KR20230080551A - Leak sensing system - Google Patents

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KR20230080551A
KR20230080551A KR1020210167864A KR20210167864A KR20230080551A KR 20230080551 A KR20230080551 A KR 20230080551A KR 1020210167864 A KR1020210167864 A KR 1020210167864A KR 20210167864 A KR20210167864 A KR 20210167864A KR 20230080551 A KR20230080551 A KR 20230080551A
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나광윤
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주식회사 에스씨솔루션글로벌
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Abstract

A water leak detection system according to the present invention comprises: a sensor (200) that detects vibration sound waves from a water pipe; and a detection unit (300) connected to the sensor and having a vibration sound wave processing module, wherein the water pipe consists of a water pipe A (100A) and a water pipe B (100B), and the vibration sound wave processing module is configured to determine whether there is a water leak based on vibration sound wave transmission speed characteristics and a signal transmission ratio by heterogeneously connected water pipes.

Description

이종 연결된 상수도관으로부터 누수 여부를 검출하기 위한 시스템{LEAK SENSING SYSTEM}System for detecting leaks from heterogeneous water supply pipes {LEAK SENSING SYSTEM}

본 발명은 누수 검출시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 다른 재질의 관으로 연결된 상수도관으로부터 전달되는 진동음파로부터 누수 여부를 검출할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a water leakage detection system, and more particularly, to a system capable of detecting water leakage from vibrational acoustic waves transmitted from water supply pipes connected to pipes of different materials.

생활수준의 향상으로 매년 물의 사용은 날로 증가되고 있다. 물을 공급하기 위한 상수도관은 일반적으로 지하에 매설되는데, 매설된 상수도관은 충격, 노후화 등 여러 가지 요인으로 인해 누수가 발생한다. With the improvement of living standards, the use of water is increasing day by day. Water supply pipes for supplying water are generally buried underground, and leaks occur due to various factors such as impact and aging.

공개특허공보 제10-1989-0002650호는 누수로 인해 발생되는 진동을 검출하는 누수검출장치를 개시하고 있다. 상기 선행기술문헌은 하나의 진동검출장치로부터 검출되는 진동의 레벨이 예정된 시간주기내의 예정된 값을 초과하는 시간간격을 적분하고, 적분값을 프리세트된 기준값과 비교하여 누수 존재여부를 판정한다.Laid-Open Patent Publication No. 10-1989-0002650 discloses a water leak detection device for detecting vibration generated due to water leakage. The prior art document integrates a time interval in which the level of vibration detected from one vibration detection device exceeds a predetermined value within a predetermined time period, and compares the integrated value with a preset reference value to determine whether or not there is a leak.

등록특허공보 제10-1791953호는 특정 주파수를 인가하여 누수를 검출하는 장치를 개시하고 있다. 상기 선행기술문헌은 상수도관에 흐르는 유수에 특정 주파수를 갖는 신호음파를 주입하고, 서로 이격된 지점에서 누수음을 검출한다.Korean Patent Registration No. 10-1791953 discloses a device for detecting water leakage by applying a specific frequency. In the prior art document, a signal sound wave having a specific frequency is injected into running water flowing through a water supply pipe, and leak sound is detected at points spaced apart from each other.

누수 발생 지점을 찾기 위하여 많은 노력과 연구가 있어 왔지만, 여전히 누수가 발생하는 지점을 찾는 것은 여간 쉬운 일이 아니다. 수도관의 재질, 수도관 속에 물의 량, 수도관을 주변의 흙 상태, 수도관의 접속구 등 여러 가지 요인으로 누수지점을 찾기에는 어려움이 있었다.Although many efforts and studies have been made to find the leak point, it is still not easy to find the leak point. It was difficult to find the leak point due to various factors such as the material of the water pipe, the amount of water in the pipe, the condition of the soil around the water pipe, and the connection of the water pipe.

공개특허공보 제10-2010-0014046호, 상수도 배급수관 누수혐의구간검출기 및 누수협의구간검출 시스템Publication No. 10-2010-0014046, Suspicious leak section detector for water supply distribution pipe and leak consultation section detection system 등록특허공보 제10-1454288호, 누수 탐지 시스템Registered Patent Publication No. 10-1454288, leak detection system 등록특허공보 제10-1563279호, 배관에서 구간별로 측정된 탄성파 속도에 기반한 누수 위치 탐지 방법 및 누수 위치 탐지 시스템Patent Registration No. 10-1563279, leak location detection method and leak location detection system based on elastic wave velocity measured by section in a pipe 공개특허공보 제10-2011-0032272호, 누수탐지 장치 및 방법Publication No. 10-2011-0032272, leak detection device and method

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 상수도관으로부터 전달되는 진동음파로부터 누수에 의한 진동음파를 검출하기 위한 시스템을 제공하려는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a system for detecting a vibrating acoustic wave due to water leakage from a vibrating acoustic wave transmitted from a water supply pipe.

또한 본 발명은 이종 연결된 상수도관으로부터 전달되는 진동음파로부터 누수에 의한 진동음파를 검출하기 위한 시스템을 제공하려는 데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a system for detecting a vibrating acoustic wave due to a water leak from a vibrating acoustic wave transmitted from a water supply pipe connected to a heterogeneous type.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 언급한 과제로 제한되지 않는다. 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem. Other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명에 따른 누수 검출시스템은 상수도관으로부터 진동음파를 검출하는 센서(200)와, 상기 센서와 연결되고 진동음파 처리모듈을 갖는 검출부(300)를 포함하여 이루어지고, 상기 상수도관은 상수도관 A(100A)과 상수도관 B(100B)로 이루어지며, 상기 진동음파 처리모듈은 이종 연결된 상수도관에 의한 진동음파 전달속도특성과 신호전달비율을 기초로 누수 여부를 판단하도록 구성된다.The leak detection system according to the present invention includes a sensor 200 for detecting a vibrating sound wave from a water supply pipe, and a detection unit 300 connected to the sensor and having a vibrating sound wave processing module, the water supply pipe being a water supply pipe A (100A) and water supply pipe B (100B), and the vibroacoustic wave processing module is configured to determine whether there is water leakage based on the propagation speed characteristics of vibratory acoustic waves and the signal transmission ratio by heterogeneous connected water supply pipes.

상기 누수 여부 판단은, 하기 〈수학식 3〉의 누수 판단값(DL)을 기초로 산출될 수 있다.The water leakage determination may be calculated based on the water leakage determination value DL of the following <Equation 3>.

〈수학식 3〉<Equation 3>

DL = Kv + Kr DL = Kv + Kr

여기서, Kv는 이종 연결된 상수도관에 의한 누수 진동음파의 전달특성을 나타내고, Kr는 이종 연결된 상수도관에 의한 누수 진동음파의 전달비율을 나타낸다.Here, Kv represents the transmission characteristics of leak vibration sound waves by heterogeneous connected water supply pipes, and Kr represents the transmission ratio of leak vibration sound waves by heterogeneous connected water supply pipes.

상기 이종 연결된 상수도관에 의한 누수 진동음파의 전달특성(Kv)은 하기 〈수학식 1〉에 따라 산출되고, 상기 이종 연결된 상수도관에 의한 누수 진동음파의 전달비율(Kr)은 하기 〈수학식 2〉에 따라 산출될 수 있다.The transmission characteristic (Kv) of the leaking vibration sound wave by the heterogeneous connected water supply pipe is calculated according to the following <Equation 1>, and the transmission ratio (Kr) of the leaking vibration sound wave by the heterogeneous connected water supply pipe is calculated according to the following <Equation 2 〉 can be calculated according to

〈수학식 1〉<Equation 1>

Kv = (Sa×La + Sb×Lb) / LKv = (Sa×La + Sb×Lb) / L

여기서, Sa는 상수도관 A의 신호전달 특성값이고, Sb는 상수도관 B의 신호전달 특성값이며, La는 상수도관 A의 길이이고, Lb는 상수도관 B의 길이이다. 또, L은 전체 상수도관의 길이로서, La와 Lb을 더한 값이다. Here, Sa is the signal transfer characteristic value of water supply pipe A, Sb is the signal transmission characteristic value of water supply pipe B, La is the length of water supply pipe A, and Lb is the length of water supply pipe B. In addition, L is the length of the entire water supply pipe, and is a value obtained by adding La and Lb.

〈수학식 2〉<Equation 2>

Kr = Aa / AbKr = Aa/Ab

여기서, Aa는 센서에서 검출되는 누수 진동음파에서 상수도관 A에 의한 누수 진동음파의 주파수 신호성분의 크기이고, Ab는 센서에서 검출되는 누수 진동음파에서 상수도관 B에 의한 누수 진동음파의 주파수 신호성분의 크기이다.Here, Aa is the magnitude of the frequency signal component of the leak vibrating sound wave by the water supply pipe A in the leak vibrating sound wave detected by the sensor, and Ab is the frequency signal component of the leak vibrating acoustic wave by the water pipe B in the leak vibrating sound wave detected by the sensor. is the size of

서로 다른 재질로 이루어진 관이 서로 연결되어 매설된 상수도관에서, 누수 진동음파는 통과하는 재질에 따라 신호의 왜곡이 발생될 수 있다. 본 발명에 따라 계산된 누수 판단값은 상수도관의 전달특성과 전달비율을 기초로 산출되므로, 보다 정확하게 누수 여부를 판단할 수 있다.In a water supply pipe in which pipes made of different materials are connected to each other and buried, signal distortion may occur according to the material passing through the leak vibrating sound wave. Since the leakage determination value calculated according to the present invention is calculated based on the transmission characteristics and transmission ratio of the water supply pipe, it is possible to more accurately determine whether or not there is leakage.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 검출시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 연결된 상수도관에 센서를 설치한 것을 나타낸 것이다.1 is a block diagram of a water leakage detection system according to an embodiment of the present invention.
2 shows that a sensor is installed in a heterogeneous connected water supply pipe according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 실시 예들에 사용된 "시스템", "부", "모듈" 등의 용어는 하드웨어와 소프트웨어가 조합된 구성일 수 있다. 하드웨어는 CPU 또는 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기일 수 있으며, 소프트웨어는 하드웨어에서 실행되는 프로그램(program)을 지칭할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Terms such as “system”, “unit”, and “module” used in the embodiments may be a combination of hardware and software. Hardware may be a data processing device including a CPU or processor, and software may refer to a program executed in hardware.

본 발명은 서로 다른 재질을 갖는 관으로 연결된 상수도관으로부터 전달되는 진동음파로부터 누수 여부를 검출할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system capable of detecting water leakage from vibrational sound waves transmitted from water supply pipes connected by pipes having different materials.

최초, 매설된 상수도관은 누후 정도에 따라 부분적으로 새로운 재질의 관으로 교체되어 설치될 수 있다. 때문에, 급수시설로과 사용시설 사이에 매설된 상수도관은 서로 다른 재질을 갖는 관이 연결되어 상수도관을 형성할 수 있다. 본 발명에서는 서로 다른 재질로 이루어진 관이 연결된 상수도관이 지하에 매설되었다고 가정한다. Initially, the buried water supply pipe may be partially replaced with a pipe made of a new material depending on the degree of leakage. Therefore, the water supply pipe buried between the water supply facility and the user facility may form a water supply pipe by connecting pipes having different materials. In the present invention, it is assumed that water supply pipes connected to pipes made of different materials are buried underground.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 검출시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 상수도관에 센서를 설치한 것을 나타낸 것이다.1 is a block diagram of a water leakage detection system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a sensor installed in a heterogeneous water supply pipe according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 누수 검출시스템은, 상수도관으로부터 진동음파를 검출하는 센서(200)와, 상기 센서와 연결되는 검출부(300)를 포함한다. A leak detection system according to an embodiment of the present invention includes a sensor 200 for detecting vibrating sound waves from a water supply pipe, and a detection unit 300 connected to the sensor.

추가적으로 누수 검출시스템은 검출부와 무선 또는 유선 연결되고, 스피커 또는 모니터가 구비된 단말기를 더욱 포함할 수 있다.Additionally, the water leakage detection system may further include a terminal connected wirelessly or wired to the detection unit and equipped with a speaker or monitor.

상기 상수도관(100)은 서로 다른 재질을 갖는 상수도관 A(100A)과 상수도관 B(100B)로 연결될 수 있다. 이하에서는 서로 다른 재질을 갖는 상수도관 A와 상수도관 B가 연결되는 것을 이종 연결된 상수도관이라 지칭한다. 상기 상수도관은 강관(steel pipe), 주철관(iron pipe), 콘트리트관(concrete pipe), 경질염화비닐관(polyvinyl chloride pipe), 시멘트관(cement pipe) 등과 같은 재질로 이루어질 수 있다. 상기 상수도관A는 이들 중 어느 하나의 재질을 갖는 상수도관일 수 있으며, 상수도관 B는 상수도관 A의 재질과 다른 재질을 갖는 상수도관일 수 있다.The water supply pipe 100 may be connected to a water supply pipe A (100A) and a water supply pipe B (100B) having different materials. Hereinafter, the connection between water supply pipe A and water supply pipe B having different materials is referred to as a heterogeneous connected water supply pipe. The water supply pipe may be made of a material such as a steel pipe, an iron pipe, a concrete pipe, a polyvinyl chloride pipe, or a cement pipe. The water supply pipe A may be a water supply pipe having any one of these materials, and the water supply pipe B may be a water supply pipe having a material different from that of the water supply pipe A.

진동음파의 전달속도는 상수도관의 재질에 따라 달라질 수 있다. 물론, 상수도관이 매설된 토양의 종류에 따라 다소 차이가 있을 수 있지만, 매설 환경에 따른 진동음파의 속도에 거의 영향을 주지 않으므로, 이러한 외부적 환경에 의한 요인은 제외한다.The propagation speed of vibrating sound waves may vary depending on the material of the water supply pipe. Of course, there may be some differences depending on the type of soil in which the water supply pipe is buried, but since the burial environment has little effect on the speed of vibrating sound waves, factors caused by these external environments are excluded.

상기 센서(200)는 상수도관 A 또는 상수도관 B에 설치될 수 있고, 상수도관으로부터 전달되는 진동음파를 검출한다. 검출된 진동음파는 검출부(300)으로 전송된다. 상기 센서와 검출부는 무선 또는 유선 통신으로 진동음파를 전송할 수 있다.The sensor 200 may be installed in water supply pipe A or water supply pipe B, and detects vibrational sound waves transmitted from the water supply pipe. The detected vibroacoustic waves are transmitted to the detector 300 . The sensor and the detection unit may transmit vibrational sound waves through wireless or wired communication.

상기 지하에 상수도관 A만으로 매설되어 있는 경우, 상수도관 A에서 발생된 누수에 의한 진동음파는 상수도관 A에 설치된 센서에서 검출될 수 있다. 이 경우, 상수도관 A의 전달특성에 따라 누수 여부를 검출할 수 있다.In the case where only the water supply pipe A is buried underground, vibration sound waves caused by water leakage generated in the water supply pipe A may be detected by a sensor installed in the water supply pipe A. In this case, water leakage can be detected according to the transfer characteristics of the water supply pipe A.

이와 달리, 2개의 상수도관 즉, 상수도관 A와 상수도관 B가 연결되어 있다고 가정할 때, 상수도관 B에서 누수가 발생하면, 누수에 의한 진동음파가 상수도관 B에서 상수도관 A로 전달된다. 이때, 누수 여부를 검출하기 위하여는 상수도관 B의 전달특성과 상수도관 A의 전달특성을 함께 고려하여야 한다.On the other hand, assuming that two water pipes, that is, water pipe A and water pipe B are connected, when water leakage occurs in water pipe B, vibrating sound waves caused by the leak are transferred from water pipe B to water pipe A. At this time, in order to detect leaks, the transmission characteristics of water supply pipe B and the transmission characteristics of water supply pipe A must be considered together.

상기 검출부(300)는 진동음파 처리모듈(310)과 누수여부 출력모듈(320)을 포함한다. 진동음파 처리모듈(310)은 센서로부터 전송된 진동음파를 신호처리하여 누수여부를 판단하고, 상기 누수여부 출력모듈(320)은 진동음파 처리모듈의 결과값을 소리신호로 변환하여 출력하거나 영상신호로 변환하여 출력한다.The detection unit 300 includes a vibroacoustic wave processing module 310 and a leak detection output module 320 . The vibratory sound wave processing module 310 signals the vibratory sound wave transmitted from the sensor to determine whether there is water leakage, and the leak detection output module 320 converts the resulting value of the vibratory acoustic wave processing module into a sound signal and outputs it or an image signal. Convert to output.

상기 단말기는 지도정보가 포함된 컴퓨팅 장치일 수 있다. 단말기는 스피커 또는 모니터를 더욱 구비할 수 있다. 단말기는 검출부로부터 출력된 소리신호를 스피커로 출력할 수 있다. 또한 단말기는 검출부로부터 출력된 영상신호를 단말기로 출력할 수 있다. 상수도관의 관리자는 단말기로부터 출력되는 소리신호 또는 영상신호로부터 해당 상수도관의 누수 여부를 인지할 수 있다. 실시예로서, 상기 단말기는 관리자가 휴대하는 단말기일 수 있으며, 관리센터에 설치된 단말기일 수도 있다.The terminal may be a computing device including map information. The terminal may further include a speaker or a monitor. The terminal may output the sound signal output from the detector to a speaker. Also, the terminal may output the video signal output from the detector to the terminal. The manager of the water supply pipe can recognize whether or not there is water leakage in the corresponding water supply pipe from a sound signal or a video signal output from the terminal. As an embodiment, the terminal may be a terminal carried by a manager or may be a terminal installed in a management center.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부에서 누수 여부를 검출하는 것을 설명한다.Hereinafter, detection of water leakage in the detection unit according to an embodiment of the present invention will be described.

지하에 매설된 상수도관은 노후화된 관의 교체, 파손에 의한 교체 등 다양한 이유로 서로 다른 종류, 서로 다른 재질의 관이 매설되어 있을 수 있다. 그런데, 상수도관이 하나의 재질로 이루어진 관이 매설되었다고 가정하고 누수 여부를 판단하는 것을 오류가 발생할 수 있다. 즉 누수 판단의 정확도가 낮아진다.Water supply pipes buried underground may have pipes of different types and materials buried for various reasons, such as replacement of old pipes or replacement due to damage. However, assuming that a water supply pipe made of one material is buried, an error may occur in determining whether there is water leakage. That is, the accuracy of leak determination is lowered.

도 2를 참조하면, 상수도관 A(100A)와 상수도관 B(100B)가 연결되어 설치되어 있고, 상수도관 A의 일측에 센서(200)가 설치되어 있다. 본 발명에서는 이종 연결된 상수도관이 지하에 매설되어 있고, 상수도관 B의 타측에 누수가 발생되고, 상수도관 A의 일측에 센서가 설치되어 있다고 가정한다.Referring to FIG. 2, a water supply pipe A (100A) and a water supply pipe B (100B) are connected and installed, and a sensor 200 is installed on one side of the water supply pipe A. In the present invention, it is assumed that heterogeneous water supply pipes are buried underground, water leakage occurs on the other side of water supply pipe B, and a sensor is installed on one side of water supply pipe A.

본 발명의 일 실시예에 따른 진동음파 처리모듈은 진동음파로부터 누수 판단값을 산출하여 누수 여부를 판단한다. 상기 누수 판단값은 이종 연결된 상수도관에 의한 진동음파 전달특성과 전달비율을 기초로 누수 여부를 판단할 수 있다.The vibrating acoustic wave processing module according to an embodiment of the present invention calculates a water leakage determination value from the vibrating acoustic wave and determines whether there is water leakage. The water leakage determination value may determine water leakage based on the transmission characteristics and transmission ratio of vibroacoustic waves by heterogeneous connected water supply pipes.

진동음파의 전달특성은 상수도관의 재질에 따른 전달속도와 상수도관의 길이와 깊은 연관관계를 갖는다. 이종 연결된 상수도관에 의한 누수 진동음파의 전달특성(Kv)은 아래 〈수학식 1〉에 따른다.The transmission characteristics of vibrating sound waves have a close relationship with the transmission speed according to the material of the water supply pipe and the length of the water supply pipe. The transmission characteristics (Kv) of leak vibration sound waves by heterogeneous connected water supply pipes follow <Equation 1> below.

〈수학식 1〉<Equation 1>

Kv = (Sa×La + Sb×Lb) / LKv = (Sa×La + Sb×Lb) / L

여기서, Sa는 상수도관 A의 신호전달 특성값이고, Sb는 상수도관 B의 신호전달 특성값이며, La는 상수도관 A의 길이이고, Lb는 상수도관 B의 길이이다. 또, L은 전체 상수도관의 길이로서, La와 Lb을 더한 값이다.Here, Sa is the signal transfer characteristic value of water supply pipe A, Sb is the signal transmission characteristic value of water supply pipe B, La is the length of water supply pipe A, and Lb is the length of water supply pipe B. In addition, L is the length of the entire water supply pipe, and is a value obtained by adding La and Lb.

상수도관 B에서 누수가 발생하면, 누수에 의한 진동음파는 상수도관 A를 통해 전달된다. 두 개의 상수도관을 순차적으로 통과할 때, 진동음파에 포함된 누수신호의 크기는 상수도관을 통해 전달되는 전달특성의 비율에 따라 크기가 달라질 수 있다. 일예로, 상수도관 A에서 상수도관 B로 전달되는 누수 진동음파와, 상수도관 B에서 상수도관 A로 전달되는 누수 진동음파의 크기는 동일하지 않다.When a leak occurs in the water supply pipe B, vibrating sound waves caused by the leak are transmitted through the water supply pipe A. When passing through two water supply pipes sequentially, the magnitude of the leak signal included in the vibroacoustic wave may vary according to the ratio of transmission characteristics transmitted through the water supply pipe. For example, the leak vibrating sound wave transmitted from the water supply pipe A to the water supply pipe B and the leak vibrating sound wave transmitted from the water supply pipe B to the water supply pipe A are not the same in size.

이종 연결된 상수도관에 의한 누수 진동음파의 전달비율(Kr)은 아래 〈수학식 2〉에 따른다.The transmission rate (Kr) of the leak vibrating sound wave by the heterogeneous connected water supply pipe follows <Equation 2> below.

〈수학식 2〉<Equation 2>

Kr = Aa / AbKr = Aa/Ab

여기서, Aa는 센서에서 검출되는 누수 진동음파에서 상수도관 A에 의한 누수 진동음파의 주파수 신호성분의 크기이고, Ab는 센서에서 검출되는 누수 진동음파에서 상수도관 B에 의한 누수 진동음파의 주파수 신호성분의 크기이다.Here, Aa is the magnitude of the frequency signal component of the leak vibrating sound wave by the water supply pipe A in the leak vibrating sound wave detected by the sensor, and Ab is the frequency signal component of the leak vibrating acoustic wave by the water pipe B in the leak vibrating sound wave detected by the sensor. is the size of

지하에 매설된 상수도관이 서로 다른 이종의 재질로 형성된 상수도관 A와 상수도관 B가 연결되었을 경우, 누수 판단값(DL)은 아래 〈수학식 3〉에 따른다.When water supply pipes A and B made of different materials are connected to water supply pipes buried underground, the water leakage judgment value DL follows Equation 3 below.

〈수학식 3〉<Equation 3>

DL = Kv + Kr DL = Kv + Kr

여기서, Kv는 이종 연결된 상수도관에 의한 누수 진동음파의 전달특성을 나타내고, Kr는 이종 연결된 상수도관에 의한 누수 진동음파의 전달비율을 나타낸다.Here, Kv represents the transmission characteristics of leak vibration sound waves by heterogeneous connected water supply pipes, and Kr represents the transmission ratio of leak vibration sound waves by heterogeneous connected water supply pipes.

서로 다른 재질로 이루어진 관이 서로 연결되어 매설된 상수도관에서, 누수 진동음파는 통과하는 재질에 따라 신호의 왜곡이 발생될 수 있다. 본 발명에 따라 계산된 누수 판단값은 이종 연결된 상수도관의 전달특성과 전달비율을 기초로 산출되므로, 보다 정확하게 누수 여부를 판단할 수 있다. 이후, 누수위치 검출을 위한 계산이 이루어질 수 있다.In a water supply pipe in which pipes made of different materials are connected to each other and buried, signal distortion may occur according to the material passing through the leak vibrating sound wave. Since the leakage determination value calculated according to the present invention is calculated based on the transmission characteristics and transmission ratio of the heterogeneous water supply pipes, it is possible to more accurately determine whether or not there is leakage. After that, calculations for detecting the leak location may be made.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.In the above, the present invention has been described in detail through specific embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.

100 : 상수도관
100A : 상수도관 A
100B : 상수도관 B
200 : 센서
300 : 검출부
310 : 진동음파 처리모듈
320 : 누수여부 출력모듈100: water supply pipe
100A: water pipe A
100B: water pipe B
200: sensor
300: detection unit
310: Vibration Acoustic Wave Processing Module
320: leak detection output module

Claims (3)

상수도관으로부터 진동음파를 검출하는 센서(200)와, 상기 센서와 연결되고 진동음파 처리모듈(310)을 갖는 검출부(300)를 포함하여 이루어지고,
상기 상수도관은 상수도관 A(100A)과 상수도관 B(100B)로 이루어지며,
상기 진동음파 처리모듈(310)은 이종 연결된 상수도관에 의한 진동음파 전달특성과 전달비율을 기초로 누수 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 누수 검출시스템.
It includes a sensor 200 for detecting a vibrating sound wave from a water supply pipe, and a detection unit 300 connected to the sensor and having a vibrating sound wave processing module 310,
The water supply pipe consists of a water supply pipe A (100A) and a water supply pipe B (100B),
The vibratory sound wave processing module 310 is a leak detection system, characterized in that for determining whether there is water leakage based on the transmission characteristics and transmission ratio of the vibrating sound wave by the heterogeneous connected water supply pipe.
 청구항 1에 있어서,
상기 누수 여부 판단은, 하기 〈수학식 3〉의 누수 판단값(DL)을 기초로 산출되는 것을 특징으로 하는 누수 검출시스템.
〈수학식 3〉
DL = Kv + Kr
여기서, Kv는 이종 연결된 상수도관에 의한 누수 진동음파의 전달특성을 나타내고, Kr는 이종 연결된 상수도관에 의한 누수 진동음파의 전달비율을 나타낸다.
The method of claim 1,
The water leakage detection system, characterized in that the water leakage determination is calculated based on the water leakage determination value (DL) of the following <Equation 3>.
<Equation 3>
DL = Kv + Kr
Here, Kv represents the transmission characteristics of leak vibration sound waves by heterogeneous connected water supply pipes, and Kr represents the transmission ratio of leak vibration sound waves by heterogeneous connected water supply pipes.
 청구항 2에 있어서,
상기 이종 연결된 상수도관에 의한 누수 진동음파의 전달특성(Kv)은 하기 〈수학식 1〉에 따라 산출되고, 상기 이종 연결된 상수도관에 의한 누수 진동음파의 전달비율(Kr)은 하기 〈수학식 2〉에 따라 산출되는 것을 특징으로 하는 누수 검출시스템.
〈수학식 1〉
Kv = (Sa×La + Sb×Lb) / L
여기서, La는 상수도관 A의 길이이고, Lb는 상수도관 B의 길이이며, Sa는 상수도관 A의 신호전달 특성값이고, Sb는 상수도관 B의 신호전달 특성값이다. 또, L은 전체 상수도관의 길이로서, La와 Lb을 더한 값이다.
〈수학식 2〉
Kr = Aa / Ab
여기서, Aa는 센서에서 검출되는 누수 진동음파에서 상수도관 A에 의한 누수 진동음파의 주파수 신호성분의 크기이고, Ab는 센서에서 검출되는 누수 진동음파에서 상수도관 B에 의한 누수 진동음파의 주파수 신호성분의 크기이다.
The method of claim 2,
The transmission characteristic (Kv) of the leaking vibration sound wave by the heterogeneous connected water supply pipe is calculated according to the following <Equation 1>, and the transmission ratio (Kr) of the leaking vibration sound wave by the heterogeneous connected water supply pipe is calculated according to the following <Equation 2 Leakage detection system, characterized in that calculated according to >.
<Equation 1>
Kv = (Sa×La + Sb×Lb) / L
Here, La is the length of water pipe A, Lb is the length of water pipe B, Sa is the signal transmission characteristic value of water pipe A, and Sb is the signal transmission characteristic value of water pipe B. In addition, L is the length of the entire water supply pipe, and is a value obtained by adding La and Lb.
<Equation 2>
Kr = Aa/Ab
Here, Aa is the magnitude of the frequency signal component of the leak vibrating sound wave by the water supply pipe A in the leak vibrating sound wave detected by the sensor, and Ab is the frequency signal component of the leak vibrating acoustic wave by the water pipe B in the leak vibrating sound wave detected by the sensor. is the size of
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20100014046A (en) 2008-08-01 2010-02-10 도지현 A hydrostat
KR20110032272A (en) 2009-09-22 2011-03-30 주식회사 센서웨이 Leak detection apparatus and method thereof
KR101454288B1 (en) 2014-05-02 2014-10-27 에스케이건설 주식회사 System for detecting leakage of service water tube
KR101563279B1 (en) 2015-03-11 2015-10-27 주식회사 하이드로넷 Method and System for detecting water leak location based on elastic wave velocity measured by section in pipe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100014046A (en) 2008-08-01 2010-02-10 도지현 A hydrostat
KR20110032272A (en) 2009-09-22 2011-03-30 주식회사 센서웨이 Leak detection apparatus and method thereof
KR101454288B1 (en) 2014-05-02 2014-10-27 에스케이건설 주식회사 System for detecting leakage of service water tube
KR101563279B1 (en) 2015-03-11 2015-10-27 주식회사 하이드로넷 Method and System for detecting water leak location based on elastic wave velocity measured by section in pipe

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