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KR102212397B1 - 포터블 스마트 누수 탐지 장치 - Google Patents

포터블 스마트 누수 탐지 장치 Download PDF

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KR102212397B1
KR102212397B1 KR1020200096725A KR20200096725A KR102212397B1 KR 102212397 B1 KR102212397 B1 KR 102212397B1 KR 1020200096725 A KR1020200096725 A KR 1020200096725A KR 20200096725 A KR20200096725 A KR 20200096725A KR 102212397 B1 KR102212397 B1 KR 102212397B1
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KR
South Korea
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sound
leak
detection
unit
portable
Prior art date
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Active
Application number
KR1020200096725A
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English (en)
Inventor
오광석
구종영
Original Assignee
주식회사 유솔
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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Abstract

본 발명은 수도관 등 배관의 누수를 탐지함에 있어 외부로부터 제공되는 정보에 기반하거나 미리 저장된 정보에 기반하여 수도관의 누수 위치로 유도하고 누수 지점을 정확하게 탐지할 수 있도록 하여 오탐지에 의한 잘못된 굴착을 방지할 수 있도록 하며, 특히 누수 지점에 대한 판별 수준 차이를 해결하여 누수 탐지 비숙련자의 경우라도 누수 위치로의 정확한 유도를 도모할 수 있도록 하여 인력 운용성을 향상시킬 수 있는 포터블 스마트 누수 탐지 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 수도관을 포함하는 지하 매립 배관의 누수 지점을 탐지하는 포터블 누수 탐지 장치로서, 포터블 컨트롤 박스; 일단부가 상기 포터블 컨트롤 박스에 결합되며, 타단부가 지면에 접촉하여 탐지음을 취득하도록 구성되는 기계식 또는 전자식의 소리 취득 부재; 및 상기 소리 취득 부재에서 취득되는 탐지음을 외부 관제센터로 전송하고, 그 외부 관제센터로부터 탐지 유도 정보를 전송받아 누수 지점을 탐지하도록 구성되는 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 포터블 누수 탐지 장치가 제공된다.

Description

포터블 스마트 누수 탐지 장치 {SMART LEAKAGE DETCTION DEVICE OF PORTABLE TYPE}
본 발명은 포터블 스마트 누수 탐지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수도관 등 배관의 누수를 탐지함에 있어 외부로부터 제공되는 정보에 기반하거나 미리 저장된 정보에 기반하여 수도관의 누수 위치로 유도하고 누수 지점을 정확하게 탐지할 수 있도록 하여 오탐지에 의한 잘못된 굴착을 방지할 수 있도록 하며, 특히 누수 지점에 대한 판별 수준 차이를 해결하여 누수 탐지 비숙련자의 경우라도 누수 위치로의 정확한 유도를 도모할 수 있도록 하여 인력 운용성을 향상시킬 수 있는 포터블 스마트 누수 탐지 장치에 관한 것이다.
일반적으로 상하수 관거에서 예를 들면 상수도 관로는 대부분 지하에 매설되어 있으며, 10년 이상 경과된 노후관의 경우 누수가 발생할 가능성이 높다.
상수도 관로에 누수가 발생하는 경우에는 토양의 변동은 물론 토양 내 오염물질과 합류하여 토양과 지하수 오염을 유발시키고 지반의 침하, 지류의 변화 등의 원인을 제공하게 되고, 누수로 인하여 파생되는 여러 가지 환경 문제 등은 지표 이하에서 발생하게 되어 쉽게 파악할 수 없기 때문에 그 중요성을 인식하지 못한다는 심각성이 있다.
우리나라에서 누수 탐사라는 용어를 쓰기 시작한 시점이 1980년도 초반으로 그리 길지 않은 역사를 갖고있으며, 과거에는 누수가 발생하면 다년간의 설비 경험에 의해 바닥을 파헤쳐서 찾아내는 마구잡이 방식밖에는 대안이 없었다.
하지만, 지금은 누수를 해결하기 위해서 고급내장재를 뜯어내거나 아스팔트 여기저기를 파헤친다면 보수비용보다 부대비용이 더 많이 드는 일이 벌어지므로, 보다 짧은 시간에 보다 적은 비용으로 누수를 보수하기 위한 누수탐지기가 공급되어 보다 효율적으로 빠른 시간내에 누수지점을 보수할 수 있게 되었다.
종래에는 청음식 원리인 휴대용 장비 등을 사용하여 현장을 순회하며 누수 여부를 탐지하고 있으나, 청음식 탐지방식은 고도의 주의를 기울여 누수를 판별해야 하는 숙련된 기술이 필요하며, 청음장비를 휴대하고 지하 관로를 따라 이동하면서 일일이 탐지해야 하므로 비생산적이며 효과적이지 못하고, 누수되는 실제 위치를 정확하게 파악하기가 매우 어렵다.
최근에는 청음장비 이외의 다른 장치를 사용하여 상수도 관로의 누수를 탐지하는 기술이 개발되어 제공되고 있다.
배관에서 발생되는 누수는 통상적으로 청음봉으로 불리우는 청음식 누수탐지기를 널리 사용하고 있다.
도 1은 종래 청음식 누수 탐지 장치 장치의 일 실시 예인 기계식 단순 청음봉을 구성을 개략적으로 나타내는 도면으로서, 종래의 기계식 청음봉은 도 1에 도시한 바와같이 각종설비에 스틸막대(1) 끝을 갖다대고서 청음볼(2)을 통해 설비에서 발생되는 작은 이음을 확대하여 청취하여 그 이상유무를 판단할 수 있는 구조로 되어 있다.
그러나 종래의 청음봉은 각종설비에서 발생되는 이상 이음만을 알 수 있을 뿐, 그 진동이나 발열, 통전여부에 관한 정확한 데이터를 확보하기 위해서는 별도의 진동점검기, 온도점점기, 누전점검기 등이 필요하게 된다.
이처럼 종래에는 각종 설비의 이상유무 점검시 청음봉 외에도 여러 가지 점검 공구를 들고 다녀야 하기 때문에 비능률적이고, 안전사고의 원인을 제공하게 된다.
그러나 종래의 청음식 누수탐지기는 지중에 매설된 배관에서 누수에 의해 발생되는 소리를 숙련자가 직접 청취하여서 판단하여야 하므로, 숙련자의 숙련정도에 따라 누수에 대한 판단이 달라질 수 있는 문제점이 있다.
다시 말해서, 종래기술에 의한 누수탐지기는 전문가가 이용하더라도 배관 상의 누수 지점을 찾기 힘들어, 수년간의 경험이 있는 전문가라고 하여도 수회에 걸친 시행착오를 겪는 경우가 많은 문제점이 있다.
한편, 종래의 청음식 누수탐지기는 앰프를 이용하여 누수음을 전기신호로 변환, 증폭하여 헤드폰 등을 통해 듣게 해주는 전자식 청음봉이 제안되어 있다.
도 2는 종래 청음식 누수 탐지 장치의 다른 방식인 전자식 청음봉을 이용하여 누수를 탐지하는 과정을 설명하기 위하여 도식화하여 나타내는 도면으로, 도 2와 같은 방법으로 수도관를 따라 지나가면서 소리가 가장 큰 지점을 전자식 표출장치를 통해 찾는 것이다.
그러나 이러한 전자식 청음봉의 경우, 누수음이 작거나 다른 잡음, 예를 들면 변압기 누전음, 관의 곡관부에서 물이 지나가면서 나는 소리, 주변 하수관에서 물흐르는 소리 등이 있을 경우 누수 판별이 매우 어려운 문제점이 있었다.
또한, 전자식 청음봉의 경우에도, 작업자의 숙련정도에 따라 누수에 대한 판단이 달라질 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 사용자의 능력에 따른 누수 지점에 대한 판별 수준 차이를 해결하고, 수도관 등 배관의 누수 위치를 정확하게 파악할 수 있으며, 특히 비숙련자의 경우라도 용이하고 정확하게 탐지할 수 있게 구성되는 누수 탐지 장치에 대한 연구와 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록실용신안공보 20-0279817(2002.11.22. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1867007(2018.06.05. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1903548(2018.10.02. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-2071413(2020.01.30. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1510316(2015.04.15. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1876730(2018.08.09. 공고)
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 누수 탐지 비숙련자의 경우라도 누수 위치로의 정확한 유도를 도모할 수 있도록 하여 누수 지점에 대한 판별 수준 차이를 해결하고, 인력 운용성을 향상시킬 수 있는 포터블 스마트 누수 탐지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수도관 등 배관의 누수를 탐지함에 있어 외부 관제센터로부터 제공되는 정보에 기반하거나 미리 저장되어 있는 정보에 기반하여 수도관의 누수 위치로 유도하고 누수 지점을 정확하게 탐지할 수 있도록 하여 오탐지에 의한 잘못된 굴착을 방지하거나 최소화할 수 있도록 하는 포터블 스마트 누수 탐지 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 누수 위치 탐지에 대하여 외부 관제센터 또는 미리 저장된 데이터로부터 탐지 유도 정보를 제공받아 탐지하는 비숙련자 모드, 및 누수 위치에 대한 누수 탐지 과정을 기록 저장하고 외부 관제 센터로 전송할 수 있는 숙련자 모드로 누수 탐지 모드를 선택할 수 있도록 하여 작업자에 따라 효율적으로 실행할 수 있도록 하며, 숙련자에 의한 누수 탐지 실행에 따른 탐지 유도 정보를 지속적으로 확보하고 구축함으로써 다양한 누수 상황에 따른 누수 탐지의 정확성을 향상시킬 수 있는 포터블 스마트 누수 탐지 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 수도관을 포함하는 지하 매립 배관의 누수를 탐지하는 포터블 누수 탐지 장치로서, 포터블 컨트롤 박스; 일단부가 상기 포터블 컨트롤 박스에 결합되며, 타단부가 지면에 접촉하여 탐지 소리를 취득하도록 구성되는 기계식 또는 전자식의 소리 취득 부재; 및 상기 소리 취득 부재에서 취득되는 탐지 소리를 외부 관제센터로 전송하고, 그 외부 관제센터로부터 탐지 유도 정보를 전송받아 누수 지점을 탐지하도록 구성되는 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 포터블 누수 탐지 장치가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 제어 모듈은, 상기 소리 취득 부재로부터 전달되는 탐지 소리를 전달받는 소리 취득부; 상기 소리 취득부에 취득된 탐지 소리를 증폭시키는 소리 증폭부; 상기 소리 증폭부에서 증폭된 탐지 소리에서 노이즈를 제거하는 노이즈 필터부; 상기 노이즈 필터부에서 노이즈가 제거된 탐지 소리를 외부 관제센터로 전송하고, 외부 관제센터로부터 탐지 방향과 누수음 매칭 정보를 포함한 탐지 유도 정보를 전송받는 통신 모듈부; 작업자의 현재 위치를 취득하여 하기 디스플레이부에 디스플레이되는 맵(map)에 표시하도록 구성되는 GPS모듈부; 제어 상황을 화면에 표시하는 디스플레이부와, 제어 상황을 음향으로 출력하는 음향 출력부; 장치의 전원을 온/오프(ON/OFF)하는 전원부; 및 상기 전원부에 전력을 공급하도록 구성되는 배터리부를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어 모듈은, 숙련 작업자 모드 및 비숙련 작업자 모드를 선택할 수 있는 모드 선택 UI, 및 상기 모드 선택 UI를 통해 숙련 작업자 모드가 선택되는 경우, 숙련 작업자가 탐지하는 과정을 저장하고, 저장된 정보를 상기 통신 모듈부를 통해 외부 관제센터로 전송하는 숙련모드 제어부를 더 포함하며, 상기 숙련모드 제어부는, 현재 작업자의 위치정보 및 해당 위치에서 감지된 탐지 소리의 정보를 저장하고, 외부 관제센터로 전송하도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어 모듈은, 상기 소리 취득 부재로부터 전달되는 탐지 소리를 전달받는 소리 취득부; 상기 소리 취득부에 취득된 탐지 소리를 증폭시키는 소리 증폭부; 상기 소리 증폭부에서 증폭된 탐지 소리에서 불필요한 노이즈를 제거하는 노이즈 필터부; 작업자의 현재 위치를 취득하여 하기 디스플레이부에 디스플레이되는 맵(map)에 표시하도록 구성되는 GPS모듈부; 누수음 정보가 미리 저장되는 누수음 정보 저장부; 상기 노이즈 필터부에서 노이즈가 제거된 탐지 소리와 상기 누수음 정보 저장부에 저장된 누수음 정보를 비교하여 누수음 여부를 판단하는 누수음 판단부; 제어 상황을 표시하도록 구성되는 디스플레이부; 제어 상황을 음향으로 출력하도록 구성되는 음향 출력부; 장치의 전원을 온/오프(ON/OFF)하는 전원부; 및 상기 전원부에 전력을 공급하도록 구성되는 배터리부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 누수음 정보 저장부는 외부 관제센터에 구축된 최신 누수음 판단 정보를 다운받아 업데이트될 수 있게 구성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 소리 취득 부재는 상기 포터블 컨트롤 박스에 착탈 가능하게 구비되고, 상기 GPS모듈부는 지하에 매립되는 배관의 표시가 포함되는 맵으로 이루어지며, 상기 GPS모듈부와 상기 디스플레이부는 일체로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 누수 탐지 작업자가 비숙련자인의 경우에도 누수 위치로 정확하게 유도하여 할 수 있어 누수 지점에 대한 판별 수준 차이를 해결하고, 이에 따라 인력 운용성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 수도관 등 배관의 누수를 탐지함에 있어 외부 관제센터로부터 제공되는 정보에 기반하거나 미리 저장되어 있는 정보에 기반하여 수도관의 누수 위치로 유도하고 누수 지점을 정확하게 탐지할 수 있도록 하여 오탐지에 의한 잘못된 굴착을 방지하거나 최소화할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 누수 지점을 탐지하기 위한 탐지 유도 정보를 관거 맵과 함께 표출시켜 누수 탐지를 실행할 수 있도록 하여 작업 효율성과 정확성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
넷째, 본 발명은 누수 위치 탐지에 대하여 외부 관제센터 또는 미리 저장된 데이터로부터 탐지 유도 정보를 제공받아 탐지하는 비숙련자 모드, 및 누수 위치에 대한 누수 탐지 과정을 기록 저장하고 외부 관제 센터로 전송할 수 있는 숙련자 모드로 누수 탐지 모드를 선택할 수 있도록 하여 작업자에 따라 효율적으로 실행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
다섯째, 본 발명은 숙련자에 의해 실행된 탐지 정보를 지속적으로 확보하고 이를 기계학습을 통해 새롭게 도출된 탐지 유도 정보를 전송받아 누수 탐지에 활용함으로써 다양한 누수 상황에 따른 누수 탐지의 정확성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 종래 청음식 누수 탐지 장치의 일 실시 형태인 기계식 단순 청음봉을 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 종래 청음식 누수 탐지 장치의 다른 실시 형태인 전자식 청음봉을 이용하여 누수를 탐지하는 과정을 설명하기 위하여 도식화하여 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치의 구성에 대한 실시 형태들을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치를 구성하는 제어 모듈의 구성을 블록화하여 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치를 이용하여 누수 지점을 탐지하는 과정을 도식화하여 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치를 구성하는 제2 실시 예의 제어 모듈부의 구성을 블록화하여 개략적으로 나타내는 블록도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본원 명세서 전체에서, 어떤 단계가 다른 단계와 "상에" 또는 "전에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 단계가 다른 단계와 직접적 시계열적인 관계에 있는 경우 뿐만 아니라, 각 단계 후의 혼합하는 단계와 같이 두 단계의 순서에 시계열적 순서가 바뀔 수 있는 간접적 시계열적 관계에 있는 경우와 동일한 권리를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치에 대하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치의 구성에 대한 실시 형태들을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치를 구성하는 제어 모듈의 구성을 블록화하여 개략적으로 나타내는 블록도이며, 도 5는 본 발명에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치를 이용하여 누수 지점을 탐지하는 과정을 도식화하여 나타내는 도면이다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치는, 수도관을 포함하는 지하 매립 배관의 누수 지점을 탐지하는 누수 탐지 장치로서, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 크게 포터블 컨트롤 박스(portable control box)(100); 소리 취득 부재(200); 및 제어 모듈(300);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치는, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 수도관을 포함하는 지하 매립 배관의 누수를 탐지하는 누수 탐지 장치로서, 하기 제어 모듈(300)이 구비되며 작업자가 휴대할 수 있게 구성되는 포터블 컨트롤 박스(100); 일단부가 상기 포터블 컨트롤 박스(100)에 결합되며, 타단부가 지면에 접촉하여 소리(예를 들면, 탐지음)를 취득하도록 구성되는 소리 취득 부재(200); 및 상기 소리 취득 부재(200)에서 취득되는 탐지음을 외부 관제센터로 전송하고, 그 외부 관제센터로부터 탐지 유도 정보를 전송받아 누수 지점이나 누수 구간을 탐지하도록 구성되는 제어 모듈(300);을 포함한다.
상기 포터블 컨트롤 박스(100)는 아래에서 상세히 설명될 제어 모듈(300)이 구비되며 작업자가 파지할 수 있는 형태나 사이즈로 구성되는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 포터블 컨트롤 박스(100)는 입방체와 같은 함체형이나 타원형을 포함한 원형의 함체형으로 형성될 수 있으며, 작업자(사용자)의 용이한 파지를 위한 파지부를 갖고 구성될 수 있다.
다음으로, 상기 소리 취득 부재(200)는 지면에 접촉하여 그로부터의 소리(탐지음)를 취득할 수 있게 구성된다.
예를 들면, 상기 소리 취득 부재(200)는 도 3의 (A)에 나타낸 바와 같이 탐지 소리를 물리적으로 전달받도록 스틸 재질의 막대형 기계식 청음부재로 이루어지거나, 도 3의 (B)에 나타낸 바와 같이 마이크와 같은 소리입력부를 갖는 전자식 청음부재로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 소리 취득 부재(200)가 기계식 청음부재로 이루어지는 경우, 상기 포터블 컨트롤 박스(100)에 연결되는 단부가 착탈가능하게 구성되어 휴대나 이동시 포터블 컨트롤 박스(100)와 분리시켜 휴대성을 향상시킬 수 있도록 한다.
여기에서, 상기 소리 취득 부재(200)가 기계식 청음부재로 구성되는 경우, 포터블 컨트롤 박스(100)에는 그 기계식 청음부재에 의해 취득되는 탐지음을 전기신호(예를 들면, 디지털 신호)로 변환시킬 수 있는 소리 변환 장치부가 구성된다. 상기 소리 변환 장치부는 아래에서 설명되는 제어 모듈(300)의 소리 취득부(310)이다.
또한, 상기 소리 취득 부재(200)가 전자식 청음부재로 구성되는 경우, 상기 포터블 컨트롤 박스(100)에 연결되는 단부가 USB 접속단자 타입 또는 잭(jack) 타입의 입력잭으로 구성되어 휴대나 이동시 포터블 컨트롤 박스(100)와 분리시켜 휴대성을 향상시킬 수 있도록 한다.
물론, 후자(전자식 청음부재)의 경우, 무선 통신(블루투스 통신과 같은 근거리 통신)이 가능한 실시 형태로 구현될 수 있으나, 최대한 노이즈가 없는 탐지음의 취득을 위하여 유선 연결되는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 제어 모듈(300)은 소리 취득 부재(200)에서 전달받은 탐지음을 외부 관제센터(관리 서버)로 전송하고, 그 외부 관제센터로부터 전송받은 탐지 유도 정보에 따라 누수 지점을 탐지하도록 구성된다.
구체적으로, 상기 제어 모듈(300)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 소리 취득 부재(200)로부터 전달되는 탐지음을 전달받도록 구성되는 소리 취득부(310)와, 상기 소리 취득부(310)에 취득된 탐지음을 증폭시키도록 구성되는 소리 증폭부(320)와, 상기 소리 증폭부(320)에서 증폭된 탐지음에서 불필요한 노이즈를 제거하도록 구성되는 노이즈 필터부(330)와, 상기 노이즈 필터부(330)에서 노이즈가 제거된 탐지음을 외부 관제센터로 송출하도록 구성되는 송신 통신부(341)와, 외부 관제센터로부터 누수 탐지 유도 정보를 수신하도록 구성되는 수신 통신부(342)와, 작업자의 현재 위치(위치 좌표)를 취득하여 하기 디스플레이부(360)에 디스플레이되는 맵(map)에 표시하도록 구성되는 GPS모듈부(350)와, 제어 상황을 표시하도록 구성되는 디스플레이부(360)와, 제어 상황을 음향으로 출력하도록 구성되는 음향 출력부(370)와, 장치의 전원을 온/오프(ON/OFF)하는 전원부(380), 및 상기 전원부(380)에 전력을 공급하도록 구성되는 배터리부(390)를 포함한다.
상기 제어 모듈(300)을 구성하는 구성부들은 공지의 기술(소리 증폭 기술, 노이즈 제거 기술, GPS 기술 등)에 의해 구현되는 전기전자 및 통신 소자들로 이루어지며, 발명의 상세한 설명을 위하여 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 소리 취득부(310)는 앞서 설명한 바와 같이 소리 취득 부재(200)가 기계식 청음부재로 구성되는 경우와, 전자식 청음부재로 구성되는 경우에 따라 그로부터 전달받는 탐지음을 디지털 신호로 변환 처리할 수 있는 소리 변환 장치부로 구성된다.
상기 송신 통신부(341)와 수신 통신부(342)는 하나의 통신 모듈(통신모듈부)로 구성될 수 있다.
상기 제어 모듈(300)의 송신 통신부(341)와 수신 통신부(342)를 통해 통신하는 외부 관제센터는 복수의 누수 지점을 탐색하는 과정에서의 탐지음(및 누수음)와 최종 누수 지점으로 판단되는 지점의 탐지음을 (위치 데이터와 함께) 지속적으로 관리 서버에 업로드하여 구축한다. 그리고 외부 관제센터에서는 상기 제어 모듈(300)의 송신 통신부(341)로부터 전송받은 탐지음을, 관리 서버에 구축되어 있는 소리 데이터와 비교 판단하여 해당 지점의 누수 여부와 이동 여부 및 이동 방향에 대한 탐지 유도 정보를 제어 모듈(300)로 전달하게 된다.
여기에서, 상기 제어 모듈(300)로 탐지 유도 정보를 전송하는 외부 관제센터의 관리 서버는, 구축된 탐지 유도 정보를 스마트 누수 탐지 장치로 전달하여 누수 지점을 판단하거나 누수 지점에 가깝게 움직이도록 유도(예를 들면, 디스플레이부(360)에서 화살표 방향 또는 앞으로, 뒤로와 같은 음성 출력)하는 방향 정보와 누수음 매칭 정보를 포함한 탐지 유도 정보를 상기 제어 모듈(300)로 전송하게 된다. 상기 탐지 유도 정보는 숙련 작업자에 의해 누수 지점을 찾아가는 과정을 딥러닝과 같은 인공학습을 통해 기계학습된 탐지 유도 정보로 이루어질 수 있다.
이에 더하여, 상기 관리 서버는 상수관거에 설치되는 유량계, 수압계, 누수 감지 센서 등으로부터 얻어진 관리 데이터를 실시간 전달받으며, 상기 제어 모듈(300)로부터 전송된 위치 좌표를 상기 관리 데이터와 연계시키고, 상기 제어 모듈(300)에서는 관리 서버에서 취득된 연계 정보를 토대로 작업자에 대한 방향성 및 누수 지점 여부를 포함하는 탐지 유도 정보를 전송받게 된다.
상기 GPS모듈부(350)를 통해 디스플레이부(360)의 맵상에 위치좌표를 표시함에 있어, 상기 맵은 지하에 매립되는 상수관거(배관)의 표시가 포함되는 맵으로 이루어진다.
상기 디스플레이부(360)는 터치형 스크린으로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 음향 출력부(370)는 포터블 컨트롤 박스(100)에 구성되는 스피커 모듈로 구성되거나, 포터블 컨트롤 박스(100)에 구성되어 헤드셋이 연결되는 AUX단자 모듈로 구성되거나, 스피커 모듈과 AUX단자 모듈이 통합된 통합 음향 모듈로 구성될 수 있다.
상기 배터리부(390)는 충전식 배터리 모듈 또는 교체형 배터리 모듈로 이루어질 수 있으며, 상기 전원부(380)에 전력을 공급할 수 있는 구성이라면 특별히 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 제어 모듈(300)은 숙련 작업자 모드 및 비숙련 작업자 모드를 선택할 수 있는 터치식 모드 선택 UI(User Interface)(410), 및 상기 모드 선택 UI(410)를 통해 숙련 작업자 모드가 선택되는 경우, 숙련 작업자가 탐지하는 과정(탐지음 및 탐지 위치 포함)을 저장하고, 저장된 정보를 상기 통신 송신부(341)를 통해 외부 관제센터(관리 서버)로 전송하는 숙련모드 제어부(420)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 모드 선택 UI(410)와 숙련모드 제어부(420)를 더 포함하여 구성되는 경우, 숙련 작업자가 누수 탐지 실행 시 도 5에 나타낸 바와 같이, 누수 탐지 소리가 없는 ①번의 상태에서 계속 진행하여 ②번의 상태와 같이 미세 누수 탐지 소리가 감지되어 모드 선택 UI(410)를 통해 숙련 작업 모드가 선택될 때, 상기 숙련모드 제어부(420)는 현재의 위치정보, 및 해당 위치에서 감지된 누수 탐지 소리 등을 포함한 각종 데이터(정보)를 저장하기 시작하고, ③의 상태에서와 같이 누수 지점 도달하여 누수 지점 확정을 확정하게 되면, ②~③까지의 모든 위치정보, 누수 탐지 소리의 데이터는 관리 서버로 전송되며, 관리 서버로 전송된 데이터는 탐지 유도 정보로서 구축됨과 아울러, 인공지능의 학습 재료로 활용되게 된다.
여기에서, 상기 제어 모듈(300)은 외부 관제센터로부터 작업자의 위치 좌표와 연계된 연계 정보(유량계, 수압계, 누수 감지 센서 등으로부터 얻어진 관리 데이터에 따른 탐지 유도 정보)를 전송받아 디스플레이부(360)에 표시되어 숙련 작업자가 이를 보조적으로 참고하여 보다 신속하고 확실한 누수 탐지를 실행할 수 있도록 할 수 있다.
그리고 모드 선택 스위치(410)를 통해 비숙련 작업자 모드가 선택되는 경우에는, 앞서 설명한 바와 같은 구성부들을 통해 외부 관제센터로부터 탐지 유도 정보를 제공받아 누수 탐지를 실행하도록 이루어진다.
예를 들면, 비숙련 작업자가 누수 탐지를 실행하는 경우, 탐지 소리는 외부 관제센터의 관리 서버로 전송한 다음, 상기 제어 모듈에서는 작업자의 현재 위치 및 연계 데이터에 기반하여 누수 의심 구간 시작점으로 작업자를 이동시키기 위한 정보를 외부 관제센터의 관리 서버로부터 전송받는다.
그리고 상기 제어 모듈(300)에서는 탐지 소리와 작업자의 현재 위치 및 연계 데이터에 기반한 탐지 유도 정보를 관리 서버로부터 전송받아 디스플레이부(360)를 통해 누수 지점을 계속 탐색(예를 들면, 화살표 표출 및/또는 음성으로 '직진' 음향을 출력하여 누수 지점을 탐색)하며, 누수로 가장 의심되는 지점에 대해 화면, 음성 등으로 표출하게 된다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치를 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 제2 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치는, 제어 모듈의 구성에 있어서 앞서 설명한 제1 실시 예의 포터블 스마트 누수 탐지 장치와 차이점이 있으며, 상기한 제1 실시 예의 포터블 스마트 누수 탐지 장치와 동일 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 설명의 간략화를 위하여 그에 대한 상세한 설명과 도면은 생략하거나 간략히 하며, 주된 차이점인 제어 모듈에 대해서 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치를 구성하는 제2 실시 예의 제어 모듈부의 구성을 블록화하여 개략적으로 나타내는 블록도이다.
제2 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치의 제어 모듈(300)은 외부 관제센터와 통신하는 통신 모듈(통신 송신부(341)와 통신 수신부(342))가 생략되는 실시 예이다.
구체적으로, 제2 실시 예에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치의 제어 모듈(300)은, 소리 취득 부재(200)로부터 전달되는 탐지음을 전달받도록 구성되는 소리 취득부(310)와, 상기 소리 취득부(310)에 취득된 탐지음을 증폭시키도록 구성되는 소리 증폭부(320)와, 상기 소리 증폭부(320)에서 증폭된 탐지 소리에서 불필요한 노이즈를 제거하도록 구성되는 노이즈 필터부(330)와, 작업자의 현재 위치를 취득하여 하기 디스플레이부(360)에 디스플레이되는 맵(map)에 표시하도록 구성되는 GPS모듈부(350)와, 탐지음 정보가 미리 저장되는 누수음 정보 저장부(391)와, 상기 노이즈 필터부(330)에서 노이즈가 제거된 탐지음(탐지음 데이터)과 상기 탐지음 정보 저장부(391)에서 저장된 누수음(누수음 데이터)을 비교하여 누수음 여부를 판단하는 누수음 판단부(392)와, 제어 상황을 표시하도록 구성되는 디스플레이부(360)와, 제어 상황을 음향으로 출력하도록 구성되는 음향 출력부(370)와, 장치의 전원을 온/오프(ON/OFF)하는 전원부(380), 및 상기 전원부(380)에 전력을 공급하도록 구성되는 배터리부(390)를 포함한다.
또한, 제2 실시 예의 제어 모듈(300)은 누수음 정보 저장부(391)에 저장되는 누수음 정보를 최신 정보를 업데이트 할 수 있게 구성된다.
다시 말해서, 상기 누수음 정보 저장부(391)는 포터블 컨트롤 박스(100)에 탈장착될 수 있는 메모리 카드로 구성될 수 있으며, 상기 메모리 카드를 퍼스널 컴퓨터에 연결하여 관리 서버로부터 최신 누수음 판단 정보를 다운받아 업데이트할 수 있게 구성된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 포터블 스마트 누수 탐지 장치에 의하면, 누수 탐지 작업자가 비숙련자인의 경우에도 누수 위치로 정확하게 유도하여 할 수 있어 누수 지점에 대한 판별 수준 차이를 해결하고, 이에 따라 인력 운용성을 향상시킬 수 있으며, 수도관 등 배관의 누수를 탐지함에 있어 외부 관제센터로부터 제공되는 정보에 기반하거나 미리 저장되어 있는 정보에 기반하여 수도관의 누수 위치로 유도하고 누수 지점을 정확하게 탐지할 수 있도록 하여 오탐지에 의한 잘못된 굴착을 방지하거나 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 누수 지점을 탐지하기 위한 정보를 맵 데이터와 함께 표출시켜 누수 탐지를 실행할 수 있도록 하여 작업 효율성과 정확성을 증대시킬 수 있으며, 누수 위치 탐지에 대하여 외부 관제센터 또는 미리 저장된 데이터로부터 탐지 유도 정보를 제공받아 탐지하는 비숙련자 모드, 및 누수 위치에 대한 누수 탐지 과정을 기록 저장하고 외부 관제 센터로 전송할 수 있는 숙련자 모드로 누수 탐지 모드를 선택할 수 있도록 하여 작업자에 따라 효율적으로 실행할 수 있도록 하는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 숙련자에 의한 누수 탐지 실행에 따른 탐지 유도 정보를 지속적으로 확보하고 구축하고, 이를 기계학습을 통해 새롭게 도출된 탐지 유도 정보를 전송받아 누수 탐지에 활용함으로써 다양한 누수 상황에 따른 누수 탐지의 정확성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
상기한 바와 같은 실시 예들은 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 포터블 컨트롤 박스
200: 소리 취득 부재
300: 제어 모듈
310: 소리 취득부
320: 소리 증폭부
330: 노이즈 필터부
341: 송신 통신부
342: 수신 통신부
350: GPS모듈부
360: 디스플레이부
370: 음향 출력부
380: 전원부
390: 배터리부
391: 누수음 정보 저장부
392: 누수음 판단부
410: 모드 선택 UI
420: 숙련모드 제어부

Claims (6)

  1. 수도관을 포함하는 지하 매립 배관의 누수를 탐지하는 포터블 누수 탐지 장치로서,
    포터블 컨트롤 박스;
    일단부가 상기 포터블 컨트롤 박스에 결합되며, 타단부가 지면에 접촉하여 탐지음을 취득하도록 구성되는 기계식 또는 전자식의 소리 취득 부재; 및
    상기 소리 취득 부재에서 취득되는 탐지음을 외부 관제센터로 전송하고, 그 외부 관제센터로부터 탐지 유도 정보를 전송받아 누수 지점을 탐지하도록 구성되는 제어 모듈;을 포함하고,
    상기 제어 모듈은, 상기 소리 취득 부재로부터 전달되는 탐지음을 전달받는 소리 취득부와, 상기 소리 취득부에 취득된 탐지음을 증폭시키는 소리 증폭부와, 상기 소리 증폭부에서 증폭된 탐지 소리에서 노이즈를 제거하는 노이즈 필터부와, 상기 노이즈 필터부에서 노이즈가 제거된 탐지음을 외부 관제센터로 전송하고, 외부 관제센터로부터 탐지 방향과 누수음 매칭 정보를 포함한 탐지 유도 정보를 전송받는 통신 모듈부와, 작업자의 현재 위치를 취득하여 하기 디스플레이부에 디스플레이되는 맵(map)에 표시하도록 구성되는 GPS모듈부와, 제어 상황을 화면에 표시하는 디스플레이부와, 제어 상황을 음향으로 출력하는 음향 출력부와, 장치의 전원을 온/오프(ON/OFF)하는 전원부, 및 상기 전원부에 전력을 공급하도록 구성되는 배터리부를 포함하고,
    상기 제어 모듈은, 숙련 작업자 모드 및 비숙련 작업자 모드를 선택할 수 있는 모드 선택 UI, 및 상기 모드 선택 UI를 통해 숙련 작업자 모드가 선택되는 경우, 숙련 작업자가 탐지하는 과정을 저장하고, 저장된 정보를 상기 통신 모듈부를 통해 외부 관제센터로 전송하는 숙련모드 제어부를 더 포함하며,
    상기 숙련모드 제어부는, 현재 작업자의 위치정보 및 해당 위치에서 감지된 탐지 소리의 정보를 저장하고, 외부 관제센터로 전송하도록 이루어지는 것을 특징으로하는
    포터블 누수 탐지 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 소리 취득 부재는 상기 포터블 컨트롤 박스에 착탈 가능하게 구비되며,
    상기 GPS모듈부는 지하에 매립되는 배관의 표시가 포함되는 맵으로 이루어지며,
    상기 GPS모듈부와 상기 디스플레이부는 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는
    포터블 누수 탐지 장치.
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