KR100531639B1 - 다기능 하천조사 차량 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다기능 하천조사 차량에 관한 것으로, 본 발명에 따른 다기능 하천조사 차량은, 적재함과 동력인출장치가 구비된 차량본체와, 차량본체의 적재함에 고정 적재되며 접철 및 인출입이 가능한 다수의 붐과 동력인출장치로부터 동력이 인출되어 붐을 작동시키는 실린더가 구비되고 이들의 작동을 제어하는 조작레버가 구비된 크레인과, 크레인의 소정부위에 고정되며 모터가 구비된 윈치와, 윈치에 권취되고 윈치로부터 상기 크레인의 붐 단부로 설치되며 하부로 이동되도록 하는 시그널 케이블과, 시그널 케이블의 하단 소정부위에 고정되며 하천의 유속을 측정하는 유속계와, 유속계의 하부에 위치하며 시그널 케이블의 하단부에 고정되는 중추 및 시그널 케이블과 연결되며 유속계로부터 측정된 데이터를 판독하는 유속계판독기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 종래의 인력에 의한 장비조작과 주관적인 상황판단에 의한 하천유속측정의 문제점을 개선하여 기계동력과 수면 및 하상 감지센서를 이용하여 하천유속 및 유량을 측정할 수 있어 하류 하천의 변화 및 전달특성을 정도 높게 파악할 수 있으며, 인력 및 소요시간을 줄일 수 있어 매우 경제적이고, 적재적소에 신속하게 이동하여 측정할 수 있는 효과가 있다.

Description

다기능 하천조사 차량{Multi-functional River Research Vehicle}

본 발명은, 다기능 하천조사 차량에 관한 것으로, 하천 상부 교량에서 유속계를 크레인으로 차량의 측면으로 이동 및 하강시켜 임의의 위치에서의 하천의 유속을 측정하도록 하는 다기능 하천조사 차량에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 하천유속은 수자원 부존량 파악, 하천생태, 하천환경개선, 다목적댐 방류에 따른 하류 하천의 변화 및 전달특성 파악을 위한 중요한 자료가 된다.

종래의 하천유속 측정은 인력과 측정자의 주관적인 상황 판단에 의하여 하천의 유속을 측정하게 된다.

이와 같은 하천유속 측정장치는 인력으로 조작되는 데릭(Derrick)에 회전식 유속계와 중추를 설치하고 해당되는 수심의 유속과 수심을 측정하도록 하며, 이 측정된 값을 이용하여 전체유량을 산정할 수 있는 자료로 이용되게 된다.

이와 같이 종래의 하천유속 측정장치는 교량상부에서 인력에 의한 데릭 조작으로 수중에 유속계를 임의의 위치에 고정시켜 하천유속을 측정하며, 수심측량은 시각과 감각에 의해 측정자의 주관에 의하며 특히 야간에는 정확도가 떨어진다는 단점이 있었다. 또한, 중추를 포함한 데릭을 사용함으로써 많은 인력과 측정자의 안전에 문제점이 있었으며, 이동시 장비의 해체, 조립, 적재, 운반에 많은 시간이 소요되어 긴급성을 요하는 작업 특성상 어려움이 많았다. 또한, 교량이 없는 경우에는 보트를 이용하여야 하므로 이를 적재 운반하는데 많은 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 측정 및 운반이 편리하고, 안전하며, 측정결과의 정도를 향상시킬 수 있는 다기능 하천조사 차량을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 측정장비를 완비하고 적재적소에 신속하게 이동되도록 하여 하천유속을 측정하도록 하는 다기능 하천조사 차량을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 또 다른 목적은 교량의 유무 등 현장여건에 관계없이 하천유속을 측정하도록 하는 다기능 하천조사 차량을 제공하는 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다목적 하천조사 차량은, 적재함과 동력인출장치가 구비된 차량본체와, 상기 차량본체의 적재함에 고정 적재되며 접철 및 인출입이 가능한 다수의 붐과 상기 동력인출장치로부터 동력이 인출되어 상기 붐을 작동시키는 실린더가 구비되고 이들의 작동을 제어하는 조작레버가 구비된 크레인과, 상기 크레인의 소정부위에 고정되며 모터가 구비된 윈치와, 상기 윈치에 권취되고 상기 윈치로부터 상기 크레인의 붐 단부로 설치되며 하부로 이동되도록 하는 시그널 케이블과, 상기 시그널 케이블의 하단 소정부위에 고정되며 하천의 유속을 측정하는 유속계와, 상기 유속계의 하부에 위치하며 상기 시그널 케이블의 하단부에 고정되는 중추 및 상기 시그널 케이블과 연결되며 상기 유속계로부터 측정된 데이터를 판독하는 유속계판독기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 시그널 케이블의 이동거리를 상기 윈치의 모터 회전수에 의해 판별하도록 하는 거리감지장치가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 상기 유속계가 하천에 입수될 때 상기 시그널 케이블에 걸리는 전기 저항값의 변화를 측정하여 수면의 위치를 파악하도록 하는 수면인식장치와 무게 또는 장력의 변화를 측정하여 하상인식이 가능하도록 하는 하중감지장치가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 크레인과 상기 윈치의 작동을 원격으로 제어하도록 하는 리모트 컨트롤러가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 차량본체의 적재함 일측에 초음파 유속분포측정기가 장착된 무선조정보트를 탑재하는 무선조정보트 탑재함 또는 공구함이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 다기능 하천조사 차량을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 다기능 하천조사 차량의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 이동거리감지장치 및 하중감지장치를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 다목적 하천조사 차량은, 적재함(11)과 동력인출장치가 구비된 차량본체(10)와, 접철 및 인출입이 가능한 다수의 붐(21)과 실린더(22)가 구비되고 이들의 작동을 제어하는 조작레버(23)가 구비된 크레인(20)과, 모터가 구비된 윈치(30)와, 상기 윈치(30)로부터 상기 크레인(20)의 붐(21) 단부로 설치되며 하부로 이동되도록 하는 시그널 케이블(40)과, 상기 시그널 케이블(40)의 하단 소정부위에 고정되며 하천의 유속을 측정하는 유속계(50)와, 상기 시그널 케이블(40)의 하단부에 고정되는 중추(60) 및 상기 유속계(50)로부터 측정된 데이터를 판독하는 유속계판독기(70)로 구성된다.

상기 차량본체(10)는 종래의 적재함(11)을 구비한 차량을 이용하게 되며, 동력인출장치(미도시됨)가 구비되어 있다. 상기 동력인출장치는 차량의 미션에 설치되게 되며 상기 미션으로부터 동력을 인출하게 된다. 상기 동력인출장치는 별도로 설치되는 엔진, 유압모터 등과 연결되어 사용되어도 무방하다. 또한, 상기 차량본체(10)에는 상기 크레인(20)의 자중에 의해 차량본체(10)가 유동이 발생될 수 있으므로 측정시에 차량의 유동을 방지하기 위하여 차량을 조정하는 아웃트리거(12)가 구비되어 있다. 또, 상기 차량본체(10)의 적재함(11) 일측에는 무선조정보트(15)를 탑재하는 무선조정보트 탑재함(13) 또는 공구를 탑재하도록 하는 공구함(14)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 무선조정보트는 원격조정으로 작동되며 측정하고자 하는 하천 단면위를 횡단하며 유속분포를 측정하게 되며 측정된 유속데이터가 무선으로 송신되면 상기 유속계판독기(70)에서 수신하여 이 유속데이터를 이용하여 유량을 판독하게 된다. 이와 같이, 본 발명은 상기 무선조정보트(15)를 적재할 수 있는 무선조정보트 탑재함(13)을 상기 차량본체(10)의 적재함(11) 일측에 구비함으로써 상기 크레인(20)으로 측정할 수 없는 장소 즉, 교량이 없는 지점에서 상기 무선조정보트(15)를 이용하여 측정할 수 있게 된다.

상기 크레인(20)은 상기 차량본체(10)의 적재함(11)에 고정 적재되며 접철 및 인출입이 가능한 다수의 붐(21)과 상기 동력인출장치로부터 동력이 인출되어 상기 붐(21)을 작동시키는 실린더(22)가 구비되어 있다. 또한, 상기 실린더(22)의 작동을 제어하는 조작레버(23)가 일측에 구비되어 있다. 상기 붐(21)은 상기 유속계(50)와 상기 시그널 케이블(40)을 차량의 적재함(11) 측면으로 이동시키는 역할을 하며, 상기 붐(21)을 접철가능하도록 하는 실린더(22)가 구비되어 있다. 상기 실린더(22)를 작동시켜 인출시키게 되면 상기 붐(21)이 상부로 이동되게 되고 수평인 상태를 유지하게 된다. 이러한 상태에서 상기 붐(21)을 차량의 측면으로 인출시켜 상기 유속계(50)를 차량의 측면으로 이동시키게 된다. 이렇게 되면 하천에 설치된 교량 등에서 하천의 유속측정이 가능하게 되는 것이다.

상기 윈치(30)는 상기 크레인(20)의 소정부위 또는 차량의 적재함(11) 일측에 고정되게 되며, 모터(미도시됨)가 구비되어 있다. 상기 윈치(30)에는 상기 시그널 케이블(40)이 권취되어 있고, 상기 모터의 회전에 의해 상기 시그널 케이블(40)이 풀리게 되며 상기 시그널 케이블(40)의 단부에 고정된 유속계(50)와 중추(60)가 하천으로 입수되어 유속을 측정하게 된다. 또한, 상기 윈치(30)에는 모터 회전수에 의해 판별하여 시그널 케이블(40)의 이동거리를 감지하여 표시하는 거리표시장치(31)가 구비되어 있으며, 시그널 케이블(40)에 걸리는 하중을 감지하여 표시하는 하중표시장치(32)가 구비되어 있다. 이때, 사용되는 모터는 회전수에 의해 시그널 케이블(40)의 이동거리를 환산이 가능한 스테핑모터로 되는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 크레인(20)과 상기 윈치(30)의 작동을 주시하면서 상기 유속계(50)가 하천으로 입수되도록 원격으로 제어하도록 하는 리모트 컨트롤러(80)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 시그널 케이블(40)은 상기 윈치(30)에 권취되고 상기 윈치(30)로부터 상기 크레인(20)의 붐(21) 단부로 설치되며 붐(21)의 단부에서 하방으로 설치되게 된다. 상기 시그널 케이블(40)의 하단 소정부위에는 하천의 유속을 측정하는 유속계(50)와 중추(60)가 구비되게 된다. 상기 시그널 케이블(40)은 상기 중추(60)의 자중에 의해 하부로 이동되어 하천으로 입수되게 된다. 상기 시그널 케이블(40)은 하단 소정부위에 구비된 상기 유속계(50)와 연결되게 되며 상기 유속계(50)로부터 측정된 유속데이터를 상기 유속계판독기(70)로 전송하는 역할을 하게 된다.

상기 유속계(50)는 상기 시그널 케이블(40)의 하단 소정부위에 고정되며 하천의 유속을 측정하게 된다. 상기 유속계(50)는 회전식유속계 또는 초음파유속계가 이용되며, 회전식 및 초음파유속계를 모두 이용하여도 무방하다.

이렇게 측정된 유속데이터는 상기 시그널 케이블(40)을 통하여 상기 유속계판독기(70)로 전달되게 되며, 상기 유속계판독기(70)는 이 전달된 유속데이터를 이용하여 유속을 판독하게 된다. 상기 유속계(50)가 하천에 입수될 때, 상기 유속계(50)에 의해 상기 시그널 케이블(40)에 걸리는 전기저항값의 변화를 측정하여 수면의 위치를 파악하도록 하는 수면인식장치와 무게 또는 장력의 변화를 측정하여 하상의 위치를 파악하도록 하는 하중감지장치가 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 중추(60)는 상기 시그널 케이블(40)의 하단부에 고정되게 되며, 상기 유속계(50) 및 상기 시그널 케이블(40)을 이 중추(60)의 자중으로 하천으로 입수되도록 하는 역할을 하게 된다.

상기 유속계판독기(70)는 상기 시그널 케이블(40)과 연결되며 상기 유속계(50)로부터 측정된 유속데이터를 이용하여 유속을 판독하는 역할을 하게 된다.

이렇게 판독된 유속과 윈치를 이용한 측정단면 수심측량에 의한 하천 단면과의 곱을 통하여 유량을 계산할 수 있게 된다. 유량은 단위시간동안 임의의 하천단면을 통과하는 물의 체적으로, 유량 산정은 하천의 단면적(A)과 그 단면에서의 유수의 평균유속(V)값의 곱으로 구하게 된다(Q = AV).

도 3은 본 발명에 의한 다기능 하천조사 차량의 유속측정방법을 나타낸 흐름도이다.

상기와 같은 구성으로 된 다기능 하천조사 차량을 이용하여 다음과 같은 방법으로 하천유량을 측정하게 된다.

먼저, 차량을 측정하고자하는 위치의 교량 등으로 이동시키고 아웃트리거(12)로 차량을 고정시킨다. 이어서, 상기 시그널 케이블(40)의 단부에 유속계(50)와 중추(60)를 연결시킨다. 이어서, 상기 크레인(20)을 조작레버(23) 또는 리모트 컨트롤러(80)를 이용하여 접철 및 인출시켜 측정하고자 하는 하천의 수직위치로 유속계(50)를 위치시킨다.

이어서, 상기 윈치(30)의 모터를 작동시켜 상기 시그널 케이블(40)을 푼다. 이렇게 되면 상기 중추(60)에 의해 상기 유속계(50)와 상기 시그널 케이블(40)이 하천으로 입수되게 된다. 이때, 하천으로 상기 중추(60)가 입수되게 될 때, 상기 시그널 케이블(40)에 걸리는 전기저항값의 변화를 측정하여 수면의 위치를 파악하도록 하는 수면감지장치와 무게 또는 장력의 변화를 측정하는 상기 하중감지장치에 의해 하중의 변화가 감지되게 되며, 이렇게 하중의 변화가 감지되게 될 때 하상의 위치를 감지할 수 있게 된다. 이렇게 입수된 상태에서 하상위치까지의 상기 윈치(30) 모터의 회전수를 상기 시그널 케이블(40)의 이동거리로 환산하게 되며, 이 시그널 케이블(40)의 이동거리가 수심이 되는 것이다. 유속계(50)에 의해 일정한 간격의 수심별로 유속을 측정하게 된다. 이어서, 상기 유속계(50)로 측정된 유속데이터는 상기 시그널 케이블(40)을 통하여 상기 유속계판독기(70)로 전달되게 되어 유속을 판독하게 된다. 상기 유속계판독기(70)로 판독된 유속은 윈치를 이용한 수심측량에 의한 하천단면적과의 곱으로 유량을 계산하는데 이용되게 된다. 이와 같이, 본 발명의 다기능 하천조사 차량은 하천유속의 측정 뿐만 아니라, 기계적, 물리적, 전기적 센서에 의한 정밀한 수심측량을 할 수 있는 것이 가장 큰 특징이다. 또한, 신속하게 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 실무자가 현장에서 직접 하천유량 산정에 필요한 유속 및 하천단면을 측정할 수 있는 장점이 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다목적 하천조사 차량은, 종래의 인력에 의한 장비조작과 주관적인 상황판단에 의한 하천유속측정의 문제점을 개선하여 기계동력과 수면 및 하상 감지센서를 이용하여 하천유속 및 유량을 측정할 수 있어 하류 하천의 변화 및 전달특성을 정도 높게 파악할 수 있으며, 인력 및 소요시간을 줄일 수 있어 매우 경제적이고, 적재적소에 신속하게 이동하여 측정할 수 있는 효과가 있다. 또한, 실무자가 현장으로 신속하게 직접 이동하여 하천유속을 측정할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 다기능 하천조사 차량의 구조를 나타낸 사시도.

도 2는 이동거리감지장치 및 하중감지장치를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 다기능 하천조사 차량의 유속측정방법을 나타낸 흐름도.

**도면의 주요부위에 대한 도면부호의 설명**

10: 차량본체 11: 적재함

12: 아웃트리거 13: 무선조정보트 탑재함

14: 공구함 15: 무선조정보트

20: 크레인 21: 붐

22: 실린더 23: 조작레버

30: 윈치 31: 거리표시장치

32: 하중표시장치 40: 시그널 케이블

50: 유속계 60: 중추

70: 유속계판독기 80: 리모트 컨트롤러

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 적재함과 동력인출장치가 구비된 차량본체;

   상기 차량본체의 적재함에 고정 적재되며 접철 및 인출입이 가능한 다수의 붐과 상기 동력인출장치로부터 동력이 인출되어 상기 붐을 작동시키는 실린더가 구비되고 이들의 작동을 제어하는 조작레버가 구비된 크레인;

   상기 크레인의 소정부위에 고정되며 모터가 구비된 윈치;

   상기 윈치에 권취되고 상기 윈치로부터 상기 크레인의 붐 단부로 설치되며 하부로 이동되도록 하는 시그널 케이블;

   상기 시그널 케이블의 하단 소정부위에 고정되며 하천의 유속을 측정하는 유속계;

   상기 유속계의 하부에 위치하며 상기 시그널 케이블의 하단부에 고정되어 자중에 의하여 상기 유속계를 수면아래로 입수시키는 중추;

   상기 시그널 케이블과 연결되며 상기 유속계로부터 측정된 데이터를 판독하는 유속계판독기;

   상기 시그널 케이블의 이동거리를 상기 윈치의 스태핑모터 회전수에 의해 판별하도록 하는 이동거리 감지장치; 및

   상기 유속계가 하천에 입수될 때 상기 유속계에 의해 상기 시그널 케이블에 걸리는 전기저항값의 변화를 측정하여 수면의 위치를 파악하도록 하는 수면감지장치와 상기 시그널 케이블에 작용하는 무게 또는 장력의 변화를 측정하여 하상의 존재를 인식하는 하중감지장치;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다기능 하천조사 차량.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 크레인과 상기 윈치의 작동을 원격으로 제어하도록 하는 리모트 컨트롤러가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 다기능 하천조사 차량.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 차량본체의 적재함 일측에 초음파 유속분포측정기가 장착된 무선조정보트와 이를 탑재하는 무선조정보트 탑재함 또는 공구함이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 다기능 하천조사 차량.