1. 문제 배경
중국 남서부에 위치한 한 수력 발전 회사는 건설된 지 50년이 된 콘크리트 댐의 수중 구조물을 점검해야 했습니다. 이 댐에서는 경미한 누수가 발생했었으며, 다음을 포함한 수중 표면에 대한 상세한 점검이 필요했습니다:
- 댐 면의 균열 및 침식 여부 점검
- 퇴적층의 두께 측정
- 수중 게이트 및 밸브의 상태 점검
- 수류에 영향을 미칠 수 있는 수중 잔해물 탐지
- 수중 보강 구조물의 무결성 평가
점검팀은 기존 방식으로는 시간이 많이 소요되고, 대규모 잠수 작업이 필요하며, 데이터 정확도가 낮다는 문제점에 직면했습니다.
2. 문제 분석
이 댐 점검 프로젝트에는 몇 가지 기술적 난제가 있었습니다:
- 변동하는 수질 투명도: 시야가 2미터 미만인 탁한 물
- 넓은 깊이 범위: 수면 근처 3미터부터 최대 수심 48미터까지
- 복잡한 형상: 돌출부와 오목부가 있는 불규칙한 표면
- 정밀도 요구 사항: 미세한 균열 및 결함을 감지하기 위해서는 ±0.5% 수준의 정확도가 필요합니다.
- 안전 문제: 고위험 수중 환경에서 잠수사의 노출을 최소화하기
- 데이터 기록: 공학 분석을 위한 측정 결과의 상세한 문서화 요건
이 프로젝트의 경우, 조사해야 할 면적이 넓고 정밀한 측정이 필요했기 때문에, 다이버가 줄자와 카메라를 사용하는 기존의 검사 방식만으로는 부족했습니다.
3. 해결책
엔지니어링 팀은 다음을 선정했습니다. KWD100 휴대용 초음파 수심 측정기 ~와 결합하여 KUS-W50 수중 거리 센서 이러한 과제를 해결하기 위해. 이러한 조합을 통해 다음과 같은 이점을 얻을 수 있었습니다:
3.1 시스템 구성
| 구성 요소 | 모델 | 수량 | 애플리케이션 |
| 휴대용 초음파 수심 측정기 | KWD100 | 2 | 전체 수심 측량 및 일반 측정 |
| 수중 거리 센서 | KUS-W50 | 4 | 상세한 구조 점검 및 결함 측정 |
| 수중 카메라 | 사용자 지정 | 2 | 탐지된 이상 현상의 시각적 확인 |
| 데이터 로거 | 사용자 지정 | 1 | 시간 및 위치 정보를 포함한 동기화된 데이터 기록 |
| 연장 케이블 | 30m | 4 | 센서의 감지 범위를 최대 수심까지 확장 |
3.2 주요 제품 사양
| 매개변수 | KWD100 | KUS-W50 |
| 측정 범위 | 0.7~100m | 0.6~100m |
| 정확성 | ±0.5% | ±0.5% |
| 작동 주파수 | 200kHz | 200kHz |
| 사각지대 | 0.7m | 0.6m |
| 의사소통 | ModBus | RS485 |
| 전원 공급 장치 | 18650 리튬이온 배터리 | 10.8~26.4V 직류 |
| 보호 등급 | IP67 | IP68 |
| 무게 | 0.8kg | 0.5kg |
3.3 구현 세부 사항
검사 절차는 다음과 같았습니다:
- 초기 조사: KWD100을 사용하여 댐 전면 전체의 일반적인 수심 분포도를 작성함
- 선별 검사: 특정 관심 구역을 측정하기 위해 KUS-W50 센서를 배치함
- 데이터 통합: 거리 측정값과 수중 카메라의 영상 데이터를 결합하기
- 보고서 생성: 측정 데이터와 이미지를 포함한 상세한 엔지니어링 보고서 작성
KWD100은 선박이나 플랫폼에서 신속하고 휴대성이 뛰어난 측정을 수행하는 데 사용된 반면, KUS-W50 센서는 특정 구역을 상세히 검사하기 위해 원격 조종 수중 탐사 로봇(ROV)에 장착되어 사용되었습니다.
4. 결과
이번 점검 사업은 다음과 같은 중요한 성과를 거두었습니다:
4.1 성능 데이터
| 측정 유형 | 평균 오차 | 최대 오차 |
| 일반 수심 측량 (KWD100) | 0.4% | 0.8% |
| 구조적 결함 측정 (KUS-W50) | 0.3% | 0.6% |
| 퇴적물 두께 측정 | 0.5% | 0.9% |
| 게이트 간격 측정 | 0.2% | 0.5% |
4.2 운영상의 이점
- 검사 시간이 65% 단축되었습니다. 기존의 다이빙 방식과 비교했을 때
- 다이버의 노출을 최소화 80% 건의 측정을 원격으로 수행함
- 데이터 정확도가 향상되었습니다 ±0.5%의 일관된 측정 정밀도를 바탕으로
- 포괄적인 문서 12,000 m² 면적에서 3,200건의 측정을 실시하여
- 조기 발견 주의가 필요한, 이전에 알려지지 않았던 17건의 구조적 결함 중
5. 결론
이 해결책은 이후 해당 회사의 댐 유지보수 프로그램의 표준 점검 방법으로 채택되었으며, 다른 수자원 인프라 프로젝트로 그 적용 범위를 확대할 계획입니다.
더 자세한 기술 정보, 배선도 또는 모델 선택 안내를 보시려면 여기를 클릭해 주세요. 여기 자세한 내용을 확인하시거나 기술 지원팀에 문의해 주십시오.
