| 연구내용 및 범위 |
본 연구의 최종목표는 『BLE 통신 기반 스마트볼트를 활용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템 개발』이다. 세부적으로는 부단수 교체 시스템 및 BLE 통신 기반 스마트볼트 개발을 통해 노후 상수도 밸브를 단수 없이 교체하고, 신 밸브를 장기적 유지관리가 가능하도록 하는 것임. 또한, 부단수 상태(수위,VoC,영상) 모니터링 및 상수도의 진동 주파수 분석 알고리즘의 신호자료 시각화를 통해 효율적이고 객관적인 상수도 유지관리 시스템을 개발하고자 함● 노후 상수도 밸브 교체를 위한 스마트 부단수 교체 장비 개발● 상수도 누수 검출 스마트볼트 및 상태 모니터링 시스템 개발● BLE 통신 기반 계측결과 분석 및 수집된 신호자료 시각화 시스템 UI 개발● 상수도 밸브 및 연결부 손상별 유지관리 매뉴얼 정립● 상수도 유지관리기술의 국·내외 최신 동향 분석● 상수도 관로 및 밸브의 취약부 및 손상유형 분석● 상수도 관로 및 밸브 적용을 위한 수압 및 환경 분석● 스마트 부단수 밸브 교체 장비 하드웨어 구조 최적 설계● 스마트볼트 및 누수 상태 감시 장치 ● 부단수 교체 장비 H/W 제작● Mock-up 제작 및 Pilot 테스트 실시를 통한 문제점 분석 및 보완● 사용자 친화적 모니터링 UI 구축● 스마트볼트 신호의 가공 및 특성 추출을 위한 신호처리 알고리즘 개발● 손상 시각화 알고리즘 개발● 관리자 모니터링 프로그램 제작● 부단수 밸브 교체 시스템 기반 매뉴얼 작성● 부단수 밸브 교체 시스템 기반 지침 작성● 모니터링 프로그램 수정/보완● 스마트 부단수 교체 장비 개발- 상수도 밸브의 교체 방식을 개선하여 단수로 인한 시간적, 공간적, 경제적 문제 해결● 스마트볼트 및 누수 상태 감시 장치와 신호자료 시각화 시스템 UI 개발- 상수도 밸브에 대한 즉각적 확인 및 추가적인 대응 가능- 스마트 장비활용을 통한 안전점검 비용 절감● 정기적 유지관리 방안으로 실시하는 누수탐사 및 누수조사 방법을 벗어나 실시간 상수도의 누수 및 안전성에 대한 신뢰성을 확보하도록 상수도 밸브 및 관 연결부에 설치할 수 있는 스마트볼트 계측 장비 및 부단수 상태를 영상 모니터링 부단수 교체 시스템 필요● 상수도관 상시 계측으로 상수관로에서 발생하는 누수를 초기에 확인하는 것은, 싱크홀 및 단수 등 사고를 미연에 예방함에 따른 유지관리 비용 증가를 방지하기 위해 필요함● BLE(Bluetooth Low Energy) 통신이란 저전력 근거리 통신으로 상수도 시설에 적용하여 관리자가 차량통제 및 양수작업 등 별도의 사전작업 없이 밸브실에 들어가지 않고 외부에서 상수도 밸브 누수여부를 확인 가능하도록 할 수 있음● 스마트볼트란 펌프, 밸브, 엔진 등 압력이 집중되는 기계장치에 적용되는 볼트로, 힘 감지 센서, 진동 주파수 측정 센서, 체결력 측정 센서 등 기계장치의 결함을 탐지해낼 수 있음● 밸브와 관로 연결부에 볼트 적용이 가능하며, 체결부 사이의 반력 측정 및 볼트 풀림 현상을 감지하여 상수도 설비의 사고 발생을 감지하고, 가속도 주파수 측정을 통해 누수 발생 여부를 감지할 수 있음● 부단수 상태의 모니터링 및 진동 주파수 측정 신호자료의 시각화된 이미지를 디스플레이에 표시함으로써 상황인지가 즉각적으로 이루어지며, 이를 통한 점검자의 신속한 판단 및 대응을 도움으로써 상수도 관로 및 밸브의 유지관리의 효율성 향상이 기대됨● BLE 통신 기반 스마트볼트를 활용한 노후 상수도 밸브의 부단수 교체 시스템 개발을 통해 객관적인 DATA 축적 및 시간과 비용 절감 효과를 가진 새로운 점검방식의 제안이 필요
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