 지하구조물의 침수시 상기 녹말밴드가 물에 녹음으로써 상기 수위센서가 상승되고 침수수면 위에 상기 조명부의 조명인식이 확보되며, 상기 조명부는 침수수위가 변화함에 따라 상기 조명부의 색깔이 변하여 침수수위를 시각적으로 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지방법.
청구항 13에 있어서,
상기 수위센서의 침수신호는 침수통보기에 전송되고,
상기 침수통보기는 관리자에게 침수지역을 안내하며,
상기 침수통보기는 상기 관리자가 무응답시 다른 관리자에게 침수지역을 안내하며,
상기 침수통보기는 상기 안내에 대응하여 관리자의 응답이 있는 경우 상기 침수지역의 안내를 종료하거나, 현장에서 복구버턴을 누른 경우 상기 침수지역의 안내를 종료하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 침수 감지방법.