KR100992832B1 - Long settlement apparatus using wire displacement sensor in ubiquitous sensor network - Google Patents

Long settlement apparatus using wire displacement sensor in ubiquitous sensor network Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A rod-shaped settlement measuring device using a wire displacement sensor based on a ubiquitous sensor network is provided to the displacement of the ground settlement according to the expansion and contraction of a sensing wire. CONSTITUTION: A rod-shaped settlement measuring device using a wire displacement sensor based on a ubiquitous sensor network comprises a reference point wire displacement sensor(30), a measurement wire displacement sensor(31), a reference point sensing wire(50), a measurement sensing wire(51), a reference point connection rod(60), and a measurement connection rod(61). The reference point wire displacement sensor and the measurement wire displacement sensor are fixed inside a head assembly(40) on the upper end of a head coupler(20). The reference point sensing wire connects to the reference point wire displacement sensor. The measurement sensing wire connects to the measurement wire displacement sensor. The reference point connection rod connects to the reference point sensing wire.

Description

유에스엔 기반 와이어 변위센서를 이용한 로드형 침하량 측정장치{LONG SETTLEMENT APPARATUS USING WIRE DISPLACEMENT SENSOR IN UBIQUITOUS SENSOR NETWORK}LONG SETTLEMENT APPARATUS USING WIRE DISPLACEMENT SENSOR IN UBIQUITOUS SENSOR NETWORK}

본 발명은 USN 기반 와이어 변위센서를 이용한 로드형 침하장치로서, 특히 두 개의 측정 센싱와이어 및 측정 와이어 변위센서를 포함하고, 기준점 와이어 변위센서 및 측정 와이어 변위센서와 측정자동화 시스템은 USN으로 연결되는 USN 기반 와이어 변위센서를 이용한 로드형 침하장치에 관한 것이다.The present invention is a rod-type settlement device using a USN-based wire displacement sensor, and in particular, includes two measurement sensing wires and a measurement wire displacement sensor, and a reference point wire displacement sensor and a measurement wire displacement sensor and a measurement automation system are connected to USN. It relates to a rod-type settlement device using a base wire displacement sensor.

종래에 사용하고 있는 침하 측정장치가 도 4와 도 5에 도시된다. 도 4는 종래 실시 예의 단면도이고, 도 5는 도 4의 A부 확대단면도이다. The settlement measurement apparatus conventionally used is shown in FIG.4 and FIG.5. 4 is a cross-sectional view of a conventional embodiment, Figure 5 is an enlarged cross-sectional view A portion of FIG.

도 4와 도 5를 참조하면, 반도체 침하계를 이용한 장치로서, 먼저 지반의 침하를 측정하고자하는 연약지반에 샌드메트(1)를 매장하고 지표면과의 동일 선상의 샌드메트(1) 상단에 튜브(3)를 설치한 다음, 반도체 압력센서를 결합한 지표침하판(2)을 측정하고자 하는 위치의 튜브(3) 위의 다수 곳에 안치하여 설치하고 케이블(4)과 함께 매립한다. 그 후에, 기준수조부(5)에 연결하여 튜브(3)에 액체(7)를 주입하고, 반도체 압력센서를 결합한 지표침하판(2)과 튜브(3)와 케이블(4)을 매입한 상단부에 지표면 보다 높게 샌드메트(1a)와 성토층(6)으로 차례로 매립하여 지 반 침하를 측정한다.4 and 5, a device using a semiconductor settlement system, first buried sandmet (1) in the soft ground to measure the settlement of the ground and the tube on the top of the sandmet (1) on the same line with the ground surface After installing (3), the surface subsidence plate combined with the semiconductor pressure sensor (2) is placed in a plurality of places on the tube (3) at the position to be measured and embedded with the cable (4). After that, the liquid 7 is injected into the tube 3 by connecting to the reference water tank 5, and the upper part of the surface submerged plate 2, the tube 3, and the cable 4, in which the semiconductor pressure sensor is coupled. Ground subsidence is embedded in sandmet (1a) and fill layer (6) in turn higher than the ground surface.

이러한 종래의 반도체 침하계 측정방식은 반도체 압력센서를 결합한 지표침하판(2)이 매설된 곳의 연약지반이 침하가 되는 과정에 의해 상단부의 성토층(6)이 샌드메트(1a)와 지표침하판(2)과 함께 튜브(3)를 눌러주면, 튜브(3) 속의 액체(7)가 압력을 받음과 동시에 지표침하판(2)의 반도체 압력센서가 이를 감지한다. 지반의 침하량에 따른 수두변화를 압력으로 감지하여 케이블(4)을 통해 기준수조부(5)에 전달되면 액체의 수두변화와 신호를 받아 이를 측정하는 방식이다.In the conventional method of measuring the semiconductor settling system, the ground layer 6 at the upper end of the landfill layer 6 and the surface settling submerged by the process of the ground of the soft ground where the surface settling plate 2 incorporating the semiconductor pressure sensor is embedded is settled. When the tube 3 is pressed together with the plate 2, the liquid 7 in the tube 3 is pressurized and at the same time the semiconductor pressure sensor of the surface subsidence plate 2 detects it. When the head change according to the amount of settlement of the ground is sensed as a pressure and transmitted to the reference water tank unit 5 through the cable 4, the change in the head of the liquid and a signal are measured.

이러한 종래의 반도체 침하계 방식은 케이블(4)을 매립한 튜브(3) 내부에 주입한 액체(7)에서 기포가 발생되어 큰 데이터의 에러 요인이 되며, 튜브(3)를 연약지반에 깔아야하므로 설치에 어려움이 많은 문제점이 있다.In the conventional semiconductor settlement system, bubbles are generated in the liquid 7 injected into the tube 3 in which the cable 4 is embedded, which causes a large error in data, and the tube 3 must be laid on the soft ground. There are many problems with installation.

그리고 반도체 침하계 방식은 수위를 이용한 방식이므로 설치 후 수시로 액체를 보충하여야하는 불편한 문제점이 있다. In addition, since the semiconductor settlement system uses the water level, there is an uncomfortable problem of replenishing the liquid from time to time after installation.

또한, 지면에 매설되므로 반도체 압력센서의 고장 시 교체 및 수리가 불가능하고, 기준 수조를 영하권 밖에 두어야 하므로 건설 공정에 차질을 주는 사례가 빈번하며, 매설센서는 낙뢰에 의한 고장률이 많아 측정하는데 어려움이 많은 문제점이 있다.In addition, since it is buried in the ground, it is impossible to replace or repair when the semiconductor pressure sensor breaks down, and because the standard water tank must be placed outside the sub-zero area, it often causes problems in the construction process, and the buried sensor is difficult to measure because of the high failure rate due to lightning. There are many problems with this.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 연결 로드에 연결된 와이어 변위계의 센싱와이어의 신축 정도에 따라 지반침하량의 변위량을 측정할 수 있는 USN 기반 와이어 변위센서를 이용한 로드형 침하장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, the object of which is the rod using the USN-based wire displacement sensor that can measure the displacement amount of ground settlement according to the degree of expansion of the sensing wire of the wire displacement meter connected to the connecting rod To provide a type sinking device.

본 발명은 다른 목적은 측정 와이어 변위센서를 사용하여 정밀한 계측이 가능한 USN 기반 와이어 변위센서를 이용한 로드형 침하장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a rod-type settlement device using a USN-based wire displacement sensor capable of precise measurement using a measurement wire displacement sensor.

본 발명의 또 다른 목적은 기존 침하계에 비해 침하량 측정 시간의 단축과 정밀도의 향상, 설치 후 사후관리가 편리한 USN 기반 와이어 변위센서를 이용한 로드형 침하장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a rod-type settlement device using a USN-based wire displacement sensor which is shorter than the conventional settlement system and improves the measurement time, improves precision, and is easy to manage after installation.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지표면을 받쳐주는 지표침하판(10), 상기 지표침하판(10)과 결합되어 일체로 된 헤드커플러(20), 및 장기 프로젝트 수행에도 안정적인 데이터 수집을 도와주는 견고한 스틸 외함의 헤드어셈블리(40)를 포함하는 침하장치는, 상기 헤드커플러(20) 상단의 헤드어셈블리(40) 내부에 고정되는 기준점 와이어 변위센서(30)와 측정 와이어 변위센서(31), 상기 기준점 와이어 변위센서(30)에 연결되는 기준점 센싱와이어(50), 상기 측정 와이어 변위센서(31)에 연결되고, 측정 오차를 줄이기 위해 두 개가 구비되는 측정 센싱와이어(51), 상기 기준점 센싱와이어(50)와 연결되는 기준점 연결로드(60), 상기 두 개의 측정 센싱와이어(51)와 각각 연결되는 두 개의 측정 연결로드(61), 상기 기준점 연결로드(60)와 두 개의 측정 연결로드(61)의 하 선단에 각각 결합되는 앙카(70)들, 및 상기 기준점 와이어 변위센서(30) 및 측정 와이어 변위센서(31)와 연결되는 측정자동화 시스템(80)을 포함하고, 상기 기준점 와이어 변위센서(30) 및 측정 와이어 변위센서(31)와 측정자동화 시스템(80)은 USN(Ubiquitous Sensor Network)으로 연결되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the surface subsidence plate 10 supporting the ground surface according to the present invention, the head coupler 20 integrated with the surface subsidence plate 10, and stable data collection even in performing a long-term project The sinking device including a head assembly 40 of a solid steel enclosure for supporting the reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31 fixed inside the head assembly 40 on the top of the head coupler 20. ), A reference point sensing wire 50 connected to the reference point wire displacement sensor 30, a measurement sensing wire 51 connected to the measurement wire displacement sensor 31, and provided with two to reduce a measurement error, the reference point Reference point connecting rod 60 connected to the sensing wire 50, two measurement connecting rod 61 connected to each of the two measurement sensing wire 51, the reference point connecting rod 60 and two measurement connection Anchors 70 coupled to the lower end of the rod 61, and a measurement automation system 80 connected to the reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31; The displacement sensor 30, the measurement wire displacement sensor 31, and the measurement automation system 80 may be connected to a USN (Ubiquitous Sensor Network).

그리고 본 발명에 따른 USN 기반 와이어 변위센서를 이용한 로드형 침하장치의 상기 측정자동화 시스템(80)은 조정자(coordinator)가 되고, 상기 기준점 와이어 변위센서(30) 및 측정 와이어 변위센서(31)는 센서 노드(sensor node)가 되는 것에 특징이 있다.And the measurement automation system 80 of the rod-type settlement device using a USN-based wire displacement sensor according to the present invention is a coordinator, the reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31 is a sensor It is characterized by being a sensor node.

본 발명은 두 개의 측정 센싱와이어, 측정 와이어 변위센서 및 앙카를 통해 측정 오차가 줄어드는 효과가 있다.The present invention has the effect of reducing the measurement error through the two measurement sensing wire, the measurement wire displacement sensor and the anchor.

그리고 연결로드에 연결된 와이어 변위계의 센싱와이어의 신축정도에 따라 변위량을 측정하고, 측정 와이어 변위센서를 사용하여 정밀한 계측이 가능한 효과가 있다.In addition, the amount of displacement is measured according to the degree of expansion and contraction of the sensing wire of the wire displacement meter connected to the connecting rod, and precise measurement is possible by using a measurement wire displacement sensor.

또한, 설치가 간단하고, 부주의나 외력에 의해 센서 망실 시, 즉각적인 복구가 가능하며, 사후 관리가 쉬워 손쉽게 관리와 지반침하 측정이 가능한 효과가 있다.In addition, it is easy to install, and in case of sensor loss due to carelessness or external force, immediate recovery is possible, and easy management and easy management and ground subsidence measurement are possible.

그리고 기준점 와이어 변위센서 및 측정 와이어 변위센서가 측정 자동화 시 스템과 USN으로 연결됨으로 인해, 저가이며 공급받기 쉬운 센서 노드, 즉 변위센서들로 구성되고, 저전력 소비 특성이 있으며, 자가 설정이 가능한 네트워크이고, 보안 특성 및 협력적 특성을 갖는다.And because the reference point wire displacement sensor and the measurement wire displacement sensor are connected to the measurement automation system and the USN, it is a low cost and easy to supply sensor node, which is composed of displacement sensors, has a low power consumption, and is a self-configurable network. It has security characteristics and cooperative characteristics.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 USN 기반 와이어 변위센서를 이용한 로드형 침하장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 장치를 천공 홀에 설치한 단면도로 천공 홀이 매립되기 전의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 장치를 천공 홀에 설치한 단면도로 천공 홀이 매립된 후의 단면도이며, 도 3은 본 발명 장치의 분리 사시도이다.Hereinafter, a rod-type settlement device using a USN-based wire displacement sensor according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a cross-sectional view of the device of the present invention installed in the drilling hole is a cross-sectional view before the hole is embedded, FIG. Is an exploded perspective view of the device of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 USN 기반 와이어 변위센서를 이용한 로드형 침하장치는 지표침하판(10), 헤드커플러(20), 헤드어셈블리(40), 기준점 와이어 변위센서(30), 기준점 센싱와이어(50), 기준점 연결로드(60), 측정 와이어 변위센서(31), 측정 센싱와이어(51), 측정 연결로드(61), 앙카(70), 및 측정자동화 시스템(80)으로 구성된다.1 to 3, the rod-type sinking apparatus using the USN-based wire displacement sensor according to the present invention, the ground subsidence plate 10, the head coupler 20, the head assembly 40, the reference point wire displacement sensor 30 ), Reference point sensing wire (50), reference point connecting rod (60), measuring wire displacement sensor (31), measuring sensing wire (51), measuring connecting rod (61), anchor (70), and measurement automation system (80) It consists of.

지표침하판(10)은 지표면을 받쳐준다.The ground subsidence plate 10 supports the ground surface.

헤드커플러(20)는 지표침하판(10)과 결합되어 일체로 형성된다. 헤드커플 러(20)는 지반 침하로 인해 발생하게 되는 측정 센싱와이어(51)의 기울어짐을 장력에 의해 수직으로 바로 잡아주는 기능을 한다.The head coupler 20 is integrally formed with the ground subsidence plate 10. The head coupler 20 functions to straighten the inclination of the measurement sensing wire 51 caused by ground subsidence by the tension.

헤드어셈블리(40)는 헤드커플러(20)의 상단에 결합된다. 헤드어셈블리(40) 내부에는 하기되는 기준점 와이어 변위센서(30)와 측정 와이어 변위센서(31)가 고정된다. 헤드어셈블리(40)는 장기 프로젝트 수행에도 안정적인 데이터 수집을 도와주는 견고한 스틸 외함으로 형성된다.The head assembly 40 is coupled to the top of the head coupler 20. In the head assembly 40, a reference point wire displacement sensor 30 and a measurement wire displacement sensor 31 are fixed. Head assembly 40 is formed of a solid steel enclosure to help stable data collection even for long-term project performance.

기준점 와이어 변위센서(30)와 측정 와이어 변위센서(31)는 헤드커플러(20) 상단의 헤드어셈블리(40) 내부에 고정된다.The reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31 are fixed inside the head assembly 40 on the top of the head coupler 20.

기준점 센싱와이어(50)는 기준점 와이어 변위센서(30)에 연결된다.The reference point sensing wire 50 is connected to the reference point wire displacement sensor 30.

측정 센싱와이어(51)는 측정 와이어 변위센서(31)에 연결된다. 측정 센싱와이어(51)는 복수 개, 예컨대 두 개가 구비된다. 측정 센싱와이어(51)는 두 개가 구비되어, 측정 오차를 줄일 수 있다.The measuring sensing wire 51 is connected to the measuring wire displacement sensor 31. The plurality of measurement sensing wires 51 are provided, for example, two. Two measurement sensing wires 51 may be provided to reduce measurement errors.

기준점 연결로드(60)는 기준점 센싱와이어(50)에 일체로 결합된다. 기준점 연결로드(60)는 스텐레스 재질로 형성될 수 있다. 이로 인해, 와이어에 녹이 쓸지 않도록 하여 지반 침하 시 와이어에 밀착되는 토사의 영향을 최소화하여 오차범위를 극소화할 수 있다. Reference point connecting rod 60 is integrally coupled to the reference point sensing wire (50). Reference point connecting rod 60 may be formed of a stainless material. Therefore, the rust does not rust on the wire to minimize the influence of the earth and sand to be in close contact with the wire during subsidence can minimize the error range.

측정 연결로드(61)는 측정 센싱와이어(51)에 일체로 결합된다. 두 개의 측정 연결로드(61)가 구비되어, 두 개의 측정 센싱와이어(51)에 각각 결합된다. 측정연결로드(61)는 스텐레스 재질로 형성될 수 있다. 이로 인해, 와이어에 녹이 쓸지 않도록 하여 지반 침하 시 와이어에 밀착되는 토사의 영향을 최소화하여 오차범위를 극소화할 수 있다. The measuring connecting rod 61 is integrally coupled to the measuring sensing wire 51. Two measurement connecting rods 61 are provided and coupled to two measurement sensing wires 51, respectively. The measurement connecting rod 61 may be formed of stainless material. Therefore, the rust does not rust on the wire to minimize the influence of the earth and sand to be in close contact with the wire during subsidence can minimize the error range.

앙카(70)는 기준점 연결로드(60) 및 두 개의 측정 연결로드(61)의 하 선단 각각 결합된다. 앙카(70)는 각 측정 연결로드(61)에 결합되도록 두 개가 구비되어, 측정 오차를 줄일 수 있다.The anchor 70 is coupled to the lower ends of the reference point connecting rod 60 and the two measuring connecting rods 61, respectively. Two anchors 70 are provided to be coupled to each measurement connecting rod 61, thereby reducing the measurement error.

앙카(70)는 지중에 활착된다. 앙카(70)는 상단과 하단에 다수 개의 고정걸림편(71)이 일체로 형성된다. 앙카(70)의 고정걸림편(71)은 천공 홀(90) 내부에서 잘 고착되도록 하기 위해 만든 것이다. 천공 홀(90)은 앙카(70)가 지중에 활착되면 내부가 메워진다. 천공 홀(90)이 메워진 상태에서 지반의 침하로 천공 홀(90) 주변의 지반이 허물어질 경우, 토사의 압에 의해 앙카(70)에 압력이 가해지고, 이를 측정 와이어 변위센서(31)에 전달하여 침하량을 측정하는 것이다. 앙카(70)는 화이버 글라스(fiber glass) 재질로 형성될 수 있다. 이로 인해, 수분에 강하고 가볍고 견고하여 측정 오차를 극소화 할 수 있다.The anchor 70 roams in the ground. The anchor 70 is formed integrally with a plurality of fixing engaging pieces 71 on the top and bottom. Fixing piece 71 of the anchor 70 is made to be well fixed in the drilling hole (90). The drilling hole 90 fills the interior when the anchor 70 slides in the ground. When the ground around the drilling hole 90 is torn down due to the subsidence of the ground in the state in which the drilling hole 90 is filled, pressure is applied to the anchor 70 by the pressure of the soil, which is applied to the measurement wire displacement sensor 31. To measure the amount of settlement. The anchor 70 may be formed of a fiber glass material. As a result, it is resistant to moisture, light and robust, so that measurement errors can be minimized.

측정자동화 시스템(80)은 기준점 와이어 변위센서(30) 및 측정 와이어 변위센서(31)와 연결된다. 측정 자동화 시스템(80)은 지반 침하에 의한 헤드어셈블리(40)의 측정 와이어 변위센서(31)의 전기적 신호를 데이터 로거 시스템에서 받아 CDMA 전송으로 중앙 시스템에 변위 값을 전송해주는 시스템이다.The measurement automation system 80 is connected to the reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31. The measurement automation system 80 receives a electrical signal of the measurement wire displacement sensor 31 of the head assembly 40 by ground subsidence from the data logger system and transmits the displacement value to the central system by CDMA transmission.

측정자동화 시스템(80)은 기준점 와이어 변위센서(30) 및 측정 와이어 변위센서(31)와 USN(Ubiquitous Sensor Network)으로 연결된다. USN이란, 어느 곳에나 부착된 태그(tag)와 센서(sensor)로부터 사물 및 환경 정보를 감지, 저장, 가공, 통합하고, 상황인식 정보 및 지식 콘텐츠 생성을 통하여 언제, 어디서, 누구나 원 하는 맞춤형 지식 서비스를 자유로이 이용할 수 있는 기술이다. 이러한 USN 기술은 저가이며 공급받기 쉬운 많은 센서 노드로 구성되고, 저전력 소비 특성이 있으며, 자가 설정이 가능한 네트워크이고, 보안 특성 및 협력적 특성을 갖는다.The measurement automation system 80 is connected to the reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31 by a USN (Ubiquitous Sensor Network). USN senses, stores, processes, and integrates objects and environment information from tags and sensors attached anywhere, and generates personalized knowledge anytime, anywhere and anytime by generating context-aware information and knowledge content. It is a technology that can freely use services. This USN technology consists of many low-cost, easy-to-supply sensor nodes, low power consumption, self-configurable network, security and cooperative features.

USN은 하나의 네트워크 조정자(network coordinator)와 복수 개의 센서 노드(sensor node)들로 구성된다. 본 실시예에서는 측정자동화 시스템(80)이 조정자가 되고, 기준점 와이어 변위센서(30) 및 측정 와이어 변위센서(31)가 센서 노드가 된다. 즉, 기준점 와이어 변위센서(30)는 지반의 기준을 정해주는데, 기준점 와이어 변위센서(30)를 통한 지반의 기준치 데이터를 측정 자동화 시스템(80)에 USN으로 전송한다. 그리고 측정 와이어 변위센서(31)는 지반 침하 시, 이에 연결된 측정 센싱와이어(51)가 늘어나면서 얻어지는 선형데이터를 측정 자동화 시스템(80)에 USN으로 전송한다. 이 때, 측정 자동화 시스템(80)은 기준점 와이어 변위센서(30) 및 측정 와이어 변위센서(31)로부터 USN을 통해 전송된 데이터를 기반으로 변위량을 계산하게 된다.The USN consists of a network coordinator and a plurality of sensor nodes. In this embodiment, the measurement automation system 80 becomes an adjuster, and the reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31 become sensor nodes. That is, the reference point wire displacement sensor 30 determines the ground reference, and transmits reference value data of the ground through the reference point wire displacement sensor 30 to the measurement automation system 80 as USN. In addition, the measurement wire displacement sensor 31 transmits linear data obtained as the measurement sensing wire 51 connected thereto when the ground subsides to the USN to the measurement automation system 80. At this time, the measurement automation system 80 calculates the displacement amount based on the data transmitted through the USN from the reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31.

이하에서는 본 실시예에 따른 USN 기반 와이어 변위센서를 이용한 로드형 침하장치를 이용한 지반 침하 측정 방법을 살펴본다.Hereinafter, the ground subsidence measurement method using the rod-type settlement apparatus using the USN-based wire displacement sensor according to the present embodiment will be described.

먼저, 측정하고자 하는 지표면에 천공 홀(90)을 뚫고, 천공 홀(90) 내부에 앙카(70)를 고정한 기준점 연결로드(60)와 측정 연결로드(61)를 넣는다. 앙카(70)의 무게에 의해 측정하고자 하는 깊이만큼 아래로 잘 투입이 되고, 정해진 측정연결로드(61)의 길이만큼 아래로 투입이 되면, 앙카(70)는 고정걸림편(71)에 의해 천공 홀(90) 벽면에서 고착된다.First, the drilling hole 90 is drilled on the ground surface to be measured, and the reference point connecting rod 60 and the measuring connecting rod 61 in which the anchor 70 is fixed inside the drilling hole 90 are inserted. When the input is well put down by the depth to be measured by the weight of the anchor 70, and is put down by the length of the predetermined measurement connecting rod 61, the anchor 70 is perforated by the fastening piece 71 It is fixed at the wall of the hole 90.

여기서, 기준점 연결로드(60)와 측정연결로드(61)를 천공 홀(90) 내부에 넣을 때, 길이가 가장 긴 측정연결로드를 먼저 투입한 다음 길이가 짧은 측정연결로드를 투입하고 기준점 연결로드(60)를 투입한다. 이렇게 투입하면 하단부의 앙카(70)들이 서로 방해를 하지 않고 내려가게 된다.Here, when the reference point connecting rod 60 and the measuring connecting rod 61 is put into the drilling hole 90, the longest measuring connecting rod is first put in, and then the short measuring connecting rod is put into the reference connecting rod. Input (60). In this way, the lower anchors 70 go down without interfering with each other.

전술한 바와 같이 기준점 연결로드(60)와 측정연결로드(61)를 천공 홀(90) 내부에 설치한 후, 천공 홀(90)의 상단 입구 부분에 헤드커플러(20)와 지표침하판(10)을 안착시키고, 기준점 연결로드(60)와 측정연결로드(61)가 헤드커플러(20)를 통과하여 상단에 결합되도록 헤드어셈블리(40) 측으로 인출시킨다.As described above, the reference point connecting rod 60 and the measuring connecting rod 61 are installed in the drilling hole 90, and then the head coupler 20 and the ground subsidence plate 10 are formed at the upper entrance of the drilling hole 90. ), And the reference point connecting rod 60 and the measuring connecting rod 61 is led out to the head assembly 40 side to be coupled to the upper end through the head coupler 20.

기준점 연결로드(60)와 측정연결로드(61)를 지반침하의 측정 기준이 되는 기준점 센싱와이어(50)와 측정 센싱와이어(51)와 연결하고, 헤드커플러(20)를 통과하여 헤드어셈블리(40)의 기준점 와이어 변위센서(30)와 측정 와이어 변위센서(31)에 각각 고정한다. 기준점 와이어 변위센서(30)에는 측정의 기준이 되는 기준점 센싱와이어(50)를 결합하고, 측정 와이어 변위센서(31)에는 침하를 측정하고 측정 오차를 줄이기 위해 두 개가 구비되는 측정 센싱와이어(51)를 각각 고정한다. 측정 센싱와이어(51)에는 앙카(70)를 고정한 측정 연결로드(61)의 길이를 측정 깊이에 따라 서로 다르게 하여 천공 홀(90)에 고정하여 지반침하를 측정한다.The reference point connecting rod 60 and the measurement connecting rod 61 are connected to the reference point sensing wire 50 and the measurement sensing wire 51, which are the ground reference measurements, and pass through the head coupler 20 to provide the head assembly 40. ) Are fixed to the reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31, respectively. The reference point wire displacement sensor 30 is coupled to the reference point sensing wire 50 as a reference for measurement, and the measurement wire displacement sensor 31 is provided with two measurement sensing wires 51 provided to measure settlement and reduce measurement errors. Fix each. The measuring sensing wire 51 measures the ground settlement by fixing the length of the measuring connecting rod 61 fixing the anchor 70 to the drilling hole 90 by varying the length of the measuring connecting rod 61.

기준점 와이어 변위센서(30)와 측정 와이어 변위센서(31)에 기준점 센싱와이어(50)와 측정 센싱와이어(51)를 결합한 상태로 설치가 완료되면, 기준점 와이어 변위센서(30)를 통하여 측정하고자하는 지반의 기준치를 측정 자동화 시스템(80)에 USN으로 전송한 뒤, 측정 와이어 변위센서(31)에서 입력되는 신호를 측정한다.When the installation is completed in a state in which the reference point sensing wire 50 and the measurement sensing wire 51 are coupled to the reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31, the measurement is performed through the reference point wire displacement sensor 30. After transmitting the reference value of the ground to the USN to the measurement automation system 80, the signal input from the measurement wire displacement sensor 31 is measured.

이와 같이 기준점 센싱와이어(50)와 측정 센싱와이어(51)가 기준점 와이어 변위센서(30)와 측정 와이어 변위센서(31)에 고정한 상태에서 지반 침하가 발생하게 되면 측정 연결로드(61)는 앙카(70)와 함께 침하 된다. As such, when ground subsidence occurs while the reference point sensing wire 50 and the measurement sensing wire 51 are fixed to the reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31, the measurement connecting rod 61 may be anchored. And sinks together.

지반 침하 현상이 일어나면 측정 연결로드(61)와 연결되어 있는 측정 와이어 변위센서(31)의 와이어가 늘어나게 되며 수직변위로 나타난다. 이 때, 늘어진 양 만큼을 전기적 신호로서 USN을 통해 측정 자동화 시스템(80)으로 전송하고, 측정 자동화 시스템(80)은 이를 변환하여 변위량을 알 수 있게 된다. 즉, 측정 와이어 변위센서(31)와 연결된 측정 센싱와이어(51)가 신축되면서 얻어지는 선형데이터가 정확한 침하량 계측의 기초자료로서 제공된다. 여기서, 측정 센싱와이어(51)는 두 개가 구비되고, 두 개의 데이터를 사용함으로써, 측정 오차를 줄일 수 있다.When ground subsidence occurs, the wire of the measuring wire displacement sensor 31 connected to the measuring connecting rod 61 is extended and appears as a vertical displacement. At this time, the stretched amount is transmitted as an electrical signal to the measurement automation system 80 through the USN, and the measurement automation system 80 converts it so that the displacement amount can be known. That is, the linear data obtained when the measuring sensing wire 51 connected to the measuring wire displacement sensor 31 is stretched is provided as basic data for accurate settlement measurement. Here, two measurement sensing wires 51 are provided, and by using two data, measurement errors can be reduced.

한편, 본 실시예에 따른 USN 기반 와이어 변위센서를 이용한 로드형 침하장치는 전술한 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 중심 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. On the other hand, the rod-type settlement device using the USN-based wire displacement sensor according to the present embodiment is not limited to the above-described form, it can be variously modified within the scope not departing from the technical spirit of the present invention.

본 실시예에서는 두 개의 측정 센싱와이어와 측정 연결로드 및 이들에 각각 결합되는 앙카를 포함하는 것을 예로 들어 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 두 개 이상의 측정 센싱와이어와 측정 연결로드 및 이들에 각각 결합되는 앙카를 포함하여, 오차의 범위를 더 줄일 수 있다. In the present exemplary embodiment, two measurement sensing wires, a measurement connecting rod, and an anchor coupled to each of them are described as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, the range of errors can be further reduced by including two or more measurement sensing wires and measurement connecting rods and anchors coupled to each of them.

이는 본원발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.This will be readily apparent to those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 장치를 천공 홀에 설치한 단면도로 천공 홀이 매립되기 전의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of the apparatus of the present invention installed in a drilling hole, before the drilling hole is embedded.

도 2는 본 발명의 장치를 천공 홀에 설치한 단면도로 천공 홀이 매립된 후의 단면도이다.Fig. 2 is a cross-sectional view of the apparatus of the present invention installed in the drilling hole and after the drilling hole is embedded.

도 3은 본 발명 장치의 분리 사시도이다.3 is an exploded perspective view of the apparatus of the present invention.

도 4는 종래 실시 예의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a conventional embodiment.

도 5는 도 4의 A부 확대단면도이다.5 is an enlarged cross-sectional view of portion A of FIG. 4.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

10: 지표침하판 20: 헤드커플러10: surface subsidence 20: head coupler

30: 기준점 와이어 변위센서 31: 측정 와이어 변위센서30: reference wire displacement sensor 31: measurement wire displacement sensor

40: 헤드어셈블리 50: 기준점 센싱와이어40: head assembly 50: reference point sensing wire

51: 측정 센싱와이어 60: 기준점 연결로드51: measurement sensing wire 60: reference point connecting rod

61: 측정 연결로드 70: 앙카61: measuring connecting rod 70: anchor

80: 측정자동화 시스템80: automated measuring system

Claims (4)

지표면을 받쳐주는 지표침하판(10), 상기 지표침하판(10)과 결합되어 일체로 된 헤드커플러(20), 및 장기 프로젝트 수행에도 안정적인 데이터 수집을 도와주는 견고한 스틸 외함의 헤드어셈블리(40)를 포함하는 침하량 측정 장치에 있어서,The ground subsidence plate 10 supporting the ground surface, the head coupler 20 integrated with the surface subsidence plate 10, and the head assembly 40 of the solid steel enclosure to help stable data collection even for long-term project performance. In the settlement measurement device comprising a, 상기 헤드커플러(20) 상단의 헤드어셈블리(40) 내부에 고정되는 기준점 와이어 변위센서(30)와 측정 와이어 변위센서(31),A reference point wire displacement sensor 30 and a measurement wire displacement sensor 31 fixed inside the head assembly 40 at the top of the head coupler 20, 상기 기준점 와이어 변위센서(30)에 연결되는 기준점 센싱와이어(50),A reference point sensing wire 50 connected to the reference point wire displacement sensor 30, 상기 측정 와이어 변위센서(31)에 연결되고, 측정 오차를 줄이기 위해 두 개가 구비되는 측정 센싱와이어(51),A measurement sensing wire 51 connected to the measurement wire displacement sensor 31 and provided with two to reduce a measurement error; 상기 기준점 센싱와이어(50)와 연결되는 기준점 연결로드(60), A reference point connecting rod 60 connected to the reference point sensing wire 50, 상기 두 개의 측정 센싱와이어(51)와 각각 연결되는 두 개의 측정 연결로드(61),Two measurement connecting rods 61 respectively connected to the two measurement sensing wires 51; 상기 기준점 연결로드(60)와 두 개의 측정 연결로드(61)의 하 선단에 각각 결합되는 앙카(70)들, 및Anchors 70 coupled to the lower ends of the reference point connecting rod 60 and the two measurement connecting rods 61, and 상기 기준점 와이어 변위센서(30) 및 측정 와이어 변위센서(31)와 연결되는 측정자동화 시스템(80)을 포함하고,A measurement automation system 80 connected with the reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31, 상기 기준점 와이어 변위센서(30) 및 측정 와이어 변위센서(31)와 측정자동화 시스템(80)은 USN(Ubiquitous Sensor Network)으로 연결되며,The reference point wire displacement sensor 30, the measurement wire displacement sensor 31, and the measurement automation system 80 are connected to a USN (Ubiquitous Sensor Network), 상기 기준점 와이어 변위센서(30)는 지반의 기준치 데이터를 상기 측정 자동화 시스템(80)에 USN으로 전송하고,The reference point wire displacement sensor 30 transmits reference value data of the ground to the measurement automation system 80 as USN, 지반 침하 시, 상기 측정 와이어 변위센서(31)는 상기 측정 센싱와이어(51)의 늘어짐으로 얻어지는 선형데이터를 상기 측정 자동화 시스템(80)에 USN으로 전송하며, When ground subsidence, the measurement wire displacement sensor 31 transmits linear data obtained by the sagging of the measurement sensing wire 51 to the measurement automation system 80 as USN, 상기 측정 자동화 시스템(80)은 상기 기준점 와이어 변위센서(30) 및 측정 와이어 변위센서(31)로부터 USN을 통해 전송된 데이터를 기반으로 변위량을 계산하는 것을 특징으로 하는 USN 기반 와이어 변위센서를 이용한 로드형 침하량 측정 장치. The measurement automation system 80 calculates a displacement amount based on data transmitted through the USN from the reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31. Type settlement measurement device . 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 측정자동화 시스템(80)은 조정자(coordinator)가 되고, 상기 기준점 와이어 변위센서(30) 및 측정 와이어 변위센서(31)는 센서 노드(sensor node)가 되는 것을 특징으로 하는 USN 기반 와이어 변위센서를 이용한 로드형 침하량 측정장치.The measurement automation system 80 becomes a coordinator, and the reference point wire displacement sensor 30 and the measurement wire displacement sensor 31 become a sensor node. Rod type settlement measurement device using. 삭제delete 삭제delete
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