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탄성파기술을 이용한 상수도 누수탐지 감시시스템 개발

Development of Leak Detection System for Waterworks Using Elastic Wave

보고서 정보
주관연구기관 한국표준과학연구원
Korea Research Institute of Standards and Science
연구책임자 윤동진
참여연구자 이영섭 , 김영길 , 김치엽 , 정중채 , 김상무 , 이정학 , 전해복 , 문찬웅 , 김은철
보고서유형최종보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2004-07
과제시작연도 2002
주관부처 환경부
사업 관리 기관 한국환경기술진흥원
등록번호 TRKO201100003035
과제고유번호 1480001153
사업명 차세대핵심환경기술개발사업
DB 구축일자 2013-04-18

초록

● 탄성파 전파 특성 연구 : 가속도계/하이드로폰/AE 센서 기술
● 압력/유량 센서 이용한 누출범위 검출 : 누출 구간 검출
● 상관법 및 시간 지연차 누출탐지 기법 개발
● 검출 거리 및 분해능 향상 기법 연구 : 누수탐지 알고리즘, 주파수 필터링 기법개발
● 현장 실험 및 기법 검증 : 압력계 이용한 검출 결과 비교 / 상수도관 검증 실험
● 위치표정 기법 확립 : 검출능력 및 최소검출거리 검증 / 최대 검출 위치 오차 분석
● 종합 누출탐지 시스템 개발 : 무선 송수신 센서 및 원격 감시시스템

Abstract

● Research on the property of the elastic wave propagation: accelerometers/ hydrophones/ AE sensors technology.
● Detection of the leak range using pressure/flow sensors: detection of the leak range.
● Development of the leak detection methodology using correlation method and time difference.<

목차 Contents

  • 표지...1
  • 제출문...2
  • 요약문...3
  • SUMMARY...9
  • CONTENTS...12
  • 목차...15
  • 그림목차...18
  • 표목차...26
  • 제1장 서론...27
  • 제1절 연구개발의 필요성...27
  • 제2절 연구개발의 목적 및 범위...30
  • 1. 연구개발의 최종목표...30
  • 2. 연차별 연구개발 목표 및 내용...30
  • 3. 연구추진내용...30
  • 제2장 국내외 기술개발 현황...32
  • 제1절 국내 누수탐지기술 현황 및 자료...32
  • 제2절 국외 누수탐지기술 현황 및 자료...33
  • 제3절 주요 관련 자료...34
  • 제4절 국내외 기술개발 현황...36
  • 제3장 탄성파를 이용한 AE/가속도계 누수탐지 기술개발...39
  • 제1절 개요...39
  • 제2절 누수탐지 이론...39
  • 1. 누수 신호 형태 및 전파 특성 연구...39
  • 2. 시간 지연차 기법연구 및 누수탐지 알고리즘 개발...50
  • 제3절 누수탐지 실험 1 : 실내 15 m 모의 누수 배관 시스템...61
  • 1. 모의 누수 배관 시스템 설계 및 제작...61
  • 2. 탄성파 전파특성 실험...64
  • 제4절 누수탐지 실험 2: 실외 150 m 강관 모의 누수 배관 시스템...76
  • 1. 개요...76
  • 2. 시스템 설계 및 제작...76
  • 3. 탄성파 전파 실험...83
  • 제5절 누수탐지실험 3: 실제 지하 상수도배관 101 m 누수실험...133
  • 1. 실험 개요...133
  • 2. 실험결과 및 분석...135
  • 제6절 누수탐지실험 4: 실외 모의 75 m 주철관 누수배관 시스템...138
  • 1. 모의 누수 배관 시스템 설계 및 제작...138
  • 2. 탄성파 전파특성 실험...141
  • 제7절 누수탐지실험 5: 실제 지하상수도 주철관 315 m 누수실험...149
  • 1. 실험 개요...149
  • 2. 누수지점 탐지 실험...150
  • 3. 실험결과...152
  • 제8절 누수탐지실험 6: 실제 지하상수도 PE관 100 m 누수실험...170
  • 1. 실험 개요...170
  • 2. 누수지점 탐지 실험...171
  • 3. 실험결과...174
  • 제4장 압력계를 이용한 누수탐지 기술 개발...184
  • 제1절 압력계를 이용한 누출 위치 탐지...184
  • 1. 개요...184
  • 2. 실험방법...184
  • 3. 압력계 시스템에 의한 압력 데이터 결과 및 고찰...186
  • 제2절 모의 누수 배관 및 현장 디지털 압력 시스템 설치...192
  • 제3절 압력/유량 센서를 이용한 현장 적용 시험 연구...195
  • 1. 지하매설 배관의 압력/유량 센서를 이용한 누수 감시 시스템 개요...195
  • 2. 실험 개요...202
  • 3. 실험 방법...203
  • 4. 실험 결과 및 고찰...205
  • 제5장 누수탐지 센서 개발...211
  • 제1절 누수탐지 센서 구성...211
  • 제2절 센서 및 아날로그 회로 구성...212
  • 1. 계측센서 규격 및 특성...212
  • 2. Charge amp 및 아날로그 회로...213
  • 3. 신호증폭 및 Filter...216
  • 제3절 Analog-Digital 변환 및 디지틀 회로 구성...220
  • 1. Analog - Digital 변환 회로...220
  • 2. Digital 회로 구성...222
  • 3. Micro-controller Program...225
  • 제4절 누수탐지 센서 제작 및 기구물 설계...229
  • 1. 회로 설계 및 제작...229
  • 2. 관련 도면...233
  • 제6장 원격 누수탐지 감시시스템 개발...238
  • 제1절 원격 누수탐지 감시시스템 설계...238
  • 1. 시스템 구성 목표...238
  • 2. 시스템 설계 및 구성장치...238
  • 제2절 시스템 데이터 전송 Flow...241
  • 1. 데이터 전송 플로우...241
  • 2. 전송 데이터 포맷...242
  • 제3절 시스템 운영 프로그램 및 GUI(Graphic User Interface)...244
  • 1. OS Software 및 Hardware 최소 사양...244
  • 2. 메뉴 별 화면 구성 및 기능...246
  • 3. 실외 75 m 주철 배관에의 적용 검증 실험...252
  • 제7장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...254
  • 제1절 연구개발 목표 달성도...254
  • 제2절 관련 분야에의 대외 기여도...256
  • 제8장 연구개발결과의 활용계획...259
  • 제1절 활용계획...259
  • 제2절 기대효과...261
  • 제9장 참고문헌...263

연구자의 다른 보고서 :

참고문헌 (25)

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