KR20190081094A

KR20190081094A - Pipe inspection apparatus and operation method thereof

Info

Publication number: KR20190081094A
Application number: KR1020170183406A
Authority: KR
Inventors: 유휘용; 조성호; 김동규; 김상혁; 김대광; 김재준; 양승웅
Original assignee: 한국가스공사
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2019-07-09
Also published as: KR102040585B1; CN111512085B; CN111512085A; WO2019132220A1

Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided is a pipe inspection apparatus comprising: at least one driving cup for generating a driving force by using a pressure of a fluid flowing inside the pipe by changing a circumference in accordance with an inner diameter of the pipe; a driver module connected to the driving cup and including a plurality of folding parts to fold or extend the driving cup; an inspection module in close contact with an inner surface of the pipe and detecting a defect of the pipe in a non-destructive manner; and a joint module which connects the driver module and the inspection module and changes relative positions of the driver module and the inspection module according to topography of the pipe.

Description

[0001] PIPE INSPECTION APPARATUS AND OPERATION METHOD [0002]

본 발명은 배관 검사 장치 및 그 동작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pipe inspection apparatus and an operation method thereof.

천연가스, 원유 등을 운송하는 배관(pipe)는 마모, 부식, 침식, 재질 열화, 피로 등의 영향으로 인하여 배관에 크랙(crack) 등의 물리적인 결함이 발생할 수 있다. 배관에 발생할 수 있는 결함을 검사하고 문제가 발생한 배관을 교체할 필요가 있으며, 이러한 배관 검사를 인라인 인스펙션(ILI, In Line Inspection)이라 한다. Pipes transporting natural gas and crude oil may cause physical defects such as cracks in piping due to wear, corrosion, erosion, deterioration of materials and fatigue. It is necessary to inspect the piping for possible defects and to replace the piping in question. Such piping inspection is called inline inspection (ILI).

배관을 검사하는 지능형 피그(intelligent pig)는 배관 내부를 흐르는 유체의 압력을 이용하여 배관 내부를 전진한다. 배관의 내부를 흐르는 유체의 압력이 충분히 크다면 피그의 이동에 문제가 없으나, 저압, 저유량으로 운영되는 배관의 경우 피그가 배관의 내부를 전진하기 어려운 문제가 있다. 따라서, 저압 환경에서도 원활하게 배관 내부를 이동하면서 배관을 검사할 수 있는 지능형 피그에 대한 요구가 있다. An intelligent pig that inspects piping advances inside the piping by using the pressure of the fluid flowing inside the piping. If the pressure of the fluid flowing inside the pipe is sufficiently large, there is no problem in the movement of the pig, but in the case of the pipe operated at a low pressure and a low flow rate, there is a problem that the pig is difficult to advance inside the pipe. Therefore, there is a demand for an intelligent pig that can inspect the pipe while moving smoothly inside the pipe even in a low-pressure environment.

KR 10-0947700 B1KR 10-0947700 B1

본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 저압으로 운영되는 배관의 내부를 효과적으로 이동가능한 배관 검사장치 및 그 동작방법을 제공하기 위한 것이다.An object of an embodiment of the present invention is to provide a pipe inspection apparatus and an operation method thereof capable of effectively moving the inside of a pipe operated at a low pressure.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 배관의 내부를 유동하는 유체의 압력을 최대한 활용하여 추진력을 생성하기 위해, 구동컵의 둘레를 배관 내면에 알맞게 접거나 펼 수 있는 구조를 갖는 드라이브 모듈을 포함하고, 배관 내부 지형을 관측하고 모듈의 자세를 측정한 정보를 토대로 드라이브 모듈과 검사 모듈의 자세를 조정하는 조인트 모듈을 포함하는 배관 검사장치를 제공하기 위한 것이다.It is also an object of the present invention to provide a drive system having a structure in which the periphery of a driving cup can be folded or unfolded appropriately on the inner surface of a pipe in order to utilize the pressure of a fluid flowing in the pipe, And a joint module for controlling the posture of the drive module and the inspection module on the basis of information obtained by observing the inside topography of the pipe and measuring the posture of the module.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 배관 내면에 접촉되도록 구동컵에 설치되고, 일방향으로 능동적으로 회전하여 추진력을 생성하는 휠을 갖는 드라이버 모듈을 포함하는 배관 검사장치를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a pipe inspection apparatus including a driver module installed in a driving cup to be in contact with an inner surface of a pipe and having a wheel that is actively rotated in one direction to generate a thrust .

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 구동컵의 후방에 적층되는 유체의 압력이 기준압력을 초과할 때, 구동컵의 후방에서 전방으로 유체를 이동시키는 차압해소부를 포함하는 배관 검사장치를 제공하기 위한 것이다.According to an embodiment of the present invention, there is also provided a piping inspection apparatus including a differential pressure relieving unit that moves a fluid forward from a rear side of a driving cup when a pressure of a fluid stacked on a rear side of the driving cup exceeds a reference pressure, .

본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치는, 배관의 내경에 맞추어 둘레가 변경됨으로써 상기 배관의 내부를 유동하는 유체의 압력을 이용하여 추진력을 생성하는 적어도 하나 이상의 구동컵과, 상기 구동컵에 연결되어 상기 구동컵을 접거나 펴는 복수의 폴딩부를 포함하는 드라이버 모듈, 상기 배관의 내면에 밀착되어 비파괴 방식으로 상기 배관의 결함을 검출하는 검사 모듈, 및 상기 드라이버 모듈과 상기 검사 모듈을 연결하며, 상기 배관의 지형에 따라 상기 드라이버 모듈과 상기 검사 모듈의 상대적인 위치를 변화시키는 조인트 모듈을 포함할 수 있다. The apparatus for inspecting a pipe according to an embodiment of the present invention includes at least one driving cup for generating a driving force by using a pressure of a fluid flowing in the pipe by changing the circumference according to an inner diameter of the pipe, And a plurality of folding portions connected to the driving cups to fold or unfold the driving cups. The driving module is connected to the inner surface of the piping to detect defects of the piping in a non-destructive manner. And a joint module for changing a relative position of the driver module and the inspection module according to the topography of the pipe.

또한, 상기 구동컵은 상기 드라이버 모듈의 몸체를 중심으로 방사형으로 배치되는 복수의 컵뼈대부와, 상기 컵뼈대부의 사이를 연결하는 컵유연부를 포함하며, 전체적으로 진행방향을 향해 볼록한 우산 형태로 형성되며, 상기 폴딩부는 상기 컵뼈대부에 적어도 하나 이상 연결되어 상기 컵뼈대부를 상기 배관의 내면 방향으로 펴거나 상기 구동컵의 중심 방향으로 접어서, 상기 구동컵의 둘레를 변경시킬 수 있다. The driving cup may include a plurality of cup skeleton portions radially arranged around the body of the driver module and a cup flexible portion connecting between the cup skeleton portions. The driving cup may be formed in an umbrella shape convex toward the entire traveling direction , The folding unit may be connected to at least one of the cup skeletons to change the circumference of the driving cup by extending the cup skeleton in the direction of the inner surface of the pipe or in the direction of the center of the driving cup.

또한, 상기 폴딩부는 상기 컵뼈대부에 일단이 연결되고 타단이 상기 드라이버 모듈의 몸체에 연결되어, 상기 구동컵을 접거나 펴는 지지부, 및 상기 지지부의 일단에 배치되어, 상기 배관의 지형에 따라 상기 구동컵에 가해지는 충격을 흡수하는 탄성부를 포함할 수 있다.The folding portion may include a support portion having one end connected to the cup skeleton portion and the other end connected to the body of the driver module to fold or unfold the driving cup and a support portion disposed at one end of the support portion, And an elastic portion that absorbs impact applied to the driving cup.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치는, 상기 배관 내면에 접촉하여 일방향으로 회전하며 상기 유체의 압력에 의해 생성된 추진력이 부족할 때 능동적으로 회전하여 추진력을 생성하는 적어도 하나 이상의 휠을 포함하고, 상기 구동컵에 연결되는 능동휠부를 더 포함할 수 있다. Also, the apparatus for inspecting a pipe according to an embodiment of the present invention may include at least one wheel that rotates in one direction in contact with the inner surface of the pipe and actively rotates to generate a thrust when the thrust generated by the pressure of the fluid is insufficient And an active wheel connected to the driving cup.

또한, 상기 능동휠부는 상기 구동컵의 전방 일면에 위치하는 휠, 상기 적어도 하나 이상의 휠을 지지하고 상기 구동컵에 결합되어 상기 폴딩부의 움직임에 따라 상기 구동컵과 함께 움직이는 휠암, 및 상기 휠을 일방향으로 회전시키는 휠구동부를 포함할 수 있다. The active wheel portion includes a wheel located on a front surface of the driving cup, a wheel arm that supports the at least one wheel and is coupled to the driving cup and moves together with the driving cup according to the movement of the folding portion, And a wheel drive unit for rotating the wheel.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치는, 상기 드라이버 모듈의 전방에 위치하여 상기 배관의 지형을 관측하는 전방관측부를 더 포함할 수 있다. In addition, the apparatus for inspecting pipes according to an embodiment of the present invention may further include a front observation unit located in front of the driver module and observing the topography of the pipe.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치는, 상기 드라이버 모듈과 상기 배관 내면 사이의 거리를 측정하여, 상기 배관에 대한 상기 드라이버 모듈의 자세를 측정하는 자세측정부를 더 포함할 수 있다. The apparatus for inspecting a pipe according to an embodiment of the present invention may further include an attitude measuring unit for measuring a distance between the driver module and the inner surface of the pipe, and measuring a posture of the driver module with respect to the pipe.

또한, 상기 조인트 모듈은 구동력을 자체적으로 생성하여 일방향으로 변위되는 적어도 하나 이상의 조인트 구동부, 및 상기 조인트 구동부가 발생시키는 변위정도를 측정하는 각도센서를 포함할 수 있다. The joint module may include at least one joint drive unit that generates a driving force by itself and is displaced in one direction, and an angle sensor that measures a degree of displacement generated by the joint drive unit.

또한, 상기 드라이버 모듈은 상기 구동컵의 후방에 적층되는 유체를 상기 구동컵의 전방으로 배출하는 유로를 갖고, 상기 유로를 개폐함으로써 상기 구동컵의 전방 및 후방의 압력차를 해소하는 차압해소부를 더 포함할 수 있다. Further, the driver module has a flow path for discharging fluid stacked on the rear side of the driving cup to the front of the driving cup, and a differential pressure eliminating part for eliminating the front and rear pressure differences of the driving cup by opening and closing the flow path .

본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치의 동작방법은, 드라이버 모듈의 전방에 위치하는 전방관측부가 배관의 지형을 측정하여 지형 정보를 생성하는 지형정보 수집단계, 상기 드라이버 모듈의 몸체에 위치하는 자세측정부가 상기 드라이버 모듈과 상기 배관 내면 사이의 거리를 측정하여 상기 배관에 대한 상기 드라이버 모듈의 자세 정보를 생성하는 자세정보 수집단계, 상기 지형 정보와 상기 자세 정보에 기초하여, 상기 드라이버 모듈의 구동컵에 연결된 폴딩부를 제어하여 상기 구동컵의 둘레를 상기 배관의 내경에 알맞게 조정하는 구동컵 조절단계, 및 상기 드라이버 모듈과 감시 모듈을 연결하는 조인트 모듈을 제어하여 상기 드라이버 모듈과 상기 감시 모듈의 자세를 제어하는 모듈자세 제어단계를 포함할 수 있다. A method of operating a pipe inspection apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a terrain information collection step of generating a terrain information by measuring a topography of a pipeline, the front observation part being located in front of the driver module; An attitude information collecting step of measuring a distance between the driver module and the inner surface of the pipe to generate attitude information of the driver module with respect to the pipe; A drive cup adjusting step of adjusting a periphery of the driving cup to an inner diameter of the pipe by controlling a folding part connected to the cup and controlling a joint module connecting the driver module and the monitoring module, And a module attitude control step of controlling the module attitude.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치의 동작방법은, 주행거리계를 통해 측정된 이동거리와 이동시간을 이용하여 상기 배관 내부를 주행하는 속도 정보를 생성하는 속도정보 수집단계, 및 상기 속도 정보에 기초하여, 기준속도 이하로 주행시 상기 구동컵에 연결된 능동휠부의 휠을 구동시켜 상기 배관 내부를 기준속도 이상으로 주행시키는 능동휠 동작단계를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a pipe inspecting apparatus, comprising: a speed information collecting step of generating speed information that travels in the pipe using a travel distance and a travel time measured through an odometer; And an active wheel operating step of driving the wheel of the active wheel part connected to the driving cup at the time of running below the reference speed based on the speed information so that the inside of the pipe runs at a reference speed or more.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치의 동작방법은, 상기 구동컵 전방의 압력과 상기 구동컵 후방의 압력의 차이가 기준압력을 초과할 때, 상기 드라이버 모듈에 연결된 차압해소부를 통해 상기 구동컵 후방에 적체된 배관 내부를 유동하는 유체가 상기 구동컵의 전방으로 이동하도록 상기 차압해소부를 동작시키는 차압 해소단계를 더 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a pipe inspection apparatus, wherein when a difference between a pressure in the front of the driving cup and a pressure in the rear of the driving cup exceeds a reference pressure, And a differential pressure relieving step of operating the differential pressure relieving unit to move the fluid flowing in the piping backward of the driving cup to the front of the driving cup.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따르면, 저압으로 운영되는 배관의 내부를 효과적으로 이동가능한 배관 검사장치 및 그 동작방법을 제공함으로써, 종래 검사의 공백상태에 있던 저압으로 운영되는 배관의 건전성을 검사 및 관리할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to inspect and manage the integrity of piping operated at a low pressure in the blank state of the conventional inspection by providing a pipe inspection apparatus and an operation method thereof that can effectively move the inside of a pipe operated at a low pressure .

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 구동컵의 둘레를 배관 내면에 알맞게 접거나 펼 수 있는 구조와 드라이브 모듈 및 검사모듈의 자세를 배관 지형에 알맞게 조절가능한 조인트 모듈에 의해, 배관 내부를 유동하는 유체의 압력을 최대한 활용하여 추진력을 생성할 수 있으므로 저압 배관에서도 검사를 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the structure in which the periphery of the driving cup is suitably folded or unfolded on the inner surface of the pipe, and the joint module capable of adjusting the posture of the drive module and the inspection module to the pipe topography, It is possible to perform the inspection even in the low-pressure pipe because the thrust force can be generated by making full use of the fluid pressure.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 배관 내면에 접촉되도록 구동컵에 설치되는 휠이 배관 내면과 구동컵 사이의 마찰력을 감소시키고, 휠이 일방향으로 능동적으로 회전하여 추진력을 생성할 수 있으므로, 부족한 추진력을 보완할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the wheel installed in the driving cup to contact the inner surface of the pipe reduces frictional force between the inner surface of the pipe and the driving cup, and the wheel can be actively rotated in one direction, We can supplement the lack of momentum.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 구동컵의 후방에 적층되는 유체를 차압해소부를 통해 구동컵의 전방으로 이동시켜 구동컵의 전후방 차압을 해소할 수 있으므로, 배관 검사장치가 배관 내부 지형에 의해 잠시 정지했다가 고속으로 출발하는 speed excusion 현상을 방지할 수 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and a method for inspecting a pipe inspecting apparatus which are capable of eliminating front and rear differential pressure of a driving cup by moving the fluid stacked on the rear side of the driving cup to the front of the driving cup through the pressure- It is possible to prevent the speed excusion phenomenon which starts at a high speed after stopping temporarily by the terrain.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 드라이버 모듈의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 드라이버 모듈의 배면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 드라이버 모듈의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자세측정부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 조인트 모듈의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치가 굽은 배관을 주행하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 차압해소부를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치의 주행에 관련된 정보를 수집하고 주행 동작을 처리하는 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a perspective view of a pipe inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of a driver module according to an embodiment of the present invention.
3 is a rear view of a driver module according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a driver module according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an attitude measuring unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a joint module according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a state in which a pipe inspection apparatus according to an embodiment of the present invention is running on a bent pipe.
8 is a view showing a differential pressure relieving unit according to an embodiment of the present invention.
9 is a block diagram showing a configuration for collecting information related to running of a pipe inspection apparatus according to an embodiment of the present invention and processing a traveling operation.

본 발명의 일실시예의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명의 일실시예를 설명함에 있어서, 본 발명의 일실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects, particular advantages and novel features of one embodiment of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings and the preferred embodiments thereof. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, the terms "one side," " first, "" first," " second, "and the like are used to distinguish one element from another, no. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, a detailed description of known arts which may unnecessarily obscure the gist of an embodiment of the present invention will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 드라이버 모듈(100)의 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 드라이버 모듈(100)의 배면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 드라이버 모듈(100)의 단면도이다.2 is a front view of a driver module 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a driver 100 according to an embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view of the driver module 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 배관(1)의 내경(Di)에 맞추어 둘레(110R)가 변경됨으로써 상기 배관(1)의 내부를 유동하는 유체의 압력을 이용하여 추진력을 생성하는 적어도 하나 이상의 구동컵(110)과, 상기 구동컵(110)에 연결되어 상기 구동컵(110)을 접거나 펴는 복수의 폴딩부(120)를 포함하는 드라이버 모듈(100), 상기 배관(1)의 내면(2)에 밀착되어 비파괴 방식으로 상기 배관의 결함을 검출하는 검사 모듈(300), 및 상기 드라이버 모듈(100)과 상기 검사 모듈(300)을 연결하며, 상기 배관(1)의 지형에 따라 상기 드라이버 모듈(100)과 상기 검사 모듈(300)의 상대적인 위치를 변화시키는 조인트 모듈(200)을 포함할 수 있다. 1 to 4, the peripheral portion 110R is changed in accordance with the inner diameter Di of the piping 1, so that the pressure of the fluid flowing in the piping 1 is used to generate a thrust A driver module 100 including at least one driving cup 110 and a plurality of folding parts 120 connected to the driving cup 110 to fold or unfold the driving cup 110; An inspection module 300 which closely contacts the inner surface 2 and detects defects of the pipe in a non-destructive manner, and a controller 300 which connects the driver module 100 and the inspection module 300, And a joint module 200 for changing a relative position between the driver module 100 and the inspection module 300.

드라이버 모듈(100)은 구동컵(110)을 이용하여 배관(1) 내부를 이동하는 추진력을 생성하고, 드라이버 모듈(100)에 연결된 조인트 모듈(200)과 검사 모듈(300)을 견인한다. 드라이버 모듈(100)은 드라이버 모듈의 몸체(101)에 결합된 적어도 하나 이상의 구동컵(110)을 포함한다. 구동컵(110)은 배관(1) 내부를 유동하는 유체가 구동컵(110)을 밀어내는 힘을 이용하여 드라이버 모듈(100)을 유체의 진행방향(Ag)으로 전진시킬 수 있다. 이 때, 배관(1) 내부를 유동하는 유체의 힘을 최대한 활용하기 위하여, 구동컵(110)의 둘레(110R)가 배관(1)의 내면(2)에 최대한 밀착할 필요가 있다. 구동컵(110)은 배관 검사장치의 진행방향(Ag)으로 볼록하게 형성될 수 있다. 구동컵(110)은 둘레가 배관의 내경에 알맞은 크기로 형성될 수 있다.The driver module 100 generates driving force for moving the inside of the pipe 1 using the driving cup 110 and pulls the joint module 200 and the inspection module 300 connected to the driver module 100. [ The driver module 100 includes at least one driving cup 110 coupled to the body 101 of the driver module. The driving cup 110 can advance the driver module 100 in the advancing direction Ag of the fluid by using the force that the fluid flowing inside the pipe 1 pushes the driving cup 110. [ The circumference 110R of the driving cup 110 needs to be brought into close contact with the inner surface 2 of the pipe 1 as much as possible in order to maximally utilize the force of the fluid flowing inside the pipe 1 at this time. The driving cup 110 may be convexly formed in the traveling direction (Ag) of the pipe inspection apparatus. The periphery of the driving cup 110 may be formed to have a size suitable for the inner diameter of the pipe.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 구동컵(110)은 드라이버 모듈(100)의 몸체(101)를 중심으로 방사형으로 배치되는 복수의 컵뼈대부(111)와, 컵뼈대부(111)의 사이를 연결하는 컵유연부(112)를 포함하며, 전체적으로 진행방향(Ag)을 향해 볼록한 우산 형태로 형성될 수 있다. 컵유연부(112)는 복수의 컵뼈대부(111)의 사이를 연결하며, 구동컵(110)의 후방(Ab)을 향해 돌출되는 방식으로 접히도록 형성될 수 있다. 2 and 4, the driving cup 110 includes a plurality of cup skeletons 111 radially disposed around the body 101 of the driver module 100, a cup skeleton portion 111, And an umbrella shape convex toward the progress direction Ag as a whole can be formed. The cup flexible portion 112 connects the plurality of cup skeletal portions 111 and may be formed to be folded in such a manner as to protrude toward the rear Ab of the driving cup 110. [

컵유연부(112)와 컵뼈대부(111)가 동일한 재질로 형성되는 경우 컵뼈대부(111)는 일정 두께 이상으로 형성되어 접히지 않도록 형성되고, 컵유연부(112)는 얇은 두께로 형성되어 접힐 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들어 컵뼈대부(111)와 컵유연부(112)는 우레탄 등의 동일한 재질로 형성될 수 있다. 컵유연부(112)와 컵뼈대부(111)는 서로 다른 재질로 형성될 수 있으며, 컵뼈대부(111)는 우레탄 재질로 형성되고 컵유연부(112)는 낙하산용으로 사용되는 직물 등으로 형성될 수도 있다. When the cup flexible portion 112 and the cup skeletal portion 111 are formed of the same material, the cup skeletal portion 111 is formed to have a predetermined thickness or more and is not folded, and the cup flexible portion 112 is formed to be thin May be formed to be foldable. For example, the cup skeleton portion 111 and the cup flexible portion 112 may be formed of the same material such as urethane. The cup flexible portion 112 and the cup skeletal portion 111 may be made of different materials. The cup skeleton portion 111 may be formed of a urethane material and the cup flexible portion 112 may be formed of a fabric .

구동컵(110)의 둘레(110R)에는 배관(1)의 내면(2) 방향으로 돌출되는 컵돌출부(113)가 더 형성될 수 있다. 컵돌출부(113)는 컵뼈대부(111)와 컵유연부(112)의 가장 외곽 부분이 배관(1)의 내면(2) 방향으로 꺾이도록 형성된 부분을 말한다. 컵돌출부(113)는 배관(1)의 내면(2)에 밀착되도록 형성될 수 있다.The cup protrusion 113 protruding in the direction of the inner surface 2 of the pipe 1 may be further formed on the periphery 110R of the driving cup 110. [ The cup protrusion 113 refers to a portion formed such that the outermost portions of the cup skeleton portion 111 and the cup flexible portion 112 are bent in the direction of the inner surface 2 of the pipe 1. The cup protrusion 113 may be formed to be in close contact with the inner surface 2 of the pipe 1.

폴딩부(120)는 컵뼈대부(111)에 적어도 하나 이상 연결되어 컵뼈대부(111)를 배관(1)의 내면(2) 방향으로 펴거나 상기 구동컵(110)의 중심 방향으로 접어서, 구동컵(110)의 둘레(110R)를 변경시키도록 동작한다. 폴딩부(120)는 컵뼈대부(111)에 일단이 연결되고 타단이 상기 드라이버 모듈(100)의 몸체(101)에 연결되어, 구동컵(110)을 접거나 펴는 지지부(122), 및 지지부(122)의 일단에 배치되어, 배관의 지형에 의해 구동컵(110)에 가해지는 충격을 흡수하는 탄성부(121)를 포함할 수 있다. The folding part 120 is connected to at least one cup skeleton part 111 so that the cup skeletal part 111 is stretched in the direction of the inner surface 2 of the pipe 1 or in the direction of the center of the driving cup 110, And operates to change the circumference 110R of the driving cup 110. The folding part 120 includes a supporting part 122 having one end connected to the cup skeleton part 111 and the other end connected to the body 101 of the driver module 100 to fold or straighten the driving cup 110, And an elastic part 121 disposed at one end of the pipe 122 for absorbing impact applied to the driving cup 110 by the topography of the pipe.

도 4에 도시된 바와 같이, 지지부(122)는 구동컵(110)을 움직일 수 있는 구동력을 생성하는 액추에이터를 포함한다. 예를 들어 지지부(122)는 유압 액추에이터를 포함할 수 있다. 유압 액추에이터는 실린더(122b)와 실린더(122b) 내부의 피스톤과 피스톤 로드(122a)를 포함할 수 있다. 지지부(122)의 실린더(122b) 끝이 드라이버 모듈(100)의 몸체(101)에 결합되고, 지지부(122)의 피스톤 로드(122a) 끝이 구동컵(110)의 컵뼈대부(111)에 연결될 수 있다. 지지부(122)의 유압 변동에 따라 피스톤 로드(122a)의 돌출 길이가 변화하면서 구동컵(110)을 배관 내면(2) 방향으로 펴거나 드라이버 모듈(100)의 몸체(101) 방향으로 접을 수 있다. 4, the support portion 122 includes an actuator that generates a driving force capable of moving the driving cup 110. As shown in Fig. For example, the support portion 122 may include a hydraulic actuator. The hydraulic actuator may include a cylinder 122b and a piston and a piston rod 122a inside the cylinder 122b. The end of the cylinder 122b of the support part 122 is coupled to the body 101 of the driver module 100 and the end of the piston rod 122a of the support part 122 is connected to the cup skeleton part 111 of the drive cup 110 Can be connected. The drive cup 110 can be expanded in the direction of the pipe inner surface 2 or folded in the direction of the body 101 of the driver module 100 while the protruding length of the piston rod 122a changes according to the hydraulic pressure fluctuation of the support portion 122 .

지지부(122)는 배관의 지형에 의해 구동컵(110)에 가해지는 충격을 흡수하는 탄성부(121)를 더 포함할 수 있다. 탄성부(121)는 스프링 등으로 구성될 수 있으며, 구동컵(110)과 지지부(122) 사이에 위치하거나 지지부(122)의 피스톤 로드 주변에 배치될 수 있다. 드라이버 모듈(100)은 배관(1) 내부를 일정한 속도 이상으로 주행하며, 이러한 과정에서 배관 내면(2)에 형성된 돌출부나 침전물 등의 장애물과 구동컵(110)이 충돌할 수 있고, 배관의 커브를 주행할 때 배관 내면(2)과 구동컵(110)이 충돌할 수 있다. 이러한 배관의 지형에 의해 구동컵(110)에 가해지는 충격이 곧바로 지지부(122)로 전달되지 않도록 탄성부(121)가 완충 기능을 한다. The support portion 122 may further include an elastic portion 121 that absorbs impact applied to the driving cup 110 by the topography of the pipe. The elastic portion 121 may be composed of a spring or the like and may be disposed between the driving cup 110 and the support portion 122 or around the piston rod of the support portion 122. [ The driver module 100 travels within the pipeline 1 at a constant speed or more. During this process, the driving cup 110 may collide with obstacles such as protrusions or deposits formed on the inner surface 2 of the pipeline, The inner surface 2 of the pipe and the driving cup 110 may collide with each other. The elastic portion 121 functions as a buffer to prevent the shock applied to the driving cup 110 from being transmitted directly to the support portion 122 due to the topography of the pipe.

폴딩부(120)는 지지부(122)의 피스톤 로드와 구동컵(110) 사이에 위치하는 접촉감지센서(123)를 더 포함할 수 있다. 접촉감지센서(123)는 지지부(122)의 피스톤 로드에 의해 지지되어, 구동컵(110)의 둘레(110R)가 배관(1)의 내면(2)에 닿는 경우 배관 내면(2)이 구동컵(110)에 가하는 힘을 측정할 수 있다. 접촉감지센서(123)는 압력센서 또는 힘센서일 수 있으며, 구동컵(110)에 가해지는 힘을 측정할 수 있는 다른 센서일 수도 있다. 접촉감지센서(123)가 출력하는 접촉 정보는 폴딩부(120)가 구동컵(110)을 어느 정도까지 펴는 것이 적당한 것인지 피드백(feedback)하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어 구동컵(110)이 배관의 내경보다 크게 펴질 경우 접촉감지센서(123)가 일정 크기 이상의 접촉 정보를 출력하게 되므로, 더이상 구동컵(110)을 펴지 않도록 제어할 수 있다. 또한, 배관(1) 내부의 장애물 등에 구동컵(110)이 충돌할 경우, 구동컵(110)의 어느 부분에 장애물이 충돌한 것인지 접촉감지센서(123)를 통해 알 수 있으며, 충돌한 부분에 연결된 지지부(122)를 제어하여 구동컵(110)을 일부 접음으로써 장애물을 지나가도록 제어할 수도 있다.The folding part 120 may further include a contact detection sensor 123 positioned between the piston rod of the support part 122 and the driving cup 110. The contact detection sensor 123 is supported by the piston rod of the support portion 122 so that when the circumference 110R of the driving cup 110 touches the inner surface 2 of the pipe 1, The force exerted on the movable member 110 can be measured. The contact detection sensor 123 may be a pressure sensor or a force sensor, and may be another sensor capable of measuring a force applied to the driving cup 110. The contact information output by the contact detection sensor 123 can be used to feedback the folding unit 120 to what extent the driving cup 110 is stretched. For example, when the driving cup 110 is extended more than the inner diameter of the pipe, the contact detection sensor 123 outputs contact information of a predetermined size or more, so that the driving cup 110 can be controlled not to be extended. When the driving cup 110 collides with an obstacle or the like inside the pipe 1, the contact detection sensor 123 can detect the part of the driving cup 110 from which the obstacle has collided, It may be controlled to pass the obstacle by partially folding the driving cup 110 by controlling the connected support portion 122.

드라이버 모듈(100)은 배관 내면(2)에 접촉하여 일방향으로 회전하며 유체의 압력에 의해 생성된 추진력이 부족할 때 능동적으로 회전하여 추진력을 생성하는 적어도 하나 이상의 휠(132)을 포함하고, 구동컵(110)에 연결되는 능동휠부(130)를 더 포함할 수 있다. 구동컵(110)의 둘레(110R)가 배관(1)의 내면(2)에 직접적으로 밀착되어 마찰을 일으키는 경우 배관(1) 내부를 유동하는 유체의 압력으로 생성되는 추진력을 상쇄하게 된다. 따라서 구동컵(110)의 둘레(110R)에 인접한 컵뼈대부(111)에 위치하는 휠(132)이 배관(1)의 내면(2)과 접촉하여 회전하도록 구동컵(110)에 휠(132)을 배치함으로써, 구동컵(110)과 배관 내면(2)의 마찰을 최소화 할 수 있다. 그 결과 배관(1) 내부를 유동하는 유체의 압력이 낮더라도 드라이버 모듈(100)이 배관(1) 내부를 원활히 주행할 수 있다.The driver module 100 includes at least one wheel 132 that rotates in one direction in contact with the inner surface 2 of the pipe and actively rotates to generate a thrust when the thrust generated by the pressure of the fluid is insufficient, And an active wheel unit 130 connected to the actuator 110. [ The circumferential portion 110R of the driving cup 110 is directly brought into close contact with the inner surface 2 of the pipe 1 to cause frictional force to offset the driving force generated by the pressure of the fluid flowing in the pipe 1. [ The wheel 132 located in the cup skeleton portion 111 adjacent to the periphery 110R of the driving cup 110 is rotated by the wheel 132 in the driving cup 110 so as to rotate in contact with the inner surface 2 of the pipe 1. [ The friction between the driving cup 110 and the inner surface 2 of the pipe can be minimized. As a result, even if the pressure of the fluid flowing in the pipe 1 is low, the driver module 100 can smoothly run inside the pipe 1. [

능동휠부(130)는 구동컵(110)의 전방 일면에 위치하는 휠(132), 적어도 하나 이상의 휠(132)을 지지하고 구동컵(110)에 결합되어 폴딩부(120)의 움직임에 따라 구동컵(110)과 함께 움직이는 휠암(131), 및 휠(132)을 일방향으로 회전시키는 휠구동부(133)를 포함할 수 있다. 휠(132)은 일방향으로만 회전하는 베어링(미도시)이 결합되어 드라이버 모듈(100)이 배관을 전진하는 방향으로만 회전하도록 형성될 수 있다. 휠(132)은 구동컵(110)의 컵뼈대부(111)에 형성되는 오목부에 수용되도록 배치될 수 있다. 휠(132)은 휠암(131)(arm)에 의해 지지되며, 휠(132)이 회전하는 축은 휠암(131)에 연결된다. 휠암(131)은 구동컵(110)의 컵뼈대부(111)에 결합된다. 휠암(131)은 적어도 하나의 관절부를 포함하여 구동컵(110)이 폴딩되는 각도에 따라 움직일 수 있다. The active wheel part 130 supports the wheel 132 located at the front side of the driving cup 110 and at least one wheel 132. The active wheel part 130 is coupled to the driving cup 110 and driven according to the movement of the folding part 120. [ A wheel arm 131 that moves together with the cup 110, and a wheel driving unit 133 that rotates the wheel 132 in one direction. The wheel 132 may be formed so that a bearing (not shown) that rotates only in one direction is coupled to rotate only in a direction in which the driver module 100 advances the pipe. The wheel 132 may be arranged to be accommodated in a recess formed in the cup skeleton portion 111 of the driving cup 110. The wheel 132 is supported by a wheel arm 131 and the axis on which the wheel 132 is rotated is connected to the wheel arm 131. The wheel arm 131 is coupled to the cup skeleton portion 111 of the driving cup 110. The wheel arm 131 may include at least one joint and may move according to an angle at which the driving cup 110 is folded.

휠구동부(133)는 휠(132)에 회전력을 공급할 수 있다. 휠구동부(133)에 의해 회전력을 공급받은 휠(132)은 배관(1)의 내면(2)을 따라 주행하여 구동컵(110)이 제공하는 추진력 이외에 부가적인 추진력을 생성할 수 있다. 휠구동부(133)는 드라이버 모듈(100)이 배관(1) 내부를 주행하는 속도가 기준속도보다 낮을 때 구동되어, 휠(132)이 배관 내면(2)을 주행하도록 하여 드라이버 모듈(100)의 추진력을 보충할 수 있다. 휠구동부(133)는 모터, 모터에서 발생한 추진력을 휠(132)에 전달하는 기어 등의 구성을 포함할 수 있다. 휠구동부(133)는 휠(132)마다 하나씩 배치되어 휠(132)을 각각 구동할 수도 있다. The wheel driving unit 133 can supply rotational force to the wheel 132. [ The wheel 132 that has been supplied with the rotational force by the wheel driving unit 133 may travel along the inner surface 2 of the pipe 1 to generate additional driving force in addition to the driving force provided by the driving cup 110. [ The wheel drive unit 133 is driven when the speed at which the driver module 100 travels within the pipe 1 is lower than the reference speed so that the wheel 132 travels the inner surface 2 of the pipe, You can supplement your driving force. The wheel driving unit 133 may include a motor and a gear for transmitting the driving force generated by the motor to the wheel 132. [ The wheel drive unit 133 may be disposed for each wheel 132 to drive the wheel 132, respectively.

구동컵(110)과 능동휠부(130)와 폴딩부(120)는 구동컵(110)을 중심으로 결합되어 배관(1) 내부를 주행하는 추진력을 최대한 생성하도록 동작한다. 구동컵(110)의 전방에는 능동휠부(130)가 결합되고, 구동컵(110)의 후방에는 폴딩부(120)가 결합된다. 구동컵(110)의 둘레(110R)에는 컵돌출부(113)가 형성되며, 컵돌출부(113)의 둘레보다 능동휠부(130)의 휠(132)이 배관에 먼저 닿아서 컵돌출부(113)의 둘레가 배관(1)의 내면(2)에 마찰되는 부분을 최소화하도록 폴딩부(120)가 동작한다. The driving cup 110, the active wheel 130, and the folding unit 120 are coupled to each other around the driving cup 110 to generate the driving force for generating the driving force within the piping 1 as much as possible. The active wheel 130 is coupled to the front of the driving cup 110 and the folding unit 120 is coupled to the rear of the driving cup 110. The cup protrusion 113 is formed on the periphery 110R of the driving cup 110 and the wheel 132 of the active wheel 130 first touches the pipe more than the periphery of the cup protrusion 113, The folding portion 120 operates so as to minimize the portion of the periphery that rubs against the inner surface 2 of the pipe 1.

구동컵(110)은 드라이버 모듈(100)의 몸체(101)에 결합되는 중심부와 배관(1)의 내면(2)에 알맞게 펼쳐지는 둘레(110R) 사이에, 중심부와 동심의 원형의 적어도 하나 이상의 접힘부를 포함할 수 있다. 이러한 접힘부는 상기 동심의 원형을 따라 형성되는 컵유연부(112)에 의해 형성될 수 있다. 구동컵(110)은 구동컵(110)의 중심부와 접힘부 사이의 컵뼈대부(111)에 해당하는 제1 영역(111a)과 구동컵(110)의 접힘부와 둘레 사이의 컵뼈대부(111)에 해당하는 제2 영역(111b)으로 구분할 수 있다. 구동컵(110)을 최대로 펼지지 않은 상태일 때, 접힘부가 구동컵(110)의 전방으로 볼록하도록 지지부(122)가 제어된다. 즉, 제1 영역(111a)과 드라이버 모듈(100)의 몸체(101) 사이의 각도보다 제2 영역(111b)과 드라이버 모듈(100)의 몸체(101) 사이의 각도가 작도록 구동컵(110)이 접혀진다. 접힘부가 구동컵(110)의 전방으로 볼록하도록 구동컵(110)이 접히기 때문에, 구동컵(110)의 전방에 결합된 휠(132)이 배관(1)의 내면(2)에 접촉할 수 있고, 휠(132)이 능동적으로 회전하여 생성하는 회전력이 배관 내면(2)에 접촉하여 추진력으로 변환될 수 있다. The driving cup 110 is provided between the central portion coupled to the body 101 of the driver module 100 and the peripheral portion 110R extending to the inner surface 2 of the pipe 1, And may include a folded portion. The folded portion may be formed by a cup flexible portion 112 formed along the concentric circle. The driving cup 110 has a first region 111a corresponding to the cup skeleton portion 111 between the center portion and the folded portion of the driving cup 110 and a first region 111a corresponding to the cup skeleton portion And a second region 111b corresponding to the first region 111b. The supporting portion 122 is controlled so that the folding portion is convex forward of the driving cup 110 when the driving cup 110 is not fully extended. That is, the angle between the second region 111b and the body 101 of the driver module 100 is smaller than the angle between the first region 111a and the body 101 of the driver module 100, ) Is folded. The wheel 132 coupled to the front of the driving cup 110 can come into contact with the inner surface 2 of the pipe 1 because the driving cup 110 is folded so that the folded portion is convex to the front of the driving cup 110 And rotational force generated by the wheel 132 being actively rotated can be converted into driving force by contacting the inner surface 2 of the pipe.

본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치는, 드라이버 모듈(100)의 전방에 위치하여 배관의 지형을 관측하는 전방관측부(140)를 더 포함할 수 있고, 드라이버 모듈(100)과 상기 배관 내면(2) 사이의 거리를 측정하여, 배관에 대한 드라이버 모듈(100)의 자세를 측정하는 자세측정부(150)를 더 포함할 수 있다. The apparatus for inspecting a pipe according to an embodiment of the present invention may further include a front observation unit 140 positioned in front of the driver module 100 to observe the topography of the pipe, And an attitude measuring unit 150 for measuring the distance between the inner surface 2 and the driver and measuring the attitude of the driver module 100 with respect to the pipe.

전방관측부(140)는 레이저 송출부와 관측부를 포함할 수 있다. 레이저 송출부는 드라이버 모듈(100)의 진행방향 전방으로 레이저를 조사하고, 배관(1) 내부 지형에 따라 반사하는 레이저를 관측부가 관측하여 배관(1) 내부 지형을 관측한다. 전방관측부(140)는 관측부가 관측한 정보에 기초하여, 배관 내경의 크기, 배관(1) 내부에 침전물이나 돌출부 등의 장애물이 있는지 여부, 배관이 좌측 또는 우측으로 굽은 커브가 존재하는지, 주행하고 있는 배관의 일측으로 분기관이 존재하는지, 배관과 배관을 연결하는 연결부가 존재하는지 등의 배관 지형을 관측할 수 있다. 전방관측부(140)가 생성한 배관의 지형 정보에 따라 폴딩부(120)의 지지부(122)가 구동되어 구동컵(110)의 둘레(110R)를 배관 내경에 알맞게 변경시킬 수 있다.The front observation unit 140 may include a laser delivery unit and an observation unit. The laser emitting unit irradiates a laser beam in the forward direction of the driver module 100 and observes the laser beam reflected along the inner topography of the pipe 1 to observe the topography of the inside of the pipe 1. The front observation unit 140 determines the size of the pipe inner diameter, whether or not there are obstacles such as sediment and protrusion in the pipe 1, existence of a curve curved to the left or right side of the pipe, Whether the branch pipe is present at one side of the piping and whether or not there is a connecting portion for connecting the piping to the piping can be observed. The support part 122 of the folding part 120 is driven in accordance with the topography information of the pipe generated by the front observation part 140 so that the circumference 110R of the driving cup 110 can be changed to the inner diameter of the pipe.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자세측정부(150)를 나타낸 도면이다. 배관(1)의 내면(2)은 제조공정 등에서 발생하는 이유에 의해 내면(2)이 서로 평행하지 않을 수 있으며, 이러한 경우에도 자세측정부(150)는 자세 정보를 생성할 수 있다.5 is a view illustrating an attitude measuring unit 150 according to an embodiment of the present invention. The inner surface 2 of the pipe 1 may not be parallel to the inner surface 2 due to a reason such as the manufacturing process and the attitude measuring unit 150 can generate attitude information in this case.

자세측정부(150)는 드라이버 모듈(100)의 몸체(101) 또는 검사모듈의 몸체에 구비될 수 있다. 자세측정부(150)는 모듈의 몸체의 전단과 후단에 각각 상하좌우 방향으로 배치되는 총 8개의 거리측정센서를 포함할 수 있다. 구체적으로, 거리측정센서는 모듈의 몸체(101)에서 배관(1)의 내면(2)을 향해 방사방향으로 모듈의 몸체(101)에서 배관 내면(2)까지의 직선거리를 측정할 수 있다. 거리측정센서(S)가 측정한 거리(d)에 기초하여 모듈의 몸체의 중심(MO)이 배관의 중심축(PO)에 대하여 상하방향 또는 좌우방향으로 기울어진 각도를 산출할 수 있다. The posture measuring unit 150 may be provided in the body 101 of the driver module 100 or the body of the inspection module. The posture measuring unit 150 may include a total of eight distance measuring sensors arranged in the up-and-down and left-right directions at the front end and the rear end of the body of the module. Specifically, the distance measuring sensor can measure the linear distance from the body 101 of the module to the inner surface 2 of the pipe 1 in the radial direction from the inner surface 2 of the pipe 1 to the inner surface 2 of the module. It is possible to calculate an angle in which the center MO of the module body is tilted in the vertical direction or in the lateral direction with respect to the central axis PO of the pipe on the basis of the distance d measured by the distance measurement sensor S. [

예를 들어, 전단 상측 거리측정센서(Sfu), 전단 하측 거리측정센서(Sfd), 후단 상측 거리측정센서(Sru), 후단 하측 거리측정센서(Srd)가 각각 측정값(dfu, dfd, dru, drd)을 생성하고, 전단 상측 거리측정센서(Sfu)와 후단 상측 거리측정센서(Sru) 사이의 거리(L)를 알 수 있다. 이러한 측정값을 토대로 아래의 수학식들을 이용하면 모듈의 몸체의 중심(MO)이 배관의 중심축(PO)에 대하여 상하방향으로 얼마나 기울어져 있는지(피치(pitch), θp)를 알 수 있다. For example, the front-side distance measuring sensor Sfu, the front-end lower distance measuring sensor Sfd, the rear-end upper distance measuring sensor Sru, and the rear-end lower distance measuring sensor Srd measure the values dfu, dfd, dru, and the distance L between the front-end distance measuring sensor Sfu and the rear-end distance measuring sensor Sru can be known. Based on these measured values, the following equations can be used to determine how much the center (MO) of the module body is tilted in the vertical direction (pitch,? P) with respect to the center axis PO of the pipe.

동일한 방법으로 전단과 후단의 좌측과 우측 거리측정센서(S)를 이용하여 모듈의 몸체의 중심(MO)이 배관의 중심축(PO)에 대하여 좌우방향으로 얼마나 기울어져 있는지(요우(yaw), θy)를 알 수 있다. 자세측정부(150)는 이러한 정보가 포함된 자세 정보를 생성한다. 자세 정보는 조인트 모듈(200)이 드라이버 모듈(100)과 검사 모듈(300)의 자세를 능동적으로 변경하여 구동컵(110)을 배관에 알맞게 위치시키는 데 사용될 수 있다.In the same manner, how far the center (MO) of the body of the module is tilted in the lateral direction with respect to the central axis (PO) of the pipe (yaw, ? y). The posture measuring unit 150 generates posture information including such information. The posture information may be used by the joint module 200 to actively change the posture of the driver module 100 and the inspection module 300 to properly position the driving cup 110 in the pipe.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 조인트 모듈(200)의 사시도이다.6 is a perspective view of a joint module 200 according to an embodiment of the present invention.

드라이버 모듈(100)과 검사 모듈(300)은 조인트 모듈(200)을 통해 연결된다. 조인트 모듈(200)은 구동력을 자체적으로 생성하여 일방향으로 변위되는 적어도 하나 이상의 조인트 구동부(210), 및 조인트 구동부(210)가 발생시키는 변위정도를 측정하는 각도센서(미도시)를 포함할 수 있다. The driver module 100 and the inspection module 300 are connected through the joint module 200. The joint module 200 may include at least one joint drive unit 210 that generates a driving force and is displaced in one direction, and an angle sensor (not shown) that measures a degree of displacement generated by the joint drive unit 210 .

도 6에 도시된 바와 같이, 조인트 모듈(200)은 제1 방향의 축을 중심으로 회전하도록 구동될 수 있는 제1 조인트 구동부(210a), 제1 조인트 구동부(210a)에 연결되고 제1 방향의 축(Ax1)과 직교하는 제2 방향의 축(Ax2)을 중심으로 회전하도록 구동될 수 있는 제2 조인트 구동부(210b), 제2 조인트 구동부(210b)에 연결되고 제2 방향의 축(Ax2)을 중심으로 회전하도록 구동될 수 있는 제3 조인트 구동부(210c), 제3 조인트 구동부(210c)에 연결되고 제1 방향의 축(Ax1)을 중심으로 회전하도록 구동될 수 있는 제4 조인트 구동부(210d)를 포함할 수 있다.6, the joint module 200 includes a first joint drive part 210a that can be driven to rotate about an axis in the first direction, a second joint drive part 210b that is connected to the first joint drive part 210a, A second joint drive part 210b which can be driven to rotate about an axis Ax2 in a second direction orthogonal to the first axis direction Ax1 and a second joint drive part 210b which is connected to the second joint drive part 210b, A fourth joint drive unit 210d connected to the third joint drive unit 210c and driven to rotate about an axis Ax1 in the first direction, a third joint drive unit 210d, . &Lt; / RTI >

조인트 구동부(210)는 스텝모터(step motor) 등의 액추에이터를 포함할 수 있으며, 조인트 구동부(210)의 일단과 타단에 연결된 대상을 정확한 각도만큼 변위시킬 수 있다. 각도센서(미도시)는 조인트 구동부(210)가 변위된 정도를 각도값으로 측정할 수 있다. 측정된 각도값은 조인트 구동부(210)가 변위되는 정도를 정확하게 제어하기 위한 피드백(feedback)으로 이용될 수 있다. The joint drive unit 210 may include an actuator such as a step motor and may displace objects connected to one end and the other end of the joint drive unit 210 by an accurate angle. The angle sensor (not shown) can measure the degree to which the joint drive unit 210 is displaced by an angle value. The measured angle value can be used as feedback for precisely controlling the degree to which the joint drive unit 210 is displaced.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치가 굽은 배관을 주행하는 상태를 나타낸 도면이다.7 is a view showing a state in which a pipe inspection apparatus according to an embodiment of the present invention is running on a bent pipe.

배관 검사장치가 배관(1)의 일방향으로 굽은 커브 부분을 주행할 때, 구동컵(110)과 배관 내면(2) 사이에 공간이 발생하지 않도록, 드라이버 모듈(100)과 검사 모듈(300)은 배관(1)의 커브에 알맞게 일정한 각도를 이루어야 한다. 조인트 모듈(200)은 자체적으로 구동력을 발생시키는 조인트 구동부(210)를 포함하므로, 조인트 모듈(200)의 양단에 연결된 드라이버 모듈(100)과 검사 모듈(300) 사이의 위치관계를 변경할 수 있다. The driver module 100 and the inspection module 300 are arranged such that no space is generated between the driving cup 110 and the inner surface 2 of the pipe when the pipe inspection apparatus runs on a curved portion curved in one direction of the pipe 1. [ It is necessary to set a proper angle to the curve of the pipe 1. Since the joint module 200 includes the joint driving unit 210 that generates the driving force by itself, the positional relationship between the driver module 100 connected to both ends of the joint module 200 and the inspection module 300 can be changed.

배관(1)의 커브 부분을 주행할 때, 전방관측부(140)에서 생성한 배관(1)의 지형 정보와 자세측정부(150)에서 생성한 자세 정보에 기초하여, 배관(1)의 커브 정도에 알맞도록 조인트 모듈(200)이 드라이버 모듈(100)과 검사 모듈(300) 사이의 각도를 능동적으로 조절하여 구동컵(110)의 둘레(110R)를 배관(1)의 내경(Di)에 알맞게 위치시킴으로써, 저압으로 운영되는 배관(1)에서 추진력을 최대한 생성할 수 있다. 또한, 이러한 조인트 모듈(200)의 자세제어는 배관(1)의 커브 부분에서 구동컵(110)이 배관 내면(2)에 충돌함으로 인해 발생하는 추진력의 손실을 방지할 수 있고, 배관 내면(2)과 구동컵(110) 또는 검사 모듈(300)의 과도한 마찰로 인하여 배관 검사장치의 주행이 정지되는 문제를 방지할 수 있다.On the basis of the topographic information of the pipeline 1 generated by the front observation unit 140 and the posture information generated by the posture measurement unit 150 when the curve of the pipeline 1 runs, The joint module 200 actively adjusts the angle between the driver module 100 and the inspection module 300 so as to adjust the circumference 110R of the driving cup 110 to the inner diameter Di of the pipe 1 By properly positioning it, it is possible to generate the thrust as much as possible in the piping (1) operated at low pressure. The posture control of the joint module 200 can prevent the loss of driving force caused by collision of the driving cup 110 with the inner surface 2 of the pipe at the curved portion of the pipe 1, And the driving cup 110 or the inspection module 300 can be prevented from being stopped due to excessive friction between the driving cup 110 and the inspection module 300.

드라이버 모듈(100)은 구동컵(110)의 후방(Ab)에 적층되는 유체를 상기 구동컵(110)의 전방(Af)으로 배출하는 유로(101a)를 갖고, 유로(101a)를 개폐함으로써 구동컵(110)의 전방(Af) 및 후방(Ab)의 압력차를 해소하는 차압해소부(160)를 더 포함할 수 있다(도 1 참조). The driver module 100 has a flow path 101a for discharging a fluid stacked on the rear portion Ab of the driving cup 110 to the front Af of the driving cup 110, And a differential pressure relieving unit 160 for relieving the pressure difference between the front Af and the rear Ab of the cup 110 (see FIG. 1).

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 차압해소부(160)를 나타낸 도면이다.8 is a view showing a differential pressure relieving unit 160 according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 차압해소부(160)는 복수의 유로(161a)가 형성된 고정부(161), 고정부(161)에 형성된 유로(161a)를 차단할 수 있는 이동부(162), 이동부(162)를 회전시켜 고정부(161)에 형성된 유로(161a)를 개폐할 수 있는 개폐구동부(163)를 포함할 수 있다. 차압해소부(160)의 고정부(161)는 구동컵(110)의 중앙부에 연결되며, 복수의 유로(161a)가 일정간격 이격되어 방사형으로 배열될 수 있다. 차압해소부(160)의 이동부(162)는 고정부(161)의 유로와 대응하는 유로(162a)가 일정간격 이격되어 방사형으로 배열될 수 있으며, 고정부(161)의 중심과 동일한 중심을 갖고 고정부(161)에 밀착하도록 위치할 수 있다. 차압해소부(160)의 개폐구동부(163)는 회전력을 생성하는 모터를 포함하며, 이동부(162)에 연결되어 이동부(162)를 고정부(161)의 중심에 대하여 회전시킴으로써, 고정부(161)와 이동부(162)에 형성된 유로(161a, 162a)를 일치시켜 개방하거나, 고정부(161)의 유로(161a)와 이동부(162)의 유로(162a)를 어긋나게 하여 차단할 수 있다. 차압해소부(160)는 구동부 후방(Ab)의 유체가 가하는 압력을 측정할 수 있는 압력센서를 포함할 수 있다. 8, the differential pressure relieving portion 160 includes a fixed portion 161 formed with a plurality of flow paths 161a, a moving portion 162 capable of blocking the flow path 161a formed in the fixed portion 161, And an opening / closing part 163 for opening / closing the flow path 161a formed in the fixed part 161 by rotating the moving part 162. [ The fixed portion 161 of the pressure relieving portion 160 is connected to the central portion of the driving cup 110 and a plurality of flow paths 161a may be radially arranged with a predetermined interval. The moving part 162 of the pressure relieving part 160 may be radially arranged with a predetermined distance from the flow path 162a corresponding to the flow path of the fixing part 161 and may have the same center as the center of the fixing part 161 And can be positioned so as to come into close contact with the fixing portion 161. The opening and closing drive portion 163 of the differential pressure relieving portion 160 includes a motor for generating a rotational force and is connected to the moving portion 162 to rotate the moving portion 162 about the center of the fixing portion 161, The flow paths 161a and 162a formed in the moving part 162 and the flow paths 161a and 162a formed in the moving part 162 can be opened and closed or the flow path 161a of the fixed part 161 and the flow path 162a of the moving part 162 can be shifted . The differential pressure canceling unit 160 may include a pressure sensor capable of measuring a pressure applied by the fluid in the rear portion Ab of the driving portion Ab.

배관(1) 내부를 주행하는 드라이버 모듈(100)이 일정한 속도로 정상적으로 주행하는 경우에는 차압해소부(160)의 유로(161a)가 차단된다. 배관(1)의 내부 지형에 드라이버 모듈(100)의 구동컵(110)이나 검사장치가 걸려 배관 검사장치의 주행이 정지된 경우, 구동컵(110)의 후방(Ab)에는 배관(1) 내부를 유동하는 유체가 지속적으로 압력을 가하게 된다. 구동컵(110)의 후방(Ab)에서 유체가 가하는 압력이 일정 수준을 넘어서 배관 검사장치의 주행을 막는 배관(1) 내부 지형의 영향을 뛰어넘는 순간에, 배관 검사장치의 속도가 급격히 증가하면서 상대적으로 긴 거리의 배관(1) 내부를 짧은 시간에 주행하는 speed excursion 현상이 발생한다. speed excursion 이 발생하면, 검사장치가 배관 내면(2)을 검사하기 충분한 시간을 갖지 못한 채로 지나가버리므로 검사 결과를 신뢰할 수 없게 되며, 배관 검사장치가 빠른 속도로 주행하다가 배관(1)의 커브 부분이나 기타 장애물에 충돌하여 배관 검사장치가 파손되는 등의 문제가 발생한다.The flow path 161a of the differential pressure eliminating section 160 is shut off when the driver module 100 traveling in the pipe 1 normally travels at a constant speed. When the driving cup 110 of the driver module 100 or the inspection device is caught in the internal terrain of the pipe 1 and the running of the pipe inspection device is stopped, So that the fluid is continuously pressurized. At a moment when the pressure applied by the fluid at the rear (Ab) of the driving cup (110) exceeds a certain level and exceeds the influence of the internal terrain of the pipe (1) preventing the running of the pipe inspection apparatus, the speed of the pipe inspection apparatus A speed excursion phenomenon occurs in which the inside of the pipe 1 having a relatively long distance travels in a short time. If the speed excursion occurs, the inspection result is unreliable because the inspection apparatus does not have a sufficient time to inspect the inner surface 2 of the pipe, so that the inspection result becomes unreliable. When the pipe inspection apparatus travels at a high speed, Or collision with other obstacles and the pipe inspection apparatus is damaged.

차압해소부(160)는 배관 검사장치가 멈추고 구동컵(110)의 후방(Ab)의 유체가 가하는 압력이 기준압력을 초과하는 경우에 개폐구동부(163)를 작동시킨다. 가폐구동부(163)는 이동부(162)를 일방향으로 회전시켜 이동부(162)가 막고 있었던 고정부(161)의 유로(161a)를 개방시킨다. 고정부(161)의 유로(161a)가 개방되면 구동컵(110)의 후방(Ab)에 위치하는 유체가 유로를 통과하여 구동컵(110)의 전방(Af)으로 이동하면서 구동컵(110) 후방(Ab)의 압력이 해소된다. 따라서 구동컵(110) 후방(Ab)에 유체가 가하는 압력을 해소할 수 있어서 배관 검사장치가 갑자기 빠른 속도로 주행하게 되는 speed excursion 현상을 방지할 수 있다. The differential pressure canceling unit 160 operates the switching and driving unit 163 when the pipe inspection apparatus is stopped and the pressure applied by the fluid at the rear (Ab) of the driving cup 110 exceeds the reference pressure. The invisible driving part 163 rotates the moving part 162 in one direction to open the flow path 161a of the fixed part 161 that the moving part 162 has blocked. When the flow path 161a of the fixing portion 161 is opened, the fluid located at the rear Ab of the driving cup 110 passes through the flow path and moves to the front Af of the driving cup 110, The pressure in the rear (Ab) is relieved. Accordingly, the pressure applied to the rear Ab of the driving cup 110 can be relieved, thereby preventing a speed excursion phenomenon in which the pipe inspection apparatus suddenly runs at a high speed.

이상으로 본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치가 포함하는 구성들을 설명하였으며, 이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치의 동작방법을 설명한다. Hereinafter, an operation method of a pipe inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치의 주행에 관련된 정보를 수집하고 주행 동작을 처리하는 구성을 나타낸 블록도이다.9 is a block diagram showing a configuration for collecting information related to running of a pipe inspection apparatus according to an embodiment of the present invention and processing a traveling operation.

본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치의 동작방법은, 드라이버 모듈(100)의 전방에 위치하는 전방관측부(140)가 배관(1)의 지형을 측정하여 지형 정보를 생성하는 지형정보 수집단계, 상기 드라이버 모듈(100)의 몸체(101)에 위치하는 자세측정부(150)가 상기 드라이버 모듈(100)과 상기 배관 내면(2) 사이의 거리를 측정하여 상기 배관(1)에 대한 상기 드라이버 모듈(100)의 자세 정보를 생성하는 자세정보 수집단계, 상기 지형 정보와 상기 자세 정보에 기초하여, 상기 드라이버 모듈(100)의 구동컵(110)에 연결된 폴딩부(120)를 제어하여 상기 구동컵(110)의 둘레(110R)를 상기 배관의 내경(Di)에 알맞게 조정하는 구동컵 조절단계, 및 상기 드라이버 모듈(100)과 검사 모듈(300)을 연결하는 조인트 모듈(200)을 제어하여 상기 드라이버 모듈(100)과 상기 검사 모듈(300)의 자세를 제어하는 모듈자세 제어단계를 포함할 수 있다. The operation method of the pipe inspection apparatus according to an embodiment of the present invention is characterized in that the front observation unit 140 positioned at the front of the driver module 100 measures the topography of the pipe 1 to collect topographic information The posture measuring unit 150 located at the body 101 of the driver module 100 measures the distance between the driver module 100 and the inner surface 2 of the pipe to determine the distance The control unit controls the folding unit 120 connected to the driving cup 110 of the driver module 100 based on the topographic information and the posture information to generate the posture information of the driver module 100, A driver cup adjusting step of adjusting the circumference 110R of the driving cup 110 to an inner diameter Di of the pipe and controlling the joint module 200 connecting the driver module 100 and the inspection module 300 The posture of the driver module 100 and the inspection module 300 And a module attitude control step of controlling the module attitude.

지형정보 수집단계에서, 전방관측부(140)는 레이저를 배관 내면(2)에 조사하고 배관 내면(2)에 반사된 레이저를 관측하여 배관(1) 내부의 지형을 관측하고 지형 정보를 생성한다. 지형정보 수집단계의 수행과 병렬적으로 자세측정부(150)가 배관에 대한 드라이버 모듈(100) 또는 검사모듈의 자세 정보를 생성한다. 지형정보 수집단계와 자세정보 수집단계는 배관(1)의 내부를 주행하는 과정에서 반복적으로 수행되며, 병렬적으로 동시에 수행될 수 있다. In the topographic information collection step, the front observation unit 140 irradiates the laser to the inner surface 2 of the pipe, observes the laser reflected on the inner surface 2 of the pipe, observes the terrain in the pipe 1, and generates the terrain information . In parallel with the execution of the terrain information collection step, the posture measuring unit 150 generates posture information of the driver module 100 or the inspection module for the piping. The terrain information collecting step and the attitude information collecting step are repeatedly performed in the course of running the inside of the piping 1, and can be performed simultaneously in parallel.

구동컵 조절단계 및 모듈자세 제어단계는 동시에 병렬적으로 수행되어 최종적으로 드라이버 모듈(100)의 구동컵(110)의 둘레(110R)를 배관(1)의 내면(2)에 알맞도록 조절하여 배관(1) 내부를 흐르는 유체의 압력을 최대한 이용하여 추진력을 생성하기 위한 것이다. 제어부(400)는 지형정보 수집단계에서 생성된 지형 정보와 자세정보 수집단계에서 생성된 자세 정보에 기초하여, 구동컵(110)을 배관 내면(2) 방향으로 펴거나 드라이버 모듈(100) 중앙 방향으로 접도록 폴딩부(120)의 지지부(122)에 포함된 유압 액추에이터를 제어한다. 동시에, 제어부(400)는 드라이버 모듈(100)과 검사 모듈(300)의 자세를 배관 지형에 알맞도록 조인트 모듈(200)에 포함된 조인트 구동부(210)를 제어한다.The driving cup adjusting step and the module attitude controlling step are concurrently performed in parallel to finally adjust the circumference 110R of the driving cup 110 of the driver module 100 to fit the inner surface 2 of the pipe 1, (1) to generate thrust by utilizing the pressure of the fluid flowing inside. The control unit 400 may extend the driving cup 110 in the direction of the inner surface 2 of the pipe or move the driving cup 110 in the direction of the center of the driver module 100 based on the terrain information generated in the terrain information collection step and the posture information generated in the posture information collection step And controls the hydraulic actuator included in the support portion 122 of the folding portion 120 to be folded. At the same time, the controller 400 controls the joint drive unit 210 included in the joint module 200 so as to match the posture of the driver module 100 and the inspection module 300 to the pipe topography.

폴딩부(120)의 접촉감지센서(123)가 구동컵(110)의 둘레(110R)가 배관 내면(2) 또는 장애물에 접촉하였는지 여부를 측정하여 접촉 정보를 생성하는 접촉정보 수집단계가 지형정보 수집단계 및 자세정보 수집단계와 병렬적으로 동시에 수행될 수 있다. 제어부(400)는 구동컵 조절단계에서 접촉감지센서(123)가 생성한 접촉 정보를 함께 고려하여, 폴딩부(120)의 지지부(122)를 제어하여 구동컵(110)을 어느 정도까지 펴고 접을 것인지 제어할 수 있다.The contact information collecting step of measuring whether or not the contact detecting sensor 123 of the folding part 120 has contacted the pipe inner surface 2 or the obstacle with the perimeter 110R of the driving cup 110 generates the contact information, Collecting step and attitude information collecting step. The control unit 400 controls the support unit 122 of the folding unit 120 to adjust the driving cup 110 to a certain extent by considering the contact information generated by the contact detection sensor 123 in the driving cup adjusting step, Can be controlled.

본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치의 동작방법은, 주행거리계(320)를 통해 측정된 이동거리와 이동시간을 이용하여 상기 배관(1) 내부를 주행하는 속도 정보를 생성하는 속도정보 수집단계, 및 상기 속도 정보에 기초하여, 기준속도 이하로 주행시 상기 구동컵(110)에 연결된 능동휠부(130)의 휠(132)을 구동시켜 상기 배관(1) 내부를 기준속도 이상으로 주행시키는 능동휠 동작단계를 더 포함할 수 있다. The operation method of the pipe inspection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a speed information collection unit 320 that generates speed information for driving the inside of the pipe 1 using the travel distance and travel time measured through the odometer 320, Which drives the wheel 132 of the active wheel part 130 connected to the driving cup 110 at the time of traveling below the reference speed based on the speed information, Wheel operation step.

검사 모듈(300)의 후단에 구비되어 배관 검사장치가 주행하는 거리를 측정하는 주행거리계(320)는 실시간으로 이동거리를 측정한다. 제어부(400)는 이동거리와 이동시간을 이용하여 주행속도를 산출하여 속도 정보를 생성할 수 있다. 배관 검사장치가 배관(1) 내부를 주행하는 속도가 일정 속도 이하로 내려가는 경우 검사장치가 배관을 검사하는 결과 데이터의 정확성이 떨어지므로, 배관 검사장치는 일정한 속도로 주행할 필요가 있다. 제어부(400)는 배관 검사장치의 주행 속도가 기준속도보다 낮은 경우 구동컵(110)에 구비된 능동휠부(130)의 휠구동부(133)를 동작하도록 제어한다. 휠구동부(133)가 생성하는 구동력은 휠(132)로 전달되고, 휠(132)이 배관 내면(2)을 주행하면서 추진력을 생성하여 배관 검사장치가 일정한 속도 이상으로 주행하도록 한다. The odometer 320 provided at the rear end of the inspection module 300 and measuring the distance traveled by the pipe inspection apparatus measures the travel distance in real time. The control unit 400 can generate the speed information by calculating the traveling speed using the traveling distance and the traveling time. If the speed at which the pipe inspection apparatus travels within the pipe 1 falls below a predetermined speed, the accuracy of the result data of the inspection apparatus is insufficient, so that the pipe inspection apparatus needs to travel at a constant speed. The control unit 400 controls the wheel drive unit 133 of the active wheel unit 130 provided in the driving cup 110 to operate when the running speed of the pipe inspection apparatus is lower than the reference speed. The driving force generated by the wheel driving unit 133 is transmitted to the wheel 132 and the wheel 132 travels the inner surface 2 of the pipe to generate a propulsive force so that the pipe inspection apparatus runs at a predetermined speed or more.

본 발명의 일실시예에 따른 배관 검사장치의 동작방법은, 상기 구동컵(110) 전방의 압력과 상기 구동컵(110) 후방의 압력의 차이가 기준압력을 초과할 때, 상기 드라이버 모듈(100)에 연결된 차압해소부(160)를 통해 상기 구동컵(110) 후방에 적체된 배관(1) 내부를 유동하는 유체가 상기 구동컵(110)의 전방으로 이동하도록 상기 차압해소부(160)를 동작시키는 차압 해소단계를 더 포함할 수 있다. When the difference between the pressure in the front of the driving cup 110 and the pressure in the rear of the driving cup 110 exceeds the reference pressure, the operation method of the pipe inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, Pressure releasing unit 160 so that the fluid flowing in the pipe 1 accumulated in the rear of the driving cup 110 is moved forward of the driving cup 110 through the differential pressure relieving unit 160 connected to the driving cup 110 And a pressure difference canceling step of operating the pressure difference compensator.

제어부(400)는 배관 검사장치의 속도가 0이거나 기준속도보다 낮은 상태에서 구동컵(110) 후방(Ab)의 유체의 압력이 기준압력을 초과하는 경우에 차압해소부(160)를 동작하도록 제어할 수 있다. 차압해소부(160)의 개폐구동부(163)는 제어부(400)의 신호에 따라 회전구동력을 생성하여 이동부(162)를 고정부(161)에 대하여 일방향으로 회전시킨다. 이동부(162)가 회전하여 고정부(161)의 유로(161a)가 개방되면 구동컵(110) 후방(Ab)의 유체가 구동컵(110) 전방(Af)으로 이동하면서 구동컵(110) 전방(Af)과 후방(Ab)의 차압이 해소된다. 구동컵(110) 후방(Ab)의 유체의 압력이 적정 범위로 회복되면 제어부(400)는 차압해소부(160)의 개폐구동부(163)를 동작하도록 제어하여 이동부(162)가 고정부(161)의 유로(161a)를 차단하도록 제어한다.The control unit 400 controls the differential pressure eliminating unit 160 to operate in the case where the pressure of the fluid in the rear part Ab of the driving cup 110 exceeds the reference pressure in the state that the speed of the pipe inspecting apparatus is zero or lower than the reference speed can do. The opening and closing drive part 163 of the pressure relieving part 160 generates a rotational driving force in accordance with the signal of the control part 400 and rotates the moving part 162 in one direction with respect to the fixing part 161. When the fluid passage 161a of the fixing part 161 is opened by the rotation of the moving part 162, fluid in the rear part Ab of the driving cup 110 moves toward the front part Af of the driving cup 110, The differential pressure between the front (Af) and the rear (Ab) is canceled. When the pressure of the fluid in the rear Ab of the driving cup 110 is recovered to an appropriate range, the controller 400 controls the opening / closing part 163 of the differential pressure eliminator 160 to operate so that the moving part 162 moves to the fixed part 161 to shut off the flow path 161a.

제어부(400)는 구동컵(110)이 생성하는 추진력이 커서 배관 검사장치의 속도가 정해진 범위를 초과하는 경우에 차압해소부(160)를 동작하도록 제어하여 배관 검사장치의 속도를 정해진 범위 내로 회복시킬 수 있다. 구동컵(110) 후방(Ab)의 유체의 압력이 커서 구동컵(110)이 생성하는 추진력이 큰 경우, 배관 검사장치가 적정 범위 이상의 속도로 배관을 주행할 수 있다. 이러한 경우에 제어부(400)는 차압해소부(160)의 개폐구동부(163)를 동작시켜 이동부(162)를 회전시킴에 따라 고정부(161)의 유로(161a)를 개방하도록 하여 구동컵(110) 후방(Ab)의 유체가 가하는 압력을 줄일 수 있다. 제어부(400)는 배관 검사장치의 속도가 일정 범위 내로 유지되도록 고정부(161)의 유로(161a)가 개방되는 정도를 조절할 수 있다.The control unit 400 controls the differential pressure relieving unit 160 to operate in a case where the driving force generated by the driving cup 110 is large and the speed of the pipe inspecting apparatus exceeds a predetermined range so that the speed of the pipe inspecting apparatus is recovered within a predetermined range . When the pressure of the fluid in the rear Ab of the driving cup 110 is large and the driving force generated by the driving cup 110 is large, the pipe inspection apparatus can run the pipe at a speed exceeding an appropriate range. In this case, the control unit 400 operates the opening and closing drive unit 163 of the differential pressure canceling unit 160 to rotate the moving unit 162 to open the flow path 161a of the fixing unit 161, 110) The pressure applied by the fluid in the rear (Ab) can be reduced. The control unit 400 can adjust the degree of opening of the flow path 161a of the fixing unit 161 so that the speed of the pipe inspection apparatus is maintained within a predetermined range.

상술한 능동휠 동작단계 및 차압 해소단계는 구동컵 조절단계 및 모듈자세 제어단계와 병렬적으로 동시에 수행될 수 있다. 상술한 단계들이 병렬적으로 동시에 수행됨으로써 배관 검사장치가 배관(1) 내부를 일정한 속도 범위에서 안정적으로 주행할 수 있다. The active wheel operation step and the differential pressure release step may be performed concurrently with the driving cup adjustment step and the module attitude control step. The above-described steps are performed in parallel so that the pipe inspection apparatus can stably travel within the pipe 1 within a constant speed range.

배관(1) 내부에 커브 부분이나 장애물이 존재하는 경우, 배관 검사장치의 구동컵(110)이나 검사 모듈(300)이 걸리는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위하여 전방관측부(140)가 배관 지형 정보를 생성하며 자세측정부(150)가 드라이버 모듈(100) 또는 검사 모듈(300)의 자세 정보를 실시간으로 생성하고 제어부(400)가 지형 정보와 자세 정보에 따라 구동컵(110)을 펼치는 정도와 모듈들의 자세를 조절할 수 있다. 배관(1) 내부의 커브나 장애물 등에 배관 검사장치가 걸리는 경우, 속도가 기준속도보다 낮아지게 되고, 구동컵(110)의 후방에 유체가 가하는 압력이 증가하게 되므로, 제어부(400)는 능동휠부(130)를 구동시켜 추진력을 보충하고 차압해소부(160)를 구동시켜 speed excursion 현상이 발생하지 않도록 방지할 수 있다. In the case where a curved portion or an obstacle exists in the pipe 1, there may occur a problem that the driving cup 110 of the pipe inspection apparatus or the inspection module 300 is caught. In order to prevent such a problem, the front observation unit 140 generates piping topographical information, the posture measuring unit 150 generates posture information of the driver module 100 or the inspection module 300 in real time, and the control unit 400 The degree of expansion of the driving cup 110 and the posture of the modules can be adjusted according to the topographic information and the posture information. When the pipe inspecting apparatus is hooked on a curve or an obstacle inside the pipe 1, the speed becomes lower than the reference speed and the pressure applied to the rear of the driving cup 110 increases, It is possible to prevent the occurrence of a speed excursion phenomenon by driving the differential pressure relieving unit 130 to supplement the thrust force.

상술한 본 발명의 일실시예에 따르면, 저압으로 운영되는 배관(1)의 내부를 효과적으로 이동가능한 배관 검사장치 및 그 동작방법을 제공함으로써, 종래 검사의 공백상태에 있던 저압으로 운영되는 배관(1)의 건전성을 검사 및 관리할 수 있다.According to the embodiment of the present invention described above, it is possible to provide a pipe inspection apparatus and an operation method thereof that can effectively move the inside of a pipe 1 operated at a low pressure, ) Can be examined and managed.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 구동컵(110)의 둘레(110R)를 배관 내면(2)에 알맞게 접거나 펼 수 있는 구조와 드라이브 모듈 및 검사모듈의 자세를 배관 지형에 알맞게 조절가능한 조인트 모듈(200)에 의해, 배관(1) 내부를 유동하는 유체의 압력을 최대한 활용하여 추진력을 생성할 수 있으므로 저압 배관에서도 검사를 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the structure in which the periphery 110R of the driving cup 110 can be folded or unfolded appropriately to the inner surface 2 of the pipe, the structure of the drive module and the inspection module can be adjusted Since the joint module 200 can generate the thrust by utilizing the pressure of the fluid flowing in the pipe 1 to the maximum, the inspection can be performed even in the low-pressure pipe.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 배관 내면(2)에 접촉되도록 구동컵(110)에 설치되는 휠(132)이 배관 내면(2)과 구동컵(110) 사이의 마찰력을 감소시키고, 휠(132)이 일방향으로 능동적으로 회전하여 추진력을 생성할 수 있으므로, 부족한 추진력을 보완할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the wheel 132 installed in the driving cup 110 to contact the inner surface 2 of the pipe reduces the friction between the inner surface 2 of the pipe and the driving cup 110, The wheel 132 can be actively rotated in one direction to generate thrust, which can compensate for insufficient thrust.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 구동컵(110)의 후방에 적층되는 유체를 차압해소부(160)를 통해 구동컵(110)의 전방으로 이동시켜 구동컵(110)의 전후방 차압을 해소할 수 있으므로, 배관 검사장치가 배관(1) 내부 지형에 의해 잠시 정지했다가 고속으로 출발하는 speed excursion 현상을 방지할 수 있다.It is also an object of the present invention to provide a method and system for dispensing fluid that is stacked on the rear side of a driving cup 110 to a front side of a driving cup 110 through a pressure- The pressure difference can be solved, so that the pipe inspection apparatus can stop the speed excursion phenomenon which starts at a high speed after temporarily stopping by the internal terrain of the pipe 1.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification and the modification are possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 드라이버 모듈
101: 드라이버 모듈 몸체
110: 구동컵
111: 컵뼈대부
112: 컵유연부
113: 컵돌출부
120: 폴딩부
121: 탄성부
122: 지지부
123: 접촉감지센서
130: 능동휠부
131: 휠암
132: 휠
133:휠구동부
140: 전방관측부
150: 자세측정부
160: 차압해소부
161: 고정부
162: 이동부
163: 개폐구동부
200: 조인트 모듈
210: 조인트 구동부
300: 검사 모듈
301: 검사 모듈 몸체
310: 센싱부
320: 주행거리계
400: 제어부100: Driver module
101: Driver module body
110: driving cup
111: cup skeleton part
112: cup flexible portion
113: cup projection
120: Folding section
121:
122:
123: Contact sensor
130: active wheel
131: wheelchair
132: Wheel
133:
140: Front observation part
150:
160: Differential pressure relieving portion
161:
162:
163:
200: Joint module
210:
300: Inspection module
301: Inspection module body
310: sensing unit
320: Odometer
400:

Claims

At least one driving cup for generating a driving force by using a pressure of a fluid flowing through the inside of the pipe by changing a circumference of the pipe according to an inner diameter of the pipe and a plurality of folding units connected to the driving cup, An embedded driver module;
An inspection module closely attached to an inner surface of the pipe to detect a defect of the pipe in a non-destructive manner; And
And a joint module connecting the driver module and the inspection module and changing a relative position of the driver module and the inspection module according to the topography of the pipe.

The method according to claim 1,
The drive cup
A plurality of cup skeleton parts radially arranged around the body of the driver module and a cup flexible part connecting between the cup skeleton parts and formed in a umbrella shape which is convex as a whole in the direction of progress,
The folding unit
Wherein at least one of the cup skeleton portions is connected to at least one of the cup skeleton portions in the direction of the inner surface of the pipe or in the direction of the center of the driving cup to change the circumference of the driving cup.

The method of claim 2,
The folding unit
A supporting part connected to the cup frame part at one end and connected at the other end to the body of the driver module to fold or unfold the driving cup; And
And an elastic portion that is disposed at one end of the support portion and absorbs an impact applied to the drive cup according to the topography of the pipe.

The method of claim 2,
At least one wheel that rotates in one direction in contact with the inner surface of the pipe and actively rotates to generate a thrust when the thrust produced by the pressure of the fluid is insufficient, and further comprising an active wheel connected to the driving cup , Piping inspection system.

The method of claim 4,
The active wheel portion
A wheel positioned on a front surface of the driving cup;
A wheel arm that supports the at least one wheel and is coupled to the driving cup and moves together with the driving cup according to the movement of the folding unit; And
And a wheel driving unit for rotating the wheel in one direction.

The method according to claim 1,
Further comprising a front observer positioned in front of the driver module to observe the topography of the piping.

The method according to claim 1,
Further comprising an attitude measuring unit measuring a distance between the driver module and the inner surface of the pipe to measure a posture of the driver module with respect to the pipe.

The method according to claim 1,
The joint module
At least one joint drive unit that generates a driving force by itself and is displaced in one direction; And
And an angle sensor for measuring a degree of displacement generated by the joint drive unit.

The method according to claim 1,
The driver module
Further comprising a differential pressure relieving portion that has a flow path for discharging the fluid stacked on the rear side of the driving cup to the front of the driving cup and eliminates the pressure difference between the front and rear sides of the driving cup by opening and closing the flow path, .

A terrain information collecting step of generating a terrain information by measuring a terrain of a pipeline, the front observer located in front of the driver module;
An attitude information collecting step of measuring attitude information of the driver module with respect to the pipe by measuring a distance between the driver module and the inner surface of the pipe, the attitude measuring part being located in the body of the driver module;
Controlling a folding part connected to a driving cup of the driver module based on the topographic information and the attitude information to adjust a circumference of the driving cup to an inner diameter of the pipe;
And controlling a posture of the driver module and the monitoring module by controlling a joint module connecting the driver module and the monitoring module.

The method of claim 10,
A speed information collecting step of generating speed information for traveling in the piping by using a travel distance and a travel time measured through an odometer; And
Further comprising: an active wheel operation step of driving a wheel of an active wheel connected to the driving cup at a time of running at a reference speed or lower based on the speed information, so that the inside of the pipe runs at a reference speed or more.

The method of claim 10,
Wherein when a difference between a pressure in the front of the driving cup and a pressure in the rear of the driving cup exceeds a reference pressure, a fluid flowing inside the piping installed behind the driving cup through a differential pressure relief part connected to the driver module, Further comprising a differential pressure relieving step of operating the differential pressure relieving section to move forward.