KR200268103Y1 - Antenna for transmitting a detecting signal in using a detecting device - Google Patents
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Abstract
지하에 매설된 가스관 및 상수도관과 같은 배관의 상태를 측정하는 측정장치에 구비되어 측정장치로부터 측정된 신호를 외부의 무선 단말기로 송신할 수 있도록 하는 지하 매설관에 설치된 측정장치에 구비되는 신호 송수신용 안테나가 개시되어 있다. 지하에 매설되는 배관의 근접부에 설치되는 측정장치에는 환형안테나와 헬리컬안테나(helical antenna)가 구비된다. 상기 환형안테나는 측정장치를 구성하는 PCB기판에 구리 등의 도선으로 환형의 형상으로 착설되거나 환형의 형상으로 패턴(pattern)되고, 상기 헬리컬안테나는 환형안테나의 상면에 다수개가 착설된다. 상기 환형안테나에서 신호를 출력하는 세기가 작으므로 신호를 멀리 송신할 수 있도록 하기 위하여 출력하는 세기가 큰 헬리컬안테나를 보조수단으로 환형안테나에 접촉되도록 환형안테나의 상면에 착설시킨다. 상기 헬리컬안테나는 출력의 세기를 조절할 수 있으므로 측정장치를 설치하는 위치 및 신호를 수신하는 무선 단말기의 위치에 따라 신호가 최대한 멀리 송신될 수 있도록 함과 동시에 적절한 출력신호의 세기를 갖도록 신호의 출력세기를 미세조정을 할 수 있게 된다.Transmitting / receiving signals provided in the measuring device installed in the underground buried pipe which is provided in the measuring device for measuring the state of the pipes such as gas pipes and water pipes buried underground to transmit the measured signal from the measuring device to an external wireless terminal. An antenna is disclosed. The measuring device installed in the vicinity of the pipe buried underground is provided with an annular antenna and a helical antenna (helical antenna). The annular antenna is installed in an annular shape with a conductor such as copper on a PCB board constituting the measuring device or is patterned in an annular shape, and a plurality of helical antennas are installed on the upper surface of the annular antenna. Since the intensity of outputting the signal from the annular antenna is small, a helical antenna with a large output strength is installed on the upper surface of the annular antenna so as to contact the annular antenna as an auxiliary means in order to transmit the signal far. The helical antenna can adjust the intensity of the output, so that the signal can be transmitted as far as possible depending on the position of the measuring device and the position of the wireless terminal receiving the signal, and at the same time, the output strength of the signal to have an appropriate output signal strength You can make fine adjustments.
Description
본 고안은 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하에 매설된 가스관 및 상수도관과 같은 배관의 부식상태를 측정하는 측정장치에 구비되어 측정장치로부터측정된 신호를 외부의 무선 단말기로 송신할 수 있도록 하는 지하 매설관에 설치된 측정장치에 구비되는 신호 송수신용 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna, and more particularly, is provided in a measuring device for measuring the corrosion state of pipes such as gas pipes and water pipes buried underground to transmit a signal measured from the measuring device to an external wireless terminal. It relates to a signal transmitting and receiving antenna provided in the measuring device installed in the underground buried pipe.
일반적으로 지하에는 가스관 또는 상수도관 등의 배관이 많이 매설되어 있다. 상기 배관에는 배관의 부식상태 및 배관을 통해 공급되는 가스량, 화학물질 등을 측정하는 측정장치가 설치되어 있다. 상기 측정장치는 배관의 일측부에 측정용 센서를 접촉시키고, 상기 측정장치는 배관으로부터 인가되는 배관의 부식상태에 해당하는 전압, 전류 및 감지된 전기신호를 무선주파수의 신호로 변환시켜 안테나를 통해 지상에 존재하는 무선 단말기 또는 노트북 컴퓨터 등에 전송한다. 즉, 지하에 매설되는 배관(예, 가스배관, 상수도배관)의 부식을 방지하기 위한 전기공급설비는 토양으로부터 배관을 절연하기 위한 코팅과 함께 배관보다 부식이 더 잘되는 금속을 도선으로 배관과 연결하여 부식시킴으로서 배관을 보호하거나 외부에서 직류전압 및 전류를 인가하여 배관을 보호하고 있다. 그러나 이와 같은 설비는 설치후의 주위환경(지하철로부터 유입되는 전류 및 다른 강관과의 접지 그리고 주변의 공사에 의한 피복손상 등)의 영향으로 적정한 보호가 안되고 있다. 따라서 별도의 측정장치를 이용하여 배관에 전압 및 전류를 주기적으로 인가하여 배관의 상태를 측정하고 있다. 그러나 상기 배관의 상태를 측정하는 측정장치는 대부분 도로에 인접하여 설치되어 있으므로 측정자가 측정장치가 설치된 맨홀의 덮개를 열고서 직접 확인해야 하므로 차량 등으로부터 보호를 받지 못하는 위험요소가 있으며, 측정시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. 따라서 최근에는 측정장치가 유ㆍ무선통신 또는 부져 등을 이용하여 신호를 발생하도록 함으로서 배관의 상태를 측정하고 있다. 상기 유선통신의 경우에는 단선 또는 통신선의 품질저하 등이 발생할 경우 정확한 신호를 전송하지 못하는 불편함이 있으므로 무선통신을 주로 많이 이용하고 있다. 상기 무선통신을 이용하여 신호를 외부의 무선 단말기에 전송할 경우에는 측정장치에 구비되는 안테나의 송신출력이 커야 한다. 상기 안테나의 송신출력이 작을 경우에는 측정장치가 지하에 설치되어 있으므로 지상에 위치하는 무선단말기가 먼거리에서 신호를 수신할 경우 데이터의 손실이 많이 발생하는 문제점이 있다.In general, a lot of pipes such as gas pipes or water pipes are buried underground. The pipe is provided with a measuring device for measuring the corrosion state of the pipe and the amount of gas, chemicals, and the like supplied through the pipe. The measuring device contacts a measuring sensor on one side of the pipe, and the measuring device converts a voltage, a current, and a sensed electric signal corresponding to a corrosion state of the pipe applied from the pipe into a radio frequency signal through an antenna. Transmit to a wireless terminal or laptop computer on the ground. In other words, the electricity supply equipment to prevent corrosion of underground pipes (eg gas pipes, water supply pipes) is connected to the pipes with metals that have better corrosion than the pipes with coatings to insulate the pipes from soil. Corrosion protects the pipe or protects the pipe by applying DC voltage and current from the outside. However, such a facility is not adequately protected by the influence of the surrounding environment (current flowing from the subway, grounding with other steel pipes, and damage to the coating caused by surrounding construction). Therefore, by using a separate measuring device to periodically apply voltage and current to the pipe to measure the condition of the pipe. However, since the measuring device for measuring the condition of the pipe is installed adjacent to the road in most cases, there is a risk factor that is not protected from the vehicle, etc., since the measurer must open the cover of the manhole in which the measuring device is installed and check it directly. There is a lot of problems. Therefore, in recent years, the state of the pipe is measured by causing the measuring device to generate a signal using wired / wireless communication or a buzzer. In the case of the wired communication, since there is a inconvenience in that it is not convenient to transmit a correct signal when a disconnection or a decrease in the quality of the communication line, wireless communication is mainly used. When transmitting a signal to an external wireless terminal using the wireless communication, the transmission output of the antenna provided in the measuring device should be large. When the transmitting power of the antenna is small, since the measuring device is installed underground, there is a problem that a lot of data loss occurs when the wireless terminal located on the ground receives a signal from a long distance.
따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 지하에 매설된 가스관 및 상수도관과 같은 배관의 상태를 측정하는 측정장치에 구비되는 안테나가 측정장치로부터 측정된 신호를 외부의 무선 단말기로 원활하게 송신할 수 있도록 하는 지하 매설관에 설치된 측정장치에 구비되는 신호 송수신용 안테나를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to measure an antenna provided in a measuring device for measuring a state of a pipe such as a gas pipe and a water supply pipe buried underground from a measuring device. The present invention provides an antenna for transmitting and receiving a signal provided in a measuring device installed in an underground buried pipe that can smoothly transmit a signal to an external wireless terminal.
도 1은 본 고안에 따른 지하 매설 배관에 설치되는 측정장치와 신호 송수신용 안테나의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a measuring device and an antenna for transmitting and receiving signals installed in an underground buried pipe according to the present invention.
도 2는 본 고안에 따른 지하 매설관에 설치된 측정장치에 구비되는 신호 송수신용 안테나의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.2 is a view schematically showing the structure of the antenna for signal transmission and reception provided in the measuring device installed in the underground buried pipe according to the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 ><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 매설 배관 20 : 신호연결단자10: buried pipe 20: signal connection terminal
30 : 측정제어부 40 : 비교판단부30: measurement control unit 40: comparison determination unit
50 : 송수신모듈 60 : 안테나50: transceiver module 60: antenna
62 : 환형안테나 64 : 헬리컬안테나62: annular antenna 64: helical antenna
70 : PCB 기판 80 : 측정장치70: PCB substrate 80: measuring device
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 매설된 배관으로부터 신호연결단자를 통해 인가되는 신호를 측정제어부에서 비교분석하고, 상기 측정제어부에서 인가되는 신호를 비교판단부에서 비교판단하여 송신여부를 판단하며, 상기 비교판단부로부터 인가되는 신호를 송수신모듈에서 무선주파수로 변환시켜 안테나를 통해 외부로 전송되도록 하는 측정장치에 있어서, 상기 안테나는 원형의 형상을 갖는 PCB기판의 상면에 PCB기판의 가변부를 따라 환형의 형상으로 패턴의 형식으로 형성되는 환형안테나; 상기 환형안테나의 상면에 다수개가 일정한 간격으로 착설되며,스프링의 형상을 갖는 헬리컬안테나로 구성되는 것을 특징으로 하는 지하 매설관에 설치된 측정장치에 구비되는 신호 송수신용 안테나를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention compares and analyzes a signal applied from a buried pipe through a signal connection terminal in a measurement control unit, and compares a signal applied from the measurement control unit in a comparison determination unit to determine whether to transmit the signal. And, in the measuring device for converting the signal applied from the comparison determination unit to a radio frequency in the transmission and reception module to be transmitted to the outside through the antenna, the antenna is a variable portion of the PCB substrate on the upper surface of the PCB substrate having a circular shape Annular antenna is formed in the form of a pattern in the shape of an annular; A plurality of antennas are installed on the upper surface of the annular antenna at regular intervals, and the antenna for signal transmission and reception provided in a measuring device installed in an underground buried pipe, characterized in that it is composed of a helical antenna having a spring shape.
상기 헬리컬안테나는 환형안테나와 함께 측정장치의 송수신모듈에 접속되며, 상기 헬리컬안테나가 무선주파수 신호를 출력하는 세기는 환형으로 감겨지는 도선의 권선수, 도선의 직경() 및 권선에 의해 형성된 원의 지름에 의해 결정되므로 측정장치로부터 전송되는 신호를 먼거리에서도 수신할 수 있도록 수신하는 거리에 따라 적절하게 미세조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 지하 매설관에 설치된 측정장치에 구비되는 신호 송수신용 안테나를 제공한다.The helical antenna is connected to the transmission / reception module of the measuring device together with the annular antenna, and the strength of the helical antenna outputting the radio frequency signal is the number of windings of the conductor wound in an annular shape, the diameter of the conductor ( And the diameter of the circle formed by the winding, so that it can be appropriately fine-tuned according to the distance received so that the signal transmitted from the measuring device can be received at a long distance. Provided is an antenna for transmitting and receiving a signal.
본 고안에 의하면, 지하에 매설되는 배관의 근접부에 설치되는 측정장치에는 환형안테나와 헬리컬안테나(helical antenna)가 구비된다. 상기 환형안테나는 측정장치를 구성하는 PCB기판에 환형의 형상으로 패턴(pattern)되고, 상기 헬리컬안테나는 환형안테나의 상면에 다수개가 착설된다. 상기 환형안테나에서 신호를 출력하는 세기가 작으므로 신호를 출력하는 세기가 큰 헬리컬안테나를 보조수단으로 환형안테나에 접촉되도록 환형안테나의 상면에 착설시킨다. 상기 헬리컬안테나는 출력의 세기를 조절할 수 있으므로 사용하는 측정장치를 설치하는 위치 및 신호를 수신하는 무선 단말기의 위치에 따라 적절한 출력신호의 세기를 갖도록 조절하게 된다.According to the present invention, the measuring device installed in the vicinity of the pipe buried underground is provided with an annular antenna and a helical antenna (helical antenna). The annular antenna is patterned in an annular shape on the PCB board constituting the measuring device, and a plurality of the helical antennas are mounted on the upper surface of the annular antenna. Since the intensity of outputting the signal from the annular antenna is small, the helical antenna having a high intensity of outputting the signal is installed on the upper surface of the annular antenna so as to contact the annular antenna as an auxiliary means. Since the helical antenna can adjust the intensity of the output, the helical antenna can be adjusted to have an appropriate output signal intensity according to the position of the measuring device used and the position of the wireless terminal receiving the signal.
이하, 본 고안에 따른 지하 매설관에 설치된 측정장치에 구비되는 신호 송수신용 안테나의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the antenna for signal transmission and reception provided in the measuring device installed in the underground buried pipe according to the present invention.
도 1은 본 고안에 따른 지하 매설 배관에 설치되는 측정장치와 신호 송수신용 안테나의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 고안에 따른 지하 매설관에 설치된 측정장치에 구비되는 신호 송수신용 안테나의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of the measuring device and the signal transmitting and receiving antennas installed in the underground buried pipe according to the present invention, Figure 2 is a signal transmitting and receiving antenna provided in the measuring device installed in the underground buried pipe according to the present invention Figure schematically shows the structure of the.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 고안을 설명하면, 먼저, 지하에 매설되는 배관 (예, 가스배관, 상수도배관 등)에는 측정장치(80)가 설치된다. 상기 측정장치(80)는 배관(10)에 감지용 센서(도시 안됨)를 착설시켜 센서로부터 인가되는 신호를 비교분석한 후 지상에 있는 외부의 무선단말기 또는 노트북 컴퓨터 등에 감지된 데이터신호를 무선으로 전송한다. 상기 측정장치(80)를 구성하는 측정제어부(30)는 신호연결단자(20)를 통해 배관(10)으로부터 인가되는 신호를 비교분석한 후 비교판단부(40)에 데이터신호를 인가하고, 상기 비교판단부(40)는 측정제어부(30)로부터 인가되는 신호를 비교판단하여 외부로 전송하는 데이터신호에 해당하면 송수신모듈(50)에 인가한다. 상기 송수신모듈(50)은 데이터신호를 무선주파수로 변환시켜 안테나(60)를 통해 외부로 전송한다. 상기 송수신모듈(50)에 접속되어 송수신모듈(50)로부터 인가되는 전압, 전류 및 측정신호를 무선주파수로 외부의 무선단말기 또는 노트북컴퓨터로 전송하는 안테나(60)는 환형안테나(62)와 헬리컬안테나(64)로 구성되며, 상기 환형안테나(62)는 PCB기판(70)의 상면에 패턴화되어 형성된다. 상기 환형안테나(62)는 외부로 신호를 출력하는 세기가 작으므로 환형안테나(62)의 상면에 헬리컬안테나(64)를 다수개 착설시켜 헬리컬안테나(64)를 통해 원거리로 신호를 전송하도록 한다. 상기 헬리컬안테나(64)에 사용되는 도선은 스프링과 같은 형상으로 감겨지며, 상기 도선이 감겨진 권선수와, 상기 도선의 직경 및 권선에 의해 형성된 원의 지름에 의해 헬리컬안테나(64)가 신호를 전송하는거리가 결정이 된다. 따라서, 사용자는 측정장치(80)로부터 발생되는 주파수신호의 세기를 무선단말기가 수신하는 거리에 따라 적절하게 헬리컬안테나(64)의 권선수, 도선의 직경 및 권선에 의해 형성된 원의 지름을 조정함으로서 결정할 수 있다. 상기 헬리컬안테나(64)가 환형안테나(64)의 상면에 착설되는 개수는 6∼8개가 적절하며, 헬리컬안테나(64)에서 발생되는 주파수는 424.4~424.9MHz의 주파수대역이 된다.Referring to the present invention with reference to Figures 1 and 2, first, the measurement device 80 is installed in the underground pipe (for example, gas pipe, water supply pipe, etc.). The measuring device 80 installs a sensing sensor (not shown) in the pipe 10 to compare and analyze a signal applied from the sensor, and then wirelessly transmit the data signal sensed to an external wireless terminal or a laptop computer on the ground. send. The measurement control unit 30 constituting the measuring device 80 compares and analyzes the signal applied from the pipe 10 through the signal connection terminal 20, and then applies a data signal to the comparison determination unit 40. The comparison determiner 40 compares the signal applied from the measurement control unit 30 to the transmit / receive module 50 when it corresponds to a data signal transmitted to the outside. The transmission / reception module 50 converts the data signal into a radio frequency and transmits the data to the outside through the antenna 60. The antenna 60 connected to the transmission / reception module 50 and transmitting voltage, current, and measurement signals applied from the transmission / reception module 50 to an external wireless terminal or a notebook computer at a radio frequency includes an annular antenna 62 and a helical antenna. It consists of 64, the annular antenna 62 is formed by patterning on the upper surface of the PCB substrate (70). Since the annular antenna 62 has a small intensity of outputting a signal to the outside, a plurality of helical antennas 64 are installed on the upper surface of the annular antenna 62 to transmit a signal at a long distance through the helical antenna 64. The conductive wire used for the helical antenna 64 is wound in a spring-like shape, and the helical antenna 64 signals the signal by the number of windings in which the conductive wire is wound, the diameter of the conductive wire, and the diameter of the circle formed by the winding. The distance to transmit is determined. Therefore, the user adjusts the number of turns of the helical antenna 64, the diameter of the lead wire and the diameter of the circle formed by the windings according to the distance of the radio terminal receiving the intensity of the frequency signal generated from the measuring device 80. You can decide. The number of the helical antenna 64 to be installed on the upper surface of the annular antenna 64 is appropriately 6 to 8, the frequency generated in the helical antenna 64 is a frequency band of 424.4 ~ 424.9 MHz.
이상 설명에서 알 수 있는 바와같이, 본 고안은 지하에 매설되는 배관의 근접부에 설치되는 측정장치에는 환형안테나와 헬리컬안테나(helical antenna)가 구비된다. 상기 환형안테나는 측정장치를 구성하는 PCB기판에 구리 등의 도선으로 환형의 형상으로 착설되거나 환형의 형상으로 패턴(pattern)되고, 상기 헬리컬안테나는 환형안테나의 상면에 다수개가 착설된다. 상기 환형안테나에서 신호를 출력하는 세기가 작으므로 신호를 멀리 송신할 수 있도록 하기 위하여 출력하는 세기가 큰 헬리컬안테나를 보조수단으로 환형안테나에 접촉되도록 환형안테나의 상면에 착설시킨다. 상기 헬리컬안테나는 출력의 세기를 조절할 수 있으므로 측정장치를 설치하는 위치 및 신호를 수신하는 무선 단말기의 위치에 따라 신호가 최대한 멀리 송신될 수 있도록 함과 동시에 적절한 출력신호의 세기를 갖도록 신호의 출력세기를 미세조정을 할 수 있게 된다.As can be seen from the above description, the present invention is provided with an annular antenna and a helical antenna in the measuring device installed in the vicinity of the pipe buried underground. The annular antenna is installed in an annular shape with a conductor such as copper on a PCB board constituting the measuring device or is patterned in an annular shape, and a plurality of helical antennas are installed on the upper surface of the annular antenna. Since the intensity of outputting the signal from the annular antenna is small, a helical antenna with a large output strength is installed on the upper surface of the annular antenna so as to contact the annular antenna as an auxiliary means in order to transmit the signal far. The helical antenna can adjust the intensity of the output, so that the signal can be transmitted as far as possible depending on the position of the measuring device and the position of the wireless terminal receiving the signal, and at the same time, the output strength of the signal to have an appropriate output signal strength You can make fine adjustments.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20020086338A (en) * | 2002-09-03 | 2002-11-18 | 김정수 | Sewage pipe take a picture and make a survey of digital information automatic generation with wireless system |
| KR100989933B1 (en) | 2006-02-28 | 2010-10-26 | 한국전력공사 | A antenna structure for monitoring of manhole |
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