KR100369964B1

KR100369964B1 - 매설물 관리시스템

Info

Publication number: KR100369964B1
Application number: KR10-2000-0059968A
Authority: KR
Inventors: 석창성; 김정표; 김평
Original assignee: (주) 이우티이씨; 석창성; 김평
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2003-01-30
Also published as: KR20020029164A

Abstract

매설물 관리시스템에 대해 개시한다. 본 발명은 전원공급부(11)와, 안테나(17), 신호증폭부(18), 및 아날로그/디지털변환부(19)로 구성된 수신부(15)와, 데이터처리부(13)로 이루어져 이동 가능한 탐침장비(10)와; 마이크로 프로세서(24)와, 매설물 정보가 저장된 메모리(25)와, 송신부(26)로 이루어진 매설칩모듈(20);로 이루어진 매설물 관리시스템에 적용되는데, 상기 탐침장비(10)에는 전원공급부(11)에서 전력을 공급받아 발생되는 자계의 세기를 조절하는 유도자계세기조절부(14)와, 유도자계세기조절부(14)에서 조절된 전력을 공급받아 자계를 발생시키는 유도자계발생부(12)를 더 마련함과 아울러, 매설칩모듈(20)에는 발생된 자계로부터 소정의 교류전압을 발생시키는 유도자계수신부(21)와, 과전압을 차단하는 회로보호스위칭부(22)와, 교류전압을 직류전압으로 변화시키는 교류/직류 변환부(23)를 더 형성시켜서 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 전원발생의 원천이 되는 유도자계세기의 조절이 이루어질 뿐만 아니라 매설된 전자회로에 과전압이 인가되는 것을 방지함으로써 매설칩의 정보독출에 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

매설물 관리시스템{A administration system of layer under the ground}

본 발명은 매설물 관리시스템에 관한 것으로, 특히 자계세기가 조절된 유도자계에 의해 발생되는 과전압이 차단된 전원을 공급받아 구동되는 매설칩의 저장정보를 얻는 매설물 관리시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가스 공급관, 상·하수도 공급관, 유류 이송관, 전력 케이블 라인, 통신 케이블 라인 등은 지하에 매설되는 것이 일반적이다. 이 때, 상기한 케이블 라인 등은 외압 및 부식을 방지하기 위해 배관 내부에 케이블을 내설하여 지하에 매설하게 된다.

사회기반시설이 증가하고 있는 상황에서 각종 공급관 및 케이블 라인의 증가는 자연스럽게 예상되고 있으며, 특히 생활거주 공간과 공장 등이 밀집해 있는 지역에 두드러질 것으로 예상된다. 이로 인해, 생활거주 공간과 공장 등의 지하에는 많은 각종 공급관 및 케이블 라인이 묻히게 되는데, 추후에 이들의 증설 및 보수가 필요할 경우에는 주의를 요하게 된다. 즉, 사회기반시설이 밀집된 지역에는 수많은 배관이 매설되어 있기 때문에 배관의 매설 위치 및 상태 등을 파악하지 못하면 사고가 발생할 수 있다. 이를 대비하여 도로 등에 통신 케이블 라인이나 가스 공급관이 지나고 있는 안내판이 표시되어 있으나 위치 및 깊이에 대한 정확한 정보는 기존에 존재하는 설계도 등에 의존할 수밖에 없다는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 지하 매설물에 영구자석을 부착하고, 지상에서 자기력 검출장치로 이를 검출하여 지하에 매설물이 존재함을 확인하는 방법이 사용되었다.

그러나 이와 같은 경우에는 지하여 매설물이 존재하는 사실만을 검출할 수 있을 뿐, 매설물의 깊이와 매설 방향, 매설물의 종류 등에 대한 정보를 얻는 것은 불가능하다. 따라서 지상에서 얻을 수 있는 지하 매설물의 정보가 부실하여 큰 도움이 되지 않는다.

그래서, 최근에는 매설물의 깊이와 매설 방향, 매설물의 종류 등에 대한 정보를 코드화시켜 저장한 RF(Radio Frequency) 태그를 지하 매설물의 상부면에 설치하여, RF 신호를 발생시켜서 RF 태그에 에너지를 공급하고, RF 태그에서 송신되는 코드 신호를 수신 및 분석하여 매설물의 정보를 파악하고 있다. 그런데, 이 RF 태그는 기존 코드정보를 데이터베이스화시키지 않으면 코드분석이 이루어지지 않는다는 문제점이 있었고 또한 이 RF에 의한 매설칩모듈에의 전원공급에는 토양에 의한 감쇄가 심하여 양호한 동작전원으로 부적절하여 정보 독출에 신뢰성이 저하되는 문제점을 갖고있다.

따라서, 본 발명의 목적은 배관을 포함하는 매설물에 대한 정보를 얻기 위해 유도자계를 이용하여 전원을 발생시킴으로써 별도의 전원공급이 불필요한 매설물 관리시스템을 제공하는데 있으며, 또한 지하매설물 신호 발생회로부에 과도한 전압이 인가되어 소손을 방지하는 등의 신뢰성을 향상시키는 것에 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 매설물 관리시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 탐침장비 11 : 전원공급부

12 : 유도자계발생부 13 : 데이터처리부

14 :유도자계조절부 15 : 수신부

16 : 디스플레이부 17 :안테나

18 : 신호증폭부 19 : A/D 변환부

20 : 매설칩모듈 21 : 유도자계수신부

25 : 메모리 26 : 송신부

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 동작전원을 공급하는 전원공급부(11)와, 외부로부터 전송되는 신호를 수신하는 안테나(17), 상기 수신된 신호를 증폭하는 신호증폭부(18), 및 상기 증폭된 신호를 디지털 신호를 변환하는 아날로그/디지털변환부(19)로 구성된 수신부(15)와, 상기 디지털 신호를 처리하는 데이터처리부(13)로 이루어져 이동 가능한 탐침장비(10)와; 공급된 전원에 의해 시스템의 전반적인 제어를 수행하는 마이크로 프로세서(24)와, 상기 마이크로 프로세서의 제어에 의해 저장된 매설물 정보를 출력할 수 있도록 상기 매설물 정보가 저장된 메모리(25)와, 상기 메모리로부터 출력된 정보를 송신하는 송신부(26)로 이루어진 매설칩모듈(20);로 이루어진 매설물 관리시스템에 적용되는데, 본 발명의 매설물 관리시스템은 상기 탐침장비(10)에는 전원공급부(11)에서 전력을 공급받아 발생되는 자계의 세기를 조절하는 유도자계세기조절부(14)와, 유도자계세기조절부(14)에서 조절된 전력을 공급받아 자계를 발생시키는 유도자계발생부(12)를 더 마련함과 아울러, 매설칩모듈(20)에는 마이크로 프로세서(24)로 직류전압을 공급하기 위해, 상기 유도자계발생부(12)로부터 발생된 자계로부터 소정의 교류전압을 발생시키는 유도자계수신부(21)와, 유도자계수신부(21)에서 발생하는 과전압을 차단하는 회로보호스위칭부(22)와, 회로보호스위칭부(22)를 통하여 인가되는 교류전압을 직류전압으로 변화시키는 교류/직류 변환부(23)를 더 형성시켜서 이루어진 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 메모리(25)에는 시공자, 시공일, 매설물 종류, 매설물 깊이, 매설물 방향, 배관의 인장강도, 파괴인성치, 항복강도를 포함하는 매설물 물성치, 및 배관재질을 포함하는 데이터가 파일형태로 저장되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유도전계발생부(12)로부터 발생되는 자계의 세기를 조절하는 유도자계세기조절부(14)를 전원공급부(11)와 유도자계발생부(12) 사이에 접속시킨다.

그리고, 상기 매설칩모듈(20)에는, 상기 유도자계수신부(21)에서 출력된 교류전압을 소정전압 이상에서 스위칭하여 회로를 보호할 수 있도록 회로보호스위칭부(22)가 더 마련된 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하매설물 관리시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 1을 참조하며, 본 발명의 매설물 관리시스템은 크게 탐침장비(10)와 매설칩모듈(20)로 이루어져 있다. 상기 탐침장비(10)는 이동가능하며, 매설칩모듈(20)은 지하에 고정매설된다. 이 때, 매설칩모듈(20)은 매설된 배관의 상부에 장착된다.

상기 탐침장비(10)는 시스템에 전원을 공급하는 전원공급부(11)가 마련되어 있다. 이 전원공급부(11)에는 전원공급부에서 상용전원과 같은 주파수(60HZ)의 전력을 공급받아 유도자계를 발생시키는 유도자계발생부(12)가 연결되어 있으며, 시스템에 입출력되는 데이터를 처리하는 데이터처리부(13)가 접속되어 있다. 여기서, 상기 유도자계발생부(12)에서 발생된 유도자계의 세기를 조절하는 유도자계세기조절부(14)가 전원공급부(11)와 유도자계발생부(12) 사이에 접속되어 있다.

상기 데이터처리부(13)는 상기 전원공급부(11)에서 공급된 전원을 사용하여 동작되며, 수신부(15) 및 디스플레이부(16)가 접속되어 있다. 이 때, 상기 수신부(15)는 신호를 수신하는 안테나(17), 신호를 증폭하는 신호증폭부(18) 및 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부(19)(이하, A/D 변환부라 함, 19)로 이루어져 있다. 이 때, 상기 안테나(17)는 매설 깊이에 따라 그 크기가 변화됨은 주지의 사실이다. 또한 상기 전원공급부(11)에는 직류전원을 교류로 전환할 수 있는 기능이 있어 사용 시 교류상용전원이 공급되는 지역과 공급되지 않는 지역에서는 사용자가 필요에 따라 공급전원을 선택 할 수 있다.

상기한 구성은 지상에서 이동 가능한 탐침장비(10)의 구성을 설명한 것이고,도시된 바와 같이 지하에는 매설칩모듈(20)이 매설되어 있다.

상기 매설칩모듈(20)은 유도자계발생부(12)로부터 발생된 자계에 의해 교류전원을 발생시키는 유도자계수신부(21)와, 상기 유도자계수신부(21)의 유기되어 발생되는 교류전압이 일정값 이상즉 매설칩의 회로소자들에 손상을 주는 과전압을 차단하는 바리스터등의 과전압 회로보호소자 등으로 이루어진 회로보호를 위하여 스위칭을 수행하는 회로보호스위칭부(22)와, 상기 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 교류/직류 변환부(23)와 , 상기 직류전원을 공급받아 데이터처리를 수행하는 마이크로 프로세서(24)와, 상기 마이크로 프로세서(24)의 제어에 의해 저장된 데이터를 출력시키는 메모리(25)와, 상기 메모리(25)로부터 독출된 데이터를 지상으로 송신하는 송신부(26)로 이루어져 있다. 상기 마이크로 프로세서(24)와 송신부(26) 사이에는 디지털 형태의 일반파일을 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기(미도시)와, 상기 변환된 아날로그 신호를 증폭하는 신호증폭부(미도시)와, 사기 증폭된 신호를 RF변조시키는 RF변조부(미도시)를 포함하여 설치되어 있음은 주지의 사실이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 매설물 관리시스템의 동작을 간단히 설명한다.

먼저, 탐침장비의 전원공급부(11)에서 시스템에 전원을 공급하면 유도자계세기조절부(14)에서 제어가 이루어진 후 제어된 전력에 비례하여 유도자계발생부(12)에서 자계가 발생된다.

이후, 발생된 자계는 유도자계수신부(21)에 도달하여 교류전원을 발생시킨다. 이 교류전원의 세기에 따라 회로를 보호하기 위하여 구비된 회로보호스위칭부(22)에서는 매설침모듈(20)의 동작전압 이상의 과도한 전압인 경우는 이를 차단하는 스위칭이 이루지며 매설칩모듈의 적정 전압 일 경우는 교류/직류 변환부(23)에 전원이 공급되어 직류전압이 마이크로프로세서(24)를 동작시킨다. 마이크로 프로세서(24)는 메모리에 저장된 배관에 관한 데이터를 독출한다. 상기 배관에 관한 데이터는 시공자, 시공일, 매설물 종류, 매설물 깊이, 매설물 방향, 배관의 인장강도, 파괴인성치, 항복강도를 포함하는 매설물 물성치, 및 배관 재질 등을 포함한다. 또한, 일반확장자, 즉 지금 사용중이거나 앞으로 가장 많이 사용될 프로그램의 확장자를 사용하여 저장시킨다. 물론, 매설물 관리를 위해 작성한 프로그램의 확장자를 갖는 것도 바람직하다.

한편, 상기 메모리(25)로부터 독출된 데이터는 마이크로 프로세서의 제어에 의해 미도시 된 디지털/아날로그, 변환부, 증폭부, RF변환부, 안테나로 이루어진 송신부(26)로 전달되며, 송신부는 상기한 배관에 관한 데이터를 외부로 송신한다.

이에, 송신된 데이터는 탐침장비(10)의 안테나(17)에서 수신하게 되며, 이 수신된 데이터는 신호증폭부(15)에서 증폭과정을 거치게 되고, A/D 변환부(19)를 거쳐 디지털 데이터로 변환된다. 이 디지털 데이터는 데이터처리부(13)에서 처리되어 디스플레이부(16)에 표시된다. 상기 표시된 데이터에 의해 공사 등의 계획하여 진행하면 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 매설물 관리시스템은, 매설물에 대한 정보를 일반 파일형태로 직접 송신하여 특별한 코드의 변환 과정이 필요 없으므로 간편하다는 장점이 있다. 또한, 전원을 유도자계를 이용하여 필요시에만 발생시키므로 별도의 전원공급원이 필요 없을 뿐 만 아니라 매설된 전자회로에 과전압이 인가되어 매설회로 손상을 방지하고, 상용전원과 같은 주파수의 전원을 사용하여 발생된 자계를 사용함으로서 지하에 매설된 전자회로의 동작전원을 안정적으로 공급하게 됨에 따라 정보독출의 신뢰성을 확보 할 수 있고, 유지관리비용을 절감할 수 있다. 궁극적으로 정확한 매설물에 대한 정보를 미리 파악하여 공사시에 파손방지 및 공사계획 등을 수립하는데 도움을 줄 수 있다는 장점이 있다.

Claims

동작전원을 공급하는 전원공급부(11)와, 외부로부터 전송되는 신호를 수신하는 안테나(17), 상기 수신된 신호를 증폭하는 신호증폭부(18), 및 상기 증폭된 신호를 디지털 신호를 변환하는 아날로그/디지털변환부(19)로 구성된 수신부(15)와, 상기 디지털 신호를 처리하는 데이터처리부(13)로 이루어져 이동 가능한 탐침장비(10)와; 공급된 전원에 의해 시스템의 전반적인 제어를 수행하는 마이크로 프로세서(24)와, 상기 마이크로 프로세서의 제어에 의해 저장된 매설물 정보를 출력할 수 있도록 상기 매설물 정보가 저장된 메모리(25)와, 상기 메모리로부터 출력된 정보를 송신하는 송신부(26)로 이루어진 매설칩모듈(20);로 이루어진 매설물 관리시스템에 있어서,

상기 탐침장비(10)에는 전원공급부(11)에서 전력을 공급받아 발생되는 자계의 세기를 조절하는 유도자계세기조절부(14)와, 유도자계세기조절부(14)에서 조절된 전력을 공급받아 자계를 발생시키는 유도자계발생부(12)를 더 마련함과 아울러, 매설칩모듈(20)에는 마이크로 프로세서(24)로 직류전압을 공급하기 위해, 상기 유도자계발생부(12)로부터 발생된 자계로부터 소정의 교류전압을 발생시키는 유도자계수신부(21)와, 유도자계수신부(21)에서 발생하는 과전압을 차단하는 회로보호스위칭부(22)와, 회로보호스위칭부(22)를 통하여 인가되는 교류전압을 직류전압으로 변화시키는 교류/직류 변환부(23)를 더 형성시켜서 이루어진 것을 특징으로 하는 매설물 관리시스템.
삭제
삭제