KR100764931B1 - 매설관 변형 계측장치 - Google Patents

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KR100764931B1 KR1020050128220A KR20050128220A KR100764931B1 KR 100764931 B1 KR100764931 B1 KR 100764931B1 KR 1020050128220 A KR1020050128220 A KR 1020050128220A KR 20050128220 A KR20050128220 A KR 20050128220A KR 100764931 B1 KR100764931 B1 KR 100764931B1
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Abstract

본 발명은 매설관의 손상시키지 않고도 지상에서 매설관의 변형을 신속히 파악할 수 있도록 하는 변형 계측장치에 관한 것으로, 지중에 매설된 매설관의 하부에 매설관과 동일 방향으로 매설되어 있는 적어도 하나 이상의 변위계측 광섬유와 적어도 하나 이상의 온도계측 광섬유를 포함하는 계측센서와, 상기 변위계측 광섬유 및 온도계측 광섬유의 일단에 연결되어 광을 조사하는 광원 발생기와, 상기 변위계측 광섬유에서 반사되는 광의 파장을 실시간으로 계측하여 변위계측 광섬유의 변화를 계측하여 매설관의 변형을 분석하는 변형 분석부와, 상기 온도계측 광섬유에서 반사되는 광의 파장을 실시간으로 계측하면서 온도계측 광섬유의 변화를 분석하여 매설관의 누수를 분석하는 온도 분석부를 포함하는 계측수단을 포함하는 매설관 변형 계측장치를 특징으로 한다.
매설관, 계측센서, 광섬유

Description

매설관 변형 계측장치{Apparatus of deformation measurement for underground pipe-line}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 계측장치의 전체 구성을 나타낸 것으로,
도 1a는 사시도이고,
도 1b는 도 1a의 A-A선 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 계측장치가 지중에 매설된 상태를 나타낸 것으로,
도 2a는 지중 단면도이고,
도 2b는 도 2a의 B-B선 단면도.
삭제
도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예 계측장치의 다른 실시예를 나타낸 것으로,
도 3a는 지중 단면도이고,
도 3b는 도 3a의 C-C선 단면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 계측장치의 전체 구성을 나타낸 것으로,
도 4a는 사시도이고,
도 4b는 도 4a의 D-D선 단면도.
도 5은 본 발명의 제2 실시예에 따른 계측장치가 지중에 매설된 상태를 나타낸 것으로,
도 5a는 지중 단면도이고,
도 5b는 도 5a의 E-E선 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 제2 실시예 계측장치의 다른 실시예를 나타낸 것으로,
도 6a는 지중 단면도이고,
도 6b는 도 6a의 F-F선 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 계측센서
11 : 변위계측 광섬유
12 : 온도계측 광섬유
13 : 케이스 띠
131 : 삽입홀
2 : 계측수단
21 : 광원 발생기
22 : 변형 분석부,
23 : 온도 분석부
24 : 열선
25 : 전원 공급부
3 : 매설관
본 발명은 매설관 변형 계측장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 매설관의 손상시키지 않고도 지상에서 매설관의 변형을 신속히 파악할 수 있도록 하는 변형 계측장치에 관한 것이다.
일반적으로 매설관이라 함은 유체를 이동시키는 관을 말하는 것으로, 그 유체의 종류에 따라 용도가 구분되어지며 우리생활과 밀접한 관계를 갖는 것은 상,하수도관이 있고 산업에서는 석유 등을 이송하는 송유관 및 이외에도 산업용관과 화학물질 통과관이 있다.
이러한 매설관에 있어 가장 관건이 되는 것은 변형 및 누수로 인한 관의 교체 및 보수 작업이 중요한데, 상기 매설관은 지중에 매몰되어 있음에 매설관의 변형 및 누수의 식별이 어려운 문제점을 가지고 있었다.
이에 종래에는 육안의 식별 없이도 매설관의 변형 및 누수 등을 계측하기 위한 장치가 개발되어 있는데, 그 일 실시예로서는 본 출원인이 기 출원하여 기 등록된 특허등록번호 제339634호의 "광섬유를 이용한 계측 방법 및 이의 장치"가 공지 되어 있다.
즉 종래의 광섬유를 이용한 계측 방법 및 이의 장치는, 관의 변형에 따라 투과되는 광의 변화를 나타내는 광섬유를 상기 관의 내부를 통과하는 유체와 접촉되지 않는 부위를 따라 관의 전장에 걸쳐 일체로 부착시키고, 상기 광섬유를 통과하는 광이 끝점에서 반사되도록 하여 반사광으로 관의 변형량을 계측하는 계측방법을 특징으로 한다.
또한 관의 내부를 통과하는 유체와 접촉되지 않는 부위를 따라 상기 관의 전장에 걸쳐 일체로 부착되고 끝단에서는 광을 반사하는 광섬유와, 상기 광섬유의 시작점으로 광을 조사하는 광원 발생기 및 상기 광섬유의 끝단에서 반사된 광을 수광하여 이를 계측하는 계측기로 구성된 관의 변형량을 계측하는 계측장치를 특징으로 한다.
따라서 상기와 같은 계측방법 및 장치를 사용함으로서 육안의 식별 없이 지중에 매설된 관의 변형 및 파손 등을 계측할 수 있는 장점을 가지는 것이다.
그런데, 상기 광섬유가 감겨진 관을 제조할 경우에는, 관의 외측면을 따라 전장에 걸쳐 나선 형태의 홈을 형성하고 그 홈에 광섬유를 매립 고정하는 방식을 사용하거나, 관의 표면에 에폭시 등의 접착제를 통해 광섬유를 일체로 감는 방식이 사용되고 있음에 따라서, 관의 제조가 매우 어려운 문제점을 가지고 있었다.
즉 전술한 바와 같이 관에 나선형의 홈을 형성하고 홈에 광섬유를 매설하여 관을 제조할 경우에는 관의 외측에 홈을 형성하는 과정에 많은 비용과 인력이 소모되는 문제점을 가지고 있었다.
또한 관의 외측에 홈을 형성하게 되면 관의 전체적인 강도가 저하됨으로서 관의 쉽게 손상되는 문제점을 가지고 있었다.
한편 후술한 바와 같이 상기 에폭시 등의 접착제를 통해 외측에 광섬유를 부착하는 관을 제조할 경우에는 접착제를 바르면서 광섬유를 접착해야 함으로서 많은 비용과 인력이 소모되는 문제점도 가지고 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 발명된 것으로서, 매설관의 변형 및 누수를 지상에서 분석할 수 있도록 매설관의 하부에 매설관의 변형과 온도를 측정하는 계측센서를 매설시킴으로서, 매설관의 외측면을 손상시키지 않으면서 매설관의 변형 및 누수를 신속히 파악하여 조치를 취할 수 있도록 하는 매설관 변형 계측장치를 제공함을 목적으로 하는 것이다.
또한 매설관의 변형과 누수를 구간별로 정밀하게 분석할 수도 있도록 하는 목적도 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지중에 매설된 매설관의 하부에 매설관과 동일 방향으로 매설되어 있는 적어도 하나 이상의 변위계측 광섬유와 적어도 하나 이상의 온도계측 광섬유를 포함하는 계측센서와, 상기 변위계측 광섬유 및 온도계측 광섬유의 일단에 연결되어 광을 조사하는 광원 발생기와, 상기 변위계측 광섬유에서 반사되는 광의 파장을 실시간으로 계측하여 변위계측 광섬유의 변화를 계측하여 매설관의 변형을 분석하는 변형 분석부와, 상기 온도계측 광섬유 에서 반사되는 광의 파장을 실시간으로 계측하면서 온도계측 광섬유의 변화를 분석하여 매설관의 누수를 분석하는 온도 분석부를 포함하는 계측수단을 포함하는 매설관 변형 계측장치를 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 계측장치의 전체 구성을 나타낸 것으로, 도 1a는 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 A-A선 단면도이며; 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 계측장치가 지중에 매설된 상태를 나타낸 것으로, 도 2a는 지중 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 B-B선 단면도이다.
이에 본 발명의 제1 실시예에 따른 계측장치는, 지중에 매설된 매설관(3)의 하부에 매설관(3)과 동일 방향으로 매설되어 있는 적어도 하나 이상의 변위계측 광섬유(11)와 적어도 하나 이상의 온도계측 광섬유(12)를 포함하는 계측센서(1)와, 상기 변위계측 광섬유(11) 및 온도계측 광섬유(12)의 일단에 연결되어 광을 조사하여 상기 변위계측 광섬유(11)와 온도계측 광섬유(12)에서 반사되는 광의 파장을 실시간으로 계측하면서 변위계측 광섬유(11) 및 온도계측 광섬유(12)의 변화를 분석함으로서 매설관(3)의 변형과 누수를 분석하는 계측수단(2)으로 구성됨을 특징으로 한다.
즉, 상기 계측센서(1)는, 상기 변위계측 광섬유(11)와 온도계측 광섬유(12)가 삽입되는 다수의 삽입홀(131)이 구비된 케이스 띠(13)를 포함하는 것이다. 그리고 상기 케이스 띠(13)는 유동이 가능한 재질로 구성된 것이다.
그리고 상기 변위계측 광섬유와 온도계측 광섬유는 일단으로 광이 조사되면 타단에서 광의 파장이 반사되는 통신용 광섬유로 구성되는 것이다.
또한, 상기 계측수단(2)은, 상기 변위계측 광섬유(11) 및 온도계측 광섬유(12)의 일단에 연결되어 광을 조사하는 광원 발생기(21)와, 상기 변위계측 광섬유(11)에서 반사되는 광의 파장을 실시간으로 계측하여 변위계측 광섬유(11)의 변화를 계측하여 매설관(3)의 변형을 분석하는 변형 분석부(22)와, 상기 온도계측 광섬유(12)에서 반사되는 광의 파장을 실시간으로 계측하면서 온도계측 광섬유(12)의 변화를 분석하여 매설관(3)의 누수를 분석하는 온도 분석부(23)로 구성되는 것이다.
그리고 상기 계측수단(2)은, 변위계측 광섬유(11)로부터 반사되어 입력되는 광의 파장을 분석하여 변위계측 광섬유(11)의 변화를 분석하여 매설관(3)의 변형을 분석하고, 온도계측 광섬유(12)로부터 반사되어 입력되는 광의 파장을 분석하여 온도계측 광섬유(12)의 변화를 분석함으로서 매설관(3)의 누수를 분석할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.
이하. 상기와 같이 구성된 계측수단을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 계측수단(2)의 광원 발생기(21)는 변위계측 광섬유(11)와 온도계측 광섬유(12)의 일단에서 광원을 조사하는 것으로 여러 종류가 알려져 있다.
그리고, 상기 계측수단(2)을 구성하는 변형 분석부(22)와 온도 분석부(23)는, 변위계측 광섬유(11)로부터 반사되어 입력되는 광의 파장을 분석하여 변위계측 광섬유(11)의 변화를 분석하여 매설관(3)의 변형을 분석하고, 온도계측 광섬유(12)로부터 반사되어 입력되는 광의 파장을 분석하여 온도계측 광섬유(12)의 변화를 분석할 있는 것이다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제1 실시예의 계측장치의 시공과정과 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
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삭제
삭제
먼저, 본 발명에 따른 계측장치를 시공할 경우에는, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 매설관(3)이 매설되는 지중 함몰부를 판 상태에서 지중 함몰부의 하부에 계측수단(2)과 연결되는 일체형 변위계측 광섬유(11)와 온도계측 광섬유(12)를 시공한다. 그런 다음 상기 변위계측 광섬유(11)와 온도계측 광섬유(12)의 상부에 흙을 매립한 후 매립된 흙의 상부에 매설관(3)을 매설함으로서 본 발명에 따른 계측장치의 시공을 완료하는 것이다.
그리고, 상기와 같이 시공된 계측장치의 작동관계를 설명하면, 먼저 외부의 원인으로 인하여 지중이 침하되어 매설관(3)이 하부로 침하될 경우에는 도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이, 매설관(3)의 하부에 구비되어 있는 변위계측 광섬유(11)가 변형을 일으키게 된다.
그러면 변위계측 광섬유(11)에서 반사되는 파장의 위치가 변화되게 되고, 반사되는 파장의 위치변화를 계측수단(2)을 구성하는 변형 분석부(22)에서 분석하여 파악함으로서 현재의 변형을 신속히 파악 할 수 있는 것이다.
그러므로 매설관(3)이 변형을 일으키는 초기에 매설관(3)의 변형을 신속히 파악함으로서 매설관(3)의 손상을 예방하는 조치를 취할 수 있는 것이다.
또한, 매설관(3)이 내부의 압력이나 외부의 지중침하로 인하여 매설관의 일부가 손상되어 누수가 발생될 경우에는, 도 1내지 도 4에 도시된 바와 같이, 누수되는 액체를 통해 매설관(3)의 하부에 위치된 온도계측 광섬유(12)에서 온도가 변화된다.
그러면 온도계측 광섬유(12)에서 반사되는 파장의 진폭이 변화되게 되고, 반사되는 파장의 진폭 변화를 계측수단(2)을 구성하는 온도 분석부(23)에서 분석하여 파악함으로서 현재 매설관(3)의 누수를 신속히 파악 할 수 있는 것이다.
그러므로 매설관(3)의 누수를 초기에 신속히 파악함으로서 매설관(3)의 누수 확산을 최소화 할 수 있는 것이다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예 계측장치의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 도 3a는 지중 단면도이고, 도34b는 도 3a의 C-C선 단면도이다,
이에 본 발명의 제1 실시예에 따른 다른 실시예의 계측 장치는 상기 제1 실시예의 구성을 포함함을 전제하며, 상기 온도계측 광섬유가 구비된 삽입홀(131)의 상부인 상기 케이스 띠(13)의 상부에는 열선(24)이 밀착되게 더 구비되어 있고, 상기 계측수단(2)은 상기 열선에 전원을 공급하여 온도계측 광섬유(12)의 온도를 상승시키는 전원 공급부(25)가 더 포함함을 특징으로 하는 것이다.
즉 일반적으로 광섬유의 온도가 상승되게 되면 광섬유 매질의 변화를 초래하게 되고 이때 반사되는 신호를 분석하면 온도의 변화 폭이 커지게 된다. 따라서 온도계측 광섬유의 온도를 상승시키게 되면 반사되는 광 파장의 진폭이 커짐으로서, 만약 누수가 발생되어 광섬유의 온도가 하강 또는 상승될 경우에는 주위부와 달리 온도의 변화 폭이 달라진다.
그러므로 온도계측 광섬유(12)의 온도변화에 대한 누수를 정밀하게 분석하여 계측할 수 있는 것이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 계측장치의 전체 구성을 나타낸 것으로, 도 4a는 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 D-D선 단면도이며; 도 5은 본 발명의 제2 실시예에 따른 계측장치가 지중에 매설된 상태를 나타낸 것으로, 도 5a는 지중 단면도이고, 도 5b는 도 5a의 E-E선 단면도이다.
이에 본 발명의 제2 실시예에 따른 계측장치는, 지중에 매설된 매설관(3)의 하부에 매설관(3)과 동일 방향으로 매설되어 있는 적어도 하나 이상의 변위계측 광섬유(11)와 적어도 하나 이상의 온도계측 광섬유(12)를 포함하는 계측센서(1)와, 상기 변위계측 광섬유(11) 및 온도계측 광섬유(12)의 일단에 연결되어 광을 조사하여 상기 변위계측 광섬유(11)와 온도계측 광섬유(12)에서 반사되는 광의 파장을 실시간으로 계측하면서 변위계측 광섬유(11) 및 온도계측 광섬유(12)의 변화를 분석함으로서 매설관(3)의 변형과 누수를 분석하는 계측수단(2)으로 구성됨을 특징으로 한다.
그리고, 상기 변위계측 광섬유(11)와 온도계측 광섬유(12)는 일단에서 주파수대가 틀린 다수의 광이 조사되면 구간별로 광을 반사시키는 격자 광섬유로 구성되는 것이다.
또한, 상기 계측수단(2)은, 상기 변위계측 광섬유(11) 및 온도계측 광섬유(12)의 일단에 연결되어 광을 조사하는 광원 발생기(21)와, 상기 변위계측 광섬유(11)에서 반사되는 구간별 광의 파장을 실시간으로 계측하여 변위계측 광섬유(11)의 변화를 분석하여 매설관(3)의 변형을 분석하는 변형 분석부(22)와, 상기 온도계측 광섬유(12)에서 반사되는 구간별 광의 파장을 실시간으로 계측하면서 온도계측 광섬유(12)의 변화를 분석하여 매설관(3)의 누수를 분석하는 온도 분석부(23)로 구성되는 것이다.
또한, 상기 변위계측 광섬유(11)는 다수로 형성되어 있고, 상기 계측수단(2)은 다수의 변위계측 광섬유(11)와 온도계측 광섬유(12)가 삽입되는 다수의 삽입홀 (131)이 구비된 케이스 띠(13)가 포함되며, 상기 다수의 삽입홀(131) 중 변위계측 광섬유가 삽입되는 다수의 삽입홀(131)은 직경을 달리하게 형성되어 각각에 삽입되는 변위계측 광섬유(11)가 계측 구간의 길이를 달리할 수 있도록 직선으로 삽입되게 장착되는 것이다.
또, 상기 계측수단(2)은, 다수의 변위계측 광섬유(11)의 각각에 주파수대가 틀린 다수 광의 조사를 통해 각각의 변위계측 광섬유(11)로부터 구간별로 반사 입력되는 각각의 광 파장을 분석하여 각각의 변위계측 광섬유(11)의 구간별 변화를 분석하여 매설관(3)의 각 구간의 변형을 분석하는 것이다. 아울러 상기 계측수단(2)은, 하나 이상의 온도계측 광섬유(12)로부터 구간별로 반사 입력되는 각각의 광 파장을 분석하여 온도계측 광섬유(12)의 구간별 변화를 분석하여 매설관(3)의 누수를 분석하는 것이다.
이하. 상기와 같이 구성된 계측수단을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 계측수단(2)의 광원 발생기(21)는 각각의 변위계측 광섬유(11)로 주파수대가 틀린 다수의 광을 조사함은 물론, 하나 이상의 온도계측 광섬유(12)의 일단에서 주파수대가 틀린 다수의 광을 조사하는 것으로 여러 종류가 알려져 있다.
그리고, 상기 계측수단(2)을 구성하는 변형 분석부(22)와 온도 분석부(23)는, 주파수대가 틀린 다수의 광의 조사에 따라 변위계측 광섬유(11)로부터 각각의 구간에서 반사되어 입력되는 각 구간의 다수 광 파장을 분석하여 각 구간의 변위계측 광섬유(11)의 변화를 분석하여 매설관(3)의 변형을 분석하고, 주파수대가 틀린 다수의 광의 조사에 따라 하나 이상의 온도계측 광섬유(12)로부터 반사되어 입력되는 각 구간의 다수 광 파장을 분석하여 온도계측 광섬유(12)의 온도변화를 분석할 수 있는 것이다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 시공과정과 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
삭제
삭제
삭제
먼저, 본 발명에 따른 계측장치를 시공할 경우에는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 매설관(3)이 매설되는 지중 함몰부를 판 상태에서 지중 함몰부의 하부에 계측수단(2)과 연결되는 변위계측 광섬유(11)와 온도계측 광섬유(12)를 시공한다. 그런 다음 상기 광섬유(2)의 상부에 흙을 매립한 후 매립된 흙의 상부에 매설관(3)을 매설함으로서 본 발명에 따른 계측장치의 시공을 완료하는 것이다.
그리고, 상기와 같이 시공된 제2 실시예의 계측장치의 작동관계를 설명하면, 먼저 외부의 원인으로 인하여 지중이 침하되어 매설관(3)이 하부로 침하될 경우에는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 매설관(3)의 하부에 구비되어 있는 격자형의 변위계측 광섬유(11)가 변형을 일으키게 된다.
그러면 각각의 변위계측 광섬유(11)에서 구간별로 반사되는 파장의 위치가 변화되게 되고, 각 구간별로 반사되는 파장의 위치변화를 계측수단(2)을 구성하는 변형 분석부(22)에서 분석하여 파악함으로서 현재의 각각의 변위계측 광섬유(11)의 구간별 변화를 신속히 파악할 수 있는 것이다.
그러므로 매설관(3)이 변형을 일으키는 초기에 매설관(3)의 구간별 변형을 신속히 파악함으로서 매설관(3)의 손상을 사전에 예방할 수 있는 것이다.
또한, 매설관(3)이 내부의 압력이나 외부의 지중침하로 인하여 일부가 손상되어 누수가 발생될 경우에는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 누수되는 액체를 통해 매설관(3)의 하부에 위치된 하나 이상의 온도계측 광섬유(12)에서 온도가 변화된다.
그러면 분포형 온도계측 광섬유(12)에서 각 구간별 반사되는 파장의 진폭이 변화되게 되고, 각 구간에서 반사되는 파장의 진폭 변화를 계측수단(2)을 구성하는 온도 분석부(23)에서 분석하여 파악함으로서 현재 매설관(3)의 누수를 신속히 알 수 있는 것이다.
그러므로 매설관(3)의 누수를 초기에 신속히 파악함으로서 매설관(3)의 누수 확산을 최소화 할 수 있는 것이다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 분포형 변위계측 광섬유(11)를, 변형이 가능한 케이스 띠(13)에 형성된 크기를 달리하는 다수의 삽입홀(131)에 직선형으로 관통시키게 되면 다음과 같은 현상이 발생된다.
먼저 직경이 작은 삽입홀(131)에 삽입되어 있는 분포형 변위계측 광섬유(11)는 케이스 띠(13)가 조금만 굴곡되더라도 삽입홀(131)의 내측면이 분포형 변위계측 광섬유(11)와 밀착되는 부분이 많아지게 됨으로서 각 구간마다 굴곡이 심하게 일어난다.
그리고 반대로 직경이 큰 삽입홀(131)에 삽입되어 있는 분포형 변위계측 광섬유(11)는, 케이스 띠(13)가 조금 굴곡되면 삽입홀(131)의 내측면이 격자형 변위계측 광섬유(11)와 밀착되지 않게 되는 반면에, 심하게 굴곡 될 경우에만 분포형 변위계측 광섬유(11)가 변형을 일으키게 된다.
그러므로 상기 삽입홀(131)의 내측면과 분포형 변위계측 광섬유의 공간을 달리게 하게 되면, 직경이 작은 삽입홀에 삽입되어 있는 분포형 변위계측 광섬유(11)의 각 구간별 파장의 변화를 통해 매립관의 최초 변위(광섬유의 파단점까지)를 측정할 수 있고, 또한 직경이 큰 삽입홀에 삽입되어 있는 분포형 변위계측 광섬유 (11)의 각 구간별 파장의 변화를 통해 작은 삽입홀에 삽입되어 있는 분포형 변위계측 광섬유센서의 측정범위 이상의 변위를 측정함에 따라서 매설관(3)의 큰 변형까지 측정하여 매설관(3)의 변형을 좀더 정밀하게 측정할 수 있는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 제2 실시예 계측장치의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 도 6a는 지중 단면도이고, 도 6b는 도 6a의 F-F선 단면도이다.
이에 본 발명의 제2 실시예에 따른 다른 실시예의 계측 장치는, 상기 제2 실시예의 구성을 포함함을 전제하며, 상기 하나 이상으로 구비된 격자형 온도계측 광섬유가 구비된 삽입홀(131)의 상부인 상기 케이스 띠(13)의 상부에는 열선(24)이 밀착되게 더 구비되어 있고, 상기 계측수단(2)은 상기 열선(24)에 전원을 공급하여 온도계측 광섬유(12)의 온도를 상승시키는 전원 공급부(25)가 더 포함됨을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 일반적으로 광섬유의 온도가 상승되게 되면 광섬유 매질의 변화를 초래하게 되고 이때 반사되는 신호를 분석하면 온도의 변화 폭이 커지게 된다. 따라서 온도계측 광섬유의 온도를 상승시키게 되면 반사되는 광 파장의 진폭이 커짐으로서, 만약 누수가 발생되어 광섬유의 온도가 하강 또는 상승될 경우에는 주위부와 달리 온도의 변화 폭이 달라진다.
그러므로 온도계측 광섬유(12)의 온도변화에 대한 누수를 정밀하게 분석하여 계측할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 매설관의 외측을 손상시키지 않음에 따라 매설 관의 강도가 약해지는 것을 방지하면서도, 매설관의 변형 및 누수를 지상에서 신속히 분석함으로서 매설관의 변형 및 누수로 인하여 발생되는 재난을 사전에 예방할 수 있는 매설관 변형 계측장치를 제공하는 효과가 있다.
또한 매설관의 변형과 누수를 구간별로 정밀하게 분석함으로서 매설관의 보수 시간을 최대로 단축하는 효과도 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (9)

  1. 지중에 매설된 매설관(3)의 하부에 매설관(3)과 동일 방향으로 매설되어 있는 적어도 하나 이상의 변위계측 광섬유(11)와 적어도 하나 이상의 온도계측 광섬유(12)를 포함하는 계측센서(1)와 ; 상기 변위계측 광섬유 및 온도계측 광섬유의 일단에 연결되어 광을 조사하는 광원 발생기(21)와, 상기 변위계측 광섬유(11)에서 반사되는 광의 파장을 실시간으로 계측하여 변위계측 광섬유(11)의 변화를 계측하여 매설관(3)의 변형을 분석하는 변형 분석부(22)와, 상기 온도계측 광섬유(12)에서 반사되는 광의 파장을 실시간으로 계측하면서 온도계측 광섬유(12)의 변화를 분석하여 매설관(3)의 누수를 분석하는 온도 분석부(23)를 포함하는 계측수단(2)을 포함하여 구성되며,
    상기 매설관 변형 계측장치는,
    온도계측 광섬유(12)가 구비된 삽입홀(131)의 상부에 밀착되게 구비되는 열선(24)과 ; 상기 계측수단(2)에 포함되며 상기 열선(24)에 전원을 공급하여 온도계측 광섬유(12)의 온도를 상승시키는 전원 공급부(25)를 더 포함함을 특징으로 하는 매설관 변형 계측장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 변위계측 광섬유(11)와 온도계측 광섬유(12)는,
    일단으로 광이 조사되면 타단에서 광의 파장이 반사되는 통신용 광섬유로 구성됨을 특징으로 하는 매설관 변형 계측장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 계측수단(2)은,
    변위계측 광섬유(11)와 온도계측 광섬유(12)가 삽입되는 다수의 삽입홀(131)이 구비된 케이스 띠(13)를 포함함을 특징으로 하는 매설관 변형 계측장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 계측수단(2)은,
    변위계측 광섬유(11)로부터 반사되어 입력되는 광의 파장을 분석하여 매설관(3)의 변형을 분석하고, 온도계측 광섬유(12)로부터 반사되어 입력되는 광의 파장을 분석하여 매설관(3)의 누수를 분석함을 특징으로 하는 매설관 변형 계측장치.
  5. 삭제
  6. 제 2항에 있어서, 상기 변위계측 광섬유(11)와 온도계측 광섬유(12)는,
    일단에서 주파수대가 틀린 다수의 광이 조사되면 구간별로 광을 반사하는 격자 광섬유로 구성됨을 특징으로 하는 매설관 변형 계측장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 변위계측 광섬유는 다수로 형성되어 있고,
    상기 계측수단(2)은 다수의 변위계측 광섬유(11)와 온도계측 광섬유(12)가 삽입되는 다수의 삽입홀(131)이 구비된 케이스 띠(13)를 포함하며,
    상기 다수의 삽입홀(131)중 변위계측 광섬유가 삽입되는 다수의 삽입홀(131)은 직경을 달리하게 형성되어 각각에 삽입되는 변위계측 광섬유(11)가 계측 구간의 길이를 달리할 수 있도록 직선으로 삽입되게 장착됨을 특징으로 하는 매설관 변형 계측장치.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 계측수단(2)은,
    다수의 변위계측 광섬유(11)의 각각에 주파수대가 틀린 다수 광의 조사를 통해 각각의 변위계측 광섬유(11)로부터 반사되어 입력되는 각 구간별 광 파장을 분석하여 매설관(3)의 각 구간의 변형을 분석하고, 온도계측 광섬유(12)로부터 반사되어 입력되는 각 구간별 광 파장을 분석하여 매설관(3)의 각 구간별 누수를 분석함을 특징으로 하는 매설관 변형 계측장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 매설관 변형 계측장치는,
    온도계측 광섬유가 구비된 삽입홀(131)의 상부에 밀착되게 구비되는 열선(24)과, 상기 계측수단(2)에 포함되며 상기 열선(24)에 전원을 공급하여 온도계측 광섬유(12)의 온도를 상승시키는 전원 공급부(25)를 더 포함함을 특징으로 하는 매설관 변형 계측장치.
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