WO2023101130A1 - 누수 의심 구간 탐지 시스템 및 방법 - Google Patents

누수 의심 구간 탐지 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2023101130A1
WO2023101130A1 PCT/KR2022/010648 KR2022010648W WO2023101130A1 WO 2023101130 A1 WO2023101130 A1 WO 2023101130A1 KR 2022010648 W KR2022010648 W KR 2022010648W WO 2023101130 A1 WO2023101130 A1 WO 2023101130A1
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차상훈
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주식회사 위플랫
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    • G06Q50/10—Services

Definitions

  • the present invention relates to a leak suspicious section detection system and method for detecting a suspected leak section with water pressure measured in the water pipe network by applying a friction loss coefficient obtained by measuring the flow rate and water pressure in an injection pipe connected to the water pipe network to the water pipe network.
  • the water pipe network in the water supply area is divided into large blocks, medium blocks, and small blocks and is blockized.
  • the area where water is supplied from the water purification plant through a plurality of reservoirs is called a large block
  • the area where water is supplied through drainage main pipes branched off from the main drainage pipe connected to each reservoir is called a medium block, and finally delivered to consumers through the drainage pipe.
  • the area to be watered is called a small block.
  • the flow rate of water supplied from the water purification plant, the flow rate of water supplied from the reservoir, and the flow rate of water supplied to each small block through the drainage pipe are measured with a flow meter, and the water pressure is measured with a water pressure gauge at an appropriate location. Operates and manages various data including flow rate, water pressure, flow meter and water pressure gauge, etc.
  • the flowmeter cannot detect the leak suspected section occurring within the small block installed only in the injection pipe by changing the flow rate by section.
  • the leakage section can be estimated with the flow rate predicted using the pipe network analysis or flow rate prediction model using the friction loss head calculation formula there is.
  • Patent Registration No. 10-1105192 can be used only for closed routes, and moreover, it can be used only when all the pipe-related variables and coefficients of the friction loss head calculation formula are known. It is difficult to use it for small-block water pipe networks buried in the form of complicated tree branches.
  • Publication Patent Publication No. 10-2019-0094692 is difficult to apply to small blocks with limited or no flow measurement points because the predictive model can be sufficiently trained only when the prediction model is trained with the flow rate and water pressure measured at many points within the small block. Even if applied, it can be applied in a limited way, and the system for using the method is also complicated, so it is difficult to actually apply it.
  • Patent Document 1 KR 10-1105192 B1 2012.01.05.
  • Patent Document 2 KR 10-2019-0094692 A 2019.08.14.
  • an object of the present invention is to provide a system and method for detecting a suspected leak detection section capable of detecting water leakage occurring in each section of a small block with complex and variable matters in a simplified manner using a change in flow rate for each section.
  • the present invention is a flow meter (10) for measuring the flow rate of the injection pipe (1) connected to the water pipe network (2) to detect the leak section;
  • a plurality of water pressure gauges 20 for measuring the water pressures of nodes including branch points and ends of the water pipe network 2 and both ends of the flow rate measurement section of the injection pipe 1; and a management server 30 that detects a suspected leak section according to the measured flow rate and water pressure; wherein the management server 30 determines the location head of each node, the length of the section between nodes, and a data storage unit 31 storing pipe information for each section including an inner diameter; a friction loss head calculation unit 32 that calculates the friction head loss for each section using the pressure head according to the water pressure and the dynamic head for each node obtained from the stored position head;
  • the flow rate-friction loss head correlation equation which relates the flow rate and the friction loss head by the pipe information and the friction loss coefficient, is applied to the injection pipe (1), and the friction a friction loss coefficient acquisition unit 33 for calculating a loss coefficient
  • the flow rate-friction loss head correlation equation where ⁇ H L is the friction loss head obtained by the difference in dynamic head of the section, Q is the flow rate, f is the friction loss coefficient, g is the gravitational acceleration, L is the length of the section, and D is the pipe inner diameter of the section , and A is the cross-sectional area in the pipe obtained by the inner diameter of the pipe.
  • the friction loss coefficient acquisition unit 33 and the leakage section estimating unit 34 use the friction loss head, flow rate, and water pressure during the time zone where the maximum dynamic head is obtained during the night.
  • the end of the nodes of the water supply pipe network 2 where the water pressure gauge 20 is installed is assumed to be a part connected to the water meter of the consumer.
  • the management server 30 detects water leakage in the water pipe network 2 according to the change in flow rate of the injection pipe 1, and when water leakage is detected, the friction loss coefficient acquisition unit ( 33) and a flow rate monitoring unit 35 to perform the function of the leak section estimation unit 34.
  • the water pressure gauge 20 is also installed between nodes in the water supply pipe network 2 to divide the interval between the nodes and detect it as a suspected leak detection interval.
  • the present invention is a flow meter (10) installed in the injection pipe (1) for supplying water to the water pipe network (2) to detect the leak section, and the branch point and end of the water pipe network (2) and the injection pipe (1) Collects the flow rate and water pressure measured by the water pressure gauge 20 installed at the node including both ends of the section where the flow rate is measured at, and includes the location head for each node obtained according to the ground height for each node, and the length and inner diameter of the section between nodes
  • the friction loss head for each section is calculated using the pressure head according to the water pressure and the dynamic head for each node obtained from the stored position head.
  • the flow rate-friction loss head correlation equation which relates the flow rate and the friction loss head by the pipe information and the friction loss coefficient, is applied to the injection pipe (1), and the friction A friction loss coefficient acquisition step of calculating a loss coefficient (S20);
  • the friction loss coefficient obtained in the friction loss coefficient acquisition step (S20) is used in the flow rate-friction loss head correlation equation to be applied to each section of the water pipe network (2) to calculate the flow rate for each section according to the friction head loss and pipeline information for each section and a leak suspected section detection step (S30) of estimating a leak section according to a change in the calculated flow rate for each section.
  • the water pipe network 2 to detect the leak section is composed of a complicated pipe network
  • only the water pressure can be measured with the water pressure gauge 20, which is relatively easy to install, to detect the leak suspicious section, and the system construction is easy, It is also easy to subdivide the section, and it is also possible to detect while narrowing the suspected leak section.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a water pipe network in which a leak suspicious section detection system is installed according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a block diagram of a leak suspicious section detection system according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a schematic diagram of a water supply pipe network showing another embodiment of the installation location of the water pressure gauge (20).
  • FIG. 4 is a flow chart of a method for detecting a suspected leak section according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to a system and method for detecting a suspicious section of a water supply pipe network (2) connected to an injection pipe (1), and measures the dynamic water level of a node in the injection pipe (1) and the flow rate of the section between nodes, and the water supply pipe network In (2), only the dynamic level at the node may be measured.
  • the present invention substitutes the flow rate and dynamic water level measured in the injection pipe (1) into the friction loss head calculation formula to obtain the friction loss coefficient of the friction loss head calculation formula, and is injected into the friction loss head calculation formula applied to the water pipe network (2) Using the friction loss coefficient of the conduit (1), the flow rate is estimated for the section between nodes of the small block correlation network (2) by substituting the dynamic water level at the nodes of the small block correlation network (2), and whether there is leakage in the section between nodes is determined according to the flow rate change.
  • the node of the water pipe network 2 includes a branch point 2a and an end connected to the water meter 2b.
  • the present invention can easily build a system by installing the water pressure gauge 20 in a complex water pipe network.
  • a flowmeter and a water pressure gauge are generally installed in the injection pipe (1), and a water pressure gauge is installed in a main position in the water pipe network (2) connecting the injection pipe (1) to the consumer, a water pressure gauge is additionally installed, It is possible to easily build a system capable of detecting leaks in all sections of the water pipe network (2).
  • the water pressure gauge is additionally installed in the water meter (2b) at the end of the water pipe network (2) and additionally installed at each branch point (2a), between the branch points (2a) or between the branch point (2a) and the water meter (2b). If the interval between them is long, the length of the interval detected as a suspected leak may be shortened by additional installation in that interval.
  • the leak suspicious section detection system includes a flow meter 10 installed in an injection pipe line 1 connected to a water supply pipe network 2 to detect a leak section, and an injection pipe line 1 And a water pressure gauge 20 installed at the nodes of the water pipe network including the water pipe network 2, and a management server 30 that communicates with the flow meter 10 and the water pressure gauge 20 to collect the measured flow rate and water pressure. do.
  • the water supply pipe network 2 illustrated in FIG. 1 is formed as a dendritic pipe network, and branches from the injection pipe 1 in the form of a tree branch to connect the injection pipe 1 to the water meter 2b of each consumer. There is a node of
  • the node includes a branch point (2a) in the water supply pipe network (2) and an end connected to the water meter (2b), and also the connection point between the injection pipe (1) and the water pipe network (2) and the injection pipe (1) includes the end of the block (for example, the connection point of the heavy block with the drainage pipe).
  • the injection pipe 1 is a section capable of measuring the flow rate of water supplied to the water supply pipe network 2, and may be a section before the first branch of the water pipe on the side receiving water from the water supply pipe network 2.
  • the total flow rate of water supplied to the water pipe network 2 to detect the leak section can be measured with the flow meter 10, and the water pressure on both sides of the section where the flow meter 10 is installed (in this case, the injection pipe 1) And, it is possible to measure the water pressure of each branch point (2a) and the end of the water supply pipe network (2) to detect the leak section with a water pressure gauge (20).
  • the water pressure gauge 20 installed at the end is installed in the water meter box, but it is preferable to install it in the water supply side part among the water supply side part and the consumer side part of the water supply pipe to which the water meter 2b is connected within the water meter box. .
  • the management server 30 for detecting the leak section of the water pipe network 2 using the flow meter 10 and the water pressure gauge 20 installed as described above will be described with reference to FIG. 2 .
  • FIG. 2 is a block diagram of a suspected leak detection system according to an embodiment of the present invention.
  • the flowmeter 10 and the water pressure gauge 20 perform a communication means for transmitting measurement data to the management server 30, a measurement operation, and a communication operation. It can be equipped with necessary power means, can be configured to have a dustproof and waterproof structure, and can also be equipped with a data logger to store and transmit measurement data.
  • the communication means and the power supply means can be used in common.
  • the communication means enables communication with the management server 30 by NB-IoT communication, uses a battery as a power source, and can be configured to have a dustproof and waterproof rating of IP67, such communication means, power Since the means and the dustproof and waterproof structure as well as the data logger can be implemented with various well-known technologies, a detailed description thereof will be omitted.
  • the management server 30 calculates the dynamic head of each node in the data storage unit 31, and then calculates the friction loss head generated in the pipe section between the nodes as the difference between the dynamic head of both nodes in the section.
  • the government 32, the friction loss coefficient acquisition unit 33 that calculates the friction loss coefficient of the injection pipe 1, and the flow rate of each section of the water supply pipe network 2 estimated using the friction loss coefficient of the injection pipe 1 It includes a leak section estimator 34 for estimating the leak section according to the change and a flow rate monitoring unit 35 for selectively estimating the leak section according to the change in the flow rate of the injection pipe (1).
  • the position head of each node obtained according to the ground height measured at the node where the water pressure gauge 20 is installed (actually, the elevation of the node measured by the hydraulic pressure) and the length of the section between the nodes
  • GIS data for displaying pipeline information by section including inner diameter, waterworks network diagram of the injection pipe (1) and water pipe network (2), and the geographical location of the flow meter (10) and water pressure gauge (20) on the GIS map. can do.
  • the friction loss head calculation unit 32 obtains the dynamic head of each node obtained by adding the water pressure measured at the node and the head of the stored position for each node, and obtains the friction head of the section divided by the node.
  • the friction loss head for each section is obtained by determining the difference between the two.
  • the section where the friction loss head is obtained according to the dynamic head includes not only each section in the water pipe network 2 but also the section of the injection pipe line 1 in which the flow meter 10 is installed.
  • the friction loss coefficient obtaining unit 33 calculates the friction loss coefficient of the injection pipe 1 obtained from the flow rate and the friction loss head using the flow rate-friction loss head correlation equation.
  • the flow rate-friction loss head correlation equation uses the Darcy-Weisbach equation of Equation 1 below.
  • Equation 1 ⁇ H L is the friction loss head of the pipe, f is the friction loss coefficient, u is the flow velocity, g is the gravitational acceleration, L is the length of the pipe, and D is the inner diameter of the pipe.
  • Equation 1 Since the flow rate Q is obtained by multiplying the flow rate u by the internal cross-sectional area A of the pipe, Equation 1 above can be transformed into Equation 2 below.
  • Equation 2 is used as the flow rate-friction head loss correlation equation.
  • the inner cross-sectional area A of the conduit can be obtained as the inner diameter of the stored pipe information (length and inner diameter of the section).
  • Equation 2 used as the flow rate-friction loss head correlation equation, the flow rate and the friction loss head of the pipe section are related using the pipe information L, D, and A of the section and the friction loss coefficient f.
  • the friction loss coefficient acquisition unit 33 calculates the value of the friction loss coefficient f by applying Equation 2 to the injection pipe 1 from which the flow rate and the friction loss head are obtained. That is, the value of the friction loss coefficient f is calculated by substituting the flow rate and the friction loss head obtained from the injection pipe 1 and the pipe information of the injection pipe 1 stored in the data storage unit 31 into Equation 2.
  • the leak section estimation unit 34 estimates the flow rate by using the friction loss coefficient of the injection pipe line 1 obtained from the friction loss coefficient acquisition unit 33 as the value of the friction loss coefficient of each section of the water pipe network 2. do.
  • the flow rate estimated for each section of the water pipe network 2 is obtained by substituting the friction loss head obtained for the section, the pipe information stored in the data storage unit 31, and the friction loss coefficient of the injection pipe 1 into Equation 2 thus obtaining the flow.
  • the leak section estimator 34 estimates the leak section according to the change in the flow rate obtained for each section of the water pipe network 2. For example, it can be done in a way to determine the order of the leak suspected sections in the order of the flow rate fluctuation range, and since the method of detecting the leak suspected section according to the flow rate change is a well-known technique, a detailed description thereof will be omitted.
  • the management server 30 detects the suspected leak section on the GIS map that expresses the location of the water supply network diagram of the injection pipe line 1 and the water pipe network 2 and the flow meter 10 and the water pressure gauge 20. It can also be equipped with a monitoring function.
  • the friction loss coefficient acquisition unit 33 and the leakage section estimating unit 34 may use the friction loss head of the time zone where the maximum dynamic head is obtained during the night.
  • the friction loss head is calculated using the water pressure measured in the time zone of 3AM to 4AM when the maximum dynamic head is generally measured, and the friction loss coefficient acquisition unit ( 33) and the leak section estimator 34 may take over and perform the function.
  • the friction loss head calculated as the dynamic head of the corresponding time period and the flow rate and water pressure in the same time period are calculated as the friction loss coefficient. It can be handed over to the acquisition unit 33 and the leak interval estimation unit 34 to perform the function.
  • the flow rate monitoring unit 35 detects water leakage in the water pipe network 2 according to the change in flow rate of the injection pipe 1, and when water leakage is detected, the friction loss head calculation unit 32 and the friction loss coefficient acquisition unit (33) and the function of the leak section estimator 34 is performed. That is, since the flow rate measured in the injection pipeline (1) changes according to the water leakage in the water pipe network (2), after determining whether or not there is a leak in the water pipe network (2) according to the measured flow rate, it is suspected of leaking in the water pipe network (2). section can be detected.
  • FIG 3 is a schematic diagram of a water supply pipe in which the water pressure gauge 20 is additionally installed between nodes in the water pipe network 2.
  • the additionally installed water pressure gauge 20 divides the section between the nodes.
  • the management server 30 treats the point where the water pressure gauge 20 is additionally installed as a node, calculates the head of friction loss for each divided section, and estimates the flow rate, so that each divided section is detected as a suspected leak section.
  • FIG. 4 is a flowchart of a method for detecting a suspected leak section according to an embodiment of the present invention.
  • the leak suspicious section detection method is performed by the above-described leak suspicious section detection method, and the flow rate monitoring step (S1) performed by the flow rate monitoring unit 35 and friction performed by the friction loss head calculation unit 32 Head loss calculation step (S10), friction loss coefficient acquisition step (S20) performed by the friction loss coefficient acquisition unit 33, and leak suspicious section detection step (S30) performed by the leak section estimation unit 34 includes
  • the flow rate monitoring step (S1) monitors the flow rate of the injection pipe line (1), determines whether there is leakage in the water pipe network (2) according to the change in flow rate, and when it is determined that there is leakage (S2), the subsequent friction loss head calculation Step S10 is performed.
  • the friction head loss for each section is calculated using the pressure head calculated according to the water pressure measured for each node and the dynamic head for each node obtained from the stored position head.
  • the frictional head loss is calculated with the dynamic head of a time zone during which the maximum dynamic head is obtained during the night.
  • the time zone at this time may be set in advance, or a time zone in which the dynamic head measured during the night time zone is maximum may be searched for and the searched time zone may be used.
  • the flow rate-friction loss head correlation equation which relates the flow rate and the friction loss head by the stored pipe information and the friction loss coefficient, is applied to the injection pipe (1) to obtain the Calculate the friction loss coefficient according to the flow rate, friction loss head and pipeline information.
  • the friction loss coefficient is calculated using the flow rate of the time zone for obtaining the friction head loss.
  • the friction loss coefficient obtained from the friction loss coefficient acquisition unit 33 is used in the flow rate-friction loss head correlation equation to be applied to each section of the water pipe network 2, and the friction loss head and The flow rate for each section is calculated according to the pipeline information (S31), and the leakage section is estimated according to the change in the calculated flow rate for each section (S32).
  • the water leakage section is estimated by the flow rate calculated by applying the water pressure of the time zone for obtaining the friction head loss.
  • the suspected leak detection section detected in the leak suspicious section detection step (S30) is expressed as a water supply network diagram of the injection pipe (1) and the water pipe network (2) and the location of the flowmeter (10) and the water pressure gauge (20).
  • the step of outputting the monitoring screen displayed on a GIS map can be performed.
  • branch point 2b water meter

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Abstract

본 발명은 누수 의심 구간을 탐지할 상수관망(2)에 연결된 주입관로(1)에서 유량 및 수압을 측정하여 주입관로(1)의 마찰손실계수를 산정하고, 주입관로(1)의 마찰손실계수를 절점의 수압을 측정하는 상수관망(2)의 각 구간에 적용하여 구간별 유량을 추정함으로써, 구간별 유량의 변화로 누수 구간을 추정할 수 있는 누수 의심 구간 탐지 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

누수 의심 구간 탐지 시스템 및 방법
본 발명은 상수관망에 연결된 주입관로에서 유량 및 수압을 측정하여 얻는 마찰손실계수를 상수관망에 적용하여 상수관망에서 측정한 수압으로 누수 의심 구간을 탐지하는 누수 의심 구간 탐지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
상수관망을 효율적으로 운영하기 위해서 급수구역의 상수관망을 대블록, 중블록 및 소블록으로 구분하여 블록화하고 있다.
이에 따르면, 정수장에서 다수의 배수지를 거쳐 급수하는 구역을 대블록이라 하고, 각각의 배수지에 연결된 배수본관에서 분기된 배수지관을 통해 급수하는 구역을 중블록이라 하고, 배수지관을 통해 최종적으로 수용가에 급수하는 구역을 소블록이라 한다.
또한, 정수장에서 공급하는 물의 유량과, 배수지에서 공급하는 물의 유량과, 배수지관을 통해 각 소블록으로 공급하는 물의 유량을 유량계로 측정하고, 적절한 위치에서 수압계로 수압을 측정하며, 이와 같이 측정한 유량 및 수압과, 유량계 및 수압계의 지반고를 포함하는 각종 데이터를 관망해석하여 운영관리한다.
한편, 관망해석에 의해 누수 의심 구간을 탐지하는 방법으로서 유량 변화를 이용하는 방법이 있다. 즉, 누수가 발생한 구간에서는 유량의 변동폭이 크므로, 각 구간별로 유량을 실시간 모니터링하여 평상시보다 유량 변화가 크게 발생한 구간을 누수 의심 구간으로 추정할 수 있다.
하지만, 수압계를 적절한 개소에 설치하더라도 유량계는 주입관로에만 설치하는 소블록 내에서 발생한 누수 의심 구간을 구간별 유량 변화로 탐지할 수 없다.
이러한 소블록 내의 누수를 탐지하는 종래 방법으로서 누수량을 직접 측정하는 직접 측정법, 음파를 이용하는 음향누수탐지법, 심야시간대의 최소유량값을 이용하여 간접 측정하는 야간최소유량법, 유효율에 의한 추정법 등이 있다. 이러한 종래 방법은 제한적으로 사용할 수 있거나, 탐색 조건이 까다로워 한정된 구간에 대해서 그것도 조건이 충족되어야만 사용할 수 있고, 정확성이 떨어지는 등의 문제점으로 인해 소블록 내의 전체 구간에 대해 탐색하긴 곤란하다.
한편, 등록특허 제10-1105192호 및 공개특허 제10-2019-0094692호에 개시된 방법에 따르면, 마찰손실수두 계산식을 이용한 관망 해석 또는 유량예측모델을 이용하여 예측한 유량으로 누수 구간을 추정할 수 있다.
하지만, 등록특허 제10-1105192호의 방법은 폐합된 경로에 한정하여 사용할 수 있고, 더욱이, 마찰손실수두 계산식의 관로 관련 변수 및 계수를 모두 알고 있어야만 사용할 수 있으므로, 각 수용가의 수도 계량기에 연결되는 매우 복잡한 나뭇가지 형태로 매설되어 있는 소블록의 상수관망에 사용하기란 어렵다.
또한, 공개특허 제10-2019-0094692호에 개시된 방법은 소블록 내의 많은 개소에서 측정한 유량 및 수압으로 예측모델을 학습시켜야만 충분히 학습시킬 수 있어서 유량 측정 개소가 제한적이거나 없는 소블록에 적용하기 어렵고 적용하더라도 제한적으로 적용할 수 있으며, 그 방법을 사용하기 위한 시스템도 복잡하여 실제로 적용하기엔 많은 어려움이 따른다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) KR 10-1105192 B1 2012.01.05.
(특허문헌 2) KR 10-2019-0094692 A 2019.08.14.
따라서 본 발명은 복잡하며 변동 사항이 많은 소블록의 각 구간에서 발생하는 누수를 구간별 유량 변화를 이용하는 간소화한 방식으로 탐지할 수 있는 누수 의심 구간 탐지 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 누수 구간을 탐지할 상수관망(2)에 급수를 위해 연결된 주입관로(1)의 유량을 측정하는 유량계(10); 상수관망(2)의 분기점 및 말단을 포함한 절점과, 주입관로(1)의 유량 측정 구간의 양단을 포함하는 절점의 수압을 측정하는 복수의 수압계(20); 및 측정한 유량 및 수압에 따라 누수 의심 구간을 탐지하는 관리 서버(30);를 포함하는 누수 의심 구간 탐지 시스템에 있어서, 상기 관리 서버(30)는 절점별 위치 수두와, 절점 사이의 구간 길이 및 내경을 포함한 구간별 관로 정보가 저장된 데이터 저장부(31); 수압에 따른 압력 수두와 저장된 위치 수두로 얻는 절점별 동수두를 이용하여 구간별 마찰손실수두를 산정하는 마찰손실수두 산정부(32); 관로 정보와 마찰손실계수에 의해 유량과 마찰손실수두를 관계시키는 유량-마찰손실수두 상관식을 주입관로(1)에 대해 적용하여 주입관로(1)의 유량, 마찰손실수두 및 관로 정보에 따라 마찰손실계수를 산정하는 마찰손실계수 획득부(33); 마찰손실계수 획득부(33)에서 얻은 마찰손실계수를 상수관망(2)의 구간별로 적용할 유량-마찰손실수두 상관식에 사용하여서, 구간별 마찰손실수두 및 관로 정보에 따라 구간별 유량을 산정하고, 산정한 구간별 유량의 변화에 따라 누수 구간을 추정하는 누수 구간 추정부(34);를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 유량-마찰손실수두 상관식은
Figure PCTKR2022010648-appb-img-000001
이며, 여기서 △HL은 구간의 동수두 차이로 얻는 마찰손실수두이고, Q는 유량이고, f는 마찰손실계수이고, g는 중력가속도이고, L은 구간의 길이이고, D는 구간의 관로 내경이고, A는 관로 내경으로 얻는 관로 내 단면적이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 마찰손실계수 획득부(33) 및 누수 구간 추정부(34)는 야간 중에 최대 동수두를 얻은 시간대의 마찰손실수두, 유량 및 수압를 사용한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 수압계(20)가 설치되는 상수관망(2)의 절점 중에 말단은 수용가의 수도 계량기에 연결되는 부분인 것으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 관리 서버(30)는 주입관로(1)의 유량 변화에 따라 상수관망(2)의 누수를 감지하여, 누수가 감지될 시에 상기 마찰손실계수 획득부(33) 및 누수 구간 추정부(34)의 기능을 수행하게 하는 유량 모니터링부(35)를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 수압계(20)는 상수관망(2) 내의 절점 사이에도 설치하여, 절점 사이의 구간을 나누어 누수 의심 구간으로 탐지하게 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 누수 구간을 탐지할 상수관망(2)에 급수하는 주입관로(1)에 설치한 유량계(10) 및 상수관망(2)의 분기점 및 말단과 주입관로(1)에서 유량 측정한 구간의 양단을 포함하는 절점에 설치한 수압계(20)로 측정한 유량 및 수압을 수집하며, 절점별 지반고에 따라 얻은 절점별 위치 수두와, 절점 사이의 구간 길이 및 내경을 포함한 구간별 관로 정보가 저장된 관리 서버(30)에 의해 이루어지는 누수 의심 구간 탐지 방법에 있어서, 수압에 따른 압력 수두와 저장된 위치 수두로 얻는 절점별 동수두를 이용하여 구간별 마찰손실수두를 산정하는 마찰손실수두 산정 단계(S10); 관로 정보와 마찰손실계수에 의해 유량과 마찰손실수두를 관계시키는 유량-마찰손실수두 상관식을 주입관로(1)에 대해 적용하여 주입관로(1)의 유량, 마찰손실수두 및 관로 정보에 따라 마찰손실계수를 산정하는 마찰손실계수 획득 단계(S20); 마찰손실계수 획득 단계(S20)에서 얻은 마찰손실계수를 상수관망(2)의 구간별로 적용할 유량-마찰손실수두 상관식에 사용하여서, 구간별 마찰손실수두 및 관로 정보에 따라 구간별 유량을 산정하고, 산정한 구간별 유량의 변화에 따라 누수 구간을 추정하는 누수 의심 구간 탐지 단계(S30);를 포함한다.
본 발명은 누수 구간을 탐지할 상수관망(2)이 복잡한 관망으로 구성되더라도 상대적으로 설치하기 용이한 수압계(20)로 수압만 측정하여 누수 의심 구간을 탐지할 수 있고, 시스템 구축도 용이하며, 구간을 세분화하기에도 용이하여, 누수 의심 구간을 보다 좁히며 탐지할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 누수 의심 구간 탐지 시스템을 설치한 상수관망의 개략도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 누수 의심 구간 탐지 시스템의 블록 구성도.
도 3은 수압계(20)의 설치 위치에 대한 다른 실시 예를 보여주는 상수관망의 개략도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 누수 의심 구간 탐지 방법의 순서도.
본 발명은 주입관로(1)에 연결된 상수관망(2)의 누수 의심 구간을 탐지하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 주입관로(1)에서 절점의 동수위와 절점 사이 구간의 유량을 측정하고, 상수관망(2)에서는 절점의 동수위만 측정하여도 된다.
또한, 본 발명은 주입관로(1)에서 측정한 유량 및 동수위를 마찰손실수두 계산식에 대입하여 마찰손실수두 계산식의 마찰손실계수를 얻고, 상수관망(2)에 적용하는 마찰손실수두 계산식에 주입관로(1)의 마찰손실계수를 사용하여서, 소블록 상관망(2)의 절점 동수위를 대입하여 소블록 상관망(2)의 절점 사이 구간에 대해 유량을 추정하며, 절점 사이 구간의 누수 여부를 유량 변화에 따라 결정한다.
여기서, 상수관망(2)의 절점은 분기점(2a)과, 수도 계량기(2b)에 이어지는 말단을 포함한다.
이에 따라, 본 발명은 복잡한 상수관망에서 수압계(20)를 설치하여 용이하게 시스템을 구축할 수 있다.
또한, 일반적으로 주입관로(1)에 유량계 및 수압계를 설치하고, 주입관로(1)를 수용가에 연결하는 상수관망(2)에는 주요 위치에 수압계를 설치하므로, 수압계를 추가 설치하여서, 상수관망(2) 내의 모든 구간에 대해 누수 탐지할 수 있는 시스템을 용이하게 구축할 수 있다. 여기서, 수압계는 상수관망(2) 중에 말단의 수도 계량기(2b)에 추가 설치하고, 각각의 분기점(2a)에도 추가 설치하며, 분기점(2a) 사이 또는 분기점(2a)과 수도 계량기(2b) 사이의 구간이 긴 경우에, 그 구간에 추가 설치하여, 누수 의심 구간으로 탐지되는 구간의 길이를 단축할 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예들에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 구체적이고 다양한 예시들을 보여주며 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 범위 내에서 다양한 변경이나 수정을 통해 실시될 수 있음도 분명하므로, 설명하는 실시 예들에 한정되지는 않는다. 그리고, 본 발명의 실시예들은 잘 알려진 구성, 기능, 방법, 전형적인 상세한 내용에 대해서는 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 추가하여 실시할 수 있으므로, 자세히 기술하지 않기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 누수 의심 구간 탐지 시스템은 누수 구간을 탐지할 상수관망(2)에 연결된 주입관로(1)에 설치되는 유량계(10)와, 주입관로(1) 및 상수관망(2)을 포함한 상수관망의 절점에 설치되는 수압계(20)와, 유량계(10) 및 수압계(20)와 통신하여 측정된 유량 및 수압을 수집하는 관리 서섭(30)를 포함한다.
상기 도 1에 예시한 상수관망(2)은 수지상식 관망으로 형성되어, 주입관로(1)에서 나뭇가지 형태로 분기하여 주입관로(1)를 각 수용가의 수도 계량기(2b)에 연결하므로, 다수의 절점이 존재한다.
여기서, 절점은 상수관망(2) 내의 분기점(2a)과, 수도 계량기(2b)에 연결되는 말단을 포함하고, 아울러, 주입관로(1)와 상수관망(2)의 연결점 및 주입관로(1)의 말단(예를 들어 중블록의 배수관과의 연결점)을 포함한다.
한편, 주입관로(1)는 상수관망(2)에 급수되는 물의 유량을 측정할 수 있는 구간으로서, 상수관망(2)에서 급수받는 쪽의 상수관 중 최초 분기하기 전의 구간일 수도 있다.
이에 따라, 누수 구간을 탐지할 상수관망(2)에 급수되는 물의 총 유량을 상기 유량계(10)로 측정할 수 있고, 유량계(10)를 설치한 구간(여기서는 주입관로(1))의 양측 수압과, 누수 구간을 탐지할 상수관망(2) 내의 각 분기점(2a) 및 말단의 수압을 수압계(20)로 측정할 수 있다.
물론, 말단에 설치하는 수압계(20)는 수도 계량기함 내에 설치하되, 수도 계량기함 내에서 수도 계량기(2b)가 연결된 상수관의 급수측 부분과 수용가측 부분 중에 급수측 부분에 설치하는 것이 좋다.
이와 같이 설치된 상기 유량계(10) 및 수압계(20)를 이용하여 상수관망(2)의 누수 구간을 탐지하는 관리 서버(30)에 대해서는 도 2를 참조하며 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 누수 의심 구간 탐지 시스템의 블록 구성도이다.
먼저, 상기 유량계(10) 및 수압계(20)는 도 2에 상세하게 도시하지는 아니하였지만, 측정하는 얻는 데이터를 상기 관리 서버(30)에 전송하기 위한 통신수단과, 측정 동작 및 통신 동작을 하는데 필요한 전원수단을 구비하고, 방진방수 구조를 갖게 구성할 수 있으며, 측정 데이터를 저장하며 전송할 데이터 로거(logger)를 구비할 수도 있다. 또한, 상기 유량계(10)를 설치한 위치에 근접하게 수압계(20)를 설치한 경우에, 통신수단 및 전원수단을 공용으로 사용하게 구성할 수도 있다. 예를 들어, 통신수단은 NB-IoT 통신에 의해 관리 서버(30)와 통신할 수 있게 하고, 전원수단으로서 배터리를 사용하며, IP67의 방진방수 등급을 갖게 구성할 수 있으며, 이러한 통신수단, 전원수단 및 방진방수 구조는 물론이고 데이터 로거도 공지된 다양한 기술로 구현할 수 있으므로 상세 설명을 생략한다.
상기 관리 서버(30)는 데이터 저장부(31), 각 절점의 동수두를 산정한 후 절점 사이의 관로 구간에서 발생하는 마찰손실수두를 구간의 양 절점의 동수두 차이로 산정하는 마찰손실수두 산정부(32), 주입관로(1)의 마찰손실계수를 산정하는 마찰손실계수 획득부(33), 주입관로(1)의 마찰손실계수를 사용하여 추정한 상수관망(2)의 각 구간의 유량 변화에 따라 누수 구간을 추정하는 누수 구간 추정부(34) 및 누수 구간의 추정을 주입관로(1)의 유량 변화에 따라 선택적으로 수행하게 하는 유량 모니터링부(35)를 포함한다.
구체적으로 설명하면, 상기 데이터 저장부(31)에는 상기 수압계(20)가 설치된 절점에서 측정한 지반고(실제로는 수압 측정한 절점의 표고)에 따라 얻는 절점별 위치 수두와, 절점 사이의 구간 길이 및 내경을 포함한 구간별 관로 정보와, 주입관로(1) 및 상수관망(2)의 상수도 관망도와 유량계(10) 및 수압계(20)의 지리적 위치를 GIS 맵 상에 표출하기 위한 GIS 데이터를 포함할 수 있다.
상기 마찰손실수두 산정부(32)는 절점에서 측정한 수압과 저장된 위치 수두를 합산하여 얻는 절점의 동수두를 절점별로 얻고, 절점에 의해 나뉜 구간의 마찰손실수두를 구간의 양단 절점에 대해 얻는 동수두의 차이로 결정하는 방식으로 각 구간별 마찰손실수두를 얻는다. 여기서, 동수두에 따라 마찰손실수두를 얻는 구간은 상수관망(2) 내의 각 구간뿐만 아니라 상기 유량계(10)가 설치된 주입관로(1)의 구간도 포함된다.
상기 마찰손실계수 획득부(33)는 유량 및 마찰손실수두를 얻은 주입관로(1)의 마찰손실계수를 유량-마찰손실수두 상관식을 이용하여 산정한다.
본 발명의 실시 예에서 상기 유량-마찰손실수두 상관식은 아래의 수학식 1의 Darcy-Weisbach식을 이용한다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2022010648-appb-img-000002
수학식 1에서 △HL은 관로의 마찰손실수두이고, f는 마찰손실계수이고, u는 유속이고, g는 중력가속도이고, L은 관로의 길이이고, D는 관로의 내경이다.
유량 Q는 유속 u에 관로의 내 단면적 A를 곱한 것이므로, 상기 수학식 1을 아래의 수학식 2로 변형시킬 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2022010648-appb-img-000003
본 발명의 실시 예에서는 수학식 2를 상기 유량-마찰손실수두 상관식으로 사용한다. 물론, 관로의 내 단면적 A는 저장된 관로 정보(구간의 길이 및 내경) 중에 내경으로 얻을 수 있다.
상기 유량-마찰손실수두 상관식으로 사용하는 수학식 2에 의하면, 관로 구간의 유량과 마찰손실수두를 구간의 관로 정보 L, D 및 A와 마찰손실계수 f를 이용하여 관련시킨다.
이에, 상기 마찰손실계수 획득부(33)는 유량 및 마찰손실수두를 얻은 주입관로(1)에 수학식 2를 적용하여서 마찰손실계수 f의 값을 산정한다. 즉, 주입관로(1)에서 얻은 유량 및 마찰손실수두와 데이터 저장부(31)에 저장된 주입관로(1)의 관로 정보를 수학식 2에 대입하여서 마찰손실계수 f의 값을 산정한다.
상기 누수 구간 추정부(34)는 상기 마찰손실계수 획득부(33)에서 얻은 주입관로(1)의 마찰손실계수를 상수관망(2)의 각 구간의 마찰손실계수의 값으로 사용하여 유량을 추정한다.
즉, 상수관망(2)의 각 구간별로 추정하는 유량은 구간에 대해 얻은 마찰손실수두와 데이터 저장부(31)에 저장된 관로 정보와, 주입관로(1)의 마찰손실계수를 수학식 2에 대입하여서 유량을 얻는다.
그리고, 상기 누수 구간 추정부(34)는 상수관망(2)의 각 구간별로 얻은 유량의 변화에 따라 누수 구간을 추정한다. 예를 들어, 유량 변동폭이 큰 순서로 누수 의심 구간의 순번을 정하는 방식으로 할 수 있으며, 이와 같이 유량 변화에 따라 누수 의심 구간을 탐지하는 방식은 공지된 기술이므로 여기서의 상세 설명은 생략한다.
상기한 바와 같이 누수 의심 구간을 탐지할 상수관망(2)의 구간별 유량을 주입관로(1)의 마찰손실계수를 사용하여 추정함으로써, 유량의 측정 정확성이 떨어지지만, 상수관망(2)과 주입관로(1)의 마찰손실계수 차이가 대부분 크지 않고, 더욱이, 유량의 크기가 아닌 유량 변동폭에 따라 누수 의심 구간을 탐지하므로, 유량의 측정 오차가 있더라도 누수 의심 구간을 탐지할 수 있다.
한편, 상기 관리 서버(30)는 탐지한 누수 의심 구간은 주입관로(1) 및 상수관망(2)의 상수도 관망도와 유량계(10) 및 수압계(20)의 위치를 표출한 GIS 맵 상에서 표시하는 모니터링 기능을 갖추게 할 수도 있다.
한편, 상기 마찰손실계수 획득부(33) 및 누수 구간 추정부(34)는 야간 중에 최대 동수두를 얻은 시간대의 마찰손실수두를 사용하게 할 수 있다.
이는 수압 변화가 최소일 때에 최대 동수두가 측정되어서, 최대 동수두의 값으로 얻는 주입관로(1)의 마찰손실수두와 이를 이용한 추정하는 상수관망(2)의 유량을 좀더 정확하게 얻을 수 있기 때문이다.
이를 위해서, 일반적으로 최대 동수두가 측정되는 3AM~4AM의 시간대에 측정된 수압을 사용하여 마찰손실수두를 산정하고, 산정한 마찰손실수두와 동시간대의 유량 및 수압을 상기 마찰손실계수 획득부(33) 및 누수 구간 추정부(34)에서 넘겨받아 기능을 수행하게 할 수 있다.
다른 방식으로서, 상기 마찰손실수두 산정부(32)에서 산정한 동수두가 최대인 시간대를 탐색하여, 해당 시간대의 동수두로 산정한 마찰손실수두와, 동시간대의 유량 및 수압을 상기 마찰손실계수 획득부(33) 및 누수 구간 추정부(34)에 넘겨 기능 수행하게 할 수 있다.
상기 유량 모니터링부(35)는 주입관로(1)의 유량 변화에 따라 상수관망(2)의 누수를 감지하여, 누수가 감지될 시에 상기 마찰손실수두 산정부(32), 마찰손실계수 획득부(33) 및 누수 구간 추정부(34)의 기능을 수행하게 한다. 즉, 주입관로(1)에서 측정한 유량은 상수관망(2)에서의 누수에 따라 변화하므로, 측정한 유량에 따라 상수관망(2)의 누수 여부를 판단한 후, 상수관망(2) 내의 누수 의심 구간을 탐지하게 할 수 있다.
도 3은 상수관망(2) 내의 절점 사이에 상기 수압계(20)를 추가 설치한 상수관의 개략도이다.
이와 같이 수압계(20)를 설치한 절점 사이 구간에도 상기 수압계(20)를 추가 설치함으로써, 추가 설치한 수압계(20)는 절점 사이의 구간을 나누게 된다.
그리고, 상기 관리 서버(30)는 수압계(20)를 추가 설치한 지점을 절점으로 취급하여, 나눈 구간별로 마찰손실수두를 산정하고, 유량을 추정함으로써, 나눈 구간별로 누수 의심 구간으로 탐지되게 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 누수 의심 구간 탐지 방법의 순서도이다.
누수 의심 구간 탐지 방법은 상기한 누수 의심 구간 탐지 방법에 의해 수행되어서, 상기 유량 모니터링부(35)에 의해 수행되는 유량 모니터링 단계(S1), 상기 마찰손실수두 산정부(32)에 의해 수행되는 마찰손실수두 산정 단계(S10), 상기 마찰손실계수 획득부(33)에 의해 수행되는 마찰손실계수 획득 단계(S20) 및 상기 누수 구간 추정부(34)에 의해 수행되는 누수 의심 구간 탐지 단계(S30)를 포함한다.
상기 유량 모니터링 단계(S1)는 주입관로(1)의 유량를 모니터링하여, 유량 변화에 따라 상수관망(2)의 누수 여부를 판단하고, 누수로 판단될 시에(S2) 후속의 상기 마찰손실수두 산정 단계(S10)를 수행하게 한다.
상기 마찰손실수두 산정 단계(S10)는 절점별로 측정한 수압에 따라 산정한 압력 수두와 저장된 위치 수두로 얻는 절점별 동수두를 이용하여 구간별 마찰손실수두를 산정한다.
구체적인 실시 예로서, 상기 마찰손실수두 산정 단계(S10)는 야간 중에 최대 동수두를 얻은 시간대의 동수두로 마찰손실수두를 산정한다. 이때의 시간대는 미리 설정되어 있거나, 또는 야간 시간대 중에 측정되는 동수두가 최대인 시간대를 탐색하여 탐색된 시간대를 사용되게 할 수 있다.
상기 마찰손실계수 획득 단계(S20)는 저장된 관로 정보와 마찰손실계수에 의해 유량과 마찰손실수두를 관계시키는 유량-마찰손실수두 상관식을 주입관로(1)에 대해 적용하여 주입관로(1)의 유량, 마찰손실수두 및 관로 정보에 따라 마찰손실계수를 산정한다.
구체적인 실시 예에서는, 상기 마찰손실수두 산정 단계(S10)에서 마찰손실수두를 얻는 시간대의 유량를 사용하여 마찰손실계수를 산정한다.
상기 누수 의심 구간 탐지 단계(S30)는 마찰손실계수 획득부(33)에서 얻은 마찰손실계수를 상수관망(2)의 구간별로 적용할 유량-마찰손실수두 상관식에서 사용하여서, 구간별 마찰손실수두 및 관로 정보에 따라 구간별 유량을 산정하고(S31), 산정한 구간별 유량의 변화에 따라 누수 구간을 추정한다(S32).
구체적인 실시 예에서는, 상기 마찰손실수두 산정 단계(S10)에서 마찰손실수두를 얻는 시간대의 수압을 적용하여 산정한 유량으로 누수 구간을 추정한다.
도시하지는 아니하였지만, 상기 누수 의심 구간 탐지 단계(S30)에서 탐지된 누수 의심 구간을 주입관로(1) 및 상수관망(2)의 상수도 관망도와 유량계(10) 및 수압계(20)의 위치를 표출한 GIS 맵 상에서 표시하는 모니터링 화면 출력단계를 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
[부호의 설명]
1 : 주입관로
2 : 상수관망(누수 의심 구간을 탐지할 상수관망)
2a : 분기점 2b : 수도 계량기
10 : 유량계
20 : 수압계
30 : 관리 서버
31 : 데이터 저장부 32 : 마찰손실수두 산정부
33 : 마찰손실계수 획득부 34 : 누수 구간 추정부
35 : 유량 모니터링부

Claims (8)

  1. 누수 구간을 탐지할 상수관망(2)에 급수를 위해 연결된 주입관로(1)의 유량을 측정하는 유량계(10); 상수관망(2)의 분기점 및 말단을 포함한 절점과, 주입관로(1)의 유량 측정 구간의 양단을 포함하는 절점의 수압을 측정하는 복수의 수압계(20); 및 측정한 유량 및 수압에 따라 누수 의심 구간을 탐지하는 관리 서버(30);를 포함하되,
    상기 관리 서버(30)는
    절점별 위치 수두와, 절점 사이의 구간 길이 및 내경을 포함한 구간별 관로 정보가 저장된 데이터 저장부(31);
    수압에 따른 압력 수두와 저장된 위치 수두로 얻는 절점별 동수두를 이용하여 구간별 마찰손실수두를 산정하는 마찰손실수두 산정부(32);
    관로 정보와 마찰손실계수에 의해 유량과 마찰손실수두를 관계시키는 유량-마찰손실수두 상관식을 주입관로(1)에 대해 적용하여 주입관로(1)의 유량, 마찰손실수두 및 관로 정보에 따라 마찰손실계수를 산정하는 마찰손실계수 획득부(33);
    마찰손실계수 획득부(33)에서 얻은 마찰손실계수를 상수관망(2)의 구간별로 적용할 유량-마찰손실수두 상관식에 사용하여서, 구간별 마찰손실수두 및 관로 정보에 따라 구간별 유량을 산정하고, 산정한 구간별 유량의 변화에 따라 누수 구간을 추정하는 누수 구간 추정부(34);
    를 포함하고,
    상기 유량-마찰손실수두 상관식은
    Figure PCTKR2022010648-appb-img-000004
    이며, 여기서 △HL은 구간의 동수두 차이로 얻는 마찰손실수두이고, Q는 유량이고, f는 마찰손실계수이고, g는 중력가속도이고, L은 구간의 길이이고, D는 구간의 관로 내경이고, A는 관로 내경으로 얻는 관로 내 단면적인
    누수 의심 구간 탐지 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마찰손실계수 획득부(33) 및 누수 구간 추정부(34)는
    야간 중에 최대 동수두를 얻은 시간대의 마찰손실수두, 유량 및 수압를 사용하는
    누수 의심 구간 탐지 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수압계(20)가 설치되는 상수관망(2)의 절점 중에 말단은
    수용가의 수도 계량기에 연결되는 부분인 것으로 하는
    누수 의심 구간 탐지 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 관리 서버(30)는
    주입관로(1)의 유량 변화에 따라 상수관망(2)의 누수를 감지하여, 누수가 감지될 시에 상기 마찰손실계수 획득부(33) 및 누수 구간 추정부(34)의 기능을 수행하게 하는 유량 모니터링부(35)를 포함하는
    누수 의심 구간 탐지 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수압계(20)는
    상수관망(2) 내의 절점 사이에도 설치하여, 절점 사이의 구간을 나누어 누수 의심 구간으로 탐지하게 하는
    누수 의심 구간 탐지 시스템.
  6. 누수 구간을 탐지할 상수관망(2)에 급수하는 주입관로(1)에 설치한 유량계(10) 및 상수관망(2)의 분기점 및 말단과 주입관로(1)에서 유량 측정한 구간의 양단을 포함하는 절점에 설치한 수압계(20)로 측정한 유량 및 수압을 수집하며, 절점별 지반고에 따라 얻은 절점별 위치 수두와, 절점 사이의 구간 길이 및 내경을 포함한 구간별 관로 정보가 저장된 관리 서버(30)에 의해 이루어지는 누수 의심 구간 탐지 방법에 있어서,
    수압에 따른 압력 수두와 저장된 위치 수두로 얻는 절점별 동수두를 이용하여 구간별 마찰손실수두를 산정하는 마찰손실수두 산정 단계(S10);
    관로 정보와 마찰손실계수에 의해 유량과 마찰손실수두를 관계시키는 유량-마찰손실수두 상관식을 주입관로(1)에 대해 적용하여 주입관로(1)의 유량, 마찰손실수두 및 관로 정보에 따라 마찰손실계수를 산정하는 마찰손실계수 획득 단계(S20);
    마찰손실계수 획득 단계(S20)에서 얻은 마찰손실계수를 상수관망(2)의 구간별로 적용할 유량-마찰손실수두 상관식에 사용하여서, 구간별 마찰손실수두 및 관로 정보에 따라 구간별 유량을 산정하고, 산정한 구간별 유량의 변화에 따라 누수 구간을 추정하는 누수 의심 구간 탐지 단계(S30);
    를 포함하되,
    상기 유량-마찰손실수두 상관식은
    Figure PCTKR2022010648-appb-img-000005
    이며, 여기서 △HL은 구간의 동수두 차이로 얻는 마찰손실수두이고, Q는 유량이고, f는 마찰손실계수이고, g는 중력가속도이고, L은 구간의 길이이고, D는 구간의 관로 내경이고, A는 관로 내경으로 얻는 관로 내 단면적인
    누수 의심 구간 탐지 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 마찰손실수두 산정 단계(S10)는
    야간 중에 최대 동수두를 얻은 시간대의 동수두로 마찰손실수두를 산정하고,
    상기 마찰손실계수 획득 단계(S20) 및 누수 의심 구간 탐지 단계(S30)는
    동시간대의 마찰손실수두, 유량 및 수압를 사용하는
    누수 의심 구간 탐지 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 마찰손실수두 산정 단계(S10)에 앞서 유량 모니터링 단계(S1)을 수행하되,
    유량 모니터링 단계(S1)는
    주입관로(1)의 유량 변화에 따라 상수관망(2)의 누수를 감지할 시에 상기 마찰손실수두 산정 단계(S10), 마찰손실계수 획득 단계(S20) 및 누수 의심 구간 탐지 단계(S30)를 순차적으로 수행하게 하는
    누수 의심 구간 탐지 방법.
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