KR101167264B1 - 스마트파이프 및 이를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템 - Google Patents

스마트파이프 및 이를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템 Download PDF

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신재권
김진태
이경근
정순호
강용식
김석원
배진호
설연호
강장묵
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(주)파이브텍
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Abstract

본 발명은 스마트파이프 및 이를 이용한 지중시설 원격 감시제어시스템에 관한 것으로서, 지중(地中)에 설치된 관형수로(管形水路) 자체를 안테나로 개발하여 자기장통신 및 자기장충전기술을 접목시키고, 관형수로를 지상에서 모니터링할 수 있는 시스템에 응용시켜 적용한 것이다.
본 발명은 지중(地中) 또는 수중(水中)에 매립되는 관형수로(管形水路)(110); 및 상기 관형수로의 외체(外體) 일부에 도선이 다수 번 감겨 형성된 안테나부(120); 를 포함하여 구성되어 지상으로부터 통신신호를 직접 송수신하도록 구성된 스마트파이프(100)를 제공한다.
본 발명은 지중(地中) 또는 수중(水中)에 매립된 제2항의 스마트파이프(100); 및 상기 스마트파이프의 센서노드(130)와 네트워크 토폴로지를 형성하여 정보송수신이 이루어지는 코디네이터노드(200);를 포함하여 구성되며, 상기 센서노드가 상기 스마트파이프의 상태정보를 감지하여 상기 안테나부(120)를 이용하여 상기 코디네이터노드로 송신함으로써, 지상에서 지중 또는 수중의 관형수로(110)의 상태정보를 확인할 수 있도록 구성된 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템을 제공한다.

Description

스마트파이프 및 이를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템{SmartPipe and Underground Facilities Manegement SCADA System Using The Same}
본 발명은 스마트파이프 및 이를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템에 관한 것으로서, 지중(地中)에 설치된 관형수로(管形水路) 자체를 안테나로 개발하여 자기장통신 및 자기장충전기술을 접목시키고, 관형수로를 지상에서 모니터링할 수 있는 시스템에 응용시켜 적용한 것이다.
무선통신기술에 대한 사회적인 수요가 늘어나고 통신기술이 점차 발전해가면서 휴대폰, 위성통신, 무선 LAN 등의 다양한 적용분야에 통신기술이 다양하게 적용되고 있으며, 특히 최근 기계, 전자, 통신 분야의 기술을 적용한 기반 시설물의 지능형 관리시스템의 연구가 진행되고 있다. 그러나 아직 지중(地中) 시설물에 대한 무선 센서 네트워크 시스템의 적용은 제한적인데, 이는 대부분의 무선 데이터 전송 기술에서 사용하는 전자기파는 지중 내 전파시 심각한 감쇄(attenuation) 현상이 발생하기 때문이다. 실제로 국외에서 무선 센서 네트워크 기반 관리 시스템을 지중 시설물에 설치하는 연구를 진행하고 있으나 아직은 이를 대기 중 무선 통신이 가능한 상하수도 관거 및 지하철 터널 일부 구간에만 적용하고 있는 실정이다.
현재 이용되고 있는 무선통신 방식 중 ZigBee 무선통신 방식은 2.4GHz의 중심주파수 대역에서 250kbps의 전송속도를 제공하고, CSS/IR-UWB 무선통신방식은 2.4GHz의 중심주파수 대역에서 1Mbps의 전송속도를 제공하나, 이는 지중이나 수중에서 안정적인 무선통신 서비스를 제공하고 있지 않다. 또 다른 방법으로 고려해 볼 수 있는 것이 음파를 이용한 수중통신인 UWASNdlsep가 있는데, 이는 10-55kHz의 중심주파수에서 100bps 이하의 전송속도를 제공하므로 이러한 낮은 전송속도로는 실생활에 사용되는 데이터 전송량이 적어 상용화하기에는 무리가 있다.
따라서 고려해 볼 수 있는 무선통신은 자기장 통신(Magnetic Field Area Network, MFAN)이다. 이는 원통 코일 또는 도체 루프를 안테나로 하여 발생된 교류 자기장을 이용하여 근거리장 영역 내에서 통신하는 방식으로, 자기장 통신에서 사용하는 자기장 영역은 전자계가 안테나로부터 분리된 후 전자파가 되어 공간으로 전파되기 전까지의 거리영역을 의미하며, 이 영역에서는 자기장의 세기가 전기장의 세기에 비해 상대적으로 아주 강하기 때문에 자기장의 특성이 훨씬 강하게 나타나는 것을 이용한 무선통신기술이다.
자기장 통신은 주로 수 KHz-수십 MHz 대역의 신호를 사용하여 저주파 대역의 근거리장 내에서 자기장으로 통신한다. 자기장 통신에서 안테나 코일에 의하여 발생하는 자기장의 세기는 코일을 감은 횟수, 코일의 단면적 그리고 코일을 감은 코어 물질의 자기 투자율(magnetic permeablility)에 비례한다. 또한 파장이 길수록 이에 비례하는 안테나 크기에 대한 원칙에 따르면, 자기장 통신에 사용되는 코일 안테나는 장파의 특성상 규모가 클 수밖에 없어 지중에 별도의 설치가 번거롭기도 하고, 크기로 인해 설치에 제약이 발생하기도 한다.
따라서 자기장 통신을 이용하는 데 발생하는 상기와 같은 제약을 개선하면서 지중 또는 수중에 매설된 관형수로, 하폐수관 등의 관형수로의 누수상황 등을 지상에서 확인할 수 있는 방법을 강구해 볼 필요가 있다.
상기 기술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하고 있는 해결과제는 다음과 같다.
1. 관형수로의 관리를 위해 자기장 통신에 이용되는 경우에 코일안테나를 관형수로 자체에 설치 및 구현하고자 한다.
2. 이를 위하여 관형수로의 외체에 도선을 다수 감아서 관형수로 자체가 안테나, 즉 태그 역할을 수행하도록 한다. 도선의 감긴횟수, 도선의 단면적, 자기 투자율 등에 의해 자기장의 세기를 조절할 수 있는 스마트파이프를 구현한다.
3. 또한 상기 관형수로 자체를 스마트파이프로 구현하여 이를 이용하여 자기장 무선통신을 수행하는 관형수로를 통하여 지중시설 원격감시 제어시스템을 구축하고자 한다.
본 발명은 지중(地中) 또는 수중(水中)에 매립되는 관형수로(管形水路)(110); 및 상기 관형수로의 외체(外體) 일부에 도선이 다수 번 감겨 형성된 안테나부(120); 를 포함하여 구성되어 지상으로부터 통신신호를 직접 송수신하도록 구성된 스마트파이프(100)를 제공한다.
본 발명은 지중(地中) 또는 수중(水中)에 매립된 제2항의 스마트파이프(100); 및 상기 스마트파이프의 센서노드(130)와 네트워크 토폴로지를 형성하여 정보송수신이 이루어지는 코디네이터노드(200);를 포함하여 구성되며, 상기 센서노드가 상기 스마트파이프의 상태정보를 감지하여 상기 안테나부(120)를 이용하여 상기 코디네이터노드로 송신함으로써, 지상에서 지중 또는 수중의 관형수로(110)의 상태정보를 확인할 수 있도록 구성된 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
1. 지중의 스마트파이프 자체를 코일안테나로 구현하였으므로, 장파로 인한 거대규모의 안테나를 별도로 설치하는 번거로움을 해소하는 효과가 있다.
2. 또한 스마트파이프를 관형수로로 이용하고, 자기장 통신에 의해 관형수로와 같은 지중시설 원격감시 제어시스템을 구축하는 경우에는 상기 스마트파이프에 설치된 센서노드에 의해 지상의 코디네이터노드와 통신을 수행하므로 일체화된 환경에서 유지?보수가 용이한 효과가 있다.
3. 한편 스마트파이프에 형성되는 안테나에 의해 자기장 공진을 발생시켜 자기장 터널링 효과를 야기시켜 에너지 충전도 가능하다.
4. 특히 이러한 무선충전은 스마트파이프에 형성된 안테나의 자기장 터널링 효과를 통해 발생된 에너지가 기존의 자기유도방식에 비해 약 106배 가량 효율이 향상되는 효과가 있다.
[도 1]은 본 발명에 따른 스마트파이프의 대략적인 모식도이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템의 구성도이다.
[도 3]은 본 발명에 따른 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템의 정보송수신을 구성요소별로 표현한 도식도이다.
[도 4]는 본 발명에 따른 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템에 적용되는 M-ary SS 방식의 송수신 구성도이다.
[도 5]는 본 발명에 따른 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템에 적용되는 CDM 방식의 원리를 설명한 모식도이다.
[도 6]은 본 발명에 따른 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템에 적용되는 ZCD 코드의 특성을 표현한 모식도이다.
[도 7]은 본 발명에 따른 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템에 적용되는 ZCD 코드의 예이다.
[도 8]은 기존에 자기장 통신에 사용되는 솔레노이드형 안테나이다.
Ⅰ. 스마트파이프(100)
본 발명은 지중(地中) 또는 수중(水中)에 매립되는 관형수로(管形水路)(110); 및 상기 관형수로의 외체(外體) 일부에 도선이 다수 번 감겨 형성된 안테나부(120); 를 포함하여 구성되어 지상으로부터 통신신호를 직접 송수신하도록 구성된 스마트파이프(100)를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 관형수로(110)의 내외부에 일정간격으로 다수 장착되어 상기 관형수로의 상태정보를 감지하고 제어하는 센서노드(130); 를 더 포함하여 구성되어 상기 센서노드(130)에서 감지한 상태정보를 상기 안테나부를 통하여 지상으로 송출하는 것을 특징으로 하는 스마트파이프(100)를 함께 제공한다.
[도 1]은 본 발명에 따른 스마트파이프의 대략적인 모식도이다. 이를 참고하여 이하에서는 본 발명의 구성요소별로 구체적으로 설명하도록 한다.
1. 관형수로(110)
상기 관형수로(110)는 PVC 재질이거나 콘크리트로 성형된 경우이기도 하나, 열전달을 위한 금속도체인 경우도 가능하다. 상기 관형수로의 재질은 크게 문제되지 않으나 상기 스마트파이프의 활용에 따라 필요한 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 관형수로는 기존에 사용되고 있는 수도관, 하폐수관 등을 이용할 수 있다.
특히 자기장 송수신 안테나 역할을 수행하기 위해서는 금속 도체인 경우가 바람직하다.
2. 안테나부(120)
무선통신, 특히 자기장 통신을 이용하기 위하여는 송수신 단말기간에 안테나가 필요하다. 이 경우에 송신측에 해당하는 리더안테나와 수신측에 해당하는 태그안테나간의 통신이 이루어지기 위해서 일정 주파수에서 리더안테나로부터 태그안테나측으로 전원을 공급해주는 방식이 Mutual Inductance 방식을 이용할 수 있다. 리더안테나가 자기장을 발생시키면, 태그안테나가 리더측의 자기장에 의해 전원을 공급받고 통신하는 방식, 즉 안테나를 가지고 서로 공진시키는 방식에 해당된다. 이 경우 다이폴 안테나로 설계를 하게 되면 거대한 규모의 안테나를 구축하여야만 하므로, 루프 형태의 안테나를 사용하는 것이 바람직하다.
특히 근접 근거리가 아닌 경우에는 자기장의 세기를 강화하기 위하여 루프 형태의 안테나도 커질 수밖에 없는데, 이런 경우에는 도선의 감는 횟수 및 단면적을 늘여 자기장의 세기를 높일 필요가 있다. 안테나의 권선형태에 따라 전류 흐름이 다르기 때문에 생성되는 자기장 분포가 달라기 때문에 단일 사각 루프형, 사각 스파이럴형, 솔레노이드형 등 다양한 형태의 안테나를 경우에 맞게 사용하였다
[도 8]은 자기장 통신에 사용되는 솔레노이드형 안테나로서, [도 8]과 같은 솔레노이드형 안테나는 내부 중심부분에 거의 일정한 자기장이 발생되고 가장자리에는 스파이럴 형태와 비슷한 분포를 보이므로 가장 효율적인 안테나에 해당되지만, 형태의 특성상 부피를 많이 차지하는 단점이 있어 제작상 어려움이 발생하는 경우가 종종 발생된다. 특히 지중에 설치되는 경우에는 일정 거리차를 유지하여야 하므로 안테나의 크기는 더욱 커질 수 밖에 없다.
이러한 점을 개선하기 위하여 본 발명은 상기 관형수로 자체에 도선을 감아 안테나부를 형성하여 별도의 안테나 설치를 위한 시간과 비용을 절감하도록 구성한 점에 특징이 있다.
자기장을 이용한 통신기술은 커런트 루프(current loop) 안테나를 이용하여 저주파 신호를 방출해 자기장 영역 내에서 통신을 하게 하는 기술로서, 자기장을 이용해 물에서도 공기중에서도 마찬가지의 통신성능을 제공하고, 저주파 신호를 이용해 금속에서도 기존의 전자기파 방식보다 더 우수한 통신성능을 제공한다.
이러한 자기장 통신기술은 공진 자기유도방식을 이용하여 무선충전을 하게 되는데, 송수신 안테나간에 자기장 공진을 발생시켜 자기장 터널링 효과를 야기시켜 에너지를 전송하게 된다. 이는 기존의 자기유도방식에 비해 약 106배 가량 효율이 향상되게 된다.
특히 신호의 크기가 37%로 감소되는 금속의 깊이를 말하는 skin depth의 경우에는 아래의 식과 같다.
[식 1]
Figure 112012006448650-pat00001
여기서 δ는 skin depth, π는 유전율, μ는 투자율,σ는 주파수를 의미한다. 자기장을 이용한 통신의 경우 스킨 데스(skin depth) 이외에 에디 커런트(eddy current)에 의한 방해를 받지만 자기장의 특성상 금속에 약간의 틈이라도 있게 되면 금속 건너편으로 자기 에너지를 전달할 수도 있는 점을 이용할 수 있다.
3. 센서노드(130)
본 발명의 스마트파이프(100)에는 상기 스마트파이프의 상태에 관한 센서를 부착한 센서노드를 추가적으로 구비할 수 있다. 상기 센서노드(130)는 상기 관형수로(110)의 내외부의 상태를 확인하는 역할을 수행하며, 카메라센서 또는 적외선 센서 등이 부착되어 있어 상태감지를 할 수 있다. 상기 센서노드(130)에서 감지된 상태정보는 유?무선통신을 통해 송신될 수 있다.
Ⅱ. 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템
본 발명은 지중(地中) 또는 수중(水中)에 매립된 제2항의 스마트파이프(100); 및 상기 스마트파이프의 센서노드(130)와 네트워크 토폴로지를 형성하여 정보송수신이 이루어지는 코디네이터노드(200);를 포함하여 구성되며, 상기 센서노드가 상기 스마트파이프의 상태정보를 감지하여 상기 안테나부(120)를 이용하여 상기 코디네이터노드로 송신함으로써, 지상에서 지중 또는 수중의 관형수로(110)의 상태정보를 확인할 수 있도록 구성된 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 코디네이터노드와 송수신을 수행하는 모바일단말기;를 더 포함하고 있으며, 상기 코디네이터노드로부터 상기 상태정보를 수신하고 제어정보를 송신하여 무선통신을 통해 연동된 모바일단말기로부터 상기 관형수로의 상태정보를 열람할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템을 함께 제공한다.
[도 2]는 본 발명에 따른 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템의 구성도이다. 이를 참고하여 이하에서는 각 구성요소별로 구체적으로 설명하도록 한다.
1. 스마트파이프(100)
상기 스마트파이프(100)는 상수도관, 하수도관, 하폐수관 등을 비롯하여 지중이나 수중에 매립되거나 매립될 수 있는 모든 종류의 관형수로가 이용될 수 있다. 지상 설치물과 달리 지중에 설치되는 관형수로는 실시간으로 상태를 감지하기가 어렵고, 유지?보수 여부의 확인도 어려운데, 예를 들면 누수가 되고 있는지, 관형수로의 내부가 오염이 되었는지, 유수 흐름이 어려울 정도로 막힌 상태인지 등 다양한 상태정보를 알고 있어야 한다. 따라서 이러한 상태정보를 지하공사를 통하여 직접 확인하지 않아도 되도록 관형수로(110)를 상기 스마트파이프(100)으로 구현하여 다수개의 센서노드(130) 및 안테나부(120)를 통해 자기장 통신이 이루어지도록 한다.
특히 본 발명의 지중시설 원격감시 제어시스템에서의 센서노드(130)는 상기 스파트파이프(100)의 내외부에 장착되는 것으로서, 특히 누수,오염,유수량 등을 감지할 수 있도록 구성되어 상기 센서노드(130)가 장착된 위치의 관형수로의 상태를 감지하고 상태정보를 생성시킨다. 상기 상태정보는 다양한 정보내용을 포함할 수 있을 것인바, 관형수로의 상태와 관련하여서는 부식상태정보, 천재지변 등에 의하여 발생되는 사고에 의한 파손상태정보, 누수여부에 관한 상태정보 등을 그 예로 들 수 있다.
[도 3]은 본 발명에 따른 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템의 정보송수신을 구성요소별로 표현한 도식도이다. 이를 참고하여 센서노드(130)의 역할을 이해할 수 있는데, 상기 센서노드(130)는 생성한 상태정보를 상기 코디네이터노드(200)로 실시간으로 송신한다. 이 때 이용되는 무선통신은 자기장통신이며, 코디네이터노드(200)가 상기 센서노드(130)의 상태정보를 수신하여 지중 관형수로의 상황을 확인할 수 있다.
2. 코디네이터노드(200)
상기 센서노드(130)는 상기 코디네이터노드(200)와 스타 토폴로지 네트워크를 형성하는 것이 일반적이다. 상기 센서노드(200)와 코디네이터노드(200)간의 정보송수신은 지중 또는 수중 환경임을 감안하여 지중송신이 가능한 자기장통신을 이용하도록 할 수 있다. 상기 코디네이터노드(200)는 각 센서노드(130)와 1대1로 연결되어 있어 다수개의 센서노드(200)에서 송신하는 데이터를 수신하여 관리하는 역할을 수행한다.
특히 상기 센서노드와 코디네이터노드는 근거리장을 이용한 통신방식이므로 통달거리를 최대화할 필요가 있어 중심주파수를 128kHz의 저주파로 설정하고, 자기장의 유도 특성에 의해 신호가 잘 전달되도록 루프 형태의 안테나를 구현하는 것이 바람직하다. 구현된 자기장 통신 시스템용 안테나는 송수신 전환 회로와 안테나 매칭 회로로 구성되는데 송신부의 안테나 부분에서는 코일을 루프형으로 제작하여 약 112μH 인덕턴스 값을 갖도록 하였고, LC 공진을 최대로 맞추면서 자기장이 형성되도록 함이 바람직하다.
3. 모바일단말기(300)
상기 코디네이터노드(200)가 지상에서의 사용자가 관형수로의 상태정보를 열람할 수 있는 단말기 역할을 수행할 수도 있지만, 상기 모바일단말기(300)는 이동중이거나 어떤 위치에 있거나 관계없이 상기 관형수로의 상태정보를 열람할 수 있는 구성요소이다. 상기 모바일단말기(300)는 지중에 있지 않으므로 상기 코디네이터노드(200)와 다양한 유?무선통신을 이용하여 통신할 수 있다.
또한 상기 코디네이터노드(200)가 수행하는 상태정보의 분석 및 제어기능을 상기 모바일단말기(300)에서 수행하는 것도 가능하다.
4. 자기장통신의 특징적 구성
본 발명에서 이용하는 자기장통신은 기존의 자기장통신의 단점인 적은 전송량 및 간섭문제를 개선하기 위하여 데이터의 변복조방식 및 전송방식을 다양하게 적용시켜 개선한 것이다.
(1) M-ary SS 방식을 적용시킨 자기장통신
M-ary SS(spread sepctrum) 방식은 직교확산코드시퀀스들의 집합과 함께 변조되어지는 시스템으로서, M=2m 을 갖는 확산 시퀀스들의 특정한 시퀀스로서, 사용자가 복수 개의 확산코드를 할당받아 운용하는 방식이다. [도 4]는 본 발명에 따른 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템에 적용되는 M-ary SS 방식의 송수신 구성도인데 이를 참고하면 전송을 위한 변복조 방식을 확인할 수 있다.
즉 전송하고자 하는 정보비트를 수 비트단위로 구분한 후 정보 비트값의 경우의 수와 일치하는 코드 수를 갖는 확산코드를 준비한 후 정보비트의 패턴에 응해서 복수개의 부호수열 중 매칭되는 코드 한 개를 송신하는 방식이다. 이 방식은 직접확산방식(DS-SS) 방식에 비해 데이터 전송속도가 향상되는데, 비트단위가 아닌 심벌단위로 전송되고, 수신단에서 직교확산코드를 가지는 시퀀스를 한번에 상호관계로 취해주므로 고속의 데이터전송이 가능하면서 오류확률에 대한 신뢰성도 보장된다.
(2) CDM 방식을 적용시킨 자기장통신
CDM(code division multiplexiong) 방식은 코드분할 다중접속으로서, 터데이터를 디지털화한 다음 그것을 가용한 전체 대역폭에 걸쳐 확산시켜 전송시키는 방식에 해당한다. 송신 주파수가 광대역이므로 다중 경로 신호에 의한 주파수 선택성 페이딩에 강하다.
[도 5]은 본 발명에 따른 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템에 적용되는 CDM 방식의 원리를 설명한 모식도이며, 이를 통하여 데이터 코드가 변복조 되는 과정을 이해할 수 있다.
(3) ZCD(zero correlation duration)확산코드의 이용
기존에 사용하던 확산코드로서 하다마드-왈쉬(hadamard-warsh)코드 또는 OVSF(orthogonal variable spreading factor)코드 등은 직교특성이 오로지 코드간의 동기가 확립된 시점에서만 유지된다는 한계점을 극복하기 위하여 본 발명에서는 2진의 ZCD 확산코드를 이용하는 저간섭 자기장통신을 구현한다.
ZCD 확산코드는 확산코드의 주기가 N인 경우 그 값이 4부터 2의 배수로 계속 확장이 가능하기 때문에 코드발생기의 구현이 용이하다. 또한 ZCD(zero correlation duration)라는 일정시간과 구간 동안에서는 연속적으로 확산신호간의 직교성이 유지되므로, 다중접속간섭이나 멀티패스에 의한 지연파가 발생되는 BER(bit error rate)문제를 해소시켜 준다.
실제로 CDM 방식에서 전송신호는 다중접속 환경하에서 확산코드들의 직교특성붕괴로 인한 MAI뿐만 아니라 MPI(multi-path interference)까지 겪게 되는 문제점을 ZCD 확산코드를 사용함으로서 해소가 가능하다.
[도 6]은 본 발명에 따른 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템에 적용되는 ZCD 코드의 특성을 표현한 모식도이며, [도 7]는 본 발명에 따른 무선통신을 이용한 지중시설 원격감시 제어시스템에 적용되는 ZCD 코드의 예이다.
[도 6]과 같이 N=64일 경우 33칩 구간동안 ACF의 사이드러브와 CCF가 연속적으로 0의 값이 되는 ZCD 특성이 유지되는 것을 확인할 수 있다. [도 7]에서는 주기 64칩의 이진 ZCD코드 페어와 6개의 코드로 이루어진 주기 32칩의 이지ZCD코드세트를 확인할 수 있다. 여기서 (+)는 1, (-)는 -1을 의미한다.
본 발명은 위에서 언급한 바와 같이 첨부된 도면과 관련하여 설명되었으나 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
100 : 스마트파이프 110 : 관형수로
120 : 안테나부 130 : 센서노드
200 : 코디네이터노드 300 : 단말기

Claims (4)

  1. 지중(地中) 또는 수중(水中)에 매립되는 관형수로(管形水路)(110);
    상기 관형수로의 외체(外體) 일부에 도선이 다수 번 감겨 형성된 안테나부(120); 및
    상기 관형수로(110)의 내외부에 일정간격으로 다수 장착되어 상기 관형수로의 상태정보를 감지하고 제어하는 센서노드(130);
    를 포함하여 구성되어 지상으로부터 통신신호를 직접 송수신하고, 상기 센서노드(130)에서 감지한 상태정보를 상기 안테나부를 통하여 지상으로 송출하는 것을 특징으로 하는 스마트파이프(100).
  2. 삭제
  3. 지중(地中) 또는 수중(水中)에 매립된 제1항의 스마트파이프(100); 및
    상기 스마트파이프의 센서노드(130)와 네트워크 토폴로지를 형성하여 정보송수신이 이루어지는 코디네이터노드(200);를 포함하여 구성되며,
    상기 센서노드가 상기 스마트파이프의 상태정보를 감지하여 상기 안테나부(120)를 이용하여 상기 코디네이터노드로 송신함으로써, 지상에서 지중 또는 수중의 관형수로(110)의 상태정보를 확인할 수 있도록 구성된 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 코디네이터노드와 송수신을 수행하는 모바일단말기;를 더 포함하고 있으며,
    상기 코디네이터노드로부터 상기 상태정보를 수신하고 제어정보를 송신하여 무선통신을 통해 연동된 모바일단말기로부터 상기 관형수로의 상태정보를 열람할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 스마트파이프를 이용한 지중시설 원방원격 감시제어시스템.
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