KR101020125B1 - 자동 지중경사계 측정 센서 장치 - Google Patents

자동 지중경사계 측정 센서 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수직형 지반침하 계측시에 케이블 종단에 결합된 프로브의 승/하강 깊이를 자동으로 파악할 수 있도록 하고, 케이블이 삽입된 깊이를 자동으로 측정할 수 있도록 하는 자동 지중경사계 측정 센서 장치를 제공한다.
이를 위해 본 발명은 케이블 릴로부터 인출되는 케이블에 부착된 프로브의 회전 바퀴를 이용한 경사계 관 내에서의 승/하강에 의해, 상기 프로브에 설치된 틸트 센서를 통해서 주변 지반 침하에 따른 경사계 관의 침하 변형을 계측하는 지중경사계 측정 센서 장치에 있어서, 상기 프로브의 회전 바퀴에 대한 회전수를 측정하여 상기 프로브의 승/하강 깊이를 감지하고, 상기 틸트 센서로부터의 틸트 감지 신호와 상기 승/하강 깊이 감지 신호를 상기 케이블을 통해 전송하는 측정 수단과, 상기 케이블 릴 측에 구비되어 상기 측정 수단으로부터의 틸트 감지 신호와 승/하강 깊이 감지 신호를 상기 케이블을 통해 수신받아서 적외선(Ir) 통신, 블루투스 통신, 지그비 통신, UWB 통신, Wi-Fi 통신, RF 통신을 포함하는 근거리 무선 통신이 가능한 주파수의 신호로 변환하여 무선 전송하는 신호 변환 장치 및, 상기 신호 변환 장치로부터 무선 전송되는 틸트 감지 신호와 승/하강 깊이 감지 신호를 수신받아서 상기 프로브의 승/하강 깊이 및 경사계 관의 지반 침하에 따른 변형을 계측하는 계측 단말기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동 지중경사계 측정 센서 장치{Measurment Sensor Apparatus for Auto Ground Inclinometer}
본 발명은 수직형의 지반침하 계측을 위해 삽입되는 케이블의 삽입 깊이에 따른 거리를 측정하기 위한 자동 지중경사계 측정 센서 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 아파트나 고층 빌딩 등과 같은 건축물의 기초 공사를 진행하는 경우에는, 지반의 침하 여부를 계측하기 위한 일환으로 건축물의 공사 현장 주변에 일정 간격(예컨대 30m 간격)을 두고 50m/100m의 깊이로 경사계 관을 매설하게 되고, 그 매설된 경사계 관을 따라 케이블을 연결한 프로브(Probe)를 집어넣어서 주변 지반의 침하에 따라 침하되는 경사계 관의 침하 변형 여부를 계측하도록 되어 있다.
이러한 프로브는 경사계 관의 길이 방향을 따라 형성된 안내홈을 따라 바퀴가 회전하면서 승/하강이 이루어지도록 하고 있고, 케이블 릴(Cable Reel)에 감겨 있는 케이블의 종단에 프로브를 설치하고, 케이블에 일정 간격(예컨대 50㎝)으로 표식을 두어서 작업자가 케이블을 수동으로 내려보낼때 프로브가 경사계 관에 삽입되어 승/하강되는 깊이를 표식을 통해 파악할 수 있도록 하고 있다.
또한, 해당 프로브 측에는 경사계 센서를 설치하고, 그 경사계 센서에 의해 경사계 관의 침하에 따른 기울기값을 주기적으로 측정하도록 되어 있는 바, 상기 경사계 센서에서는 경사계 관의 경사 감지에 따른 기울기값을 mV 단위의 아날로그 전압 신호로 케이블을 통해 지상의 케이블 릴을 매개로 계측용 단말기에 전달할 수 있도록 되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 수직형 지반침하 계측 방식에서는 케이블을 작업자가 수동으로 내려 보내서 프로브가 승/하강되는 깊이를 케이블에 일정 간격으로 부착된 표식을 통해 육안으로 파악하도록 되어 있기 때문에, 육안 파악으로 인한 작업자의 오판이 유발될 가능성이 많다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 수직형 지반침하 계측시에 케이블 종단에 결합된 프로브의 승/하강 깊이를 자동으로 파악할 수 있도록 하는 자동 지중경사계 측정 센서 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수직형 지반침하 계측시에 케이블이 삽입된 깊이를 자동으로 측정할 수 있도록 하는 자동 지중경사계 측정 센서 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일예에 따르면, 케이블 릴로부터 인출되는 케이블에 부착된 프로브의 회전 바퀴를 이용한 경사계 관 내에서의 승/하강에 의해, 상기 프로브에 설치된 틸트 센서를 통해서 주변 지반 침하에 따른 경사계 관의 침하 변형을 계측하는 지중경사계 측정 센서 장치에 있어서, 상기 프로브의 회전 바퀴에 대한 회전수를 측정하여 상기 프로브의 승/하강 깊이를 감지하고, 상기 틸트 센서로부터의 틸트 감지 신호와 상기 승/하강 깊이 감지 신호를 상기 케이블을 통해 전송하는 측정 수단 － 여기서, 상기 측정 수단은 상기 프로브의 구동 바퀴의 회전수를 감지하기 위한 펄스신호를 발생하는 로터리 엔코더와, 상기 로터리 엔코더의 펄스신호를 시리얼 통신 신호 형태로 상기 신호 변환 장치에 제공하는 컨넥터를 포함함 － 과, 상기 케이블 릴 측에 구비되어 상기 측정 수단으로부터의 틸트 감지 신호와 승/하강 깊이 감지 신호를 상기 케이블을 통해 수신받아서 적외선(Ir) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(Zigbee) 통신, UWB(Ultra Wide Band) 통신, Wi-Fi 통신, RF 통신을 포함하는 근거리 무선 통신이 가능한 주파수의 신호로 변환하여 무선 전송하는 신호 변환 장치 및, 상기 신호 변환 장치로부터 무선 전송되는 틸트 감지 신호와 승/하강 깊이 감지 신호를 수신받아서 상기 프로브의 승/하강 깊이 및 경사계 관의 지반 침하에 따른 변형을 계측하는 계측 단말기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지중경사계 측정 센서 장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 예에 따르면, 케이블 릴로부터 인출되는 케이블에 부착된 프로브의 경사계 관 내에서의 승/하강에 의해, 상기 프로브에 설치된 틸트 센서를 통해서 주변 지반 침하에 따른 경사계 관의 침하 변형을 계측하는 지중경사계 측정 센서 장치에 있어서,
상기 케이블의 승/하강되는 거리를 측정하여 해당 케이블의 승/하강되는 깊이를 검출하는 측정 수단 － 여기서, 상기 측정 수단은 상기 케이블의 일정 간격마다 각각 배치된 표식의 표면 부위에 각각 고정적으로 부착되는 다수의 자석과, 상기 케이블 릴을 고정하는 고정 프레임의 일정 위치에 배치되어 해당 케이블 릴로부터 인출되는 케이블의 이동을 안내하도록 회전되는 회전 풀리, 상기 회전 풀리의 케이블이 지나가는 일정 위치에 고정 설치되어 해당 케이블에 일정 간격마다 부착된 자석의 자장을 검출하는 자장 검출기를 포함함 － 과, 상기 케이블 릴 측에 구비되어 상기 측정 수단으로부터 검출되는 케이블의 승/하강 거리에 따른 승/하강 깊이 계측 신호를 적외선 통신, 블루투스 통신, 지그비 통신, UWB 통신, Wi-Fi 통신, RF 통신을 포함하는 근거리 무선 통신이 가능한 주파수의 신호로 변환하여 무선 전송하는 신호 변환 장치 및, 상기 신호 변환 장치로부터 무선 전송되는 승/하강 깊이 계측 신호를 수신받아서 상기 프로브의 승/하강 깊이를 계측하는 계측 단말기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지중경사계 측정 센서 장치를 제공한다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 건축 구조물 공사 현장의 주변에 매설된 경사계 관의 지반 침하에 따른 침하 변형을 계측하는 경우에, 경사계 관에 삽입되어 승/하강되는 프로브의 회전 바퀴 측에 로터리 엔코더를 설치하여 해당 프로브의 승/하강 깊이를 자동으로 측정할 수 있도록 함과 더불어, 케이블의 일정 길이 간격마다 자석띠를 부착하여 케이블 릴측에서 케이블에 부착된 자석띠의 자장을 검출하는 방식으로 케이블의 승/하강 깊이를 측정할 수 있도록 하며, 계이블릴과 계측 단말기 사이에 근거리 무선 통신을 통해서 계측 데이터를 전송할 수 있도록 함에 따라, 작업자의 육안에 의존하지 않고서도 프로브의 승/하강 깊이 및 케이블의 승/하강 깊이를 정확하게 계측할 수 있을 뿐만 아니라, 프로브로부터의 계측 정보를 보다 안정되고 정확하게 전송하는 것이 가능하고, 케이블 릴과 계측 단말기 간을 유선 연결하지 않더라도 계측 데이터를 용이하게 전달받을 수 있다는 효과를 갖게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 지중경사계 측정 센서 장치가 적용되는 수직형 지반침하 계측 시스템의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 도 1에 도시된 프로브의 승/하강 깊이 계측 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 장치가 적용된 수직형 지반침하 계측 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 지중경사계 측정 센서 장치가 적용되는 수직형 지반침하 계측 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 지중경사계 측정 센서 장치가 적용되는 수직형 지반침하 계측 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동 지중경사계 측정 센서 장치가 적용된 수직형 지반침하 계측 시스템은, 아파트나 고층 빌딩 등과 같은 건축 구조물의 공사시에 해당 공사 현장 주변에 일정 간격(예컨대 30m 간격)으로 경사계 관(2)이 각각 매설되고, 각각 매설된 경사계 관(2)이 주변 지반의 침하에 의해 변형되는 지를 계측하기 위해 케이블(4)의 종단에 부착된 프로브(Probe)(6)가 상기 경사계 관(2)을 따라 승/하강 될 수 있도록 한다.
상기 프로브(6)의 몸체에는 제 1 및 제 2회전 바퀴(8a,8b)와 제 3 및 제 4회전 바퀴(8c,8d)가 상호 엇갈린 위치에서 서로 90˚를 유지하도록 결합되어 있는데, 상기 제 1∼제 4회전 바퀴(8a,8b,8c,8d)는 상기 경사계 관(2)의 사방 측면에 형성된 홈을 따라서 회전하면서 상기 프로브(6)가 해당 경사계 관(2)을 따라 요동하지 않고 승/하강될 수 있도록 안내한다.
한편, 상기 프로브(6)를 부착하고 있는 케이블(4)은 케이블 릴(10)에 의해 권취되어 있으며, 상기 케이블 릴(10)은 고정 프레임(11)에 의해 지상에 고정적으로 설치되어 있는 바, 해당 케이블(4)의 내측에는 RS 485 방식으로 시리얼 통신을 진행하기 위한 RS 485 케이블이 내장되어 있다.
상기 케이블 릴(10)에 권취되어 있는 케이블(4)의 종단 즉, RS 485 케이블의 종단은 신호 변환 장치(12)에 연결되어 있는 바, 상기 신호 변환 장치(12)는 상기 프로브(6)를 통해서 상기 경사계 관(2)을 매개로 한 지반 침하를 계측하는 계측 단말기(14)와 무선 통신을 진행한다.
상기 계측 단말기(14)는 컴퓨터 단말기(16)와 예컨대 RS 232 방식과 같은 시리얼 통신 방식을 통해 시리얼 통신이 가능하도록 유선 연결이 가능하고, 상기 컴퓨터 단말기(16)는 자체에 탑재된 소프트웨어 프로그램을 이용하여 지반의 침하 변형 정도를 연산하여 나타내 준다.
여기서, 상기 프로브(6)는 도 2에 도시된 바와 같이, 해당 프로브(6)의 몸체에 상기 제 1∼제 4회전 바퀴(8a,8b,8c,8d)를 각각 회전이 가능하도록 연결하는 제 1∼제 4바퀴 연결부(18a,18b,18c,18d)가 결합되어 있고, 상기 제 1∼제 4바퀴 연결부(18a,18b,18c,18d) 중에서 어느 하나의 바퀴 연결부(18d) 및 회전 바퀴(8d)에는 로터리 엔코더(Rotary Encoder)가 설치되어 있다.
상기 로터리 엔코더는 상기 회전 바퀴의 회전수를 검출하여 상기 프로브(6)가 경사계 관(4) 내에서 승/하강되는 깊이를 파악할 수 있도록 하는 것으로서, 상기 바퀴 연결부(18d)의 해당 회전축(24)과 연결된 로드(26)의 소정 위치에 상기 회전 바퀴의 내측을 향하여 광을 조사하는 광 송신부 및 광을 수신하는 광 수신부를 각각 갖춘 감지부(28)와, 상기 회전 바퀴(8d)에 부착되어 해당 회전 바퀴(8d)의 회전에 연동되는 것으로서 상기 감지부(28)의 설치 위치에 대향하는 전면에 일정 간격으로 다수의 슬릿(22)이 형성되어 있는 디스크(20)를 포함하여 구성된다.
도 2에서, 상기 로터리 엔코더는 해당 감지부(28)의 광 송신부에서 조사되는 광이 상기 디스크(20)의 슬릿(22)을 통과하여 광 수신부에 수광될때마다 발생되는 펄스수를 후술하는 마이컴(38)에서 계산하여 해당 회전 바퀴(8d)의 회전수를 파악할 수 있도록 한다.
여기서, 상기 로터리 엔코더는 상기 제 1∼제 4회전 바퀴(*a,8b,8c,8d) 중에서 어느 하나의 회전 바퀴(8d) 및 바퀴 연결부(18d)에만 설치되어 있는 것으로 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 적어도 2개 이상의 회전 바퀴에 로터리 엔코더를 설치하는 것이 얼마든지 가능하고, 복수의 로터리 엔코더를 설치한 경우에 각 로터리 엔코더로부터의 펄스를 비교하여 보다 정확한 회전수의 파악이 가능하도록 하는 것도 얼마든지 가능하다.
그 다음에, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 장치가 적용된 수직형 지반침하 계측 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수직형 지반침하 계측 시스템은, 로터리 엔코더(19), 틸트 센서(32)를 갖춘 프로브(6)와, 컨넥터(36), 마이컴(38), 무선신호 변환 모듈(44), 무선신호 송수신부(46)를 포함하는 신호 변환 장치(12), 무선신호 송수신부(48)를 포함하는 계측 단말기(14)를 포함하여 구성된다.
상기 프로브(6)의 로터리 엔코더(19)는 회전 바퀴의 회전수 감지를 위한 펄스 신호를 컨넥터(36)를 통하여 마이컴(38)으로 입력하고, 상기 틸트 센서(32)는 상기 프로브(6)의 내부에 내장되어 상기 경사계 관(2)의 경사 변화를 감지하여 틸트 감지 신호를 상기 마이컴(38)에 입력한다.
상기 컨넥터(36)는 상기 로터리 엔코더(19)로부터의 펄스 신호를 시리얼 신호 형태로 상기 마이컴(38)에 제공하는 시리얼 컨넥터에 해당된다.
상기 마이컴(38)은 상기 엔코더(19)로부터의 펄스 신호를 계산하여 상기 회전 바퀴(8a,8b,8c,8d)의 회전수를 파악하고, 상기 펄스 신호의 펄스폭 변동(예컨대 하강하는 프로브(6)가 승강을 위해 단시간 정지한 상태를 감지한 펄스)에 의해 상기 프로브(6)의 승/하강 상태를 파악하여 그에 따른 회전 바퀴의 승/하강 회전수 데이터를 발생하고, 상기 틸트 센서(32)로부터의 틸트 감지 신호를 디지털 변환하여 상기 무선신호 변환 모듈(44)에 전달한다.
여기서, 상기 로터리 엔코더(19)와, 컨넥터(36)는 상기 프로브(6)의 승/하강 깊이 및 경사 상태를 각각 측정하는 측정 수단으로서 적용된다.
상기 신호 변환 장치(12)의 무선신호 변환 모듈(44)은 회전 바퀴의 승/하강 회전수 데이터 및 틸트 감지 데이터를 수신받게 되면, 상기 무선신호 송수신부(46)를 통한 상기 계측 단말기(14)로부터의 신호 송신 제어에 따라 상기 수신된 회전 바퀴의 승/하강 회전수 데이터 및 틸트 감지 데이터를 무선 전송이 가능한 주파수의 신호로 변환한다.
상기 무선신호 송수신부(46)는 상기 계측 단말기(14)의 무선신호 송수신부(48)와 근거리 무선 통신을 진행하여, 상기 무선신호 변환 모듈(44)로부터의 회전 바퀴 승/하강 회전수 데이터 및 틸트 감지 데이터를 상기 계측 단말기(14)에 무선 전송한다.
상기 계측 단말기(14)의 무선신호 송수신부(48)는 상기 신호 변환 장치(12)의 무선신호 송수신부(46)와 근거리 무선 통신을 진행하여, 상기 무선신호 송수신부(46)로부터의 회전 바퀴 승/하강 회전수 데이터 및 틸트 감지 데이터를 수신받는다.
여기서, 상기 신호 변환 장치(12)의 무선신호 송수신부(46)와 상기 계측 단말기(14)의 무선신호 송수신부(48) 간의 근거리 무선 통신은, 적외선(Ir) 통신이나, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wide Band), Wi-Fi, RF 통신 방식 중에서 어떠한 근거리 무선 통신 방식을 적용하여도 무방하다.
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 동작에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 작업자가 케이블 릴(10)에 권취되어 있는 케이블(4)을 인출하여 해당 케이블(4)의 종단에 부착된 프로브(6)를 경사계 관(2)에 넣어서 하강시키는 경우에, 상기 프로브(6)에 설치된 제 1∼제 4회전 바퀴(8a,8b,8c,8d)가 상기 경사계 관(2)의 외측면에 형성된 홈을 따라서 회전되어 프로브(6)를 안정되게 하강시키게 된다.
이 때, 상기 프로브(6)의 회전 바퀴(8d) 및 그 바퀴 연결부(18d)에 설치된 로터리 엔코더(19)는 감지부의 광송신부로부터 광을 회전 바퀴와 연동하여 회전하는 디스크(20)에 조사하여 슬릿(22)을 통해 수광되는 광을 통해 펄스 신호를 발생하게 된다.
또, 상기 프로브(6)에 내장된 틸트 센서(32)는 상기 경사계 관(2)을 따라 하강하는 해당 프로브(6)가 주변 지반의 침하에 의해 경사계 관(2)이 경사 변형되는 지의 여부를 감지하여 그에 따른 틸트 감지 전압을 발생한다.
한편, 상기 신호 변환 장치(12)의 마이컴(38)은 상기 로터리 엔코더(19)로부터의 펄스신호를 입력받아 펄스수를 계산함에 의해 상기 회전 바퀴의 회전수 데이터를 발생하고, 상기 틸트 센서(32)로부터의 틸트 감지 전압을 디지털 변환하여 무선신호 변환 모듈(44)에 전송하게 된다.
그 상태에서, 상기 신호 변환 장치(12)의 무선신호 변환 모듈(44)은 상기 하강 회전수 데이터 및 틸트 감지 데이터를 근거리로 무선 전송이 가능한 주파수의 신호로 변환되어 무선신호 송수신부(46)를 통해 계측 단말기(14)에 무선 전송되도록 한다.
상기 계측 단말기(14)는 무선신호 송수신부(48)를 통해 상기 신호 변환 장치(12)로부터의 회전 바퀴의 하강 회전수 데이터 및 틸트 감지 데이터를 무선으로 수신받아서 상기 프로브(6)가 상기 경사계 관(2)의 내부에서 하강한 깊이와, 해당 경사계 관(2)이 주변 지반의 침하에 의해 경사 변형이 이루어졌는 지의 여부를 계측할 수 있게 된다.
또한, 상기 계측 단말기(14)는 시리얼 통신을 통해 컴퓨터 단말기(16)에 회전 바퀴의 하강 회전수 데이터 및 틸트 감지 데이터를 전송하거나, 하강 깊이의 계측 데이터 및 경사 변형의 계측 데이터를 전송할 수 있도록 한다.
다음에, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 지중경사계 측정 센서 장치가 적용되는 수직형 지반침하 계측 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 케이블(4)의 일정 간격(예컨대 50㎝)마다 각각 배치된 표식(50)의 표면 부위에 자석(52)을 각각 고정적으로 부착한다.
상기 케이블 릴(10)을 고정하는 고정 프레임(11)의 일정 위치에는 해당 케이블 릴(10)로부터 인출되는 케이블(4)의 이동을 안내하도록 회전되는 회전 풀리(54)가 설치됨과 더불어, 상기 회전 풀리(54)의 케이블(4)이 지나가는 일정 위치에 해당 케이블(4)에 일정 간격마다 부착된 자석(52)의 자장을 검출하는 자장 검출기(58)가 설치 프레임(56)을 통해서 고정 설치되어 있다.
즉, 상기 케이블 릴(10)로부터 회전 풀리(54)를 거쳐서 승/하강되는 케이블(4)의 승/하강 거리를 상기 자장 검출기(58)에 의한 자석(52)의 자장 검출을 통해서 판별할 수 있게 되는 것이다.
상기 자장 검출기(58)는 상기 신호 변환 장치(12)와 유선 연결되어 자장 검출에 따른 신호를 해당 신호 변환 장치(12)로 전송하고, 상기 신호 변환 장치(12)의 마이컴(38)에서는 자장의 검출 신호를 통해 하강 깊이를 판별하여 상기 무선신호 변환 모듈(44) 및 무선신호 송수신부(46)를 통해서 상기 계측 단말기(14)에 자장 검출에 따른 하강 깊이 계측 데이터가 전송되도록 한다.
여기서, 상기 케이블(4)에 일정 간격마다 설치된 다수의 자석(52)과, 회전 풀리(54)와, 자장 검출기(58)는 본 발명의 측정 수단으로서 기능을 수행한다.
상기 계측 단말기(14)는 무선신호 송수신부(48)를 통해 상기 신호 변환 장치(12)로부터의 하강 깊이 계측 데이터를 무선으로 수신받아서 상기 케이블(4)이 상기 경사계 관(2)의 내부에서 하강한 깊이를 계측할 수 있게 된다.
또한, 상기 계측 단말기(14)는 시리얼 통신을 통해 상기 컴퓨터 단말기(16)에 하강 깊이의 계측 데이터를 전송할 수 있도록 한다.
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
2:경사계 관, 4:케이블,
6:프로브, 8a,8b,8c,8d:회전 바퀴,
10:케이블 릴, 12:신호 변환 장치,
14:계측 단말기, 16:컴퓨터 단말기,
52:자석, 54:회전 풀리,
58:자장 검출기.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 케이블 릴로부터 인출되는 케이블에 부착된 프로브의 회전 바퀴를 이용한 경사계 관 내에서의 승/하강에 의해, 상기 프로브에 설치된 틸트 센서를 통해서 주변 지반 침하에 따른 경사계 관의 침하 변형을 계측하는 지중경사계 측정 센서 장치에 있어서,
    상기 프로브의 회전 바퀴에 대한 회전수를 측정하여 상기 프로브의 승/하강 깊이를 감지하고, 상기 틸트 센서로부터의 틸트 감지 신호와 상기 승/하강 깊이 감지 신호를 상기 케이블을 통해 전송하는 측정 수단;
    상기 케이블 릴 측에 구비되어 상기 측정 수단으로부터의 틸트 감지 신호와 승/하강 깊이 감지 신호를 상기 케이블을 통해 수신받아서 적외선(Ir) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(Zigbee) 통신, UWB(Ultra Wide Band) 통신, Wi-Fi 통신, RF 통신을 포함하는 근거리 무선 통신이 가능한 주파수의 신호로 변환하여 무선 전송하는 신호 변환 장치; 및
    상기 신호 변환 장치로부터 무선 전송되는 틸트 감지 신호와 승/하강 깊이 감지 신호를 수신받아서 상기 프로브의 승/하강 깊이 및 경사계 관의 지반 침하에 따른 변형을 계측하는 계측 단말기;를 포함하고,
    상기 측정 수단은 상기 프로브의 구동 바퀴의 회전수를 감지하기 위한 펄스신호를 발생하는 로터리 엔코더와, 상기 로터리 엔코더의 펄스신호를 시리얼 통신 신호 형태로 상기 신호 변환 장치에 제공하는 컨넥터를 구비하고,
    상기 신호 변환 장치는 상기 로터리 엔코더로부터의 펄스신호에 대한 펄스수 계산 및 프로브의 승/하강 여부를 파악하여 승/하강 깊이 감지 신호를 발생하고, 상기 틸트 센서로부터의 틸트 감지 신호를 디지털 변환하는 마이컴과, 상기 승/하강 깊이 감지 신호 및 틸트 감지 신호를 근거리 무선 전송이 가능한 주파수의 신호로 변환하는 무선신호 변환 모듈 및 상기 무선신호 변환 모듈에 의해 변환된 승/하강 깊이 감지 신호 및 틸트 감지 신호를 무선으로 전송하는 무선신호 송수신부를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 지중경사계 측정 센서 장치.
  3. 케이블 릴로부터 인출되는 케이블에 부착된 프로브의 경사계 관 내에서의 승/하강에 의해, 상기 프로브에 설치된 틸트 센서를 통해서 주변 지반 침하에 따른 경사계 관의 침하 변형을 계측하는 지중경사계 측정 센서 장치에 있어서,
    상기 케이블의 승/하강되는 거리를 측정하여 해당 케이블의 승/하강되는 깊이를 검출하는 측정 수단;
    상기 케이블 릴 측에 구비되어 상기 측정 수단으로부터 검출되는 케이블의 승/하강 거리에 따른 승/하강 깊이 계측 신호를 적외선(Ir) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(Zigbee) 통신, UWB(Ultra Wide Band) 통신, Wi-Fi 통신, RF 통신을 포함하는 근거리 무선 통신이 가능한 주파수의 신호로 변환하여 무선 전송하는 신호 변환 장치; 및
    상기 신호 변환 장치로부터 무선 전송되는 승/하강 깊이 계측 데이터를 수신받아서 상기 프로브의 승/하강 깊이를 계측하는 계측 단말기를 포함하고,
    상기 측정 수단은 상기 케이블의 일정 간격마다 각각 배치된 표식의 표면 부위에 각각 고정적으로 부착되는 다수의 자석과, 상기 케이블 릴을 고정하는 고정 프레임의 일정 위치에 배치되어 해당 케이블 릴로부터 인출되는 케이블의 이동을 안내하도록 회전되는 회전 풀리, 상기 회전 풀리의 케이블이 지나가는 일정 위치에 고정 설치되어 해당 케이블에 일정 간격마다 부착된 자석의 자장을 검출하는 자장 검출기를 구비하고,
    상기 신호 변환 장치는 상기 자장 검출기로부터의 자장 검출 신호를 통해 승/하강 깊이 계측 데이터를 발생하는 마이컴과, 상기 승/하강 깊이 계측 데이터를 근거리 무선 전송이 가능한 주파수의 신호로 변환하는 무선신호 변환 모듈 및 상기 무선신호 변환 모듈에 의해 변환된 승/하강 깊이 계측 데이터를 무선으로 전송하는 무선신호 송수신부를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 지중경사계 측정 센서 장치.
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