KR100939557B1 - 송·배전·통신용 관로의 도통검사 및 상태 확인을 위한 관로 측정장치 및 이를 이용한 관로의 곡률반경 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관로가 굴곡되거나 변형된 부분이 있더라도 이동이 원활하고, 동시에 2축 방향으로 내경과 관로의 기울기 및 곡률반경을 측정할 수 있도록 한 송·배전·통신용 관로의 도통검사 및 상태 확인을 위한 관로 측정장치 및 이를 이용한 관로의 곡률반경 측정 방법을 제공하기 위한 것으로, 일 실시예에 따른 본 발명의 구체적인 수단은, 도통시험시 관로를 주행하는 자주식 캐리어에 연결되어 사용되는 관로 측정장치에 있어서, 일정 길이를 갖는 통형의 측정몸체가 구비되고, 상기 측정몸체에는 중력방향과 이에 직각인 방향으로 상호 교차되어 관로의 직경 변화에 연동하여 내경을 2축 방향에서 독립적으로 측정하는 제1,2내경변위센서가 설치되고, 상기 제1,제2내경변위센서는 각기 양단이 일정한 길이를 갖고 상기 측정몸체의 외부에 배치된 제1,제2변위센서 블레이드에 연결된 것을 특징으로 한다.

송전, 배전, 도통시험, 곡률반경, 관로

Description

송·배전·통신용 관로의 도통검사 및 상태 확인을 위한 관로 측정장치 및 이를 이용한 관로의 곡률반경 측정 방법{Pipe inner diameter and titing measurement device and radius of curvature measuring method for detecting passage of power cable pipe line}

본 발명은 전선 관로의 도통시험에 사용되는 측정장치에 관한 것으로, 특히 자주적으로 관로내를 이동하는 자주식 장비에 연결되어 관로 내경과 관로의 기울기 및 곡률반경을 측정할 수 있도록 한 송·배전·통신용 관로의 도통검사 및 상태 확인을 위한 관로 측정장치 및 이를 이용한 관로의 곡률반경 측정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 송·배전·통신 지중케이블의 관로공사는 굴착 및 도로 점용 허가를 받게 되면 제반 규정에 의하여 도로를 굴착하고 합성수지 관로(예로, ELP 전선관)을 포설한뒤 관로의 도통시험을 거쳐 케이블을 포설하게 된다

이때 케이블의 절연체는 굴곡에 약하므로 심하게 구부리면 절연 파괴를 일으킬 위험성이 있으므로 케이블의 곡률에 영향을 미치는 관로의 곡률과 기울기가 허용오차 이내에 있는지 시험되어져야 한다.

또한 포설된 관로이 어느 한 부분에서 주저 앉거나 변형된 부분이 있는지를 확인하기 위해서도 도통시험을 실시하여야 한다. 이때 케이블에 유해한 외상이 없으면 케이블 포설 작업을 시행하게 된다.

일반적으로 도통 시험방법은 맨홀 내에서 작업자가 수작업으로 관로에 브러쉬 등이 구비된 도통봉을 집어넣고 인입방향으로 잡아당겨서 행하는 정도였다.

그러나 이는 이물질의 종류나 특성을 확인할 수 없기 때문에 충분하고 확실한 관로 청소가 불가능하다. 또한, 도통봉은 규격화된 표준것을 사용하게 되므로 관로 상태가 불량한 경우에는 여러번의 도통시험을 시행해야 하는 불편이 따른다. 또한, 관로의 곡률반경 및 직관과 관로의 연결부 상태가 매설시공시(또는 시공후) 측압에 의한 변형 여부를 확인할 수 없었다.

따라서, 관로 내경의 측정을 정확히 하기 위해서는 2축 좌표에서 내경값이 구해져야 한다. 또한 관로의 직선구간에서도 앞 또는 뒤로 어느 정도 기울어져 있는지가 측정되어야 한다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창출된 것으로, 관로가 굴곡되거나 변형된 부분이 있더라도 이동이 원활하고, 동시에 2축 방향으로 내경과 관로의 기울기 및 곡률반경을 측정할 수 있도록 한 송·배전·통신용 관로의 도통검 사 및 상태 확인을 위한 관로 측정장치 및 이를 이용한 관로의 곡률반경 측정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

도통시험시 관로를 주행하는 자주식 캐리어에 연결되어 사용되는 관로 측정장치에 있어서,

일정 길이를 갖는 통형의 측정몸체가 구비되고, 상기 측정몸체에는 중력방향과 이에 직각인 방향으로 상호 교차되어 관로의 직경 변화에 연동하여 내경을 2축 방향에서 독립적으로 측정하는 제1,2내경변위센서가 설치되고, 상기 제1,제2내경변위센서는 각기 양단이 일정한 길이를 갖고 상기 측정몸체의 외부에 배치된 제1,제2변위센서 블레이드에 연결된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 제1,2변위센서 블레이드는 관로의 길이방향에서 상하 기울임 동작이 가능하도록 상기 제1,2내경변위센서의 양단에 힌지를 통해 연결된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 제1,2변위센서 블레이드는 관로의 직경 방향으로 이동을 안내를 받도록 측정몸체내의 전,후 블레이드 안내판에 지지 설치되고, 상기 전,후 블레이드 안내판에는 상기 제1,2 변위센서 블레이드를 관로의 내주면에 밀어붙이는 제1,2스프링 이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 측정몸체의 중심축에는 상기 관로의 기울기를 측정하는 기울기 센서가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 관로의 곡률반경 측정 방법은 관로 측정장치를 구비하여 자주식 캐리어에 연결하는 단계와;

상기 자주식 캐리어와 관로 측정장치를 관로에 인입시킨 후 자주식 캐리어를 주행시키는 단계와;

상기 관로 측정장치에 포함된 제1,2내경변위센서(70,80)를 통해 관로의 측정 내경(dp) 값을 얻어내어 하기식에 의해 관로의 곡률 반경(R)을 산출해 내는 단계가 포함된 것을 특징으로 한다.

하기식:

여기서, L: 내경변위센서 블레이드의 길이

D: 관로 내경

본 발명의 송·배전·통신용 관로의 도통검사 및 상태 확인을 위한 관로 측정장치 및 이를 이용한 관로의 곡률반경 측정 방법에 따르면, 측정 몸체에 상호 직 교 방향으로 교차되도록 설치된 제1,2의 내경변위센서에 의해 2축 방향의 내경을 독립적으로 동시에 측정할 수 있다.

또한 내경변위센서는 관로를 타고 미끄럼되는 변위센서 블레이드에 연결되어 해당 구간에서의 내경의 변화값을 전송받아 곡률반경식에 의해 관로의 곡률 반경을 실시간으로 얻어낼 수 있다.

또한 측정몸체에 설치된 기울기 센서에 의해 관로의 기울기를 용이하게 측정해낼 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1에서와 같이 도통시험시 자주식 캐리어(100)에 커넥팅 로드(5)를 통해 관로 측정장치(10)가 연결된다. 관로 측정장치(10)는 통형의 측정몸체(20)가 구비된다. 본 실시예에서 측정몸체(20)는 단면이 육각 형태로 구성되어 있으나 원형이나 다른 형태로 구성될 수도 있다.

여기서 자주식 캐리어(100)는 내부에 기어드모터(도시안됨)에 의해 구동바퀴(102,104)가 회전 구동하는 것으로 전방에는 관로(1)의 내부를 촬영하기 위한 카메라(106)가 설치되어 있다.

측정몸체(20)에는 관로(1)내부에서 측정몸체(20)의 이동을 원활하게 지지하고 동시에 관로(1) 내경의 변화를 후술할 제1,2내경변위센서(70,80)에 독립적으로 전달하기 위해 제1,제2변위센서 블레이드(30,30)(40,40)가 각기 한쌍으로 구성되어 있다.

제1,2변위센서 블레이드(30,30)(40,40)는 측정몸체(20)의 바깥 둘레에 원주방향으로 상호 90도 간격마다 배치되어 있다. 즉 측정몸체(20)는 도 3에서와 같이 지면(GL)의 중력방향에 대해 직각인 수직 방향(X축 방향)으로 배치되는 한쌍의 제1변위센서 블레이드(30,30), 지면(GL)에 대한 중력방향(Y축 방향)으로 배치되는 다른 한쌍의 제2변위센서 블레이드(40,40)가 포함되어 구성된다.

이때, 두쌍의 제1,2변위센서 블레이드(30,30)(40,40)는 관로(1)의 직경방향으로 이동가능하게 설치된다. 바람직하게 변위센서 블레이드(30,30)(40,40)의 양단부는 관로(1)의 전후 이동시 원활한 이동을 위해 곡선부로 형성되어 있다.

측정몸체(20)에는 도 1의 A-A선 단면을 나타낸 도 2와 같이 제1변위센서 블레이드(30,30)와 제2변위센서 블레이드(40,40)의 직경 방향이동을 안내하는 블레이드 안내판(100)이 전,후방으로 모두 2개가 설치되어 있다. 상기 블레이드 안내판(100)에는 90도 간격마다 스프링 지지축(102)이 형성되어 있다.

스프링 지지축(102)은 제1,2변위센서 블레이드(30,30)(40,40)의 지지다리(31,41)에 각기 형성된 가이드 홈(31a,41a)에 미끄럼 이동가능하게 삽입되어 있고, 스프링 지지축(102)에 삽입된 제1,2스프링(50,60)은 변위센서 블레이드(30,30)(40,40)를 탄성반발력에 의해 도 2와 같이 관로(1)의 내면에 밀어 붙이게 되어 있다.

즉, 측정 몸체(20)가 관로(1)에 삽입되면 제1,2스프링(50,60)은 압축된 상태 로 제1,2변위센서 블레이드(30,30)(40,40)를 관로(1)의 직경방향으로 이동시켜 관로(1) 내면에 밀착시키는 힘을 제공한다.

바람직하게 제1,2변위센서 블레이드(30,30)(40,40)는 관로(1)의 길이방향에서 상하 기울임 동작이 가능하도록 후술할 제1,2내경변위센서(70,80)의 양단에 힌지를 통해 연결되어 있다.

X축 방향으로 배치된 제1변위센서 블레이드(30,30)의 사이에는 도 3과 같이 제1내경변위센서(70)가 설치된다. 즉, 제1내경변위센서(70)는 중력방향(Y축 방향)에 대해 수직인 수직방향(X축 방향)으로 설치되어 관로(1)의 X축 방향 내경을 측정한다.

Y축 방향으로 배치된 제2변위센서 블레이드(40,40)의 사이에는 도 3과 같이 제2내경변위센서(80)가 설치된다. 즉, 제2내경변위센서(80)는 중력방향(Y축 방향)으로 설치되어 관로(1)의 Y축 방향 내경을 측정한다.

이때 제1내경변위센서(70)와 제2내경변위센서(80)는 서로 어긋난 위치에서 상호 90도를 이루어 수직되게 배치된다. 따라서 제1내경변위센서(70)와 제2내경변위센서(80)는 서로 독립적으로 수축, 팽창하면서 관로(1)의 내경을 각기 측정한다.

한편, 측정몸체(20)에는 도 5와 같이 상기 관로(1)의 기울기(θ)를 측정하는 기울기 센서(90)가 포함된다. 기울기 센서(90)는 측정몸체(20)의 지지판(28)에 설치되어 측정몸체(20)의 중심축(Z)선상에 위치된다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.

먼저, 자주식 캐리어(100)에 본 측정장치(10)가 커넥팅 로드(5)를 통해 연결된다.

이 상태에서 캐리어(100)와 측정장치(10)가 관로(1)에 삽입된다. 이때 제1변위센서 블레이드(30,30)와 제2변위센서 블레이드(40,40)는 각기 제1스프링(50)과 제2스프링(60)의 압축 탄성반발력에 의해 직경방향으로 이동하여 관로(1)의 내면에 밀착된다.

이 상태에서 캐리어(100)가 도 4a와 같이 주행을 수행하게 되면, 측정장치(10)가 캐리어(100)에 견인되어 관로(1)를 따라 이동하게 된다.

이같이 관로(1)를 이동하면서 제1내경변위센서(70)와 제2내경변위센서(80)로부터 관로 내경(dp)을 독립적으로 각기 측정한다.

이때 도 3b와 같이 예로, 암석(200)으로 변형된 관로 부분(주저앉거나 수축된 부분)에서는 제1변위센서 블레이드(30,30)와 제2변위센서 블레이드(40,40)가 상호 독립적으로 동작하면서 관로(1)의 중심방향 또는 직경방향으로 이동을 하게 된다.

이와 동시에 해당하는 제1내경변위센서(70) 또는 제2내경변위센서(80)가 독립적으로 수축/팽창 동작을 하여 변형후의 관로(1)의 내경(dp)을 측정한다. (도 4a 및 도 4b 참조)

이같이 관로(1)의 내경 변경이 생기는 부분에서 제1 및 제2변위센서 블레이드(30,30)(40,40)의 이동 변위가 일어나고, 이를 제1내경변위센서(70)와 제2내경변위센서(80)의 독립된 변위값으로 측정하여 디지탈 데이타로 출력해낸다.

또한, 관로 측정장치(10)가 도 5와 같이 관로(1)의 기울어진 구간을 지나게 되면, 도 5와 같이 기울기 센서(90)가 기울임 각도(θ)을 측정하여 출력해낸다.

이와 같이 본 관로 측정장치(10)는 해당 위치에서 측정된 관로(1)의 내경값을 출력해내고, 또한 기울어진 구간에서 경사값을 측정하게 됨으로써 실시간으로 관로의 포설 상태를 확인할 수 있다.

이와 같이 측정장치(10)는 제1,2변위센서 블레이드(30,30)(40,40)의 위치 이동을 유도하면서 관로(1)를 지나가도록 하여 관로(1)의 전 구간에서 내경값과 기울기를 용이하게 측정해낼 수 있다.

한편, 측정장치(10)에 포함된 제1,2내경변위센서(70,80)를 통해 관로의 측정 내경(dp) 값을 얻어내어 하기식에 의해 도 6에 나타난 관로(1)의 곡률 반경(R)을 구해낼 수 있다.

하기식:

여기서, L: 내경변위센서 블레이드의 길이

D: 관로 내경

이같이 제1,2 내경변위센서(70,80)를 통해 얻어진 내경값을 가지고 관로(1)의 굴곡 정도를 확인할 수 있다.

본 실시예에서 관로(1)는 파형 형태의 주름관으로 이루어져 있으나 본 발명은 비파형관에도 적용될 수 있음은 물론이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명에 따른 관로 측정장치가 자주식 장비에 연결되어 있는 전체 사시도.

도 2는 도 1의 A-A선에서 본 단면도.

도 3a는 도 1의 B-B선에서 본 단면도.

도 3b는 본 발명에 적용되는 제1,2내경변위센서의 작동상태도.

도 4a 및 도 4b는 관로 직경 변화전,후에 따른 본 관로 측정장치의 작동상태도.

도 5는 관로의 기울기에 따른 본 관로 측정장치의 기울기 측정상태도.

도 6은 본 발명의 관로 측정장치를 통해 관로의 곡률반경을 구하는 방법을 나타낸 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20: 측정몸체

30: 제1변위센서 블레이드

40: 제2변위센서 블레이드

50: 제1스프링

60: 제2스프링

70: 제1내경변위센서

80: 제2내경변위센서

90: 기울기 센서

100: 전,후 블레이드 안내판

Claims (5)

1. 도통시험시 관로를 주행하는 자주식 캐리어에 연결되어 사용되는 관로 측정장치에 있어서,

   일정 길이를 갖는 통형의 측정몸체(20)가 구비되고, 상기 측정몸체(20)에는 중력방향과 이에 직각인 방향으로 상호 교차되어 관로의 직경 변화에 연동하여 내경을 2축 방향에서 독립적으로 측정하는 제1,2내경변위센서(70,80)가 설치되고, 상기 제1,제2내경변위센서(70,80)는 각기 양단이 일정한 길이(L)를 갖고 상기 측정몸체(20)의 외부에 배치된 제1,제2변위센서 블레이드(30,30)(40,40)에 연결된 것을 특징으로 하는 송·배전·통신용 관로의 도통검사 및 상태 확인을 위한 관로 측정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1,2변위센서 블레이드(30,30)(40,40)는 관로의 길이방향에서 상하 기울임 동작이 가능하도록 상기 제1,2내경변위센서(70,80)의 양단에 힌지를 통해 연결된 것을 특징으로 하는 송·배전·통신용 관로의 도통검사 및 상태 확인을 위한 관로 측정장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제1,2변위센서 블레이드(30,30)(40,40)는 관로의 직경 방향으로 이동을 안내를 받도록 측정몸체(20)내의 전,후 블레이드 안내판(100)에 지지 설치되고, 상기 전,후 블레이드 안내판(100)에는 상기 제1,2 변위센서 블레이드(30,30)(40,40)를 관로의 내주면에 밀어붙이는 제1,2스프링(50,60)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 송·배전·통신용 관로의 도통검사 및 상태 확인을 위한 관로 측정장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 측정몸체(20)의 중심축에는 상기 관로의 기울기를 측정하는 기울기 센서(90)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 송·배전·통신용 관로의 도통검사 및 상태 확인을 위한 관로 측정장치.
5. 청구항 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항으로 제작된 관로 측정장치를 구비하는 단계와;

   상기 관로 측정장치를 자주식 캐리어에 연결하는 단계와;

   상기 자주식 캐리어와 관로 측정장치를 관로에 인입시킨 후 자주식 캐리어를 주행시키는 단계와;

   상기 관로 측정장치에 포함된 제1,2내경변위센서(70,80)를 통해 관로의 측정 내경(dp) 값을 얻어내어 하기식에 의해 관로의 곡률 반경(R)을 산출해 내는 단계가 포함된 것을 특징으로 하는 송·배전·통신용 관로의 도통검사 및 상태 확인을 위한 관로 측정장치를 이용한 관로의 곡률반경 측정 방법.

   하기식:

   

   여기서, L: 내경변위센서 블레이드의 길이

   D: 관로 내경

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