KR101179001B1 - System for measuring position and management of buried structures - Google Patents

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Abstract

본 발명은 GNSS와 3차원 모델을 이용하여 지하 매설물의 위치 측정 및 관리하기 위한 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템에 있어서, 상기 지하 매설물의 시공 시 위치를 GNSS를 이용하여 기준점과 이동 위치의 위치 데이터를 측정하고, 상기 지하 매설물의 관 직경을 측정하여 상기 측정한 데이터를 무선으로 전송하는 GNSS 측정부와, 상기 GNSS 측정부를 통해 측정한 데이터를 무선으로 전송받아 상기 측정한 위치 데이터와 지하 매설물의 종류, 관의 정보를 결합하여 3차원 모델 알고리즘으로 3차원 모델을 생성하는 3차원 모델부와, 상기 3차원 모델부를 통해 모델링된 지하 매설물 모델과 상기 모델링된 지하 매설물의 정보를 저장하는 데이터 서버부와, 상기 데이터 서버부에 저장된 모델링된 지하 매설물 모델과 상기 모델링된 지하 매설물의 정보를 단말기를 통해 디스플레이하여 상기 지하 매설물 관리 시 해당 위치에 도달하면 알람을 경보해주고, 일정거리의 반경 이내에 존재하는 지하 매설물을 구분하게 표시해주는 단말부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템을 제공한다.The present invention is a location measurement and management system of underground buried for measuring and managing the location of underground buried using the GNSS and three-dimensional model, the location data of the reference point and the movement position using the GNSS for the location of the construction of the underground buried Measuring the diameter of the underground buried pipe and the GNSS measuring unit for transmitting the measured data wirelessly, the data measured through the GNSS measuring unit wirelessly received the type of the measured position data and underground buried material A three-dimensional model unit for generating a three-dimensional model using a three-dimensional model algorithm by combining pipe information, a underground server model modeled through the three-dimensional model unit, and a data server unit for storing information of the modeled underground buried product; Modeling the underground buried model stored in the data server unit and the information of the modeled underground buried Displaying the terminal through the terminal, and when the underground management of the underground management reaches the corresponding position, alarm and alarm, and the location measurement and management system of the underground buried, characterized in that consisting of a terminal for distinguishing the existing underground buried within a certain distance to provide.

Description

지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템{System for measuring position and management of buried structures}System for measuring position and management of buried structures

본 발명은 GNSS(Global navigation satellite system, 위성 측위 시스템)와 3차원 모델을 이용하여 지하 매설물의 위치 측정하고 관리하기 위한 것으로 보다 상세하게는 지하 매설물의 시공 시 GNSS를 이용하여 시공 위치 데이터를 측정하고 측정한 위치 데이터를 무선으로 전송해 3차원 모델부에서 알고리즘을 통해 3차원 모델을 생성하며 상기 생성된 3차원 모델을 통해 상기 지하 매설물의 위치 및 정보를 관리하는 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템에 관한 것이다.
The present invention is to measure and manage the location of underground buried material using a global navigation satellite system (GNSS) and a three-dimensional model, and more specifically, to measure the construction location data using GNSS during the construction of underground buried materials. The 3D model unit generates a 3D model through an algorithm by wirelessly transmitting the measured position data, and uses the generated 3D model to measure and manage the position of the underground site. It is about.

사회가 고도화되어가고 복잡해짐에 따라 상하수도관, 전력 및 통신선로, 도시가스관로, 송유관, 주택건설 등에 수반되는 분기관 등의 설치가 급증하고 있는 추세에 있으며, 이러한 설비들은 미관이나 동결 등으로부터 보호하기 위하여 대부분 지중에 매립되어 설치되고 있다. 이에 따라 지하에 설치되는 지하 매설물은 지하공간에 복잡하게 설치되므로 설치 위치 및 배치형상에 대한 정확한 정보를 통해 유지관리를 수행할 필요가 있다. 그러나 이러한 지하 매설물의 위치나 깊이에 대한 정보가 잘 갖추어져 있지 않으며, 시각을 통해 그 위치나 형상을 파악하기 어렵기 때문에 지하 매설물의 유지관리에 많은 난관이 발생하고 있고, 또한 새로운 지하 매설물을 설치하거나 건축물을 시공할 때 기존 지하 매설물의 위치를 정확히 파악하기 위하여 시간 및 비용이 증가되며, 정확히 파악하지 못할 때는 공사중에 기존 지하 매설물을 파괴하거나 이로 인해 작업자도 위험하게 되는 문제점이 발생하였다. 상기와 같은 피해는 대구 도시가스 폭발, 공사중 장비에 의한 통신두절, 전력단절 등이 그 예이며, 지하 매설물 관리가 제대로 이루어지지 않을 경우 엄청난 재산적, 인적 손실이 예상된다.
As society is advanced and complicated, installation of water supply and sewage pipes, power and communication lines, city gas pipelines, oil pipelines, and branch pipes accompanying housing construction is increasing rapidly.These facilities are protected from aesthetics and freezing. In order to do this, most of them are buried underground. As a result, underground underground installations installed in the basement are complicatedly installed in the underground space, so it is necessary to perform maintenance through accurate information on the installation location and layout. However, since the information on the location and depth of the underground buried material is not well prepared, it is difficult to grasp the location or shape of the underground buried material, and many difficulties arise in the maintenance of the underground buried material. When constructing a building, time and cost are increased to accurately identify the location of the existing underground works, and when it is not known correctly, the existing underground works are destroyed during construction or workers are also at risk. Examples of such damages include Daegu city gas explosion, communication loss due to equipment under construction, and power disconnection, and if property management is not properly performed, huge property and human losses are expected.

상기와 같은 문제점에 의해 종래에는 지하 매설물의 매설된 위치와 깊이, 방향 등을 탐지하는 방법으로 전기탐사법, 전자탐사법, 지표투과레이더를 이용한 탐사법, 자기마커를 이용한 위치탐지법 등이 주로 사용되었다.
Due to the problems as described above, the conventional method of detecting the location, depth, direction, etc. of the buried underground buried, mainly using the electric detection method, electronic detection method, the surface detection radar method, the position detection method using a magnetic marker.

상기 전기탐사법은 측정하고자 하는 지점에 전극을 설치하고 이 전극을 통하여 전류를 흘려 측정되는 비저항의 차이에 의해 지하 매설물을 탐지하는 방법이며, 전자탐사법은 측정하고자 하는 지점에 전자파를 전파시키고 지하 매설물에 의해 유기되는 와전류에 의한 자기장을 측정하는 방법이고, 지표투과레이더를 이용한 탐사법은 전자탐사법의 일종으로, 10MHz~수GHz의 고주파대역의 전자파를 사용하여 주로 지하 수 미터의 첨부탐사에 사용한다.
The electric sensing method is to install an electrode at a point to be measured and to detect underground buried material by a difference in specific resistance measured by flowing a current through the electrode. The electromagnetic sensing method propagates an electromagnetic wave to a point to be measured and applies it to an underground buried material. The magnetic field is measured by the eddy current induced by the eddy current, and the surface permeation radar is a kind of electronic sensing method. It is mainly used for the attachment survey of underground meters using electromagnetic waves in the high frequency band of 10MHz to several GHz.

또한, 상기 자기마커를 이용한 위치탐지법은 지하 매설물 유지보수 시나 신규 설치 시 특정한 영구자석을 지하 매설물에 매설한 후, 추후 특정한 영구자석의 형상에 따른 자기장의 형상차이를 이용하여 지하 매설물의 종류와 그 매설된 위치를 찾는 방법이다.
In addition, the location detection method using the magnetic marker is to buried a particular permanent magnet in the underground buried ground during maintenance or new installation of the underground buried material, and then, by using the shape difference of the magnetic field according to the shape of the specific permanent magnet later, How to find the buried position.

그러나 상기 전기탐사법, 전자탐사법, 지표투과레이더 탐사법, 자기마커를 이용한 탐사법의 종래의 탐사법은 다음과 같은 문제점이 있었다.
However, the conventional sensing method of the above-described electrical sensing method, electronic sensing method, surface penetrating radar sensing method, and magnetic sensing method has the following problems.

상기 전기탐사법과 전자탐사법은 일일이 전극 및 자기 코일을 지면에 설치해야하므로 넓은 지역을 탐사하는 경우에 시간이 많이 소요되고, 아스팔트나 시멘트 등으로 포장된 지역은 전극을 설치하기 위해 포장된 아스팔트나 시멘트를 제거해야하므로 장시간이 소요되고 많은 인력을 낭비하는 문제점이 발생하였다.
The electric and electronic methods are required to install electrodes and magnetic coils on the ground, so it takes a lot of time when exploring a large area, and the asphalt or cement-packed areas are paved with asphalt or cement. Since it takes a long time and wastes a lot of manpower has occurred.

또한, 지표투과레이더를 이용한 탐사법은 고주파대역의 전자파를 사용하므로 수m의 천부탐사에는 적합하지만 지하 10m 이상의 심부탐사는 어려우며, 탐사지역 주변에 전자파를 방출하는 설비나 장치 등이 존재하는 경우에는 교란이나 노이즈(잡음)가 측정 결과에 크게 영향을 미치므로 정밀한 탐사가 불가능하고 상기 지하 매설물의 위치나 깊이를 전자파가 지하 매설물과 만나면서 형성되는 회절현상에 의한 쌍곡선으로 분석하므로 상기 지하 매설물의 크기에 대한 정확한 판단이 어려우며, 위치나 깊이 등도 경험에 의해 판단하여 결과가 부정확한 문제점이 발생하였다.
In addition, the exploration method using the surface penetrating radar is suitable for the exploration of a few meters because of the use of electromagnetic waves in the high frequency band, but it is difficult to conduct deep exploration of more than 10 meters underground and disturbances when there are facilities or devices that emit electromagnetic waves around the exploration area. Or noise (noise) greatly affects the measurement results, so precise detection is impossible, and the location or depth of the underground buried material is analyzed by the hyperbola due to the diffraction phenomenon formed when the electromagnetic waves meet the underground buried material. Accurate judgment is difficult, and the location and depth were judged by experience, and the result was incorrect.

또한, 자기마커를 이용한 탐사법은 상기 지하 매설물과 함께 매설되는 특정 영구자석이 설치된 후 지하 매설물의 위치를 찾을 때 매설된 영구자석의 자기장 형상을 인식할 수 있는 자기탐지장치를 이용해야 만하며 상기 자기탐지장치는 고가의 제품이면서 휴대하고 다니기 어려워 사용자로 하여금 불편함을 느낄 수 있으며, 찾고자하는 지표면 또는 지중에 금속성 물체나 기타 지하고압선 등 강력한 자기장을 형성하는 물체가 있을 때나 교차로에서의 타 지하 매설물이 자기마커가 부착된 경우 복수의 관로들이 교차하는 부위에서는 정확한 탐지가 어려운 문제점이 발생하였다. 또한, 자기마커가 부착되지 않은 특정 위치에서의 관의 깊이와 위치 등도 파악이 어려워 현실적으로 효율성이 떨어지는 문제점이 발생하였다.
In addition, the exploration method using the magnetic marker must use a magnetic detection device that can recognize the shape of the magnetic field of the embedded permanent magnet when the location of the underground buried after the specific permanent magnet embedded with the underground buried is installed, the magnetic The detection device is expensive and difficult to carry around, which makes the user feel uncomfortable, and when there is an object that forms a strong magnetic field such as a metallic object or other underground pressure line on the ground or underground to find, When the magnetic marker is attached, it is difficult to accurately detect the intersection of the plurality of conduits. In addition, it is difficult to grasp the depth and position of the tube at a specific position where the magnetic marker is not attached, resulting in a problem of low efficiency.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 지하 매설물의 시공 시 GNSS 수신기를 이용하여 상기 지하 매설물의 위치를 정확하게 측정하고 측정한 위치 데이터를 3차원 모델부에 전송해 3차원 모델 알고리즘을 통해 3차원 모델을 생성하여 복잡한 교차로 등에서 신속 정확하게 지하 매설물의 위치 및 타 지하 매설물 사이의 관계를 단말부를 통해 파악할 수 있어 상기 지하 매설물의 위치 측정과 관리를 가능하게 하는 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, and when the construction of the underground works, the GNSS receiver accurately measures the location of the underground works and transmits the measured position data to the three-dimensional model to provide a three-dimensional model algorithm. Through the terminal unit, the 3D model can be used to quickly and accurately identify the location of underground buried ground and the relationship between other underground buried grounds at complex intersections. The purpose is to provide.

본 발명은 GNSS와 3차원 모델을 이용하여 지하 매설물의 위치 측정 및 관리하기 위한 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템에 있어서,In the present invention, in the location measurement and management system of underground buried for measuring and managing the location of underground buried using GNSS and three-dimensional model,

상기 지하 매설물의 시공 시 GNSS를 이용하여 GPS 상시 관측소에서 전송되는 보정된 가상 기준점과 이동 위치의 위치 데이터를 측정하고, 상기 지하 매설물의 관 직경을 측정하여 상기 측정한 데이터를 무선으로 전송하는 GNSS 측정부;GNSS measurement for measuring the position data of the calibrated virtual reference point and the movement position transmitted from the GPS station constantly using GNSS during the construction of the underground buried material, and measuring the pipe diameter of the underground buried material and transmitting the measured data wirelessly part;

상기 GNSS 측정부를 통해 측정한 데이터를 무선으로 전송받아 상기 측정한 위치 데이터와 지하 매설물의 종류, 관의 정보를 결합하여 3차원 모델 알고리즘으로 3차원 모델을 생성하는 3차원 모델부;A three-dimensional model unit generating a three-dimensional model by a three-dimensional model algorithm by receiving the data measured through the GNSS measurement unit wirelessly and combining the measured position data, the type of underground buried material, and pipe information;

상기 3차원 모델부를 통해 모델링된 지하 매설물 모델과 상기 모델링된 지하 매설물의 정보를 저장하는 데이터 서버부;A data server unit for storing information of the underground buried model modeled through the 3D model unit and the modeled underground buried material;

상기 데이터 서버부에 저장된 모델링된 지하 매설물 모델과 상기 모델링된 지하 매설물의 정보를 단말기를 통해 디스플레이하여 상기 지하 매설물 관리 시 지하 시설물이 위치한 곳에서 기설정된 일정거리의 반경 이내에 관리자 또는 시공자가 도달하면 알람을 경보해주고, 관리자가 위치한 곳에서 기설정된 일정거리의 반경 이내에 존재하는 지하 매설물을 단말기 창에 디스플레이하여 구분하게 표시해주는 단말부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Display the modeled underground buried model stored in the data server unit and the information of the modeled underground buried through the terminal to alarm when the manager or the builder arrives within a predetermined distance radius from where the underground facility is located when managing the underground buried A terminal unit for alerting and displaying the underground buried material existing within a predetermined radius of a predetermined distance at a location where the manager is located in a terminal window to distinguish the display; .

또한, 상기 GNSS 측정부는 측정 대상물인 지하 매설물의 측정 위치에 위치하여 측정 위치의 가상 기준점 및 이동한 위치의 GNSS 데이터를 수신하는 이동국 GNSS 수신부와, The GNSS measuring unit may include a mobile station GNSS receiving unit which is located at a measurement position of an underground buried material to be measured and receives GNSS data of a virtual reference point and a moved position of the measurement position;

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상기 이동국 GNSS 수신부를 설치하여 측정 위치의 기준점과 이동 위치의 계측 포인트를 형성하고 상기 이동국 GNSS 수신부에서 수신한 GNSS 데이터의 Z값을 보정하기 위한 GNSS Pole;A GNSS Pole for installing the mobile station GNSS receiver to form a reference point of the measurement position and a measurement point of the movement position, and correcting the Z value of the GNSS data received by the mobile station GNSS receiver;

상기 지하 매설물의 관 직경을 측정하는 거리 측정부;Distance measuring unit for measuring the pipe diameter of the underground buried;

상기 이동국 GNSS 수신부에서 측정한 GNSS 위치 데이터와 상시 GPS 관측소 네트워크에서 보정한 GNSS 데이터를 전송하는 무선 통신부;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
And a wireless communication unit for transmitting the GNSS position data measured by the mobile station GNSS receiver and the GNSS data corrected by the GPS station network at all times.

상기 3차원 모델부는 지형의 위치와 높이, 속성 정보를 포함한 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM)로 이루어진 지형부와, 도로의 형태 및 위치, 속성 정보로 이루어진 도로부와, 상기 GNSS 측정부에서 측정한 데이터를 전송받는 무선 통신부와, 상기 무선 통신부를 통해 전송받은 데이터를 입력하여 지하 매설물의 종류와 위치, 속성 정보로 이루어진 지하 매설물부로 이루어지며, 지하 매설물부는 세부 매설물을 이루는 요소의 3차원 위치 좌표를 입력하여 자동으로 완성된 3차원 모델을 생성하는 것을 특징으로 한다.
The three-dimensional model unit is a terrain portion consisting of a digital elevation model (DEM) including the position, height, and attribute information of the terrain, the road portion consisting of the shape, position, and attribute of the road, and measured by the GNSS measurement unit It consists of a wireless communication unit receiving one data and the underground buried part consisting of the type, location, and attribute information of underground buried material by inputting the data received through the wireless communication unit, the underground buried part is the three-dimensional position coordinates of the elements constituting the detailed buried It is characterized in that for generating an automatically completed three-dimensional model by inputting.

또한, 상기 지하 매설물부는 상수, 우수, 오수, 전기, 통신, 가스, 송유의 지하 매설물 종류를 선택하여 선택된 지하 매설물의 관 종류와 관의 이름을 입력하며, 상기 선택한 관의 위치 정보와 속성 정보 및 분기관, 맨홀 등에 대한 정보를 입력하여 자동으로 3차원 외형 모델을 생성하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the underground buried portion inputs the type of tube and pipe name of the selected underground buried by selecting the underground buried type of constant, rain, sewage, electricity, communication, gas, oil, and the location information and attribute information of the selected pipe and It is characterized by automatically generating a three-dimensional appearance model by inputting information about branch pipes, manholes and the like.

상기 단말부는 찾고자 하는 지하시설물의 정보를 입력하여 데이터 서버부에서 전송하는 정보를 디스플레이하는 단말기와, 상기 단말부가 위치한 GNSS 위치 정보를 측정하는 휴대용 GNSS 수신기와, 상기 찾고자하는 지하시설물의 매설 위치와 단말부가 위치한 GNSS 위치를 비교하여 상기 단말부가 찾고자하는 지하 시설물에서 기설정된 일정거리의 반경 이내에 위치할 경우 알람음을 경보하고, 관리자가 위치한 곳에서 기설정된 일정거리의 반경 이내에 존재하는 지하 시설물을 단말기 창에 디스플레이하여 구분하게 표시하는 알람부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The terminal unit inputs the information of the underground facilities to find the terminal to display the information transmitted from the data server unit, a portable GNSS receiver for measuring the GNSS location information where the terminal is located, the buried position and the terminal of the underground facilities to find Comparing the location of the additional GNSS location, if the terminal is located within the radius of a predetermined distance from the underground facilities to find the alarm sound, and the underground facilities existing within the radius of the predetermined distance from the administrator location terminal window It characterized in that it comprises an alarm to display to display to distinguish.

본 발명은 GNSS를 이용하여 지하 매설물의 위치를 측정해 오차가 1cm 이내로 지하 매설물의 정확한 위치 측정이 가능하며, 도로 보수나 공사 등으로 주변 지형지물이 변화하여도 정확한 지하 매설물의 위치를 찾을 수 있으며, 상기 GNSS를 통해 측정한 위치 데이터를 통해 3차원 모델을 생성함으로써 복잡한 교차로 등에서도 신속 정확하게 지하 매설물의 위치 및 상기 지하 매설물들 사이의 관계를 파악할 수 있는 효과가 있다.
The present invention can measure the location of underground buried using the GNSS to accurately measure the location of underground buried within an error of less than 1cm, can find the exact location of underground buried even if the surrounding features change due to road repair or construction, etc. By generating a three-dimensional model through the position data measured through the GNSS, it is possible to quickly and accurately determine the position of the underground buried material and the relationship between the underground buried material even at a complicated intersection.

또한, 휴대용 GNSS 수신기와 단말기를 통해 간편하게 지하 매설물의 위치를 파악할 수 있으며, 3차원 모델을 이용함으로써 지하 매설물의 직관적이고 효율적인 관리가 가능한 효과가 있다.
In addition, through the portable GNSS receiver and the terminal can easily determine the location of underground buried, and by using a three-dimensional model there is an effect that can be intuitive and efficient management of underground buried.

도1은 본 발명에 따른 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템의 사시도.
도2는 본 발명에 따른 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템의 구성도.
도3은 본 발명에 따른 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템의 GNSS 측정부의 사시도.
도4는 본 발명에 따른 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템의 3차원 모델부의 구성도.
도5는 본 발명에 따른 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템의 실시 예를 나타낸 도면.
도6은 본 발명에 따른 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템의 실시 예를 나타낸 도면.
도7은 본 발명에 따른 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템의 실시 예를 나타낸 도면.1 is a perspective view of a system for measuring and managing the location of underground buried water according to the present invention;
Figure 2 is a block diagram of a system for measuring and managing the location of underground buried water according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view of the GNSS measuring unit of the underground measurement and management system of underground buried in accordance with the present invention.
Figure 4 is a block diagram of a three-dimensional model of the underground measurement site management system according to the present invention.
Figure 5 is a view showing an embodiment of a system for measuring and managing the location of underground buried in accordance with the present invention.
Figure 6 is a view showing an embodiment of the position measurement and management system of underground buried in accordance with the present invention.
7 is a view showing an embodiment of a system for measuring and managing the location of underground buried water according to the present invention.

본 발명은 GNSS와 3차원 모델을 이용하여 지하 매설물의 위치 측정 및 관리하기 위한 것으로 보다 상세하게는 지하 매설물의 시공 시 GNSS를 이용하여 시공 위치 데이터를 측정하고 측정한 위치데이터를 무선으로 전송해 3차원 모델부에서 알고리즘을 통해 3차원 모델을 생성하며 상기 생성된 3차원 모델을 통해 상기 지하 매설물의 위치 및 정보를 관리하는 것으로 이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
The present invention is to measure and manage the location of underground buried using the GNSS and three-dimensional model, and more specifically, to measure the construction location data using the GNSS during the construction of underground buried and to transmit the measured position data wirelessly 3 By generating a three-dimensional model through an algorithm in the dimensional model unit and managing the location and information of the underground buried through the generated three-dimensional model, in detail with reference to the accompanying drawings to explain the present invention in detail Explain.

도1은 본 발명에 따른 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템의 사시도이고, 도2는 본 발명에 따른 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템의 구성도이며, 도3은 본 발명에 따른 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템의 GNSS 측정부의 사시도이고, 도4는 본 발명에 따른 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템의 3차원 모델부의 구성도이다.
Figure 1 is a perspective view of the position measurement and management system of underground buried ground according to the present invention, Figure 2 is a configuration diagram of the position measurement and management system of underground buried in accordance with the present invention, Figure 3 is the position of underground buried ground according to the present invention 4 is a perspective view of the GNSS measurement unit of the measurement and management system, and FIG. 4 is a configuration diagram of the three-dimensional model unit of the position measurement and management system of the underground buried material according to the present invention.

상기 도1 내지 도4에 도시된 바와 같이 GNSS와 3차원 모델을 통해 지하 매설물의 위치 측정 및 관리를 할 수 있는 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템에 관한 것으로 상기 지하 매설물의 시공 시 정확한 위치를 GNSS를 이용하여 기준점과 이동 위치의 위치 데이터를 계측하고, 상기 지하 매설물의 관 직경을 측정하여 상기 측정한 위치 및 직경 데이터를 무선 통신으로 전송하는 GNSS 측정부(100)와, 상기 GNSS 측정부(100)를 통해 측정한 데이터를 무선 통신으로 전송받아 상기 측정한 위치 데이터와 지하 매설물의 종류, 관의 정보를 결합하여 3차원 모델을 생성하는 3차원 모델부(200)와, 상기 3차원 모델부를 통해 모델링된 지하 매설물 모델과 상기 모델링된 지하 매설물의 정보를 저장하는 데이터 서버부(300)와, 상기 데이터 서버부(300)에 저장된 모델링된 지하 매설물 모델과 상기 모델링된 지하 매설물의 정보를 단말기(410)를 통해 디스플레이하여 상기 지하 매설물 관리 시 해당 위치에 도달하면 알람을 경보해주거나 일정 거리의 반경 이내에 존재하는 지하 매설물을 구분하게 표시해주는 단말부(400)로 구성된다.
As shown in FIGS. 1 to 4, the present invention relates to a location measurement and management system for underground burial, which is capable of measuring and managing the location of underground burial through a GNSS and a three-dimensional model. GNSS measuring unit 100 and the GNSS measuring unit 100 to measure the position data of the reference point and the moving position using the measurement, and to measure the pipe diameter of the underground buried material and to transmit the measured position and diameter data by wireless communication. 3) the three-dimensional model unit 200 for receiving the measured data through the wireless communication to generate a three-dimensional model by combining the measured position data, the type of underground buried material, pipe information, and through the three-dimensional model unit A data server 300 for storing the modeled underground buried model and the information of the modeled underground buried, and the modeled ground stored in the data server 300. Terminal unit for displaying the buried model and the information of the modeled underground buried through the terminal 410 to alert the alarm when reaching the corresponding location when managing the underground buried or to distinguish the underground buried existing within a radius of a certain distance It consists of 400.

상기 GNSS 측정부(100)는 이동국 GNSS 수신부(110)와 GNSS Pole(130)과, 거리 측정부(140)와 무선 통신부(150)로 이루어지며, 상기 지하 매설물의 시공 시 측정 위치에 이동국 GNSS 수신부(110)를 설치하여 GNSS 위성으로부터 수신하는 위치 데이터를 계측한다. 상기 이동국 GNSS 수신부(110)는 GNSS Pole(130)에 설치되어 지하 매설물의 위치 측정 시 측정 위치에 GNSS Pole(130)을 위치해 기준점의 위치 데이터를 측정하고, 상기 GNSS Pole(130)을 이동할 포인트에 위치하여 이동한 위치의 위치 데이터를 측정하며 Z값은 상기 GNSS Pole(130)의 길이를 통해 보정하여 정확한 지하 매설물의 위치 데이터를 계측한다. 또한, 상기 거리 측정부(140)는 지하 매설물의 관 직경을 측정하는 것으로 줄자, 레이저 거리 측정기 등 다양한 방법으로 관의 직경을 측정할 수 있다.
The GNSS measuring unit 100 includes a mobile station GNSS receiving unit 110 and a GNSS Pole 130, a distance measuring unit 140, and a wireless communication unit 150. 110 is installed to measure the position data received from the GNSS satellites. The mobile station GNSS receiver 110 is installed in the GNSS Pole 130 to measure the position data of the reference point by placing the GNSS Pole 130 at the measurement position when measuring the location of the underground buried, and to the point to move the GNSS Pole 130 The position data of the position moved and measured is measured, and the Z value is corrected through the length of the GNSS Pole 130 to measure the position data of the accurate underground buried material. In addition, the distance measuring unit 140 may measure the diameter of the underground buried tape measure, it can measure the diameter of the tube by a variety of methods, such as a laser range finder.

상기 이동국 GNSS 수신부(110)에서 측정한 위치 데이터와 거리 측정부(140)에서 측정한 직경 데이터를 무선 통신부(150)에 의해 3차원 모델부(200)에 전송하며 상기와 같이 지하 매설물의 매설 길이에 따라 이동 위치를 계속 변경하여 모든 이동 위치의 위치 데이터와 각각 연결된 관의 직경에 대한 데이터를 3차원 모델부(200)에 전송해 상기 지하 매설물의 3차원 모델을 생성할 수 있다.
The position data measured by the mobile station GNSS receiving unit 110 and the diameter data measured by the distance measuring unit 140 are transmitted to the 3D model unit 200 by the wireless communication unit 150 and the embedding length of the underground buried material as described above. As a result, the moving position may be continuously changed to transmit the position data of all the moving positions and data about the diameters of the pipes respectively connected to the 3D model unit 200 to generate the 3D model of the underground buried material.

상기 GNSS 측정부(100)로부터 지하 매설물의 위치 데이터와 직경 데이터를 전송받은 3차원 모델부(200)는 지형의 위치와 높이, 속성 정보를 포함한 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM)로 이루어진 지형부(210)와, 도로의 형태 및 위치, 속성정보로 이루어진 도로부(220)와, 상기 GNSS 측정부(100)로부터 계측한 위치 데이터를 전송받는 무선 통신부(240)와, 상기 무선 통신부(240)에서 전송받은 위치 데이터를 입력하여 상기 지하 매설물의 종류와 위치, 속성 정보로 이루어진 지하 매설물부(230)로 구성되며, 상기 지하 매설물부(240)는 상수(231), 우수(232), 오수(233), 전기(234), 통신(235), 가스(236), 송유(237)의 지하 매설물의 종류를 선택하여 상기 선택된 지하 매설물의 관 종류와 관의 이름을 입력하고, 상기 선택한 관의 위치 정보와 속성 정보 및 분기관, 맨홀에 대한 정보를 GNSS 측정부(100)에서 전송받은 데이터와 함께 입력하여 자동으로 3차원 모델을 생성한다. 상기 생성된 3차원 모델은 지하 매설물의 위치 및 속성 정보와 이미지 정보를 포함하고 있으며 데이터 서버부(300)에 저장한다.
The 3D model unit 200 receiving the location data and the diameter data of the underground buried material from the GNSS measuring unit 100 is a terrain composed of a digital elevation model (DEM) including the location, height, and attribute information of the terrain. The unit 210, the road unit 220 consisting of the shape and location of the road, the attribute information, the wireless communication unit 240 for receiving the position data measured by the GNSS measurement unit 100, and the wireless communication unit 240 The underground buried part 230 is composed of the type, location, and attribute information of the underground buried material by inputting the location data received from the underground buried part 240. The underground buried part 240 is a constant 231, rainwater 232, and sewage ( 233, the electricity 234, the communication 235, the gas 236, the oil supply 237 by selecting the type of underground buried material, the type of pipe and the name of the selected underground buried, the location of the selected pipe Information about the information and attribute information and branch and manholes Is input together with the data received from the GNSS measurement unit 100 to automatically generate a three-dimensional model. The generated three-dimensional model includes the location and property information and image information of the underground buried and stored in the data server 300.

상기 데이터 서버부(300)에 저장된 3차원 모델과 상기 지하 매설물의 정보는 지하 매설물의 시공 후 유지관리를 위해 상기 지하 매설물의 매설 위치를 관리자가 단말부(400)를 통해 쉽게 파악할 수 있으며, 상기 단말부(400)는 찾고자하는 지하 매설물의 정보를 입력하여 데이터 서버부(300)에서 전송하는 정보를 디스플레이하는 단말기(410)와, 상기 단말부(400)가 위치한 GNSS 위치 정보를 측정하는 휴대용 GNSS 수신기(420)와, 상기 찾고자하는 지하 매설물의 매설 위치와 단말부(400)가 위치한 GNSS 위치 데이터를 비교하여 상기 단말부(400)가 찾고자하는 지하 매설물 부근에 위치할 경우 알람음을 경보해주거나 일정거리를 설정하여 설정한 일정거리 반경 이내에 존재하는 지하 매설물을 구분하게 표시해주는 알람부(430)로 이루어져 상기 지하 매설물의 매설 위치를 쉽게 찾을 수 있다.
The 3D model stored in the data server unit 300 and the information of the underground buried material, the administrator can easily determine the location of the underground buried through the terminal 400 for maintenance after construction of underground buried; The terminal unit 400 inputs the information of the underground buried material to be found and displays the information transmitted from the data server unit 300, and the portable GNSS measuring the GNSS location information where the terminal unit 400 is located. The receiver 420 compares the buried position of the underground buried material to be found with the GNSS position data where the terminal 400 is located, and alerts an alarm sound when the terminal 400 is located near the underground buried material to be found. It is composed of an alarm unit 430 for distinguishing the underground buried existing within a predetermined radius set by setting a predetermined distance to establish the buried position of the underground buried It's easy to find.

상기 단말부(400)를 통해 지하 매설물의 매설위치를 찾는 방법은 상기 지하 매설물의 3차원 모델 이름을 선택하여 관리자가 상기 휴대용 GNSS 수신기(420)가 설치된 단말기(410)를 들고 임의의 위치로 이동하여 상기 단말기(410)에 표시된 현위치의 좌표와 찾고자하는 지하 매설물의 좌표를 비교해 상기 관리자의 단말기(410)가 찾고자하는 지하 매설물의 매설 위치에 근접하였을 경우 알람을 경보해주거나 관리자가 일정거리를 설정하여 일정거리 반경 이내에 존재하는 지하 매설물을 구분하도록 표시해주어 상기 지하 매설물의 매설 위치를 확인할 수 있으며, 상기 3차원 모델을 데이터 서버부(300)를 통해 불러와 상기 지하 매설물의 매설 위치 및 지하 매설물의 정보 등을 확인할 수 있다.
The method of finding the embedding location of underground buried through the terminal unit 400 selects the 3D model name of the underground buried and moves the manager to an arbitrary location holding the terminal 410 on which the portable GNSS receiver 420 is installed. By comparing the coordinates of the current location displayed on the terminal 410 with the coordinates of the underground buried to find the alarm when the terminal 410 near the buried position of the underground buried to find the alarm or the administrator to a certain distance By setting to display the underground buried existing within a certain distance radius to identify the buried position of the underground buried, and the three-dimensional model is loaded through the data server unit 300 and the buried position of the underground buried and underground buried You can check the information.

도5 내지 도7은 본 발명에 따른 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템의 실시 예에 관한 것으로 상수관 시공 시 3차원 모델을 생성하는 실시 예이다.
5 to 7 relate to an embodiment of a position measurement and management system of underground buried water according to the present invention, which is an embodiment of generating a three-dimensional model when constructing a water pipe.

상기 도5에 도시된 바와 같이 상수관의 3차원 모델 생성은 지하 매설물의 종류(상수, 우수, 오수, 전기, 통신, 가스, 송유 등) 중 상수를 선택하여 측량 준비를 한다. 상수관은 본관과 분기관, 맨홀로 분리되어 있으며 본관에 대한 관의 종류와 관의 이름을 입력하고, GNSS 측정부(100)를 통해 본관에 대한 기준점(P1)의 X, Y, Z 위치 정보와 이동 위치(P2)의 X, Y, Z 위치 정보를 입력하며, 재질 및 관경의 속성 정보를 입력하고, 상기 본관에 대한 기본 DB 정보를 입력하여 본관에 대한 3차원 모델을 생성한다. 본관에 대한 3차원 모델 생성 후 상기 본관에 연결된 분기관에 대한 3차원 모델을 도6과 같이 생성하며, 3차원 모델 생성 방법은 본관과 동일하다. 상기 분기관은 관이 꺾여 있는 경우 꺾이는 부분마다 이동하여 이동위치 데이터를 계측하고 상기 분기관의 위치, 속성, 기본 DB 정보를 입력하여 저장한 후 3차원 모델을 생성한다. 상기 본관 또는 분기관에 연결된 맨홀은 도7에 도시된 바와 같이 맨홀의 종류 및 이름을 입력하고, GNSS 측정부(100)를 통해 X, Y, Z의 위치 정보를 계측하여 입력하며, 재질 및 가로, 세로, 높이를 입력하고, 기본 DB 정보를 입력하여 3차원 모델을 생성한다. As shown in FIG. 5, the three-dimensional model generation of the water pipe prepares the survey by selecting a constant among types of underground buried materials (constant water, rainwater, sewage, electricity, communication, gas, oil, etc.). The water pipe is divided into the main building, the branch pipe, and the manhole, and inputs the type of the pipe and the name of the pipe for the main pipe, and the X, Y, Z position information of the reference point P1 for the main pipe through the GNSS measuring unit 100. And input X, Y, Z position information of the movement position (P2), input attribute information of material and diameter, and input basic DB information of the main building to generate a three-dimensional model of the main building. After generating the 3D model for the main building, a 3D model for the branch pipe connected to the main building is generated as shown in FIG. 6, and the 3D model generating method is the same as the main building. When the pipe is bent, the pipe moves to each of the bent parts to measure the movement position data, inputs and stores the position, attributes, and basic DB information of the branch pipe, and generates a three-dimensional model. The manhole connected to the main building or the branch pipe inputs the type and name of the manhole as shown in FIG. 7, and measures and inputs the position information of X, Y, and Z through the GNSS measuring unit 100, and the material and width Enter the height, height, and height, and enter the basic DB information to create a 3D model.

상기 실시 예는 상수관에 대해서만 설명하였지만 우수, 오수, 전기, 통신, 가스, 송유 등도 같은 방법으로 3차원 모델을 생성할 수 있다.
Although the above embodiment has been described only with respect to the water pipe, storm water, sewage, electricity, communication, gas, oil supply, etc. can be generated in the same way three-dimensional model.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 지하 매설물의 매설 시 GNSS 수신기(110)를 이용하여 상기 지하 매설물의 위치를 오차가 1cm 이내로 정확하게 측정하고 측정한 위치 데이터를 3차원 (200) 전송해 3차원 모델 알고리즘을 통해 3차원 모델을 생성하여 복잡한 교차로 등에서 신속 정확하게 지하 매설물의 위치 및 타 지하 매설물 사이의 관계를 파악할 수 있으며, 상기 지하 매설물의 유지관리 시 관리자가 (400) 통해 쉽게 지하 매설물이 매설된 위치를 쉽게 파악할 수 있다.
According to the present invention having the above-described configuration, the GNSS receiver 110 uses the GNSS receiver 110 to accurately measure the location of the underground buried within an error of 1 cm, and transmits the measured position data to the 3D 200 to transmit the 3D 200-dimensional model. By generating a three-dimensional model through the algorithm, it is possible to quickly and accurately grasp the relationship between the location of the underground buried and other underground buried at complex intersections, and the location where the underground buried is easily buried through the manager (400) during maintenance of the underground buried Can be easily identified.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
As described above, preferred embodiments according to the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the scope of the present invention as claimed in the following claims. Anyone with knowledge of the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 **
100 : GNSS 측정부 110 : 이동국 GNSS 수신부 130 : GNSS Pole
140 : 거리 측정부 150, 240 : 무선 통신부
200 : 3차원 모델부 210 : 지형부
220 : 도로부 230 : 지하 매설물부
300 : 데이터 서버부 400 : 단말부
410 : 단말기 420 : 휴대용 GNSS 수신기
430 : 알람부** SIGNS FOR MAIN PARTS OF THE DRAWINGS **
100: GNSS measuring unit 110: mobile station GNSS receiving unit 130: GNSS Pole
140: distance measuring unit 150, 240: wireless communication unit
200: three-dimensional model portion 210: topography
220: road part 230: underground buried part
300: data server unit 400: terminal unit
410: terminal 420: portable GNSS receiver
430: alarm unit

Claims (5)

GNSS와 3차원 모델을 이용하여 지하시설물의 위치 측정 및 관리하기 위한 지하시설물의 위치 측정 및 관리 시스템에 있어서,
상기 지하시설물의 시공 시 위치를 GNSS를 이용하여 GPS 상시 관측소에서 전송되는 보정된 가상 기준점과 이동 위치의 위치 데이터를 측정하고, 상기 지하시설물의 관 직경을 측정하여 상기 측정한 데이터를 무선으로 전송하는 GNSS 측정부;
상기 GNSS 측정부를 통해 측정한 데이터를 무선으로 전송받아 상기 측정한 위치 데이터와 지하시설물의 종류, 관의 정보를 결합하여 3차원 모델 알고리즘으로 3차원 모델을 생성하는 3차원 모델부;
상기 3차원 모델부를 통해 모델링된 지하 매설물 모델과 상기 모델링된 지하 매설물의 정보를 저장하는 데이터 서버부;
상기 데이터 서버부에 저장된 모델링된 지하 매설물 모델과 상기 모델링된 지하 매설물의 정보를 단말기를 통해 디스플레이하여 상기 지하 시설물 관리 시 지하 시설물이 위치한 곳에서 기설정된 일정거리의 반경 이내에 관리자 또는 시공자가 도달하면 알람을 경보해주고 관리자가 위치한 곳에서 기설정된 일정거리의 반경 이내에 존재하는 지하 시설물을 단말기 창에 디스플레이하여 구분하게 표시해주는 단말부; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하시설물의 위치 측정 및 관리 시스템.
In the location measurement and management system of underground facilities for location measurement and management of underground facilities using GNSS and three-dimensional model,
Measuring the location data of the calibrated virtual reference point and the moving position transmitted from the GPS observatory using the GNSS for the location of the underground facilities, and measuring the pipe diameter of the underground facilities to wirelessly transmit the measured data. GNSS measuring unit;
A three-dimensional model unit generating a three-dimensional model by a three-dimensional model algorithm by receiving the data measured through the GNSS measurement unit wirelessly and combining the measured position data, the type of underground facilities, and pipe information;
A data server unit for storing information of the underground buried model modeled through the 3D model unit and the modeled underground buried material;
Display the modeled underground buried model stored in the data server unit and the information of the modeled underground buried through the terminal to alarm when the manager or the builder arrives within a predetermined distance radius from where the underground facility is located when managing the underground facility A terminal unit for alerting and displaying the underground facilities existing within a predetermined radius of a predetermined distance from a manager's location in a terminal window for distinguishing them; Position measurement and management system of underground facilities, characterized in that consisting of.
제1항에 있어서,
상기 GNSS 측정부는 측정 대상물인 지하시설물의 측정 위치에 위치하여 측정 위치의 가상 기준점 및 이동한 위치의 GNSS 데이터를 수신하는 이동국 GNSS 수신부와,
상기 이동국 GNSS 수신부를 설치하여 측정 위치의 가상 기준점과 이동 위치의 계측 포인트를 형성하고 상기 이동국 GNSS 수신부에서 수신한 GNSS 데이터의 Z값을 보정하기 위한 GNSS Pole;
상기 지하 매설물의 관 직경을 측정하는 거리 측정부;
상기 이동국 GNSS 수신부에서 측정한 GNSS 위치 데이터와 상시 GPS 관측소 네트워크에서 보정한 GNSS 데이터를 전송하는 무선 통신부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하시설물의 위치 측정 및 관리 시스템.
The method of claim 1,
The GNSS measuring unit is a mobile station GNSS receiving unit for receiving the GNSS data of the position and the moving position of the virtual reference point of the measurement position is located at the measurement position of the underground facility to be measured;
A GNSS Pole for installing the mobile station GNSS receiver to form a virtual reference point of the measurement position and a measurement point of the movement position, and correcting the Z value of the GNSS data received by the mobile station GNSS receiver;
Distance measuring unit for measuring the pipe diameter of the underground buried;
And a wireless communication unit for transmitting the GNSS position data measured by the mobile station GNSS receiver and the GNSS data corrected by the GPS station network at all times.
제1항에 있어서,
상기 3차원 모델부는 지형의 위치와 높이, 속성 정보를 포함한 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM)로 이루어진 지형부와, 도로의 형태 및 위치, 속성 정보로 이루어진 도로부와, 상기 GNSS 측정부에서 측정한 데이터를 전송받는 무선 통신부와, 상기 무선 통신부를 통해 전송받은 데이터를 입력하여 지하 매설물의 종류와 위치, 속성 정보로 이루어진 지하 매설물부로 이루어지며, 지하 매설물부는 세부 매설물을 이루는 요소의 3차원 위치 좌표를 입력하여 자동으로 완성된 3차원 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템.
The method of claim 1,
The three-dimensional model unit is a terrain portion consisting of a digital elevation model (DEM) including the position, height, and attribute information of the terrain, the road portion consisting of the shape, position, and attribute of the road, and measured by the GNSS measurement unit It consists of a wireless communication unit receiving one data and the underground buried part consisting of the type, location, and attribute information of underground buried material by inputting the data received through the wireless communication unit, the underground buried part is the three-dimensional position coordinates of the elements constituting the detailed buried Position measurement and management system for underground buried material, characterized in that to generate a three-dimensional model automatically completed by inputting.
제3항에 있어서,
상기 지하 매설물부는 상수, 우수, 오수, 전기, 통신, 가스, 송유의 지하 매설물 종류를 선택하여 선택된 지하 매설물의 관 종류와 관의 이름을 입력하며, 상기 선택한 관의 위치 정보와 속성 정보 및 분기관, 맨홀 등에 대한 정보를 입력하여 자동으로 3차원 외형 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 지하 매설물의 위치 측정 및 관리 시스템.
The method of claim 3,
The underground buried part inputs the type of tube and pipe name of the selected underground buried by selecting the underground buried type of constant, rain, sewage, electricity, communication, gas, oil, and the location information and attribute information and branch pipe of the selected pipe , The location measurement and management system for underground buried water, characterized in that to automatically generate a three-dimensional appearance model by inputting information about the manhole.
제1항에 있어서,
상기 단말부는 찾고자 하는 지하시설물의 정보를 입력하여 데이터 서버부에서 전송하는 정보를 디스플레이하는 단말기와, 상기 단말부가 위치한 GNSS 위치 정보를 측정하는 휴대용 GNSS 수신기와, 상기 찾고자하는 지하시설물의 매설 위치와 단말부가 위치한 GNSS 위치를 비교하여 상기 단말부가 찾고자하는 지하 시설물에서 기설정된 일정거리의 반경 이내에 위치할 경우 알람음을 경보하고, 관리자가 위치한 곳에서 기설정된 일정거리의 반경 이내에 존재하는 지하 시설물을 단말기 창에 디스플레이하여 구분하게 표시하는 알람부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하시설물의 위치 측정 및 관리 시스템.
The method of claim 1,
The terminal unit inputs the information of the underground facilities to find the terminal to display the information transmitted from the data server unit, a portable GNSS receiver for measuring the GNSS location information where the terminal is located, the buried position and the terminal of the underground facilities to find Comparing the location of the additional GNSS location, if the terminal is located within the radius of a predetermined distance from the underground facilities to find the alarm sound, and the underground facilities existing within the radius of the predetermined distance from the administrator location terminal window Positioning and management system of the underground facilities, characterized in that it comprises an alarm to display to display on the distinction.
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