KR101484522B1 - 지하시설물의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템 - Google Patents

Abstract

지피에스 인공위성, 이동통신단말기, 자기측정단말기, 이동통신망, 통신망, 관리서버, 지아이에스 시스템을 포함하는 지피에스 기반 측지측량 시스템에 있어서 지중검출부는 자기마커부에 포함된 소자 알에프아이디로부터 알에프아이디 신호를 무선 검출하여 디지털 그라디언트미터에 전송하는 알에프아이디 센서; 자기마커부로부터 자기장의 세기를 검출하여 디지털 그라디언트미터에 전송하는 제 1 플럭스 게이트 센서; 제 1 플럭스 게이트 센서와 동일한 축의 다른 위치에 설치되며 자기마커부로부터 자기장의 세기를 검출하여 디지털 그라디언트미터에 전송하는 제 2 플럭스 게이트 센서; 제 1 플럭스 게이트 센서와 제 2 플럭스 게이트 센서를 동일한 축에 설치하고 알에프아이디 센서를 함께 내장한 탐지봉 및 탐지봉의 상측 일부에 회동 접속하고 탐지봉을 수직상태로 유지하는 수직설정부로 구성되는 특징에 의하여 지하에 설치된 지하시설물의 좌표정보를 지피에스 기반으로 정확하게 실측하여 관리할 수 있을 뿐만 아니라, 지중검출부를 자기마커부에 정확하게 일치시킬 수 있도록 하는 지중검출부 위치조정수단을 구비하여 보다 정확한 지하시설물 지도를 제작할 수 있도록 한 것이다.

Description

지하시설물의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템{Geodetic surveying system for underground map based on GPS}

본 발명은 지하시설물의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 지피에스 인공위성이 제공하는 위치정보를 이용하여 지하에 설치된 지하시설물의 좌표정보와 지형변화의 정보를 기록하고 갱신 관리하며, 지중검출부를 차량에 탑재하여 차량이 이동하면서 지중검출부에 의하여 자기마커부의 자기장과 알에프아이디를 검출할 수 있을 뿐만 아니라 지중검출부가 차량의 차폭방향 중간부에 위치하지 않고 좌우로 편위되어 있는 경우에도 자기장과 알에프아이디를 정확하게 검출할 수 있어 보다 정확한 지하시설물의 지도를 제작할 수 있도록 한 지하시설물의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템에 관한 것이다.

측량(survey)은 지표면, 지하, 수중 및 공간에 위치한 일정한 점과 점의 위치를 측정하여 도면에 수치로 표시하는 것으로 점과 점 사이의 거리, 높이, 연결된 점들이 형성하는 면적, 체적 및 변위를 계산하거나 지상의 지형지물을 도면과 수치로 재현하는 것으로 정의된다.

측량에는 지도 제작, 연안 해역의 측량, 측량용 사진촬영 등이 포함될 수 있다. 즉, 측량은 지구 및 우주 공간에 존재하는 각 점들 사이의 상호 위치관계와 그 특성을 해석하는 것으로 지표면, 지하, 수중, 해양, 공간 및 우주 등 인간 활동이 미칠 수 있는 모든 영역 내의 자연물, 인공 시설물 등을 대상으로 한다.

측량 또는 측지는 길이, 각도, 높이, 방향 등을 수치적으로 규명하며, 평면 및 곡면, 공간을 고려한 거리와 각의 조합을 해석하여 수평위치, 연직위치를 결정하고 위치를 시간 또는 도형과 함께 3 차원적으로 표현하는 정량적 해석 방식이다.

한편, 환경 및 자원에 대한 지형정보 수집, 해석 및 처리를 수행하는 의미로서 정성적 해석을 할 수도 있다.

이러한 측량은 비교적 복잡한 방식으로 대상물의 조사, 관측을 통하여 얻어지며 최근에는 지피에스(GPS : Global Positioning System) 정보를 이용하므로 정밀도를 획기적으로 개선시키고 있고, 측량의 결과는 해석, 계획, 설계, 평가 및 유지관리 등에 활용될 수 있다.

측량에 따른 최종 결과물을 얻을 때까지의 작업절차는 GPS를 사용하는 방식의 경우에도 현장에서의 측량자료 수집, 사무실에서의 컴퓨터 입력 및 디지털 처리 등과 같은 많은 작업 절차를 필요로 하고 있다.

한편, 지속적인 경제, 사회, 문화 및 산업수준의 향상으로 인하여 국가, 지방자치단체, 전기회사, 수자원공사, 가스공사, 통신회사, 지역난방공사 등의 수많은 기관에서 지중에 매설한 각종 지하시설물 및 지하공동구 등은 대부분 지표면에서 지하 3 내지 5 미터(m) 이내 심도의 지하공간에 거미줄처럼 자리 잡고 있는 것이 일반적이다.

이러한 지하시설 또는 지하시설물의 위치를 정확하게 파악하지 못하여 공사 중에 발생하는 각종 사고의 피해 정도가 과거에 비하여 현저하게 증가하고 있는 실정이다.

그러므로 지상의 지형지물과 별도로 지하시설물의 위치를 측량하여 도면화하는 것이 중요한 문제로 부각되고 있다.

지하시설물은 사회적 기반시설일 뿐만 아니라 정보화 사회 기간망인 관계로, 지하시설물과 관련된 각종 사고 및 재난은 직접적인 물질적, 신체적 피해뿐만 아니라, 국민의경제적 피해가 그 어느 때보다 심대한 영향을 미치게 된다.

또한, 지하시설물은 노후화, 확충 등의 원인에 의하여 교체, 유지 및 보수할 필요가 있으나 해당 지리정보가 축적되지 않아 시각적으로 위치 및 상태를 파악할 수 없는 어려움이 있다.

종래기술에 의한 지적을 측량하는 선행기술로 대한민국 특허 공개번호 제10-2007-0080374호(2007. 08. 10. 공개)에 의한 "이동통신 단말기를 이용한 지적측량 서비스를 제공하는 방법 및 서비스"가 있다.

도 1 은 종래기술의 일실시 예에 의한 지도제작용 지피에스 기반 측지측량 시스템을 설명하는 기능 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 종래기술에 의한 지도제작용 지피에스 기반 측지측량 시스템은 이동통신 단말기(100), 무선접속망(110), 이동통신 교환국(120), SMS 센터(130), 홈 위치 등록기(135), 망간 연동 장치(140), WAP 게이트웨이(145), LBSP(150), 위치결정서버(152), 위치 센터(154), GPS안테나(170), 지적정보서버(180), 인터넷 등기소 서버(190) 및 U-지적도 서버(160)를 포함하는 구성이다.

이동통신 단말기(100)는 지적 측량을 위한 지적정보를 제공받기 위하여 U-지적도 서버(160)에 접속하고, U-지적도 서버(160)는 사용자 인증을 요청한다.

U-지적도 서버(160)는 인증에 성공한 이동통신 단말기(100)의 위치를 파악하고, 해당 지역의 전자지도에 이동통신 단말기(100)의 위치를 표시하여 제공한다.

U-지적도 서버(160)는 지적 정보 서버(180)가 제공하는 지적도 정보와 매핑(Mapping) 된 전자지도 정보를 관리 및 제공한다.

U-지적도 서버(160)는 UI(User Interface)에 의하여 지번 및 경계선 표기 서비스의 이용 여부를 질의하고, 이동통신 단말기(100)가 서비스를 이용하지 않으면 지적 측량 서비스를 종료한다.

이동통신 단말기(100)가 서비스를 이용하면, U-지적도 서버(160)는 지적 정보 서버(180)에 접속하여 이동통신 단말기(100)가 위치한 지점의 지번 및 지번의 경계선이 포함된 지적도 정보를 수신하고, 지적도 정보와 전자지도 정보를 매칭 및 오버랩시켜 제공하는 동시에 과금 처리한다.

U-지적도 서버(160)는 UI를 이용하여 등기부 등본 열람 서비스의 이용여부를 문의하며 서비스를 이용하지 않으면 지적 측량 서비스를 종료하고, 서비스를 이용하면 인터넷 등기소 서버(190)에 접속하여 이동통신 단말기(100)가 위치한 지점 또는 지번의 등기부 등본을 수신하여 전송하고 과금 처리한다.

종래기술은 임의 지역 또는 위치에 대한 지번 단위의 경계, 지적도 등의 정보를 신속하게 확인할 수 있는 장점이 있다.

그러나 종래기술은 지하에 지형과 지하시설물을 포함하는 지물에 대한 정보를 기록하고 갱신 등 관리할 수 없는 문제가 있다.

따라서 지하 시설물 및 지형 변동의 정보를 기록하고 갱신 관리하는 기술을 개발할 필요가 있다.

이를 위한 선행기술로서 지피에스 인공위성, 이동통신단말기, 자기측정단말기, 이동통신망, 통신망, 관리서버, 지아이에스 시스템을 포함하는 지피에스 기반 측지측량 시스템에 있어서 지중검출부는 자기마커부에 포함된 소자 알에프아이디로부터 알에프아이디 신호를 무선 검출하여 디지털 그라디언트미터에 전송하는 알에프아이디 센서; 자기마커부로부터 자기장의 세기를 검출하여 디지털 그라디언트미터에 전송하는 제 1 플럭스 게이트 센서; 제 1 플럭스 게이트 센서와 동일한 축의 다른 위치에 설치되며 자기마커부로부터 자기장의 세기를 검출하여 디지털 그라디언트미터에 전송하는 제 2 플럭스 게이트 센서; 제 1 플럭스 게이트 센서와 제 2 플럭스 게이트 센서를 동일한 축에 설치하고 알에프아이디 센서를 함께 내장한 탐지봉 및 탐지봉의 상측 일부에 회동 접속하고 탐지봉을 수직상태로 유지하는 수직설정부로 구성되는 특징에 의하여 지하에 설치된 지하시설물의 좌표정보를 지피에스 기반으로 정확하게 실측하여 관리할 수 있도록 한 "지하시설의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템"이 대한민국 특허 등록번호 제10-1220268호(2013.01.03. 등록)에 개시되어 있다.

지하시설물은 반드시 도로를 주행하는 차량의 차폭방향 중간부를 따라 설치되지 못하고, 현장의 도로 사정이나 지형에 따라서 자량의 차폭방향 중간부에서 좌우로 편위된 위치에 설치되는 경우가 많다.

이러한 사정을 감안하여 볼 때, 상기 "지하시설의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템"은 지중검출부를 차량에 탑재하고 차량을 이동하는 경우 지중검출부가 단순히 차량의 차폭방향 중간부에 고정되기 때문에 자기마커부가 주행하는 차량의 차폭방향 중간부에 위치하는 경우에는 자기장의 검출과 알에프아이디의 검출에 지장이 없으나, 지하시설물이 반드시 차량의 차폭방향 중간부를 따라 설치되어 있지 않고 좌우로 편위된 위치에 설치된 경우가 많으므로 자기장의 검출과 알에프아이디의 검출에 지장이 있게 되고, 이에 따라 자기장과 알에프아이디의 정확한 검출이 불가능하게 되며, 또한 지피에스 수신부와 지중검출부와 동일한 위치에 설치되지 않고 이격된 위치에 설치되어 있으므로 지피에스 신호와 지하시설물에 부착된 자기마커부로부터 검출되는 자기장 검출신호와 알에프아이디 검출신호의 위치가 일치하지 않게 되어 결과적으로는 지하시설물의 지도를 정확하게 제작할 수 없게 된다.

따라서 지중검출부를 차량에 탑재하여 차량을 이동하면서 지중검출부에 의하여 자기마커부의 자기장과 알에프아이디를 검출할 수 있을 뿐만 아니라 지중검출부가 차량의 차폭방향 중간부에 위치하지 않고 좌우로 편위되어 있는 경우에도 자기장과 알에프아이디를 정확하게 검출할 수 있음과 아울러 지피에스 수신부에서 수신되는 지피에스 신호와 지중검출부에서 검출되는 자기장과 알에프아이디 검출신호의 위치가 일치되어 보다 정확한 지하시설물의 지도를 제작할 수 있도록 한 지하시설물의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템을 개발할 필요가 있다.

대한민국 특허 공개번호 제10-2007-0080374호(2007. 08. 10. 공개) "이동통신 단말기를 이용한 지적측량 서비스를 제공하는 방법 및 서비스" 대한민국 특허 등록번호 제10-1220268호(2013.01.03. 등록) "지하시설의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템"

따라서 본 발명의 목적은 지피에스 인공위성이 제공하는 위치정보를 이용하여 지하에 설치된 지하시설물의 좌표정보와 지형변환에 의한 지형변화의 정보를 기록하고 갱신 관리할 수 있으며, 지중검출부를 차량에 탑재하여 차량을 이동하면서 지중검출부에 의하여 자기마커부의 자기장과 알에프아이디를 검출할 수 있을 뿐만 아니라 지중검출부가 차량의 차폭방향 중간부에 위치하지 않고 좌우로 편위되어 있는 경우에도 자기장과 알에프아이디를 정확하게 검출할 수 있어 보다 정확한 지하시설물의 지도를 제작할 수 있도록 한 지하시설물의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템을 제공하려는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 지피에스 인공위성으로부터 경도, 위도, 해발, 시간으로 분석되는 지피에스 신호를 수신하며 주변을 촬영하고 이동통신으로 접속한 상대방과 데이터 신호를 송수신하는 이동통신단말기;

상기 이동통신단말기와 접속하며 데이터 신호를 송수신하는 외부연결부, 상기 외부연결부에 접속하고 각 기능부를 감시하며 해당 제어신호를 출력하는 마이크로프로세서, 상기 마이크로프로세서의 해당 제어신호에 의하여 상기 지피에스 인공위성으로부터 상기 지피에스 신호를 수신하는 지피에스 수신부, 상기 마이크로프로세서에 접속하고 데이터 신호를 정합상태로 입력하는 정합입력부, 상기 마이크로프로세서에 접속하고 데이터 신호를 정합상태로 출력하는 정합출력부, 상기 정합출력부에 접속하여 상기 마이크로프로세서의 분석결과와 정보를 문자, 숫자, 그래픽으로 표시하며 터치된 신호를 입력하는 터치표시부, 상기 마이크로프로세서에 접속하며 제 1 자기장 파형과 제 2 자기장 파형을 입력하고 상기 입력된 두 신호의 레벨을 각각 검출하며 레벨의 차이값에 해당하는 주파수 신호를 생성하여 디지털 데이터로 변환하고 입력된 알에프아이디 신호와 함께 출력하는 디지털 그라디언트미터, 상기 디지털 그라디언트미터에 접속하며 지하시설물에 부착된 자기마커부로부터 알에프아이디정보를 검출하고 하나의 자기장을 일치된 동일한 축상의 다른 위치에서 각각 측정하는 지중검출부, 상기 디지털 그라디언트미터(1330)로부터 디지털 데이터로 출력된 신호를 0 내지 2.5 볼트(V) 범위의 아날로그 신호로 변환하여 상기 검출된 자기장에 상응하는 크기의 오디오 신호를 출력하는 디지털 아날로그 변환기, 상기 디지털 아날로그 변환기의 문턱전압을 조절하여 입력 및 출력되는 신호의 민감도를 조절하는 감도조절부, 상기 디지털 아날로그 변환기가 0 내지 2.5 볼트(V) 범위로 출력한 아날로그 신호를 입력하여 상응하는 오디오 신호로 변환시켜 출력하는 전압제어발진기, 상기 전압제어발진기가 출력하는 오디오 신호를 전력 증폭하는 음성증폭기, 상기 음성증폭기가 출력하는 신호의 볼륨 레벨을 조절하는 볼륨 조절기, 상기 음성증폭기가 출력하는 오디오 신호를 출력하는 스피커를 포함하는 자기측정 단말기;

상기 이동통신 단말기와 접속하여 상기 알에프아이디 정보와 상기 검출된 자기장 정보를 입력하고 할당된 영역에 기록하는 관리서버; 및

상기 이동통신 단말기의 요청신호에 의하여 수신된 지피에스 위치정보에 대응하는 지하 매설정보를 검색하여 제공하는 지아이에스 시스템; 을 포함하되,

상기 마이크로프로세서는 상기 제 1 자기장 파형과 제 2 자기장 파형의 레벨과 차이값을 입력하여 분석하고 상기 지하시설물이 매설된 지하의 위치를 연산한 데이터 신호를 상기 이동통신 단말기를 통하여 상기 관리서버와 지아이에스 서버에 전송하는 구성으로 이루어진 지하시설의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템에 있어서,

상기 지중검출부는 상기 자기마커부에 포함된 소자 알에프아이디로부터 알에프아이디 신호를 무선 검출하여 상기 디지털 그라디언트미터에 전송하는 알에프아이디 센서; 상기 자기마커부로부터 자기장의 세기를 검출하여 상기 디지털 그라디언트미터에 전송하는 제 1 플럭스 게이트 센서; 상기 제 1 플럭스 게이트 센서와 동일한 축의 다른 위치에 설치되며 상기 자기마커부로부터 자기장의 세기를 검출하여 상기 디지털 그라디언트미터에 전송하는 제 2 플럭스 게이트 센서; 상기 제 1 플럭스 게이트 센서와 상기 제 2 플럭스 게이트 센서를 동일한 축에 설치하고 상기 알에프아이디 센서를 함께 내장한 탐지봉; 및 상기 탐지봉의 상측 일부에 회동 접속하고 상기 탐지봉을 수직상태로 유지하는 수직설정부; 를 포함하며,

상기 수직설정부는 상기 탐지봉의 상부 측면 양쪽에 일직선상으로 일치되게 돌출 설치되며 상기 탐지봉을 한쪽 방향으로 180도 범위에서 회동시키는 제 1 회동축; 상기 제 1 회동축이 회동상태로 삽입되는 제 1 회동홀을 일직선상으로 일치되게 형성하고 상기 탐지봉의 외부 지름 보다 큰 내부 지름을 형성하며 원형의 테 형상을 하는 회동체; 상기 회동체의 외주면에 상기 제 1 회동홀이 형성하는 일직선과 수평으로 직각되는 일직선상에서 양쪽 방향으로 각각 돌출 설치된 제 2 회동축; 상기 제 2 회동축을 회동상태로 삽입시키는 제 2 회동홀; 상기 탐지봉의 길이보다 더 긴 높이에 상기 제 2 회동홀을 형성한 복수의 받침부; 상기 받침부를 양쪽 가장자리의 중간부분에 각각 설치하며 전체적으로 사각 형상을 하는 프레임부; 를 포함하고,

상기 지중검출부를 차량에 탑재하여 이동시킴과 아울러 지중검출부를 자기마커부에 정확히 일치시킬 수 있도록 하는 지중검출부 위치조정수단을 더 포함하며,

상기 지중검출부 위치조정수단은 차량에 장착되는 장착판과, 상기 장착판 상면에 고정 설치되는 전후 한 쌍의 안내봉과, 상기 지중검출부를 구성하는 수직설정부의 프레임부에 구비되어 상기 전후 한 쌍의 안내봉에 좌우로 안내되는 안내블록과, 상기 장착판의 좌우 양단에 수평회전 가능하게 설치되는 좌우 한 쌍의 풀리와, 상기 한 쌍의 풀리에 권취되며 중간부가 상기 안내블록에 고정되는 벨트와, 상기 풀리를 정역 회전시키기 위한 구동모터 및, 상기 구동모터의 회전력을 상기 풀리에 전달하는 전동기구를 포함하여 구성되는 지하시설물의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템을 제공한다.

본 발명에 의하면 지피에스 인공위성, 이동통신단말기, 자기측정단말기, 이동통신망, 통신망, 관리서버, 지아이에스 시스템을 포함하는 지피에스 기반 측지측량 시스템에 있어서 지중검출부는 자기마커부에 포함된 소자 알에프아이디로부터 알에프아이디 신호를 무선 검출하여 디지털 그라디언트미터에 전송하는 알에프아이디 센서; 자기마커부로부터 자기장의 세기를 검출하여 디지털 그라디언트미터에 전송하는 제 1 플럭스 게이트 센서; 제 1 플럭스 게이트 센서와 동일한 축의 다른 위치에 설치되며 자기마커부로부터 자기장의 세기를 검출하여 디지털 그라디언트미터에 전송하는 제 2 플럭스 게이트 센서; 제 1 플럭스 게이트 센서와 제 2 플럭스 게이트 센서를 동일한 축에 설치하고 알에프아이디 센서를 함께 내장한 탐지봉 및 탐지봉의 상측 일부에 회동 접속하고 탐지봉을 수직상태로 유지하는 수직설정부로 구성되는 특징에 의하여 지하에 설치된 지하시설물의 좌표정보를 지피에스 기반으로 정확하게 실측하여 관리할 수 있을 뿐만 아니라, 지중검출부를 자기마커부에 정확하게 일치시킬 수 있도록 하는 지중검출부 위치조정수단을 구비하여 보다 정확한 지하시설물 지도를 제작할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 지도제작용 지피에스 기반 측지측량 시스템을 예시한 기능 구성도,
도 2 내지 도 8은 본 발명에 의한 지하시설물의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 2는 기능 구성도,
도 3은 이동통신 단말기의 세부 기능 구성도,
도 4는 자기측정 단말기의 세부 기능 구성도,
도 5는 자기측정 단말기의 외형 구성을 보인 분해 사시도,
도 6은 자기측정 단말기의 외형 구성을 보인 사시도,
도 7은 자기마커부의 단면도,
그리고,
도 8은 자기측정 단말기의 사용상태 설명도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하의 설명에서 접속과 연결은 같은 의미이며 신호 또는 데이터를 송신하거나 수신할 수 있는 상태인 것으로 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 지하시설물의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템(1000)은 지피에스 인공위성(1100), 이동통신단말기(1200), 자기측정단말기(1300), 이동통신망(1400), 통신망, 관리서버(1600), 지아이에스 시스템(1700)을 포함한다.

지구 지표의 지질학적 매핑(Geological Mapping) 및 지구물리학적 측량(Geophysical Surveying)은 지표, 지하에 대한 이해 충실도를 개선한 기술 향상의 역사를 지닌 성숙한 과학이다.

지하 환경의 매핑을 위한 지오로케이션(Geo-location)의 종래기술은 운용의 개념(Concepts of operations)을 제한적인 부트스트랩(Bootstrap) 기술에 주입하므로 장비(Instrumentation)와 지질학적 접촉점(Geological contacts)의 위치 추적이 어려운 것으로 알려져 왔다.

지피에스 시스템(Global Positioning System: GPS)은 지상 고도 20 내지 25 킬로미터(Km)의 상공에서 24 개 이상의 다수가 운항하는 지피에스 인공위성(1100)으로부터 수신된 지피에스 신호를 분석하여 지상에서의 경도, 위도, 해발, 이동방향, 이동속도, 시간 등이 포함되는 위치정보를 확인할 수 있다.

지피에스 인공위성(1100)이 방송하는 지피에스 신호는 지상에 존재하는 시설, 물체 사람 등의 위치를 확인할 수 있으나 지하에 존재하는 시설, 물체, 사람 등에 대한 위치를 결정할 수 없었다.

지하시설물(2000)에 대한 위치 확인의 어려움은 지하에서의 신호전달, 통신의 곤란성, 지구 전자기 전달(electromagnetic propagation)의 복잡성 등에 있다.

지하시설물(2000)에는 동굴, 광산, 수도관, 하수관, 통신관, 송유관 등이 포함될 수 있다.

본 발명은 지하에 인공시설물을 설치하는 경우 자기마커부(1360)를 설치하는 것을 전제로 하고, 자기마커부(1360)가 발생하는 자력선(자장, magnetic field)과 알에프아이디(RFID) 신호를 이용하여 지하시설물(2000)의 지도 제작을 위한 측지측량을 하는 기술이다.

이동통신단말기(1200)는 무선 통신부(1210), 제어부(1220), 지피에스 수신부(1230), 메모리(1240), 오디오 처리부(1250), 표시부(1260), 키입력부(1270), 데이터 입력부(1280) 및 촬영부(1290)를 포함한다.

무선통신부(1210)는 이동통신단말기(1200)의 무선 통신 기능을 수행하는 것으로 이동통신망(1400)과 CDMA 방식으로 무선접속하여 통신한다.

무선통신부(1210)는 CDMA 방식으로 무선송신될 기저대역 신호의 주파수를 상향 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, CDMA 방식으로 무선수신된 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 기저대역으로 하향 변환하는 RF수신기 등을 포함한다.

제어부(1220)는 이동통신단말기(1200)의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 이러한 제어부(1220)는 송신되는 신호를 부호화 및 변조하는 송신처리부와, 수신되는 신호를 복조 및 복호화하는 수신처리부 등을 구비하는 데이터 처리부를 포함한다.

데이터 처리부는 모뎀(MODEM) 및 코덱(CODEC)으로 구성될 수 있다.

여기서, 코덱은 패킷데이터 등을 처리하는 데이터 코덱과 음성 등의 오디오 신호를 처리하는 오디오 코덱을 구비한다. 그리고 제어부(1220)는 지피에스 수신부(1230)를 제어하여 지피에스(GPS) 데이터 신호를 수신하기 위한 지피에스 수신 모드를 수행할 수 있다.

제어부(1220)는 지피에스 인공위성(1100)으로부터 수신된 지피에스 신호를 분석하여 현재 위치의 위도, 경도, 고도(해발) 등이 포함되는 위치정보를 확인하고 결정한다. 또한 제어부(1220)는 주기적으로 현재 위치의 지피에스 신호에 의한 위치정보를 확인 및 결정하여 메모리(1240)에 저장한다.

지피에스 수신부(1230)는 제어부(1220)의 제어에 의하여 지피에스 인공위성(1100)으로부터 지피에스 신호를 수신하는 기능을 수행한다.

메모리(1240)는 프로그램 메모리 및 데이터 메모리들로 구성될 수 있다. 프로그램 메모리는 이동통신 단말기(1200)의 일반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램들 및 지피에스 데이터를 분석하여 현재의 위치 정보를 관리하기 위한 프로그램들을 저장할 수 있다. 데이터 메모리는 프로그램들을 수행하는 중에 발생되는 데이터들을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(1240)는 지피에스 신호의 분석에 의하여 확인된 현재의 위치정보를 저장할 수 있다.

오디오 처리부(1250)는 제어부(1220)에 구성된 데이터 처리부의 오디오 코덱에서 출력되는 수신 오디오 신호를 스피커(SPK)를 통해 출력시키므로 재생하거나, 마이크(MIC)로부터 생성된 송신용 오디오 신호를 입력하고 데이터 처리부의 오디오 코덱에 전송하는 기능을 수행한다.

표시부(1260)는 제어부(1220)의 해당 제어신호에 의하여 이동통신 단말기(1100)의 상태를 표시하며 엘시디(LCD) 표시소자로 구성될 수 있다.

표시부(1260)가 LCD로 구성되는 경우는 LCD를 제어하는 LCD 제어부, 표시될 데이터를 저장하는 메모리 및 LCD 표시소자 등을 포함할 수 있으며 LCD를 터치스크린(touch screen) 방식으로 구현하는 경우는 입력부로도 동작될 수 있다.

키입력부(1270)는 숫자 키(key)와 특정 기능을 설정하는 기능 키(key)를 포함하여 구비하며 제어부(1220)에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 활성화되며 활성화된 키(key) 들을 통하여 숫자, 문자, 기능명령이 포함되는 정보를 입력하고 제어부(1220)에 전달한다.

데이터 입력부(1280)는 자기측정단말기(1300)와 접속하고 제어부(1220)의 해당 제어신호에 의하여 접속된 자기측정단말기(1300)로부터 해당 데이터를 입력하여 제어부(1220)에 전달한다.

촬영부(1290)는 제어부(1220)의 해당 제어신호에 의하여 촬영하고 촬영된 신호를 제어부(1220)에 전달한다.

촬영부(1290)가 촬영한 주변환경은 자기측정단말기(1300)가 측정하는 해당 위치의 주변환경일 수 있다.

자기측정 단말기(1300)는 지피에스 인공위성(1100)으로부터 지피에스 신호를 수신하며 지하시설물(2000)에 부착된 자기마커부(1360)로부터 수신되는 자기장 신호의 세기를 측정하고 알에프아이디(RFID) 정보를 검출한다.

자기측정 단말기(1300)가 측정하고 검출한 정보들은 이동통신단말기(1200), 통신망(1500)을 경유하여 접속하거나 직접 접속된 관리서버(1600)에 제공한다.

또한, 자기측정 단말기(1300)는 지아이에스 시스템(1700)에 접속하여 지피에스 신호로 확인된 지역의 지하에 매설(설치)된 시설들의 정보를 검색하고 제공받을 수 있다.

자기측정 단말기(1300)는 외부연결부(1310), 마이크로프로세서(1321), 지피에스 수신부(1322), 정합입력부(1323), 정합출력부(1324), 터치표시부(1325), 디지털 그라디언트미터(1330), 디지털 아날로그 변환기(1331), 감도조절부(1332), 전압제어발진기(1333), 음성증폭기(1334), 볼륨조절기(1335), 지중검출부(1340), 스피커(1350)를 포함하는 구성이다.

외부연결부(1310)는 마이크로프로세서(1321)의 제어에 의하여 이동통신 단말기(1200)와 접속하며 자기측정단말기(1300)에서 검출되고 측정된 데이터를 송신하는 동시에 필요한 데이터를 수신한다.

또한, 외부연결부(1310)는 관리서버(1600) 또는 지아이에스 시스템(1700)에 직접 접속하여 각종 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.

마이크로프로세서(1321)는 외부연결부(1310)에 접속하여 자기측정단말기(1300)가 검출하고 측정한 데이터를 송신하도록 제어하며 외부로부터 수신된 데이터를 입력한다.

지피에스 수신부(1322)는 마이크로프로세서(1321)의 제어에 의하여 지피에스 인공위성(1100)으로부터 지피에스 신호를 수신하고 분석된 경도, 위도, 해발, 시간이 포함되는 위치정보를 출력한다.

정합입력부(1323)는 디지털 그라디언트미터(1330)로부터 입력되는 데이터(신호)를 마이크로프로세서(1321)의 입력에 적합한 상태로 정합(matching) 또는 변환한 후에 마이크로프로세서(1321)에 출력한다.

정합출력부(1324)는 마이크로프로세서(1321)로부터 출력되는 데이터(신호)를 터치표시부(1325)에서 입력하기 적합하게 정합 또는 변환하여 터치표시부(1325)에 출력한다.

터치표시부(1325)는 정합출력부(1324)를 통하여 마이크로프로세서(1321)가 출력하는 정보를 문자, 숫자, 그래픽으로 표시하는 동시에 터치(touch)에 의한 신호(데이터)를 입력하여 마이크로프로세서(1321)에 전송한다.

디지털 그라디언트미터(1330)는 지중검출부(1340)로부터 제 1 플럭스 게이트 센서(1342)가 검출하여 출력하는 제 1 자기장 파형의 신호와 제 2 플럭스 게이트 센서(1343)가 검출하여 출력하는 제 2 자기장 파형의 신호와 알에프 센서(1341)가 검출하여 출력하는 알에프아이디 신호를 각각 입력한다.

디지털 그라디언트미터(1330)는 입력된 제 1 자기장 파형의 신호와 제 2 자기장 파형의 신호에 대한 각각의 레벨(level)을 검출하고 제 1 자기장 파형과 제 2 자기장 파형을 믹싱 처리하여 각 레벨의 차이값에 해당하는 신호를 생성한다.

디지털 그라디언트미터(1330)는 제 1 자기장 파형 신호의 레벨과 제 2 자기장 파형 신호의 레벨과 각 레벨의 차이값에 해당하는 신호를 각각 디지털 데이터(신호)로 변환한다.

디지털 그라디언트미터(1330)는 제 1 자기장 파형의 레벨과 제 2 자기장 파형의 레벨을 각각 변환한 디지털 데이터와 알에프아이디 신호를 정합입력부(1323)에 출력하므로 마이크로프로세서(1321)에 전송되도록 한다.

한편, 디지털 그라디언트미터(1330)는 제 1 자기장 파형의 레벨과 제 2 자기장 파형의 레벨 차이값에 해당하고 디지털 데이터로 변환된 주파수 신호를 디지털아날로그 변환기(1331)에 출력한다.

디지털 그라디언트미터(1330)로부터 출력되는 것으로 제 1 자기장 파형과 제 2 자기장 파형과 각 레벨의 차이값에 대한 디지털 데이터는 혼합(Mixing)된 신호의 크기에 따라 변하는 병렬 데이터 구조이며, 다수의 사인비트(sign bit)를 더 포함할 수 있다.

사인비트는 제1 플럭스게이트 센서(1342)와 제2 플럭스게이트 센서(1343) 중에서 어느 쪽 센서가 검출한 자기장 신호의 값(레벨)이 더 큰 값인지를 나타낸다.

사인비트의 출력값이 "0"이면 두 센서가 같은 크기의 자기장을 검출 또는 탐지한 것이고 최고값(예를 들어 "255"의 값)이면 검출 또는 탐지한 자기장의 차이값이 크다는 것을 의미할 수 있다.

일례로, 자기측정단말기(1300)에 의하여 검출된 사인비트의 값이 "0" 의 값에 가까우면 자기마커부(1360)가 가까이 위치하고, "255"의 값에 가까우면 멀리 위치하는 것으로 표현될 수 있으며 이러한 값들은 거리값으로 환산될 수 있음은 당연하다.

즉, 자기측정단말기(1300)가 측정한 자기장 값에 의하여 지중에 설치된 인공시설물의 위치를 측량하고 지하 지형의 변화를 측정할 수 있으며 측정된 정보는 기록 관리할 수 있다.

지중검출부(1340)가 포함된 디지털 그라디언트미터(1330)는 구성된 수정 발진기 주파수에 따라 다르지만 스위치가 켜졌을 때부터 10 초 내지 20 초 동안 자동적으로 조정(calibration)을 하면서 지자장의 최대값과 최소값을 관측할 수 있다.

지중검출부(1340)가 포함된 디지털 그라디언트미터(1330)를 남북 방향으로 배열시키되 끝 부분이 지자계의 경사각도만큼 기울이게 설치하여 관측한다.

그리고 스위치를 켜고 조정시간(약 10 초) 동안 지중검출부(1340)가 포함된 디지털 그라디언트미터(1330)를 180ㅀ 각도로 회전시킴으로써 제 1 플럭스게이트 센서(1342)와 제 2 플럭스게이트 센서(1343)에 대한 민감도와 제로 오프셋을 결정하고 민감도 차이에서 오는 에러(error)를 보정할 수 있다.

마이크로프로세서(1321)는 디지털 데이터로 입력된 제 1 자기장 파형의 레벨과 제 2 자기장 파형의 레벨을 입력하여 분석하므로 지하시설물(2000)이 위치한 지하의 수직 깊이와 경사각 값 등으로 분석한다.

즉, 마이크로프로세서(1321)는 현재 지점으로부터 지하시설물(2000)이 매설되어 있는 수직 깊이, 경사각, 수평길이 등으로 연산된 위치정보를 출력한다.

마이크로프로세서(1321)의 지하시설물(2000)에 대한 위치정보 연산은 일반적으로 알려진 삼각함수 프로그램 및 누적된 실험결과 값 등에 의하여 계산 및 추정될 수 있다.

마이크로프로세서(1321)는 연산되어 확인된 지하시설물(2000)의 위치정보를 외부연결부(1310)에 출력한다.

외부연결부(1310)는 접속된 데이터입력부(1280)를 통하여 지하시설물(2000)의 위치정보를 이동통신단말기(1200)에 전송하고, 이동통신단말기(1200)는 이동통신망(1400), 통신망(1500)을 경유하여 관리서버(1600)와 지아이에스 시스템(1700)에 각각 전송하거나 선택된 어느 하나에 전송할 수 있다.

한편, 디지털아날로그 변환기(1331)는 디지털 그라디언트미터(1330)로부터 입력된 디지털 데이터를 0 내지 2.5볼트(V) 범위의 아날로그 데이터로 변환하여 전압제어발진기(VCO: Voltage Controlled Oscillator)(1333)에 출력한다.

디지털아날로그 변환기(1331)의 감도는 문턱전압을 조절하는 감도조절부(1332)의 조절에 의하여 가변된다.

전압제어발진기(VCO)(1333)는 디지털아날로그 변환기(1331)로부터 0 내지 2.5 볼트(V)의 범위로 입력되는 아날로그 신호의 전압에 대응하는 오디오 대역의 주파수 신호를 발진하여 음성증폭기(1334)에 출력한다.

음성증폭기(1334)는 전압제어발진기(1333)로부터 입력되는 오디오 대역의 주파수 신호를 볼륨조절기(1335)가 설정하는 레벨로 전력 증폭하여 스피커(1350)에 출력한다. 볼륨조절기(1335)는 가변저항으로 이루어질 수 있다.

지중검출부(1340)는 탐지봉(1344)과 수직설정부(1370)로 구성되고 지하시설물(2000)에 고정된 자기마커부(1360)로부터 제 1 자기장의 파형과 제 2 자기장의 파형 및 알에프아이디(RFID) 신호를 각각 검출하여 디지털 그라디언트미터(1330)에 출력한다.

탐지봉(1344)은 원통형상을 하며 지하시설물(2000)에 부착 설치된 자기마커부(1360)로부터 발산되는 자기장과 알에프아이디 신호를 각각 검출하는 것으로 알에프아이디 센서(1341), 제 1 플럭스 게이트 센서(1342), 제 2 플럭스 게이트 센서(1343)를 포함하는 구성이다.

알에프아이디 센서(1341)는 고유한 아이디 정보를 알에프(RF)로 무선 출력하는 것으로 일반적인 구성이다.

제 1 플럭스 게이트 센서(1342)는 자기마커부(1360)로부터 발생되는 자기장을 검출하여 제 1 자기장 파형신호로 출력하고, 제 2 플럭스 게이트 센서(1343)는 자기마커부(1360)로부터 발생되는 자기장을 검출하여 제 2 자기장 파형신호로 출력한다.

여기서 알에프아이디 센서(1341), 제 1 플럭스 게이트 센서(1342), 제 2 플럭스 게이트 센서(1343)와 디지털 그라디언트미터(1330)는 구분되며 동일한 +5 V의 정전압원에 의하여 동작되고, 디지털-아날로그 변환기(1331), 전압제어발진기(1333), 음성증폭기(1334)는 구분된 다른 정전압원에 의해서 구동되는 것이 바람직하다.

정전압원을 구분하여 분리하는 것은 정전압원이 출력하는 전압의 변동으로 인하여 알에프아이디 센서(1341), 제1 플럭스게이트 센서(1342), 제 2 플럭스게이트 센서(1343)가 오동작하는 것을 막기 위한 것이다.

제 1 플럭스게이트 센서(1342)와 제 2 플럭스게이트 센서(1343)를 동일축이 형성하는 일직선상에 기계적으로 정확하게 배열시키는 것이 지중검출부(1340)의 성능을 극대화 시킬 수 있다.

즉, 제 1 플럭스게이트 센서(1342)가 제 2 플럭스게이트 센서(1343)의 축과 정확히 일치되도록 배치시켜야 한다.

제 1 플럭스게이트 센서(1342)를 먼저 고정시키고 비자성체의 성질을 가지는 고정나사로 제 2 플럭스게이트 센서(1343)를 고정시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 자기측정단말기(1300)를 조정(calibration)하는 동안 계속 돌려 보면서 일정한 측정값들이 유지되도록 해당 고정나사를 돌려가면서 제1 플럭스게이트 센서(1342)와 제2 플럭스게이트 센서(1343)의 축이 일치하도록 맞추어 나간다.

자기마커부(1360)는 지하시설물에 부착되어 고정 상태로 설치되며 자기장을 발생하는 동시에 알에프아이디 신호를 발생하는 것으로 영구자석(1361), 피복부(1362), 알에프아이디(1363)를 포함하는 구성이다.

영구자석(1361)은 10 내지 100 가우스(gauss)의 자성을 띄는 영구 자성체이고 상부 또는 상단부가 엔(N)극이며 하부 또는 하단부는 에스(S)극이 되도록 배치한다. 영구자석(1361)의 가우스 값이 더 클 수 있음은 매우 당연하다.

피복부(1362)는 영구자석(1361)을 고정 상태로 설치시키면서 외부 표면을 방수, 방습하는 것으로 단단한 기구적 재료로 구성되며 그 위에 니켈도금 및 우레탄 코팅 처리한 후에 플라스틱류 또는 아크릴 수지류로 피복 한다.

피복부(1362)의 상부는 반구 형상을 할 수 있으며 알에프아이디(1363)가 내장되고, 외부에서 엔(N) 극성을 확인할 수 있도록 표시되는 것이 바람직하다.

피복부(1362)의 하부는 지중 송배전 케이블, 지하맨홀 등이 포함되는 인공구조물 또는 지하시설물(2000)에 고정 상태로 설치시키기 용이하도록 곡면구조 또는 나사 체결 구조를 형성할 수 있다.

알에프아이디(1363)는 일반적인 구성으로 고유번호가 포함되는 아이디(ID) 정보를 기록하고 무선으로 동작전원이 공급되면 아이디가 포함된 저장된 정보를 무선으로 출력한다.

수직설정부(1370)는 탐지봉(1344)이 지표면을 향하여 항상 수직상태를 유지하도록 하는 것으로 제 1 회동축(1371), 제 1 회동홀(1372), 회동체(1373), 제 2 회동축(1374), 제 2 회동홀(1375), 받침부(1376), 프레임부(1377)를 포함한다.

제 1 회동축(1371)은 탐지봉(1344)의 상부 측면 양쪽에 일직선상으로 일치되게 각각 돌출 설치되며 탐지봉(1344)을 한쪽 방향으로 180 도 범위에서 회동시킬 수 있다.

회동체(1373)는 제 1 회동축(1371)이 회동상태로 삽입되는 제 1 회동홀(1372)을 일직선상으로 일치되게 형성하고 탐지봉(1344)의 외부 지름 보다 큰 내부 지름을 형성하며 원형의 테 형상을 한다.

제2 회동축(1374)은 회동체(1373)의 외주면에 제 1 회동홀(1372)이 형성하는 일직선과 수평으로 직각되는 일직선상에서 양쪽 방향으로 각각 돌출되어 설치된다.

제 2 회동홀(1375)은 제 2 회동축(1374)을 회동상태로 삽입시킨다.

받침부(1376)는 복수로 구성되고 탐지봉(1344)의 길이보다 더 긴 높이에 제 2 회동홀(1375)을 형성한다.

프레임부(1377)는 복수의 받침부(1376)를 양쪽 가장자리의 중간부분에 각각 설치하며 전체적으로 사각 형상을 할 수 있으나 원형상 또는 다양한 다각형상 중에서 어느 하나의 형상을 할 수 있다.

또한, 프레임부(1377)는 하부에 바퀴 등을 부착할 수도 있다.

수직설정부(1370)는 탐지봉(1344)을 전후좌우 또는 360 도의 범위에서 회동시키면서 탐지봉(1344)을 지표면에 수직 상태로 유지시키므로 지중검출부(1340)가 지형지물의 형상에 영향을 받지 않고 자기마커부(1360)의 자기장값을 정확하게 검출하도록 한다.

수직설정부(1370)는 탐지봉(1344)의 내부 구성에 외부로부터 충격이 인가되지 않도록 완충 작용을 하여야 하며 지표면과의 수직상태를 신속하게 설정하고, 유지된 수직상태는 이동하기 전까지 유지되어야 된다.

또한 본 발명은 지중검출부(1340)를 차량에 탑재하여 이동시킴과 아울러 지중검출부(1340)를 자기마커부(1360)에 정확히 일치시킬 수 있도록 하는 지중검출부 위치조정수단(1800)을 더 포함한다.

상기 지중검출부 위치조정수단(1800)은 차량에 장착되는 장착판(1810)과, 상기 장착판(1810) 상면에 고정 설치되는 전후 한 쌍의 안내봉(1820)과, 상기 지중검출부(1340)를 구성하는 수직설정부(1370)의 프레임부(1377)에 구비되어 상기 전후 한 쌍의 안내봉(1820)에 좌우로 안내되는 안내블록(1830)과, 상기 장착판(1810)의 좌우 양단에 수평회전 가능하게 설치되는 좌우 한 쌍의 풀리(1840)와, 상기 한 쌍의 풀리(1840)에 권취되며 중간부가 상기 안내블록(1830)에 고정되는 벨트(1850)와, 상기 풀리(1840)를 정역 회전시키기 위한 구동모터(1860) 및, 상기 구동모터(1860)의 회전력을 상기 풀리(1840)에 전달하는 전동기구(1870)를 포함하여 구성된다.

상기 장착판(1810)은 차량의 전방에 설치하여 운전자가 지중검출부(1340)를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 장착판(1810)을 차량에 장착함에 있어서는 차량의 보닛 상면에 볼트와 너트를 이용하여 수평으로 장착할 수 있다.

상기 안내봉(1820)은 상기 장착판(1810)의 좌우 양측 상면에 돌출된 고정편(1811)에 고정할 수 있다. 상기 고정편(1811)에는 안내봉(1820)의 양단을 고정하기 위한 고정공(1812)이 형성된다.

상기 안내블록(1830)은 상기 프레임(1377)에 일체로 형성하거나 별도로 제작하여 용접 결합 또는 나사 결합할 수 있다. 상기 안내블록(1830)에는 상기 안내봉(1820)이 관통되는 안내공(1831)이 형성된다.

상기 풀리(1840)와 벨트(1850)는 통상적인 평벨트 풀리나 V벨트 풀리를 사용할 수도 있으나, 타이밍 벨트 풀리를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 벨트(1850)는 고정편(1851)을 덧대고, 고정편(1851)과 벨트(1850)를 관통하는 고정나사(1853)를 상기 안내블록(1830)에 체결하는 것에 의하여 안내블록(1830)에 고정할 수 있다.

상기 고정편(1851)에는 고정나사(1853)가 관통되는 나사관통공(1852)이 형성되고, 벨트(1850)에는 고정나사(1853)가 관통되는 나사관통공(1854)이 형성되며, 안내블록(1830)에는 고정나사(1853)가 체결되는 나사공(1832)이 형성된다.

상기 구동모터(1860)는 정역회전이 가능한 DC 서보모터를 사용할 수 있다. 상기 구동모터(1860)는 모터베이스(1862)를 관통하는 고정나사(1863)를 장착판(1810)에 체결하는 것에 의하여 장착판(1810)에 장착할 수 있다.

상기 모터베이스(1862)에는 고정나사(1863)가 관통되는 나사관통공(1864)이 형성되며, 상기 장착판(1810)에는 고정나사(1863)가 체결되는 나사체결공(1865)이 형성된다.

상기 구동모터(1860)를 정역회전하도록 조작하는 모터스위치(미도시)는 상기 장착판(1810)에 스위치를 장착할 수도 있으며, 차량의 운전석 또는 조수석에서 조작할 수 있도록 설치할 수도 있다.

상기 전동기구(1870)는 상기 구동모터(1860)의 모터축(1861)에 고정되는 웜(1871)과, 상기 풀리(1840) 중 어느 하나에 동축으로 고정 결합되어 상기 웜(1871)에 맞물리는 웜휠(1872)을 포함하여 구성할 수 있다.

상기 웜(1871)은 통상적인 샤프트 커플링 방식에 의하여 구동모터(1860)의 모터축(1861)에 직결할 수 있다.

상기 풀리(1840)와 웜휠(1872)은 상기 장착판(1810)의 상면에 고정된 지지축(1841)에 회전 가능하게 지지된다.

본 발명은 지중검출부 위치조정수단(1800)에 의하여 지중검출부(1340)를 차량에 탑재한 상태에서 지중검출부(1340)를 자기마커부(1360)에 정확히 일치하도록 조정할 수 있다.

즉, 모터스위치를 정방향 또는 역방향으로 조작하면 구동모터(1860)가 정역회전하게 되고, 모터축(1861)에 직결된 웜(1871)이 정역회전하게 되며, 웜(1871)에 맞물린 웜휠(1872)이 정역회전하게 되고, 한 쌍의 풀리(1840) 중 웜휠(1872)과 동축으로 결합된 풀리가 정역회전하게 되며, 한 쌍의 풀리(1840)에 권취된 벨트(1850)가 한 쌍의 풀리(1840) 사이에서 엔드리스 형태로 주행하게 되고, 벨트(1850)에 고정편(1851)과 안내블록(1830)을 통해 고정된 프레임(1377)이 좌우로 이동하게 된다.

이에 따라 프레임(1377)에 구비된 지중검출부(1340)가 좌우로 이동하게 되어 자기마커부(1360)의 설치 위치에 일치하도록 조정할 수 있다.

이로써 지중검출부(1340)에 의한 자기마커부(1360)의 자기장과 알에프아이디 신호를 보다 정확하게 검출할 수 있게 되며, 결과적으로 정확한 지하시설물 지도를 제작할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1000 : 지하시설의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템
1100 : 지피에스 인공위성 1200 : 이동통신 단말기
1210 : 무선통신부 1220 : 제어부
1230, 1322 : 지피에스수신부 1280 : 데이터입력부
1290 : 촬영부 1300 : 자기측정단말기
1310 : 외부연결부 1321 : 마이크로프로세서
1323 : 정합입력부 1324 : 정합출력부
1325 : 터치표시부 1330 : 디지털 그라디언트미터
1340 : 지중검출부 1341 : 알에프아이디센서
1342 : 제 1 플럭스 게이트 센서 1343 : 제 2 플럭스 게이트 센서
1344 : 탐지봉 1360 : 자기마커부
1361 : 영구자석 1363 : 알에프아이디
1370 : 수직설정부 1371 : 제 1 회동축
1372 : 제 1 회동홀 1373 : 회동체
1374 : 제 2 회동축 1375 : 제 2 회동홀
1376 : 받침부 1377 : 프레임부
1400 : 이동통신망 1500 : 통신망
1600 : 관리서버 1700 : 지아이에스 시스템
1800 : 지중검출부 위치조정수단 2000 : 지하시설물

Claims (1)

1. 지피에스 인공위성으로부터 경도, 위도, 해발, 시간으로 분석되는 지피에스 신호를 수신하며 주변을 촬영하고 이동통신으로 접속한 상대방과 데이터 신호를 송수신하는 이동통신단말기;
   상기 이동통신단말기와 접속하며 데이터 신호를 송수신하는 외부연결부, 상기 외부연결부에 접속하고 각 기능부를 감시하며 해당 제어신호를 출력하는 마이크로프로세서, 상기 마이크로프로세서의 해당 제어신호에 의하여 상기 지피에스 인공위성으로부터 상기 지피에스 신호를 수신하는 지피에스 수신부, 상기 마이크로프로세서에 접속하고 데이터 신호를 정합상태로 입력하는 정합입력부, 상기 마이크로프로세서에 접속하고 데이터 신호를 정합상태로 출력하는 정합출력부, 상기 정합출력부에 접속하여 상기 마이크로프로세서의 분석결과와 정보를 문자, 숫자, 그래픽으로 표시하며 터치된 신호를 입력하는 터치표시부, 상기 마이크로프로세서에 접속하며 제 1 자기장 파형과 제 2 자기장 파형을 입력하고 상기 입력된 두 신호의 레벨을 각각 검출하며 레벨의 차이값에 해당하는 주파수 신호를 생성하여 디지털 데이터로 변환하고 입력된 알에프아이디 신호와 함께 출력하는 디지털 그라디언트미터, 상기 디지털 그라디언트미터에 접속하며 지하시설물에 부착된 자기마커부로부터 알에프아이디정보를 검출하고 하나의 자기장을 일치된 동일한 축상의 다른 위치에서 각각 측정하는 지중검출부, 상기 디지털 그라디언트미터(1330)로부터 디지털 데이터로 출력된 신호를 0 내지 2.5 볼트(V) 범위의 아날로그 신호로 변환하여 상기 검출된 자기장에 상응하는 크기의 오디오 신호를 출력하는 디지털 아날로그 변환기, 상기 디지털 아날로그 변환기의 문턱전압을 조절하여 입력 및 출력되는 신호의 민감도를 조절하는 감도조절부, 상기 디지털 아날로그 변환기가 0 내지 2.5 볼트(V) 범위로 출력한 아날로그 신호를 입력하여 상응하는 오디오 신호로 변환시켜 출력하는 전압제어발진기, 상기 전압제어발진기가 출력하는 오디오 신호를 전력 증폭하는 음성증폭기, 상기 음성증폭기가 출력하는 신호의 볼륨 레벨을 조절하는 볼륨 조절기, 상기 음성증폭기가 출력하는 오디오 신호를 출력하는 스피커를 포함하는 자기측정 단말기;
   상기 이동통신 단말기와 접속하여 상기 알에프아이디 정보와 상기 검출된 자기장 정보를 입력하고 할당된 영역에 기록하는 관리서버; 및
   상기 이동통신 단말기의 요청신호에 의하여 수신된 지피에스 위치정보에 대응하는 지하 매설정보를 검색하여 제공하는 지아이에스 시스템; 을 포함하되,
   상기 마이크로프로세서는 상기 제 1 자기장 파형과 제 2 자기장 파형의 레벨과 차이값을 입력하여 분석하고 상기 지하시설물이 매설된 지하의 위치를 연산한 데이터 신호를 상기 이동통신 단말기를 통하여 상기 관리서버와 지아이에스 서버에 전송하는 구성으로 이루어진 지하시설의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템에 있어서,
   상기 지중검출부는 상기 자기마커부에 포함된 소자 알에프아이디로부터 알에프아이디 신호를 무선 검출하여 상기 디지털 그라디언트미터에 전송하는 알에프아이디 센서; 상기 자기마커부로부터 자기장의 세기를 검출하여 상기 디지털 그라디언트미터에 전송하는 제 1 플럭스 게이트 센서; 상기 제 1 플럭스 게이트 센서와 동일한 축의 다른 위치에 설치되며 상기 자기마커부로부터 자기장의 세기를 검출하여 상기 디지털 그라디언트미터에 전송하는 제 2 플럭스 게이트 센서; 상기 제 1 플럭스 게이트 센서와 상기 제 2 플럭스 게이트 센서를 동일한 축에 설치하고 상기 알에프아이디 센서를 함께 내장한 탐지봉; 및 상기 탐지봉의 상측 일부에 회동 접속하고 상기 탐지봉을 수직상태로 유지하는 수직설정부; 를 포함하며,
   상기 수직설정부는 상기 탐지봉의 상부 측면 양쪽에 일직선상으로 일치되게 돌출 설치되며 상기 탐지봉을 한쪽 방향으로 180도 범위에서 회동시키는 제 1 회동축; 상기 제 1 회동축이 회동상태로 삽입되는 제 1 회동홀을 일직선상으로 일치되게 형성하고 상기 탐지봉의 외부 지름 보다 큰 내부 지름을 형성하며 원형의 테 형상을 하는 회동체; 상기 회동체의 외주면에 상기 제 1 회동홀이 형성하는 일직선과 수평으로 직각되는 일직선상에서 양쪽 방향으로 각각 돌출 설치된 제 2 회동축; 상기 제 2 회동축을 회동상태로 삽입시키는 제 2 회동홀; 상기 탐지봉의 길이보다 더 긴 높이에 상기 제 2 회동홀을 형성한 복수의 받침부; 상기 받침부를 양쪽 가장자리의 중간부분에 각각 설치하며 전체적으로 사각 형상을 하는 프레임부; 를 포함하고,
   상기 지중검출부를 차량에 탑재하여 이동시킴과 아울러 지중검출부를 자기마커부에 정확히 일치시킬 수 있도록 하는 지중검출부 위치조정수단을 더 포함하며,
   상기 지중검출부 위치조정수단은 차량에 장착되는 장착판과, 상기 장착판 상면에 고정 설치되는 전후 한 쌍의 안내봉과, 상기 지중검출부를 구성하는 수직설정부의 프레임부에 구비되어 상기 전후 한 쌍의 안내봉에 좌우로 안내되는 안내블록과, 상기 장착판의 좌우 양단에 수평회전 가능하게 설치되는 좌우 한 쌍의 풀리와, 상기 한 쌍의 풀리에 권취되며 중간부가 상기 안내블록에 고정되는 벨트와, 상기 풀리를 정역 회전시키기 위한 구동모터 및, 상기 구동모터의 회전력을 상기 풀리에 전달하는 전동기구를 포함하되,
   상기 안내봉은 상기 장착판의 좌우 양측 끝단 부분 상면에 돌출된 고정편에 고정되고,
   상기 고정편에는 상기 안내봉의 양단을 고정하는 고정공이 형성되고,
   상기 안내블록은 상기 안내봉이 관통되는 안내공이 형성되고,
   상기 풀리와 벨트는 타이밍 풀리와 타이밍 벨트를 사용하고,
   상기 벨트는 고정편을 덧대고, 고정편과 벨트를 관통하는 고정나사를 상기 안내블록에 체결하여 상기 안내블록에 고정되고,
   상기 고정편은 상기 고정나사가 관통되는 나사관통공(1852)이 형성되고, 상기 벨트는 상기 고정나사가 관통되는 나사관통공(1854)이 형성되며, 상기 안내블록에는 상기 고정나사가 체결되는 나사공이 형성되어 구성되는 지하시설물의 지도제작을 위한 지피에스 기반 측지측량 시스템.
   
   

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