KR101557865B1 - System for diagnosing ground subsidence using cctv data of sewerage and gpr data of upper ground, and method for the same - Google Patents

System for diagnosing ground subsidence using cctv data of sewerage and gpr data of upper ground, and method for the same Download PDF

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KR101557865B1 KR1020150073718A KR20150073718A KR101557865B1 KR 101557865 B1 KR101557865 B1 KR 101557865B1 KR 1020150073718 A KR1020150073718 A KR 1020150073718A KR 20150073718 A KR20150073718 A KR 20150073718A KR 101557865 B1 KR101557865 B1 KR 101557865B1
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한국건설기술연구원
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Abstract

The present invention provides a system for diagnosing a ground subsidence using CCTV data of a sewerage and GPR data of an upper ground, and a method thereof, capable of investigating the deformation of the sewerage through the CCTV investigation of the sewerage, predicting and evaluating the ground subsidence due to the sewerage by the GPR investigation of the upper ground with defects in the sewerage, and preventing the ground subsidence due to the damage to the sewerage by an external impact and the aging of the sewerage by predicting and evaluating the ground subsidence due to the sewerage through the CCTV investigation of the sewerage, the comparison analysis of the GPR data, and a correlation evaluation.

Description

하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템 및 그 방법 {SYSTEM FOR DIAGNOSING GROUND SUBSIDENCE USING CCTV DATA OF SEWERAGE AND GPR DATA OF UPPER GROUND, AND METHOD FOR THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a ground subsidence diagnosis system using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground,
본 발명은 하수관로 상부지반의 지반침하 진단 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 하수관로 CCTV 조사를 통해 누수, 균열, 파손, 통관 등의 하수관로 변형을 조사하고, 하수관로의 결함이 발생한 상부지반을 지면투과레이더(Ground Penetrating Radar: "GPR")로 탐사하여 하수관로로 인한 지반침하를 예측 및 평가하는, 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a system for diagnosing a subsidence in a sewer pipe upper ground, and more particularly, it relates to a system for diagnosing a subsidence in a sewer pipe upper ground by examining drainage, cracks, breakage, The present invention relates to a ground subsidence diagnosis system and method using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground, which is used for predicting and evaluating subsidence due to a sewer line by exploring a ground penetrating radar (GPR).
일반적으로, 지하에 매설된 관로 내부 상태를 영상으로 확인하기 위하여, 관로 내부를 주행하는 탐사용 자주차에 영상취득장치, 예를 들면, CCTV를 탑재하고, 탐사용 자주차가 관로 내부를 주행하면서 취득한 영상을 전달받아 분석하는 탐사장치가 이미 도입되어 사용되고 있다.Generally, in order to confirm the internal state of the pipeline buried in the underground, an image acquisition device, for example, CCTV, is mounted on the navigation cruiser that travels inside the channel, A scanning device for receiving and analyzing images has already been introduced and used.
이러한 탐사장치는 각종 액체, 기체, 슬러리 등을 이송하는 관내에 배치되며, 관내를 이동하면서 탑재된 카메라와 조명장치 등을 이용하여 관내를 촬영하고, 촬영된 화상을 유선 또는 무선으로 송신하면, 컴퓨터에서 수신 처리하여 결함 여부를 판단한다. 예를 들면, 하수관로 탐사장치는 CCTV 측정이 가능한 탐사용 자주차를 하수관로 내부에 투입하여 주행시키면서 하수관로 내부의 형상을 취득한다. 이러한 하수관로 탐사장치는 CCTV를 이용하여 하수관로 내부를 동영상 녹화하는 방식으로서, 사용자의 판단에 따라 이상개소의 전방 및 측방을 주시 촬영하고, 이상개소 부분을 캡처하여 보고서를 작성하며, 이상항목 집계표에 의하여 이상개소의 등급을 산출할 수 있는데, 이러한 하수관로 탐사장치는 하수관내 이음부의 이완이나 토사의 퇴적 등과 같은 가시적인 판단만을 수행할 수 있다.Such a surveying apparatus is disposed in a pipe for transporting various liquids, gases, and slurries. When the inside of the pipe is photographed by using a camera and an illuminating device mounted while moving inside the pipe, and the photographed image is transmitted by wire or wireless, And determines whether or not a defect is present. For example, a sewer pipe exploration device acquires the shape of a sewer pipe while driving a cruise control car capable of CCTV measurement into the sewer pipe. Such a sewer pipe exploration device is a method of video recording of the inside of a sewer pipe using CCTV. The user watches the forward and the side of the abnormal part according to the judgment of the user, captures the abnormal part and creates a report, The grade of the above points can be calculated. Such a sewer pipe exploration device can perform only visible judgment such as relaxation of the joint portion in the sewage pipe and sedimentation of the soil.
한편, 도 1은 종래의 기술에 따른 전방 주시에 의한 탐사장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing a surveying apparatus by a front view according to a conventional technique.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 전방 주시에 의한 탐사장치의 경우, 탐사용 자주차(10)가 하수관로(30)를 이동하면서 전방에 탑재된 카메라(20)에 의하여 하수관로(30) 내의 전방 상황을 영상으로 촬영한다.As shown in FIG. 1, in the case of a forward-looking surveying apparatus according to the related art, a camera 20 mounted on the front side of the washing crucible 10 while moving through the sewage line 30 moves the sewage line 30 ) Is taken as an image.
통상적으로, 탐사장치는 전방만을 주시하면서 전진하기 때문에 하수관로(30) 내부의 손상부위 또는 표면의 변화 상태를 정확하게 판단할 수 없고, 카메라(20)의 초점 위치가 중앙에 위치하지 않고 하측으로 낮아진 편심 상태이므로 취득된 영상 데이터의 상하부위의 영상 값이 일정하지 않아 하수관로(30)의 상황을 정확히 진단하기 어렵다는 문제점이 있다.Since the surveying apparatus is advanced while observing only the front side, it is not possible to accurately determine the damage state or the change state of the surface of the inside of the sewage pipe 30, and the focus position of the camera 20 is not located at the center, It is difficult to accurately diagnose the situation of the sewage line 30 because the image values of the upper and lower portions of the acquired image data are not constant.
도 2는 종래의 기술에 따른 어안렌즈를 구비한 탐사장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a view schematically showing a conventional scanning apparatus including a fish-eye lens.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 어안렌즈를 구비한 탐사장치의 경우, 하수관로(30) 중앙에 배치된 탐사용 자주차(10); 상기 탐사용 자주차(10)의 전방에 탑재된 카메라(20); 및 상기 카메라(20) 전방에 결합된 볼록한 어안렌즈(40)로 이루어진다. 이러한 어안렌즈를 구비한 탐사장치는 어안렌즈(40)를 통해 180도 전후의 범위에서 영상을 취득한 후, 수신한 영상데이터를 전개하는 방식을 사용하고 있으나, 기존의 카메라(20)에 단순히 어안렌즈(40)를 부착하여 넓은 범위의 영상을 취득하기 때문에 불필요한 지역을 포함하게 되고, 특히, 영상이 심하게 왜곡되는 단점이 있으며, 이에 따라 취득된 영상 단위를 처리함에 있어서 화소단위의 좁은 면적에 대해 영상을 처리해야 하는 문제점이 있다.As shown in FIG. 2, in the case of a conventional scanning apparatus equipped with a fish-eye lens, a navigation system 10 disposed at the center of the sewer line 30; A camera (20) mounted on the front of the navigation device (10); And a convex fisheye lens 40 coupled to the front of the camera 20. Although the method of acquiring an image in the range of about 180 degrees through the fisheye lens 40 and then expanding the received image data is used in the exploration apparatus having such a fisheye lens, Since a wide range of images are acquired by attaching the image processing unit 40 to the image processing unit 40, the image processing unit 40 includes an unnecessary region. In particular, the image is severely distorted. Accordingly, There is a problem in that it must be processed.
전술한 바와 같이, 종래의 기술에 따른 탐사장치의 경우, 전방만을 주시하는 형태이거나, 또는, 어안렌즈를 단순히 조합하여 관로의 벽면을 촬영함으로써 관로 내면의 촬영 영상이 왜곡되고 해상력이 현저히 떨어지는 등의 문제가 있었다.As described above, in the case of the surveying apparatus according to the conventional art, only the front side is observed, or the image of the wall surface of the channel is taken by simply combining the fish-eye lens so that the photographed image on the inner surface of the channel is distorted, There was a problem.
한편, 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-939529호에는 "관로 내외면 동시 탐사분석 시스템"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.On the other hand, as a prior art, Korean Patent No. 10-939529 discloses an invention entitled " system for simultaneous exploration and analysis on the inside and outside of a pipeline ", which will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.
도 3은 종래의 기술에 따른 관로 내외면 동시 탐사분석 시스템이 탐사용 자주차로 구현된 것을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 관로 내외면 동시 탐사분석 시스템의 조사분석 프로그램의 실행화면으로서, 관로의 내면 및 외면 각각에 대한 하나의 전체 영상, 이상항목이 있는 영역의 전면 영상, 측면 영상, 확대 영상, 및 관 외면 영상이 포함된 보고서를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a view showing that the pipeline simultaneous exploration analysis system according to the prior art is implemented as a navigation cruise control system, FIG. 4 is an execution view of the survey analysis program of the pipeline simultaneous exploration analysis system shown in FIG. 3 A full image of each of the inner and outer surfaces of the channel, a front image of the area having the abnormal item, a side image, an enlarged image, and an image of the tube outer surface.
도 3을 참조하면, 종래의 기술에 따른 관로 내외면 동시 탐사분석 시스템은, 지하 매설 관로의 상태를 탐사하는 시스템으로서, 탐사용 자주차(51), 영상취득부(52), 지면투과레이더(53), 인코더(54), 컴퓨터(55) 및 광케이블(56)을 포함한다.Referring to FIG. 3, a conventional pipeline simultaneous exploration / analysis system is a system for exploring the state of a buried underground pipe. The system includes a probe 51, an image acquisition unit 52, a ground penetrating radar 53, an encoder 54, a computer 55, and an optical cable 56.
탐사용 자주차(51)는 구동모터가 탑재되어 관로 내면을 주행한다.The drive motor 51 is mounted on the side of the inner side of the duct.
영상취득부(52)는 상기 탐사용 자주차(51)의 전방 단부에 설치되어 관로 내면의 전방 및 측면 영상을 동시에 취득하는 렌즈어댑터 및 디지털카메라가 구비된다.The image acquiring unit 52 is provided with a lens adapter and a digital camera which are installed at the front end of the driving motor 51 to simultaneously acquire the front and side images of the inner surface of the duct.
지면투과레이더(Ground Penetrating Radar: GPR)(53)는 상기 탐사용 자주차(51)의 상부에 설치된다. 여기서, 지면투과레이더(53)는 전자파를 지하로 보내 반사 신호를 받아 매질에 따른 신호를 분석하여 지하에 매설된 하수도, 상수도, 전력관, 문화재와 같은 매설물 또는 지하공동을 탐지할 수 있다.A Ground Penetrating Radar (GPR) 53 is installed on the upper portion of the vehicle 51. Here, the ground penetrating radar 53 can receive electromagnetic waves to receive electromagnetic waves, analyze the signals according to the medium, and detect submerged or underground cavities such as sewage, waterworks, power pipes, cultural properties buried underground.
인코더(54)는 상기 지면투과레이더(53)의 일측 상부에 설치되어 상기 탐사용 자주차(51)가 관로 내면을 주행하는 경우, 관로 상부면에 밀착되어 상기 탐사용 자주차(51)의 주행거리를 측정한다. 이와 같이 인코더(54)를 이용하여 주행거리를 정확하게 측정함으로써, 동일 위치에 있는 관로 내면의 영상과 관로 외면의 영상을 비교 검토할 수 있다.The encoder 54 is installed on one side of the ground penetrating radar 53 so as to be in close contact with the upper surface of the conduit when the traveling trolley 51 runs on the inner surface of the conduit, Measure the distance. By accurately measuring the travel distance using the encoder 54 as described above, it is possible to compare the image of the inner surface of the pipe at the same position with the image of the outer surface of the pipe.
컴퓨터(55)는 상기 영상취득부(52)에서 획득한 영상자료와 상기 지면투과레이더(53)에서 획득한 전자파자료를 수집 및 저장하는 현장조사용 프로그램, 및 수집된 자료를 이용하여 영상을 합성, 편집, 및 분석하는 조사분석 프로그램이 내장된다. 이때, 상기 컴퓨터(55)에 내장된 현장조사용 프로그램은 관로번호별로 정리된 트리 구조를 모니터 상에 제시하고, 각 관로번호에 해당하는 관로 제원에 관한 정보를 미리 저장된 엑셀 데이터로부터 불러들인다.The computer 55 includes a field trial program for collecting and storing the image data acquired by the image acquisition unit 52 and the electromagnetic wave data acquired from the ground transmission radar 53, Analysis, and analysis programs that integrate, edit, and analyze data. At this time, the field-sampling program built in the computer 55 presents a tree structure organized by channel numbers on the monitor, and information on channel specifications corresponding to the channel numbers is retrieved from pre-stored Excel data.
광케이블(56)은 상기 탐사용 자주차(51)에서 수집한 자료를 상기 컴퓨터(55)로 전송할 수 있도록 상기 컴퓨터(55)와 상기 탐사용 자주차(51) 사이에 연결된다.The optical cable 56 is connected between the computer 55 and the navigation device 51 so as to transmit the data collected by the navigation device 51 to the computer 55.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 조사분석 프로그램은 관로 내면에 대한 하나의 전체 영상에서 이상항목이 있는 영역을 지정하여 편집을 수행하는 이미지갤러리 도구가 탑재되어 이상항목이 있는 영역의 전면 영상, 측면 영상 및 확대 영상을 동시에 보여줄 수 있으며, 이때, 선택된 이상항목 영역을 재검토 중에 이중 불필요한 데이터는 다시 삭제할 수 있다. 또한, 상기 조사분석프로그램은 지면투과레이더(53)에서 획득되어 현장조사용 프로그램에 의하여 수집 저장된 전자파자료를 해석함으로써 관 외면의 지질 및 지중 구조물의 구조와 상태를 규명할 수 있다.4, the survey analysis program is equipped with an image gallery tool that performs editing by designating an area having an abnormal item in one entire image of the inner surface of the duct, The side image and the enlarged image can be displayed at the same time. At this time, the unnecessary data can be deleted again while reviewing the selected ideal item area. In addition, the survey analysis program can identify the structure and condition of the lipid and the underground structure of the external surface of the pipe by analyzing the electromagnetic wave data acquired by the ground penetrating radar 53 and collected and collected by the field survey program.
종래의 기술에 따른 관로 내외면 동시 탐사분석 시스템의 경우, 영상취득부(52)가 탐사용 자주차(51)의 전방 단부에 설치되어 관로 내면의 전방 및 측면 영상을 동시에 취득하고, 또한, 관로 외면의 지질 및 지중 구조물의 구조와 상태를 규명하도록 지면투과레이더(53)가 탐사용 자주차(51)의 상부에 설치됨으로써, 이에 따라 관로 내면의 전방 및 측면 영상과 함께 관로 외면의 지질 및 지중 구조물의 구조와 상태를 규명하여 영상화하고, 정확한 거리측정을 통하여 관로 내외면을 정확한 위치에서 중첩하여 비교 판독할 수 있다.In the case of the pipeline simultaneous exploration analysis system according to the related art, the image acquisition unit 52 is installed at the front end of the tamper-evident vehicle 51 to simultaneously acquire the front and side images of the inner surface of the pipeline, The ground penetrating radar 53 is installed on the top of the tamper-evident vehicle 51 so as to identify the structure and state of the lipid and the underground structure of the outer surface. Accordingly, the front and side images of the inner surface of the pipe, The structure and state of the structure can be identified and imaged, and the inside and outside surfaces of the pipeline can be superimposed and read out by accurate distance measurement.
그러나 종래의 기술에 따른 관로 내외면 동시 탐사분석 시스템의 경우, 하수관로 내에서 지면투과레이더(53)가 탐사용 자주차(51)의 상부에 설치되어 지속적으로 동작하여야 하므로 장비 운영의 효율성이 떨어진다는 문제점이 있다. 또한, 기존의 GPR 탐사법으로는 하수관로 주변의 누수, 균열, 동공 측정의 정밀도가 떨어지며, 특히, 지장물이 중첩되거나 하수관로 하부의 주변을 측정하기 어렵다는 문제점이 있다.However, in the case of the conventional pipeline internal / external surface simultaneous analysis system, since the ground penetrating radar 53 is installed in the upper part of the cruise control main body 51 in the sewer pipe, the efficiency of equipment operation is lowered There is a problem. In addition, the existing GPR method has a problem that the precision of leakage, crack, and pupil measurement around the sewer pipe is inferior, and in particular, it is difficult to superimpose the obstacles and to measure the periphery of the lower part of the sewer pipe.
한편, 종래의 기술에 따른 하수관로 CCTV 조사는 카메라를 장착한 장비를 관내로 진입시켜 관로상태와 결함여부를 측정하는 방법으로서, 하수관로의 누수, 균열, 변형, 토사퇴적 등 하수관로에 발생하는 이상을 관측하고 보수 및 보강 방법을 결정할 수 있다. 예를 들면, 하수관로의 결함이 악화되면, 구조적 결함은 점차 노후화되어 최악의 경우 하수관이 파괴되어 지반침하 또는 도로함몰을 발생시키기 때문에 사전에 보수보강을 실시해야 한다.Meanwhile, the sewer line CCTV survey according to the conventional technique is a method for measuring the state of pipes and defects by entering the equipment equipped with a camera into the pipe, and observing an abnormality occurring in the sewage pipe such as leakage, crack, And determine repair and reinforcement methods. For example, if the fault in the sewer pipe deteriorates, the structural defects will gradually become obsolete and, in the worst case, the sewer pipe will be destroyed, causing ground subsidence or road depression.
이러한 하수관로 CCTV 조사는 하수관로 내의 결함 여부를 알 수 있지만, 현재 문제가 되고 있는 하수관로 배면의 지반 침하 또는 동공여부를 확인하기 어렵다는 문제점이 있다. 실제로 하수관로의 균열, 손상에 의한 토사 유입과 누수로 인한 하수관로 주변 지반의 이완 및 침하, 동공 여부가 지반침하(함몰)의 원인이 되고 있다. 나아가 최근 하수관로 주변 등의 지반 동공에 의한 싱크홀 형성문제가 발생하고 있어 이에 따라 하수관로로 인한 지반침하를 방지하기 위해서는 하수관로 결함부분에서 발생할 수 있는 지반변형 조사가 필요한 실정이다.Such a sewer pipe CCTV inspection can detect the defect in the sewer pipe, but there is a problem that it is difficult to confirm whether the ground subsidence or the pupil of the sewer pipe which is a problem at present is present. In fact, cracks in the sewer pipe, soil inflow due to damage, loosening and sinking of the ground around the sewer line due to leakage, and whether or not the pupil is causing the subsidence (sinking). In addition, there is a problem of sink hole formation due to the ground pores in the vicinity of the sewer line. Therefore, in order to prevent the subsidence due to the sewer line, it is necessary to investigate the ground deformation that may occur in the sewer pipe defects.
대한민국 등록특허번호 제10-939529호(출원일: 2007년 12월 20일), 발명의 명칭: "관로 내외면 동시 탐사분석 시스템"Korean Patent No. 10-939529 filed on Dec. 20, 2007, entitled " 대한민국 등록특허번호 제10-657226호(출원일: 2005년 6월 2일), 발명의 명칭: "관내의 전방ㅇ 측면 동시 영상출력 방법과 장치"Korean Patent No. 10-657226 filed on Jun. 2, 2005, entitled & 대한민국 등록특허번호 제10-767216호(출원일: 2005년 12월 27일), 발명의 명칭: "관로측정시스템 및 관로측정방법 및 센서고정장치"Korean Patent No. 10-767216 filed on Dec. 27, 2005, entitled "Pipe Measurement System and Pipe Measurement Method and Sensor Fixation Device" 대한민국 등록특허번호 제10-1362979호(출원일: 2013년 9월 5일), 발명의 명칭: "지하시설물의 3차원 위치 측정장치"Korean Patent No. 10-1362979 filed on Sep. 5, 2013, entitled "3D Positioning Apparatus for Underground Facilities" 대한민국 등록특허번호 제10-1311357호(출원일: 2012년 2월 3일), 발명의 명칭: "레이저 프로파일러를 이용한 하수관의 내부 탐사장치"Korean Patent No. 10-1311357 filed on Feb. 3, 2012, entitled " Internal Apparatus for Inspecting Sewer Pipes Using Laser Profiler "
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 하수관로 CCTV 조사를 통해 하수관로 변형을 조사하고, 하수관로의 결함이 발생한 상부지반을 GPR 탐사하여 하수관로로 인한 동공형성 또는 싱크홀형성에 의한 지반침하를 예측 및 평가할 수 있는, 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.In order to solve the above-mentioned problems, the technical problem to be solved by the present invention is to investigate the sewage pipe deformation through the sewage pipe CCTV survey, to survey the upper ground where the sewer pipe fault occurs, and to detect the GPR by the pore- The present invention is to provide a ground subsidence diagnosis system and method using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground, which can predict and evaluate settlement.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 하수관로 CCTV 조사와 GPR 데이터의 비교 분석, 상관관계 평가를 통해 하수관로로 인한 지반함몰을 예측 및 평가함으로써, 하수관로 노후화와 외부 충격에 따른 하수관로 손상에 기인한 지반침하를 방지할 수 있는, 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to predict and evaluate the groundwater depression due to the sewage line through the comparison of the sewer line CCTV survey and the GPR data and to the correlation evaluation to evaluate the ground subsidence caused by the deterioration of the sewage pipe and the external impact, The present invention is to provide a ground subsidence diagnosis system and method using CCTV data of a sewer pipe and GPR data of an upper ground,
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템은, 탐사용 자주차에 탑재되어, 하수관로 내부의 벽면을 촬영하여 CCTV 조사데이터를 획득하는 CCTV; 상기 하수관로의 CCTV 조사에 따른 CCTV 조사데이터를 수신하여, 상기 하수관로의 결함을 판단하고 결함위치를 결정하는 지반침하 평가진단부; 및 지상에서 상기 하수관로의 결함위치에 대응하는 동일 지점의 상부지반에 대한 GPR 탐사를 수행하여 GPR 탐사데이터를 획득하는 지면투과레이더(GPR)를 포함하되, 상기 지반침하 평가진단부는 상기 CCTV 조사데이터 및 상기 GPR 탐사데이터의 비교 분석을 통해 상관관계를 도출하고, 상기 도출된 상관관계에 따라 상기 상부지반 지반침하를 평가하는 것을 특징으로 한다.As a means for achieving the above object, the system for detecting ground subsidence using the CCTV data of the sewer pipe and the GPR data of the upper ground according to the present invention is mounted on a trolley crucible, photographs the wall surface of the sewer pipe, CCTV to obtain data; A ground subsidence assessment diagnosis unit for receiving CCTV survey data in accordance with the CCTV survey of the sewer line, determining a defect in the sewer line, and determining a defect location; And a ground penetrating radar (GPR) for performing GPR survey on the upper ground at the same point corresponding to the fault location of the sewer pipe at the ground level to obtain GPR survey data, wherein the ground settlement evaluation diagnosis unit comprises: A correlation is derived through comparative analysis of the GPR survey data, and the upper land subsidence is evaluated according to the derived correlation.
여기서, 상기 지반침하 평가진단부는, 탐사용 자주차에 탑재된 CCTV를 이용하여 하수관로 내부의 벽면을 촬영하여 획득된 CCTV 조사데이터를 수신하는 CCTV 조사데이터 수신부; 상기 수신된 CCTV 조사데이터를 분석하여 상기 하수관로의 결함을 판단하고 결함위치를 결정하는 하수관로 결함 판단부; 상기 하수관로의 결함위치에 대응하는 동일 지점의 상부지반에 대한 GPR 탐사를 수행하여 획득된 GPR 탐사데이터를 수신하는 GPR 탐사데이터 수신부; 상기 CCTV 조사데이터 및 상기 GPR 탐사데이터의 비교 분석을 통해 상관관계를 도출하는 상관관계 도출부; 및 상기 상관관계 도출부에서 도출된 상관관계에 따라 상기 상부지반의 지반침하를 평가하는 지반침하 평가부를 포함할 수 있다.Here, the ground settlement evaluation diagnosis unit may include: a CCTV survey data receiving unit that receives the CCTV survey data obtained by photographing the wall surface of the sewage pipe using the CCTV mounted on the car, A sewage pipe fault determination unit for analyzing the received CCTV inspection data to determine faults in the sewage pipe line and determining a fault location; A GPR survey data receiver for receiving GPR survey data obtained by performing a GPR survey on an upper ground at the same point corresponding to a fault location of the sewage pipe; A correlation derivation unit for deriving a correlation by comparing and analyzing the CCTV survey data and the GPR exploration data; And a ground settlement evaluation unit for evaluating the ground settlement of the upper ground according to the correlation derived from the correlation derivation unit.
여기서, 상기 지반침하 평가진단부는, 상기 지반침하 평가부의 지반침하 평가에 대응하는 위험등급을 산정하는 위험등급 산정부를 추가로 포함할 수 있다.Here, the ground subsidence assessment diagnosis unit may further include a risk level calculation unit that calculates a risk level corresponding to the subsidence evaluation of the subsidence evaluation unit.
여기서, 상기 상관관계 도출부가 도출하는 상관관계는 상기 CCTV 조사데이터로부터 판단된 하수관로의 결함이 상기 GPR 탐사데이터에 따른 상부지반의 지반침하와 연관이 있는지 여부를 나타낸다.Here, the correlation derived by the correlation derivation unit indicates whether a fault in the sewer pipe judged from the CCTV survey data is related to a subsidence of the upper ground in accordance with the GPR exploration data.
여기서, 상기 CCTV는 상기 하수관로의 누수, 균열, 파손 또는 통관을 포함하는 하수관로 변형을 조사하고, 상기 지반침하 평가진단부는 상기 하수관로 변형에 대응하는 결함을 판단하고, 결함위치의 GPS 좌표를 결정할 수 있다.Here, the CCTV examines a sewer pipe deformation including leakage, crack, breakage or clearance of the sewer pipe, the ground settlement evaluation diagnosis unit may determine a defect corresponding to the sewer pipe deformation, and determine GPS coordinates of the defect location .
여기서, 상기 지면투과레이더(GPR)는 상기 지반침하 평가진단부에서 결정된 결함위치에 대응하는 GPS 좌표의 지상에서 상기 하수관로 배면 상부의 상부지반을 GPR 탐사를 수행할 수 있다.Here, the ground penetrating radar (GPR) may perform GPR on the upper ground on the upper surface of the sewer pipe at the GPS coordinates corresponding to the defect location determined by the subsidence assessment diagnostic unit.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 방법은, a) 탐사용 자주차에 탑재된 CCTV를 이용하여 하수관로 내부의 벽면을 촬영하여 CCTV 조사데이터를 획득하는 단계; b) 지반침하 평가진단부가 하수관로 CCTV 조사에 따른 CCTV 조사데이터를 수신하여, 하수관로의 결함을 판단하고 결함위치를 결정하는 단계; c) 상기 하수관로의 결함위치에 대응하는 동일 지점의 지상에서 상부지반에 대한 GPR 탐사를 수행하여 GPR 탐사데이터를 획득하는 단계; d) 상기 지반침하 평가진단부가 상기 CCTV 조사데이터 및 상기 GPR 탐사데이터의 비교 분석을 통해 상관관계를 도출하는 단계; 및 e) 상기 지반침하 평가진단부가 상기 도출된 상관관계에 따라 상기 상부지반의 지반침하를 평가하는 단계를 포함하여 이루어진다.In another aspect of the present invention, there is provided a method for diagnosing subsidence of a ground using CCTV data of a sewer pipe and GPR data of an upper ground, comprising the steps of: a) Capturing the inside wall surface to obtain CCTV survey data; b) receiving the CCTV survey data according to the soil settlement assessment diagnosis section sewer line CCTV survey, determining a defect in the sewer line, and determining a defect location; c) performing GPR survey on the upper ground at the same point corresponding to the fault location of the sewage line to obtain GPR survey data; d) deriving a correlation by comparing and analyzing the CCTV survey data and the GPR exploration data; And e) evaluating the ground subsidence of the upper ground according to the derived correlation.
본 발명에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 방법은, f) 상기 지반침하 평가진단부가 상기 지반침하 평가에 대응하는 위험등급을 산정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The method for diagnosing subsidence of the ground using the CCTV data of the sewer line and the GPR data of the upper ground according to the present invention may further include a step of calculating the danger level corresponding to the ground subsidence evaluation by the subsidence assessment diagnostic unit .
본 발명에 따르면, 하수관로 CCTV 조사를 통해 누수, 균열, 파손, 통관 등의 하수관로 변형을 조사하고, 하수관로의 결함이 발생한 상부지반을 GPR 탐사하여 하수관로로 인한 지반침하를 예측 및 평가할 수 있다.According to the present invention, it is possible to investigate the sewer pipe deformation such as leakage, crack, breakage, and clearance through the sewer pipe CCTV inspection, and to detect and evaluate the ground settlement due to the sewer pipe by exploiting the GPR of the upper ground where the sewer pipe is defective.
본 발명에 따르면, 하수관로 CCTV 조사와 GPR 데이터의 비교 분석, 상관관계 평가를 통해 하수관로로 인한 지반함몰(지반 동공 및 싱크홀 포함)을 예측 및 평가함으로써, 하수관로 노후화와 외부 충격에 따른 하수관로 손상에 기인한 지반침하를 방지할 수 있다.According to the present invention, by predicting and evaluating the ground depression due to the sewer pipe (including the ground pores and the sink hole) through the comparison of the sewer pipe CCTV survey and the GPR data and the correlation evaluation, A ground settlement can be prevented.
도 1은 종래의 기술에 따른 전방 주시에 의한 탐사장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 어안렌즈를 구비한 탐사장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 관로 내외면 동시 탐사분석 시스템이 탐사용 자주차로 구현된 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 관로 내외면 동시 탐사분석 시스템의 조사분석 프로그램의 실행화면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 원리를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템에서 CCTV 조사 결과를 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템에서 GPR 탐사 결과를 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 방법의 동작흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템이 구현된 화면을 예시하는 도면이다.
FIG. 1 is a view schematically showing a surveying apparatus by forward gazing according to a conventional technique.
FIG. 2 is a view schematically showing a conventional scanning apparatus including a fish-eye lens.
FIG. 3 is a view showing that a pipeline inner / outer surface simultaneous exploration analysis system according to a conventional technique is implemented as a navigation cruise control system.
4 is a view showing an execution screen of a survey analysis program of the pipeline in-depth / outside-surface simultaneous exploration analysis system shown in FIG.
5 is a configuration diagram of a ground subsidence diagnosis system using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic view for explaining the principles of ground subsidence diagnosis using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view illustrating a result of a CCTV inspection in a ground subsidence diagnosis system using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating the results of GPR survey in a subsurface subsidence diagnosis system using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method for diagnosing subsidence of ground using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view illustrating a screen in which a ground subsidence diagnosis system using the CCTV data of the sewer line and the GPR data of the upper ground according to the embodiment of the present invention is implemented.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the term "part" or the like, as described in the specification, means a unit for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.
[지반침하 진단 시스템(100)][Ground subsidence diagnosis system (100)]
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템의 구성도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 원리를 개략적으로 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템에서 CCTV 조사 결과를 예시하는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템에서 GPR 탐사 결과를 예시하는 도면이다.FIG. 5 is a configuration diagram of a subsurface subsidence diagnosis system using the CCTV data of the sewer line and the GPR data of the upper ground according to the embodiment of the present invention, FIG. 6 is a graph showing the CCTV data of the sewer line and the GPR FIG. 7 is a view illustrating a result of a CCTV survey in a subsurface subsidence diagnosis system using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground according to an embodiment of the present invention. FIG. And FIG. 8 is a view illustrating a result of GPR survey in the subsidence subsidence diagnosis system using the CCTV data of the sewer line and the GPR data of the upper ground according to the embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템(100)은, CCTV(110), 지반침하 평가진단부(120) 및 지면투과레이더(GPR: 130)를 포함하며, 이때, 상기 지반침하 평가진단부(120)는 CCTV 조사데이터 수신부(121), 하수관로 결함 판단부(122), GPR 탐사데이터 수신부(123), 상관관계 도출부(124), 지반침하 평가부(125) 및 위험등급 산정부(126)를 포함한다.5 and 6, a ground subsidence diagnosis system 100 using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground according to an embodiment of the present invention includes a CCTV 110, a ground subsidence assessment diagnosis unit 120, And a ground penetration radar (GPR) 130. At this time, the ground settlement evaluation diagnosis unit 120 includes a CCTV irradiation data receiving unit 121, a sewage pipe fault determining unit 122, a GPR probe data receiving unit 123, A relationship deriving unit 124, a ground settlement evaluating unit 125, and a risk level calculating unit 126. [
CCTV(110)는 탐사용 자주차(200)에 탑재되어, 하수관로(310) 내부의 벽면을 촬영하여 CCTV 조사데이터를 획득한다. 예를 들면, 도 7은 하수관로 CCTV 조사 결과를 나타낸다. 여기서, 상기 탐사용 자주차(200)에 CCTV(110)가 탑재되어 하수관로(320) 내부를 촬영하는 점은 당업자에게 자명하므로 상기 탐사용 자주차(200)에 대한 상세한 설명은 생략한다.The CCTV 110 is mounted on the car 200 to capture the wall surface of the sewage pipe 310 to acquire CCTV survey data. For example, Fig. 7 shows the results of the CCTV survey on the sewer line. Since the CCTV 110 is installed in the navigation device 200 to capture the inside of the water pipe 320, a detailed description of the navigation device 200 will be omitted.
지면투과레이더(GPR:130)는 지상에서 상기 하수관로(310)의 결함위치에 대응하는 동일 지점의 상부지반(320)에 대한 GPR 탐사를 수행하여 GPR 탐사데이터를 획득한다. 예를 들면, 도 8은 GPR 탐사 결과를 나타낸다. 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 CCTV(110)가 상기 하수관로(310)의 누수, 균열, 파손 또는 통관을 포함하는 하수관로 변형을 조사하고, 상기 지반침하 평가진단부(120)가 상기 하수관로 변형에 대응하는 결함을 판단하고, 결함위치의 GPS 좌표를 결정하면, 상기 지면투과레이더(GPR: 130)는 상기 지반침하 평가진단부(120)에서 결정된 결함위치에 대응하는 GPS 좌표의 지상에서 상기 하수관로(310) 배면 상부의 상부지반(320)을 GPR 탐사를 수행하게 된다.The ground penetrating radar (GPR) 130 performs a GPR survey on the upper ground level 320 at the same point corresponding to the defect position of the sewer line 310 on the ground to obtain GPR survey data. For example, FIG. 8 shows GPR probe results. Specifically, as shown in FIG. 6, the CCTV 110 may examine a sewer pipe deformation including leakage, crack, breakage, or clearance of the sewage pipe 310, The ground penetrating radar (GPR) 130 detects a defect corresponding to the defect position determined by the ground settlement evaluation diagnosis unit 120 on the ground of the GPS coordinates corresponding to the defect position determined by the ground settlement evaluation diagnosis unit 120 The upper ground 320 of the upper part of the back surface of the sewage pipe 310 is subjected to GPR.
예를 들면, 상기 지면투과레이더(130)는 전자파를 지하로 보내 반사 신호를 받아 매질에 따른 신호를 분석하여 지하에 매설된 하수도, 상수도, 전력관, 문화재와 같은 매설물 또는 지하공동을 탐지하는 시스템으로서, 구체적으로, 1 내지 1800㎐ 사이의 전자파를 송신기로부터 지하로 방사시켜 서로 전기적 특성이 다른 지하매질이 경계면에서 반사되는 전자파를 수신기로 수집 및 기록한 뒤 상기 지반침하 평가진단부(120)를 거쳐 지질 및 지중 구조물의 구조와 상태를 규명하여 영상화하는 비파괴 탐사장비의 일종이다.For example, the ground penetrating radar 130 may be a system that receives electromagnetic waves and transmits a reflected signal to analyze a signal according to a medium to detect an embedded material such as a sewage, a water supply, a power pipe, Specifically, an electromagnetic wave of 1 to 1800 Hz is radiated from the transmitter to the underground, and an electromagnetic wave, which is reflected at the interface between the underground medium having different electrical characteristics, is collected and recorded by a receiver, It is a type of non-destructive exploration equipment that identifies and images the structure and condition of geologic and underground structures.
지반침하 평가진단부(120)는 상기 하수관로(310)의 CCTV 조사에 따른 CCTV 조사데이터를 수신하여, 상기 하수관로(310)의 결함을 판단하고 결함위치를 결정하고, 상기 CCTV 조사데이터 및 상기 GPR 탐사데이터의 비교 분석을 통해 상관관계를 도출하고, 상기 도출된 상관관계에 따라 상기 상부지반(320)의 지반침하를 평가한다.The ground settlement evaluation diagnosis unit 120 receives the CCTV survey data in accordance with the CCTV survey of the sewage line 310 to determine a defect in the sewage line 310 and determines a defect location, The correlation is derived through comparative analysis of the data, and the subsidence of the upper ground 320 is evaluated according to the derived correlation.
구체적으로, 상기 지반침하 평가진단부(120)의 CCTV 조사데이터 수신부(121)는 탐사용 자주차(200)에 탑재된 CCTV(110)를 이용하여 하수관로(310) 내부의 벽면을 촬영하여 획득된 CCTV 조사데이터를 수신한다.Specifically, the CCTV survey data receiving unit 121 of the ground settlement evaluation diagnosis unit 120 captures the wall surface of the inside of the sewage pipe 310 by using the CCTV 110 installed in the navigation device 200, And receives CCTV survey data.
상기 지반침하 평가진단부(120)의 하수관로 결함 판단부(122)는 상기 수신된 CCTV 조사데이터를 분석하여 상기 하수관로(310)의 결함을 판단하고 결함위치를 결정한다.The sewerage line defect determination unit 122 of the subsidence assessment diagnosis unit 120 analyzes the received CCTV inspection data to determine a defect in the sewage line 310 and determines a defect location.
상기 지반침하 평가진단부(120)의 GPR 탐사데이터 수신부(123)는 상기 하수관로(310)의 결함위치에 대응하는 동일 지점의 상부지반(320)에 대한 GPR(130) 탐사를 수행하여 획득된 GPR 탐사데이터를 수신한다.The GPR probe data receiving unit 123 of the ground settlement evaluation diagnosis unit 120 searches the GPR 130 for the upper ground 320 at the same point corresponding to the defect position of the sewage pipe 310, And receives the exploration data.
상기 지반침하 평가진단부(120)의 상관관계 도출부(124)는 상기 CCTV 조사데이터 및 상기 GPR 탐사데이터의 비교 분석을 통해 상관관계를 도출한다. 이때, 상기 상관관계는 상기 CCTV 조사데이터로부터 판단된 하수관로(310)의 결함이 상기 GPR 탐사데이터에 따른 상부지반(320)의 지반침하와 연관이 있는지 여부를 나타낸다.The correlation derivation unit 124 of the subsidence assessment diagnosis unit 120 derives the correlation by comparing and analyzing the CCTV survey data and the GPR exploration data. At this time, the correlation indicates whether a defect of the sewer line 310 determined from the CCTV survey data is related to a subsidence of the upper ground 320 in accordance with the GPR survey data.
상기 지반침하 평가진단부(120)의 지반침하 평가부(125)는 상기 상관관계 도출부(124)에서 도출된 상관관계에 따라 상기 상부지반(320)의 지반침하를 평가한다.The subsidence evaluation unit 125 of the subsidence assessment diagnosis unit 120 evaluates the subsidence of the upper subsidence 320 according to the correlation derived from the correlation derivation unit 124.
상기 지반침하 평가진단부(120)의 위험등급 산정부(126)는 상기 지반침하 평가부(125)의 지반침하 평가에 대응하는 위험등급을 산정한다. 예를 들면, 상기 위험등급은 A, B, C, D 및 E등급으로 구분하여 하수관로(310) 상부의 상부지반(320)의 보수 보강을 결정할 수 있다.The danger level estimating unit 126 of the ground settlement estimating and diagnosing unit 120 calculates a risk level corresponding to the ground settlement evaluation of the ground settlement evaluating unit 125. [ For example, the hazard level may be divided into A, B, C, D, and E grades to determine repair and reinforcement of the upper ground 320 on the sewer line 310.
본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템(100)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 하수관로(310)의 CCTV(110) 조사를 통해 나타난 토사퇴적, 관의 변형, 균열, 누수 등 결함 부위의 배면 상부지반(320)의 변형을 평가하기 위해서 CCTV(110) 조사부위 동일 지점에 대해 지상에서 GPR(130) 탐사를 수행한다. 즉, 하수관로 변형발생 부위 상부지역을 주파수를 변화시켜 GPR 측정을 수행한 후, 측정 데이터의 상관관계 분석을 통해 지반 동공과 지반침하를 평가할 수 있다.6, the ground subsidence diagnosis system 100 using the CCTV data of the sewer line and the GPR data of the upper ground according to the embodiment of the present invention is constructed as follows. As shown in FIG. 6, GPR 130 is surveyed on the ground at the same point of the CCTV 110 irradiation site to evaluate deformation of the upper back ground 320 of the defective site such as sedimentation, pipe deformation, cracks, leakage and the like. In other words, GPR measurement can be performed by changing the frequency of the upper part of the sewer pipe deformation occurrence site, and then ground porcelain and ground settlement can be evaluated through correlation analysis of measurement data.
본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템(100)은, 하수관로 CCTV 조사와 GPR 데이터의 비교 분석, 상관관계 평가를 통해 하수관로로 인한 지반침하를 예측 및 평가할 수 있고, 또한, 동일 지점의 하수관로 CCTV 조사결과, 하수관로 결함 결과, GPR 탐사 데이터를 분석하여 상관관계를 도출한 후, 지반침하를 예측 및 평가하며, 위험등급을 평가 및 진단할 수 있고, 이에 따라 하수관로 노후화와 외부 충격에 따른 하수관로 손상에 기인한 지반침하를 방지할 수 있다.The ground subsidence diagnosis system 100 using the CCTV data of the sewer line and the GPR data of the upper ground according to the embodiment of the present invention predicts the subsidence due to the sewer line by comparing the analysis of the sewer line CCTV survey and the GPR data, It is also possible to evaluate and evaluate the hazard level after analyzing the sewage pipe CCTV survey results, sewage pipe fault results and GPR survey data at the same point and deriving the correlation, Accordingly, it is possible to prevent the ground subsidence caused by the deterioration of the sewer pipe and the damage of the sewer pipe due to the external impact.
[지반침하 진단 방법][Method for diagnosing ground subsidence]
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 방법의 동작흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a method for diagnosing subsidence of ground using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 방법은, 먼저, 탐사용 자주차(200)에 탑재된 CCTV(110)를 이용하여 하수관로(310) 내부의 벽면을 촬영하여 CCTV 조사데이터를 획득한다(S110).Referring to FIG. 9, a method for diagnosing subsidence of a ground using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground according to an embodiment of the present invention is performed by using a CCTV 110 The wall surface of the sewage pipe 310 is photographed to acquire CCTV survey data (S110).
다음으로, 지반침하 평가진단부(120)가 하수관로 CCTV 조사에 따른 CCTV 조사데이터를 수신하여, 하수관로(310)의 결함을 판단하고 결함위치를 결정한다(S120). 즉, 상기 CCTV(110)는 상기 하수관로(310)의 누수, 균열, 파손 또는 통관을 포함하는 하수관로 변형을 조사하면, 상기 지반침하 평가진단부(120)는 상기 하수관로 변형에 대응하는 결함을 판단하고, 결함위치의 GPS 좌표를 결정할 수 있다.Next, the ground settlement evaluation diagnosis unit 120 receives the CCTV irradiation data according to the inspection of the sewage pipe CCTV, determines the defect of the sewage pipe 310, and determines the defect location (S120). That is, when the CCTV 110 examines the sewer pipe deformation including leakage, crack, breakage or clearance of the sewage pipe 310, the ground settlement evaluation diagnosis unit 120 determines a defect corresponding to the sewer pipe deformation , The GPS coordinates of the defect location can be determined.
다음으로, 상기 하수관로(310)의 결함위치에 대응하는 동일 지점의 지상에서 상부지반(320)에 대한 GPR(130) 탐사를 수행하여 GPR 탐사데이터를 획득한다(S130). 예를 들면, 상기 지면투과레이더(GPR: 130)는 상기 지반침하 평가진단부(120)에서 결정된 결함위치에 대응하는 GPS 좌표의 지상에서 상기 하수관로(310) 배면 상부의 상부지반(320)을 GPR 탐사를 수행한다.Next, the GPR 130 is searched for the upper ground 320 on the ground at the same point corresponding to the fault location of the sewage pipe 310 to acquire GPR data (S 130). For example, the ground penetrating radar (GPR) 130 may be disposed on the ground of the GPS coordinates corresponding to the defect position determined by the ground subsidence evaluation diagnosis unit 120 as the upper ground 320 on the back surface of the sewer pipe 310 as GPR Perform the survey.
다음으로, 상기 지반침하 평가진단부(120)가 상기 CCTV 조사데이터 및 상기 GPR 탐사데이터의 비교 분석을 통해 상관관계를 도출한다(S140). 이때, 상기 상관관계는 상기 CCTV 조사데이터로부터 판단된 하수관로(310)의 결함이 상기 GPR 탐사데이터에 따른 상부지반(320)의 지반침하와 연관이 있는지 여부를 나타낸다.Next, the geo-settlement evaluation diagnosis unit 120 derives a correlation by comparing and analyzing the CCTV survey data and the GPR exploration data (S140). At this time, the correlation indicates whether a defect of the sewer line 310 determined from the CCTV survey data is related to a subsidence of the upper ground 320 in accordance with the GPR survey data.
다음으로, 상기 지반침하 평가진단부(120)가 상기 도출된 상관관계에 따라 상기 상부지반(320)의 지반침하를 평가한다(S150).Next, the ground subsidence assessment diagnosis unit 120 evaluates subsidence of the upper ground 320 according to the derived correlation (S150).
다음으로, 상기 지반침하 평가진단부(120)가 상기 지반침하 평가에 대응하는 위험등급을 산정한다(S160). 예를 들면, 상기 위험등급은 A, B, C, D 및 E등급으로 구분하여 하수관로(310) 상부의 상부지반(320)의 보수 보강을 결정할 수 있다.Next, the ground settlement evaluation diagnosis unit 120 calculates a danger level corresponding to the ground settlement evaluation (S160). For example, the hazard level may be divided into A, B, C, D, and E grades to determine repair and reinforcement of the upper ground 320 on the sewer line 310.
한편, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템이 구현된 화면을 예시하는 도면이다.Meanwhile, FIG. 10 is a view illustrating a screen in which a ground subsidence diagnosis system using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground according to an embodiment of the present invention is implemented.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템은, 지반침하(또는 싱크홀) 조사 정보로서, 하수관로의 일반 현황 및 특징 이외에 GPR 탐사 결과, CCTV 조사 결과 및 하수관로 결함결과를 함께 나타낼 수 있으며, 이에 따라, 하수관로 CCTV 조사를 통해 하수관로 변형을 조사하고, 하수관로의 결함이 발생한 상부지반을 GPR 탐사하여 하수관로로 인한 지반침하를 예측 및 평가할 수 있고, 또한, 하수관로 CCTV 조사와 GPR 데이터의 비교 분석, 상관관계 평가를 통해 하수관로로 인한 지반함몰을 예측 및 평가함으로써, 하수관로 노후화와 외부 충격에 따른 하수관로 손상에 기인한 지반침하를 방지할 수 있다.As shown in FIG. 10, the ground subsidence diagnosis system using the CCTV data of the sewer line and the GPR data of the upper ground according to the embodiment of the present invention is a ground subsidence (or sink hole) survey information, In addition, the results of GPR survey, CCTV survey, and sewage canal defect can be displayed together. Therefore, it is possible to investigate sewage pipe deformation through sewer pipe CCTV survey and GPR survey of the upper ground where faults in the sewer pipe are detected. In addition, by comparing and analyzing the sewer pipe CCTV survey and GPR data, it is possible to predict and evaluate the ground subsidence due to the sewer line, thereby preventing the ground subsidence caused by the deterioration of the sewer pipe and the external impact. .
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100: 지반침하 평가 시스템
200: 탐사용 자주차
310: 하수관로
320: 상부지반
110: CCTV
120: 지반침하 평가진단부
130: 지면투과레이더(GPR)
121: CCTV 조사데이터 수신부
122: 하수관로 결함 판단부
123: GPR 탐사데이터 수신부
124: 상관관계 도출부
125: 지반침하 평가부
126: 위험등급 산정부
100: Soil settlement evaluation system
200: Tom used frequently tea
310: sewer line
320: Upper ground
110: CCTV
120: Ground subsidence assessment diagnosis section
130: Ground penetrating radar (GPR)
121: CCTV survey data receiver
122: sewer pipe defect judgment unit
123: GPR probe data receiver
124: correlation derivation unit
125: Ground settlement evaluation section
126: Hazard Rating Acquisition Government

Claims (11)

  1. 탐사용 자주차(200)에 탑재되어, 하수관로(310) 내부의 벽면을 촬영하여 CCTV 조사데이터를 획득하는 CCTV(110);
    상기 하수관로(310)의 CCTV 조사에 따른 CCTV 조사데이터를 수신하여, 상기 하수관로(310)의 결함을 판단하고 결함위치를 결정하는 지반침하 평가진단부(120); 및
    지상에서 상기 하수관로(310)의 결함위치에 대응하는 동일 지점의 상부지반(320)에 대한 GPR 탐사를 수행하여 GPR 탐사데이터를 획득하는 지면투과레이더(GPR: 130)
    를 포함하되,
    상기 지반침하 평가진단부(120)는 상기 CCTV 조사데이터 및 상기 GPR 탐사데이터의 비교 분석을 통해 상관관계를 도출하고, 상기 도출된 상관관계에 따라 상기 상부지반(320)의 지반침하를 평가하는 것을 특징으로 하는 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템.
    A CCTV (110) mounted on the tamper-evident vehicle (200) and photographing a wall surface of the sewage pipe (310) to obtain CCTV survey data;
    A ground subsidence assessment diagnosis unit 120 for receiving CCTV survey data in accordance with the CCTV survey of the sewage line 310 to determine a defect in the sewage line 310 and determining a defect location; And
    A ground penetrating radar (GPR) 130 for performing a GPR survey on an upper ground level 320 at the same point corresponding to a defect position of the sewage line 310 on the ground to obtain GPR survey data,
    , ≪ / RTI &
    The ground subsidence assessment diagnosis unit 120 derives a correlation through comparison analysis between the CCTV survey data and the GPR survey data and evaluates subsidence of the upper ground 320 according to the derived correlation Geotechnical subsidence diagnosis system using CCTV data of sewer line and GPR data of upper ground.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지반침하 평가진단부(120)는,
    탐사용 자주차(200)에 탑재된 CCTV(110)를 이용하여 하수관로(310) 내부의 벽면을 촬영하여 획득된 CCTV 조사데이터를 수신하는 CCTV 조사데이터 수신부(121);
    상기 수신된 CCTV 조사데이터를 분석하여 상기 하수관로(310)의 결함을 판단하고 결함위치를 결정하는 하수관로 결함 판단부(122);
    상기 하수관로(310)의 결함위치에 대응하는 동일 지점의 상부지반(320)에 대한 GPR(130) 탐사를 수행하여 획득된 GPR 탐사데이터를 수신하는 GPR 탐사데이터 수신부(123);
    상기 CCTV 조사데이터 및 상기 GPR 탐사데이터의 비교 분석을 통해 상관관계를 도출하는 상관관계 도출부(124); 및
    상기 상관관계 도출부(124)에서 도출된 상관관계에 따라 상기 상부지반(320)의 지반침하를 평가하는 지반침하 평가부(125)
    를 포함하는 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템.
    2. The apparatus according to claim 1, wherein the ground subsidence assessment diagnosis unit (120)
    A CCTV survey data receiving unit 121 for capturing the wall surface of the sewage pipe 310 using the CCTV 110 mounted on the car 200 and receiving the CCTV survey data;
    A sewage pipe fault determination unit (122) for analyzing the received CCTV inspection data to determine a fault in the sewer pipe (310) and determining a fault location;
    A GPR probe data receiving unit (123) for receiving the GPR survey data obtained by performing the GPR (130) survey on the upper ground (320) at the same point corresponding to the fault location of the sewage pipe line (310);
    A correlation derivation unit (124) for deriving a correlation by comparing and analyzing the CCTV survey data and the GPR exploration data; And
    A ground settlement evaluation unit 125 for evaluating the ground settlement of the upper ground 320 according to the correlation derived from the correlation derivation unit 124,
    And the ground subsidence diagnosis system using the GPR data of the upper ground.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지반침하 평가진단부(120)는, 상기 지반침하 평가부(125)의 지반침하 평가에 대응하는 위험등급을 산정하는 위험등급 산정부(126)를 추가로 포함하는 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템.
    3. The method of claim 2,
    The ground settlement evaluation diagnosis unit 120 may include CCTV data of the sewer pipe further including a danger level classifying unit 126 for calculating a danger level corresponding to the ground settlement evaluation of the ground settlement evaluating unit 125, Ground Subsidence Diagnosis System Using GPR Data.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 상관관계 도출부(124)가 도출하는 상관관계는 상기 CCTV 조사데이터로부터 판단된 하수관로(310)의 결함이 상기 GPR 탐사데이터에 따른 상부지반(320)의 지반침하와 연관이 있는지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템.
    3. The method of claim 2,
    The correlation derived by the correlation derivation unit 124 indicates whether a defect in the sewage pipe 310 determined from the CCTV survey data is related to a subsidence of the upper ground 320 in accordance with the GPR survey data Geotechnical subsidence diagnosis system using CCTV data of sewer line and GPR data of upper ground.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 CCTV(110)는 상기 하수관로(310)의 누수, 균열, 파손 또는 통관을 포함하는 하수관로 변형을 조사하고, 상기 지반침하 평가진단부(120)는 상기 하수관로 변형에 대응하는 결함을 판단하고, 결함위치의 GPS 좌표를 결정하는 것을 특징으로 하는 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템.
    The method according to claim 1,
    The CCTV 110 examines sewage pipe deformation including leakage, crack, breakage or clearance of the sewage pipe 310. The ground settlement evaluation diagnosis unit 120 determines a defect corresponding to the sewer pipe deformation, And the GPS coordinates of the location are determined. The subsidence diagnosis system using the CCTV data of the sewer line and the GPR data of the upper ground.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지면투과레이더(GPR: 130)는 상기 지반침하 평가진단부(120)에서 결정된 결함위치에 대응하는 GPS 좌표의 지상에서 상기 하수관로(310) 배면 상부의 상부지반(320)을 GPR 탐사를 수행하는 것을 특징으로 하는 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템.
    6. The method of claim 5,
    The ground penetrating radar (GPR) 130 performs GPR search on the upper ground 320 on the upper side of the back surface of the sewer pipe 310 on the ground of the GPS coordinates corresponding to the defect position determined by the ground settlement evaluation diagnosis unit 120 The ground subsidence diagnosis system using the CCTV data of the sewer line and the GPR data of the upper ground.
  7. a) 탐사용 자주차(200)에 탑재된 CCTV(110)를 이용하여 하수관로(310) 내부의 벽면을 촬영하여 CCTV 조사데이터를 획득하는 단계;
    b) 지반침하 평가진단부(120)가 하수관로 CCTV 조사에 따른 CCTV 조사데이터를 수신하여, 하수관로(310)의 결함을 판단하고 결함위치를 결정하는 단계;
    c) 상기 하수관로(310)의 결함위치에 대응하는 동일 지점의 지상에서 상부지반(320)에 대한 GPR(130) 탐사를 수행하여 GPR 탐사데이터를 획득하는 단계;
    d) 상기 지반침하 평가진단부(120)가 상기 CCTV 조사데이터 및 상기 GPR 탐사데이터의 비교 분석을 통해 상관관계를 도출하는 단계; 및
    e) 상기 지반침하 평가진단부(120)가 상기 도출된 상관관계에 따라 상기 상부지반(320)의 지반침하를 평가하는 단계
    를 포함하는 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 방법.
    a) capturing the wall surface of the sewage pipe (310) by using the CCTV (110) mounted on the navigation device (200) to obtain CCTV survey data;
    b) receiving the CCTV survey data according to the sewerage CCTV survey by the ground settlement evaluation diagnosis unit 120, determining a defect of the sewer line 310 and determining a defect location;
    c) performing a GPR (130) search on the upper ground (320) at the same point corresponding to the fault location of the sewage line (310) to obtain GPR survey data;
    d) deriving a correlation through the comparison between the CCTV survey data and the GPR survey data by the subsidence assessment diagnosis unit 120; And
    e) evaluating the subsidence of the upper ground (320) according to the derived correlation by the subsidence assessment diagnosis unit (120)
    A method of diagnosing subsidence of ground using CCTV data of a sewer line and GPR data of an upper ground.
  8. 제7항에 있어서,
    f) 상기 지반침하 평가진단부(120)가 상기 지반침하 평가에 대응하는 위험등급을 산정하는 단계를 추가로 포함하는 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 방법.
    8. The method of claim 7,
    f) The method of diagnosing subsidence of ground by using the CCTV data of the sewer pipe and the GPR data of the upper ground, further comprising the step of calculating the danger level corresponding to the subsidence evaluation by the subsidence assessment diagnosis unit 120.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 d) 단계의 상관관계는 상기 CCTV 조사데이터로부터 판단된 하수관로(310)의 결함이 상기 GPR 탐사데이터에 따른 상부지반(320)의 지반침하와 연관이 있는지 여부를 나타내는 것을 특징으로 하는 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 방법.
    8. The method of claim 7,
    Wherein the correlation of step d) indicates whether a defect of the sewage pipe (310) determined from the CCTV survey data is related to a subsidence of the upper ground (320) in accordance with the GPR survey data. A method of ground subsidence diagnosis using data and GPR data of upper ground.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 a) 단계의 CCTV(110)는 상기 하수관로(310)의 누수, 균열, 파손 또는 통관을 포함하는 하수관로 변형을 조사하고, 상기 b) 단계의 지반침하 평가진단부(120)는 상기 하수관로 변형에 대응하는 결함을 판단하고, 결함위치의 GPS 좌표를 결정하는 것을 특징으로 하는 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 방법.
    8. The method of claim 7,
    The CCTV 110 in step a) examines the sewage pipe deformation including leakage, cracking, breakage or clearance of the sewage pipe 310, and the ground settlement evaluation diagnosis unit 120 in step b) Determining the corresponding defects and determining the GPS coordinates of the defect location. The method of claim 1, wherein the GPS coordinates of the defect location are determined based on the CCTV data of the sewer pipe and the GPR data of the upper ground.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 c) 단계의 지면투과레이더(GPR: 130)는 상기 지반침하 평가진단부(120)에서 결정된 결함위치에 대응하는 GPS 좌표의 지상에서 상기 하수관로(310) 배면 상부의 상부지반(320)을 GPR 탐사를 수행하는 것을 특징으로 하는 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 방법.
    11. The method of claim 10,
    The ground penetrating radar (GPR) 130 in the step c) is configured to detect an upper ground 320 of the upper part of the back surface of the sewer pipe 310 on the ground of the GPS coordinates corresponding to the defect position determined by the ground subsidence evaluation diagnosis unit 120, A method of diagnosing subsidence of ground using CCTV data of sewer line and GPR data of upper ground.
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