WO2024101695A1 - 지중매설 관로의 누수감지장치 - Google Patents

지중매설 관로의 누수감지장치 Download PDF

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WO2024101695A1
WO2024101695A1 PCT/KR2023/015937 KR2023015937W WO2024101695A1 WO 2024101695 A1 WO2024101695 A1 WO 2024101695A1 KR 2023015937 W KR2023015937 W KR 2023015937W WO 2024101695 A1 WO2024101695 A1 WO 2024101695A1
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WO
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leak detection
water leak
pipe
detection device
sensing unit
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/015937
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English (en)
French (fr)
Inventor
조선남
박상진
고광필
안홍성
문지수
문종현
Original Assignee
주식회사 정이노베이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a water leak detection device for pipes buried underground.
  • the problem of water pipe leakage is not only a problem of effective water supply, but also involves the possibility of the damaged area exploding, adversely affecting not only the road network but also other pipes related to gas, power, and oil transmission buried nearby.
  • Patent Nos. 10-1759200 and 10-1759201 install a number of sensing modules attached to pipes to detect water leaks in underground pipes, and use wireless communication to measure the values sensed from these modules. Initiates configuration for transmission to a central server for management.
  • Registered Patent No. 10-1803453 discloses a configuration in which a flow meter and secondary sensors that sense temperature or humidity are installed along the pipe, and the data obtained from them is transmitted to a central server using wireless communication.
  • a housing for collecting water leakage sounds is bolted inside the household meter box toward the pipe line exposed to the outside, and the collected water leakage sounds are recorded by a manager using a computer program. Discloses a configuration that can be confirmed.
  • a leakage sound collection container is installed in the piping of a meter storage box exposed to the ground, which has the problem that it can only be applied to indoor meters and cannot be applied to pipes buried underground outdoors.
  • This specification provides a pipe water leak detection device buried underground so as to be in contact with the ground surface.
  • the sensing device may include a head whose upper end is in contact with the ground surface, a probe tube coupled to the head and extending underground, and a sensing unit formed at the lower end of the probe tube.
  • the sensing device may further include a communication unit accommodated in the head to transmit data sensed from the sensing unit to a server.
  • the communication unit may support communication standards selected from the group consisting of LoRa, Zigbee, SigFox, BlueTooth, Wi-Fi, and cellular networks.
  • the sensing unit may include an open storage unit that has an open side and includes a temperature or humidity sensor, and a closed storage unit that is separated from the open storage unit by a partition and includes a sound or vibration sensor.
  • the device may further include a cover attached to the bottom of the probe tube to cover the sensing unit.
  • Another aspect of the present invention further includes a transmission line communicatively connected between the sensing unit and the communication unit to transmit data sensed by the sensing unit to the communication unit, and a transmission line guide surrounding the transmission line. It can be included.
  • threads may be formed at the bottom of the probe tube and the top of the head, respectively, so that the probe tube and the head are coupled.
  • the present specification may provide another pipe water leak detection device buried in the ground so as to be in contact with the ground surface.
  • the sensing device includes a housing in which a communication unit for transmitting sensed data to a server is provided at the upper part facing the ground surface, and a sensing unit in which sensors for sensing the state of an underground pipe are stored at the lower part. can do.
  • the sensors stored in the sensing unit may include at least one of a temperature sensor, a humidity sensor, a sound sensor, and a vibration sensor.
  • the water leak detection device has the effect of being able to easily install a pre-laid underground pipe by simply drilling, instead of excavating using an excavator or pickaxe.
  • Figure 1 shows the prior art of a water leak detection device that attaches a sensor to a pipe.
  • Figure 2 is a schematic diagram showing the process of installing the water leak detection device of Figure 1 in a pipeline.
  • Figure 3 is a schematic diagram of a water leak detection device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 shows the underground structure of the water leak detection device shown in Figure 3.
  • FIG. 5 is an enlarged view showing in detail the sensing unit of the water leak detection device of Figure 4.
  • Figure 6 shows another embodiment of the present invention showing a water leak detection device in a form in which the probe tube is omitted.
  • the technology disclosed in this specification can be applied to detection and data analysis of leakage pipes buried underground.
  • the technology disclosed in this specification is not limited to this and can be applied to all devices and methods to which the technical idea of the technology can be applied.
  • first, second, etc. used in this specification may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component without departing from the scope of the present invention.
  • Figure 1 is a prior art in which sensors (10-1, 10-2, ...10-n) are attached to the pipe (1), collected in the intermediate processing device (30), and then transmitted through the communication network (40). shows the pipeline water leak detection system 100.
  • sensors (10-1, 10-2, ...10-n) are attached at regular intervals, and these sensors (10-1, 10-2, ...10-n) are connected in series. It is connected communicatively.
  • the sensors connected in this way have their own unique codes and transmit the sensed values in relay format to the intermediate processing unit 30 through the transmission line 20, and the intermediate processing unit 30 transmits them to the communication network 40 (e.g., the Internet, etc.) It can be sent to the administrator or management server side.
  • the communication network 40 e.g., the Internet, etc.
  • Figure 2 shows a side cross-sectional view of the ground structure of the site 200 where water leak detection devices buried along the pipeline are installed as shown in Figure 1.
  • a sensor when the pipe is first buried, a sensor is not attached, and in order to attach a sensor for water leak detection to the underground buried pipe 210 in use, refer to a map prepared in advance for the pipe location, or perform detection activities.
  • excavation is carried out toward the pipeline. When excavating, the excavation is carried out in a form that narrows from the surface to the underground, taking into account the ease of future reclamation and work.
  • FIG 3 shows an outline of a water leak detection device 300 according to an embodiment of the present invention.
  • This water leak detection device 300 does not attach a sensor directly to the pipe 1 or perform extensive excavation work. Instead, installation can be completed by drilling to bury the water leak detection device 300 toward the pipe 1 and then inserting the device 300.
  • the device 300 is inserted into the drilled hole so that the head 320 is in contact with the ground surface after the drilling operation.
  • the lower end of the head 320 is connected to a probe tube 330 extending underground.
  • a sensing unit 340 may be formed at the lower end of the probe tube 330 to accommodate various sensors.
  • a communication unit 370 may be formed at the upper part of the head 320 to transmit numerical data obtained from the sensing unit 340 through a wired or wireless communication network.
  • the collected sensing data is transmitted through the communication unit 370 to the server 400 in charge of storage and/or management functions through a communication network, and the user can use the user terminal 500 to store the sensing data stored in the server 400. You can view and process.
  • the communication unit 370 is not limited to a specific technology as long as it can support wired and wireless communication standards capable of transmitting data, but for example, low-power high-speed data communication including LoRa, Zigbee, SigFox, BlutTooth, Wi-Fi, or cellular networks. It may be data communication. Additionally, the communication unit 370 can use not only digital data transmission methods but also analog data communication methods such as FM. Additionally, depending on the situation, the communication unit 370 can use wired data communication as well as wireless.
  • Figure 4 shows the underground structure of the water leak detection device shown in Figure 3.
  • the head 320 of the water leak detection device may have, for example, a screw thread 321 formed on the lower inner peripheral surface, and the screw thread 321 is formed on the probe tube 330. It may engage with the screw thread 331 formed on the upper outer peripheral surface. In this way, the head 320 and the probe tube 330 can be watertightly coupled using the threads 321 and 331 formed on the head 320 and the probe tube.
  • a sensing unit 340 may be formed at the lower end of the probe tube 330. The detailed structure of the sensing unit 340 will be described in more detail later with reference to FIG. 5 .
  • the sensing unit 340 may be equipped with at least one of sensors for detecting temperature, humidity, sound, and vibration. The combination of sensors included in the sensing unit 340 can be variably determined as needed.
  • the communication unit 370 and the sensing unit 340 need to be connected to enable electrical communication. Therefore, the communication unit 370 and the sensing unit 340 can be connected to enable communication using the transmission line 380.
  • the transmission line guide 390 surrounding the transmission line 380 is moved from the sensing unit 340 to the head. It can be provided to extend up to (320).
  • the bottom of the probe tube 330 is covered with a cover 350 to protect the sensors from moisture in the ground or various microorganisms.
  • the cover 350 may cover the sensing unit 340 to be watertight, for example, by using a screw 360 that penetrates a portion of the cover 350 and the probe tube 330.
  • the configuration using the cover 350 allows the device 300 to change the type of sensor to be sensed or to remove the device 300 and cover it when the sensor malfunctions. Convenience in maintenance of the pipe water leak detection device 300 according to this embodiment is provided by removing and replacing only (350).
  • FIG. 5 is an enlarged view of the sensing unit 340 of the water leak detection device of Figure 4.
  • the space of the sensing unit 340 may include an open storage unit 342 and a closed storage unit 343 separated by a partition wall 341.
  • the open storage portion 342 is open toward the outer circumference of the probe tube 330 and is affected by the external environment of the probe tube 330.
  • the open storage portion 342 may include a temperature sensor 346 and/or a humidity sensor 347.
  • the positions of the temperature sensor 346 and the humidity sensor 347 are shown as upper and lower, this is for convenience only, and the configuration of the present invention is not limited thereto. This configuration allows the device 300 to measure temperature or humidity data around the pipe.
  • the closed storage portion 343 is configured to prevent the influence of the external environment.
  • a sound sensor 344 and/or a vibration sensor 345 may be accommodated in the closed storage portion 343.
  • the location distinction of the sound sensor 344 and the vibration sensor 345 is also for convenience, like the sensors stored in the open storage portion 342, and the embodiment of the present invention is not limited thereto.
  • the closed storage unit 343 removes or at least alleviates the effects of vibration or noise caused by vehicles on the ground, nearby construction noise, or other pipes such as gas pipes in areas where water pipes are installed. It has an effect that can be achieved.
  • These sensors (344, 345, 346, and 347) are electrically connected to the transmission line 380 and can transmit sensing values to the communication unit 370.
  • the wiring of individual sensors and the transmission line 380 is used. is not shown.
  • FIG. 6 shows another embodiment of the present invention showing a water leak detection device, and unlike the embodiment of Figures 3-5, the probe tube is omitted.
  • the server 420 and user terminal 430 of FIG. 6 are similar to the server 400 and user terminal 500 of FIG. 3.
  • the pipe leak detection device of FIG. 6 is also buried in the ground so as to be in contact with the ground surface, similar to the embodiment shown in FIGS. 3-5.
  • the device includes a housing 410 including a communication unit 411 and a sensing unit 412.
  • the communication unit 411 is used to transmit sensed data to the server 420 and is formed on the upper part of the housing 410.
  • a sensing unit 412 is formed in the lower part of the housing 410 to accommodate sensors for sensing the state of the underground pipe.
  • the structure of the sensing unit 412 may be similar to the sensing unit 340 described with reference to FIGS. 3-5. However, since the embodiment of FIG. 6 omits the probe tube extending in the direction of the pipe 1, the guide for the transmission line can be omitted, and the sensors stored in the sensing unit 412 are stored in the communication unit 411. It can be connected to enable electrical communication through direct wiring with components for communication. Sensors stored in the sensing unit 412 may include, for example, at least one of a temperature sensor, a humidity sensor, a sound sensor, and a vibration sensor. Sensing data transmitted to the communication unit 411 may be transmitted to the server 420 through a communication network, and data stored in the server 420 may be viewed or processed by the user through the user terminal 430.
  • Part used in this specification may be the minimum unit of an integrated part or a part thereof. “Part” may be the minimum unit or part of one or more functions. The “part” may be implemented mechanically or electronically.
  • the term “one” is defined as one or more than one. Additionally, the use of introductory phrases such as “at least one” and “one or more” in a claim may mean that the same claim contains introductory phrases such as “at least one” and “one or more” and ambiguous phrases such as “an.” The introduction, if any, of another claim element by the ambiguous phrase "one” shall be construed to mean that any particular claim containing the claimed element so introduced is limited to an invention containing only one such element. It shouldn't be.
  • any two components combined to achieve particular functionality may be considered to be “related” to each other such that the desired functionality is achieved, regardless of structure or intervening components.
  • two such associated components may be considered “operably connected” or “operably coupled” to each other to achieve a desired function.
  • any method may include at least the operations included in the drawings and/or the specification, or may include only the operations included in the drawings and/or the specification.
  • the word “comprising” does not exclude the presence of elements or acts listed in a claim.

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Abstract

본 발명은 기매설된 지중관로를 굴삭기나 곡괭이를 이용한 굴착작업 대신, 단순 드릴링 작업만으로 간편히 설치할 수 있는 관로 누수감지 장치를 제공하기 위한 것이다. 이를 위해 본 명세서는 지표면에 접하도록 지중에 매설되는 관로누수 감지장치로서, 상단이 지표면에 접하는 헤드, 상기 헤드에 결합되어 지하방향으로 연장되는 탐침관, 상기 탐침관 하단부에 형성되는 센싱부를 포함하는 관로누수 감지장치를 개시한다.

Description

지중매설 관로의 누수감지장치
본 발명은 지중에 매설된 관로의 누수감지장치에 관한 것이다.
도시화의 진전에 따라 관정이나 하천으로부터의 직접 용수공급에서, 상수도관을 통한 용수공급률이 증가하고 있다. 또한 인구증가와 산업발전, 저수기술의 발전에 따라 용수 사용량이 증가함으로써 상수도망의 관리의 중요성이 더욱 커지고 있다.
그러나 상수도관망은 상수도시설에서 큰 중요성을 갖는 주요시설임에 불구하고, 노후화 또는 유지관리의 미흡에 따라 문제가 발생한다. 대표적인 문제점은 관로의 접합부 또는 관로 중간의 파손으로 인한 누수이다. 예를 들어 제주특별자치도의 경우 상수도의 경우 유효 급수량은 48.9% 수준에 불과하여, 절반 이상의 상수가 버려지는 것으로 나타났다.
상수관의 누수문제는 유효급수량의 문제일 뿐 아니라, 파손부위가 폭발하여 도로망은 물론 주변에 매설된 가스, 전력, 송유관련 다른 관로들에도 악영향을 미칠 가능성을 내포한다.
이와 같이 지중에 매설된 상수관로의 누수 감지가 유효 급수량의 제고와 사고방지를 위해 중요한 바, 지중매설 관로의 누수를 감지하기 위한 다양한 노력이 이루어졌다.
종래기술의 예로 등록특허 제10-1759200호 및 제10-1759201호는 지중 매설관로의 누수를 검지하기 위해 관로에 부착하는 센싱모듈을 다수 설치하고, 이들 모듈로부터 센싱된 값을 무선통신을 이용하여 관리를 위한 중앙 서버로 전송하는 구성을 개시한다.
등록특허 10-1803453호는 유량계, 및 온도나 습도 등을 센싱하는 2차적인 센서를 관로를 따라 설치하고, 이들로부터 획득된 데이터를 무선통신을 이용하여 중앙 서버로 전송하는 구성을 개시한다.
한편 공개특허 제10-2012-0134408호는 가정의 댁내 계량기 함 내부에, 외부로 노출되는 배관라인 쪽으로 누수음을 수집하기 위한 하우징을 볼트로 체결하고, 획득된 누수음을 컴퓨터프로그램을 이용하여 관리자가 확인할 수 있는 구성을 개시한다.
전술한 등록특허에 개시된 선행기술들은 지중에 매설된 관로에 누수감지를 위한 유량계나 각종 센서들을 설치하여야 하므로, 기매설된 관로에 설치시 지중에 매설된 관로의 표면까지 굴착한 뒤 작업자가 관로 외주면에 고정밴드를 이용하여 부착하는 작업을 진행하여야 한다. 이 경우 굴착을 위한 도로점유 신고와 교통통제 등 사회경제적 비용이 발생하게 될 뿐 아니라, 센서의 이상 발생시 굴착작업을 다시 진행하여 확인해야 하는 문제점이 있다.
또한 센서들, 및 센서들로부터의 센싱 데이터 값을 전송하기 위한 통신부를 관로에 부착하기 위해 고정구 형태의 밴드나 파이프가 추가로 설치되어야 하는 불편함을 갖는다.
또한 전술한 공개특허의 경우 지상에 노출된 계량기 보관함의 배관에 누수음 포집통을 설치하는 것으로서, 댁내 계량기에만 적용가능할 뿐 야외에서 지중매설된 관로에는 적용이 불가능한 문제점을 갖는다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서는 지표면에 접하도록 지중에 매설되는 관로누수 감지장치를 제공한다.
본 발명의 일 양상으로 상기 감지장치는 상단이 지표면에 접하는 헤드, 상기 헤드에 결합되어 지하로 연장되는 탐침관, 상기 탐침관 하단부에 형성되는 센싱부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상으로 상기 감지장치는 상기 센싱부로부터 센싱된 데이터를 서버로 전송하기 위해 상기 헤드에 수납되는 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상으로 상기 통신부는 LoRa, Zigbee, SigFox, BlueTooth, Wi-Fi, 셀룰러 네트워크로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 통신규격을 지원할 수 있다.
본 발명의 다른 양상으로 상기 센싱부는 측면이 개방되어 온도 또는 습도 센서를 포함하는 개방수납부와, 상기 개방수납부와 격벽에 의해 구분되며 소리 또는 진동 센서를 포함하는 폐쇄수납부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상으로 상기 장치는 상기 센싱부를 덮도록 상기 탐침관의 저면에 부착되는 커버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상으로 상기 센싱부와 상기 통신부 간에 통신가능하도록(communicatively) 접속되어 상기 센싱부에서 센싱되는 데이터를 상기 통신부로 전달하기 위한 전송선로, 및 상기 전송선로를 둘러싸는 전송선로 가이드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상으로 상기 탐침관과 상기 헤드가 결합되도록 상기 탐침관 하단과 상기 헤드 상단에 각각 나사산이 형성될 수 있다.
또한 본 명세서는 본 발명의 또 다른 양상으로 지표면에 접하도록 지중에 매설되는 또 다른 관로누수 감지장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양상으로 상기 감지장치는 센싱된 데이터를 서버로 전송하기 위한 통신부가 지표면을 향하여 상부에 구비되고, 하부에는 지중 관로의 상태를 센싱하기 위한 센서들이 수납되는 센싱부가 구비되는 하우징을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상으로 상기 센싱부에 수납되는 센서들은 온도센서, 습도센서, 소리(sound) 센서 및 진동 센서들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예에 따른 누수감지장치는 기매설된 지중관로를 굴삭기나 곡괭이를 이용한 굴착작업 대신, 단순 드릴링 작업만으로 간편히 설치할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 명세서에 개시된 실시예에 따르면 굴착작업이 생략됨에 따라 행정신고절차가 간소화될 뿐 아니라, 매설시간과 인원 및 동원장비가 감축됨으로써 사회경제적 비용을 획기적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 명세서에 개시된 실시예에 따르면 필요에 따라 가변적으로 누수감지장치의 위치를 변경하여 설치할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 관로에 센서를 부착하는 누수감지장치의 종래기술을 나타낸다.
도 2는 도 1의 누수감지장치를 관로에 설치하는 공정을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수감지장치의 개요도이다.
도 4는 도 3에 도시된 누수감지장치의 지중구조를 나타낸다.
도 5는 도 4의 누수감지장치의 센싱부를 상세히 나타내는 확대도이다.
도 6은 탐침관이 생략된 형태의 누수감지장치를 나타내는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다.
본 명세서에 개시된 기술은 지하에 매설된 누수관로의 탐지와 데이터 분석에 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 상기 기술의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 장치 및 방법에도 적용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥 상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 종래기술로서 센서들(10-1, 10-2, …10-n)을 관로(1)에 부착하고 이를 중간처리장치(30)에서 수집한 후 통신망(40)을 통해 전송하는 형태의 관로 누수감지 시스템(100)을 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이 일정간격으로 센서들(10-1, 10-2, …10-n)이 부착되고, 이들 센서들(10-1, 10-2, …10-n)은 직렬적으로 통신가능하도록(communicatively) 연결된다. 이와 같이 연결된 센서들은 각자의 고유 부호를 가지고 센싱값을 릴레이 형식으로 전송선로(20)를 통해 중간처리장치(30)에 전달하며, 중간처리장치(30)는 이를 통신망(40, 예컨대 인터넷 등)을 통해 관리자 또는 관리용 서버 측으로 전송할 수 있다.
도 2는 도 1과 같이 관로를 따라 매설되는 형태의 누수감지 장치들을 설치하는 현장(200)의 지반구조의 측단면도를 나타낸다. 도 2의 좌측 관로를 참고하면 관로를 처음 매설할 때 센서가 부착되지 않고 사용 중인 지중 매설관로(210)에 누수감지용 센서를 부착하기 위해서는 관로위치를 사전에 제작된 지도를 참고하거나, 탐지활동을 통해 매설위치를 추정한 뒤 관로를 향해 굴착을 진행한다. 굴착시에는 향후 매립 및 작업의 용이성을 고려하여 지표면에서 지하로 갈수록 좁아지는 형태로 굴착을 수행한다. 굴착작업을 통해 관로(210)에 도달하면 지표면으로부터 관로(210)까지 이어지는 형태의 파이프를 연결하고, 관로(210)에 센서(230)를 부착하기 위한 체결구(220)를 설치한다. 이후 체결구(220)를 이용하여 센서(230)를 관로에 고정시킨다. 체결구(220)의 예로는 스테인리스 스틸 밴드가 이용될 수 있다. 센서(230) 고정작업이 완료되면 파이프 주변으로 흙을 다시 부어 관로(210) 및 누수 감지장치의 구성요소들을 매립함으로써 작업을 완료한다.
도 1 및 도 2를 참고하여 전술한 바와 같이, 지중매설 관로의 누수감지 센서를 매립하는 작업은 굴착작업이 수반되기 때문에 사회적으로나 경제적으로 비효율적일 뿐 아니라, 시간이 많이 소요된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수감지장치(300)의 개요를 나타낸다. 본 누수감지장치(300)는 관로(1)에 직접 센서를 부착하거나, 광범위한 굴착작업을 수행하지 않는다. 대신 누수감지장치(300)를 관로(1)를 향해 매설하기 위한 드릴링 후 장치(300)를 끼워넣는 것으로 설치가 완료될 수 있다. 장치(300)는 드릴링 작업 후 헤드(320)가 지표면에 접하도록 천공된 구멍에 끼워넣어진다. 헤드(320)의 하단은 지하 방향으로 연장되는 탐침관(330)과 접속된다. 탐침관(330)의 하단부에는 각종 센서들을 수납하기 위한 센싱부(340)가 형성될 수 있다. 헤드(320)의 상단부에는 센싱부(340)로부터 획득되는 수치 데이터를 유무선 통신망을 통해 전송하기 위한 통신부(370)가 형성될 수 있다. 수집된 센싱 데이터들은 통신망을 통해 저장 및/또는 관리 기능을 담당하는 서버(400)로 통신부(370)를 통해 전달되며, 사용자는 사용자 단말(500)을 이용하여 서버(400)에 저장된 센싱 데이터들의 열람과 처리를 수행할 수 있다. 통신부(370)는 데이터를 전송할 수 있는 유무선 통신규격을 지원할 수 있는 것이라면 특정한 기술에 한정되지 않으나, 예를 들면 LoRa, Zigbee, SigFox, BlutTooth, Wi-Fi를 비롯한 저전력 고속데이터 통신, 또는 셀룰러망을 이용한 데이터 통신일 수 있다. 또한 상기 통신부(370)는 디지털 데이터 전송방식 뿐 아니라 FM과 같은 아날로그 데이터 통신방식도 이용할 수 있다. 또한 상황에 따라 통신부(370)는 무선 뿐 아니라 유선데이터 통신을 이용할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 누수감지장치의 지중구조를 나타낸다. 도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 누수감지장치의 헤드(320)는 예를 들어 하단 내주면에 나사산(321)이 형성될 수 있으며, 상기 나사산(321)은 탐침관(330)의 상단 외주면에 형성되는 나사산(331)과 맞물릴 수 있다. 이와 같이 헤드(320)와 탐침관에 형성되는 나사산들(321, 331)을 이용하여 헤드(320)와 탐침관(330)이 수밀하게 결합될 수 있다.
탐침관(330)의 하단부에는 센싱부(340)가 형성될 수 있다. 센싱부(340)의 상세 구조에 대해서는 도 5를 참조하여 이후에 더 상세히 설명한다. 센싱부(340)에는 온도, 습도, 소리 및 진동을 탐지하기 위한 센서들 중 적어도 하나 이상이 구비될 수 있다. 센싱부(340)에 포함되는 센서들의 조합은 필요에 따라 가변적으로 결정될 수 있다. 상기 센싱부(340)에 의해 획득된 데이터를 도 3의 서버(400)로 전송하기 위해 통신부(370)와 센싱부(340)가 전기적으로 통신가능하도록 접속될 필요가 있다. 따라서 통신부(370)와 센싱부(340)는 전송선로(380)를 이용하여 통신가능하도록 접속될 수 있다. 전송선로(380)를 탐침관(330) 내부를 통해 센싱부(340)까지 꼬이지 않고 손상없이 도달하게 하기 위해 전송선로(380)를 둘러싸는 전송선로 가이드(390)가 센싱부(340)로부터 헤드(320)까지 연장되도록 구비될 수 있다.
탐침관(330)의 하단부에 위치하는 센싱부(340)에 필요한 센서들을 삽입 후, 상기 센서들을 지중의 습기나 각종 미생물들로부터 보호하기 위해 탐침관(330)의 하단을 커버(350)로 덮을 수 있다. 커버(350)는 예를 들어 커버(350)와 탐침관(330)의 일부를 관통시키는 나사(360)에 의해 센싱부(340)를 수밀하도록 덮을 수 있다. 탐침관(330)의 하단을 일체형으로 밀폐시키는 대신, 커버(350)를 이용하는 구성은 본 장치(300)가 센싱하고자 하는 센서의 종류를 변경하거나 센서의 고장시 장치(300)를 뽑아낸 뒤 커버(350)만 분리 후 교체함으로써 본 실시예에 따른 관로누수 감지장치(300)의 유지보수에 편의성을 제공한다.
도 5는 도 4의 누수감지장치의 센싱부(340)를 확대한 도면이다. 센싱부(340)의 공간은 격벽(341)에 의해 구분되는 개방수납부(342)와 폐쇄수납부(343)를 포함할 수 있다. 개방수납부(342)는 탐침관(330)의 외주 방향으로 개방되어 있어 탐침관(330) 외부환경의 영향을 받는다. 예를 들어 개방수납부(342)에는 온도센서(346) 및/또는 습도 센서(347)가 포함될 수 있다. 온도센서(346)와 습도센서(347)의 위치가 상하를 구분하여 도시되었으나 이는 편의를 위한 것이며, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 구성은 본 장치(300)로 하여금 관로 주변의 온도나 습도 데이터를 측정할 수 있도록 한다. 이와 달리 폐쇄수납부(343)는 외부환경의 영향을 방지 않도록 구성된다. 예를 들어 폐쇄수납부(343)에는 소리센서(344) 및/또는 진동 센서(345)가 수납될 수 있다. 소리센서(344)와 진동센서(345)의 위치 구분도 개방수납부(342)에 수납되는 센서들과 마찬가지로 편의를 위한 것이며, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 폐쇄수납부(343)는 상수관로 등이 설치되는 지역에서 지상의 차량에 의한 진동이나 소음, 주변의 공사소음, 또는 가스관로와 같은 다른 관로에 의해 발생하는 진동이나 소음의 영향을 제거하거나 적어도 완화시킬 수 있는 효과를 갖는다. 이들 센서들(344, 345, 346, 347)은 전기적으로 전송선로(380)와 접속되어 통신부(370)로 센싱값을 전달할 수 있으며, 여기서는 간소화를 위해 개별 센서와 전송선로(380)의 와이어링은 미도시하였다.
도 6은 누수감지장치를 나타내는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 3-5의 실시예와 달리 탐침관이 생략된 형태를 갖는다. 도 6의 서버(420) 및 사용자 단말(430)은 도 3의 서버(400) 및 사용자 단말(500)과 유사하다. 도 6의 관로누수 감지장치도 도 3-5에 도시된 실시예와 마찬가지로 지표면에 접하도록 지중에 매설된다. 상기 장치는 통신부(411) 및 센싱부(412)를 포함하는 하우징(410)을 포함한다. 상기 통신부(411)는 센싱된 데이터를 서버(420)로 전송하기 위한 것으로서 하우징(410)의 상부에 형성된다. 상기 하우징(410)의 하부에는 지중 관로의 상태를 센싱하기 위한 센서들이 수납되는 센싱부(412)가 형성된다. 상기 센싱부(412)의 구조는 도 3-5를 참고로 설명된 센싱부(340)와 유사하게 구성될 수 있다. 다만 도 6의 실시예는 관로(1) 방향으로 연장되는 탐침관이 생략되는 형태이므로, 전송선로용 가이드가 생략될 수 있으며, 센싱부(412)에 수납되는 센서들로부터 통신부(411)에 수납되는 통신을 위한 구성요소들과 직접 배선을 통해 전기적으로 통신가능하도록 연결될 수 있다. 상기 센싱부(412)에 수납되는 센서들은 예를 들어 온도센서, 습도센서, 소리센서 및 진동센서들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 통신부(411)에 전달된 센싱 데이터들은 통신망을 통해 서버(420)로 전송될 수 있으며, 서버(420)에 저장되는 데이터는 사용자 단말(430)을 통해 사용자에 의해 열람되거나 처리될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "부"는, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "부"는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "부"는 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "하나"는 하나 또는 하나 이상으로 정의된다. 또한, 청구 범위에서 "적어도 하나" 및 "하나 이상"과 같은 도입 문구를 사용하는 것은, 동일한 청구항에 "적어도 하나" 및 "하나 이상"과 같은 도입 문구 및 "하나" 같은 불명료한 문구가 포함되어 있는 경우라 할지라도, 불명료한 문구 "하나"에 의한 다른 청구항 요소의 도입이 그러한 요소를 하나만을 포함하는 발명에 대해 그렇게 도입된 청구항 요소를 포함하는 임의의 특정 청구항을 제한한다는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.
달리 명시하지 않는 한, "제1" 및 "제2"와 같은 용어는 그러한 용어가 설명하는 요소들을 임의로 구별하는 데 사용된다. 따라서, 이들 용어는 그러한 요소들의 시간적 또는 다른 우선 순위를 나타내도록 반드시 의도된 것은 아니며, 특정 수단이 서로 다른 청구항들에 열거되어 있다는 단순한 사실만으로 이러한 수단들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내는 것은 아니다. 따라서, 이들 용어는 그러한 요소의 시간적 또는 다른 우선 순위를 나타내도록 반드시 의도되지는 않는다. 특정 조치가 서로 다른 주장에 인용되었다는 단순한 사실만으로 이러한 조치의 조합이 유용하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다.
또한, 상세한 설명 및 청구 범위에서의 "앞", "뒤", "꼭대기", "상부", "밑", "바닥", "위에", "아래" 등의 용어는 설명을 목적으로 사용되었지만 영구적인 상대적 위치를 설명하는 데 반드시 사용되는 것은 아니다. 그렇게 사용되는 용어는 본 명세서에 기술된 본 발명의 실시예가 예를 들어 여기에 도시되거나 달리 설명된 것 외의 다른 방향으로 작동할 수 있도록 적절한 환경 하에서 상호 교환 가능하다는 것으로 이해된다.
도시의 단순성 및 명료성을 위해, 도면들에 도시된 요소들은 반드시 일정한 비율로 그려진 것은 아니라는 것으로 이해될 것이다. 예를 들어, 일부 요소들의 치수는 명확성을 위해 다른 요소들에 비해 과장될 수 있다. 또한, 적절한 것으로 고려되는 경우, 참조 번호들은 대응되거나 유사한 요소들을 나타내기 위해 도면들 사이에서 반복될 수 있다.
동일한 기능을 달성하기 위한 구성 요소의 배열은 효과적으로 "관련"되어 원하는 기능이 달성된다. 따라서, 특정 기능성을 달성하기 위해 결합된 임의의 2 개의 구성 요소는 구조 또는 중개하는 구성 요소와 관계없이 원하는 기능이 달성되도록 서로 "관련"되는 것으로 간주될 수 있다. 마찬가지로 이와 같이 연관된 두 개의 구성 요소는 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "작동 가능하게 연결"되거나 "작동 가능하게 결합된" 것으로 간주될 수 있다.
용어 "포함하는", "갖는", "구성된", "이루어진" 및 "본질적으로 이루어진"은 상호 교환적으로 사용된다. 예를 들어, 임의의 방법은 적어도 도면 및/또는 명세서에 포함된 동작을 포함할 수 있으며, 도면 및/또는 명세서에 포함된 동작만을 포함할 수 있다. 또는, "포함하는"이라는 단어는 청구항에 나열된 요소들 또는 동작들의 존재를 배제하지 않는다.
이상에서 본 명세서의 기술에 대한 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명되었다. 여기서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 본 발명의 범위는 본 명세서에 개시된 실시 예들로 한정되지 아니하고, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

Claims (9)

  1. 지표면에 접하도록 지중에 매설되는 관로누수 감지장치로서, 상단이 지표면에 접하는 헤드, 상기 헤드에 결합되어 지하방향으로 연장되는 탐침관, 상기 탐침관 하단부에 형성되는 센싱부를 포함하는, 관로누수 감지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱부로부터 센싱된 데이터를 서버로 전송하기 위해 상기 헤드에 수납되는 통신부를 더 포함하는 관로누수 감지장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 통신부는 LoRa, Zigbee, SigFox, BlueTooth, Wi-Fi, 셀룰러 네트워크로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 통신규격을 지원하는, 관로누수 감지장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱부는 측면이 개방되어 온도 또는 습도 센서를 포함하는 개방수납부와, 상기 개방수납부와 격벽에 의해 구분되며 소리 또는 진동 센서를 포함하는 폐쇄수납부를 포함하는, 관로누수 감지장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 센싱부를 덮도록 상기 탐침관의 저면에 부착되는 커버를 더 포함하는 관로누수 감지장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 센싱부와 상기 통신부 간에 통신가능하도록(communicatively) 접속되어 상기 센싱부에서 센싱되는 데이터를 상기 통신부로 전달하기 위한 전송선로, 및 상기 전송선로를 둘러싸는 전송선로 가이드를 더 포함하는 관로누수 감지장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 탐침관과 상기 헤드가 결합되도록 상기 탐침관 하단과 상기 헤드 상단에 각각 나사산이 형성되는, 관로누수 감지장치.
  8. 지표면에 접하도록 지중에 매설되는 관로누수 감지장치로서, 센싱된 데이터를 서버로 전송하기 위한 통신부가 지표면을 향하여 상부에 구비되고, 하부에는 지중 관로의 상태를 센싱하기 위한 센서들이 수납되는 센싱부가 구비되는 하우징을 포함하는 관로누수 감지장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 센싱부에 수납되는 센서들은 온도센서, 습도센서, 소리(sound) 센서 및 진동 센서들 중 적어도 하나를 포함하는, 관로누수 감지장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0643540U (ja) * 1992-11-12 1994-06-10 憲治 石丸 漏水検出装置
JPH0727653A (ja) * 1993-07-08 1995-01-31 Tokyo Gas Co Ltd 地中漏洩ガス位置検知方法
KR20190019466A (ko) * 2017-08-17 2019-02-27 조선남 누수 감지 장치 및 누수 감지 장치를 포함하는 누수 감지 관리 시스템
KR20190078038A (ko) * 2017-12-26 2019-07-04 주식회사 포스코 지하 탱크 누출감지 시스템
US20200116685A1 (en) * 2017-10-02 2020-04-16 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Sensor device and gas monitoring system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101250955B1 (ko) 2011-06-02 2013-04-09 주식회사 유솔 상수도 누수 감지장치
KR101759200B1 (ko) 2015-09-15 2017-07-18 안경수 센싱모듈이 적용되는 매설관로의 누수 검지 시스템
KR101759201B1 (ko) 2015-10-22 2017-07-18 안경수 매설관로의 누수 검지를 위한 센싱모듈
KR101803453B1 (ko) 2015-12-15 2017-12-28 안경수 지중에 매설된 관로의 누수 검지 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0643540U (ja) * 1992-11-12 1994-06-10 憲治 石丸 漏水検出装置
JPH0727653A (ja) * 1993-07-08 1995-01-31 Tokyo Gas Co Ltd 地中漏洩ガス位置検知方法
KR20190019466A (ko) * 2017-08-17 2019-02-27 조선남 누수 감지 장치 및 누수 감지 장치를 포함하는 누수 감지 관리 시스템
US20200116685A1 (en) * 2017-10-02 2020-04-16 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Sensor device and gas monitoring system
KR20190078038A (ko) * 2017-12-26 2019-07-04 주식회사 포스코 지하 탱크 누출감지 시스템

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