KR20180102847A - System for detecting water leakage of water pipe - Google Patents

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KR20180102847A
KR20180102847A KR1020170029508A KR20170029508A KR20180102847A KR 20180102847 A KR20180102847 A KR 20180102847A KR 1020170029508 A KR1020170029508 A KR 1020170029508A KR 20170029508 A KR20170029508 A KR 20170029508A KR 20180102847 A KR20180102847 A KR 20180102847A
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Abstract

The present invention relates to a system for detecting water leakage of a water pipe, comprising: an optical fiber cable protection pipe accommodating at least one optical fiber cable therein; a light source portion emitting light to the optical fiber cable; a receiving portion receiving scattered light of the optical fiber cable; and a control portion determining water leakage of the water pipe by using the scattered light. The optical fiber cable protection pipe is buried apart from the water pipe at a height higher than an underwater level and lower than the water pipe, and includes a plurality of water penetrating holes in at least one area toward the water pipe. The control portion determines water leakage of the water pipe or computes the location of the water leakage based on a temperature measured by using the scattered light.

Description

상수도관의 누수 감지 시스템 {SYSTEM FOR DETECTING WATER LEAKAGE OF WATER PIPE}SYSTEM FOR DETECTING WATER LEAKAGE OF WATER PIPE

본 발명은 상수도관의 누수 감지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광섬유 케이블을 이용하여 상수도관의 누수를 감지하기 위한 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a water leakage detection system for a water supply pipe, and more particularly, to a system for detecting leakage of a water supply pipe using an optical fiber cable.

종래 상수도관의 누수 여부 및 파손 여부를 감지하기 위해서는 상수도관의 양쪽 제수변, 소화전 계량기 등에 센서를 부착시켜 누수 지점에서 전해지는 동일한 누수음이 쌍방의 감지기에 전해지는 시간차를 계산해 누수 지점을 산출하였다. 그러나 이러한 방법으로는 주기적으로 상수도관이 매설되어 있는 현장에 직접 인력을 투입하여 누수 여부를 탐지하는 탐지반을 운영해야 하는 문제가 있을 뿐만 아니라 누수 탐지 작업시 주변 잡음으로 인해 작업자가 누수음을 정확하게 감지하기 어려운 문제가 있다.In order to detect the leakage and breakage of the water pipe in the past, a leakage point was calculated by attaching a sensor to both the water discharge pipe and the fire hydrant meter of the water supply pipe and calculating the time difference when the same leak sound transmitted from the leak water point is transmitted to both sensors. However, in such a method, there is a problem that a detection panel for detecting the leakage by manually inputting the workforce into the field where the water pipe is buried periodically must be operated, and in addition, there is a problem that the operator can accurately There is a problem that is difficult to detect.

이러한 문제를 해결하기 위해 한국특허등록번호 제0803377호에서는 상수도관 매설시 상수도관에 광섬유 케이블을 부착하고 광섬유 케이블을 이용하여 측정된 온도 및 변형률을 이용하여 상수도관의 누수 여부나 파손 여부를 감지하는 내용을 개시하고 있다. 구체적으로, 위 선행특허에서 개시하고 있는 기술은 도 1에 도시한 바와 같이, 상수도관(10)의 측하부에 광섬유 케이블(20)을 에폭시 등의 고착재(30)를 이용하여 고정하고, 광섬유에 광을 보내고 이로부터 수신된 산란광을 이용하여 상수도관의 누수 및 파손을 감지한다.In order to solve such a problem, Korean Patent Registration No. 0803377 discloses a method in which an optical fiber cable is attached to a water supply pipe at the time of installing a water supply pipe, and whether the water supply pipe is leaking or damaged is detected by using the temperature and strain measured by using a fiber- The contents are disclosed. 1, the optical fiber cable 20 is fixed to the side lower portion of the water pipe 10 by using a fixing material 30 such as epoxy, And detects leakage and breakage of the water pipe by using the scattered light received from the light.

그러나 상수도관(10)의 파손이 광섬유 케이블(20)이 위치한 반대 측면에 발생한 경우, 광섬유를 이용한 온도 측정시 온도 변화가 없거나 적을 수 있어 정확한 누수 탐지가 어려운 문제가 있고, 광섬유 케이블(20)이 고착재(30)에 의해 상수도관(10)에 고정되어 있기 때문에 상수도관(10)을 그대로 둔 채로 광섬유(21~24)나 광섬유 케이블(20)을 교체할 수 없는 문제가 있다.However, when breakage of the water pipe 10 occurs on the opposite side where the optical fiber cable 20 is located, there is a problem in that the temperature may not be changed or may be small during temperature measurement using the optical fiber, There is a problem that the optical fibers 21 to 24 and the optical fiber cable 20 can not be exchanged with the tap water pipe 10 remaining as it is fixed to the water supply pipe 10 by the fixing material 30.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있는 새로운 기술에 대한 제시가 절실히 요구되는 실정이다. Accordingly, there is an urgent need to present a new technology capable of solving the above problems.

(특허문헌 1) 한국특허등록번호 제0803377호(Patent Document 1) Korean Patent Registration No. 0803377

본 발명은, 광섬유 케이블의 용이한 교체가 가능하고 상수도관의 파손 위치와 상관없이 상수도관의 누수 여부 및 누수 위치를 감지할 수 있는 상수도관의 누수 감지 시스템을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a water leakage detection system for a water supply pipe capable of easily replacing an optical fiber cable and capable of detecting a water leakage and a leakage position of a water supply pipe irrespective of a breakage position of the water supply pipe.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 내부에 적어도 하나의 광섬유 케이블을 수용한 광섬유케이블보호관, 상기 광섬유 케이블에 광을 보내는 광원부, 상기 광섬유 케이블의 산란광을 수신하는 수신부 및 상기 산란광을 이용하여 상기 상수도관의 누수 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 상수도관의 누수 감지 시스템에 있어서, 상기 광섬유케이블보호관은, 지하수위보다 높고 상수도관보다 낮은 높이에 상기 상수도관으로부터 이격하여 포설되되, 상기 상수도관을 향한 적어도 일 영역에 다수의 투수공을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 제어부는, 상기 산란광를 이용하여 측정된 온도를 근거로 상기 상수도관의 누수 여부나 누수 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 상수도관의 누수 감지 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an optical fiber cable, including: an optical fiber cable protective tube accommodating at least one optical fiber cable therein; a light source unit transmitting light to the optical fiber cable; a receiving unit receiving scattered light of the optical fiber cable; A water leakage detection system for a water supply pipe including a control unit for determining whether or not a pipe is leaking, wherein the optical fiber cable protection pipe is installed at a height higher than the groundwater level and lower than the water supply pipe and spaced from the water supply pipe, Wherein the control unit includes a plurality of water holes in at least one region, and the control unit calculates leakage or leaking position of the water pipe based on the temperature measured using the scattered light. Sensing system.

일 실시예에 따라, 상기 광섬유케이블보호관은, 상기 상수도관을 향한 적어도 일 영역에 배치되어, 외부 토양의 투과는 차단하되 외부 물의 투과는 허용하기 위한 필터를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the fiber optic cable shielding pipe may include a filter disposed in at least one region toward the water pipe, for blocking permeation of external soil but permitting permeation of external water.

일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 산란광를 이용하여 측정된 변형률을 근거로 지반 침하 위치를 산출하되, 상기 지반 침하 위치는, 기 설정된 변형률을 초과한 인접한 두 위치의 사이일 수 있다.According to an embodiment, the control unit calculates a ground settlement position based on the strain measured using the scattered light, and the ground settlement position may be between two adjacent positions exceeding a predetermined strain.

일 실시예에 따라, 상기 광섬유케이블보호관은, 상기 광섬유 케이블이 늘어지지 않도록 상기 광섬유 케이블을 지지하기 위한 케이블 지지선을 더 수용할 수 있다.According to an embodiment, the optical fiber cable protection pipe may further include a cable support line for supporting the optical fiber cable so that the optical fiber cable does not sag.

일 실시예에 따라, 상기 광섬유케이블보호관의 일 측 선단부에 위치하여 상기 광섬유케이블보호관의 내측으로 외기를 유입시키기 위한 압축기를 더 포함하되, 상기 압축기에 의해 형성된 고압의 외기로 상기 광섬유케이블보호관의 관내 이물질이 타 측 선단부로 밀려 배출될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the optical fiber cable protection tube further includes a compressor positioned at one end of the optical fiber cable protection tube to introduce outside air into the inside of the optical fiber cable protection tube, wherein the high- Foreign matter can be pushed out to the other side tip and discharged.

일 실시예에 따라, 상기 광섬유케이블보호관의 일 측 선단부에 위치하여 상기 광섬유케이블보호관의 내측으로 외기를 유입시키기 위한 압축기 및 상기 광섬유케이블보호관의 타 측 선단부에 위치하여 상기 광섬유케이블보호관의 내부 압력을 측정하기 위한 압력측정기를 더 포함하되, 상기 압축기는, 상기 광섬유케이블보호관의 내부에 고압의 분위기를 형성하고, 상기 압력측정기는, 내부가 밀폐된 상기 광섬유케이블보호관의 내부 압력을 일정시간 동안 측정하며, 상기 제어부는, 상기 일정시간 동안 측정된 상기 광섬유케이블보호관의 내부 압력이 일정 레벨을 유지하는지 판단하여 상기 광섬유케이블보호관의 파손 여부를 판정할 수 있다.The optical fiber cable protection tube may include a compressor positioned at one end of the optical fiber cable protection tube and adapted to introduce outside air into the optical fiber cable protection tube and a second connector located at the other end of the optical fiber cable protection tube, Wherein the compressor forms an atmosphere of high pressure inside the optical fiber cable protective tube and the pressure measuring device measures the internal pressure of the optical fiber cable protective tube which is sealed inside for a predetermined period of time The controller may determine whether the optical fiber cable protective tube is damaged or not by determining whether the internal pressure of the optical fiber cable protective tube measured during the predetermined time maintains a certain level.

일 실시예에 따라, 상기 광섬유케이블보호관의 일 측 선단부에 위치하여 상기 광섬유케이블보호관의 내측으로 열풍을 유입시키기 위한 열풍기를 더 포함하고, 상기 광섬유케이블보호관은, 상기 광섬유 케이블이 수용된 주관과, 상기 주관으로부터 분기되고 다시 상기 주관으로 연결되는 바이패스관을 포함하되, 상기 바이패스관은, 상기 상수도관에 인접하도록 설치되어 상기 열풍에 의해 상기 상수도관의 동파를 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the optical fiber cable protection tube further includes a hot air blower for introducing hot air into the optical fiber cable protection tube located at one end of the optical fiber cable protection tube, wherein the optical fiber cable protection tube includes a main pipe accommodating the optical fiber cable, And a bypass pipe branched from the main pipe and connected to the main pipe again, wherein the bypass pipe is installed adjacent to the water pipe to prevent the water pipe from being frozen by the hot air.

본 발명에 따른 상수도 누수 감지 시스템은, 상수도관의 파손 위치와 무관하게 상수도관의 누수 여부 및 누수 위치를 감지할 수 있다. 나아가 광섬유 케이블의 교체가 용이하다.The water leakage detection system according to the present invention can detect leakage of a water pipe and a leakage position regardless of a breakage position of the water supply pipe. Furthermore, it is easy to replace the optical fiber cable.

또한 본 발명에 따른 상수도 누수 감지 시스템은, 상수도관의 누수뿐 아니라 지반 침하 여부를 감지할 수 있다.Also, the water leakage detection system according to the present invention can detect not only leakage of the water supply pipe but also the ground settlement.

또한 본 발명에 따른 상수도 누수 감지 시스템을 이용하여, 상수도관의 동파를 방지할 수 있다.Also, by using the water leakage detection system according to the present invention, it is possible to prevent the water pipe from being frozen.

도 1은 종래 상수도관의 누수 감지 시스템의 광섬유케이블의 설치 개념도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상수도관의 누수 감지 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부가 산란파를 이용하여 온도 또는 변형률을 측정하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유케이블보호관이 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4b는 도 4a의 광섬유케이블보호관 내부의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5a는 도 4a의 광섬유케이블보호관 일 외부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유케이블보호관의 일 외부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유케이블보호관의 일 외부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상수도관의 누수 감지 시스템이 지반 침하 위치를 감지하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따라 광섬유케이블보호관의 관내 이물질을 청소하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 광섬유케이블보호관 또는 상수도관의 파손 여부를 감지하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유케이블보호관이 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 8b는 도 8a의 광섬유케이블보호관이 설치된 예시를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a schematic view showing an installation of an optical fiber cable of a water leakage detection system of a conventional water supply pipe.
2 is a conceptual diagram of a leak detection system for a water pipe according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a method of measuring temperature or strain using a scattering wave according to an embodiment of the present invention.
4A is a view illustrating a state in which an optical fiber cable protective tube according to an embodiment of the present invention is installed.
4B is an enlarged view of a part of the inside of the optical fiber cable protective pipe of FIG. 4A.
FIG. 5A is an enlarged view of the outside of the optical fiber cable protective pipe of FIG. 4A. FIG.
5B is an enlarged view of an outer side of an optical fiber cable protective tube according to another embodiment of the present invention.
5C is an enlarged view of an outer side of an optical fiber cable protective tube according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view for explaining a method of sensing a ground settlement position by a water leakage detection system of a water supply pipe according to an embodiment of the present invention.
7A is a view for explaining a method of cleaning a foreign object in a tube of a fiber optic cable protective tube according to an embodiment of the present invention.
7B is a view for explaining a method of detecting damage to an optical fiber cable protective pipe or a water pipe according to an embodiment of the present invention.
8A is a view illustrating a state in which an optical fiber cable protective tube according to another embodiment of the present invention is installed.
FIG. 8B is a view showing an example in which the optical fiber cable protective pipe of FIG. 8A is installed.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, the terms "comprises" or "having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

누수 감지Leak detection

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상수도관의 누수 감지 시스템의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a leak detection system for a water pipe according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상수도관의 누수 감지 시스템(100)은, 광섬유 케이블을 수용하고 있는 광섬유케이블보호관(110), 상기 광섬유 케이블(또는 광섬유)에 광을 보내는 광원부(120), 상기 광섬유 케이블(또는 광섬유)의 산란광을 수신하는 수신부(130), 상기 산란광을 이용하여 상수도관의 누수 여부를 판단하는 제어부(140)를 포함한다.2, the leak detection system 100 for a water supply pipe according to an embodiment of the present invention includes an optical fiber cable protective tube 110 accommodating an optical fiber cable, a light guide plate 110 for guiding light to the optical fiber cable A receiving unit 130 for receiving the scattered light of the optical fiber cable (or optical fiber), and a controller 140 for determining whether the leaked water is leaked by using the scattered light.

본 발명에 따른 상수도관의 누수 감지 시스템(100)과 관련하여, 도 2에 도시한 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 누수 감지 시스템이 구현될 수 있음은 물론이다.With regard to the leak detection system 100 of the water pipe according to the present invention, the components shown in FIG. 2 are not essential, so that a leak detection system having more or fewer components can be implemented Of course it is.

이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, each component will be described.

광섬유케이블보호관(110)은 내부에 적어도 하나의 광섬유 케이블(113)을 수용하여, 상기 광섬유 케이블(113) 또는 이에 포함된 광섬유가 외력 등에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 광섬유 케이블(113)은 적어도 하나의 광섬유를 포함한 것으로 후술하는 바와 같이, 싱글모드 광섬유, 멀티모드 광섬유, 그리고 예비용 광섬유 등을 포함할 수 있다.The optical fiber cable protective tube 110 accommodates at least one optical fiber cable 113 therein to prevent the optical fiber cable 113 or the optical fiber included therein from being damaged by an external force or the like. Here, the optical fiber cable 113 includes at least one optical fiber, and may include a single mode optical fiber, a multimode optical fiber, and a spare optical fiber, as described later.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유케이블보호관이 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 4b는 도 4a의 광섬유케이블보호관 내부의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.FIG. 4A is a view illustrating a state in which an optical fiber cable protective tube according to an embodiment of the present invention is installed, and FIG. 4B is an enlarged view of a portion inside the optical fiber cable protective tube in FIG.

도 4a 및 4b에 도시한 바와 같이, 상기 광섬유 케이블(113)은 한국특허등록번호 제0803377호(이하, "특허문헌 1"이라고 함)에서 개시하고 있는 기술과 다르게, 상수도관(10)과 서로 밀착 고정되지 않는다. 구체적으로, 상기 광섬유 케이블(113)이 광섬유케이블보호관(110) 내부에 인입되거나 또는 인출 가능하도록, 상기 광섬유케이블보호관(110)의 내측면과 상기 광섬유 케이블(113)의 외측면은 상호 고정되지 않으며, 바람직하게는 상기 광섬유 케이블(113)이 상기 광섬유케이블보호관(110)의 내측면과 서로 이격된 채로 수용될 수 있다. 이에 따라, 작업자는 굴착 없이 상기 광섬유케이블보호관(110) 내부에 수용된 상기 광섬유 케이블(113)을 용이하게 교체하거나 설치할 수 있다.4A and 4B, the optical fiber cable 113 is different from the technology disclosed in Korean Patent Registration No. 0803377 (hereinafter referred to as "Patent Document 1"), It is not tightly fixed. Specifically, the inner surface of the optical fiber cable protective tube 110 and the outer surface of the optical fiber cable 113 are not fixed to each other so that the optical fiber cable 113 can be drawn into or drawn out from the optical fiber cable protective tube 110 Preferably, the optical fiber cable 113 can be received while being spaced apart from the inner surface of the optical fiber cable protective pipe 110. Accordingly, the operator can easily replace or install the optical fiber cable 113 accommodated in the optical fiber cable protective pipe 110 without excavation.

또한, 적어도 하나의 광섬유 케이블(113)은 특허문헌 1에서 개시하고 있는 기술과 다르게 상수도관(10)의 일 측면에 설치되지 않고, 상수도관(10)의 하부에 이격하여 포설된 광섬유케이블보호관(110) 내부에 수용된다.Unlike the technique disclosed in the patent document 1, at least one optical fiber cable 113 is not provided on one side of the water pipe 10, but is provided on an optical fiber cable protective pipe (not shown) 110).

종래 특허문헌 1에 따를 경우, 상기 광섬유 케이블(113)이 상수도관(10)의 측하부에 고착 설치되어야 하기 때문에, 기 포설된 상수도관(10)의 누수 탐지를 하려면, 상기 기 설치된 상수도관(10)을 굴착하고 굴착된 상수도관(10)의 일 측면에 광섬유 케이블(113)을 고착시킨 후 상기 상수도관(10)을 재포설해야 하는 문제가 있다. 또한, 노후나 파손 등으로 상수도관(10)의 교체가 요구되는 경우 불필요하게 상기 광섬유 케이블(113)을 탈거하고 다시 고착시켜야하는 문제가 있다.According to the conventional patent document 1, since the optical fiber cable 113 must be fixed to the lower side of the water pipe 10, in order to detect the leakage of the water pipe 10, There is a problem that the water pipe 10 is re-installed after the optical fiber cable 113 is fixed to one side of the excavated water pipe 10. In addition, when replacement of the water pipe 10 is required due to aging, breakage, or the like, there is a problem that the optical fiber cable 113 is unnecessarily detached and fixed again.

그러나 본 발명에 따를 경우 상기 광섬유 케이블(113)이 수용된 광섬유케이블보호관(110)을 상수도관(10)과 이격 설치하기 때문에, 기 설치된 상수도관(10)의 누수 탐지를 위해 상기 기 설치된 상수도관(10)의 굴착을 필수로 하지 않고, 상수도관(10)의 교체가 요구되더라도 광섬유 케이블(113)에 대한 작업까지 요구하지 않는다.However, according to the present invention, since the optical fiber cable protective pipe 110 accommodating the optical fiber cable 113 is spaced apart from the water pipe 10, the water pipe 10, it is not required to work on the optical fiber cable 113 even if replacement of the water supply pipe 10 is required.

한편, 광섬유 케이블(113)을 센서로 한 상수도관(10)의 누수 탐지를 위해, 상기 상수도관(10)에서 누출된 물이 상기 광섬유케이블보호관(110)의 내부로 유입될 수 있도록, 상기 광섬유케이블보호관(110)의 외면 중 적어도 일부 영역에는 다수의 투수공(111)이 형성될 수 있다.In order to detect leakage of the water from the water pipe 10 using the optical fiber cable 113 as a sensor, water leaked from the water pipe 10 may be introduced into the optical fiber cable protective pipe 110, A plurality of water holes 111 may be formed in at least a part of the outer surface of the cable protection pipe 110.

즉, 상기 광섬유케이블보호관(110)은 상기 상수도관(10)을 향한 적어도 일 영역에 다수의 투수공(111)을 가져, 상기 상수도관(10)으로부터 누출된 물이 상기 광섬유케이블보호관(110)의 내부로 유입될 수 있도록 한다.That is, the optical fiber cable protective pipe 110 has a plurality of water holes 111 in at least one region toward the water pipe 10, and water leaking from the water pipe 10 is guided to the optical fiber cable protective pipe 110, So that it can be introduced into the inside of the apparatus.

따라서, 상기 광섬유 케이블(113)을 내부에 수용한 광섬유케이블보호관(110)은 상기 상수도관(10)의 하부에 이격 설치되는 것이 바람직하되, 상기 광섬유케이블보호관(110)에 지하수가 유입되지 않도록, 상기 광섬유케이블보호관(110)은 지하수위보다 높고, 상기 상수도관(10)보다 낮은 위치에 포설되는 것이 바람직하다.It is preferable that the optical fiber cable protective pipe 110 accommodating the optical fiber cable 113 is installed at a lower portion of the water pipe 10 so that the groundwater does not flow into the optical fiber cable protective pipe 110, It is preferable that the optical fiber cable protective pipe 110 is installed at a position higher than the groundwater level and lower than the water pipe 10.

이때, 상기 상수도관(10)과 상기 광섬유케이블보호관(110) 간의 이격 거리는 특별히 한정하지 않으나, 광섬유 케이블(113)을 센서로 한 누수 탐지의 정확도를 높이기 위해, 가급적 상기 상수도관(10)과의 이격 거리를 좁히는 것이 바람직하다.At this time, the distance between the water pipe 10 and the optical fiber cable protective pipe 110 is not particularly limited. However, in order to improve the accuracy of the leakage detection using the optical fiber cable 113 as a sensor, It is desirable to narrow the separation distance.

전술한 바와 같이, 상기 투수공(111)은 상기 상수도관(10)으로부터 누출된 물이 광섬유케이블보호관(110) 내부로 용이하게 유입될 수 있도록 상기 상수도관(10)을 향한 상기 광섬유케이블보호관(110)의 외면에 형성되는 것이 바람직하고, 그 직경은 물은 투과할 수 있는 크기이지만 흙은 투과할 수 없는 크기인 것이 바람직하다. 구체적으로, 광섬유케이블보호관(110)으로 흙을 제외한 물만 투과할 수 있도록 상기 투수공(111)은 그 구경이 수 ㎛일 수 있다.The water permeable hole 111 is formed in the optical fiber cable protective pipe 110 toward the water pipe 10 so that the water leaked from the water pipe 10 can be easily introduced into the optical fiber cable protective pipe 110, 110, and it is preferable that the diameter thereof is such that the water is permeable but the soil is not permeable. Specifically, the penetrating hole 111 may have a diameter of several micrometers so that only the water excluding the soil can be penetrated into the optical fiber cable protective pipe 110.

상기 투수공(111)은 도 5a에 도시한 바와 같이, 광섬유케이블보호관(110)의 외면에 다수의 투수공(111)이 모여서 이루어진 하나의 투수공그룹(111a, 111b)이 일정한 간격으로 배열 형성될 수 있다. 여기서 하나의 투수공그룹(111a, 111b)에 속하는 투수공의 배치, 투수공의 개수와, 투수공의 크기는 인접한 투수공그룹(111a, 111b)의 것과 동일한 것이 바람직하며, 인접한 두 투수공그룹(111a, 111b) 간의 거리는 일정한 것이 바람직하다.5A, the water permeable holes 111 are formed in the outer surface of the optical fiber cable protective pipe 110 by arranging a plurality of water permeable holes 111a and 111b, . Here, it is preferable that the arrangement of the pitchers belonging to one pitcher group 111a, 111b, the number of pitchers and the size of the pitchers are the same as those of the adjacent pitcher groups 111a, 111b, (111a, 111b) is preferably constant.

이에 따라, 투수공그룹(111a, 111b)마다 광섬유케이블보호관(110) 내부로 유입되는 물의 양이 균일하고, 또 물이 유입되는 위치가 동일한 간격을 두기 때문에 상수도관의 누수 위치가 오류 없이 산출될 수 있다.Thus, since the amount of water flowing into the optical fiber cable protective pipe 110 is uniform for each of the permeable hole groups 111a and 111b, and the positions where the water flows are equally spaced, the leakage position of the water pipe is calculated without errors .

일 예로, 인접한 두 투수공그룹(111a, 111b) 간의 거리(한 투수공그룹(111a, 111b)의 중간 위치와 인접한 투수공그룹(111a, 111b)의 중간 위치 간의 거리)는, 최대 제어부(140)에 의해 측정되는 온도 또는 변형률의 계측 구간 거리와 동일한 50cm 또는 1m일 수 있다.For example, the distance between the adjacent two water hole groups 111a and 111b (the distance between the middle position of one of the water hole groups 111a and 111b and the middle position of the adjacent water hole groups 111a and 111b) ) Or 50 m or 1 m, which is the same as the measurement section distance of the strain or strain measured by the strain gage.

한편, 상기 투수공(111)은 일 실시예에 따라 도 5a에 도시한 바와 같이, 상기 광섬유케이블보호관(110)의 외측면에 직접 타공 형성될 수 있고, 또 다른 실시예에 따라 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 투수공(111)은 적어도 두 광섬유케이블보호관(110)이 연통하도록 연결하기 위한 커플링(1110c)의 외측면에 타공되어 형성될 수도 있다.5a, the penetrating hole 111 may be formed directly on the outer surface of the optical fiber cable protective pipe 110 according to an embodiment, As described above, the permeable hole 111 may be formed in the outer surface of the coupling 1110c for connecting at least two optical fiber cable protective pipes 110 to communicate with each other.

또한, 위 실시예와 다르게, 상기 투수공(111)은 도 5c에 도시한 바와 같이, 망 형태의 필터(115)에 형성된 구멍일 수 있으며, 상기 필터(115)는 상기 광섬유케이블보호관(110)의 일 측면에 형성된 개구부를 덮은 형태로 설치될 수 있다. 상기 개구부는 상기 상수도관(10)을 향해 형성되는 것이 바람직하며, 상기 필터(115)에 의해 상기 광섬유케이블보호관(110) 내부로 외부 토양의 유입은 차단되고, 외부 물의 유입은 허용된다. 여기서, 필터(115)의 메쉬(mesh) 수는 투수만 가능한 크기의 구경을 가진 것이면 특별히 한정하지 않는다. 일 예로, 상기 필터(115)는 외부 하중을 지지할 수 있도록 지지력을 갖춘 철망(바람직하게는 알루미늄이나 스테인레스가 도금될 수 있다)일 수 있다.5C, the filter 115 may be a hole formed in the network-type filter 115, and the filter 115 may be formed in the optical fiber cable protective pipe 110, And may be provided in a form of covering an opening formed in one side surface of the housing. The openings are preferably formed toward the water pipe 10 and the inflow of the external soil into the inside of the optical fiber cable protective pipe 110 is blocked by the filter 115 and the inflow of external water is allowed. Here, the number of meshes of the filter 115 is not particularly limited as long as it has a diameter capable of only a pitcher. For example, the filter 115 may be a wire mesh (preferably aluminum or stainless steel plated) having a supporting force to support an external load.

또한, 위 실시예와 다르게, 작은 직경의 투수공(111)과 지지력을 갖춘 필터(115)를 제조하거나 작은 직경의 투수공(111)을 광섬유케이블보호관(110)을 타공하는 데 드는 비용 등을 고려하여, 타공 형성된 투수공(111)과 망 형태의 필터(115)를 조합할 수 있다. 즉, 상기 필터(115)는 투수만 가능하도록 적절한 메쉬를 가진 면이나 부직포 따위의 소재일 수 있고, 상기 필터(115)의 상측 및/또는 하측에 상기 필터(115)의 구멍보다 직경이 큰 투수공(111)을 형성할 수 있다.Also, unlike the above embodiment, it is possible to manufacture the filter 115 having the small-diameter water permeable hole 111 and the supporting force, or to manufacture the small-diameter water permeable hole 111 for the purpose of piercing the optical fiber cable protective pipe 110 It is possible to combine the perforated hole 111 and the net-like filter 115 with consideration. That is, the filter 115 may be a material having a mesh or a nonwoven fabric having a proper mesh so as to be permeable only to water, and may be a material having a larger diameter than the hole of the filter 115 on the upper side and / The ball 111 can be formed.

제어부(140)는 광원부(120)로부터 광섬유 케이블(113)(또는 광섬유)에 송신된 광이 산란된 산란광을 이용하여 상기 상수도관(10)의 누수 여부나 누수 위치 등을 산출할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 광섬유 케이블(113)(또는 광섬유) 자체를 센서로 이용하여 상기 상수도관(10)의 누수 여부나 누수 위치 등을 산출할 수 있다.The control unit 140 can calculate the leakage or leaking position of the water pipe 10 by using the scattered light scattered by the light transmitted from the light source unit 120 to the optical fiber cable 113 (or optical fiber). That is, the control unit 140 can calculate the leakage of the water supply pipe 10, the water leakage position, and the like by using the optical fiber cable 113 (or the optical fiber) itself as a sensor.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부가 산란파를 이용하여 온도 또는 변형률을 측정하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 광원부(120)가 광섬유에 파장이 짧은(1064 nm 또는 1550nm) 레이저 빛을 약 10nsec 정도의 시간 동안 보내면 약 50cm 또는 1m마다 3가지의 역산란광(Rayleigh-Scattering, Raman-Scattering, Brillouin-Scattering)이 반사되어 돌아오며, 수신부(130)는 상기 산란광을 수신한다.3 is a view illustrating a method of measuring temperature or strain using a scattering wave according to an embodiment of the present invention. 3, when the light source unit 120 transmits a laser beam having a short wavelength (1064 nm or 1550 nm) to the optical fiber for about 10 nsec for about 50 cm or 1 m, three kinds of Rayleigh-Scattering Raman Scattering, Brillouin-Scattering) is reflected and returned, and the receiving unit 130 receives the scattered light.

레일레이(Rayleigh) 산란파는 입사된 빛의 파장과 동일하게 반사되어 오며, 제어부(140)는 이를 이용하여 빛 에너지의 손실율을 측정할 수 있다. 이러한 손실율 측정은 바로 광섬유 센서 케이블의 단선의 위치를 정확하게 감지하는 데 사용할 수 있다.The Rayleigh scattering wave is reflected at the same wavelength as the incident light, and the control unit 140 can measure the loss rate of the light energy using the same. This loss rate measurement can be used to accurately sense the position of the disconnection of the fiber optic sensor cable.

라만(Raman) 산란파는 입사된 빛의 파장과는 달리 두 개의 파장으로 분리되어 반사되는데 입사광보다 큰 파장 영역을 안티스톡스(Anti-Stokes) 영역이라 하고, 작은 파장 영역을 스톡스(Stokes) 영역이라고 한다. 여기서 스톡스 영역의 산란파는 온도 변화에 거의 무관한 반면 안티스톡스 영역은 온도 변화에 따라 그의 진폭이 예민한 반응을 나타낸다. 따라서 제어부(140)는 스톡스 및 안티스톡스 영역의 라만 산란 조도를 분석하여 온도 측정을 할 수 있다.Raman scattering waves are separated by two wavelengths, unlike the wavelength of incident light. The wavelength region larger than the incident light is referred to as an anti-Stokes region and the small wavelength region is referred to as a Stokes region . Here, the scattered wave in the Stokes region is almost independent of the temperature change, whereas the anti-Stokes region shows a sensitive response with its amplitude according to the temperature change. Accordingly, the controller 140 can perform temperature measurement by analyzing the Raman scattering roughness of the Stokes and anti-Stokes regions.

브릴로인(Brillouin) 산란파도 입사된 빛의 파장과는 다른 안티스톡스 및 스톡스 영역의 산란파로 분리되어 반사된다. 온도 변화가 일어나면 두 영역 모두 진폭의 변화가 일어나고 파장(또는 주파수)의 변화는 미세하게 일어난다. 또 변형률이 변하게 되면 두 영역 모두에서 진폭의 변화는 미세하지만 오히려 파장(또는 주파수)가 크게 변하게 된다. 따라서 제어부(140)는 스톡스 및 안티스톡스 영역의 브릴로인 산란파의 진폭 및 파장(또는 주파수)의 변화를 이용하여 온도 및 변형률 측정할 수 있다.The Brillouin scattering waves are also separated by the scattered waves of the anti-Stokes and Stokes regions, which are different from the wavelengths of the incident light. When the temperature changes, the amplitude changes in both regions and the wavelength (or frequency) changes finely. When the strain is changed, the change of the amplitude in both regions is fine, but the wavelength (or frequency) largely changes. Therefore, the controller 140 can measure the temperature and the strain using a change in the amplitude and the wavelength (or frequency) of the Brillouin scattering waves in the Stokes and anti-Stokes regions.

제어부(140)는 브릴로인(Brillouin) 산란파를 이용하여 온도를 측정할 수 있지만 그의 분해능은 라만(Raman)의 것(약 0.01℃)보다 낮지만(약 0.5℃), 온도변화에 따른 변형률 값의 교정을 위해서는 바람직한 결과를 도출할 수 있다.The controller 140 can measure the temperature using Brillouin scattering waves, but its resolution is lower than that of Raman (about 0.01 deg. C) (about 0.5 deg. C), but the strain value The desired result can be obtained.

한편, 라만(Raman) 산란파를 이용한 온도 측정의 경우 전체 광섬유 센서 케이블에 대해 약 50cm 간격으로 온도를 측정할 수 있으며, 온도 최고 분해능은 0.01℃이고 하나의 측정시스템(예를 들자면, 분산 온도 감지 장치 DTS: Distributed Temperature Sensing)에 의해 측정할 수 있는 최대 거리는 약 30km에 달한다.On the other hand, in the case of temperature measurement using Raman scattering waves, the temperature can be measured at an interval of about 50 cm with respect to the entire optical fiber sensor cable. The maximum temperature resolution is 0.01 ° C. and one measurement system (for example, The maximum distance that can be measured by DTS (Distributed Temperature Sensing) is about 30 km.

또 브릴로인(Brillouin) 산란파를 이용한 변형률 측정은 전체 광섬유 센서 케이블에 대해 1m 간격으로 변형률을 측정할 수 있으며, 온도 보정을 한 변형률의 경우 그 분해능은 20με이고 하나의 측정 시스템(예를 들자면, 분산 온도 및 변형 감지 장치 DTSS: Distributed Temperature & Strain Sensing)에 의해 측정할 수 있는 최대 거리는 약 10km에 달한다.In addition, the strain measurement using Brillouin scattering waves can measure the strain at 1m intervals for the entire fiber optic sensor cable. For a temperature-compensated strain, the resolution is 20με and a measurement system (eg, The maximum distance that can be measured by DTSS: Distributed Temperature & Strain Sensing (DTSS) is about 10 km.

이러한 온도 및 변형률의 분포 개념의 계측(distributed sensing)은 하나의 점에서 계측이 수행되는 점 계측(point sensing) 개념과는 차이가 있다. 즉, 상기 분포 개념 계측에서 50cm 또는 1m 간격마다 온도 및 변형률을 계측한다는 것은 50cm 또는 1m 구간마다의 평균 온도를 계측한다는 것을 의미하고, 점 계측은 점 센서가 위치한 지점의 온도 및 변형률만을 측정한다는 것이다.This distributed sensing of temperature and strain distribution differs from the point sensing concept in which measurements are performed at one point. That is, measuring the temperature and strain at intervals of 50 cm or 1 m in the distribution concept measurement means measuring the average temperature in each 50 cm or 1 m interval, and the point measurement only measures the temperature and strain at the point where the point sensor is located .

따라서, 상수도관에 온도 및 변형률 계측을 위해 점 센서를 사용한다면 센서를 부착한 사이의 구간에 대해 누수 및 변형이 발생하더라도 그에 대한 위치를 확인할 수 없으나 분포 개념의 계측을 이용한다면 광섬유 센서 케이블이 포설된 어느 위치에서 누수 및 변형이 발생되더라도 그 위치를 정확하게 확인할 수 있다는 장점이 있다.Therefore, if a point sensor is used to measure the temperature and strain in the water pipe, it is not possible to confirm the position of the sensor even if leakage or deformation occurs in the interval between the sensors. However, if the distribution concept is used, There is an advantage that the position can be accurately confirmed even if leakage and deformation occur at any position.

제어부(140)가 온도를 측정하거나 변형률을 측정하는 구체적인 방법에 대한 설명은 특허문헌 1과 광해방지기술 Vol. 2, No. 1 (2008) pp. 28~40에 개시된 내용으로 갈음하기로 한다.A description of a concrete method of measuring the temperature or measuring the strain by the control unit 140 is disclosed in Patent Document 1 and Photoluminescence Prevention Technology Vol. 2, No. 1 (2008) pp. It is supposed to be replaced with the contents described in 28-40.

한편, 광섬유 케이블(113)은 싱글모드 및 멀티모드 두 가지 종류의 광섬유를 포함할 수 있으며, 여기서 싱글모드 광섬유는 변형률을 측정하는 데 사용될 수 있고, 멀티모드 광섬유는 온도를 측정하는 데 사용될 수 있다.On the other hand, the optical fiber cable 113 may include two types of optical fibers, single mode and multimode, wherein the single mode optical fiber can be used to measure the strain and the multimode optical fiber can be used to measure the temperature .

결국, 제어부(140)는 수신부(130)가 수신한 산란광을 이용하여 광섬유 케이블(113)의 온도 변화 및 온도 변화 위치를 산출하고, 측정된 온도가 상수도관(10)으로부터 누출된 물에 의해 낮아진다면 해당 위치에서 상기 상수도관(10)의 누수가 발생하였음을 판단할 수 있다. The control unit 140 calculates the temperature change and the temperature change position of the optical fiber cable 113 using the scattered light received by the receiving unit 130 and determines whether the measured temperature is lowered by the water leaked from the water pipe 10 It is possible to determine that leakage of water from the water pipe 10 occurs at the corresponding position.

통상 상수도관(10)을 통과하는 물의 온도는 지반의 온도보다 낮기 때문에, 상수도관(10)이 파손되어 새어나간 물이 광섬유케이블보호관(110) 내부로 유입되면 광섬유 케이블(113)의 온도가 낮아진다. 다만, 상수도관(10)으로부터 새어나간 물이 지반을 거쳐 광섬유케이블보호관(110) 내부로 유입되기 때문에, 전술한 바와 같이 온도 측정의 정확도를 높이기 위해 상기 상수도관(10)과 광섬유케이블보호관(110)의 이격 거리는 좁히는 것이 바람직하다.Since the temperature of the water passing through the water pipe 10 is lower than the temperature of the ground, if the water pipe 10 is broken and the leaked water flows into the optical fiber cable protective pipe 110, the temperature of the optical fiber cable 113 is lowered . However, since the water leaking from the water pipe 10 flows into the optical fiber cable protective pipe 110 through the ground, the water pipe 10 and the optical fiber cable protective pipe 110 It is desirable to narrow the separation distance.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상수도관의 누수 감지 시스템(100)은 상수도관(10)의 파손 위치와 무관하게 상수도관의 누수 여부 및 누수 위치를 감지할 수 있음은 물론, 나아가 광섬유 케이블(113)의 교체가 용이하다.As described above, the water leakage detection system 100 of the water supply pipe according to the embodiment of the present invention can detect the water leakage and the leakage position of the water supply pipe irrespective of the breakage position of the water supply pipe 10, The cable 113 can be easily replaced.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유케이블보호관(110)은 상수도관(10)의 하부에 이격 설치되어, 제어부(140)가 상기 상수도관(10)의 누수 여부나 누수 위치 등을 산출할 수 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 상기 상수도관(10) 이외에 하수도관(미도시) 등에도 적용하여 하수도관의 누수 여부나 누수 위치 등을 산출할 수 있음은 물론이다.Meanwhile, the optical fiber cable protective pipe 110 according to an embodiment of the present invention is installed at a lower portion of the water pipe 10 so that the control unit 140 calculates the water leakage, leakage position, etc. of the water pipe 10 However, the present invention can be applied to not only the water pipe 10 but also the sewage pipe (not shown), so that it is possible to calculate the leakage of the sewage pipe, the leakage position, and the like.

지반 침하 감지Ground settlement detection

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상수도관의 누수 감지 시스템(100)은 지반 침하 여부 및 지반 침하 위치를 산출할 수 있다.Meanwhile, the water leakage detection system 100 of the water pipe according to the embodiment of the present invention can calculate the ground settlement and the ground settlement position.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상수도관의 누수 감지 시스템이 지반 침하 위치를 감지하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 지반 침하가 일어나는 경우 침하된 지반에 의해 가요성의 광섬유케이블보호관(110)과 그 내부에 수용된 광섬유 케이블(113)은 하방으로 늘어질 수 있다. 다만, 가요성 없이 일정한 횡방향의 힘에 대해 저항력을 가진 상수도관(10)은 지반 침하에도 파손되지 않고 그 형태를 유지할 수 있다.FIG. 6 is a view for explaining a method of sensing a ground settlement position by a water leakage detection system of a water supply pipe according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, when the subsidence occurs, the flexible fiber optic cable protective pipe 110 and the optical fiber cable 113 accommodated in the flexible optical fiber cable protective pipe 110 may be pulled downward due to the subsided ground. However, the water pipe (10) having resistance to a constant lateral force without flexibility can maintain its shape without being damaged by subsidence.

특허문헌 1에서 개시한 기술에 따르면, 광섬유 케이블(113)이 상기 상수도관(10)의 일 측면에 고착되어 있기 때문에, 도 6에 도시한 바와 같이 상수도관(10)의 파손이 없는 지반 침하의 경우 이를 감지할 수 없는 문제가 있다.According to the technique disclosed in Patent Document 1, since the optical fiber cable 113 is fixed to one side surface of the water pipe 10, as shown in FIG. 6, the water pipe 10 without breakage of the water pipe 10 If there is a problem that can not be detected.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 상수도관의 누수 감지 시스템(100)은, 상기 상수도관(10)과 이격 설치된 광섬유케이블보호관(110)의 내부에 수용되는 상기 광섬유 케이블(113)을 센서로 하여 제어부(140)가 변형률을 측정하기 때문에, 도 6에 도시한 바와 같이 상수도관(10)의 파손 없는 지반 침하의 경우에도 상기 제어부(140)는 광섬유 케이블(113)의 변곡점(S1, S2) 위치를 감지할 수 있고, 이를 이용하여 지반 침하 위치를 감지할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 기 설정된 기준 변형률을 초과한 인접한 두 변곡점(S1, S2) 사이, 일 예로 두 변곡점(S1, S2)의 중간 부분을 지반 침하 위치로 산출할 수 있다.However, in the water leakage detection system 100 of the present invention, the optical fiber cable 113 accommodated in the optical fiber cable protective pipe 110 spaced apart from the water pipe 10 is used as a sensor 6, the control unit 140 controls the position of the inflection points S1 and S2 of the optical fiber cable 113 in the case of the undersurface subsidence of the water supply pipe 10, And it is possible to detect the ground settlement position. That is, the control unit 140 may calculate the intermediate portion between two inflection points S1 and S2 exceeding a preset reference strain, for example, two inflection points S1 and S2 as a ground settlement position.

광섬유케이블보호관의 관내 관리In-house management of fiber optic cable shield

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상수도관의 누수 감지 시스템(100)은 상기 광섬유케이블보호관(110)의 관내 이물질을 제거하기 위해, 상기 광섬유케이블보호관(110)의 일 측 선단부에 위치하여 상기 광섬유케이블보호관(110)의 내측으로 외기를 고압으로 유입시키기 위한 압축기(150)를 더 포함할 수 있다. The leakage detection system 100 of the water pipe according to an embodiment of the present invention may be installed at one end of the optical fiber cable protective pipe 110 to remove foreign substances in the optical fiber cable protective pipe 110, And a compressor 150 for introducing outside air into the inside of the optical fiber cable protective pipe 110 at a high pressure.

앞선 실시예에 따라, 상수도관(10)의 누수나 지반 침하 탐지를 위해 상기 광섬유케이블보호관(110)의 적어도 일 측 선단부에는 광원부(120) 및 수신부(130)가 장착될 수 있으나, 본 실시예에 따라 상기 광섬유케이블보호관(110)의 관내 이물질을 제거하기 위해서는 상기 광원부(120) 및 수신부(130)는 광섬유 또는 광섬유케이블(113) 나아가 광섬유케이블보호관(110)과 장착 및 탈착이 가능하도록 결합되는 것이 바람직하다.The light source unit 120 and the receiving unit 130 may be mounted on at least one end of the optical fiber cable protective pipe 110 for detecting leakage or subsidence of the water supply pipe 10 according to the embodiment, The light source unit 120 and the receiving unit 130 are coupled to the optical fiber or the optical fiber cable 113 and further to the optical fiber cable protective pipe 110 so as to be removably attached to the inside of the optical fiber cable protective pipe 110, .

도 7a에 도시한 바와 같이, 상기 광섬유케이블보호관(110)의 일 측 선단부(116)에 압축기(150)의 노즐이 연결되어, 상기 압축기(150)의 구동에 따라 고압의 외기는 상기 광섬유케이블보호관(110)의 내부로 유입될 수 있다. 고압의 외기에 따라 상기 광섬유케이블보호관(110)의 관내 이물질은 타 측 선단부(117)로 밀려 배출됨으로써, 상기 광섬유케이블보호관(110)의 관내는 깨끗하게 소제될 수 있다.7A, the nozzle of the compressor 150 is connected to one end portion 116 of the optical fiber cable protective pipe 110, and the high-pressure outside air is guided to the optical fiber cable protective pipe 110 by driving the compressor 150. [ (Not shown). Foreign materials in the tube of the optical fiber cable protective tube 110 are pushed out by the other side tip portion 117 according to the high-pressure outside air, so that the inside of the optical fiber cable protective tube 110 can be cleanly cleaned.

다만, 상기 압축기(150)에 의해 공급된 고압의 외기로 상기 광섬유케이블보호관(110)의 관내에 수용된 광섬유 케이블(113)은 변형이 발생하거나 타 측 선단부(117) 방향으로 밀릴 수 있다. 따라서 바람직하게는, 상기 광섬유케이블보호관(110) 내부에 상기 광섬유 케이블(113)이 늘어지지 않고 고압의 외기에 밀리지 않도록 상기 광섬유 케이블(113)을 지지하기 위한 케이블 지지선(112)을 더 수용할 수 있다.However, the optical fiber cable 113 housed in the tube of the optical fiber cable protective pipe 110 with the high-pressure outside air supplied by the compressor 150 may be deformed or may be pushed toward the other side end portion 117. Therefore, it is possible to further accommodate the cable support line 112 for supporting the optical fiber cable 113 so that the optical fiber cable 113 does not sag inside the optical fiber cable protective pipe 110 and is not pushed by the high-pressure outside air .

상기 광섬유 케이블(113)은 도 4a 및 4b에 도시한 바와 같이, 케이블 지지선(112)과 케이블 행거(hanger)(114)에 의해 결합될 수 있다.The optical fiber cable 113 may be coupled by a cable support line 112 and a cable hanger 114, as shown in FIGS. 4a and 4b.

케이블 지지선(112)은 강선(鋼線)일 수 있으며, 상기 케이블 행거(114)는 체결 따위에 의해 케이블을 그립하기 위한 클램프와, 상기 케이블 지지선(112)과 상기 광섬유 케이블(113) 각각에 결합된 두 클램프를 연결하는 연결와이어를 포함할 수 있다.The cable support line 112 may be a steel wire and the cable hanger 114 may be a clamp for gripping the cable by fastening or the like and a fastening member for fastening the cable support line 112 to the optical fiber cable 113 And a connecting wire connecting the two clamps.

상기 케이블 지지선(112)은 상기 광섬유케이블보호관(110)을 관통하여 양 선단부가 맨홀 함체 내벽 따위에 고정될 수도 있고, 이와 달리 상기 광섬유케이블보호관(110)의 양 선단부의 내벽에 고정될 수도 있다.The cable support line 112 may be fixed to the inner wall of both ends of the optical fiber cable protection pipe 110. The optical fiber cable protection pipe 110 may be fixed to the inner wall of both ends of the optical fiber cable protection pipe 110,

도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 광섬유케이블보호관 또는 상수도관의 파손 여부를 감지하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.7B is a view for explaining a method of detecting the damage of an optical fiber cable protective pipe or a water pipe according to an embodiment of the present invention.

전술한 바와 같이, 압축기(150)의 구동에 의해 상기 광섬유케이블보호관(110)의 관내를 소제할 수 있음은 물론, 나아가 도 7b에 도시한 바와 같이, 상기 압축기(150)가 설치되지 않은 광섬유케이블보호관(110)의 타 측 선단부(117)에 압력측정기(160)를 연결하여 상기 광섬유케이블보호관(110)의 관내 압력을 측정할 수 있다.As described above, the inside of the optical fiber cable protective tube 110 can be cleaned by driving the compressor 150, and furthermore, as shown in FIG. 7B, the optical fiber cable The pressure measuring device 160 may be connected to the other end portion 117 of the protective pipe 110 to measure the pressure in the pipe of the optical fiber cable protective pipe 110.

이에 따라, 제어부(140)는 상기 압력측정기(160)에 의해 측정된 광섬유케이블보호관(110)의 관내 압력을 근거로 상기 광섬유케이블보호관(110)의 파손 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 상기 압축기(150)는 상기 광섬유케이블보호관(110)의 내부에 고압의 분위기를 형성할 수 있고, 압축기(150)의 구동 이후 압력측정기(160)는 밀폐된 상기 광섬유케이블보호관(110)의 내부 압력을 일정시간 동안 측정할 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(140)는 상기 압력측정기(160)에 의해 일정시간 동안 측정된 내부 압력이 일정 레벨을 유지하는지 판단하고, 그렇지 않다면 제어부(140)는 상기 광섬유케이블보호관(110)에 파손이 있음을 판정할 수 있다.Accordingly, the control unit 140 can determine whether the optical fiber cable protective pipe 110 is damaged based on the pressure of the optical fiber cable protective pipe 110 measured by the pressure gauge 160. The compressor 150 may form an atmosphere of high pressure inside the optical fiber cable protection pipe 110 and the pressure measuring unit 160 may be installed in the sealed optical fiber cable protection pipe 110 after the compressor 150 is driven. Can be measured for a certain period of time. Accordingly, the controller 140 determines whether the internal pressure measured by the pressure gauge 160 is maintained at a predetermined level or not, and if not, the controller 140 determines that the optical fiber cable protective tube 110 is damaged Can be determined.

상수도관의 동파 방지Prevention of freezing of water pipe

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상수도관의 누수 감지 시스템(100)은 상수도관(10)의 동파를 방지할 수 있다. 이를 위해, 상기 광섬유케이블보호관(110)은 상기 광섬유 케이블(113)이 수용된 주관(主管)(118)과 상기 주관으로부터 분기되고 다시 상기 주관으로 연결되는 바이패스관(119)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the water leakage detection system 100 of the water supply pipe according to the embodiment of the present invention can prevent freezing of the water supply pipe 10. The optical fiber cable protection pipe 110 may include a main pipe 118 accommodating the optical fiber cable 113 and a bypass pipe 119 branched from the main pipe and connected to the main pipe again.

이때, 상기 바이패스관(119)은 상기 상수도관(10)에 인접 설치될 수 있으나, 바람직하게는 상기 바이패스관(119)이 상기 상수도관(10)을 감싸도록, 도 8a 및 8b에 도시한 바와 같이 설치될 수 있다.The bypass pipe 119 may be installed adjacent to the water pipe 10, but it is preferable that the bypass pipe 119 surrounds the water pipe 10 as shown in FIGS. 8A and 8B. As shown in FIG.

아울러 상기 광섬유케이블보호관(110)의 일 측 선단부(116)에는 상기 광섬유케이블보호관(110) 내측으로 열풍을 유입시키기 위한 열풍기(170)의 노즐이 연결되어, 열풍기(170)의 구동에 의해 상기 광섬유케이블보호관(110)의 내부는 고온의 분위기가 형성될 수 있다.A nozzle of a hot air blower 170 for introducing hot air into the optical fiber cable protective tube 110 is connected to one end portion 116 of the optical fiber cable protective tube 110. By driving the hot air blower 170, A high-temperature atmosphere can be formed inside the cable protective pipe 110. [

통상 상수도관(10)은 지표면으로부터 일정 깊이만큼 깊은 곳에 포설되어 동파될 우려가 없다. 그러나 상수도관(10)이 굴다리에 설치된 경우, 도 8b에 도시한 바와 같이 상수도관(10)이 굴(a)의 주위에 포설될 수 있다. 이 경우 상수도관(10)의 매립 깊이가 통상 매립 깊이에 못 미치기 때문에 상기 굴(a)을 통과하는 냉기에 의해 상기 상수도관(10)은 동파될 수 있다.In general, the water supply pipe (10) is installed deep at a certain depth from the surface of the earth and is not likely to be frozen. However, when the water supply pipe 10 is installed on the cantilever, the water supply pipe 10 can be installed around the oyster a as shown in Fig. 8B. In this case, since the depth of the water pipe 10 is less than the depth of the buried water, the water pipe 10 can be frozen by the cold air passing through the oyster a.

본 실시예에 따른 상기 광섬유케이블보호관(110)의 주관(118)은 상수도관(10)을 따라 상기 상수도관(10)의 하부에 이격 설치될 수 있으나, 상기 광섬유케이블보호관(110)의 바이패스관(119)은 상기 상수도관(10)을 나선형으로 둘러싸도록 설치될 수 있다.The main pipe 118 of the optical fiber cable protective pipe 110 according to the present embodiment may be installed at a lower portion of the water pipe 10 along the water pipe 10, The pipe 119 may be installed so as to surround the water pipe 10 spirally.

상기 열풍기(170)가 상기 광섬유케이블보호관(110) 특히 바이패스관(119)에 열풍을 공급함으로써, 고온의 분위기가 형성된 바이패스관(119)을 열원으로 상수도관(10)에 열을 제공하기 때문에 상기 상수도관(10)의 동파 우려를 씻을 수 있다.The hot wind 170 supplies hot air to the optical fiber cable protective pipe 110 and particularly to the bypass pipe 119 to provide heat to the water pipe 10 by using the bypass pipe 119 having a high- Therefore, it is possible to wash the water pipe 10 from being frozen.

한편, 상기 열풍기(170)가 연결되지 않은 상기 광섬유케이블보호관(110)의 타 측에는 광원부(120) 및 수신부(130)가 설치되어 상기 상수도관(10)의 누수 여부 및 누수 위치를 산출할 수 있고, 나아가 지반 침하도 판단할 수 있음은 물론이나, 이 경우 온도 변화를 감지하는 제어부(140)가 오계측을 하지 않도록 상기 열풍기(170)는 상기 광섬유케이블보호관(110), 특히 주관(118)의 내부 온도가 항상성을 유지하도록 제어되는 것이 바람직하다.On the other hand, the light source 120 and the receiver 130 are provided on the other side of the optical fiber cable protective pipe 110 to which the hot air 170 is not connected, so that the water leakage and the leakage position of the water supply pipe 10 can be calculated The temperature of the optical fiber cable protective tube 110, particularly the main tube 118, can be determined so that the control unit 140, which senses the temperature change, It is preferable that the internal temperature is controlled to maintain the homeostasis.

이와 달리, 제어부(140)가 정확한 온도 변화 감지 및 변형률 감지를 위해, 상기 제어부(140)가 누수 감지나 지반 침하 판단 등을 할 때에는 열풍기(170)의 구동을 정지할 수도 있음은 물론이다.Alternatively, the control unit 140 may stop the driving of the hot air blower 170 when the control unit 140 makes a leak detection, a ground subsidence, or the like for accurate temperature change detection and strain sensing.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Accordingly, the scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning, range, and equivalence of the claims are included in the scope of the present invention Should be interpreted.

10: 상수도관 20: 광섬유 케이블
21~24: 광섬유 30: 고착재
100: 상수도관의 누수 감지 시스템 110: 광섬유케이블보호관
111: 투수공 112: 케이블 지지선
113: 광섬유 케이블 114: 케이블 행거
115: 필터 116: 유입구
117: 배출구 118: 주관
119: 바이패스관 120: 광원부
130: 수신부 140; 제어부
150: 압축기 160: 압력측정기
170: 열풍기10: Water pipe 20: Fiber optic cable
21 to 24: optical fiber 30: fixing material
100: water pipe leakage detection system 110: fiber optic cable protection pipe
111: Pitch hole 112: Cable support line
113: fiber optic cable 114: cable hanger
115: filter 116: inlet
117: Outlet 118: Maintained
119: Bypass tube 120: Light source
130: Receiver 140; The control unit
150: compressor 160: pressure gauge
170:

Claims (7)

내부에 적어도 하나의 광섬유 케이블을 수용한 광섬유케이블보호관;
상기 광섬유 케이블에 광을 보내는 광원부;
상기 광섬유 케이블의 산란광을 수신하는 수신부; 및
상기 산란광을 이용하여 상기 상수도관의 누수 여부를 판단하는 제어부;
를 포함하는 상수도관의 누수 감지 시스템에 있어서,
상기 광섬유케이블보호관은, 지하수위보다 높고 상수도관보다 낮은 높이에 상기 상수도관으로부터 이격하여 포설되되, 상기 상수도관을 향한 적어도 일 영역에 다수의 투수공을 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 제어부는, 상기 산란광를 이용하여 측정된 온도를 근거로 상기 상수도관의 누수 여부나 누수 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 상수도관의 누수 감지 시스템.An optical fiber cable protective pipe accommodating at least one optical fiber cable therein;
A light source unit for transmitting light to the optical fiber cable;
A receiving unit for receiving scattered light of the optical fiber cable; And
A controller for determining whether the water pipe is leaked using the scattered light;
The leak detection system of claim 1,
Wherein the optical fiber cable protection pipe is installed at a height higher than the ground water level and lower than the water supply pipe and spaced apart from the water supply pipe and includes a plurality of water holes in at least one area toward the water supply pipe,
Wherein the control unit calculates leakage or leaking position of the water pipe based on the temperature measured using the scattered light. 제 1 항에 있어서,
상기 광섬유케이블보호관은,
상기 상수도관을 향한 적어도 일 영역에 배치되어, 외부 토양의 투과는 차단하되 외부 물의 투과는 허용하기 위한 필터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관의 누수 감지 시스템.The method according to claim 1,
The optical fiber cable protective tube may include:
A filter disposed in at least one region toward the water line to permit permeation of external soil but permit permeation of external water;
Wherein the water leakage detection system comprises: 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 산란광를 이용하여 측정된 변형률을 근거로 지반 침하 위치를 산출하되, 상기 지반 침하 위치는, 기 설정된 기준 변형률을 초과한 인접한 두 위치의 사이인 것을 특징으로 하는 상수도관의 누수 감지 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the control unit calculates a ground settlement position based on the strain measured using the scattered light, wherein the ground settlement position is between two adjacent positions exceeding a predetermined reference strain, . 제 1 항에 있어서,
상기 광섬유케이블보호관은,
상기 광섬유 케이블이 늘어지지 않도록 상기 광섬유 케이블을 지지하기 위한 케이블 지지선을 더 수용하는 것을 특징으로 하는 상수도관의 누수 감지 시스템.The method according to claim 1,
The optical fiber cable protective tube may include:
Further comprising a cable support line for supporting the optical fiber cable so that the optical fiber cable does not slacken. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 광섬유케이블보호관의 일 측 선단부에 위치하여 상기 광섬유케이블보호관의 내측으로 외기를 유입시키기 위한 압축기;
를 더 포함하되, 상기 압축기에 의해 형성된 고압의 외기로 상기 광섬유케이블보호관의 관내 이물질이 타 측 선단부로 밀려 배출되는 것을 특징으로 하는 상수도관의 누수 감지 시스템.The method according to claim 1 or 4,
A compressor positioned at one end of the optical fiber cable protective tube to introduce outside air into the optical fiber cable protective tube;
Wherein the foreign matter in the tube of the optical fiber cable protective tube is pushed to the other side tip end by the high pressure outside air formed by the compressor. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 광섬유케이블보호관의 일 측 선단부에 위치하여 상기 광섬유케이블보호관의 내측으로 외기를 유입시키기 위한 압축기; 및
상기 광섬유케이블보호관의 타 측 선단부에 위치하여 상기 광섬유케이블보호관의 내부 압력을 측정하기 위한 압력측정기;
를 더 포함하되,
상기 압축기는, 상기 광섬유케이블보호관의 내부에 고압의 분위기를 형성하고, 상기 압력측정기는, 내부가 밀폐된 상기 광섬유케이블보호관의 내부 압력을 일정시간 동안 측정하며, 상기 제어부는, 상기 일정시간 동안 측정된 상기 광섬유케이블보호관의 내부 압력이 일정 레벨을 유지하는지 판단하여 상기 광섬유케이블보호관의 파손 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 상수도관의 누수 감지 시스템.The method according to claim 1 or 4,
A compressor positioned at one end of the optical fiber cable protective tube to introduce outside air into the optical fiber cable protective tube; And
A pressure gauge positioned at the other end of the optical fiber cable protective tube for measuring an inner pressure of the optical fiber cable protective tube;
Further comprising:
Wherein the compressor forms an atmosphere of high pressure inside the optical fiber cable protective tube and the pressure measuring device measures the internal pressure of the optical fiber cable protective tube which is sealed inside for a predetermined time, Wherein the controller determines whether the optical fiber cable protective tube is broken or not by determining whether the internal pressure of the optical fiber cable protective tube is maintained at a predetermined level. 제 1 항에 있어서,
상기 광섬유케이블보호관의 일 측 선단부에 위치하여 상기 광섬유케이블보호관의 내측으로 열풍을 유입시키기 위한 열풍기;
를 더 포함하고,
상기 광섬유케이블보호관은,
상기 광섬유 케이블이 수용된 주관과, 상기 주관으로부터 분기되고 다시 상기 주관으로 연결되는 바이패스관을 포함하되,
상기 바이패스관은, 상기 상수도관에 인접하도록 설치되어 상기 열풍에 의해 상기 상수도관의 동파를 방지하는 것을 특징으로 하는 상수도관의 누수 감지 시스템.The method according to claim 1,
A hot air blower installed at one end of the optical fiber cable protective tube to introduce hot air into the optical fiber cable protective tube;
Further comprising:
The optical fiber cable protective tube may include:
A main pipe accommodating the optical fiber cable; and a bypass pipe branched from the main pipe and connected to the main pipe again,
Wherein the bypass pipe is provided adjacent to the water pipe to prevent the water pipe from being frozen by the hot air.
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