KR102313851B1 - 누수음 관리 운영 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 누수음 관리 운영 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 누수음 수집 장치로부터 측정된 측정값을 토대로 휴대용 단말의 소프트웨어에서 자동으로 누수 여부를 판별할 수 있으므로, 작업자의 숙련도에 상관없이 지중 배관의 누수 여부를 판별할 수 있고, 측정값을 위치 정보에 매칭하여 저장하므로, 어느 지점에서 누수가 발생되었는지 여부를 신속하게 알아낼 수 있으며, 측정값을 관종 정보 또는 시설물 정보에 매칭하여 저장하므로, 신규 측정 위치에서 이미 누수가 진행중인 경우에도 유사한 관종 정보 또는 시설물 정보를 갖는 지역의 누수음 데이터를 이용하여 누수 여부를 판별할 수 있고, 휴대용인 누수음 수집 장치 및 휴대용 단말을 이용하여 위치 정보에 대응되는 위치에서 측정만 진행하여도 측정값의 누적 및 누수 여부의 판별이 가능하므로, 모든 지중 관로마다 측정 장치를 구비하지 않아도 되며, 누수음 수집 장치에 휴대용 단말을 거치하여 활용 가능하므로 파지가 용이한 누수음 관리 운영 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

누수음 관리 운영 시스템{Water leak detection system}

본 발명은, 누수음 관리 운영 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 누수음 수집 장치로부터 측정된 측정값을 토대로 휴대용 단말의 소프트웨어에서 자동으로 누수 여부를 판별할 수 있으므로, 작업자의 숙련도에 상관없이 지중 배관의 누수 여부를 판별할 수 있고, 측정값을 위치 정보에 매칭하여 저장하므로, 어느 지점에서 누수가 발생되었는지 여부를 신속하게 알아낼 수 있으며, 측정값을 관종 정보 또는 시설물 정보에 매칭하여 저장하므로, 신규 측정 위치에서 이미 누수가 진행중인 경우에도 유사한 관종 정보 또는 시설물 정보를 갖는 지역의 누수음 데이터를 이용하여 누수 여부를 판별할 수 있고, 휴대용인 누수음 수집 장치 및 휴대용 단말을 이용하여 위치 정보에 대응되는 위치에서 측정만 진행하여도 측정값의 누적 및 누수 여부의 판별이 가능하므로, 모든 지중 관로마다 측정 장치를 구비하지 않아도 되며, 누수음 수집 장치에 휴대용 단말을 거치하여 활용 가능하므로 파지가 용이한 누수음 관리 운영 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상수도 배관은 지중에 매설되어 운영되는데, 지진, 침하, 상부 압박 등에 의해 파손되어 누수가 발생된다. 특히 이러한 상수도 배관은 도로의 밑에 위치되는 경우가 많으므로, 차량의 통행에 따라 지속적으로 압박을 받게 되어 파손되는 문제가 있었다.

이러한 상수도 배관의 누수는 수자원의 낭비 뿐만 아니라, 누수 지역의 지반 약화 등 다양한 문제가 있으므로, 누수 부위를 신속하게 보수하는 것이 중요하다.

그러나, 상수도 배관은 대부분 지중에 매설되어 있으므로, 종래에는 막대형의 청음봉 일단을 지면에 접촉시키고 타단을 귀에 꽂아 청음봉을 타고 전파되는 지중의 소음을 통해 누수 여부를 확인하였다.

그러나, 이러한 청음봉을 이용한 방식은 작업자의 숙련도에 따라 오탐율이 10% 내지 80%가 되는 등 숙련된 작업자가 반드시 필요한 문제가 있었다.

따라서, 비전문가도 누수 탐사 업무를 수행할 수 있고, 누수음의 분석을 정확하게 할 수 있는 시스템의 개발이 필요로 하게 되었다.

KR20-0355166(등록번호) 2004.06.24.

본 발명은, 누수음 수집 장치로부터 측정된 측정값을 토대로 휴대용 단말의 소프트웨어에서 자동으로 누수 여부를 판별할 수 있으므로, 작업자의 숙련도에 상관없이 지중 배관의 누수 여부를 판별할 수 있는 누수음 관리 운영 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 측정값을 위치 정보에 매칭하여 저장하므로, 어느 지점에서 누수가 발생되었는지 여부를 신속하게 알아낼 수 있는 누수음 관리 운영 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 측정값을 관종 정보 또는 시설물 정보에 매칭하여 저장하므로, 신규 측정 위치에서 이미 누수가 진행중인 경우에도 유사한 관종 정보 또는 시설물 정보를 갖는 지역의 누수음 데이터를 이용하여 누수 여부를 판별할 수 있는 누수음 관리 운영 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 휴대용인 누수음 수집 장치 및 휴대용 단말을 이용하여 위치 정보에 대응되는 위치에서 측정만 진행하여도 측정값의 누적 및 누수 여부의 판별이 가능하므로, 모든 지중 관로마다 측정 장치를 구비하지 않아도 되는 누수음 관리 운영 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 누수음 수집 장치에 휴대용 단말을 거치하여 활용 가능하므로, 파지가 용이하고 측정자의 손을 자유롭게 사용할 수 있는 누수음 관리 운영 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 내부에 중공부가 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 구비되는 컨트롤러와, 상기 하우징의 내부에 구비되어 상기 컨트롤러와 전기적으로 연결되는 통신부와, 상기 하우징의 하단 내측에 구비되어 상기 컨트롤러와 전기적으로 연결되며 진동이 전달되면 측정값을 생성하여 상기 컨트롤러에 전송하는 음파 센서와, 상기 하우징의 내부에 구비되어 상기 컨트롤러, 상기 통신부, 상기 음파 센서에 구동 전원을 제공하는 충전 배터리와, 상기 하우징의 하단 외측에 결합되어 외부의 진동 신호를 상기 음파 센서에 전달하는 음 전달용 브라켓을 포함하는 누수음 수집 장치; 상기 누수음 수집 장치로부터 상기 음파 센서의 측정값을 전송받아 누수의 발생 여부를 판별하는 휴대용 단말; 상기 휴대용 단말로부터 상기 음파 센서의 측정값 또는 누수 발생 여부의 판별 결과를 전송받아 저장하는 서버;를 포함하되, 상기 휴대용 단말은, 상기 음파 센서의 측정값을 주파수 데이터로 변환한 후, 상기 주파수 데이터로부터 패턴을 추출하며, 상기 추출된 패턴과 과거 누수음 데이터를 기반으로 설정된 누수 의심 주파수 패턴을 비교하여 유사도가 설정 비율 이상이면 누수가 발생된 것으로 판별한다.

또한, 본 발명의 상기 음 전달용 브라켓은 상기 하우징에 탈착 가능하게 구비되고, 원판형으로 형성되어 하단에 복수의 음전달 돌기가 형성된 노면 접촉용 브라켓 또는 막대형으로 형성되는 매설 밸브 접촉용 브라켓 중 어느 하나가 상기 하우징에 장착된다.

또한, 본 발명은, 상기 하우징의 일측에 결합되어 상기 휴대용 단말을 거치하는 거치대;를 포함하며, 상기 거치대는, 상기 휴대용 단말이 안착되어 고정되는 거치 헤드와, 일단이 상기 거치 헤드에 결합되고 타단이 상기 하우징의 일측에 결합되며 일측에 보조 배터리 장착부가 형성된 거치 암을 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 휴대용 단말은 GPS 모듈이 구비되고, 상기 음파 센서의 측정값의 전송시에 상기 음파 센서의 측정값이 생성된 장소의 위치 좌표를 상기 서버에 전송한다.

또한, 본 발명의 상기 휴대용 단말은, 상기 위치 좌표에 대응되는 관종 정보가 기 저장되거나, 또는, 상기 서버로부터 상기 위치 좌표에 대응되는 관종 정보가 전송되어 저장되며, 상기 추출된 패턴과 상기 관종 정보에 대응되는 누수 의심 주파수 패턴을 비교하여 누수 여부를 판별한다.

또한, 본 발명의 상기 서버는, 상기 위치 좌표에 대응되는 지점에서 실제 누수가 발생된 것으로 보고되면, 상기 추출된 패턴을 이용하여 상기 관종 정보에 대응되는 누수 의심 주파수 패턴을 보정하여 저장한다.

또한, 본 발명의 상기 휴대용 단말은, 상기 위치 좌표에 대응되는 시설물 정보가 기 저장되거나, 또는, 상기 서버로부터 상기 위치 좌표에 대응되는 시설물 정보가 전송되어 저장되며, 상기 추출된 패턴과 상기 시설물 정보에 대응되는 누수 의심 주파수 패턴을 비교하여 누수 여부를 판별한다.

또한, 본 발명의 상기 서버는, 상기 위치 좌표에 대응되는 지점에서 실제 누수가 발생된 것으로 보고되면, 상기 추출된 패턴을 이용하여 상기 시설물 정보에 대응되는 누수 의심 주파수 패턴을 보정하여 저장한다.

본 발명은, 누수음 수집 장치로부터 측정된 측정값을 토대로 휴대용 단말의 소프트웨어에서 자동으로 누수 여부를 판별할 수 있으므로, 작업자의 숙련도에 상관없이 지중 배관의 누수 여부를 판별할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 측정값을 위치 정보에 매칭하여 저장하므로, 어느 지점에서 누수가 발생되었는지 여부를 신속하게 알아낼 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 측정값을 관종 정보 또는 시설물 정보에 매칭하여 저장하므로, 신규 측정 위치에서 이미 누수가 진행중인 경우에도 유사한 관종 정보 또는 시설물 정보를 갖는 지역의 누수음 데이터를 이용하여 누수 여부를 판별할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 휴대용인 누수음 수집 장치 및 휴대용 단말을 이용하여 위치 정보에 대응되는 위치에서 측정만 진행하여도 측정값의 누적 및 누수 여부의 판별이 가능하므로, 모든 지중 관로마다 측정 장치를 구비하지 않아도 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 누수음 수집 장치에 휴대용 단말을 거치하여 활용 가능하므로, 파지가 용이하고 측정자의 손을 자유롭게 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 누수음 관리 운영 시스템의 누수음 수집 장치에 휴대용 단말을 거치한 사시도.
도 2 는 도 1 의 음 전달용 브라켓의 변형 예를 도시한 사시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 누수음 관리 운영 시스템의 누수음 수집 장치의 분리 사시도.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 누수음 관리 운영 시스템의 누수음 수집 장치의 사시도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 누수음 관리 운영 시스템의 모니터링 예시도.

이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은, 도 1 내지 도 5 에 도시된 바와 같이, 지면 또는 지중의 배관으로부터 진동 신호 형태로 전달되는 음파를 수집하는 누수음 수집 장치(100), 누수음 수집 장치(100)로부터 음파 센서의 측정값을 전송받아 누수의 발생 여부를 판별하는 휴대용 단말(200), 그리고, 휴대용 단말(200)로부터 음파 센서의 측정값 또는 누수 발생 여부의 판별 결과를 전송받아 저장하는 서버(미도시)를 포함하여 구성된다.

누수음 수집 장치(100)는, 지면 또는 지중의 배관으로부터 진동 신호 형태로 전달되는 음파를 수집하여 휴대용 단말(200)에 전송하는 역할을 한다.

이를 위하여 누수음 수집 장치(100)는, 내부에 중공부가 형성되는 하우징과, 하우징의 내부에 구비되는 컨트롤러와, 하우징의 내부에 구비되어 컨트롤러와 전기적으로 연결되는 통신부와, 하우징의 하단 내측에 구비되어 컨트롤러와 전기적으로 연결되며 진동이 전달되면 측정값을 생성하여 컨트롤러에 전송하는 음파 센서와, 하우징의 내부에 구비되어 컨트롤러, 통신부, 음파 센서에 구동 전원을 제공하는 충전 배터리와, 하우징의 외측 하단에 결합되어 외부의 진동 신호를 음파 센서에 전달하는 음 전달용 브라켓(110, 120)을 포함하여 구성된다.

하우징은, 내부가 중공되어 중공된 내부에 컨트롤러, 통신부, 음파 센서 및 충전 배터리를 수용할 수 있도록 구성되고, 도면상에는 원통형의 하우징을 도시하였으나 이에 한정하지 아니하고 다양한 형태로 형성될 수 있다.

이러한 하우징의 하단에는 음 전달용 브라켓(110, 120)이 결합되며, 음 전달용 브라켓(110, 120)을 결합하기 위한 결합용 돌기(101)가 하우징의 하단으로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 그리고, 음 전달용 브라켓(110, 120)이 결합되었을 때 음 전달용 브라켓(110, 120)으로부터 전달되는 진동 신호를 감지할 수 있도록 음파 센서는 하우징의 내측 하단에 구비되는 것이 바람직하다.

하우징의 재질은 내부에 구비된 통신부의 전파가 하우징 내부로 방출될 수 있도록 합성수지 재질로 형성되는 것이 바람직하나, 금속 등 전파가 차단되는 재질로 형성될수도 있으며, 전파가 차단되는 재질로 하우징이 구성되는 경우에는 하우징의 외측으로 전파 송수신을 위한 안테나가 노출되어야 한다.

하우징의 일측에는 별도의 압력 신호, 전력 신호, 유량 신호를 수신할 수 있도록 신호 입력부(103)가 커넥터 형태로 구비될 수 있으며, 신호 입력부(103)는 평상시 캡에 의해 밀폐된다. 그리고, 하우징의 다른 일측에는 컨트롤러 및 다른 전장 구성들의 전원을 온오프하기 위한 전원 버튼(104)이 구비된다.

한편, 하우징의 상단에는 하술할 거치대(300)를 결합할 수 있도록 고정부(102)가 구비된다. 고정부(102)는 볼트 또는 너트 형태로 하우징의 상단에 고정된다. 이러한 고정부(102)에는 로프(105)가 결합될수도 있으며, 로프(105)가 결합되었을 때에는 측정자가 로프(105)의 끝단을 손에 쥐고 하우징을 들고 다니며 지면에 안착시키는 방식으로 활용된다. 이때에 휴대용 단말(200)은 측정자가 다른 손에 파지하며 측정 결과를 확인할 수 있으며, 로프(105)를 이용하여 하우징을 들고 다니므로 측정 장소에 하우징을 안착시키기 위해 허리를 숙이지 않아도 되는 장점이 있다.

거치대(300)는, 휴대용 단말(200)을 하우징과 일체화시켜 하나의 장비처럼 파지가 용이하도록 하고, 측정시 휴대용 단말(200)의 고정을 도와 측정자가 양손을 자유롭게 활용할 수 있도록 하는 역할을 하며, 이를 위하여 하우징의 일측, 바람직하게는 하우징의 상단에 결합되어 구비된다.

이러한 거치대(300)는, 휴대용 단말(200)이 안착되어 고정되는 거치 헤드(310)와, 일단이 거치 헤드(310)에 결합되고 타단이 하우징의 일측에 결합되며 일측에 보조 배터리 장착부(321)가 형성된 거치 암(320)을 포함하여 구성된다.

거치 헤드(310)는 휴대용 단말(200)의 후면을 지지한 채 휴대용 단말(200)의 양 측면을 가압하여 휴대용 단말(200)이 고정될 수 있도록 하며, 통상의 휴대폰 거치대(300)와 같은 구조를 갖는다.

이러한 거치 헤드(310)를 하우징으로부터 지지하여 고정할 수 있도록 거치 헤드(310)와 하우징 사이에 거치 암(320)이 결합되며, 거치 암(320)은 단일 프레임 형태로 구성될수도 있고, 다관절 형태로 구성되어 거치 헤드(310)의 지지 각도를 가변할 수 있도록 구성될수도 있다. 그리고, 거치 암(320)의 일측에는 보조 배터리 장착부(321)가 형성되며, 보조 배터리 장착부(321)는 보조 배터리(210)의 고정을 위하여 일면에 접착 패드 또는 고정 클립이 구비될 수 있다.

컨트롤러는, 음파 센서의 측정값을 입력받아 이를 통신부를 통해 휴대용 단말(200)에 전송하는 역할을 하며, 이를 위하여 하우징의 내부에 구비되어서 음파 센서, 통신부와 전기적으로 연결된다. 이때, 음파 센서의 측정값은 음성 신호 형태로 변환되어 파일로 저장되고, 저장된 음성 파일을 휴대용 단말(200)에 전송하도록 구성될 수 있다.

통신부는, 컨트롤러로부터 음파 센서의 측정값, 또는, 음성 파일을 전달받아 이를 휴대용 단말(200)에 전송하는 역할을 하며, 이를 위하여 하우징의 내부에 구비되어 컨트롤러와 전기적으로 연결된다.

통신부는 블루투스 또는 와이파이 등의 통신 규격으로 휴대용 단말(200)과 통신하며, 이외 공지의 근거리 무선 통신 규격이 적용될 수 있다.

음파 센서는, 음 전달용 브라켓(110, 120)으로부터 진동이 전달되면 진동 신호에 대응되는 측정값을 생성하여 이를 컨트롤러에 전송하는 역할을 한다. 이를 위하여 음파 센서는 하우징의 내측 하단부에 구비되고 컨트롤러와 전기적으로 연결된다.

음파 센서는 음 전달용 브라켓(110, 120)과 직접 접촉되어 진동 신호를 전달받을 수 있으나, 내부가 중공된 밀폐형의 음 증폭부가 음파 센서와 음 전달용 브라켓(110, 120) 사이에 구비되어서 음 전달용 브라켓(110, 120)을 타고 전도된 진동 신호를 증폭하여 음파 센서에 제공하도록 구성될수도 있다.

음 전달용 브라켓(110, 120)은 하우징의 하단에 결합되어 지면 또는 배관의 진동을 음파 센서에 전달하는 역할을 하며, 하우징에 탈착 가능하게 구비된다.

이러한 음 전달용 브라켓(110, 120)은, 원판형으로 형성되어 하단에 복수의 음전달 돌기(111)가 형성된 노면 접촉용 브라켓(110), 또는, 막대형으로 형성되는 매설 밸브 접촉용 브라켓(120) 중 하느 하나가 하우징에 장착되어 구비된다.

충전 배터리는, 컨트롤러, 통신부, 음파 센서 등에 구동 전원을 제공하는 역할을 하며, 이를 위하여 하우징의 내부에 구비되어 컨트롤러, 통신부, 음파 센서와 전기적으로 연결된다. 그리고, 충전 배터리를 충전하기 위한 충전 단자가 하우징의 외측으로 노출될 수 있다.

휴대용 단말(200)은, 누수음 수집 장치(100)로부터 음파 센서의 측정값을 전송받아 누수의 발생 여부를 판별하는 역할을 한다. 이를 위한 휴대용 단말(200)은 누수음 수집 장치(100)의 통신부와 블루투스 또는 와이파이 통신이 가능하고, 원격지의 서버와 상용 이동통신 회선을 통해 통신 가능하며, 누수음 판별을 위한 소프트웨어의 탑재가 가능하고 정보 처리 결과를 디스플레이할 수 있는, 통상의 스마트폰 또는 태블릿PC가 그 대상이 될 수 있다. 또한, 이러한 휴대용 단말(200)은 측정 장소의 위치 좌표를 생성할 수 있도록 GPS 모듈이 구비된다.

휴대용 단말(200)은, 음파 센서의 측정값을 주파수 데이터로 변환한 후, 주파수 데이터로부터 패턴을 추출하여, 추출된 패턴과 과거 누수음 데이터를 기반으로 설정된 누수 의심 주파수 패턴을 비교하여 유사도가 설정 비율 이상이면 누수가 발생된 것으로 판별한다.

이러한 휴대용 단말(200)의 누수 발생 여부 판별 과정을 살펴보면, 우선 휴대용 단말(200)은 누수음 수집 장치(100)로부터 음파 센서의 측정값 또는 그로부터 생성된 음성 파일을 전송받는다. 이때, 휴대용 단말(200)에 전송된 데이터는 음파 센서로부터 측정된 소리의 데이터이므로 시계열로 가변되는 파형 형태를 갖는다. 이러한 시계열 파형은 잡음 성분이 누수음 성분에 더해져 파형의 왜곡이 발생하므로, 이를 잡음 성분과 누수음 성분으로 분리하고, 또한, 특정 패턴을 추출하기가 어려우므로, 이를 주파수 계열 파형으로 변형할 필요가 있다. 이러한 주파수 계열의 변환을 위하여 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)이 활용된다. FFT는 주파수가 서로 다른 사인파가 중첩된 파형에서 각 사인파의 주파수별로 진폭을 특정할 수 있으며, FFT의 수행 방법은 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 수식은 생략하도록 한다.

휴대용 단말(200)은 전송된 측정값으로부터 FFT를 수행하여 시계열 데이터를 주파수 데이터로 변환한다. 그리고 주파수 데이터로부터 패턴을 추출하고, 추출된 패턴과 과거 누수음 데이터를 기반으로 설정된 누수 의심 주파수 패턴을 비교하여 유사도가 설정 비율 이상이면 누수가 발생된 것으로 판별한다.

배관에 누수가 발생되었을 때에는 배관 내에 정상적으로 물이 흐를때와 다르게 특정 주파수 대역의 피크가 높게 형성되는데, 이러한 누수시의 피크가 형성된 주파수 대역의 주파수, 피크값 등이 패턴 형성의 대상이 된다. 따라서, 측정 위치에서 측정되어 변환된 주파수 패턴이 과거에 누수가 실제 발생되었던 사례들의 주파수 패턴과 유사한 경우 누수가 발생된 것으로 판별하는 것이다. 이때 유사도의 계산은 어느 주파수 대역에서 어떠한 피크값을 갖는지, 해당 주파수 대역이 다른 주파수 대역보다 몇 배 큰 피크값을 갖는지 등을 비교하여 비교 대상이 되는 주파수 대역 대비 조건을 만족하는 주파수 대역의 총 비율로서 확인하는 방법이 그 일례가 될 수 있다.

그러나, 상수도 배관은 지중에 매설되는 경우가 대부분이고, 또한, 배관은 합성수지, 금속 등의 다양한 재질로 형성되며, 배관이 매설된 주변의 지질, 도로 포장 상태, 근처의 대형 건물의 유무 등에 의해 누수 발생시의 주파수 패턴이 측정 위치에 따라 천차 만별일 수 있다.

예를 들어, A도시의 도심 지형, 20층 이상 고층 빌딩 10개소, 주변 상가 100개소인 종래의 측정값 패턴 및 누수음 정보가 있는 상태에서, B도시의 도심 지형, 20층 이상 고층 빌딩 9개소, 주변 상가 80개소인 신규 측정 위치가 있는 경우, A도시의 측정값 패턴 및 누수음 정보를 B도시에도 초기에 유사하게 적용할 수 있는 것이다. 만일, 이러한 초기 패턴 정보 또는 누수음 정보 없이 B도시를 신규 측정하는 경우, B도시의 관로가 이미 누수가 발생된 후라면, 누수가 발생중인 음을 측정하여 패턴을 형성하고 향후로도 이 패턴을 활용하여 누수 여부를 판별해야 하기 때문에, 누수 부위에 변동이 발생하지 않는 한 누수 여부를 판별하기 어렵기 때문이다.

또한, 이러한 위치 정보 및 시설물 정보에 근거한 초기 패턴 및 누수음 정보는 측정 사례가 거듭될수록 더욱 세분화되고 정밀해져, 신규 측정 위치에서의 측정도 더욱 정밀해지는 효과를 갖게 된다.

이때, 측정값 패턴은 관종 또는 시설물이 서로 유사한 경우에도 관로가 매설된 깊이, 관로가 매설된 지점의 지질 등에 따라 변수가 다양하기 대문에, 신규 측정 위치에서는 우선 해당 지역에 누수가 이미 발생되었는지의 여부를 확인하는 것에 초점을 맞추는게 바람직하다. 관로의 평상시 소음에 비해 누수음은 그 주파수 스펙트럼 패턴이 비교적 특징적으로 나타나기 때문에, 신규 측정 위치에서는 기 누수의 여부만을 판별하고, 새로이 측정되는 측정값으로부터 해당 위치만의 측정값 패턴을 형성할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 서버는 어느 측정 위치에서 누수가 발생된 것으로 판별되면, 해당 측정 장소의 위치 정보 및 시설물 정보를 토대로 해당 위치에서의 관종별 또는 시설물별 누수음 정보를 보정하여 저장하고, 신규 측정 위치에서의 누수 판별시에 신규 측정 위치의 시설물 정보를 토대로 추출된 관종 또는 시설물에 대응되는 누수음 정보의 초기 패턴으로 적용하게 된다. 이때의 휴대용 단말(200)은 신규 측정 위치에서의 측정값이 초기 패턴으로 저장된 누수음 패턴과 유사도가 설정 비율 이상인 경우 해당 측정값을 누수가 발생된 것으로 판별하게 된다.

따라서, 이를 정리해보면, 휴대용 단말(200)은 음파 센서의 측정값의 전송시에 음파 센서의 측정값이 생성된 장소의 위치 좌표를 서버에 전송한다. 그리고, 휴대용 단말(200)에는 현재 측정하려는 장소의 위치 좌표에 대응되는 관종 정보 또는 시설물 정보가 기 저장되거나, 또는, 서버로부터 해당 위치 좌표에 대응되는 관종 정보 또는 시설물 정보가 전송되어 저장되며, 측정되어 추출된 주파수 패턴과 관종 정보 또는 시설물 정보에 대응되는 누수 의심 주파수 패턴을 비교하여 누수 여부를 판별하게 되는 것이다.

그리고, 서버는, 측정값이 생성된 위치 좌표에 대응되는 지점에서 실제 누수가 발생된 것으로 보고되면, 측정되어 추출된 패턴을 이용하여 관종 정보 또는 시설물 정보에 대응되는 누수 의심 주파수의 패턴을 보정하여 저장하게 된다. 또한, 이러한 사례가 반복될수록, 해당 지역에서의 누수 의심 주파수의 패턴이 정확해질뿐만 아니라, 어느 지질, 어느 관종, 어느 매설 깊이, 어느 시설물 근처 등의 보다 세분화된 파라미터들에 대해서도 충분한 데이터를 축적할 수 있으며, 이를 통해 신규 지역에서 처음 측정을 하는 경우에도 해당 신규 지역의 조건에 부합하는 누수 의심 주파수 패턴을 제공할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 도 5 와 같이, 휴대용 단말(200) 또는 서버의 모니터링 장치에는 누수 여부를 측정한 장소가 지도상에 표시가 되고, 해당 지점을 선택하면 누수음을 청음할 수 있거나 누수 데이터의 주파수 계열 패턴을 확인할 수 있다.

또한, 휴대용 단말로부터 누수가 발생된 것으로 판별된 결과가 출력되면, 해당 측정 위치의 주변에 설정 간격으로 추가 측정이 이루어지고, 추가 측정 지점들 중 패턴의 피크값이 가장 큰, 즉, 누수음이 가장 크게 발생되는 지점의 도출이 가능해지게 되고, 해당 지점의 위치 좌표가 서버에 전송되면, 서버에는 누수음이 가장 크게 발생되는 지점의 시설물 정보 또는 관종 정보에 대응하여 누수 발생 위치를 특정하고 해당 지점의 굴착, 실제 누수 확인 및 보수 공사가 이루어지게 된다.

상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 누수음 수집 장치(100)로부터 측정된 측정값을 토대로 휴대용 단말(200)의 소프트웨어에서 자동으로 누수 여부를 판별할 수 있으므로, 작업자의 숙련도에 상관없이 지중 배관의 누수 여부를 판별할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 측정값을 위치 정보에 매칭하여 저장하므로, 어느 지점에서 누수가 발생되었는지 여부를 신속하게 알아낼 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 측정값을 관종 정보 또는 시설물 정보에 매칭하여 저장하므로, 신규 측정 위치에서 이미 누수가 진행중인 경우에도 유사한 관종 정보 또는 시설물 정보를 갖는 지역의 누수음 데이터를 이용하여 누수 여부를 판별할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 휴대용인 누수음 수집 장치(100) 및 휴대용 단말(200)을 이용하여 위치 정보에 대응되는 위치에서 측정만 진행하여도 측정값의 누적 및 누수 여부의 판별이 가능하므로, 모든 지중 관로마다 측정 장치를 구비하지 않아도 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 누수음 수집 장치(100)에 휴대용 단말(200)을 거치하여 활용 가능하므로, 파지가 용이하고 측정자의 손을 자유롭게 사용할 수 있는 효과가 있다.

100 : 누수음 수집 장치 101 : 결합용 돌기
102 : 고정부 103 : 신호 입력부
104 : 전원 버튼 105 : 로프
110 : 노면 접촉용 브라켓 111 : 음전달 돌기
120 : 매설 밸브 접촉용 브라켓
200 : 휴대용 단말 210 : 보조 배터리
300 : 거치대 310 : 거치 헤드
320 : 거치 암 321 : 보조 배터리 장착부

Claims (8)

1. 내부에 중공부가 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 구비되는 컨트롤러와, 상기 하우징의 내부에 구비되어 상기 컨트롤러와 전기적으로 연결되는 통신부와, 상기 하우징의 하단 내측에 구비되어 상기 컨트롤러와 전기적으로 연결되며 진동이 전달되면 측정값을 생성하여 상기 컨트롤러에 전송하는 음파 센서와, 상기 하우징의 내부에 구비되어 상기 컨트롤러, 상기 통신부, 상기 음파 센서에 구동 전원을 제공하는 충전 배터리와, 상기 하우징의 하단 외측에 결합되어 외부의 진동 신호를 상기 음파 센서에 전달하는 음 전달용 브라켓을 포함하는 누수음 수집 장치;
   상기 누수음 수집 장치로부터 상기 음파 센서의 측정값을 전송받아 누수의 발생 여부를 판별하는 휴대용 단말;
   상기 휴대용 단말로부터 상기 음파 센서의 측정값 또는 누수 발생 여부의 판별 결과를 전송받아 저장하는 서버;
   를 포함하되,
   상기 휴대용 단말은, 상기 음파 센서의 측정값을 주파수 데이터로 변환한 후, 상기 주파수 데이터로부터 패턴을 추출하며, 상기 추출된 패턴과 과거 누수음 데이터를 기반으로 설정된 누수 의심 주파수 패턴을 비교하여 유사도가 설정 비율 이상이면 누수가 발생된 것으로 판별하며,
   상기 휴대용 단말은 GPS 모듈이 구비되고, 상기 음파 센서의 측정값의 전송시에 상기 음파 센서의 측정값이 생성된 장소의 위치 좌표를 상기 서버에 전송하고,
   상기 휴대용 단말은, 상기 위치 좌표에 대응되는 관종 정보 또는 시설물 정보가 기 저장되거나, 또는, 상기 서버로부터 상기 위치 좌표에 대응되는 관종 정보 또는 시설물 정보가 전송되어 저장되며, 상기 추출된 패턴과 상기 관종 정보 또는 상기 시설물 정보에 대응되는 누수 의심 주파수 패턴을 비교하여 누수 여부를 판별하며,
   상기 서버는, 상기 위치 좌표에 대응되는 지점에서 실제 누수가 발생된 것으로 보고되면, 상기 추출된 패턴을 이용하여 해당 위치에서의 상기 관종 정보 또는 상기 시설물 정보에 대응되는 누수 의심 주파수 패턴을 보정하여 저장하고, 신규 측정 위치에서의 누수 판별시에 신규 측정 위치의 시설물 정보를 토대로 추출된 관종 정보 또는 시설물 정보에 대응되는 누수음 정보의 초기 패턴으로 적용하는 누수음 관리 운영 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 음 전달용 브라켓은 상기 하우징에 탈착 가능하게 구비되고, 원판형으로 형성되어 하단에 복수의 음전달 돌기가 형성된 노면 접촉용 브라켓 또는 막대형으로 형성되는 매설 밸브 접촉용 브라켓 중 어느 하나가 상기 하우징에 장착되는 누수음 관리 운영 시스템.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징의 일측에 결합되어 상기 휴대용 단말을 거치하는 거치대;를 포함하며,
   상기 거치대는, 상기 휴대용 단말이 안착되어 고정되는 거치 헤드와, 일단이 상기 거치 헤드에 결합되고 타단이 상기 하우징의 일측에 결합되며 일측에 보조 배터리 장착부가 형성된 거치 암을 포함하는 누수음 관리 운영 시스템.
   
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