KR20210125020A - 수질을 모니터링하기 위한 시스템 - Google Patents

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KR20210125020A
KR20210125020A KR1020217027328A KR20217027328A KR20210125020A KR 20210125020 A KR20210125020 A KR 20210125020A KR 1020217027328 A KR1020217027328 A KR 1020217027328A KR 20217027328 A KR20217027328 A KR 20217027328A KR 20210125020 A KR20210125020 A KR 20210125020A
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렌 맥켈비
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오즈그린 에너지 피티와이 엘티디
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Abstract

급수관으로부터의 가압수의 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하며 상기 수질 매개 변수와 연관된 정보를 원격 위치로 전송하기 위해 급수관에 유체 유동적으로 결합되도록 구성된 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템은, 피트 박스를 덮게 위치하도록 구성되는 피트 뚜껑으로서, 사용 중에 피트 뚜껑의 외부 표면이 실질적으로 지면 높이에 있으며, 지하에 위치한 피트 박스의 위에 위치하도록 구성되고, 피트 뚜껑은 물 샘플링 장치에 결합된 사용중 밑면 부분을 추가로 포함하며, 물 샘플링 장치는 피트 박스에 의해 획정된 내부 체적에 위치하도록 구성되며, 물 샘플링 장치는 급수관의 가압수의 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하기 위해 급수관에 유체 유동적으로 결합되는 것인, 피트 뚜껑; 수질 매개 변수를 원격 위치로 전송하기 위해 물 샘플링 장치와 전자적으로 통신하도록 상기 피트 뚜껑에 인접하게 위치된 데이터 송신기를 포함한다.

Description

수질을 모니터링하기 위한 시스템
본 발명은 수질을 시험하기 위한 물 샘플링 및 시험 시스템에 관한 것이다.
종래 기술의 방법, 장치 또는 문헌에 대한 참조가 이들이 일반적인 주지의 사실의 일부를 형성하였거나 형성한다는 증거 또는 승인을 구성하는 것으로서 간주되어서는 안된다.
물이 사람이 소비하기에 적합한지를 보장하기 위해 급수관(종종 "수도관(water mains)"이라고 함)을 통해 흐르는 물의 품질을 수시로 모니터링하는 것이 중요하다. 수질을 모니터링하는 기존의 방법 중 하나는 기술자를 특정 수질 모니터링 위치로 보내는 것이다. 기술자가 급수관에 접근하여 상세한 분석을 위해 실험실로 보내지는 물 샘플을 수집한다. 결과가 나오면 급수 시설이 수질 문제를 해결하기 위해 특정 조치를 취해야 할 수도 있다. 이러한 시험 방법의 문제점 중 하나는 시험이 실시간으로 수행될 수 없다는 것으로, 잠재적인 문제점이 해결되기 전까지 수질 문제가 장기간 지속되는 경우가 많다는 것이다.
어떤 경우에는, 기술자가 온갖 작업에 사용되는 휴대용 샘플링 장비로 구성된 휴대용 시험 장비를 휴대할 수도 있다. 다시 말하지만, 휴대용 시험 장비는 "일회성" 시험을 수행하기에만 적합하며, 수일 또는 수개월의 장기간에 걸쳐 지속적인 방식으로 수질(수질 변화를 포함)을 모니터링하지는 못한다.
장기간에 걸쳐 수질을 모니터링할 수 있는 수질 모니터링 장비를 설치하기란 어려운 일인데 그 이유는 이러한 장비가 상대적으로 고가이며 수질 모니터링 장비의 설치가 공공 장소에서 이루어져야 하는 경우가 많기 때문이다. 결과적으로, 이러한 장비는 파손되기 쉽고 심지어 도난당할 수도 있다. 또한, 이러한 장비는 일반적으로 자율적인 방식으로 작동하며, 작동상의 변경을 위해서는 일반적으로 기술자가 설치 현장을 직접 방문하여 변경 사항을 다루어야만 하는데, 이것이 또한 고유ㅇ의 작동상 문제를 야기하기도 한다.
전술한 바를 고려하여, 종래 기술의 일부 문제를 해결하고 수질을 모니터링하기 위한 개선된 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
일 양태에서, 본 발명은 급수관으로부터의 가압수의 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하며 상기 수질 매개 변수와 연관된 정보를 원격 위치로 전송하기 위해 급수관에 유체 유동적으로 결합되도록 구성된 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템으로서, 피트 박스를 덮게 위치하도록 구성되어, 사용 중에 외부 표면이 실질적으로 지면 높이에 있으며 지하에 위치한 피트 박스의 위에 위치하도록 구성된 피트 뚜껑으로서, 피트 뚜껑은 물 샘플링 장치에 결합된 사용중 밑면 부분을 추가로 포함하며, 물 샘플링 장치는 피트 박스에 의해 획정된 내부 체적에 위치하도록 구성되며, 물 샘플링 장치가 급수관의 가압수 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하기 위해 급수관에 유체 유동적으로 결합되는 것인, 피트 뚜껑; 및 수질 매개 변수를 원격 위치로 전송하기 위해 물 샘플링 장치와 전자적으로 통신하도록 상기 피트 뚜껑에 인접하게 위치된 데이터 송신기를 포함하는 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템을 제공한다.
일 실시예에서, 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템은 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템이 급수관으로부터 쉽게 분리되게 구성되도록 물 샘플링 장치를 급수관에 결합하기 위한 하나 이상의 커넥터, 바람직하게는, 신속 결합 커넥터를 추가로 포함한다.
일 실시예에서, 물 샘플링 장치는 다음 매개 변수: (a) 과도 압력; (b) 물의 온도; (c) 물의 pH; (d) 산화 환원 전위(ORP); (e) 전도도 (Ec); (f) 유리 염소 농도 중 하나 이상을 측정하도록 구성된다.
추가 실시예에서, 시스템은 또한, 다음 매개 변수: 차아 염소산 농도; 잔류 소독제; TC 농도; 탁도; 총 유기 탄소 농도; 총 염소 농도; 결합 염소 농도; 과산화수소 농도 중 하나 이상을 측정할 수도 있다.
일 실시예에서, 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템은 급수관의 과도 압력을 측정하기 위해 급수관으로부터 동적 압력 검출기로의 물의 유동을 허용하기 위해 급수관과 결합되기 위한 제 1 샘플링 라인; 및 급수관으로부터 대응하는 샘플링 탐침을 갖는 복수의 샘플링 챔버로의 물의 유동을 허용하기 위해 급수관과 결합되기 위한 제 2 샘플링 라인을 추가로 포함하며, 샘플링 탐침은 상기 샘플링 챔버로 유동하는 물의 샘플의 수질 매개 변수를 샘플링하도록 구성된다.
일 실시예에서, 동적 압력 센서는 관로의 과도 압력을 식별하는 초기 물 샘플링 단계를 수행하며 과도 압력 관련 정보를 수신기 및 신호 프로세서로 전송하도록 배치되며, 상기 신호 프로세서는 과도 압력 관련 정보를 수신 및 처리하여 관로의 과도 압력이 소정의 기준을 충족하는지를 결정하며, 소정의 기준이 충족되면 신호 프로세서가 제어 유닛과 통신하여 하나 이상의 추가 물 샘플링 단계를 수행한다.
일 실시예에서, 제어 유닛은 소정의 기준이 충족되지 않으면 저전력 소비 작동 구성으로 물 샘플링 시스템을 작동시키도록 배치된다.
일 실시예에서, 제어 유닛은 소정의 기준이 충족되지 않으면 물 샘플링 속도 또는 데이터 기록 속도를 증가시키도록 프로그래밍되거나 프로그래밍 가능하다.
일 실시예에서, 물 샘플링 장치는 급수관으로부터 제 1 및 제 2 샘플링 라인으로의 물의 유동을 제어하기 위해 샘플링 밸브를 추가로 포함한다.
일 실시예에서, 샘플링 밸브는 샘플링 밸브의 원격 작동을 허용하기 위해 데이터 송수신기와 전기적으로 통신한다.
일 실시예에서, 샘플링 밸브는 프로세서와 전기적으로 통신하여 샘플링 명령에 따라 상기 샘플링 밸브를 작동시킴으로써 프로세서와 통신하도록 배치된 비휘발성 메모리 장치 상에 기록된 상기 샘플링 명령을 실행한다.
일 실시예에서, 물 샘플링 장치는 급수관으로부터 복수의 물 샘플링 챔버로 유동하는 물의 압력을 감소시키기 위해 제 2 샘플링 라인과 유체 연통하도록 위치된 압력 저감 밸브를 추가로 포함한다.
일 실시예에서, 송신기가 피트 뚜껑에 대해 고정된 안테나 요소를 추가로 포함하며, 안테나 요소의 상측 부분이 상기 수질 매개 변수와 연관된 정보를 원격 위치로 전송하기 위해 피트 뚜껑의 밑면에 인접하게 위치된다.
일 실시예에서, 수질 매개 변수를 원격 위치의 처리 유닛으로 전송하기 위한 데이터 송신기가 상기 원격 위치의 처리 유닛과 통신하는 원격 위치의 비휘발성 메모리 유닛 상에 기록된 하나 이상의 수질 매개 변수 처리 명령에 따라 샘플링 장치에 의해 샘플링된 하나 이상의 샘플에 대한 수질 매개 변수를 수신 및 처리하도록 구성된다.
일 실시예에서, 데이터 송신기가 원격 서버와 유선 또는 무선으로 통신하도록 구성된다.
일 실시예에서, 물 샘플링 시스템은 물 샘플링 장치를 피트 뚜껑의 밑면 부분에 장착하기 위한 프레임 조립체를 추가로 포함하며, 프레임 조립체가 피트 뚜껑의 밑면에 결합된다.
일 실시예에서, 선행 항 중 어느 한 항에 따른 물 샘플링 시스템은 상기 수질 매개 변수와 연관된 정보를 처리하며 원격 위치로 전송하기 위해 물 샘플링 장치 및 데이터 송신기와 통신하는 내장형 처리 유닛을 추가로 포함한다.
다른 양태에서, 본 발명은 피트 박스를 덮게 위치되도록 구성된 피트 뚜껑의 밑면 부분을 따라 또는 인접하게 위치된 밀봉 장치로 물 샘플링 장치의 적어도 일부를 둘러싸기 위한 인클로저(enclosure)를 포함하는 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템을 제공하며, 밀봉 장치는 인클로저와 피트 뚜껑 및/또는 물 샘플링 장치 사이에 시일(seal)을 형성하도록 제공된다.
일 실시예에서, 밀봉 장치는 인클로저와 피트 뚜껑 및/또는 물 샘플링 장치 사이에 시일을 형성하는 인클로저의 사용중 상부 섹션에 위치된다.
일 실시예에서, 물 샘플링 장치 및/또는 피트 뚜껑과 조합된 인클로저는 피트 뚜껑, 물 샘플링 장치 및 인클로저의 조합이 물에 잠길 때 물에 뜨게 되는 것을 방지하기 위해 음의 부력을 갖는다.
일 실시예에서, 인클로저는 인클로저 내부로부터의 물이 인클로저 외부로 배출되는 것을 허용하기 위해 유출구 개구를 추가로 포함한다.
일 실시예에서, 유출구는 인클로저의 사용중 하부 섹션에 위치된다.
일 실시예에서, 인클로저는 인클로저의 사용중 하부 섹션을 형성하는 기부를 포함하며, 직립 벽이 기부로부터 피트 뚜껑을 향하는 방향으로 연장되며, 유출구가 인클로저의 기부에 위치된다.
일 실시예에서, 물 샘플링 시스템은 물 샘플링 장치를 통해 유동하는 물의 압력을 101 킬로파스칼 위의 범위로 그리고 바람직하게는 130 킬로파스칼 내지 210 킬로파스칼의 범위로 조절하기 위해 샘플링 압력 조절기를 추가로 포함한다.
본 발명이 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템으로 제한되는 것은 아니다. 다른 양태에서, 본 발명은 급수관으로부터의 가압수의 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하며 상기 수질 매개 변수와 연관된 정보를 원격 위치로 전송하기 위해 급수관에 유체 유동적으로 결합되도록 구성된 물 샘플링 시스템으로서, 피트 박스에 의해 획정된 내부 체적 내부에서 피트 뚜껑의 밑면 부분 아래에 위치하도록 구성되며, 상기 피트 뚜껑은 피트 박스를 덮게 위치하도록 구성되어 사용 중에 피트 뚜껑의 외부 표면이 실질적으로 지면 높이에 있으며 지하에 위치한 피트 박스 위에 위치하도록 구성되는 것인, 물 샘플링 장치로서, 급수관으로부터의 가압수의 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하기 위해 급수관에 유체 유동적으로 결합되는 물 샘플링 장치; 및 수질 매개 변수를 원격 위치로 전송하기 위해 물 샘플링 장치와 전자적으로 통신하도록 상기 피트 뚜껑에 인접하게 위치된 데이터 송신기를 포함하는 물 샘플링 시스템을 제공한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 피트 뚜껑의 밑면 부분 아래에 물 샘플링 장치를 배치하는 단계로서, 피트 뚜껑은 피트 박스를 덮게 위치하도록 구성되어, 사용 중에 피트 뚜껑의 외부 표면이 실질적으로 지면 높이에 있으며 지하에 위치한 피트 박스 위에 위치하도록 구성되는 것인, 물 샘플링 장치를 배치하는 단계; 급수관으로부터의 가압수의 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하기 위해 급수관으로부터의 가압수를 샘플링하도록 상기 물 샘플링 장치를 유체 유동적으로 결합하는 단계; 상기 피트 뚜껑에 인접하게 위치된 데이터 송신기에 의해 수질 매개 변수를 원격 위치로 전송하는 단계를 포함하는 물 샘플링 방법을 제공한다.
일 실시예에서, 방법은 다음의 매개 변수: (a) 과도 압력; (b) 물의 온도; (c) 물의 pH; (d) 산화 환원 전위(ORP); (e) 전도도 (Ec); (f) 유리 염소 농도 중 하나 이상을 측정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 방법은 급수관으로부터 동적 압력 검출기로의 물의 유동을 허용하며 급수관의 과도 압력을 측정하기 위해 급수관과 제 1 샘플링 라인을 결합하는 단계; 및 급수관으로부터 대응하는 샘플링 탐침이 있는 복수의 샘플링 챔버로 물이 유동하는 것을 허용하기 위해 제 2 샘플링 라인과 급수관을 결합하여, 샘플링 챔버로 유동하는 물을 샘플링하여 수질 매개 변수를 샘플링하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 방법은 제 1 및 제 2 샘플링 라인과 유체 연통하도록 배열된 샘플링 밸브를 작동시키는 단계를 포함하며, 샘플링 밸브가 프로세서와 전기적으로 통신하여, 샘플링 명령에 따라 상기 샘플링 밸브를 작동시킴으로써 비휘발성 메모리 장치에 기록된 상기 샘플링 명령을 실행한다.
일 실시예에서, 방법은 송신기를 사용하여 수질 매개 변수를 원격 위치의 처리 유닛으로 전송하는 단계, 처리 유닛을 사용하여 상기 처리 유닛과 통신하는 비휘발성 메모리 장치 상에 기록된 하나 이상의 수질 매개 변수 처리 명령에 따라 샘플링 장치에 의해 샘플링된 하나 이상의 샘플에 대한 수질 매개 변수를 처리하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 방법은 동적 압력 센서를 사용하여 관로의 과도 압력을 식별하기 위해 초기 물 샘플링 단계를 수행하는 단계 및 과도 압력 관련 정보를 수신기 및 신호 프로세서로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 신호 프로세서는 과도 압력 관련 정보를 수신하고, 관로의 과도 압력이 소정의 기준을 충족하는지를 결정함으로써 과도 압력 관련 정보를 처리하며, 제어 유닛의 통신 신호에 응답하여 소정의 기준이 충족되면 하나 이상의 추가 물 샘플링 단계를 수행하도록 배치된다.
일 실시예에서, 방법은 소정의 기준이 충족되지 않으면 저전력 소비 작동 구성으로 물 샘플링 시스템을 작동시키는 단계를 추가로 포함한다.
일 실시예에서, 방법은 소정의 기준이 충족되지 않으면 물 샘플링 속도 또는 데이터 기록 속도를 증가시키는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징, 실시예 및 변형이 본 발명을 수행하기에 충분한 정보를 당업자에게 제공하는 다음의 "구체적인 내용"으로부터 인식될 수도 있다. "구체적인 내용"은 어떤식으로든 선행 "발명의 내용"의 범위를 제한하는 것으로서 간주되어서는 안 된다. "구체적인 내용"은 다음과 같은 다수의 도면을 참조할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 뚜껑 장착형 물 샘플링 및 시험 시스템(10)의 사용중 사시도이며;
도 2는 뚜껑 장착형 물 샘플링 및 시험 시스템(10)의 개략적인 단면도이며;
도 3은 네트워크(N)를 통해 원격 위치의 컴퓨팅 장치와 통신하는 물 샘플링 및 시험 시스템(10)의 개략도이며;
도 4는 물 샘플링 및 시험 시스템(10)의 밑면 사시도이며;
도 5는 물 샘플링 및 시험 시스템(10)의 밑면 저면도이며;
도 6은 물 샘플링 및 시험 시스템(10)의 확대 측면도이며;
도 7은 물 샘플링 및 시험 시스템(10)과 피트 박스(20)의 밑면 사시도이며;
도 8은 피트 박스(20)의 내부에 위치하는 바와 같이 밀봉된 인클로저(50)의 내부에 수용된 물 샘플링 및 시험 시스템(10)의 측면도이며;
도 9는 피트 뚜껑(11)이 있는 밀봉 구성으로 도시된 인클로저(50)의 밑면도이며;
도 10은 인클로저(50)의 확대 밑면도이며;
도 11은 신속 연결 커플러가 유입구(14)를 급수관 및 피트 박스(20)로부터 멀리 물을 배수하는 유출구(19)와 결합하는 결합 구성으로 도시된 물 샘플링 및 시험 시스템(10)을 보여주며;
도 12는 동적 압력 검출기(STP)(도 3에 도시됨)를 사용한 과도 압력 검출 단계를 보여주며;
도 13은 과도 압력 이벤트(이벤트 1 및 이벤트 2)가 검출된 동적 압력 검출 방법(낮은 샘플링 속도)을 보여주는 과도 압력 대 시간의 그래프이며;
도 14는 이벤트 1 동안의 높은 샘플링 속도(밀리초마다)에서의 과도 압력을 보여주며;
도 15는 이벤트 2 동안의 높은 샘플링 속도(밀리초마다)에서의 과도 압력을 보여준다.
도 1 내지 도 9는 도 3에 도시된 바와 같이 수도관(W)에 유체 유동적으로 결합되도록 구성된 뚜껑 장착형 물 샘플링 및 시험 시스템(10)을 예시한다. 물 샘플링 시스템(10)은 급수관(W)으로부터의 가압수의 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하며 상기 수질 매개 변수와 연관된 정보를 네트워크(N)를 통해 원격 위치로 전송하기 위해 제공된다. 물 샘플링 시스템(10)은 지하 피트 박스(20)를 덮도록 구성되는 피트 뚜껑(11)의 밑면 부분에 장착되는 물 샘플링 장치(12)로 구성된다. 피트 뚜껑(11)은 피트 뚜껑(11)이 사람이 밟고 지나가거나 심지어 차가 지나갈 수 있도록 하는 구조적 특성을 포함하는 외부(또는 사용중 상부 표면)(13)를 포함한다. 피트 뚜껑(11)은 피트 박스(20)를 덮게 위치하도록 구성되어, 사용 중에 피트 뚜껑(11)의 외부 표면(13)이 실질적으로 지면 높이에 있으며 지하에 위치한 피트 박스(20)의 위에 위치하도록 구성된다.
피트 뚜껑(11)의 밑면 부분이 물 샘플링 장치(12)에 결합된다. 사용 중에, 물 샘플링 장치(12)는 물 샘플링 장치(12)가 지면 높이 위에서 보이지 않도록 피트 박스(20)에 의해 획정된 내부 체적에 위치하도록 되어 있다. 이러한 구성으로 인해 물 샘플링 및 시험 시스템(10)이 눈에 잘 띄지 않게 실질적으로 숨겨질 수 있다. 전술한 구성은 또한, 물 샘플링 및 시험 시스템(10)이 수도 계량기의 설치에 전형적으로 사용되는 종래의 피트 박스(피트 박스(20)와 같은)와 함께 용이하게 사용될 수 있도록 한다.
물 샘플링 장치(12)는 급수관(W)으로부터의 가압수의 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하기 위해 급수관(W)을 유체 유동적으로 연결하기 위한 신속 결합 끼움부가 제공될 수도 있는 유입구(14)를 포함할 수도 있다. 샘플링 밸브(25)가 물 샘플링 장치(12)로의 흐름(샘플링 흐름)의 유량을 제어하기 위해 물 유입구(14)와 일렬로 제공된다. 샘플링 밸브(25)는 처리 유닛(P)과 통신하는 전기 작동식 솔레노이드 밸브의 형태로 제공될 수도 있다. 하나 이상의 물 샘플링 프로그램이 내장형 처리 유닛(P)과 통신하는 비휘발성 메모리 장치(M) 상에 국부적으로 저장될 수도 있다. 일부 실시예에서, 원격 위치에서 샘플링 밸브(25)를 작동시킬 수도 있다. 예를 들어, 처리 유닛(P)이 네트워크(N)를 통해 원격 연결 장치로부터 작동 명령을 수신할 수도 있는 데이터 송수신기(15)와 통신할 수도 있다.
물 샘플링 장치(12)는 제 1 샘플링 라인(L1)과 제 2 샘플링 라인(L2)으로 분할되는 샘플링 라인(L)을 포함한다. 제 1 샘플링 라인(L1)이 급수관과 결합되어 물이 급수관으로부터 동적 압력 센서(STP)로 유동할 수 있도록 한다. 동적 압력 센서는 넓은 범위에 걸쳐 샘플링 속도로 과도 압력을 측정하도록 구성된다. 예를 들어, 압력 센서(STP)가 30분마다 1회 판독에서부터 밀리초마다 1회 판독까지의 범위에서 라인(L1)을 통해 유동하는 물의 과도 압력을 높은 정확도로 측정할 수도 있다. 동적 압력 센서(STP)는 내장형 처리 유닛(P)과 통신하며, 내장형 처리 유닛은 다시 내장형 비휘발성 메모리 유닛(M)과 통신한다.
내장형 신호 처리 유닛(P)과 조합된 동적 과도 압력 센서(STP)는 사용자 정의 매개 변수 또는 기준에 따라 측정된 과도 압력을 식별하여 처리한다. 초기 샘플링 단계의 과도 압력 검출 동안 데이터 샘플링 속도가 일정하게 유지되긴 하지만, 데이터는 모두 영구 저장소에 기록되며, 추가 검색 및 분석을 위해 원격 위치에 통신전달되어 저장되는 것이 바람직하다. 저전력 작동 모드에서는 상대적으로 낮은 샘플링 속도로 측정이 수행되어 기록된다. 도 11을 참조하면, 물 샘플링 시스템의 현재 설명된 실시예의 동적 압력 센서를 작동시키기 위한 바람직한 방법이 순서도로 묘사되어 있다. 작업자는 과도 압력이 소정의 기준을 충족하면 미리 설정된 매개 변수로 샘플링 속도를 설정하도록 내장형 메모리 유닛(M)을 프로그래밍할 수도 있다. 매번 과도 압력이 동적 압력 센서(STP)에 의해 측정되며, 내장형 신호 처리 유닛(P)은 측정된 과도 압력 매개 변수를 처리하여 소정의 기준이 충족되는지를 평가한다. 도 13에 표시된 일 예에서, 100 kPa 이상의 과도 압력 변화가 이벤트(이벤트 1 및 이벤트 2)를 촉발시킨다. 이러한 기준은 제한적이지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 작업자에 의해 복수의 다른 소정의 기준이 미리 설정될 수도 있음이 이해될 것이다. 이벤트가 촉발되면, 내장형 처리 유닛(P)이 제어부와 통신하여 샘플링 속도를 증가시킨다. 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 과도 압력이 변화면 밀리초마다 과도 압력 측정이 촉발되어, 이에 의해 이벤트가 검출된 시간 동안에만 고해상도 데이터가 생성된다. 고주파 데이터 검출 및 기록은 샘플링 라인(L1)의 압력이 작업자가 설정한 소정의 기준을 충족하지 않는 정상 상태 값으로 돌아올 때까지 계속된다. 본 실시예의 비제한적인 이점 중 하나는 이벤트가 검출되지 않으면 낮은 샘플링 속도로 동적 압력 센서(STP)를 실행하여, 전력 소비가 줄어들며 마모가 덜하며 동적 압력 센서(STP)의 수명이 연장된다는 점이다. 이러한 측정 방법은 또한, 원격 위치에서 저장 장치(서버와 같은)에 저장되어야 하는 측정 데이터의 양을 감소시킨다. 요약하면, 이벤트 동안 많은 수의 데이터 포인트가 세부 사항이 필요할 때 일시적인 압력 변화의 특성에 대한 이러한 상세한 통찰력을 제공한다. 가장 심각한 과도 압력 변화 중 일부는 몇 초 동안만 지속될 수도 있어, 매우 긴 기간에 걸쳐 매우 높은 주파수에서 과도 압력 샘플링을 수행하는 것은 비실용적이며, 현재 설명되고 있는 물 샘플링 시스템(10)은 이 문제를 명쾌하게 해결한다.
제 2 샘플링 라인(L2)이 복수의 샘플링 챔버(S1 내지 S5)와 연결되어 물을 급수관으로부터 샘플링 챔버(S1 내지 S5)로 유동하도록 보낸다. 각각의 샘플링 챔버(S1 내지 S5)는 도 6에 가장 잘 도시된 유리 염소 농도(탐침(121)), 온도(탐침(122)), 산화 환원 전위(탐침(123)), 전도도-Ec(탐침(124)) 및 pH(탐침(125))를 측정하기 위한 샘플링 탐침을 포함한다. 샘플링 챔버(S1 내지 S5)와 연관된 샘플링 탐침에 의해 물이 샘플링되고 나면, 샘플링된 물이 유출구(19)를 통해 방출될 수도 있다. 유출구(19)에도 유출구(19)가 배수 라인(D)(도 3에 도시됨)에 결합될 수 있도록 하는 신속 결합 끼움부가 제공될 수도 있다. 압력 저감 밸브(16)가 물 샘플링 챔버(S1 내지 S5)로 유입되는 물의 압력을 감소시키기 위해 제 2 샘플링 라인(L2)과 일렬로 제공된다. 급수관(W)의 수도관 압력이 1000 kPa만큼 높을 수도 있으며, 압력 저감 밸브(16)를 사용하면 압력이 350 kPa와 같은 더 낮은 압력으로 감소된다. 밸브(16)의 압력 감소 용량은 요구되는 용례에 따라 변할 수도 있다. 압력 저감 밸브(16)를 사용하여 압력을 감소시키면 각각의 샘플링 챔버에서의 물의 체류 시간이 증가하여, 이에 의해 샘플링 정확도가 향상된다.
압력 저감 밸브(16)의 사용이 제 2 샘플링 라인(L2)으로 제한되어야 하며 과도 압력 변화를 모니터링하는 데 사용되는 제 1 샘플링 라인(L1)에서는 압력이 감소되어서는 안 된다는 점에 주목하는 것이 중요하다. 물 샘플링 장치(12)의 이러한 신규 구성에 의하면 과도 압력 및 염소 농도(탐침(121)), 온도(탐침(122)), 산화 환원 전위(탐침(123)), 전도도-Ec(탐침(124)) 및 pH(탐침(125))와 같은 기타 중요한 매개 변수가 동시에 측정되는 것이 허용된다. 과도 압력 변화는 다양한 이유로 인해 발생할 수 있으며, 과도 압력 변화만으로는 이러한 변화가 기계적 이유(예를 들어, 밸브 개방 또는 폐쇄)로 인해 발생하였는지 또는 내부에 누출이 있어 그 결과 물의 오염 위험이 높아지고 있는지에 대한 결정적인 세부 사항을 제공하지 못한다. 예를 들어, 누출이 발생하면 급수관에 오염 물질이 유입될 수 있도록 하는 과도 음압이 발생할 수도 있다. 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템(10)을 사용하여 과도 압력과 함께 다수의 특성을 측정하면 작업자와 최종 사용자에게 더 높은 수준의 세부 사항을 제공하여, 이에 의해 작업자가 급수관의 문제를 보다 효율적인 방식으로 검출할 수 있는 능력이 향상된다.
물 샘플링 장치(12)가 샘플링되는 물 샘플의 수질 매개 변수를 샘플링하도록 구성된 대응하는 샘플랭 챔버(예를 들어, S1, S2, S3, S4, S5)에 복수의 샘플링 탐침을 포함한다는 점에 주목하는 것도 중요하다. 바람직한 실시예에서, 다수의 샘플링 탐침(121 내지 125)이 직렬로 연결되어, 샘플링 라인으로부터의 물이 하나의 샘플링 챔버로부터 다른 샘플링 챔버로(직렬로) 유동하여 물의 샘플링이 수행된다. 추가 탐침 및 추가 샘플링 챔버가 사용되어 다음의 매개 변수: 차아 염소산 농도; 잔류 소독제; TC 농도; 탁도; 총 유기 탄소 농도; 총 염소 농도; 결합 염소 농도; 과산화수소 농도 중 하나 이상을 측정할 수도 있다.
도면에 도시된 물 샘플링 장치(12)의 작동에 대한 설명에 돌입하기 전에, ORP 측정에 대해 먼저 간략하게 논의하기로 한다. ORP는 이온 반응에서 발생하는 전자 교환 전위의 측정값이다. 대부분의 물 분배 시스템은 끊임없이 변화하는 물을 분배하기 때문에, 전형적으로 원하지 않는 평형이 생성된다. ORP 측정을 통해 전기 화학적 평형을 제어할 수 있다.
수도관의 물 흐름은 상당히 난류이다. 결과적으로, 모든 오염 물질이 관에 체류하는 시간에 비해 긴 시간 동안 초기 농도를 유지하는 잘 혼합된 "플러그(plug)"를 빠르게 형성한다. 하나의 시나리오에서는, 탐침이 오염 물질의 도입으로 인한 산화 환원 전위의 30 mV 이상의 상승 또는 하락을 검출할 수도 있다. 다른 유해한 생물학적 물질 또는 살아 있는 생물학적 유기체의 점수가 염소의 대량 감소에 의해, 또는 염소 차폐물을 제거하여 이에 따라 매우 낮은 농도로 도입된 생물학적 물질을 보호하는 화학적 환원제의 동시 도입에 의해, 산화 환원 전위에 유사한 영향을 미칠 것이다. 하나 이상의 탐침이, 원인에 관계없이, 일반적으로 물에 존재하거나 수도관 내부를 덮고 있는 점액에 흡수된 해로운 미생물의 번식을 허용할 것인 염소화 손실을 검출할 수도 있다.
ORP 탐침은 특정화되어 있지 않으며 이에 의해 생물학적 또는 화학적 환원제를 염소 처리된 물에 도입하기 위한 광범위한 반응이 제공될 수도 있다. 일 실시예에서, ORP 탐침이 한 쌍의 전극을 포함할 수도 있다, 탐칭 중 하나는 Pt 또는 흑연 코팅 전극이며, 다른 하나는 의료 시술에 사용되는 Ag/AgCl 전극 유형인 무해한 기준 전극이다. 다양한 실시예에서, 탐침이 평형에 가까운 조건 하에서 물 중의 산화 물질의 양 및 강도에 비례하는 전위를 출력하는 한 쌍의 전극을 포함한다. 전위 또는 산화 전위는 산화제의 특성에 민감하지 않으며, 기본적인 염소, 차아 염소산 나트륨, 클로라민, 이산화염소, 과산화수소 또는 오존, 또는 심지어 기본적인 산소를 포함하여 일반적으로 사용되는 모든 소독제에 반응한다. ORP 탐침이 pH 센서 또는 기본적인 염소 또는 기타 독성 이온이나 화합물에 대한 특정 이온 전극과 결합함으로써 향상될 수도 있다. 샘플링 챔버(S1 내지 S5)에 위치하는 탐침이 자율적인 유닛으로서 작동할 수도 있다. 샘플링 챔버(S1 내지 S5) 중 하나 이상이 샘플링된 물의 산화 환원 전위를 측정하고 다음의 섹션에 설명된 바와 같이 물 샘플링 데이터를 통신에 의해 전달할 수도 있다.
개개의 샘플링 챔버(S1 내지 S5)에 위치하는 샘플링 탐침은 측정된 수질 매개 변수(하나 이상의 샘플링 탐침에 의해 측정된 바와 같은)를 수신하고 처리하는 데 사용될 수도 있는 내장형 신호 프로세서(P)와 신호 통신한다. 샘플링 탐침을 작동시키기 위한 작동 및 처리 명령이 샘플링 장치(12)의 작동을 허용하기 위해 프로세서(P)와 통신하는 비휘발성 메모리 장치(M)에 기록될 수도 있다. 데이터 송수신기(15)가 처리 유닛(P)과 통신하여 처리된 수질 매개 변수를 프로세서(P)로 전송하며 네트워크(N)를 통해 프로세서(P)로부터 원격 서버 또는 컴퓨팅 장치로 전송한다. 바람직한 실시예에서, 물 샘플링 장치(12)의 작동이 원격 서버 또는 컴퓨팅 장치(바람직하게는 클라우드 기반 또는 웹 기반 인터페이스)로부터 제어되거나 프로그래밍되어, 이에 의해 샘플링 장치(12)의 작동 프로그램이 원격 위치에서 변경될 수 있게 된다.
수질 매개 변수와 관련된 정보를 원격 위치의 서버가 수신하면, 서버는 하나 이상의 소정의 규칙에 따라 정보를 처리할 수도 있다. 예를 들어, 샘플링된 물의 pH 수준이 소정의 한계 수준 아래인지 확인하기 위한 규칙이 메모리 장치(M)에 저장될 수도 있다. 유사하게, 샘플링된 물의 ORP가 소정의 한계 수준 위인지 아래인지 확인하기 위한 다른 규칙이 메모리 장치에 저장될 수도 있다. 유사하게, 다수의 규칙을 포함하는 조합이 메모리 장치에 저장될 수도 있다. 또한, 이러한 규칙이 물 분배 및 관리 시스템의 특정 요구 사항에 따라 원격 위치에서 일상적으로 변경될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 물 샘플링 장치(12)는 또한, 급수관(W)에서의 일정 기간 동안의 압력 변화('과도 압력(transient pressure)'으로 알려짐)를 측정할 수도 있다. 미리 정의된 과도 압력파 징후를 초기에 결정하여 데이터베이스를 구축한 다음, 이러한 미리 정의된 징후를 실제 과도 압력 측정치와 매칭함으로써 특정 유형의 물 관련 이벤트가 검출될 수도 있다. 샘플링 장치(12)로부터의 출력 신호에 의해 표시되는 과도 압력파 징후가 메모리 장치(M) 또는 원격 위치의 서버에 저장되거나 기록된 미리 정의된 과도 압력파 징후와 비교될 수 있다. 따라서, 소정의 과도 압력 이벤트가 촉발되는 경우 더 높은 샘플링 속도로 과도 압력 값을 획득하는 전술한 방법이 매우 유용할 수 있다.
프로세서(P) 및 메모리 장치(M)는 또한, 원격 서버 또는 원격 컴퓨팅 장치와 연결된 사용자 입력 인터페이스를 사용하여 네트워크(N)를 통해 원격 위치에서 접근하여 샘플링 장치(12)의 작동 상태를 확인하며, 샘플링 프로그램 및 구성을 변경 또는 관리하며, 프로세서(P)의 작동 펌웨어를 업데이트할 수도 있다.
데이터 송수신기(15)가 또한, 피트 뚜껑(11)의 외부 표면(13)의 아래에 고정되는 안테나 요소(A)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 안테나 요소(A)의 상측 부분(도 2에 가장 잘 도시됨)이 측정된 수질 매개 변수와 연관된 정보를 원격 위치의 컴퓨팅 장치로 전송하기 위해 피트 뚜껑(11)의 밑면에 인접하게 위치된다. 유리하게는, 시스템에는 또한, GPS 위성(G1 내지 G3)과 통신하여 물 샘플링 및 시험 시스템(10)의 지리적 위치를 나타내는 내장형 GPS 유닛(G)이 제공된다. 안테나 요소(A)를 피트 뚜껑(11)에 매우 근접하게 위치시키면 물 샘플링 시스템(10)으로부터 원격 위치로의 데이터 전송이 상당히 향상된다. 유사하게, GPS 유닛(G)을 피트 뚜껑(11)에 매우 근접하게 위치시키면 물 샘플링 시스템(10)에 대한 위치 정확도가 향상된다.
샘플링 챔버(S1 내지 S5)가 피트 뚜껑(11)의 밑면 부분에 물 샘플링 장치(12)를 탈착 가능하게 장착하기 위해 프레임 조립체(17) 상에 장착된다. 프레임 조립체(17)는 수직으로 배향된 샘플링 챔버(S1 내지 S5)가 피트 뚜껑(11)의 밑면으로부터 아래쪽으로 연장될 수 있도록 하여, 이에 의해 샘플링 장치(12)가 피트 박스(20)의 범위 내에 수용될 수 있도록 한다.
(네트워크(N)를 통해) 데이터 송신기(15)와 원격 위치의 서버 또는 임의의 다른 원격 위치의 장치 사이의 신호 통신이 GSM, GPRS, 3G 4G 또는 5G 네트워크와 같은 네트워크를 사용하여 무선 통신망을 통해 수행될 수도 있다. 이 기술이 또한, 하나 이상의 무선 또는 광 네트워크를 통해 직렬 신호 통신을 송신 및 수신하도록 구성될 수도 있다. 이 기술은 또한, 이더넷 연결, 400-900 MHz 라디오, 마이크로파 라디오 또는 블루투스(BLUETOOTH®) 장치를 통해 원격 장치와 통신하도록 구성될 수 있다. 샘플링 밸브(25)를 작동시키거나 샘플링 장치(12)로부터 원격 위치로 정보를 전송하기 위해 다른 신호 연결 방법이 또한 사용될 수도 있다.
현재 설명된 물 샘플링 및 시험 시스템(10)에 대한 많은 이점 중 하나는 시스템이 지면 아래에 위치(도 2 참조)될 수 있으면서 동시에 또한, 수질 매개 변수와 연관된 정보를 지연 없이 원격 위치에 즉시 제공할 수 있다는 점이다. 시스템(10)의 소형 은폐 구성에 의해 시스템(10)은 이미 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 피트 박스와 함께 용이하게 설치될 수 있다.
도 7 내지 도 11을 참조하면, 물 샘플링 시스템(10)은 또한, 물 샘플링 장치(12)를 둘러싸기 위한 인클로저(50)를 포함한다. 인클로저(50)는, 바람직하게는, 중공형 직육면체의 형상으로 제공되며(본 명세서에 설명된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 형상이 제공될 수도 있음), 인클로저(50)의 직립 벽이 사용 중일 때 피트 뚜껑(11)을 향해 연장되는 상태로 피트 뚜껑(11)으로부터 멀리 위치된 기부를 포함한다. 직립 벽의 상부 부분은 밀봉 개스킷(54)을 사용하여 피트 뚜껑(11)에 대해 밀봉된다. 밀봉되고 나면, 인클로저(50)는 물 샘플링 장치(12)가 수용되는 에어 포켓(air pocket)을 제공한다. 피트 박스(20)에 장착된 전기 장비의 잠재적인 문제 중 하나는 물 샘플링 장치(12)의 전자 구성 요소를 언제라도 손상시킬 수 있는 갑작스러운 범람 또는 침수와 관련이 있다. 에어 포켓(샘플링 장치(12)가 수용됨)을 형성하기 위해 시일을 형성하는 인클로저(50)를 제공하면 물 샘플링 장치(12)에 야기되는 손상의 가능성이 감소된다. 인클로저(50)의 밀봉 구성이 유지되도록 인클로저(50)를 피트 뚜껑(11)에 체결하기 위해 고정 클립(52)이 제공된다.
인클로저(50)는 또한, 피트 뚜껑(11), 물 샘플링 장치(12) 및 인클로저(50)의 조합체가 피트 박스(20)에 채워지는 물에 잠길 때 음의 부력을 갖도록 함으로써 (예를 들어 웨이트 부재(56)를 사용함으로써) 중량을 갖추게 된다. 음의 부력을 갖는 피트 덮개(11), 물 샘플링 장치(12) 및 인클로저(50)의 조합체가 피트 박스(20)의 테두리를 밀어, 이에 의해 조합체가 범람 이벤트 동안 튀어나와 물 위에 뜨는 것이 방지된다. 인클로저(50)의 내부에서 소규모의 누수 또는 물 축적(응축으로 인한)이 발생하는 경우 인클로저 외부로 물이 배출될 수 있도록 인클로저(50)의 기부에 배수 유출구(58)가 제공된다. 밀봉 인클로저(50) 내부의 공기가 물이 유출구(58)를 통해 유입되는 것을 방지한다. 유출구(58)는 수압이 상승하더라도(수위 증가로 인해) 수압이 인클로저(50) 내부의 공기를 훨씬 더 압축시키는 것을 보장하는 크기 및 위치로 형성된다. 그러나, 밀봉 인클로저(50) 내부의 공기는 빠져나갈 수 없기 때문에, 공기가 계속해서 인클로저(50)의 내부 체적을 차지하여, 이에 의해 물 샘플링 장치(12)가 물로 인해 손상되는 것이 방지된다. 또한, 압력 저감 밸브(16)가 물의 압력을 101.35 킬로파스칼 위로 그리고 바람직하게는 137 킬로파스칼 내지 206 킬로파스칼의 범위로 조절하여, 인클로저(50) 내부에 있는 물 샘플링 장치(12)의 임의의 부분에서 언제든지 발생할 수도 있는 누수가 101.35 킬로파스칼의 대기압보다 높은 압력에서나 발생할 것이다. 결과적으로, 이 때문에, 인클로저(50) 내로 누출되는 모든 물은 유출구(58)를 통해 인클로저(50) 외부의 대기로 보내질 것이며, 또는 인클로저(50) 자체가 물로 둘러싸인 경우에는 피트 박스(20) 내의 주변 물로 보내질 것이다.
법령에 따라, 본 발명의 구조적 또는 방법론적 특징이 다소 특정적인 언어로 설명되었다. "포함한다(comprises)"라는 용어 및 "포함하는(comprising)" 및 "로 구성된(comprised of)"과 같은 변형어가 명세서 전반에 걸쳐 모든 추가 특징을 배제하는 것이 아니라 포괄적인 의미로 사용된다.
본 명세서에 설명된 수단은 본 발명을 실행하는 바람직한 형태를 포함하는 것이므로, 본 발명이 도시되거나 설명된 특정한 특징으로 제한되는 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다.
따라서, 당업자에 의해 적절하게 해석되는 첨부된 청구범위의 적절한 범위 내에서 본 발명의 임의의 형태 또는 수정이 청구된다.

Claims (47)

  1. 급수관으로부터의 가압수의 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하며 상기 수질 매개 변수와 연관된 정보를 원격 위치로 전송하기 위해, 급수관에 유체 유동적으로 결합되도록 구성된 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템에 있어서,
    피트 박스(pit box)를 덮게 위치하도록 구성되는 피트 뚜껑으로서, 사용 중에 피트 뚜껑의 외부 표면이 실질적으로 지면 높이에 있으며, 지하에 위치한 피트 박스의 위에 위치하도록 구성되고, 피트 뚜껑은 물 샘플링 장치에 결합된 사용중 밑면 부분(in-use underside portion)을 추가로 포함하며, 물 샘플링 장치는 피트 박스에 의해 획정된 내부 체적에 위치하도록 구성되며, 물 샘플링 장치는 급수관으로부터의 가압수의 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하기 위해 급수관에 유체 유동적으로 결합되는 것인, 피트 뚜껑;
    수질 매개 변수를 원격 위치로 전송하기 위해 물 샘플링 장치와 전자적으로 통신하도록 상기 피트 뚜껑에 인접하게 위치된 데이터 송신기
    를 포함하는 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템이 급수관으로부터 쉽게 분리되게 구성되도록 물 샘플링 장치를 급수관에 결합하기 위한 하나 이상의 커넥터, 바람직하게는, 신속 결합 커넥터
    를 추가로 포함하는 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 물 샘플링 장치는 다음 매개 변수,
    (a) 과도 압력;
    (b) 물의 온도;
    (c) 물의 pH;
    (d) 산화 환원 전위(ORP);
    (e) 전도도 (Ec);
    (f) 유리 염소 농도
    중 하나 이상을 측정하도록 구성되는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  4. 제 4 항에 있어서,
    급수관의 과도 압력(transient pressure)을 측정하기 위해 급수관으로부터 동적 압력 검출기로의 물의 유동을 허용하기 위해 급수관과 결합되기 위한 제 1 샘플링 라인;
    급수관으로부터, 대응하는 샘플링 탐침을 갖는 복수의 샘플링 챔버로의 물의 유동을 허용하기 위해 급수관과 결합되기 위한 제 2 샘플링 라인
    을 추가로 포함하며, 상기 샘플링 탐침은 상기 샘플링 챔버로 유동하는 물의 샘플의 수질 매개 변수를 샘플링하도록 구성되는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 동적 압력 센서는, 관로의 과도 압력을 식별하는 초기 물 샘플링 단계를 수행하며 과도 압력 관련 정보를 수신기 및 신호 프로세서로 전송하도록 배치되며, 상기 신호 프로세서는, 과도 압력 관련 정보를 수신 및 처리하여 관로의 과도 압력이 미리 정의된 기준을 충족하는지를 결정하도록 배치되며, 상기 미리 정의된 기준이 충족되면 신호 프로세서가 제어 유닛과 통신하여 하나 이상의 추가 물 샘플링 단계를 수행하는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 미리 정의된 기준이 충족되지 않으면 저전력 소비 작동 구성으로 물 샘플링 시스템을 작동시키도록 배치되는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 미리 정의된 기준이 충족되지 않으면 물 샘플링 속도 또는 데이터 기록 속도를 증가시키도록 프로그래밍되거나 프로그래밍 가능한 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물 샘플링 장치는 급수관으로부터 제 1 샘플링 라인 및 제 2 샘플링 라인으로의 물의 유동을 제어하기 위해 샘플링 밸브를 추가로 포함하는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 샘플링 밸브는 샘플링 밸브의 원격 작동을 허용하기 위해 데이터 송수신기와 전기적으로 통신하는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 샘플링 밸브는 프로세서와 전기적으로 통신하여 샘플링 명령에 따라 상기 샘플링 밸브를 작동시킴으로써, 프로세서와 통신하도록 배치된 비휘발성 메모리 장치 상에 기록된 상기 샘플링 명령을 실행하는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  11. 제 4 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물 샘플링 장치는 급수관으로부터 복수의 물 샘플링 챔버로 유동하는 물의 압력을 감소시키기 위해 제 2 샘플링 라인과 유체 연통하도록 위치된 압력 저감 밸브를 추가로 포함하는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신기는 피트 뚜껑에 대해 고정된 안테나 요소를 추가로 포함하며, 상기 안테나 요소의 상측 부분이 상기 수질 매개 변수와 연관된 정보를 원격 위치로 전송하기 위해 피트 뚜껑의 밑면에 인접하게 위치되는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    수질 매개 변수를 원격 위치의 처리 유닛으로 전송하기 위한 데이터 송신기는, 상기 원격 위치의 처리 유닛과 통신하는 원격 위치의 비휘발성 메모리 유닛 상에 기록된 하나 이상의 수질 매개 변수 처리 명령에 따라 샘플링 장치에 의해 샘플링된 하나 이상의 샘플에 대한 수질 매개 변수를 수신 및 처리하도록 구성되는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 송신기는 원격 서버와 유선으로 또는 무선으로 통신하도록 구성되는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물 샘플링 장치를 피트 뚜껑의 밑면 부분에 장착하기 위한 프레임 조립체
    를 추가로 포함하며, 상기 프레임 조립체는 피트 뚜껑의 밑면에 결합되는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수질 매개 변수와 연관된 정보를 처리하며 원격 위치로 전송하기 위해 물 샘플링 장치 및 데이터 송신기와 통신하는 내장형 처리 유닛(on-board processing unit)
    을 추가로 포함하는 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물 샘플링 장치의 적어도 일부를 밀봉 장치로 둘러싸기 위한 인클로저(enclosure)
    를 추가로 포함하며, 상기 밀봉 장치는 인클로저와 피트 뚜껑 및/또는 물 샘플링 장치 사이에 시일(seal)을 형성하도록 제공되는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 밀봉 장치는 인클로저와 피트 뚜껑 및/또는 물 샘플링 장치 사이에 시일을 형성하는, 인클로저의 사용중 상부 섹션(in-use upper section)에 위치되는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 물 샘플링 장치 및/또는 상기 피트 뚜껑과 조합된 인클로저는, 피트 뚜껑, 물 샘플링 장치 및 인클로저의 조합이 물에 잠길 때 물에 뜨게 되는 것을 방지하기 위해 음의 부력을 갖는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인클로저는 인클로저 내부로부터의 물이 인클로저 외부로 배출되는 것을 허용하기 위해 유출 개구를 추가로 포함하는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 유출 개구는 인클로저의 사용중 하부 섹션(in-use lower section)에 위치되는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 장치.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 인클로저는 인클로저의 사용중 하부 섹션을 형성하는 기부를 포함하며, 기부로부터 피트 뚜껑을 향하는 방향으로 직립 벽이 연장되며, 유출 개구는 인클로저의 기부에 위치되는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 장치.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물 샘플링 장치를 통해 유동하는 물의 압력을 101 킬로파스칼 위의 범위로, 그리고 바람직하게는 130 킬로파스칼 내지 210 킬로파스칼의 범위로 조절하기 위한 샘플링 압력 조절기
    를 추가로 포함하는 뚜껑 장착형 물 샘플링 장치.
  24. 급수관으로부터의 가압수의 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하며 상기 수질 매개 변수와 연관된 정보를 원격 위치로 전송하기 위해 급수관에 유체 유동적으로 결합되도록 구성된 물 샘플링 시스템에 있어서,
    피트 박스에 의해 획정된 내부 체적 내부에서 피트 뚜껑의 밑면 부분 아래에 위치하도록 구성되는 물 샘플링 장치로서, 상기 피트 뚜껑은 피트 박스를 덮게 위치하도록 구성되어, 사용 중에 피트 뚜껑의 외부 표면이 실질적으로 지면 높이에 있으며, 지하에 위치한 피트 박스 위에 위치하도록 구성되고, 상기 물 샘플링 장치는 급수관으로부터의 가압수의 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하기 위해 급수관에 유체 유동적으로 결합되는 것인 물 샘플링 장치;
    수질 매개 변수를 원격 위치로 전송하기 위해 물 샘플링 장치와 전자적으로 통신하도록 상기 피트 뚜껑에 인접하게 위치된 데이터 송신기
    를 포함하는 물 샘플링 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템이 급수관으로부터 쉽게 분리되게 구성되도록 물 샘플링 장치를 급수관에 결합하기 위한 하나 이상의 커넥터, 바람직하게는, 신속 결합 커넥터
    를 추가로 포함하는 물 샘플링 시스템.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
    상기 물 샘플링 장치는 다음 매개 변수,
    (a) 과도 압력;
    (b) 물의 온도;
    (c) 물의 pH;
    (d) 산화 환원 전위(ORP);
    (e) 전도도 (Ec);
    (f) 유리 염소 농도
    중 하나 이상을 측정하도록 구성되는 것인 물 샘플링 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    급수관의 과도 압력을 측정하기 위해 급수관으로부터 동적 압력 검출기로의 물의 유동을 허용하기 위해 급수관과 결합되기 위한 제 1 샘플링 라인;
    급수관으로부터, 대응하는 샘플링 탐침을 갖는 복수의 샘플링 챔버로의 물의 유동을 허용하기 위해 급수관과 결합되기 위한 제 2 샘플링 라인
    을 추가로 포함하며, 상기 샘플링 탐침은 상기 샘플링 챔버로 유동하는 물의 샘플의 수질 매개 변수를 샘플링하도록 구성되는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  28. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
    상기 동적 압력 센서는, 관로의 과도 압력을 식별하는 초기 물 샘플링 단계를 수행하며 과도 압력 관련 정보를 수신기 및 신호 프로세서로 전송하도록 배치되며, 상기 신호 프로세서는 과도 압력 관련 정보를 수신 및 처리하여 관로의 과도 압력이 미리 정의된 기준을 충족하는지를 결정하도록 배치되며, 상기 미리 정의된 기준이 충족되면 신호 프로세서가 제어 유닛과 통신하여 하나 이상의 추가 물 샘플링 단계를 수행하는 것인 물 샘플링 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 미리 정의된 기준이 충족되지 않으면 저전력 소비 작동 구성으로 물 샘플링 시스템을 작동시키도록 배치되는 것인 물 샘플링 시스템.
  30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 미리 정의된 기준이 충족되지 않으면 물 샘플링 속도 또는 데이터 기록 속도를 증가시키도록 프로그래밍되거나 프로그래밍 가능한 것인 물 샘플링 시스템.
  31. 제 27 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물 샘플링 장치는 급수관으로부터 제 1 샘플링 라인 및 제 2 샘플링 라인으로의 물의 유동을 제어하기 위해 샘플링 밸브를 추가로 포함하는 것인 물 샘플링 시스템.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 샘플링 밸브는 샘플링 밸브의 원격 작동을 허용하기 위해 데이터 송수신기와 전기적으로 통신하는 것인 물 샘플링 시스템.
  33. 제 31 항 또는 제 32 항에 있어서,
    상기 샘플링 밸브는 프로세서와 전기적으로 통신하여 샘플링 명령에 따라 상기 샘플링 밸브를 작동시킴으로써, 프로세서와 통신하도록 배치된 비휘발성 메모리 장치 상에 기록된 상기 샘플링 명령을 실행하는 것인 물 샘플링 시스템.
  34. 제 27 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물 샘플링 장치는 급수관으로부터 복수의 물 샘플링 챔버로 유동하는 물의 압력을 감소시키기 위해 제 2 샘플링 라인과 유체 연통하도록 위치된 압력 저감 밸브를 추가로 포함하는 것인 물 샘플링 시스템.
  35. 제 24 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신기는 피트 뚜껑에 대해 고정된 안테나 요소를 추가로 포함하며, 상기 안테나 요소의 상측 부분은 상기 수질 매개 변수와 연관된 정보를 원격 위치로 전송하기 위해 피트 뚜껑의 밑면에 인접하게 위치되는 것인 물 샘플링 시스템.
  36. 제 24 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    수질 매개 변수를 원격 위치의 처리 유닛으로 전송하기 위한 데이터 송신기는, 상기 원격 위치의 처리 유닛과 통신하는 원격 위치의 비휘발성 메모리 유닛 상에 기록된 하나 이상의 수질 매개 변수 처리 명령에 따라, 샘플링 장치에 의해 샘플링된 하나 이상의 샘플에 대한 수질 매개 변수를 수신 및 처리하도록 구성되는 것인 뚜껑 장착형 물 샘플링 시스템.
  37. 제 24 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 송신기는 원격 서버와 유선으로 또는 무선으로 통신하도록 구성되는 것인 물 샘플링 시스템.
  38. 제 24 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물 샘플링 장치를 피트 뚜껑의 밑면 부분에 장착하기 위한 프레임 조립체
    를 추가로 포함하며, 상기 프레임 조립체는 피트 뚜껑의 밑면에 결합되는 것인 물 샘플링 시스템.
  39. 제 24 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수질 매개 변수와 연관된 정보를 처리하며 원격 위치로 전송하기 위해 물 샘플링 장치 및 데이터 송신기와 통신하는 내장형 처리 유닛
    을 추가로 포함하는 물 샘플링 시스템.
  40. 피트 뚜껑의 밑면 부분 아래에 물 샘플링 장치를 배치하는 단계로서, 피트 뚜껑은 피트 박스를 덮게 위치하도록 구성되어, 사용 중에 피트 뚜껑의 외부 표면이 실질적으로 지면 높이에 있으며, 지하에 위치한 피트 박스 위에 위치하도록 구성되는 것인, 물 샘플링 장치를 배치하는 단계;
    급수관으로부터의 가압수의 샘플에 대응하는 수질 매개 변수를 획득하기 위해 급수관으로부터의 가압수를 샘플링하도록 상기 물 샘플링 장치를 유체 유동적으로 결합하는 단계;
    상기 피트 뚜껑에 인접하게 위치된 데이터 송신기에 의해 수질 매개 변수를 원격 위치로 전송하는 단계
    를 포함하는 물 샘플링 방법.
  41. 제 38 항에 있어서,
    다음의 매개 변수:
    (a) 과도 압력;
    (b) 물의 온도;
    (c) 물의 pH;
    (d) 산화 환원 전위(ORP);
    (e) 전도도 (Ec);
    (f) 유리 염소 농도
    중 하나 이상을 측정하는 단계
    를 추가로 포함하는 물 샘플링 방법.
  42. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    급수관으로부터 동적 압력 검출기로의 물의 유동을 허용하며 급수관의 과도 압력을 측정하기 위한 라인을 위해 급수관과 제 1 샘플링 라인을 결합하는 단계;
    급수관으로부터, 대응하는 샘플링 탐침이 있는 복수의 샘플링 챔버로 물이 유동하는 것을 허용하기 위해 제 2 샘플링 라인을 급수관과 결합하여, 샘플링 챔버로 유동하는 물을 샘플링하여 수질 매개 변수를 샘플링하는 단계
    를 포함하는 물 샘플링 방법.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 제 1 샘플링 라인 및 상기 제 2 샘플링 라인과 유체 연통하도록 배치된 샘플링 밸브를 작동시키는 단계
    를 추가로 포함하며, 상기 샘플링 밸브는 프로세서와 전기적으로 통신하여 샘플링 명령에 따라 상기 샘플링 밸브를 작동시킴으로써, 비휘발성 메모리 장치에 기록된 상기 샘플링 명령을 실행하는 것인 물 샘플링 방법.
  44. 제 42 항 또는 제 43 항에 있어서,
    송신기를 사용하여 수질 매개 변수를 원격 위치의 처리 유닛으로 전송하는 단계;
    처리 유닛을 사용하여, 상기 처리 유닛과 통신하는 비휘발성 메모리 장치 상에 기록된 하나 이상의 수질 매개 변수 처리 명령에 따라, 샘플링 장치에 의해 샘플링된 하나 이상의 샘플에 대한 수질 매개 변수를 처리하는 단계
    를 추가로 포함하는 물 샘플링 방법.
  45. 제 42 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물 샘플링 방법은,
    동적 압력 센서를 사용하여 관로의 과도 압력을 식별하기 위해 초기 물 샘플링 단계를 수행하는 단계;
    과도 압력 관련 정보를 수신기 및 신호 프로세서로 전송하는 단계
    를 포함하며, 상기 신호 프로세서는, 과도 압력 관련 정보를 수신하고, 관로의 과도 압력이 미리 정의된 기준을 충족하는지를 결정함으로써 과도 압력 관련 정보를 처리하며, 상기 미리 정의된 기준이 충족되면 제어 유닛의 통신 신호에 응답하여 하나 이상의 추가 물 샘플링 단계를 수행하도록 배치되는 것인 물 샘플링 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 기준이 충족되지 않으면 저전력 소비 작동 구성으로 물 샘플링 시스템을 작동시키는 단계
    를 추가로 포함하는 물 샘플링 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 미리 정의된 기준이 충족되지 않으면 물 샘플링 속도 또는 데이터 기록 속도를 증가시키는 단계
    를 추가로 포함하는 물 샘플링 방법.
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