KR101088737B1

KR101088737B1 - 장력검출식 보안시스템

Info

Publication number: KR101088737B1
Application number: KR1020110086414A
Authority: KR
Inventors: 정양구; 장성태
Original assignee: 수원대학교산학협력단; (주) 세렉스
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2011-12-01

Abstract

본 발명은 장력검출식 보안시스템에 관한 것으로서, 이격거리를 두고 지면에 기립 설치되는 복수의 지주와, 높이차를 두고 상기 지주를 연결하는 방향을 따라 배치된 복수의 감지선을 갖는 장력검출식 보안시스템에 있어서, 상기 지주의 길이방향을 따라 직선상으로 배치되고 긴장상태를 유지하도록 상기 각 지주에 하나씩 설치되는 장력전달선과; 상기 장력전달선이 변형될 때 신장될 수 있도록 상기 장력전달선에 결합된 전달보조스프링과; 상기 각 감지선과 동일한 높이에 배치되도록 상기 지주에 분산 설치되고 상기 감지선과 상기 지주에 대하여 수직으로 배치되도록 상기 지주에 설치된 지지축과 상기 감지선이 긴장상태로 연결되고 상기 감지선의 장력이 변화할 때 회전할 수 있도록 상기 지지축에 설치된 회전지그와 상기 회전지그가 정방향으로 회전할 때 상기 장력전달선을 가압할 수 있도록 상기 회전지그에 형성된 정방향가압기둥과 상기 회전지그가 역방향으로 회전할 때 상기 장력전달선을 가압할 수 있도록 상기 회전지그에 형성된 역방향가압기둥과 상기 회전지그가 회전할 때 탄성력을 축적하도록 상기 회전지그와 상기 지지축에 양단이 지지된 복귀탄성체를 가지고 상기 감지선의 장력변화를 상기 장력전달선의 장력변화로 전환하는 복수의 장력전환부와; 상기 장력전달선의 장력변화에 기초하여 상기 감지선의 장력변화를 검출하는 장력검출부와; 상기 장력검출부에서 검출한 장력변화에 기초하여 침입여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 감지선에 가해진 힘에 대응하는 감지선의 장력변화가 장력전환부에 전달되고 감지선의 장력변화가 장력전달선의 장력변화로 정확하게 전환되며 설치작업이 용이해진다.

Description

장력검출식 보안시스템{Tension Sensing Type Guarding System}

본 발명은 장력검출식 보안시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부와의 격리가 필요한 구역에 설치되어 감지선의 장력을 이용하여 외부침입여부를 감시하는 시스템에 관한 것이다.

외부와의 격리가 필요한 구역에는 외부침입여부를 감시하기 위해 보안시스템을 설치하고 있으며, 이들 보안시스템의 외부침입여부 판단방법으로 감지선의 장력을 이용하는 방법이 안출되어 사용되고 있다.

도13 및 도14는 각각 종래 장력검출식 보안시스템의 구성도이고, 도15는 종래 장력검출식 보안시스템의 장력전환밸브 영역의 상세도이고, 도16은 종래 장력검출식 보안시스템의 장력검출부를 도시한 도면이다.

종래의 장력검출식 보안시스템은, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 이격거리를 두고 지면에 기립 설치되는 복수의 지주(111)와, 지주(111)에 높이차를 두고 긴장상태로 설치된 복수의 감지선(112)과, 지주(111)의 길이방향을 따라 배치되도록 각 지주(111)에 하나씩 설치된 장력전달선(113)과, 장력전달선(113)에 결합된 한 쌍의 전달보조스프링(114)과, 각 감지선(112)과 동일한 높이에 배치되도록 지주(111)에 설치된 복수의 장력전환부(120)와, 감지선(112)의 장력을 검출하는 장력검출부(150)와, 장력검출부(150)에서 검출한 장력에 기초하여 침입여부를 판단하는 제어부(115)를 갖고 있다.

감지선(112)은 지주(111)에 고정된 한 쌍의 종단감지선(112b)과 종단감지선(112b) 사이에 배치된 메인감지선(112a)으로 분할되어 있다. 본 명세서에서 감지선(112)이라는 용어는 한 쌍의 지주(111) 사이에 설치된 구간을 지칭하는 것으로 사용한다.

이러한 구성을 갖는 감지선(112)은 다음과 같은 방법으로 지주(111)에 설치된다.

지지롤러(174)와, 양단에 고정링을 갖는 코일형태 장력조절스프링(171)과, 코일형태의 보호스프링(175)과, 텐셔너(Tensioner, 173)를 준비한다. 텐셔너(173)는 종래 알려진 바와 같이 감지선(112)을 감기위한 회전봉과 회전봉의 회전동작을 일방향으로 제한하는 래칫(Ratchet)을 갖도록 구현할 수 있다.

먼저 후술하는 검출레버(152)의 상측과 하측에서 검출레버(152)에 대하여 대칭을 이루도록 각 감지선(112)의 설치높이를 선택한다.

다음에 각 감지선(112)의 설치높이와 맨 아래에 있는 감지선보다 낮은 위치에 배치되도록 지지롤러(174)를 지주(111)에 설치한다.

다음에 맨 위에 있는 지지롤러(174)를 제외한 나머지 지지롤러(174)에 장력조절스프링(171)의 하단을 고정한다.

다음에 종단감지선(112b)의 양단을 장력조절스프링(171)과 텐셔너(173)에 결합한다. 종단감지선(112b)을 텐셔너(173)에 결합하기 전에 보호스프링(175)을 설치한다.

다음에 텐셔너(173)에 메인감지선(112a)을 결합한다.

마지막으로 메인감지선(112a)과 종단감지선(112b)이 각각 긴장상태가 되도록 텐셔너(173)를 조작한다.

장력전달선(113)은 각 지주(111)에 설치된 감지선(112) 전체를 상하방향을 따라 교차하도록 각 지주(111)에 하나씩 설치된다.

그리고 각 장력전달선(113)은 2개로 분할되어 있다. 이하 상측에 배치된 장력전달선부분을 상부장력전달선(113a)이라고 하고, 하측에 배치된 장력전달선부분을 하부장력전달선(113b)이라고 한다.

상부장력전달선(113a)은 상단이 지지브라켓트(176)를 통해 지주(111)에 고정되고, 하단이 후술하는 상부전달보조스프링(114a)에 결합된다.

하부장력전달선(113b)은 하단이 지지브라켓트(176)를 통해 지주(111)에 고정되고, 상단이 후술하는 하부전달보조스프링(114b)에 결합된다.

그리고 상부장력전달선(113a)과 하부장력전달선(113b)은 후술하는 검출레버(152)에 상부전달보조스프링(114a)과 하부전달보조스프링(114b)이 고정된 상태에서 각각 긴장상태로 조절된다.

전달보조스프링(114)은 2개로 분할되어 있다. 이하 상측에 배치된 전달보조스프링부분을 상부전달보조스프링(114a)이라고 하고, 하측에 배치된 전달보조스프링부분을 하부전달보조스프링(114b)이라고 한다.

상부전달보조스프링(114a)과 하부전달보조스프링(114b)은 각각 코일형태로 형성되고, 검출레버(152)에 고정된다.

각 장력전환부(120)는 장력전환블럭(1121)과, 지주(111)에 설치된 전달선가이드(122)를 갖고 있다.

장력전환블럭(121)에는 X축방향관통공(121a)과 Y축방향관통공(121b)이 형성되어 있다. X축방향은 감지선(112)의 길이방향과 일치하고, Y축방향이 지주(111)의 길이방향과 일치한다.

이러한 구성을 갖는 장력전환블럭(121)은 장력전달선(113)이 Y축방향관통공(121b)을 통과하고, 종단감지선(112b)이 X축방향관통공(121a)을 통과하도록 지주(111)에 설치된다.

X축방향관통공(121a)을 통과한 종단감지선(112b)에는 압착편(123)이 설치된다. 이에 따라 장력전환블럭(121)은 감지선(112)과 함께 이동할 수 있게 된다.

장력검출부(150)는 검출부하우징(151)과, 검출부하우징(151)에 설치된 로드셀(load cell, 153) 및 검출레버(152)를 갖고 있다.

로드셀(153)은 후단이 검출부하우징(151)에 고정된 바형태의 탄성변형체(153a)와, 탄성변형체(153a)의 변형량을 전기적인 신호로 바꾸어주는 스트레인게이지(도시되지 않음)를 사용하여 구현할 수 있다.

검출레버(152)는 탄성변형체(153a)의 전단에 결합된다.

이에 따라 장력전달선(113)이 장력전환블럭(1121)과 함께 이동할 때 검출레버(152)는 회동할 수 있게 된다.

각 전달선가이드(122)에는 대략 U자형 전달선안내홈이 형성되어 있고, 장력전달선(113)이 전달선안내홈을 통과하도록 지주(111)에 설치된다.

이러한 구성을 갖는 전달선가이드(122)는 장력검출부(150)의 상측에 배치된 장력전환블럭에 대해서는 장력전환블럭의 상측에 하나씩 배치되고, 장력검출부(150)의 하측에 배치된 장력전환블럭에 대해서는 장력전환블럭의 하측에 하나씩 배치되도록 지주(111)에 설치된다.

이러한 구성을 갖는 종래의 장력검출식 보안시스템의 동작을 도17 및 도18을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

외부로부터 메인감지선(112a) 중 어느 일방에 힘이 가해지면 힘이 가해진 메인감지선(112a)에 연결된 장력전환블럭(1121)은 메인감지선(112a)을 향해 이동한다(도17 참조).

장력전환블럭(1121)이 메인감지선(112a)을 향해 이동하는 동안 장력조절스프링(171)은 인장되면서 탄성력을 축적한다.

장력전환블럭(1121)이 메인감지선(112a)을 이동하면 장력전달선(113)에 힘이 가해져 장력전달선(113)은 메인감지선(112a)을 향해 이동하면서 변형된다. 여기서 장력전달선(113)의 변형은 전달선가이드(122)에 의해 제한된다. 이에 따라 감지선(112)의 장력변화는 장력전달선(113)의 장력변화로 전환된다.

그리고 장력전달선(113)이 변형되는 동안 전달보조스프링(114)은 인장되면서 탄성력을 축적한다.

장력전달선(113)이 메인감지선(112a)을 향해 이동하면서 변형되면 검출레버(152)는 회동한다. 이에 따라 감지선(112)의 장력변화는 장력전달선(113)의 장력변화로 전환되어 장력검출부(150)에 전달된다.

검출레버(152)가 회동하면 로드셀(153)로부터 장력변화검출신호가 지역제어부(각 지주 인접영역에 설치됨)를 통해 중앙제어부로 전달된다.

메인감지선(112a)에 가해진 힘이 제거되면 감지선(112)은 장력조절스프링(171)에 축적된 탄성력에 의해 원위치로 복귀하고, 장력전달선(113)은 전달보조스프링(114)에 축적된 탄성력에 의해 원위치로 복귀한다.

한편 외부로부터 가해지는 힘에 의해 메인감지선(112a)이 절단되는 경우 절단된 메인감지선(112a)에 연결된 장력전환블럭(1121)은 장력조절스프링(171)에 저장된 초기탄성력에 의해 메인감지선(112a)으로부터 멀어지는 방향으로 이동한다(도18 참조).

장력전환블럭(1121)이 메인감지선(112a)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하면 장력전달선(113)에 힘이 가해져 장력전달선(113)은 메인감지선(112a)으로부터 멀어지면서 변형된다. 이에 따라 감지선(112)의 장력변화는 장력전달선(113)의 장력변화로 전환된다.

그리고 장력전달선(113)이 변형되는 동안 전달보조스프링(114)은 수축된다.

장력전달선(113)이 메인감지선(112a)으로부터 멀어지면서 변형되면 검출레버(152)는 회동한다. 이에 따라 감지선(112)의 장력변화는 장력전달선(113)의 장력변화로 전환되어 장력검출부(150)에 전달된다.

그런데 종래의 장력검출식 보안시스템에 따르면, 장력조절스프링(171)이 감지선(112)에 수직으로 배치된 상태에서 지지롤러(174)를 통해 감지선(112)에 연결되어 있기 때문에 감지선(112)에 힘이 가해질 때 장력조절스프링(171)과 지지롤러(174) 사이에 큰 마찰력이 발생하고 이에 따라 감지선(112)에 가해진 힘에 대응하는 감지선(112)의 장력변화가 장력전환부(120)에 전달되지 않는다는 문제점이 있었다. 이와 같이 감지선(112)에 가해진 힘에 대응하는 감지선(112)의 장력변화가 장력전환부(120)에 전달되지 않으면 제어부(115)에서 침입여부를 정확하게 판단할 수 없게 된다.

그리고 감지선(112)에 힘이 가해지거나 또는 감지선(112)이 절단될 때 장력전달선(113)과 장력전환블럭(1121)이 선접촉되기(장력전달선이 장력전환블럭을 통과하도록 설치되어 있음)때문에 장력전달선(113)과 장력전환블럭(1121) 사이에 큰 마찰력이 발생하여 장력전달선(113)에 전달되는 감지선(112)의 장력변화량이 크게 감소하고 이에 따라 감지선(112)의 장력변화가 장력전달선(113)의 장력변화로 정확하게 전환되지 않는다는 문제점이 있었다. 이와 같이 감지선(112)의 장력변화가 장력전달선(113)의 장력변화로 정확하게 전환되지 않으면 제어부(115)에서 침입여부를 정확하게 판단할 수 없게 된다.

또한 장력전환블럭(1121)이 이동하는 동작에 의해 장력전달선(113)이 변형되기 때문에 장력감지선(112)과 전달선가이드(122) 사이와 장력전환블럭(1121)과 지주(111) 사이에 큰 마찰력이 발생하여 장력전달선(113)에 전달되는 감지선(112)의 장력변화량이 크게 감소하고 이에 따라 감지선(112)의 장력변화가 장력전달선(113)의 장력변화로 정확하게 전환되지 않는다는 문제점이 있었다.

또한 지지롤러(174)를 사용하여 장력조절스프링(171)을 지주(111)에 설치하여야 하기 때문에 설치작업이 어렵다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은, 감지선에 가해진 힘에 대응하는 감지선의 장력변화가 장력전환부에 전달되고 감지선의 장력변화가 장력전달선의 장력변화로 정확하게 전환되며 설치작업이 용이한 장력검출식 보안시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 이격거리를 두고 지면에 기립 설치되는 복수의 지주와, 높이차를 두고 상기 지주를 연결하는 방향을 따라 배치된 복수의 감지선을 갖는 장력검출식 보안시스템에 있어서, 상기 지주의 길이방향을 따라 직선상으로 배치되고 긴장상태를 유지하도록 상기 각 지주에 하나씩 설치되는 장력전달선과; 상기 장력전달선이 변형될 때 신장될 수 있도록 상기 장력전달선에 결합된 전달보조스프링과; 상기 각 감지선과 동일한 높이에 배치되도록 상기 지주에 분산 설치되고 상기 감지선과 상기 지주에 대하여 수직으로 배치되도록 상기 지주에 설치된 지지축과 상기 감지선이 긴장상태로 연결되고 상기 감지선의 장력이 변화할 때 회전할 수 있도록 상기 지지축에 설치된 회전지그와 상기 회전지그가 정방향으로 회전할 때 상기 장력전달선을 가압할 수 있도록 상기 회전지그에 형성된 정방향가압기둥과 상기 회전지그가 역방향으로 회전할 때 상기 장력전달선을 가압할 수 있도록 상기 회전지그에 형성된 역방향가압기둥과 상기 회전지그가 회전할 때 탄성력을 축적하도록 상기 회전지그와 상기 지지축에 양단이 지지된 복귀탄성체를 가지고 상기 감지선의 장력변화를 상기 장력전달선의 장력변화로 전환하는 복수의 장력전환부와; 상기 장력전달선의 장력변화에 기초하여 상기 감지선의 장력변화를 검출하는 장력검출부와; 상기 장력검출부에서 검출한 장력변화에 기초하여 침입여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장력검출식 보안시스템에 의해 달성된다.

여기서 장력검출부로 전달되는 장력전달선의 변형량을 증가시킬 수 있도록, 상기 장력전환부는 상기 정방향가압기둥과 상기 역방향가압기둥이 상기 장력전달선을 가압할 때 상기 장력전달선의 변형길이구간을 제한하도록 상기 지주에 설치된 스토퍼기둥을 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 지그바디부의 회전위치에 적응하여 정방향가압기둥과 역방향가압기둥을 장력전달선에 나란하게 설치할 수 있도록, 상기 회전지그는 안착면을 갖도록 형성되고 상기 지지축에 회전가능하도록 설치되는 지그바디부와, 호형을 이루도록 상기 안착면에 돌출 형성되고 내주면에 내주면정렬톱니가 형성되어 있는 정렬피니언과, 외주면에 외주면정렬톱니가 상기 내주면정렬톱니보다 많이 형성되어 있고 상기 외주면정렬톱니가 상기 내주면정렬톱니에 맞물린 상태로 상기 지그바디부에 착탈가능하게 결합되는 정렬판을 포함하고; 상기 감지선은 상기 지그바디부에 긴장상태로 지지되고; 상기 복귀탄성체는 상기 지그바디부에 지지되고; 상기 정방향가압기둥과 상기 역방향가압기둥은 상기 정렬판에 기립 형성되는 것이 바람직하다.

또한 감지선의 장력변화를 안정적으로 장력전달선의 장력변화로 전환시킬 수 있도록, 상기 장력검출부는 검출부하우징과, 상기 장력전달선이 상기 정방향가압기둥과 상기 역방향가압기둥에 의해 가압될 때 회동하도록 상기 검출부하우징에 설치된 검출레버와, 상기 검출부하우징에 설치되어 상기 검출레버로부터 가해지는 힘을 전기적 신호로 변환하는 로드셀을 가지고; 상기 감지선은 상기 검출레버의 상측과 하측에서 상기 검출레버에 대하여 대칭을 이루도록 설치되는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 따르면, 장력조절스프링이 감지선에 나란한 상태에서 직접 지주에 연결됨으로써, 감지선에 가해진 힘에 대응하는 감지선의 장력변화가 장력전환부에 전달될 수 있다.

그리고 장력전달선이 정방향가압기둥과 역방향가압기둥에 점접촉함으로써, 감지선의 장력변화가 장력전달선의 장력변화로 정확하게 전환될 수 있다.

또한 지지축에 지지된 상태로 회전지그가 회전하는 동작에 의해 장력전달선이 변형됨으로써, 장력전달선에 전달되는 감지선의 장력변화량이 작게 감소한다.

또한 장력조절스프링이 감지선에 나란한 상태에서 직접 지주에 연결됨으로써, 설치작업이 용이해진다.

도1 및 도2는 각각 본 발명의 실시예에 따른 장력검출식 보안시스템의 구성도,
도3 및 도4는 각각 본 발명의 실시예에 따른 장력전환부의 설치상태도,
도5는 본 발명의 실시예에 따른 장력전환부의 분해사시도,
도6은 도5에 도시된 지그바디부의 사시도,
도7은 도5에 도시된 복귀탄성체와 지그바디부를 도시한 도면,
도8은 도5에 도시된 지그바디부의 평면도,
도9는 도5에 도시된 지그바디부에 감지선고정나사가 설치된 상태를 도시한 도면,
도10은 본 발명의 실시예에 따른 장력검출부를 도시한 도면,
도11 및 도12는 각각 본 발명의 실시예에 따른 장력검출식 보안시스템의 동작을 설명하기 위한 도면,
도13 및 도14는 각각 종래 장력검출식 보안시스템의 구성도,
도15는 종래 장력검출식 보안시스템의 장력전환밸브 영역의 상세도,
도16은 종래 장력검출식 보안시스템의 장력검출부를 도시한 도면,
도17 및 도18은 각각 종래 장력검출식 보안시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도1 및 도2는 각각 본 발명의 실시예에 따른 장력검출식 보안시스템의 구성도이고, 도3 및 도4는 각각 본 발명의 실시예에 따른 장력전환부의 설치상태도이고, 도5는 본 발명의 실시예에 따른 장력전환부의 분해사시도이고, 도6은 도5에 도시된 지그바디부의 사시도이고, 도7은 도5에 도시된 복귀탄성체와 지그바디부를 도시한 도면이고, 도8은 도5에 도시된 지그바디부의 평면도이고, 도9는 도5에 도시된 지그바디부에 감지선고정나사가 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도10은 본 발명의 실시예에 따른 장력검출부를 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 장력검출식 보안시스템은, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 이격거리를 두고 지면에 기립 설치되는 복수의 지주(11)와, 지주(11)에 높이차를 두고 긴장상태로 설치된 복수의 감지선(12)과, 지주(11)의 길이방향을 따라 배치되도록 각 지주(11)에 하나씩 설치된 장력전달선(13)과, 장력전달선(13)에 결합된 한 쌍의 전달보조스프링(14)과, 각 감지선(12)과 동일한 높이에 배치되도록 지주(11)에 설치된 복수의 장력전환부(20)와, 감지선(12)의 장력을 검출하는 장력검출부(50)와, 장력검출부(50)에서 검출한 장력에 기초하여 침입여부를 판단하는 제어부(15)를 갖고 있다.

감지선(12)은 지주(11)에 인접하여 배치된 한 쌍의 종단감지선(12b)과 종단감지선(12b) 사이에 배치된 메인감지선(12a)으로 분할되어 있다. 본 명세서에서 감지선(12)이라는 용어는 한 쌍의 지주(11) 사이에 설치된 구간을 지칭하는 것으로 사용한다.

이러한 구성을 갖는 감지선(12)은 다음과 같은 방법으로 지주(11)에 설치된다.

양단에 고정링을 갖는 코일형태 장력조절스프링(71)과, 씨(C)자형 연결고리(72)와, 텐셔너(73, Tensioner)를 준비한다. 텐셔너(73)는 종래 알려진 바와 같이 감지선(12)을 감기위한 회전봉과 회전봉의 회전동작을 일방향으로 제한하는 래칫(Ratchet)을 갖도록 구현할 수 있다.

먼저 후술하는 검출레버(52)의 상측과 하측에서 검출레버(52)에 대하여 대칭을 이루도록 각 감지선(12)의 설치높이를 선택한다.

다음에 각 감지선(12)의 설치높이에 배치되도록 장력조절스프링(71)을 인접하는 지주(11)에 각각 결합한다.

다음에 장력조절스프링(71)의 자유단을 연결고리(72)를 통해 텐셔너(73)에 결합한다.

다음에 텐셔너(73)에 메인감지선(12a)을 결합한다.

다음에 종단감지선(12b)의 양단을 장력조절스프링(71)과 후술하는 감지선고정나사(31)에 각각 결합한다.

마지막으로 메인감지선(12a)과 종단감지선(12b)이 각각 긴장상태가 되고, 장력조절스프링(71)에 초기탄성력이 축적되도록 텐셔너(73)를 조작한다.

장력전달선(13)은 각 지주(11)에 설치된 감지선(12) 전체를 상하방향을 따라 교차하도록 각 지주(11)에 하나씩 설치된다.

그리고 각 장력전달선(13)은 2개로 분할되어 있다. 이하 상측에 배치된 장력전달선부분을 상부장력전달선(13a)이라고 하고, 하측에 배치된 장력전달선부분을 하부장력전달선(13b)이라고 한다.

상부장력전달선(13a)은 상단이 지지브라켓트(76)를 통해 지주(11)에 고정되고, 하단이 후술하는 상부전달보조스프링(14a)에 결합된다.

하부장력전달선(13b)은 하단이 지지브라켓트(76)를 통해 지주(11)에 고정되고, 상단이 후술하는 하부전달보조스프링(14b)에 결합된다.

그리고 상부장력전달선(13a)과 하부장력전달선(13b)은 후술하는 검출레버(52)에 상부전달보조스프링(14a)과 하부전달보조스프링(14b)이 고정된 상태에서 각각 긴장상태로 조절된다.

전달보조스프링(14)은 2개로 분할되어 있다. 이하 상측에 배치된 전달보조스프링부분을 상부전달보조스프링(14a)이라고 하고, 하측에 배치된 전달보조스프링부분을 하부전달보조스프링(14b)이라고 한다.

상부전달보조스프링(14a)과 하부전달보조스프링(14b)은 각각 코일형태로 형성되고, 검출레버(52)에 고정된다.

각 장력전환부(20)는 지주(11)에 설치된 지지축(21)과, 지지축(21)에 설치된 회전지그(30)와, 회전지그(30)에 형성된 정방향가압기둥(22) 및 역방향가압기둥(23)과, 회전지그(30)와 지지축(21)에 양단이 지지된 복귀탄성체(24)와, 지주(11)에 설치된 한 쌍의 스토퍼기둥(25)을 갖고 있다.

각 지지축(21)은 상단 인접영역에 둘레방향을 따라 환형의 걸림요홈(21a)이 형성되어 있고, 길이방향을 따라 축탄성체고정홈(21b)이 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 각 지지축(21)은 감지선(12)과 같은 높이에서 감지선(12)과 지주(11)에 대하여 수직으로 배치되도록 지주(11)에 설치된다.

회전지그(30)는 지지축(21)에 설치된 지그바디부(40)와, 지그바디부(40)에 설치되는 감지선고정나사(31)와, 지그바디부(40)에 형성된 정렬피니언(32)과, 지그바디부(40)에 결합된 정렬판(33) 및 마개판(34)을 갖고 있다.

지그바디부(40)는 사이영역에 환형의 감지선안내요홈(43)이 형성하도록 결합된 안착판(41) 및 탄성체요홈부(42)를 갖고 있다.

안착판(41)의 외표면이 안착면이 된다.

그리고 안착판(41)에는 감지선고정나사공(41a), 마개판고정나사공(41c) 및 정렬판고정나사공(41b)이 형성되어 있다.

탄성체요홈부(42)는 종단에 정렬홈(42a)과 지그탄성체고정홈(42b)이 교대로 절취 형성되어 있다.

안착판(41)과 탄성체요홈부(42)의 바닥면 사이 구간에는 지그바디축공(44)이 형성되어 있다.

감지선고정나사(31)는 감지선고정나사공(41a)과 탄성체요홈부(42)의 바닥면에 도달하도록 설치된다.

정렬피니언(32)은 안착면 즉, 안착판(41)의 외표면으로부터 호형(弧形)을 이루도록 돌출 형성되어 있고, 내주면에는 내주면정렬톱니(32a)가 형성되어 있다.

정렬판(33)은 외주면에 외주면정렬톱니(33a)와 한 쌍의 정렬판나사안착홈(33b)이 형성되어 있고, 중앙영역에는 정렬판축공(33c)이 형성되어 있다.

외주면정렬톱니(33a)는 내주면정렬톱니(32a)보다 많은 개수로 형성되어 있다.

정렬판나사안착홈(33b)은 감지선고정나사(31)의 헤드에 간섭되지 않도록 형성된다.

그리고 정렬판(33)은 외주면정렬톱니(33a)와 정렬판축공(33c) 사이영역에 나사통과장공(33d)이 원호형태를 이루도록 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 정렬판(33)은 외주면정렬톱니(33a)가 내주면정렬톱니(32a)에 맞물린 상태로 와셔(88)와 나사(84, 나사통과장공을 통과하여 안착판에 도달함)를 통해 지그바디부(40)에 결합된다.

정렬판(33)을 지그바디부(40)에 결합할 때 외주면정렬톱니(33a)가 내주면정렬톱니(32a)에 맞물리는 위치는 정향가압기둥(22)과 역방향가압기둥(23)이 장력전달선(13)에 대하여 나란하게 배치되도록 선택된다.

마개판(34)은 외주면에 정렬돌기(34a)가 정렬홈(42a)에 대응하도록 형성되어 있고, 중앙영역에는 마개판축공(34b)이 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 마개판(34)은 전술한 바와 같이 정렬돌기(34a)가 정렬홈(42a)에 안착된 상태에서 마개판고정나사공(41c)에 도달하는 나사(도시되지 않음)를 통해 지그바디부(40)에 결합된다.

이러한 구성을 갖는 회전지그(30)는 지지축(21)이 마개판축공(34b), 지그바디축공(44) 및 정렬판축공(33c)을 통과하도록 지지축(21)에 설치된다. 회전지그(30)가 지지축(21)에 설치된 상태에서 걸림요홈(21a)에는 스냅링(83)이 설치되고 지주(11)와의 사이에는 와셔(86)이 설치된다.

여기서 회전지그(30)의 설치는 복귀탄성체(24)와 장력조절스프링(71)에 초기탄성력이 축적되고 종단감지선(12b)이 긴장상태가 되도록 이루어진다.

이에 따라 회전지그(30)는 감지선(12)의 긴장상태가 변화할 때 지지축(21)을 중심으로 정방향 또는 역방향으로 회전할 수 있게 된다. 본 명세서에서 정방향이란 감지선(12)에 힘이 가해졌을 때 회전지그(30)가 회전하는 방향을 의미하고 역방향이란 감지선(12)이 절단되었을 때 회전지그(30)가 회전하는 방향을 의미한다.

정방향가압기둥(22)은 정렬판(33)에 기립 형성되어 있다.

이에 따라 정방향가압기둥(22)은 회전지그(30)가 정방향으로 회전할 때 장력전달선(13)을 가압할 수 있게 된다.

역방향가압기둥(23)은 정렬판(33)에 기립 형성되어 있다.

이에 따라 역방향가압기둥(23)은 회전지그(30)가 역방향으로 회전할 때 장력전달선(13)을 가압할 수 있게 된다.

복귀탄성체(24)는 양단이 지그탄성체고정홈(42b)과 축탄성체고정홈(21b)에 삽입되도록 지그바디부(40)와 지지축(21)에 설치된다.

이에 따라 복귀탄성체(24)는 회전지그(30)가 회전할 때 탄성력을 축적할 수 있게 된다.

스토퍼기둥(25)은 정방향가압기둥(22)의 상측과 역방향가압기둥(23)의 하측에서 장력전달선(13)을 사이에 두고 정방향가압기둥(22)과 역방향가압기둥(23)의 반대편에 배치되도록 설치된다.

이에 따라 스토퍼기둥(25)은 정방향가압기둥(22) 또는 역방향가압기둥(23)이 장력전달선(13)을 가압할 때 장력전달선(13)의 변형길이구간을 제한할 수 있게 된다.

장력검출부(50)는 검출부하우징(51)과, 검출부하우징(51)에 설치된 로드셀(load cell, 13) 및 검출레버(52)를 갖고 있다.

로드셀(53)은 후단이 검출부하우징(51)에 고정된 바형태의 탄성변형체(53a)와, 탄성변형체(53a)의 변형량을 전기적인 신호로 바꾸어주는 스트레인게이지(도시되지 않음)를 사용하여 구현할 수 있다.

검출레버(52)는 탄성변형체(53a)의 전단에 결합된다.

이에 따라 장력전달선(13)이 정방향가압기둥(22)과 역방향가압기둥(23)에 의해 가압될 때 검출레버(52)는 회동할 수 있게 된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 장력검출식 보안시스템의 동작을 도11 및 도12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

외부로부터 메인감지선(12a) 중 어느 일방에 힘이 가해지면 힘이 가해진 메인감지선(12a)에 연결된 회전지그(30)는 정방향(시계방향)으로 회전한다(도11 참조). 회전지그(30)가 정방향(시계방향)으로 회전하는 동안 장력조절스프링(71)은 인장되면서 탄성력을 축적한다.

회전지그(30)는 정방향(시계방향)으로 회전하면 정방향가압기둥(22)이 장력전달선(13)을 가압한다.

정방향가압기둥(22)이 장력전달선(13)을 가압하면, 장력전달선(13)은 메인감지선(12a)을 향해 이동하면서 변형된다. 여기서 장력전달선(13)의 변형은 스토퍼기둥(25)에 의해 제한된다. 이에 따라 감지선(12)의 장력변화는 장력전달선(13)의 장력변화로 전환된다.

그리고 장력전달선(13)이 변형되는 동안 전달보조스프링(14)은 인장되면서 탄성력을 축적한다.

장력전달선(13)이 메인감지선(12a)을 향해 이동하면서 변형되면 검출레버(52)는 회동한다. 이에 따라 감지선(12)의 장력변화는 장력전달선(13)의 장력변화로 전환되어 장력검출부(50)에 전달된다.

검출레버(52)가 회동하면 로드셀(53)로부터 장력변화검출신호가 지역제어부(각 지주 인접영역에 설치됨)를 통해 중앙제어부로 전달된다.

메인감지선(12a)에 가해진 힘이 제거되면 감지선(12)은 장력조절스프링(71)에 축적된 탄성력에 의해 원위치로 복귀하고, 장력전달선(13)은 전달보조스프링(14)에 축적된 탄성력에 의해 원위치로 복귀한다.

한편 외부로부터 가해지는 힘에 의해 메인감지선(12a)이 절단되는 경우 절단된 메인감지선(12a)에 연결된 회전지그(30)는 장력조절스프링(71)에 저장된 초기탄성력에 의해 역방향(반시계방향)으로 회전한다(도12 참조).

회전지그(30)는 역방향으로 회전하면 역방향가압기둥(23)이 장력전달선(13)을 가압한다. 회전지그(30)가 역방향으로 회전하는 동안 장력조절스프링(71)은 인장되면서 탄성력을 축적한다.

역방향가압기둥(23)이 장력전달선(13)을 가압하면, 장력전달선(13)은 메인감지선(12a)을 향해 이동하면서 변형된다. 여기서 장력전달선(13)의 변형은 스토퍼기둥(25)에 의해 제한된다. 이에 따라 감지선(12)의 장력변화는 장력전달선(13)의 장력변화로 전환된다.

한편 전술한 실시예에서는 장력검출부(50)를 지주(11)의 중앙영역에 설치하고 있으나, 지주(11)의 하측이나 상측에 설치하여 본 발명을 실시할 수 있다.

그리고 전술한 실시예에서는 전달보조스프링(14)을 장력전달선(13)의 중앙영역에 설치하고 있으나, 장력전달선(13)의 하측 구간이나 상측 구간에 설치하여(장력전달선이 하나가 됨) 본 발명을 실시할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 장력조절스프링(71)이 감지선(12)에 나란한 상태에서 직접 지주(11)에 연결됨으로써, 감지선(12)에 힘이 가해질 때 장력조절스프링(71)에 의한 마찰력이 발생하지 아니하여 감지선(12)에 가해진 힘에 대응하는 감지선(12)의 장력변화가 장력전환부(20)에 전달될 수 있게 된다. 이와 같이 감지선(12)에 가해진 힘에 대응하는 감지선(12)의 장력변화가 장력전환부(20)에 전달되면 제어부(15)에서 침입여부를 정확하게 판단할 수 있게 된다.

그리고 감지선(12)에 힘이 가해지거나 또는 감지선(12)이 절단될 때 장력전달선(13)이 정방향가압기둥(22)과 역방향가압기둥(23)에 점접촉함으로써, 장력전달선(13)과 정방향가압기둥(22) 사이와 장력전달선(13)과 역방향가압기둥(23)에 사이에 적은 마찰력이 발생하여 장력전달선(13)에 전달되는 감지선(12)의 장력변화량이 적게 감소하고 이에 따라 감지선(12)의 장력변화가 장력전달선(13)의 장력변화로 정확하게 전환될 수 있게 된다. 이와 같이 감지선(12)의 장력변화가 장력전달선(13)의 장력변화로 정확하게 전환되면 제어부(15)에서 침입여부를 정확하게 판단할 수 있게 된다.

또한 지지축(21)에 지지된 상태로 회전지그(30)가 회전하는 동작에 의해 장력전달선(13)이 변형됨으로써, 회전지그(30)와 지지축(21)사이에 작은 마찰력이 발생하여 장력전달선(13)에 전달되는 감지선(12)의 장력변화량이 작게 감소하고 이에 따라 감지선(12)의 장력변화가 장력전달선(13)의 장력변화로 정확하게 전환될 수 있게 된다.

또한 장력조절스프링(71)이 감지선(12)에 나란한 상태에서 직접 지주(11)에 연결됨으로써, 설치작업이 용이해 진다.

또한 지주(11)에 스토퍼기둥(25)을 설치함으로써, 장력검출부(50)로 전달되는 장력전달선(13)의 변형량을 증가시킬 수 있게 된다.

또한 지그바디부(40)와 별도로 정렬판(33)을 마련하고 지그바디부(40)에는 감지선(12)을 결합하고 정렬판(33)에 정방향가압기둥(22)과 역방향가압기둥(23)을 형성하고 지그바디부(40)에 형성된 정렬피니언(32)과 정렬판(33)을 통해 정방향가압기둥(22)과 역방향가압기둥(23)의 위치를 조절할 수 있도록 함으로써, 지그바디부(40)의 회전위치에 적응하여 정방향가압기둥(22)과 역방향가압기둥(23)을 장력전달선(13)에 나란하게 설치할 수 있게 된다(도3의 아래쪽 확대부분 참조).

또한 검출레버(52)의 상측과 하측에서 검출레버(52)에 대하여 대칭을 이루도록 감지선(12)을 설치함으로써, 감지선(12)의 장력변화를 안정적으로 장력전달선(13)의 장력변화로 전환시킬 수 있게 된다(온도변화에 따라 감지선이 신장되거나 수축될 때 발생하는 감지선 자체의 장력변화를 최소화할 수 있음).

11, 111 : 지주 12, 112 : 감지선
13, 113 : 장력전달선 14, 114 : 전달보조스프링
15, 115 : 제어부 20, 120 : 장력전환부
21 : 지지축 22 : 정방향가압기둥
23 : 역방향가압기둥 24 : 복귀탄성체
25 : 스토퍼기둥 30 : 회전지그
31 : 감지선고정나사 32 : 정렬피니언
33 : 정렬판 34 : 마개판
40 : 지그바디부 41 : 안착판
42 : 탄성체요홈부 50, 150 : 장력검출부
71, 171 : 장력조절스프링 73, 173 : 텐셔너
121 : 장력전환블럭 122 : 전달선가이드

Claims

이격거리를 두고 지면에 기립 설치되는 복수의 지주와, 높이차를 두고 상기 지주를 연결하는 방향을 따라 배치된 복수의 감지선을 갖는 장력검출식 보안시스템에 있어서,
상기 지주의 길이방향을 따라 직선상으로 배치되고 긴장상태를 유지하도록 상기 각 지주에 하나씩 설치되는 장력전달선과;
상기 장력전달선이 변형될 때 신장될 수 있도록 상기 장력전달선에 결합된 전달보조스프링과;
상기 각 감지선과 동일한 높이에 배치되도록 상기 지주에 분산 설치되고 상기 감지선과 상기 지주에 대하여 수직으로 배치되도록 상기 지주에 설치된 지지축과 상기 감지선이 긴장상태로 연결되고 상기 감지선의 장력이 변화할 때 회전할 수 있도록 상기 지지축에 설치된 회전지그와 상기 회전지그가 정방향으로 회전할 때 상기 장력전달선을 가압할 수 있도록 상기 회전지그에 형성된 정방향가압기둥과 상기 회전지그가 역방향으로 회전할 때 상기 장력전달선을 가압할 수 있도록 상기 회전지그에 형성된 역방향가압기둥과 상기 회전지그가 회전할 때 탄성력을 축적하도록 상기 회전지그와 상기 지지축에 양단이 지지된 복귀탄성체를 가지고 상기 감지선의 장력변화를 상기 장력전달선의 장력변화로 전환하는 복수의 장력전환부와;
상기 장력전달선의 장력변화에 기초하여 상기 감지선의 장력변화를 검출하는 장력검출부와;
상기 장력검출부에서 검출한 장력변화에 기초하여 침입여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장력검출식 보안시스템.
제1항에 있어서,
상기 장력전환부는 상기 정방향가압기둥과 상기 역방향가압기둥이 상기 장력전달선을 가압할 때 상기 장력전달선의 변형길이구간을 제한하도록 상기 지주에 설치된 스토퍼기둥을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장력검출식 보안시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 회전지그는 안착면을 갖도록 형성되고 상기 지지축에 회전가능하도록 설치되는 지그바디부와, 호형을 이루도록 상기 안착면에 돌출 형성되고 내주면에 내주면정렬톱니가 형성되어 있는 정렬피니언과, 외주면에 외주면정렬톱니가 상기 내주면정렬톱니보다 많이 형성되어 있고 상기 외주면정렬톱니가 상기 내주면정렬톱니에 맞물린 상태로 상기 지그바디부에 착탈가능하게 결합되는 정렬판을 포함하고;
상기 감지선은 상기 지그바디부에 긴장상태로 지지되고;
상기 복귀탄성체는 상기 지그바디부에 지지되고;
상기 정방향가압기둥과 상기 역방향가압기둥은 상기 정렬판에 기립 형성되는 것을 특징으로 하는 장력검출식 보안시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 장력검출부는 검출부하우징과, 상기 장력전달선이 상기 정방향가압기둥과 상기 역방향가압기둥에 의해 가압될 때 회동하도록 상기 검출부하우징에 설치된 검출레버와, 상기 검출부하우징에 설치되어 상기 검출레버로부터 가해지는 힘을 전기적 신호로 변환하는 로드셀을 가지고;
상기 감지선은 상기 검출레버의 상측과 하측에서 상기 검출레버에 대하여 대칭을 이루도록 설치되는 것을 특징으로 하는 장력검출식 보안시스템.