KR102151477B1 - Road surface of tunnel monitoring device and road surface of tunnel maintenance system using the same - Google Patents

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KR102151477B1 KR1020180098714A KR20180098714A KR102151477B1 KR 102151477 B1 KR102151477 B1 KR 102151477B1 KR 1020180098714 A KR1020180098714 A KR 1020180098714A KR 20180098714 A KR20180098714 A KR 20180098714A KR 102151477 B1 KR102151477 B1 KR 102151477B1
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Abstract

본 발명은 갱도를 운행하는 이동체에 설치되며, 이동체가 운행중에 발생하는 진동을 감지하여 위치에 따른 노면상태를 측정하는 갱도의 노면상태 모니터링 장치에 있어서, 상기 갱도의 노면상태 모니터링 장치는, 이동체가 도로를 운행함에 따라 발생하는 진동을 감지하는 진동감지유닛; 및 이동체가 이동함에 따라 변화하는 이동체의 움직임을 측정하여 측정시작지점에 대한 이동체의 상대적 위치를 측정하는 움직임측정유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 갱도의 노면상태 모니터링 장치에 관한 것이다. The present invention is installed in a moving body running a tunnel, and in the road surface condition monitoring device of a tunnel for measuring the road surface condition according to the location by detecting the vibration generated while the moving object is running, the road surface condition monitoring device of the tunnel, the moving object A vibration sensing unit that detects vibration generated as the road travels; And a motion measurement unit that measures the movement of the moving object that changes as the moving object moves and measures the relative position of the moving object with respect to the measurement start point.

Description

갱도의 노면상태 모니터링 장치 및 이를 이용한 갱도의 노면 유지관리 시스템{ROAD SURFACE OF TUNNEL MONITORING DEVICE AND ROAD SURFACE OF TUNNEL MAINTENANCE SYSTEM USING THE SAME}The road surface condition monitoring device of the tunnel and the road surface maintenance system of the tunnel using the same {ROAD SURFACE OF TUNNEL MONITORING DEVICE AND ROAD SURFACE OF TUNNEL MAINTENANCE SYSTEM USING THE SAME}

본 발명은 갱도의 노면 모니터링 장치 및 이를 이용한 갱도의 노면 유지관리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a road surface monitoring device of a tunnel and a road surface maintenance system using the same.

도로는 차량의 이동, 기상변화 및 계절변화에 따라 점차 파손되어 요철이 발생한다. 이처럼 파손된 도로를 운행하는 차량은 안전을 위해 낮은 속도로 운행할 수 밖에 없다. 뿐만아니라 파손된 도로는 운행하는 차량의 수명을 단축시킨다.Roads are gradually damaged due to vehicle movement, weather and seasonal changes, resulting in irregularities. Vehicles traveling on such a damaged road have no choice but to run at a low speed for safety. In addition, damaged roads shorten the lifespan of the driving vehicle.

특히, 운반도로의 경우에는 도로의 파손은 운반차량의 작업 효율을 감소시키고, 사고의 원인이 되기도 한다. In particular, in the case of a transport road, damage to the road reduces the working efficiency of the transport vehicle and may cause an accident.

일반적인 도로나, 노천 광산 같은 경우에는 도로가 파손된 것을 육안으로 확인할 수 있으므로, 도로의 노면상태를 모니터링하고 유지보수하는 것이 어렵지 않다.In the case of a general road or an open-pit mine, it is not difficult to monitor and maintain the road surface condition of the road because it is possible to visually confirm that the road is damaged.

하지만. 지하광산의 갱도의 운송로는 운송로의 노면상태를 모니터링하고 유지보수 하기 쉽지 않다. 지하광산의 갱도는 조명이 약해 육안으로 갱도의 파손 여부를 확인하기 어렵기 ‹š문이다. But. It is not easy to monitor and maintain the condition of the road surface in the underground mine tunnel. Underground mine tunnels are poorly lit, making it difficult to see if the tunnels are damaged with the naked eye.

또한, 국내의 일부 지하 광산들은 광체따라 무분별하게 개발하여 그 경로가 매우 복잡하고, 정확한 지도를 갖추고 있지 않은 경우가 많다. In addition, some underground mines in Korea are developed indiscriminately according to the ore body, and the route is very complex and there are many cases where accurate maps are not provided.

더욱이 지하갱도는 지하에 형성되기 때문에 GPS(Global Positioning System) 시스템은 사용할 수 없어, 운송로에 파손된 부분이 있는 걸 발견했다고 하더라도 그 위치가 어디인지 정확히 보고하기 어렵다. Moreover, since the underground tunnel is formed underground, the GPS (Global Positioning System) system cannot be used, so even if it is found that there is a damaged part in the transport route, it is difficult to accurately report where the location is.

무선통신이 원활하지 않은 지하 광산에서 종래 이용되는 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), 비콘(Beacon), RFID(radio frequency identification) 등의 절점 방식의 근거리 센싱을 통한 위치정보 취득 방식도 연속적이지 않고 간헐적이기 때문에 운송로의 파손된 위치를 특정하는 것이 매우 제한적일 수 밖에 없다.In underground mines where wireless communication is not smooth, the method of acquiring location information through short-range sensing of node methods such as Bluetooth, NFC (Near Field Communication), Beacon, and RFID (radio frequency identification) is also continuous. Because it is not and is intermittent, it is very limited to specify the damaged location of the transport route.

따라서 일반적인 도로 뿐만 아니라 지하갱도에서도 이용할 수 있는 노면상태 모니터링 장치가 필요하다. Therefore, there is a need for a road surface condition monitoring device that can be used not only in general roads but also in underground tunnels.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 통신이 제한되는 갱도의 노면 상태를 모니터링할 수 있는 장치와, 그러한 장치를 이용한 갱도의 노면 유지관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide an apparatus capable of monitoring a road surface condition of a tunnel in which communication is restricted, and a road surface maintenance system of a tunnel using such apparatus as to solve the above problems.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.On the other hand, other objects not specified of the present invention will be additionally considered within a range that can be easily deduced from the detailed description and effects thereof below.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치는 갱도를 운행하는 이동체에 설치되며, 이동체가 운행중에 발생하는 진동을 감지하여 위치에 따른 노면상태를 측정할 수 있다. 이를 위해 상기 갱도의 노면상태 모니터링 장치는, 이동체가 도로를 운행함에 따라 발생하는 진동을 감지하는 진동감지유닛; 및 이동체가 이동함에 따라 변화하는 이동체의 움직임을 측정하여 측정시작지점에 대한 이동체의 상대적 위치를 측정하는 움직임측정유닛;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The road surface condition monitoring device of a tunnel according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is installed on a moving body that runs the tunnel, and it is possible to measure the road surface condition according to the location by sensing vibrations generated while the moving object is running. have. To this end, the apparatus for monitoring a road surface condition of the tunnel may include: a vibration sensing unit that detects vibration generated as a moving object travels on a road; And a motion measurement unit that measures a motion of the moving object that changes as the moving object moves and measures the relative position of the moving object with respect to the measurement start point.

일 실시예에 있어서, 상기 움직임측정유닛은, 이동체의 이동 속도를 측정하는 속도계와, 이동체의 이동 방위를 측정하는 방위계와, 운행구간의 높낮이 또는 경사도를 측정할 수 있는 경사도계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the motion measurement unit includes a speedometer for measuring the moving speed of the moving object, an azimuth for measuring the moving direction of the moving object, and an inclinometer for measuring the height or inclination of the driving section. It can be characterized.

일 실시예에 있어서, 상기 움직임측정유닛은 이동관성을 측정하는 가속도계, 회전관성을 측정하는 자이로스코프, 및 방위각을 측정하는 지자계센서로 구성되는 관성측정유닛를 포함하고, 상기 관성측정유닛을 이용하여 이동체의 속도와 자세각을 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the motion measurement unit includes an inertial measurement unit consisting of an accelerometer for measuring movement inertia, a gyroscope for measuring rotational inertia, and a geomagnetic sensor for measuring an azimuth, and using the inertia measurement unit It may be characterized by measuring the speed and attitude angle of the moving object.

일 실시예에 있어서, 갱도 내에 설치된 절점 방식의 근거리 통신장치와 통신하여 위치에 따른 갱도의 노면상태를 전송할 수 있는 통신유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment, it may further include a communication unit capable of transmitting the road surface condition of the tunnel according to the location by communicating with the short-range communication device of the nodal method installed in the tunnel.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치는 이동체가 도로를 운행함에 따라 발생하는 진동을 감지하는 진동감지유닛; 및 이동체의 주변의 공간형상정보를 측정하는 공간형상정보측정부;를 포함하고, 상기 공간형상정보측정부에서 측정된 공간형성정보와 위치가 공간형상정보로 정의되는 지도를 대비하여 이동체의 위치를 취득할 수 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an apparatus for monitoring a road surface condition of a tunnel according to another embodiment of the present invention includes: a vibration sensing unit for sensing vibration generated as a moving object moves on a road; And a spatial shape information measuring unit that measures spatial shape information around the moving object; including, and determining the location of the moving object in comparison with a map in which the spatial shape information measured by the spatial shape information measuring unit and the location are defined as spatial shape information. It is characterized in that it can be acquired.

다른 실시예에 있어서, 이동체의 이동 속도를 측정하는 속도계와, 운행구간의 높낮이 또는 경사도를 측정할 수 있는 경사도계를 포함하는 움직임측정유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In another embodiment, it may be characterized in that it further comprises a motion measurement unit including a speedometer for measuring the moving speed of the moving object and an inclinometer for measuring the height or inclination of the driving section.

다른 실시예에 있어서, 갱도 내에 설치된 절점 방식의 근거리 통신장치와 통신하여 위치에 따른 갱도의 노면상태를 전송할 수 있는 통신유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In another embodiment, it may further include a communication unit capable of transmitting the road surface condition of the tunnel according to the location by communicating with the short-range communication device of the nodal method installed in the tunnel.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 유지관리 시스템은 갱도를 운행하는 이동체에 설치되며, 이동체가 운행중에 발생하는 진동을 감지하여 위치에 따른 노면상태를 측정하는 갱도의 노면상태 모니터링 장치; 상기 갱도의 노면상태 모니터링 장치로부터 위치에 따른 노면상태를 전송받아 구름 저항(Rolling Resistance)을 평가하고, 구름 저항에 따라 보수가 필요한 위치를 결정하는 노면상태 모니터링 서버; 및 상기 보수가 필요한 위치에 관한 정보를 출력하여 유지보수 작업을 수행할 작업자에게 제공하는 출력장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The road surface condition maintenance system of a tunnel according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is installed on a moving object running the tunnel, and measures the road surface condition according to the location by sensing vibrations generated while the moving object is running. A road surface condition monitoring device of a tunnel; A road surface condition monitoring server that receives a road surface condition according to a position from the road surface condition monitoring device of the tunnel, evaluates rolling resistance, and determines a position requiring maintenance according to the rolling resistance; And an output device that outputs information on the location where the maintenance is required and provides it to a worker who will perform the maintenance work.

본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치는 이동체가 갱도를 운행함에 따라 발생하는 진동을 감지하여 노면상태를 측정할 수 있으며, 특히 통신이 제한되는 갱도에서도 이동체의 위치를 확인할 수 있는 움직임측정유닛을 구비하여 위치에 따른 갱도의 노면상태에 관한 정보를 제공할 수 있다. The road surface condition monitoring apparatus of a tunnel according to an embodiment of the present invention can measure the road surface condition by detecting vibrations generated as a moving object moves through the tunnel, and in particular, it is possible to check the location of a moving object even in a tunnel where communication is restricted. A motion measurement unit may be provided to provide information on the road surface condition of the tunnel according to the location.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치는 이동체의 위치를 공간형상정보측정유닛이 측정한 이동체의 주변의 공간형상정보와 공간형상정보로 정의되는 지도를 대비하여 확인함으로써 보다 정확한 위치의 갱도의 노면상태에 관한 정보를 제공할 수 있다. On the other hand, the road surface condition monitoring apparatus of a tunnel according to another embodiment of the present invention checks the location of a moving object by comparing the spatial shape information around the moving object measured by the spatial shape information measuring unit and a map defined by the spatial shape information. It can provide information about the road surface condition of a tunnel at an exact location.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.On the other hand, even if it is an effect not explicitly mentioned herein, it is added that the effect described in the following specification and its provisional effect expected by the technical features of the present invention are treated as described in the specification of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치의 개략적 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치를 이용하여 갱도내에서 이동체를 운행함에 따라 발생하는 진동을 측정하는 것 도시한 개략적 모식도이다.
도 3은 노면상태에 따라 진동측정유닛에서 감지되는 진동의 크기를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치가 움직임측정유닛을 통해 이동체의 상대적 위치를 측정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치의 개략적 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치에 관한 것으로서, 공간형상정보측정유닛을 이용하여 이동체의 위치에 관한 정보를 취득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치가 공간형성정보측정유닛을 통해 이동체의 위치를 측정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 유지관리 시스템의 개략적 구성도이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for monitoring a road surface condition of a tunnel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic schematic diagram illustrating measuring vibration generated as a moving object is operated in a tunnel using the road surface condition monitoring apparatus of a tunnel according to an embodiment of the present invention.
3 schematically shows the magnitude of the vibration detected by the vibration measuring unit according to the road surface condition.
4 is a view for explaining that the road surface condition monitoring apparatus of a tunnel according to an embodiment of the present invention measures a relative position of a moving object through a motion measurement unit.
5 is a schematic configuration diagram of an apparatus for monitoring a road surface condition of a tunnel according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view for explaining an apparatus for monitoring a road surface condition of a tunnel according to another embodiment of the present invention, and is a view for explaining acquiring information on a location of a moving object using a spatial shape information measuring unit.
7 is a view for explaining that the road surface condition monitoring apparatus of a tunnel according to an embodiment of the present invention measures the position of a moving object through a space formation information measuring unit.
8 is a schematic configuration diagram of a system for maintaining a road surface condition of a tunnel according to another embodiment of the present invention.
※ The accompanying drawings are exemplified as reference for understanding the technical idea of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.In the description of the present invention, when it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscured as matters apparent to those skilled in the art with respect to known functions related to the present invention, a detailed description will be omitted.

본 발명은 길고 복잡한 경로로 형성되며, GPS는 물론 무선통신수단의 사용이 제한적일 뿐만 아니라, 전기나 조명설비도 제한된 광산 갱도에서 이용가능한 갱도의 노면상태 모니터링 시스템을 제공한다. The present invention provides a tunnel road surface condition monitoring system that is formed with a long and complex path, and which not only has limited use of GPS as well as wireless communication means, but also has limited electricity and lighting facilities.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치의 개략적 구성도이며, 도 2와 도 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치를 이용하여 갱도내에서 이동체를 운행함에 따라 발생하는 진동을 측정하는 것 도시한 개략적 모식도와 노면상태에 따라 진동측정유닛에서 감지되는 진동의 크기를 개략적으로 도시한 것이다.1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for monitoring a road surface condition of a tunnel according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are, respectively, in a tunnel using the apparatus for monitoring a road surface condition of a tunnel according to an embodiment of the present invention. A schematic diagram showing the measurement of vibration generated as the moving object is driven and schematically shows the magnitude of the vibration detected by the vibration measuring unit according to the road surface condition.

이하, 도 1 내지 도 3를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치의 구성과 동작에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, a configuration and operation of an apparatus for monitoring a road surface condition of a tunnel according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(100)는 갱도를 운행하는 이동체(V)에 설치되며, 이동체가 도로를 운행함에 따라 발생하는 진동을 감지하는 진동감지유닛(10)과 이동체의 움직임을 측정하여 이동체의 상대적 위치를 측정하는 움직임측정유닛(20)을 구비한다. 이때, 이동체(V)는 노면상태 측정만을 위한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 갱도에서 다른 작업을 위해 이용되는 이동체(V)에 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(100)를 설치하는 것도 가능하다. The road surface condition monitoring apparatus 100 of a tunnel according to an embodiment of the present invention is installed on a moving body V that runs the tunnel, and a vibration sensing unit 10 that detects vibrations generated as the moving body travels on the road and And a motion measurement unit 20 that measures the motion of the moving object and measures the relative position of the moving object. In this case, the moving body V may be only for measuring the road surface condition, but is not limited thereto. That is, it is also possible to install the road surface condition monitoring apparatus 100 of the tunnel according to an embodiment of the present invention on the moving body (V) used for other work in the tunnel.

일반적인 도로 또는 노천광산의 작업로와 같이 야외에 위치하는 곳은 도로가 파손되는 것을 육안으로 손쉽게 확인할 수 있다. 하지만, 지하광산의 갱도는 조명설비가 제대로 구비되어 있지 않기 때문에 육안으로 갱도 노면의 파손여부를 확인하기 어렵다. It is easy to see with the naked eye that the road is damaged in places that are located outdoors, such as a general road or an open-pit mine work path. However, since underground mine tunnels are not properly equipped with lighting equipment, it is difficult to check whether the tunnel road surface is damaged with the naked eye.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(10)는 진동감지유닛(10)을 구비한다. 즉, 도 2 및 도 3과 같이 이동체(V)가 갱도를 주행하는 과정에서 발생하는 진동을 감지하여 정상적인 노면에서 감지되는 진동과 다른 형태의 진동을 감지하여 도로의 노면상태를 모니터링할 수 있다. In order to solve such a problem, the road surface condition monitoring apparatus 10 of a tunnel according to an embodiment of the present invention includes a vibration detecting unit 10. That is, as shown in FIGS. 2 and 3, by detecting a vibration generated while the moving object V travels through a tunnel, a vibration in a form different from that detected on a normal road surface may be sensed, the road surface condition of the road may be monitored.

노면이 정상상태인 경우에는 도 3(a)와 같은 형태의 진동이 감지될 것이나, 이동체(V)가 보수가 필요한 부분(X)의 갱도를 지나갈 경우에는 도 3(b)나 도 3(c)와 같은 진동이 감지될 것이다.When the road surface is in a normal state, vibrations in the form as shown in Fig. 3(a) will be detected, but when the moving body V passes the tunnel of the part X in need of repair, Fig. 3(b) or Fig. 3(c) ) Will be detected.

한편, 진동을 감지하는 것만으로는 관리가 필요한 위치를 정확히 특정하기 어려워 효과적으로 갱도의 노면을 관리할 수 없다. On the other hand, it is difficult to accurately specify the location that needs to be managed just by detecting the vibration, and thus the road surface of the tunnel cannot be effectively managed.

일반적인 도로 또는 노천광산의 작업로와 같이 야외에 위치하는 곳은 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 측정위치와 측정한 진동을 서로 매칭하여 관리가 필요한 위치를 비교적 손쉽게 특정할 수 있다. 하지만 광산 갱도는 지하에 형성되기 때문에 GPS는 사용할 수 없다. 광산갱도의 벽면은 울퉁불퉁하고 불규칙하게 형성되어 무선통신신호가 온전하게 전달되지 못하기 때문에 갱도내에서 무선통신을 이용하더라도 정확한 측정위치를 특정하기 어렵기는 마찬가지이다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(100)는 움직임측정유닛(20)을 통해 측정위치를 특정할 수 있다.Locations that are located outdoors, such as a general road or an open-pit mine work path, can be relatively easily specified where management is required by matching the measured location and the measured vibration using GPS (Global Positioning System). However, since mine tunnels are formed underground, GPS cannot be used. Since the walls of the mine tunnel are uneven and irregularly formed so that wireless communication signals cannot be transmitted completely, it is the same that it is difficult to specify the exact measurement location even if wireless communication is used within the mine tunnel. However, the apparatus 100 for monitoring a road surface condition of a tunnel according to an embodiment of the present invention may specify a measurement location through the motion measurement unit 20.

움직임측정유닛(20)은 두가지 역할을 수행할 수 있다. The motion measurement unit 20 can perform two roles.

첫째, 움직임측정유닛(20)은 이동체(V)가 이동함에 따라 변화하는 이동체(V)의 움직임을 측정하여 임의의 측정시작지점으로부터 이동체(V)의 상대적 위치를 측정하는 것이다. First, the motion measurement unit 20 measures the movement of the moving object V that changes as the moving object V moves, and measures the relative position of the moving object V from an arbitrary measurement start point.

예를 들어, 도 4와 같이 측정시작지점(SP)으로 부터 운행경로(L)에 따라 이동체(V)가 운행하게 되면, 속도, 방위, 경사에 의해 이동체(V)의 측정시작지점(SP)에 대한 위치(P1)를 알 수 있다. For example, as shown in Fig. 4, when the moving object V is driven from the measurement start point SP according to the travel path L, the measurement start point SP of the moving object V according to the speed, direction, and inclination The location of (P 1 ) can be known.

이때, 측정시작지점(SP)이 광산 갱도의 입구라면, GPS나 통신 등을 통해 위치정보를 알 수 있으므로 측정시작지점(SP)에 대한 상대적 위치로 부터 측정 위치를 특정할 수 있다.At this time, if the measurement start point SP is the entrance to the mine tunnel, since the location information can be known through GPS or communication, the measurement location can be specified from a relative position with respect to the measurement start point SP.

또한, 갱도 내에 절점식 근거리 통신수단이 설치되어 있는 경우에는 절점 위치와 측정시작지점(SP)에 대한 상대적 위치로부터 측정 위치를 특정할 수 있다.In addition, when a node type short-range communication means is installed in the tunnel, the measurement location can be specified from the location of the node and a position relative to the measurement start point SP.

이를 위해, 움직임측정유닛(20)은 속도계(1)와 방위계(2)를 구비한다. 속도계(1)는 이동체(V)에 장착되어 있는 전자식 속도계를 그대로 이용하여, 전자식 속도계로부터 이동시 이동체의 속도정보를 확인할 수 있다. 이동체 (V)의 속도계가 외부로 데이터를 전송할 수 없거나 기계식인 경우에는 별도의 속도계를 장착하여 사용할 수 있다. 방위계(2)는 이동체(V)가 이동되는 동안에 계속적으로 방위를 측정한다. To this end, the motion measurement unit 20 includes a speedometer 1 and an azimuth gauge 2. The speedometer 1 can check the speed information of the moving object when moving from the electronic speedometer using the electronic speedometer mounted on the moving object V as it is. If the speedometer of the moving object (V) cannot transmit data to the outside or is of a mechanical type, a separate speedometer can be installed and used. The orientation gauge 2 continuously measures the orientation while the moving body V is moving.

속도계(1)와 방위계(2)의 시간이 동기화되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 이동체(V)가 이동하는 시점부터 속도계(1)와 방위계(2)가 각각 속도와 방위를 연속적 또는 일정 시간 간격으로 함께 측정하면, 이동거리와 방향이 각각 측정된다. 다만, 이동거리와 방향만으로는 평면적 경로정보만을 확인할 수 있을 뿐, 이동구간의 높낮이와 경사도는 확인할 수 없다. 이에 본 실시예에서는 경사도계(3)를 추가적으로 구비하여 이동구간에 대한 '거리정보', '방향정보'와 함께 '높낮이 및 경사정보'를 획득할 수 있다. It is preferable that the times of the speedometer 1 and the azimuth system 2 are synchronized. That is, when the speedometer 1 and the azimuth gauge 2 measure the speed and direction together continuously or at predetermined time intervals from the point at which the moving object V moves, the moving distance and direction are measured, respectively. However, only planar route information can be checked based on the moving distance and direction, but the height and slope of the moving section cannot be checked. Accordingly, in the present embodiment, the inclinometer 3 may be additionally provided to obtain'height and inclination information' along with'distance information' and'direction information' for a moving section.

또한 본 발명의 일 실시예에서는 경로정보, 높낮이 및 경사정보를 획득하기 위하여 속도계, 방위계, 경사도계의 기능을 통합적으로 수행할 수 있는 관성측정유닛(4)을 채용할 수 있다. 관성측정유닛(4)은 이동물체의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정하는 장치를 뜻하며, 센서기반 방식이다. 관성측정유닛(4)을 이용한 위치 추정은 이동관성을 측정하는 가속도계(4a), 회전관성을 측정하는 자이로스코프(4b), 및 방위각을 측정하는 지자계센서(4c)를 이용하여 이동체(V)의 움직임을 인식하는 방식이다. 예컨대 3축 가속도계와 3축 각속도계를 이용하여 진행방향, 횡방향, 높이방향의 가속도와 롤링(roll), 피칭(pitch), 요(yaw) 각속도의 측정이 가능하며,　관성측정유닛(4)로부터 얻어지는 가속도와 각속도를 적분하여 이동체(V)의 속도와 자세각의 산출이 가능하다. In addition, in an embodiment of the present invention, an inertial measurement unit 4 capable of integrally performing the functions of a speedometer, azimuth gauge, and a tiltmeter may be employed in order to obtain route information, height and inclination information. The inertial measurement unit 4 refers to a device that measures the speed, direction, gravity, and acceleration of a moving object, and is a sensor-based method. Position estimation using the inertial measurement unit 4 is performed using an accelerometer 4a for measuring the moving inertia, a gyroscope 4b for measuring the rotational inertia, and a geomagnetic sensor 4c for measuring the azimuth angle. It is a way to recognize the movement of For example, by using a 3-axis accelerometer and a 3-axis angular velocity meter, it is possible to measure the acceleration in the direction of travel, lateral direction, and height, and the angular velocity of rolling, pitching, and yaw. 　 Inertial measurement unit (4) It is possible to calculate the speed and attitude angle of the moving body V by integrating the acceleration and angular speed obtained from.

둘째, 움직임측정유닛(20)은 진동측정시의 이동체(V)의 속도계(1), 방위계(2), 또는 경사도계(3)를 구비하여 노면 상태 측정의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다. Second, the motion measurement unit 20 may further improve the reliability of road surface condition measurement by having a speedometer 1, azimuth gauge 2, or an inclinometer 3 of the moving body V during vibration measurement.

이동체(V)가 갱도를 운행하는 상황을 가정한다. 이동체(V)가 갱도를 운행하게 되면 노면 상태에 따라 진동의 크기가 다르게 나타난다. It is assumed that the moving object (V) runs through the tunnel. When the moving body V moves through the tunnel, the magnitude of the vibration appears differently depending on the road surface condition.

이에 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치는 움직임측정유닛(20)에 속도계(1)를 구비하여, 이동체(V)의 속도에 따른 진동의 크기 변화를 고려하여 노면 상태를 모니터링 할 수 있다.Accordingly, the road surface condition monitoring apparatus of a tunnel according to an embodiment of the present invention includes a speedometer 1 in the motion measurement unit 20 to monitor the road surface condition in consideration of a change in the magnitude of vibration according to the speed of the moving object V. can do.

노면상태가 동일할지라도 이동체(V)의 속도가 높으면 발생하는 진동의 크기는 더 커지거나, 속도가 낮으면 진동의 크기가 작아질 것이다. 즉, 진동의 크기는 노면의 상태와 이동체의 속도에 따라 다르게 나타나게 되는데, 본 발명의 일 실시예는 움직임측정유닛(20)으로부터 이동체(V)의 속도를 파악할 수 있기 때문에 진동감지유닛(10)에서 측정된 진동의 크기와 함께 노면상태를 평가하는데 필요한 데이터를 제공할 수 있다. Even if the road surface conditions are the same, if the speed of the moving body V is high, the magnitude of the vibration generated will be larger, or if the speed is low, the magnitude of the vibration will be reduced. That is, the magnitude of the vibration appears differently depending on the condition of the road surface and the speed of the moving object. In one embodiment of the present invention, since the speed of the moving object V can be grasped from the motion measuring unit 20, the vibration detecting unit 10 Together with the magnitude of the vibration measured at, it can provide the data necessary to evaluate the road surface condition.

또한, 이동경로의 곡률, 즉 경로의 좌우방향으로 휜 정도나, 이동경로의 경사도에 의해서도 노면의 상태를 지시할 수 있는 진동의 크기가 달라질 수 있으므로, 움직임측정유닛(20)이 방위계(2) 또는 경사도계(3)를 구비함으로써 노면상태를 예측하는데 보다 높은 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the magnitude of vibration that can indicate the state of the road surface may vary depending on the curvature of the movement path, that is, the degree of bending in the left and right directions of the path, or the inclination of the movement path, the motion measurement unit 20 ) Or by providing the inclination meter 3, it is possible to improve the reliability of the road surface condition.

한편, 본 발명의 일 실시예는 이에 그치는 것이 아니라, 경사도계(3)를 이용하여 노면 상태 측정의 신뢰성을 더욱 더 향상시킬 수 있다.On the other hand, the exemplary embodiment of the present invention is not limited to this, and the reliability of the road surface condition measurement may be further improved by using the inclinometer 3.

이동체(V)의 이동저항은 구름저항(Rolling Resistance)와 구배저항(Grade Resistance)의 합으로 정의된다. 이중 구배저항은 운반차량이 이동하는 노면의 경사에 의해 발생하는 저항을 의미한다. 즉, 노면상태를 정확히 모니터링하기 위해서는 이동저항에서 구배저항을 제하여야 할 필요가 있다. The moving resistance of the moving body V is defined as the sum of the rolling resistance and the grade resistance. The double gradient resistance refers to the resistance generated by the slope of the road surface on which the transport vehicle moves. That is, in order to accurately monitor the road surface condition, it is necessary to subtract the gradient resistance from the moving resistance.

본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(100)는 경사도계(3)를 이용하여, 측정시 구배저항을 알 수 있다. The apparatus 100 for monitoring a road surface condition of a tunnel according to an embodiment of the present invention uses the inclinometer 3 to know the gradient resistance during measurement.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(100)는 진동측정센서(10)에서 진동이 측정될 당시의 노면의 경사도를 측정함으로써 측정결과에서 구배저항을 제외할 수 있으며, 이에 따라 노면 상태 측정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것다.Therefore, the road surface condition monitoring apparatus 100 of a tunnel according to an embodiment of the present invention may exclude the gradient resistance from the measurement result by measuring the slope of the road surface at the time when the vibration is measured by the vibration measurement sensor 10, Accordingly, the reliability of road surface condition measurement can be improved.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(100)는 갱도 내에 설치된 절점 방식의 근거리 통신장치와 통신하여 위치에 따른 갱도의 노면상태를 전송할 수 있는 통신유닛(30)을 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(100)는 통신유닛(30)을 통해 모니터링 서버로 전송하여, 빠르게 파손된 노면에 대한 유지보수가 이루어지도록 할 수 있다. On the other hand, the road surface condition monitoring apparatus 100 of a tunnel according to an embodiment of the present invention further includes a communication unit 30 capable of transmitting the road surface condition of the tunnel according to the location by communicating with a node-type short-range communication device installed in the tunnel. Can include. That is, the road surface condition monitoring apparatus 100 of a tunnel according to an embodiment of the present invention transmits to the monitoring server through the communication unit 30 so that maintenance of the damaged road surface can be performed quickly.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치의 개략적 구성도이다. 5 is a schematic configuration diagram of an apparatus for monitoring a road surface condition of a tunnel according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(200)에 대해 설명함에 있어서, 전술한 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(100)와 동일한 구성에 대해서는 설명의 명확성을 위해 설명을 생략하도록 한다. In describing the road surface condition monitoring apparatus 200 of a tunnel according to another embodiment of the present invention, the same configuration as the road surface condition monitoring apparatus 100 of the tunnel according to the above-described embodiment will be described for clarity of description. Should be omitted.

본 발명의 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(200)는 이동체가 도로를 운행함에 따라 발생하는 진동을 감지하는 진동감지유닛(10)과 이동체의 주변의 공간형상정보를 측정하는 공간형상정보측정유닛(25)을 구비하고 있다. The road surface condition monitoring apparatus 200 of a tunnel according to another embodiment of the present invention includes a vibration sensing unit 10 that detects vibration generated as a moving object moves on a road, and a spatial shape that measures spatial shape information around the moving object. It has an information measuring unit 25.

공간형상정보측정유닛(25)은 이동체(V)의 현 위치 주변의 공간형상정보를 수집하는 역할을 수행한다. 본 명세서에서 공간형상정보란 폭, 높이, 특정지점으로부터 복수의 지점에 대한 거리, 울퉁불퉁한 모양 등의 주변 형상을 의미할 수 있다. 특히, 광산갱도의 경우에는 공간형상정보에 위에서 예시한 것 뿐만아니라 암석의 종류, 암석의 색 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 공간형상정보는 2차원 이미지로 저장되거나 3차원 형상으로 저장된 것일 수 있다. The spatial shape information measuring unit 25 serves to collect spatial shape information around the current location of the moving object V. In the present specification, the spatial shape information may mean a peripheral shape such as a width, a height, a distance from a specific point to a plurality of points, and an uneven shape. In particular, in the case of a mine tunnel, the spatial shape information may further include the type of rock, the color of the rock, etc. as well as the ones illustrated above. In addition, the spatial shape information may be stored as a two-dimensional image or a three-dimensional shape.

공간형상정보측정유닛(25)로는 3D 스캐너의 일종인 라이더(Lidar)나 360도 촬영이 가능한 촬영장치를 사용할 수 있다.As the spatial shape information measuring unit 25, a lidar, which is a type of 3D scanner, or a photographing device capable of 360-degree photographing may be used.

라이더는 펄스 레이저광을 발사하고 반사되어 오는 레이저를 수신하여 주변 사물을 입체적으로 파악할 수 있다. 본 실시예에서 라이더는 평면방향 및 수직면방향으로 각각 360도 회전하며, 초당 수만 개 이상의 포인트 클라우드 데이터(point cloud data)를 획득하여 주변을 입체적으로 분석할 수 있다. 본 실시예에서는 광산 갱도에서 전후방을 제외하고는, 모두 갱도벽으로 막혀 있는 폐쇄된 공간이기 때문에 라이더는 주변 환경을 보다 명확하게 인식할 수 있다. 라이더에 의해서 파악되는 주변 환경이란 결국 갱도벽의 형상이다. 한편, 라이더를 이용하면 라이더로부터 주변 사물까지의 거리를 측정할 수 있는데, 광산 갱도와 같은 경우에는 갱도의 폭 또는 높이를 측정할 수 있다. 적용대상이 되는 광산 갱도는 터널 형태로 전방과 후방을 제외하고는 둘레방향을 따라 모두 갱도벽이 형성되어 있으므로, 라이더에 의하여 주변 환경을 입체적으로 파악하면 갱도벽의 형상을 파악하게 된다. The rider emits pulsed laser light and receives the reflected laser light so that it can grasp surrounding objects in three dimensions. In this embodiment, the rider rotates 360 degrees in the plane direction and the vertical direction, respectively, and acquires tens of thousands of point cloud data per second and analyzes the surroundings in three dimensions. In the present embodiment, since all of the mine tunnels except for the front and rear sides are closed spaces blocked by the tunnel walls, the rider can more clearly recognize the surrounding environment. The surrounding environment recognized by the rider is, after all, the shape of the tunnel wall. On the other hand, if you use a rider, you can measure the distance from the rider to surrounding objects. In the case of a mine tunnel, you can measure the width or height of the tunnel. The mine shaft to be applied is in the form of a tunnel, and all shaft walls are formed along the circumferential direction except for the front and rear, so if the rider understands the surrounding environment three-dimensionally, the shape of the shaft wall is identified.

공간형상정보측정유닛(25)으로는 360도 촬영이 가능한 촬영장치를 이용하는 것도 가능하다. 공간정보측정보는 360도 촬영이 가능한 촬영장치를 이용하여 취득한 사진이나 영상으로부터 각 위치의 공간적형상정보를 도출할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 다른 실시예는 사진이나 영상으로부터 주변 공간적특징을 도출할 수 있는 정보처리장치를 더 구비할 수 있다.As the spatial shape information measuring unit 25, it is also possible to use a photographing apparatus capable of photographing 360 degrees. The spatial information measuring beam can derive the spatial shape information of each location from a photograph or image acquired using a 360-degree photographing device. To this end, another embodiment of the present invention may further include an information processing device capable of deriving surrounding spatial features from a photograph or image.

본 발명의 다른 실시예가 공간형상정보측정유닛(25)을 구비하는 것은 측정위치를 특정하기 위한 것이다. Another embodiment of the present invention is provided with the spatial shape information measuring unit 25 for specifying the measurement position.

광산의 갱도의 길이는 짧게는 수십 m 에서 길게는 수십 km에 달하며 메인 갱도로부터 분기된 갱도들이 매우 복잡한 경로를 형성하며, 갱도 내에서는 GPS나 기타 통신 등이 매우 제한되기 때문에 새로운 개념의 지도가 필요하다. 이에 광산의 갱도와 같이 열악한 환경에서 이용가능하도록 새로운 개념의 주변의 공간형상정보를 수집할 수 있는 측정장치 및 상기 공간형상정보를 이용하여 지도를 생성하는 정보처리장치를 포함하는 지도 생성시스템을 도입할 필요가 있다. 구체적으로 살펴보면 측정장치는 공간형상정보를 측정할 수 있는 유닛과 측정장치의 현 위치를 측정할 수 있는 유닛을 구비하여, 위치가 공간형상정보로 정의되는 지도(M)를 생성할 수 있다. 위치가 공간형상정보로 정의된다는 것은 특정위치의 공간형상정보를 통해 현 위치를 특정할 수 있다는 것을 의미한다. The length of the mine's tunnel ranges from several tens of meters to several tens of kilometers long, and the tunnels branching from the main tunnel form a very complex route, and because GPS or other communication within the mine is very limited, a new concept of map is needed. Do. Accordingly, a map generation system including a measuring device capable of collecting spatial shape information around a new concept and generating a map using the spatial shape information was introduced so that it can be used in a poor environment such as a mine tunnel. Needs to be. Specifically, the measuring device includes a unit capable of measuring spatial shape information and a unit capable of measuring the current location of the measuring device, and may generate a map M in which the location is defined as spatial shape information. When the location is defined as spatial shape information, it means that the current location can be specified through the spatial shape information of a specific location.

도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치에 관한 것으로서, 공간형상정보측정유닛을 이용하여 이동체의 위치에 관한 정보를 취득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.6 and 7 are views for explaining an apparatus for monitoring a road surface condition of a tunnel according to another embodiment of the present invention, and are views for explaining obtaining information about a location of a moving object using a spatial shape information measuring unit.

도 6 및 도 7을 참조하여, 공간형상정보측정유닛(25)을 이용하여 측정 위치를 특정하는 것에 대해 설명하도록 한다. With reference to FIGS. 6 and 7, description will be made of specifying a measurement position using the spatial shape information measuring unit 25.

도 7에서 볼 수 있듯이, 공간형상정보측정유닛(25)은 현재 위치를 알고자 하는 장소의 주변의 공간형상정보를 수집한다. 도 4에서는 공간형상정보로 C1 내지 C10을 취득하였다. As can be seen in FIG. 7, the spatial shape information measuring unit 25 collects spatial shape information around a place where the current location is to be known. In FIG. 4, C 1 to C 10 were obtained as spatial shape information.

취득한 공간형상정보 C1 내지 C10는 위치가 공간형상정보로 정의되는 지도(M)와 대비한다. 즉, 위치가 공간형상정보로 정의되는 지도(M)에 취득한 공간형상정보 C1 내지 C10가 있는 곳을 조사하고, 조사결과 중에서 C1 내지 C10과 매칭되는 공간형상정보를 찾으면 매칭되는 공간형상정보에 대응하는 위치정보를 통해 본 발명의 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(200)의 현위치(P1)를 파악할 수 있다. 이때, 지도(M)는 갱도의 노면상태 모니터링 장치(200)의 제어부에 저장하여 이용할 수 있다. The acquired spatial shape information C 1 to C 10 are compared with a map M whose location is defined as spatial shape information. That is, if the location of the spatial shape information C 1 to C 10 acquired on the map (M) where the location is defined as spatial shape information is located, and if the spatial shape information matching C 1 to C 10 is found among the survey results, the matching space The current location P 1 of the road surface condition monitoring apparatus 200 of a tunnel according to another embodiment of the present invention may be identified through the location information corresponding to the shape information. At this time, the map M may be stored and used in the control unit of the road surface condition monitoring apparatus 200 of the tunnel.

본 발명의 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(200)는 공간형상정보측정유닛(25)을 이용하여 측정위치를 특정하기 ‹š문에, 갱도라는 제한된 상황에서도 매우 정확하게 측정위치를 특정할 수 있으며, 이에 따라 갱도의 노면상태 모니터링이 더욱 쉬워질 수 있다. The road surface condition monitoring apparatus 200 of a tunnel according to another embodiment of the present invention specifies the measurement location using the spatial shape information measurement unit 25, so even in a limited situation such as a tunnel, the measurement location is very accurately specified. This can make it easier to monitor the road surface condition of the tunnel.

나아가 공간형상정보측정유닛(25)는 노면에 대해서도 공간형상정보(C20)를 수집할 수 있는데, 이처럼 수집한 노면에 대한 공간형상정보(C20)는 진동감지유닛(10)에서 측정한 진동과 연동하여 노면이 어떠한 형태로 파손되었는지 여부에 대한 정보를 제공할 수 있다. Furthermore, the room shape information measurement unit 25 may collect the room shape information (C 20) about the road surface, thus the room shape information on the collected road (C 20) is a vibration measured from the vibration sensing unit 10 In conjunction with, it is possible to provide information on whether the road surface is damaged in any way.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(200)는 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 갱도의 노면상태 모니터링 장치(100)와 마찬가지로 움직임측정유닛(20)이나 통신유닛(30)을 더 포함할 수 있다. On the other hand, the road surface condition monitoring apparatus 200 of a tunnel according to another embodiment of the present invention is a motion measurement unit 20 or a communication unit similar to the road surface condition monitoring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention described above. It may further include (30).

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 유지관리 시스템의 개략적 구성도이다. 8 is a schematic configuration diagram of a system for maintaining a road surface condition of a tunnel according to another embodiment of the present invention.

이상에서 설명한 갱도의 노면상태 모니터링 장치(100, 200)의 궁극적인 목적은 보다 쉽고 빠르게 갱도의 노면상태를 유지관리하는 것에 있다.The ultimate purpose of the road surface condition monitoring apparatus 100 and 200 of the tunnel described above is to more easily and quickly maintain the road surface condition of the tunnel.

따라서, 본 발명의 또 다른 실시예의 갱도의 노면상태 유지관리 시스템(1000)는 전술한 갱도의 노면상태 모니터링 장치(100, 200)와, 갱도의 노면상태 모니터링 장치로부터 위치에 따른 노면상태를 전송받아 구름 저항을 평가하고, 구름 저항에 따라 보수가 필요한 위치를 결정하는 노면상태 모니터링 서버(300)와, 보수가 필요한 위치에 관한 정보를 출력하여 유지보수 작업을 수행할 작업자에게 제공하는 출력장치(400)를 포함한다. Accordingly, the road surface condition maintenance system 1000 of a tunnel according to another embodiment of the present invention receives the road surface condition according to the location from the road surface condition monitoring apparatus 100 and 200 of the tunnel and the road surface condition monitoring apparatus of the tunnel described above. A road surface condition monitoring server 300 that evaluates rolling resistance and determines a location that needs maintenance according to the rolling resistance, and an output device 400 that outputs information on a location that needs repair and provides it to a worker who will perform maintenance work. ).

먼저, 이동체(V)에 설치된 갱도의 노면상태 모니터링 장치(100, 200)는 갱도를 운행하면서 발생하는 진동과 속도 등을 측정하여 위치에 따른 노면상태를 수집한다. 이때, 이동체(V)는 한대만 운영되는 것이 아니라, 수 내지 수십대가 운영되면서 위치에 따른 노면사애를 수집할 수 있다. First, the road surface condition monitoring apparatuses 100 and 200 of the tunnel installed in the moving body V measure the vibration and speed generated while driving the tunnel and collect the road surface condition according to the location. At this time, not only one moving object V is operated, but several or tens of them are operated, and road surface accidents according to locations may be collected.

측정된 위치에 따른 노면상태는 노면상태 모니터링 서버(300)로 통신장치 등을 통해 전송된다. 노면상태 모니터링 서버(300)는 전송받은 위치에 따른 노면상태에 관한 정보 중 진동, 속도, 경사도 등을 이용하여 구름저항을 평가한다. 이때, 측정된 구름 저항은 노면상태가 양호한 상태에서 측정한 구름 저항의 측정값과 비교하여, 일정 수준 이상일 경우에는 보수가 필요한 것으로 판단하게 된다. 즉, 노면상태 모니터링 서버(300)는 측정된 구름저항에 따라 보수가 필요한 위치를 결정하게 된다.The road surface condition according to the measured position is transmitted to the road surface condition monitoring server 300 through a communication device or the like. The road surface condition monitoring server 300 evaluates rolling resistance by using vibration, speed, and inclination among information on the road surface condition according to the received location. At this time, the measured rolling resistance is compared with the measured rolling resistance measured under a good road surface condition, and if it is above a certain level, it is determined that maintenance is necessary. That is, the road surface condition monitoring server 300 determines a location requiring maintenance according to the measured rolling resistance.

노면상태 모니터링 서버(300)는 출력장치(400)로 보수가 필요한 위치를 전송하고, 출력장치(400)는 수신한 보수가 필요한 위치를 작업을 수행할 작업자에게 전송한다. 출력장치(400)는 보수가 필요한 위치를 시각적으로 전달할 수 있는 디스플레이를 구비한 장치일 수 있으나, 이에 제한된는 것은 아니다.The road surface condition monitoring server 300 transmits a position requiring maintenance to the output device 400, and the output device 400 transmits the received position requiring maintenance to an operator to perform the work. The output device 400 may be a device including a display capable of visually delivering a location requiring maintenance, but is not limited thereto.

작업자는 노면의 유지보수 작업을 수행한 후에 이를 노면상태 모니터링 서버(300)에 입력하면, 그 결과가 노면관리 이력이 갱신된다. When the operator inputs it to the road surface condition monitoring server 300 after performing the road surface maintenance work, the result is updated in the road surface management history.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 갱도의 노면상태 유지관리 시스템(1000)은 갱도 내에서 다양한 작업을 수행하는 이동체(V)에 갱도의 노면상태 모니터링 장치(100, 200)을 설치하여 이동체(V)의 운행과정에서 수집되는 노면상태에 관한 정보를 이용하기 ‹š문에, 보고체계를 단순화하고 보수가 필요한 위치를 정확히 제공할 수 있어 신속한 갱도의 노면상태 유지관리가 가능하다는 장점이 있다. The road surface condition maintenance system 1000 of a tunnel according to another embodiment of the present invention installs the road surface condition monitoring devices 100 and 200 of the tunnel on a moving object V that performs various tasks within the tunnel. Because it uses information on the road surface conditions collected in the course of operation of ), it has the advantage that it is possible to quickly maintain the road surface condition of the tunnel by simplifying the reporting system and providing accurate locations for maintenance.

지금까지 본 발명이 주로 지하 광산에서의 갱도 정보를 형성하고, 갱도 내에서 자신의 위치를 파악하는데 사용하는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 적용 대상이 반드시 광산 갱도에 제한되는 것은 아니며, 무선통신수단이 원활하게 작동하지 않는 밀폐된 공간, 예컨대 동굴 등과 같은 지하공간이나 지하시설에 대해서도 적용될 수 있다. Until now, the present invention has been described as mainly used to form tunnel information in an underground mine and to determine its location within the tunnel, but the application of the present invention is not necessarily limited to mine tunnels, and the wireless communication means is It can also be applied to enclosed spaces that do not operate smoothly, such as underground spaces or underground facilities such as caves.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.The scope of protection of the present invention is not limited to the description and expression of the embodiments explicitly described above. In addition, it is added once again that the scope of protection of the present invention may not be limited due to obvious changes or substitutions in the technical field to which the present invention pertains.

Claims (8)

갱도를 운행하는 이동체에 설치되며, 이동체가 운행중에 발생하는 진동을 감지하여 위치에 따른 노면상태를 측정하는 갱도의 노면상태 모니터링 장치;
상기 갱도의 노면상태 모니터링 장치로부터 위치에 따른 노면상태를 전송받아 평가하여 보수가 필요한 위치를 결정하는 노면상태 모니터링 서버; 및
상기 보수가 필요한 위치에 관한 정보를 출력하여 유지보수 작업을 수행할 작업자에게 제공하는 출력장치;를 포함하고,
상기 갱도의 노면상태 모니터링 장치는,
이동체가 도로를 운행함에 따라 발생하는 진동의 크기와 형태를 감지하는 진동감지유닛;
이동체의 주변의 공간형상정보를 측정하며, 펄스 레이저광을 발사하고 반사되어 오는 레이저를 수신하여 상기 갱도의 벽면 및 천장의 요철의 위치 또는 모양을 입체적으로 파악할 수 있는 라이더를 포함하는 공간형상정보측정유닛; 및
이동체의 속도를 측정할 수 있는 속도계와 이동체의 운행구간의 높낮이 또는 경사도를 측정할 수 있는 경사도계를 포함하는 움직임측정유닛;을 포함하고,
상기 공간형상정보측정유닛에서 측정된 공간형성정보와 위치가 공간형상정보로 정의되는 지도를 대비하여 이동체의 위치를 취득할 수 있고,
상기 노면상태 모니터링 서버는 상기 경사도계에서 측정된 이동체의 경사도를 고려하여 구름저항을 평가하며, 평가된 구름저항과 정상상태의 구름저항을 비교하여 평가된 구름저항이 클 경우 보수가 필요한 것으로 판단하고,
상기 공간형상정보측정유닛의 라이더는 노면에 대한 공간형상정보를 더 수집하는 것을 특징으로 하는 갱도의 노면상태 유지관리 시스템.
A road surface condition monitoring device installed on a moving body running a tunnel and measuring a road surface condition according to a location by detecting vibrations generated while the moving object is running;
A road surface condition monitoring server that receives and evaluates a road surface condition according to a location from the road surface condition monitoring device of the tunnel and determines a location requiring maintenance; And
Including; an output device that outputs information on the location where the maintenance is required and provides it to a worker who will perform maintenance work,
The road surface condition monitoring device of the tunnel,
A vibration sensing unit that detects the magnitude and shape of the vibration generated as the moving object travels on the road;
Spatial shape information measurement including a rider capable of three-dimensionally grasping the location or shape of irregularities on the walls and ceiling of the tunnel by measuring the spatial shape information around the moving object, emitting pulsed laser light and receiving the reflected laser unit; And
Including; a motion measurement unit including a speedometer capable of measuring the speed of the moving object and an inclinometer capable of measuring the height or inclination of the driving section of the moving object,
The location of the moving object can be obtained by comparing the space formation information measured by the spatial shape information measuring unit and a map in which the location is defined as the spatial shape information,
The road surface condition monitoring server evaluates the rolling resistance by considering the slope of the moving object measured by the inclinometer, compares the evaluated rolling resistance with the rolling resistance in a steady state, and determines that maintenance is necessary if the evaluated rolling resistance is large. ,
The rider of the spatial shape information measuring unit further collects spatial shape information on the road surface.
제1항에 있어서,
상기 갱도의 노면상태 모니터링 장치는,
이동체의 이동관성을 측정하는 가속도계, 회전관성을 측정하는 자이로스코프, 및 방위각을 측정하는 지자계센서로 구성되는 관성측정유닛를 더 포함하고,
상기 관성측정유닛을 이용하여 이동체의 속도와 자세각을 측정하는 것을 특징으로 하는 갱도의 노면상태 유지관리 시스템.
The method of claim 1,
The road surface condition monitoring device of the tunnel,
Further comprising an inertial measurement unit consisting of an accelerometer for measuring the moving inertia of the moving body, a gyroscope for measuring the rotational inertia, and a geomagnetic sensor for measuring an azimuth,
A road surface condition maintenance system of a tunnel, characterized in that the speed and attitude angle of the moving object are measured using the inertial measurement unit.
제1항에 있어서,
상기 갱도의 노면상태 모니터링 장치는,
갱도 내에 설치된 절점 방식의 근거리 통신장치와 통신하여 위치에 따른 갱도의 노면상태를 전송할 수 있는 통신유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갱도의 노면상태 유지관리 시스템.
The method of claim 1,
The road surface condition monitoring device of the tunnel,
The road surface condition maintenance system of a tunnel, further comprising a communication unit capable of transmitting the road surface condition of the tunnel according to the location by communicating with a short-range communication device of a node type installed in the tunnel.
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