KR101569699B1 - Method and system for managing a magnetic marker of laying things underground - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지하 매설물에 부착된 자기 마커로부터 발생하는 자기장의 세기를 검출하여 지하 매설물의 위치와 심도를 추정함으로써 관로 및 시설물의 위치를 정확히 파악하여 관리할 수 있도록 하는 지하 매설물 자기마커 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로써, 본 발명에 따른 지하 시설물 자기마커 관리 시스템은, 지도에 대한 데이터가 맵 처리부를 통해 화면 상에 출력되도록 하고, GPS 처리부를 통해 획득한 현재의 위치를 지도 상에 표시하여 시설물의 근사적 위치를 파악할 수 있도록 하며, 마커 탐지부를 통해 자기마커의 위치와 심도를 산출하여 출력하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a magnetic underground marker management system and method for detecting the intensity of a magnetic field generated from a magnetic marker attached to a subterranean buried object to accurately locate and manage the location of the channel and facilities by estimating the location and depth of the underground object The underground facility magnetic marker management system according to the present invention allows the data of the map to be output on the screen through the map processing unit and displays the current position acquired through the GPS processing unit on the map, And the position and depth of the magnetic marker are calculated and output through the marker detection unit.

Description

지하 매설물 자기마커 관리 시스템 및 방법{Method and system for managing a magnetic marker of laying things underground}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a magnetic marker management system and method,

본 발명은 지하 매설물 자기마커 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로써, 더욱 자세하게는 지하 매설물에 부착된 자기 마커(Magnetic Marker)로부터 발생하는 자기장(Magnetic Field)의 세기를 검출하여 지하 매설물의 위치와 심도를 추정함으로써 관로 및 시설물의 위치를 정확히 파악하여 관리할 수 있도록 하는 지하 매설물 자기마커 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a system and method for managing magnetic markers underground, and more particularly, to a system and method for managing underground buried magnetic markers by detecting the intensity of a magnetic field generated from a magnetic marker attached to an underground buried object, And more particularly, to a system and method for managing a magnetic underground magnetic marker that enables accurate identification and management of locations of pipelines and facilities.

일반적으로 전기선로나 통신선로 및 상하수도 등의 기반시설은 미관이나 설비보호 또는 용지부족 등의 이유로 인해 지하에 매립하고 있다. 이러한 지하 매설물은 사회 기반시설이 주를 이루게 되므로 이들의 파손을 감지하는 것은 매우 중요하다.Generally, infrastructures such as electric wires, communication lines, and water and sewerage systems are buried underground for reasons such as aesthetics, facility protection, or lack of paper. It is very important to detect the damage of these underground facilities as the infrastructure of the infrastructure becomes mainstream.

그러나, 이러한 지하 매설물의 위치나 깊이에 대한 정보가 잘 갖추어지지 않아, 그 위치나 상태를 파악하기 어렵기 때문에 지하 매설물의 유지관리가 어렵다.However, it is difficult to maintain the underground burial because it is difficult to know the location and the depth of the underground buried material and the information about the depth and the depth.

종래에는 종이로 된 시공 도면이나 준공 도면 등의 도면과 단순 지형지물을 이용하여 육안으로 확인하면서 지하에 매설된 시설물의 위치를 파악하게 되므로 정확하게 파악하기 어려운 문제점이 있다.Conventionally, there is a problem that it is difficult to accurately grasp the position of the facilities buried in the underground while confirming with the naked eye using drawings such as paper construction drawings and completed drawings and simple features.

따라서, 지하 매설물을 설치하거나 건축물을 시공할 때, 기존 지하 매설물의 위치를 정확히 파악하기 위하여 시간 및 비용이 증가하게 되고, 정확히 파악하지 못함에 따른 부정확한 정보를 바탕으로 지하 시설물에 대한 작업이 이루어질 경우 공사 중에 기존 지하 매설물을 파괴하거나 이로 인해 작업자의 안전에 위험이 있는 문제점이 있었다.
Therefore, when installing underground facilities or constructing buildings, it takes time and expense to accurately grasp the location of existing underground facilities, and works on underground facilities based on inaccurate information due to inaccurate information There is a problem that existing underground materials are destroyed during the construction or there is a risk of safety of the operator.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0090284호(공개일 : 2012년08월17일)Korean Patent Publication No. 10-2012-0090284 (Publication date: August 17, 2012)

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 지하 매설물에 부착된 자기 마커로부터 발생하는 자기장의 세기를 검출하여 지하 매설물의 위치와 심도를 추정함으로써 관로 및 시설물의 위치를 정확히 파악하여 관리할 수 있도록 하는 지하 매설물 자기마커 관리 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to accurately detect the location of pipelines and facilities by detecting the intensity of a magnetic field generated from magnetic markers attached to underground objects, And to provide a magnetic marker management system and method.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 지하에 매설된 시설물의 일측에 설치된 자기마커(Magnetic Marker); 상기 자기마커로부터 출력되는 자기장에 대해 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지한 자기력의 강도에 따라 자기마커의 위치를 표출하고, 상기 자기마커의 종류와 개수에 따른 자기력에 대응되게 설정된 심도에 근거해 상기 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력에 따라 심도를 추정하는 마커 탐지부; 상기 시설물에 대한 정보를 제공하는 정보 제공부; 상기 시설물에 대한 정보를 편집하기 위한 정보 편집부; 상기 시설물에 대한 정보와, 지도에 대한 데이터를 저장하는 데이터 저장부; 상기 자기마커의 위치를 지도(Map) 상에 안내하기 위한 지도에 대한 데이터를 처리해 화면 상에 출력하고, 지도를 확대하거나 축소 또는 이동시키는 맵(Map) 처리부; 상기 자기마커의 위치를 찾기 위한 현재의 위치를 GPS 위성을 통해 획득하는 GPS 처리부; 및 상기 지도에 대한 데이터가 상기 맵 처리부를 통해 화면 상에 출력되도록 하고, 상기 GPS 처리부를 통해 획득한 현재의 위치를 지도 상에 표시하여 상기 시설물의 근사적 위치를 파악할 수 있도록 하며, 상기 마커 탐지부를 통해 자기마커의 위치와 심도를 산출하여 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하는 지하 매설물 자기마커 관리 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a portable terminal comprising: a magnetic marker provided at one side of a facility buried underground; A position of a magnetic marker detected by one or more detection sensors with respect to a magnetic field output from the magnetic marker, and a position of the magnetic marker detected by the one or more detection sensors based on a depth set corresponding to a magnetic force corresponding to the type and number of the magnetic markers A marker detection unit for estimating a depth according to the magnetic force detected through the detection sensor; An information providing unit for providing information on the facility; An information editing unit for editing information on the facility; A data storage unit for storing information on the facility and data on the map; A map processing unit for processing data on a map for guiding the position of the magnetic marker on a map and outputting the processed data on a screen and enlarging, reducing or moving the map; A GPS processor for acquiring a current position for searching for the position of the magnetic marker through a GPS satellite; And the map processing unit to output data on the map, and the current position acquired through the GPS processing unit is displayed on the map so that the approximate position of the facility can be grasped, And a controller for controlling the position and depth of the magnetic marker to be calculated and output through the magnetic marker.

또한, 상기 시설물에 대한 정보를 불러오거나, 내보내거나, 인쇄하기 위한 데이터 입출력부; 상기 시설물에 대한 정보를 분석하여 단면도, 전개도, 통계를 제공하는 데이터 분석부; 및 상기 지도 상의 거리 또는 면적을 산출하거나, 상기 지도 상에서 관심 영역에 대해 북마크로 지정하는 기능을 수행하는 부가기능 제공부를 더 포함할 수 있다.A data input / output unit for retrieving, exporting, or printing information about the facility; A data analysis unit for analyzing information on the facility to provide a sectional view, a developed view, and statistics; And an additional function providing unit for calculating a distance or an area on the map or performing a function of designating the area of interest on the map as a bookmark.

또한, 상기 시설물에 대한 정보는, 사진, 구조물, 심도에 관한 주요 정보와, 위치와 선로번호, 특이사항에 관한 기타 정보를 포함한다.In addition, the information on the facilities includes important information on photographs, structures, and depths, and location and line numbers, and other information on uniqueness.

또한, 상기 맵 처리부는, 지도 이미지와 위치 좌표값을 가진 베이스 레이어(Base Layer)와, 도로 선형과 시설물, 설치물에 관한 정보 레이어를 포함하는 지도에 대한 데이터를 처리하여 화면 상에 출력하게 된다.The map processing unit processes data on a map including a base layer having a map image and a position coordinate value, an information layer related to a road line, a facility, and an installation, and outputs the processed data.

또한, 상기 제어부는, 상기 심도가 i부터 n까지 설정되고, 상기 심도 i부터 n까지에 대응되는 자기력 데이터가 설정되어 있는 상태에서, 상기 마커 탐지기를 통해 상기 제1 탐지센서로부터 탐지된 자기력이 i보다 작고 i+1보다 큰 자기력에 해당되고, 상기 제2 탐지센서(Sensor2)로부터 탐지된 자기력이 [i+25]*(1-제2오차율상수) 보다 크고 [i+25]*(1+제2오차율상수) 보다 작은 자기력(Arr[i+25]*(1-Merr2)<Sensor2<Arr[i+25]*(1+Merr2))에 해당되며, 상기 제3 탐지센서(Sensor3)로부터 탐지된 자기력이 [i+50]*(1-제3오차율상수) 보다 크고 [i+50]*(1+제3오차율상수) 보다 작은 자기력(Arr[i+50]*(1-Merr3)<Sensor3<Arr[i+50]*(1+Merr3))에 해당되는 심도 값이 출력되도록 제어하게 된다.The controller may be configured such that the depth is set from i to n and the magnetic force detected from the first detection sensor through the marker detector is i (1 + 25) * (1 + 25) * (1 + 25) * (1 + 25) (1 + Merr2) <Sensor2 <Arr [i + 25] * (1 + Merr2) smaller than the second error rate constant (Arr i + 25) * (Arr [i + 50] * (1-Merr3) smaller than [i + 50] * (1+ third error rate constant) larger than the detected magnetic force is larger than [i + 50] * &Lt; Sensor3 < Arr [i + 50] * (1 + Merr3).

또한, 상기 마커 탐지부는, 상기 자기력의 강도에 대해 상기 제1 탐지센서로부터 상기 제n 탐지센서까지의 자기력 강도 차이를 -99에서 +99까지 가우스 수치로 표현하기 위한 상수(x)로 나누어서 -99에서 +99까지의 가우스 수치 중 하나로 출력하게 된다.Also, the marker detection unit divides the magnetic force intensity difference from the first detection sensor to the nth detection sensor by a constant (x) for expressing the magnetic force from -99 to +99 with a Gaussian value, To +99. &Lt; / RTI &gt;

또한, 상기 마커 탐지부는, 상기 탐지센서를 통해 검출된 자기장에 대한 자기력의 강도에 대해 다음 수학식에 따라 산출되는 자속밀도(Bz)로 출력하게 된다.Also, the marker detecting unit outputs the magnetic flux density Bz calculated according to the following equation with respect to the intensity of the magnetic force with respect to the magnetic field detected through the detection sensor.

Figure 112013116933719-pat00001
Figure 112013116933719-pat00001

여기서, μ0는 투자율을 나타내고, M0는 적용변수를 나타내며, b는 반지름(반경)을 나타내며, z는 거리를 나타내며, L은 높이를 나타낸다.Where 0 denotes the permeability, M 0 denotes the applied variable, b denotes the radius (radius), z denotes the distance, and L denotes the height.

그리고, 상기 자기마커의 종류와 개수에 따른 자기력 데이터에 대응되게 심도가 설정되어 있는 심도 DB를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력의 강도가 상기 데이터 입출력부를 통해 수치로 표출되도록 제어하고, 상기 심도 DB에 근거해 상기 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력에 따라 심도를 추정하여 상기 데이터 입출력부를 통해 화면 상에 출력되도록 제어하게 된다.
And a depth DB in which a depth is set so as to correspond to the magnetic force data according to the type and the number of the magnetic markers, wherein the controller determines that the intensity of the magnetic force detected through the one or more detection sensors is a numerical value And a depth is estimated based on the magnetic force detected by the one or more detection sensors based on the depth DB and is controlled to be output on the screen through the data input / output unit.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 지하 매설물의 일측에 설치된 자기마커(Magnetic Marker)로부터 출력되는 자기장을 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지하기 위한 마커 탐지부와, 맵 처리부, GPS 처리부 및 제어부를 포함하는 시스템의 지하 매설물 자기마커 관리 방법으로서, (a) 상기 맵 처리부가 상기 자기마커의 위치를 지도(Map) 상에 안내하기 위한 지도에 대한 데이터를 처리해 화면 상에 출력하는 단계; (b) 상기 GPS 처리부가 상기 자기마커의 위치를 찾기 위한 현재의 위치를 GPS 위성을 통해 획득하는 단계; (c) 상기 맵 처리부가 상기 GPS 처리부에 의해 획득된 현재의 위치를 지도 상에 표시하는 단계; (d) 상기 마커 탐지부가 상기 자기마커로부터 출력되는 자기장에 대해 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지한 자기력의 강도에 따라 자기마커의 위치를 표출하는 단계; (e) 상기 마커 탐지부가 상기 자기마커의 종류와 개수에 따른 자기력에 대응되게 설정된 심도에 근거해 상기 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력에 따라 심도를 산출하는 단계; 및 (f) 상기 제어부가 상기 자기마커에 대해 상기 마커 탐지부를 통해 산출된 심도를 화면 상에 출력하는 단계를 포함하는 지하 매설물 자기마커 관리 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a magnetic field detection system including a marker detection unit for detecting a magnetic field output from a magnetic marker installed on a side of a subterranean buried object through one or more detection sensors, A GPS processor, and a control unit, the method comprising: (a) the map processing unit processes data on a map for guiding the position of the magnetic marker on a map, and outputs the processed data on a screen ; (b) the GPS processing unit acquires a current position for searching for the position of the magnetic marker through a GPS satellite; (c) displaying the current position obtained by the GPS processing unit on the map by the map processing unit; (d) exposing the position of the magnetic marker according to the intensity of the magnetic force detected by the marker detecting unit through the at least one detecting sensor with respect to the magnetic field output from the magnetic marker; (e) calculating the depth according to the magnetic force detected by the one or more detection sensors based on depths set by the marker detection unit corresponding to the magnetic force according to the type and number of the magnetic markers; And (f) outputting, on the screen, the depth calculated by the control unit through the marker detection unit with respect to the magnetic marker.

또한, 상기 (a) 단계는, 상기 맵 처리부가 지도 이미지와 위치 좌표값을 가진 베이스 레이어(Base Layer)와, 도로 선형과 시설물, 설치물에 관한 정보 레이어를 포함하는 지도에 대한 데이터를 처리하여 화면 상에 출력하게 된다.In the step (a), the map processing unit may process data on a map including a base layer having a map image and a position coordinate value, a road linear shape, and an information layer related to facilities and fixtures, .

또한, 상기 (d) 단계는 상기 마커 탐지부가 상기 자기력의 강도에 대해 상기 제1 탐지센서로부터 상기 제n 탐지센서까지의 자기력 강도 차이를 -99에서 +99까지 가우스 수치로 표현하기 위한 상수(x)로 나누어서 -99에서 +99까지의 가우스 수치 중 하나로 출력하게 된다.In the step (d), the marker detection unit may calculate a constant (x (t)) for expressing the magnetic force intensity difference from the first detection sensor to the nth detection sensor with a Gaussian value from -99 to +99, ) And output it as one of the Gaussian numbers from -99 to +99.

또한, 상기 (d) 단계는 상기 마커 탐지부가 탐지센서를 통해 검출된 자기장에 대한 자기력의 강도에 대해 다음 수학식에 따라 산출되는 자속밀도(Bz)로 출력하게 된다.In the step (d), the marker detecting unit outputs a magnetic flux density (Bz) calculated according to the following equation with respect to the intensity of the magnetic force with respect to the magnetic field detected through the detection sensor.

Figure 112013116933719-pat00002
Figure 112013116933719-pat00002

여기서, μ0는 투자율을 나타내고, M0는 적용변수를 나타내며, b는 반지름(반경)을 나타내며, z는 거리를 나타내며, L은 높이를 나타낸다.Where 0 denotes the permeability, M 0 denotes the applied variable, b denotes the radius (radius), z denotes the distance, and L denotes the height.

그리고, 상기 (e) 단계는, 상기 심도가 i부터 n까지 설정되고, 상기 심도 i부터 n까지에 대응되는 자기력 데이터가 심도 DB에 저장되어 있는 상태에서, 상기 심도 DB에 근거해 상기 제1 탐지센서로부터 탐지된 자기력이 i에 대응된 자기력과 i+1에 대응된 자기력 사이에 해당되고, 상기 제2 탐지센서(Sensor2)로부터 탐지된 자기력이 [i+25]*(1-제2오차율상수) 보다 크고 [i+25]*(1+제2오차율상수) 보다 작은 자기력(Arr[i+25]*(1-Merr2)<Sensor2<Arr[i+25]*(1+Merr2))에 해당되며, 상기 제3 탐지센서(Sensor3)로부터 탐지된 자기력이 [i+50]*(1-제3오차율상수) 보다 크고 [i+50]*(1+제3오차율상수) 보다 작은 자기력(Arr[i+50]*(1-Merr3)<Sensor3<Arr[i+50]*(1+Merr3))에 해당되는 심도 값을 산출하게 된다.
In the step (e), when the depth is set from i to n and the magnetic force data corresponding to the depths i to n is stored in the depth DB, the first detection The magnetic force detected by the sensor corresponds to the magnetic force corresponding to i and the magnetic force corresponding to i + 1, and the magnetic force detected from the second detection sensor (Sensor2) is [i + 25] * (Arr [i + 25] * (1-Merr2) <Sensor2 <Arr i + 25] * (1 + Merr2) smaller than [i + 25] * (1+ second error rate constant) And the magnetic force detected from the third detection sensor (Sensor 3) is larger than [i + 50] * (1 - third error rate constant) and smaller than [i + 50] * (1+ third error rate constant) The depth value corresponding to Arr [i + 50] * (1-Merr3) <Sensor3 <Arr [i + 50] * (1 + Merr3) is calculated.

본 발명에 의하면, 시스템에 내장되어 있는 맵(Map)과 데이터베이스(DB)를 통해 관리하고자 하는 지역의 관로 및 시설물 정보를 한 눈에 볼 수 있으며, 위치 오차가 1m 이내인 DGPS를 연동하여 작업하고자 하는 위치를 쉽게 찾을 수 있다.According to the present invention, it is possible to view the pipelines and facility information of a region to be managed through a map and a database (DB) built in the system at a glance, and to work with DGPS having a position error within 1m Can be easily found.

또한, 지상은 물론 지하의 시설물 정보를 작업 현장에서 손쉽게 확인할 수 있으며, 특정 속성정보의 경우 작업자가 직접 편집도 가능하다.In addition, it is possible to easily check facility information on the ground as well as the ground in the worksite, and in the case of specific attribute information, the operator can directly edit the information.

또한, 위치 좌표값을 가진 베이스 레이어와 도로선형, 시설물, 설치물에 관한 레이어 등이 통합된 맵 위에 DGPS에서 수신한 작업자의 위치 정보를 표시함으로써 작업하고자 하는 시설물의 근사적 위치 파악이 가능하다.In addition, by displaying the position information of the operator received from the DGPS on the map including the base layer having the position coordinate value, the road alignment, the facilities, and the layers related to the installation, the approximate position of the facility to be operated can be grasped.

또한, 자기마커가 매설된 시설물의 경우 자기마커 탐지를 통해 DGPS만으로 파악한 위치보다 더 정확한 위치 탐사가 가능하다.Also, in the case of facilities with magnetic markers buried, it is possible to perform more precise location surveys than the location obtained by DGPS alone through magnetic marker detection.

또한, 매설물의 관종, 심도, 크기 등 상세한 정보가 정확하게 표시되므로 현장에서도 손쉽게 매설물의 상세한 속성 정보의 취득이 가능하다.In addition, since detailed information such as the type, depth, and size of the buried object is accurately displayed, it is possible to acquire the detailed attribute information of the buried object easily on site.

또한, 지도(map) 레이어 추가/삭제 기능을 통해 이종간 시설물 정보를 한눈에 확인할 수 있다.In addition, the map layer can be added / deleted to confirm the information of different kinds of facilities at a glance.

그리고, 작업 중 특이 사항이 있으면 해당 위치에 대해 북마크 기능을 통해 관심영역을 맵 상에 표시해 두었다가 다시 확인할 수 있다.
And, if there is any unusual thing during the work, the bookmark function can display the area of interest on the map and check again.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지하 매설물 자기마커 관리 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마커 탐지기의 탐지봉에 하나 이상의 탐지센서가 구비된 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마커 탐지부의 내부 기능 블럭을 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 탐지센서의 한 예로 플럭스게이트 센서의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지하 매설물 자기마커 관리 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 지하 시설물의 위치와 심도를 산출하는 과정을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지하 시설물 자기마커 관리 시스템의 동작 화면 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자기마커의 종류와 개수에 따른 자기력 데이터와 심도를 저장하고 있는 심도 DB의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하나 이상의 탐지센서를 통해 검출된 자기장에 대한 자기력의 강도를 산출하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 심도 DB에 근거해 자기마커의 종류와 개수에 대응된 자기력 데이터에 따라 심도를 추정하는 과정을 나타낸 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall structure of a magnetic underground marker management system according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a diagram illustrating an example in which at least one detection sensor is provided in a detection rod of a marker detector according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating an internal functional block of the marker detection unit according to the embodiment of the present invention.
4 is a view showing a structure of a flux gate sensor as an example of a detection sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of managing a magnetic underground marker according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
6 is a flowchart illustrating an operation of calculating the location and depth of an underground facility according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing an example of the operation screen of the underground facility magnetic marker management system according to the embodiment of the present invention.
8 is a view showing an example of a depth DB storing magnetic force data and depth according to the type and number of magnetic markers according to the embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a process of calculating a magnitude of a magnetic field for a magnetic field detected by at least one detection sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a process of estimating a depth according to magnetic force data corresponding to the type and number of magnetic markers based on the depth DB according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 특정한 실시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that it is not intended to be limited to the particular embodiments of the invention but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명에 따른 지하 매설물 자기마커 관리 시스템 및 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A magnetic underground marker management system and method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and a redundant description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지하 매설물 자기마커 관리 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall structure of a magnetic underground marker management system according to an embodiment of the present invention; FIG.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지하 매설물 자기마커 관리 시스템(100)은, 자기마커(Magnetic Marker)(102), 마커 탐지부(110), 정보 제공부(120), 정보 편집부(122), 데이터 저장부(130), 심도 DB(132), 맵 처리부(140), GPS 처리부(150), 제어부(160), 데이터 분석부(170), 데이터 입출력부(180), 부가기능 제공부(182) 및 제어부(190)를 포함한다.1, a magnetic underground marker management system 100 according to an embodiment of the present invention includes a magnetic marker 102, a marker detection unit 110, an information providing unit 120, A data processing unit 120, a data storage unit 130, a depth DB 132, a map processing unit 140, a GPS processing unit 150, a control unit 160, a data analysis unit 170, a data input / output unit 180, (182) and a control unit (190).

자기마커(102)는 지하에 매설된 시설물의 일측에 설치되어, 지하 시설물의 위치 탐지를 위한 자기장을 출력한다. 자기마커(102)의 종류는 크기와 자기력의 강도에 따라 일반형과 중간형, 대형 및 특수형으로 분류된다.The magnetic markers 102 are installed on one side of a facility buried underground, and output a magnetic field for detecting the location of the underground facility. The types of the magnetic markers 102 are classified into a general type, a medium type, a large type, and a special type depending on magnitude and strength of a magnetic force.

자기마커(102)는 수명이 영구적인 것으로 일정 자력의 영구자석(페라이트)을 방수, 방습, 니켈도금, 우레탄 표막 코팅 처리 등을 하여 생산되고, 상하 수도관, 도시가스 공급관, 전기 및 통신선로 등의 지하 매설물을 설치하는 공사 시 이 지하 시설물에 부착된다. 통상, 자성체는 N극이 상부를 향하도록 설치된다.The magnetic markers 102 are produced by permanently immersing permanent magnets (ferrites) of a certain magnetic force in a waterproof, moisture-proof, nickel-plated, urethane film coating process, etc., and are used for the upper and lower water pipes, city gas supply pipes, The underground facilities are attached to the underground facilities when the underground facilities are installed. Normally, the magnetic body is installed such that the N pole faces upward.

마커 탐지부(110)는 자기마커(102)로부터 출력되는 자기장에 대해 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지한 자기력의 강도에 따라 자기마커의 위치를 표출하고, 자기마커의 종류와 개수에 따른 자기력에 대응되게 설정된 심도에 근거해 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력에 따라 심도를 산출한다.The marker detecting unit 110 detects the position of the magnetic markers according to the intensity of the magnetic force detected by the one or more detection sensors with respect to the magnetic field output from the magnetic markers 102 and corresponds to the magnetic force corresponding to the type and number of magnetic markers The depth is calculated according to the magnetic force detected by the one or more detection sensors based on the set depth.

즉, 마커 탐지부(110)는 자기마커(102)의 자기장을 탐지하여 자기력을 출력하는 하나 이상의 탐지센서를 구비하고, 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력의 강도에 따라 자기마커의 위치를 표출하며, 자기마커(102)의 종류와 개수에 따른 자기력 데이터에 대응되게 설정된 심도에 근거해 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력에 따라 심도를 산출하게 된다.That is, the marker detection unit 110 includes at least one detection sensor that detects the magnetic field of the magnetic marker 102 and outputs a magnetic force, and displays the position of the magnetic marker according to the intensity of the magnetic force detected through the at least one detection sensor And the depth is calculated according to the magnetic force detected through the at least one detection sensor based on the depth set corresponding to the magnetic force data according to the type and the number of the magnetic markers 102.

여기서, 마커 탐지부(110)는 하나 이상의 탐지센서를 일정 길이의 탐지봉에 구비하되, 도 2에 도시된 바와 같이 지표면에 가까운 탐지봉의 끝단에 제1 탐지센서(Sensor 1)가 위치하고, 제1 탐지센서(Sensor 1)로부터 제2 탐지센서(Sensor 2) 내지 제n 탐지센서(Sensor n)가 25 Cm 간격으로 구비되어 있다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마커 탐지부의 탐지봉에 하나 이상의 탐지센서가 구비된 예를 나타낸 도면이다. 도 2에서는 제1 탐지센서(Sensor1)로부터 제3 탐지센서(Sensor3)까지만 표시하였으나 제4 탐지센서(Sensor4) 및 그 이상의 탐지센서를 구비할 수 있다. 그러나, 제1 탐지센서(112a)로부터 25 Cm 간격으로 제2 탐지센서(Sensor2) 내지 제n 탐지센서(Sensor n)를 구비할 때, 제4 탐지센서(Sensor 4)부터는 센서 사이의 거리를 25 Cm 이하로 조율하여 구비하게 된다.Here, the marker detection unit 110 includes at least one detection sensor in a detection rod of a predetermined length. As shown in FIG. 2, the first detection sensor (Sensor 1) is located at the end of the detection rod near the ground surface, And a second detection sensor (Sensor 2) to an nth detection sensor (Sensor n) are provided at 25 Cm intervals from the detection sensor (Sensor 1). 2 is a view illustrating an example in which one or more detection sensors are provided in a detection rod of a marker detection unit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, only the first to third detection sensors (Sensor1) to (Sensor3) are shown, but the fourth detection sensor (Sensor4) and the like may be provided. However, when the second detection sensor (Sensor2) to the nth detection sensor (Sensor n) are provided at 25 Cm intervals from the first detection sensor 112a, the distance from the fourth detection sensor (Sensor 4) Cm or less.

마커 탐지부(110)는 탐지봉 속에 위치하여 지면을 향하는 선단부로부터 순차적으로 구비된 3 개의 탐지센서인 플럭스게이트 센서를 통해 자기장을 측정한다. 여기서, 각 플럭스게이트 센서는 벡터 센서들이고, 각 센서 축에 해당하는 평균적인 자장 성분을 측정한다. The marker detection unit 110 measures a magnetic field through a fluxgate sensor, which is three detection sensors sequentially disposed from a leading edge positioned in a detection rod and facing the ground. Here, each fluxgate sensor is a vector sensor, and measures an average magnetic field component corresponding to each sensor axis.

또한, 마커 탐지부(110)는 지하 시설물에 설치된 자기마커(102)로부터 출력되는 자기장을 탐지하여 자기력의 강도를 수치로 출력할 뿐만 아니라, 탐지된 자기장에 주변 잡음이 많을 경우에 보정하며, 자기장의 수치가 약할 경우에 증폭시키며, 탐지된 자기장의 자기력에 따라 심도를 추정하며, 탐지된 자기장의 자기력에 따라 자기마커의 유무를 출력해 주게 된다.The marker detection unit 110 not only detects the magnetic field output from the magnetic marker 102 installed in the underground facilities and outputs the intensity of the magnetic force as a numerical value but also corrects the detected magnetic field when the ambient noise is large, The intensity is estimated according to the magnetic force of the detected magnetic field, and the presence or absence of the magnetic marker is output according to the magnetic force of the detected magnetic field.

또한, 마커 탐지부(110)는 자기력의 강도에 대해 제1 탐지센서로부터 제n 탐지센서까지의 자기력 강도 차이를 -99에서 +99까지 가우스 수치로 표현하기 위한 상수(x)로 나누어서 -99에서 +99까지의 가우스 수치 중 하나로 출력하게 된다.The marker detection unit 110 divides the magnetic force intensity difference from the first detection sensor to the n &lt; th &gt; detection sensor with respect to the intensity of the magnetic force by a constant (x) for expressing the Gaussian value from -99 to +99, It will be output as one of the Gaussian numbers up to +99.

그리고, 마커 탐지부(110)는 탐지센서를 통해 검출된 자기장에 대한 자기력의 강도에 대해 다음 수학식1에 따라 산출되는 자속밀도(Bz)로 출력하게 된다.Then, the marker detection unit 110 outputs the magnetic flux density Bz calculated by the following equation (1) with respect to the intensity of the magnetic force for the magnetic field detected through the detection sensor.

Figure 112013116933719-pat00003
Figure 112013116933719-pat00003

여기서, μ0는 투자율을 나타내고, M0는 적용변수를 나타내며, b는 반지름(반경)을 나타내며, z는 거리를 나타내며, L은 높이를 나타낸다.Where 0 denotes the permeability, M 0 denotes the applied variable, b denotes the radius (radius), z denotes the distance, and L denotes the height.

정보 제공부(120)는 시설물에 대한 정보를 제공한다. 여기서, 시설물에 대한 정보는 사진, 구조물, 심도에 관한 주요 정보와, 위치와 선로번호, 특이사항에 관한 기타 정보를 포함한다.The information providing unit 120 provides information on facilities. Here, the information on the facility includes the main information on the photograph, the structure and the depth, the location and the line number, and other information about the uniqueness.

정보 편집부(122)는 시설물에 대한 정보를 편집하는 기능을 수행한다.The information editing unit 122 performs a function of editing information about facilities.

데이터 저장부(130)는 시설물에 대한 정보와, 지도에 대한 데이터를 저장한다. 여기서, 시설물에 대한 정보는, 사진, 구조물, 심도에 관한 주요 정보와, 위치와 선로번호, 특이사항에 관한 기타 정보를 포함한다.The data storage unit 130 stores information on facilities and data on maps. Here, the information on the facility includes the main information about the photograph, the structure and the depth, the location and the line number, and other information about the uniqueness.

심도 DB(132)는 자기마커의 종류와 개수에 따른 자기력 데이터에 대응되게 심도가 설정되어 있다.The depth DB 132 is set at a depth corresponding to the magnetic force data according to the type and number of the magnetic markers.

맵 처리부(140)는 자기마커의 위치를 지도(Map) 상에 안내하기 위한 지도에 대한 데이터를 처리해 화면 상에 출력하고, 지도를 확대하거나 축소 또는 이동시키게 된다. 즉, 맵 처리부(140)는, 지도 이미지와 위치 좌표값을 가진 베이스 레이어(Base Layer)와, 도로 선형과 시설물, 설치물에 관한 정보 레이어를 포함하는 지도에 대한 데이터를 처리하여 화면 상에 출력하게 된다.The map processing unit 140 processes data on a map for guiding the position of the magnetic markers on a map, outputs the data on a screen, and enlarges, reduces, or moves the map. That is, the map processing unit 140 processes data on a map including a base layer having a map image and a position coordinate value, an information layer related to a road alignment, a facility, and an installation, do.

GPS 처리부(150)는 자기마커의 위치를 찾기 위한 현재의 위치를 GPS 위성을 통해 획득하게 된다.The GPS processing unit 150 acquires the current position for searching for the position of the magnetic marker through the GPS satellite.

데이터 분석부(160)는 시설물에 대한 정보를 분석하여 단면도, 전개도, 통계를 제공하게 된다.The data analysis unit 160 analyzes the information on the facility and provides a sectional view, a developed view, and statistics.

데이터 입출력부(170)는 시설물에 대한 정보를 불러오거나, 내보내거나, 인쇄하는 기능을 수행한다. 또한, 데이터 입출력부(170)는 자기마커(102)의 종류와 개수를 입력할 때 이용할 수 있다.The data input / output unit 170 performs a function of loading, exporting, or printing information about a facility. The data input / output unit 170 may be used to input the type and the number of the magnetic markers 102.

부가기능 제공부(180)는 지도 상의 거리 또는 면적을 산출하거나, 지도 상에서 관심 영역에 대해 북마크로 지정하는 기능을 수행한다.The additional function providing unit 180 calculates the distance or area on the map, or performs a function of bookmarking the area of interest on the map.

제어부(190)는 지도에 대한 데이터가 맵 처리부(140)를 통해 화면 상에 출력되도록 제어하고, GPS 처리부(150)를 통해 획득한 현재의 위치를 지도 상에 표시하여 시설물의 근사적 위치를 파악할 수 있도록 하며, 마커 탐지부(110)를 통해 자기마커의 위치와 심도를 산출하여 출력하도록 제어하게 된다.The control unit 190 controls the map processing unit 140 to output data on the map and displays the current position acquired through the GPS processing unit 150 on a map to determine an approximate position of the facility And the position and depth of the magnetic marker are calculated and output through the marker detection unit 110.

또한, 제어부(190)는 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력의 강도가 데이터 입출력부를 통해 수치로 표출되도록 제어하고, 심도 DB에 근거해 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력에 따라 심도를 추정하여 데이터 입출력부를 통해 화면 상에 출력되도록 제어하게 된다.The control unit 190 controls the intensity of the magnetic force detected through the at least one detection sensor to be expressed as a numerical value through the data input and output unit and estimates the depth according to the magnetic force detected through the at least one detection sensor based on the depth DB And is controlled to be output on the screen through the data input / output unit.

그리고, 제어부(190)는 심도가 i부터 n까지 설정되고, 심도 i부터 n까지에 대응되는 자기력 데이터가 설정되어 있는 상태에서, 마커 탐지부(110)를 통해 제1 탐지센서로부터 탐지된 자기력이 i보다 작고 i+1보다 큰 자기력에 해당되고, 제2 탐지센서(Sensor2)로부터 탐지된 자기력이 [i+25]*(1-제2오차율상수) 보다 크고 [i+25]*(1+제2오차율상수) 보다 작은 자기력(Arr[i+25]*(1-Merr2)<Sensor2<Arr[i+25]*(1+Merr2))에 해당되며, 제3 탐지센서(Sensor3)로부터 탐지된 자기력이 [i+50]*(1-제3오차율상수) 보다 크고 [i+50]*(1+제3오차율상수) 보다 작은 자기력(Arr[i+50]*(1-Merr3)<Sensor3<Arr[i+50]*(1+Merr3))에 해당되는 심도 값이 출력되도록 제어하게 된다.
The control unit 190 sets the depths i to n and sets the magnetic force data corresponding to the depths i to n in the state where the magnetic force detected from the first detection sensor through the marker detection unit 110 (i + 25) * (1 + 25) * (i + 25) * (i + 25) * and the magnetic force detected by the second detection sensor (1 + Merr2) <Sensor2 <Arr [i + 25] * (1 + Merr2) smaller than the first error rate constant (Arr i + (Arr [i + 50] * (1-Merr3) < i + 50) * (1 + 50) * (1- the third error rate constant) And a depth value corresponding to Sensor3 <Arr [i + 50] * (1 + Merr3) is output.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마커 탐지부의 내부 기능 블럭을 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram illustrating an internal functional block of the marker detection unit according to the embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마커 탐지부(110)는, 하나 이상의 탐지센서(112a, 112b, 112c)와, 하나 이상의 센서회로(114a, 114b, 114c) 및 마이크로 프로세서(처리부)(116)를 포함한다. 3, a marker detection unit 110 according to an embodiment of the present invention includes at least one detection sensor 112a, 112b, 112c, one or more sensor circuits 114a, 114b, 114c, and a microprocessor ).

하나 이상의 탐지센서(112a, 112b, 112c)는 지하 시설물을 향하는 탐지봉의 일축 선상에 순차적으로 이격 구비된 예를 들면, 플럭스게이트 센서(112a, 112b, 112c)를 통해 자기장을 탐지한다.The one or more detection sensors 112a, 112b and 112c detect magnetic fields through fluxgate sensors 112a, 112b and 112c which are sequentially spaced apart on one axis of the detection rod towards the underground facility.

이때, 하나 이상의 탐지센서(112a, 112b, 112c)는 지면에 탐지봉의 선단부를 접촉시키고 수직으로 세울 때, 제1 탐지센서(112a)를 지면에 위치시키고, 제2 탐지센서(112b)는 제1 탐지센서(112a)로부터 25 Cm에 위치시키며, 제3 탐지센서(112c)는 제1 탐지센서(112a)로부터 50 Cm에 위치시켜 설치할 수 있다. 즉, 각 탐지센서는 제1 탐지센서(112a)로부터 25 Cm 간격으로 탐지봉에 각각 설치할 수 있다. 또한, 제3 탐지센서(Sensor 3)에 제4 탐지센서(Sensor 4)를 추가할 경우에 제3 탐지센서(112c)로부터 25 Cm 이내로 조율하여 탐지봉에 설치할 수 있다.At this time, when at least one detection sensor 112a, 112b, 112c touches the front end of the detection rod on the ground and vertically stands, the first detection sensor 112a is positioned on the ground, and the second detection sensor 112b And the third detection sensor 112c may be positioned at 50 Cm from the first detection sensor 112a and placed at 25 Cm from the detection sensor 112a. That is, the respective detection sensors can be installed in the detection rods at intervals of 25 Cm from the first detection sensor 112a. Also, when the fourth detection sensor (Sensor 4) is added to the third detection sensor (Sensor 3), the third detection sensor 112c can be tuned to within 25 cm and installed in the detection rod.

각 플럭스게이트 센서(112a, 112b, 112c)는 자기마커(102)에서 발생되는 자기장을 각자의 위치에서 측정하고, 측정된 자기장 데이터를 각 센서로부터의 신호를 신속히 병렬 처리하기 위해 설치되어 대응하는 각각의 센서 회로(114a, 114b, 114c)로 입력한다. Each of the fluxgate sensors 112a, 112b and 112c measures the magnetic field generated by the magnetic markers 102 at their respective positions and provides the measured magnetic field data to the respective corresponding To the sensor circuits 114a, 114b, and 114c.

각각의 센서회로(114a, 114b, 114c)는 예를 들면, 증폭기(Amplifier)와 발진기(Oscillator), 복조기(Demodulator), 필터(Low Pass Filter), 비교기(Comparator) 및 컨버터(Analog To Digital Converter) 등을 포함하는 구성으로, 각 센서에 연결 설치되어 해당 센서로부터의 아날로그 자기장 값을 디지털 신호로 처리할 수 있다. Each of the sensor circuits 114a, 114b and 114c includes an amplifier, an oscillator, a demodulator, a low pass filter, a comparator and an analog to digital converter, Etc., and is connected to each sensor and can process the analog magnetic field value from the sensor in a digital signal.

각각의 센서회로(114a, 114b, 114c)로부터 출력된 디지털 데이터는 숫자나 그래프로 출력하기 위하여, 마이크로 프로세서(116)를 통해 처리하여 제어부(190)로 전달된다. 따라서, 제어부(190)는 자기장의 세기에 해당하는 디지털 신호를 입력받아 자기마커(102)에서 발생하는 자기장의 세기를 계산한다.The digital data output from each of the sensor circuits 114a, 114b, and 114c is processed through the microprocessor 116 and output to the controller 190 for outputting the data in numerical or graph form. Accordingly, the controller 190 receives the digital signal corresponding to the intensity of the magnetic field, and calculates the intensity of the magnetic field generated in the magnetic marker 102.

또한, 각 플럭스게이트 센서(112a, 112b, 112c)는 도 4에 도시된 바와 같이 드라이브 코일(420)에 의해서 주기적으로 포화되는 자계철심(430)과 코일 내부의 자장을 측정하는 센스 코일(410)로 구성된다. 드라이브 코일(420)에는 자계철심(430)에 감겨져 있고, 센스 코일(410)은 드라이브 코일(420)에 횡단으로 감겨져 있다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 탐지센서의 한 예로 플럭스게이트 센서의 구조를 도시한 도면이다. 보통의 경우 센스 코일(410)은 트로이드인 드라이브 코일(420)에 의해 발생되는 자장을 탐지하지 못하지만, 부가적인 외부의 자계가 가해진다면 드라이브 코일(420)의 히스테리시스에 의해 발생되는 순수한 자계가 센스 코일(410)에 의해 탐지된다. 이러한 특수 구조로 외부의 자계에 대한 민감도는 센스 코일(410)의 방향에 관계하게 된다.4, each of the fluxgate sensors 112a, 112b and 112c includes a magnetic field core 430 periodically saturated by the drive coil 420 and a sense coil 410 for measuring a magnetic field inside the coil, . The drive coil 420 is wound around the magnetic field core 430 and the sense coil 410 is wound transversely to the drive coil 420. 4 is a view showing a structure of a flux gate sensor as an example of a detection sensor according to an embodiment of the present invention. Generally, the sense coil 410 does not detect the magnetic field generated by the drive coil 420, which is the toroid, but if an additional external magnetic field is applied, the pure magnetic field generated by the hysteresis of the drive coil 420, Gt; 410 &lt; / RTI &gt; With this special structure, the sensitivity to the external magnetic field is related to the direction of the sense coil 410. [

각 플럭스게이트 센서(112a, 112b, 112c)의 측정 범위는 ㅁ100 μT (ㅁ1G) 이며 약 100 nT (1 mG )의 분해능을 갖는다. 따라서 플럭스게이트 센서(112a, 112b, 112c)는 일정 크기의 자장 변화도 민감하게 탐지할 수 있다. The measurement range of each of the fluxgate sensors 112a, 112b and 112c is 100 μT (1 G) and has a resolution of about 100 nT (1 mG). Therefore, the fluxgate sensors 112a, 112b, and 112c can sensitively detect magnetic field variations of a predetermined magnitude.

그러나, 마커 탐지부(110)에서는 서로 위치를 달리하는 3 개의 플럭스게이트 센서(112a, 112b, 112c)를 이용하여 각각 측정된 자장의 차이를 탐지하므로, 센서의 선형성은 그리 중요하지 않다. 플럭스게이트 센서(112a, 112b, 112c)의 출력은 사용하기 쉬운 5V 구형파이며 이의 주파수는 플럭스게이트 센서(112a, 112b, 112c)가 위치하는 곳의 자계 크기에 따라 변화하게 된다.However, the linearity of the sensor is not so important because the marker detection unit 110 detects the difference between the measured magnetic fields using three fluxgate sensors 112a, 112b, and 112c that are located at different positions. The output of the fluxgate sensors 112a, 112b and 112c is an easy to use 5V square wave whose frequency is changed according to the magnitude of the magnetic field where the fluxgate sensors 112a, 112b and 112c are located.

또한, 마커 탐지부(110)는, 탐지된 자기장에 주변 잡음이 많을 경우에 보정하는 캘리브레이션 기능과, 자기장의 수치가 약할 경우에 증폭시키는 감도 조절 기능을 수행하게 된다.The marker detecting unit 110 performs a calibration function for correcting the detected magnetic field when the ambient noise is large and a sensitivity adjusting function for amplifying the detected magnetic field when the magnetic field is weak.

한편, 도면에 도시하지는 않았지만 탐지봉이 지면에 대해 수직으로 유지되고 있는지를 측정하는 자이로 센서의 X축, Y축 좌표에 대한 틸트(Tilt) 값을 제어부(190)로 출력하는 수평 모듈부를 더 포함할 수 있다. 즉, 수평 모듈부는 자이로 센서를 통해 측정한 수평도를 제어부(190)로 전달하고, 제어부(190)는 수평도에 해당하는 디지털 신호를 입력받아 장치의 수평도를 계산하고, 이렇게 계산된 값을 음향 신호로 출력하거나, 화면 상에 출력하게 된다. 따라서, 사용자는 수평도를 인식할 수 있는 형식, 예컨대, 숫자나 그래프 등의 형식을 통해 장치의 수직 상태를 파악할 수 있게 되는 것이다.
Although not shown in the drawing, the apparatus further includes a horizontal module unit for outputting a tilt value of the gyro sensor measuring the X-axis and Y-axis coordinates of the detection rod to the control unit 190, . That is, the horizontal module transmits the horizontal level measured through the gyro sensor to the control unit 190, and the controller 190 receives the digital signal corresponding to the horizontal level, calculates the horizontal level of the device, And outputs it as a sound signal or on the screen. Accordingly, the user can grasp the vertical state of the apparatus through a format such as a number, a graph, or the like that can recognize the horizontal degree.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지하 매설물 자기마커 관리 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of managing a magnetic underground marker according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지하 매설물 자기마커 관리 시스템(100)은, 맵 처리부(140)가 자기마커의 위치를 지도(Map) 상에 안내하기 위한 지도에 대한 데이터를 처리해 화면 상에 출력한다(S510).Referring to FIG. 5, the underground embedded magnetic marker management system 100 according to an embodiment of the present invention processes data on a map for guiding the position of a magnetic marker on a map on a map processing unit 140 And outputs it on the screen (S510).

여기서, 맵 처리부(140)는 지도 이미지와 위치 좌표값을 가진 베이스 레이어(Base Layer)와, 도로 선형과 시설물, 설치물에 관한 정보 레이어를 포함하는 지도에 대한 데이터를 처리하여 화면 상에 출력하게 된다.Here, the map processing unit 140 processes data on a map including a base layer having a map image and position coordinate values, an information layer related to a road line, a facility, and an installation, and outputs the processed data on the screen .

이어, GPS 처리부(150)가 자기마커의 위치를 찾기 위한 현재의 위치를 GPS 위성을 통해 획득한다(S520).Then, the GPS processing unit 150 acquires the current position for searching for the position of the magnetic marker through the GPS satellite (S520).

이어, 맵 처리부(140)가 GPS 처리부(150)에 의해 획득된 현재의 위치를 지도 상에 표시한다(S530).Next, the map processing unit 140 displays the current position acquired by the GPS processing unit 150 on the map (S530).

따라서, 사용자는 위치 오차가 1m 이내인 DGPS를 통해 현재의 위치를 확인하면서 자기마커가 위치해 있는 곳으로 이동하게 된다. 그리고, 사용자는 마커 탐지부(110)를 통해 자기마커의 정확한 위치를 탐지하게 된다.Therefore, the user moves to the position where the magnetic marker is located while confirming the current position through the DGPS with a position error of 1m or less. The user then detects the exact position of the magnetic marker through the marker detection unit 110.

이어, 마커 탐지부(110)가 자기마커로부터 출력되는 자기장에 대해 도 6에 도시된 바와 같은 과정으로 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지한 자기력의 강도에 따라 자기마커의 위치를 표출한다(S540). Next, the marker detecting unit 110 displays the position of the magnetic marker according to the intensity of the magnetic force detected through the at least one detecting sensor in the process shown in FIG. 6 for the magnetic field output from the magnetic marker at step S540.

이어, 마커 탐지부(110)가 도 6에 도시된 바와 같은 과정으로 자기마커의 종류와 개수에 따른 자기력에 대응되게 설정된 심도에 근거해 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력에 따라 심도를 산출한다(S550).Then, the marker detection unit 110 calculates the depth according to the magnetic force detected by the one or more detection sensors based on the depth set corresponding to the magnetic force according to the type and the number of the magnetic markers in the process as shown in FIG. 6 (S550).

이어, 제어부(190)가 자기마커에 대해 마커 탐지부(110)를 통해 산출된 심도를 화면 상에 출력한다(S560).
Next, the control unit 190 outputs the depth calculated by the marker detection unit 110 to the magnetic marker on the screen (S560).

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 지하 시설물의 위치와 심도를 산출하는 과정을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.6 is a flowchart illustrating an operation of calculating the location and depth of an underground facility according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지하 매설물 자기마커 관리 시스템(100)은, 먼저 마커 탐지부(110)가 하나 이상의 탐지센서(112a ~ 112c)를 통해 자기마커(102)로부터 출력되는 자기장을 검출한다(S610).6, the underground embedded magnetic marker management system 100 according to an embodiment of the present invention is configured such that the marker detection unit 110 outputs the magnetic marker 102 output from the magnetic marker 102 through one or more detection sensors 112a to 112c (S610).

즉, 각 탐지센서(112a ~ 112c)는 자기마커(102)로부터 출력되는 자기장에 대해 수학식1에 따라 산출되는 자속밀도(Bz)로 검출하는 것이다.That is, each of the detection sensors 112a to 112c detects the magnetic field output from the magnetic marker 102 with the magnetic flux density Bz calculated according to Equation (1).

이어, 마커 탐지부(110)는 각 탐지센서(112a ~ 112c)를 통해 검출된 자기장에 대한 자기력의 강도를 산출한다(S620).Next, the marker detection unit 110 calculates the intensity of the magnetic force with respect to the magnetic field detected through the detection sensors 112a to 112c (S620).

즉, 마커 탐지부(110)는 각 탐지센서(112a ~ 112c)를 통해 검출된 자기장에 대한 자기력의 강도에 대해 도 9에 도시된 바와 같은 과정으로 자기력의 강도를 산출한다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하나 이상의 탐지센서를 통해 검출된 자기장에 대한 자기력의 강도를 산출하는 과정을 나타낸 도면이다. 탐지봉에 제1 탐지센서(Sensor 1)로부터 제3 탐지센서(Sensor 3)까지 구비된 경우에, 도 9에 도시된 바와 같이, 마커 탐지부(110)는 제1 탐지센서(Sensor 1)와 제3 탐지센서(Sensor 3)로부터 자기력 데이터를 읽어온다(S910).That is, the marker detecting unit 110 calculates the intensity of the magnetic force with respect to the magnetic field detected through the detection sensors 112a to 112c by the process shown in FIG. 9 is a diagram illustrating a process of calculating a magnitude of a magnetic field for a magnetic field detected by at least one detection sensor according to an embodiment of the present invention. 9, the marker detection unit 110 includes a first detection sensor (Sensor 1) and a second detection sensor (Sensor 1) as shown in FIG. 9, Magnetic force data is read from the third detection sensor (Sensor 3) (S910).

이어, 마커 탐지부(110)는 제1 탐지센서와 제3 탐지센서 간의 자기력 데이터 차이를 가우스 수치 -99에서 +99까지 표현하기 위한 상수(x)로 나눈 값을 구한다(S920).Next, the marker detection unit 110 obtains a value obtained by dividing the magnetic force data difference between the first detection sensor and the third detection sensor by a constant (x) for expressing the Gaussian value from -99 to +99 (S920).

이때, 제1 탐지센서(Sensor 1)가 제3 탐지센서(Sensor 3)보다 지표면에 가까이 위치하므로 제1 탐지센서(Sensor 1)를 통해 탐지된 자기력의 세기가 제3 탐지센서(Sensor 3)를 통해 탐지된 자기력의 세기보다 훨씬 더 크다고 할 수 있다. 따라서, 제1 탐지센서와 제3 탐지센서 간의 자기력 데이터 차이는 제1 탐지센서(Sensor 1)의 값에서 제3 탐지센서(Sensor 3)의 값을 뺀 값이라 할 수 있다.At this time, since the first detection sensor (Sensor 1) is located nearer to the ground surface than the third detection sensor (Sensor 3), the intensity of the magnetic force detected through the first detection sensor (Sensor 1) Is much larger than the intensity of the magnetic force detected through the magnetic field. Therefore, the magnetic force data difference between the first detection sensor and the third detection sensor may be a value obtained by subtracting the value of the third detection sensor (Sensor 3) from the value of the first detection sensor (Sensor 1).

이어, 마커 탐지부(110)는 제1 탐지센서와 제3 탐지센서 간의 자기력 데이터 차이를 상수(x)로 나눈 값(Sensor1-Sensor3 / x)이 +99보다 작거나 같지 않으면(S930-아니오), 결과값(nResult)을 +99로 설정하고(S940), 작거나 같으면(S930-예) 99보다 크거나 같은지를 확인하고(S950), 크거나 같지 않으면(S950-아니오) 결과값(nResult)을 -99로 설정하며(S960), 크거나 같으면(S950-예) 해당 결과값으로 설정하여 출력한다(S970).If the value (Sensor1-Sensor3 / x) obtained by dividing the magnetic force data difference between the first and third detection sensors by a constant (x) is less than or equal to +99 (S930-No) , The result value (nResult) is set to +99 (S940). If the result is smaller than or equal to (S930-YES) Is set to -99 (S960), and if it is equal to or larger than the predetermined value (S950-YES), the resultant value is set and output (S970).

이에, 마커 탐지부(110)는 도 9에 도시된 바와 같은 과정으로 자기력의 강도 값이 산출되면, 도 7에 도시된 바와 같이 자기력 데이터를 +99와 같이 화면 상에 출력하게 된다.When the intensity value of the magnetic force is calculated by the process shown in FIG. 9, the marker detection unit 110 outputs the magnetic force data on the screen as shown in FIG. 7, as shown in FIG.

따라서, 사용자는 화면 상에 표시된 가우스 수치로 표시된 자기력의 강도를 확인하면서 자기력의 강도가 가장 높게 나타난 곳에 자기마커(102)가 매설되어 있는 것으로 판단할 수 있다.Accordingly, the user can determine that the magnetic marker 102 is buried in the place where the intensity of the magnetic force is highest while checking the intensity of the magnetic force indicated by the Gaussian value displayed on the screen.

이어, 마커 탐지부(110)는, 사용자로부터 자기마커의 종류와 개수를 입력받는다(S630).Next, the marker detection unit 110 receives the type and number of magnetic markers from the user (S630).

즉, 마커 탐지부(110)는 도 7에 도시된 바와 같이 사용자로부터 터치 화면 또는 버튼을 통해 자기마커의 종류(일반형, 중간형, 대형, 특수형 등)와 개수를 입력받는 것이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지하 시설물 자기마커 관리 시스템의 동작 화면 예를 나타낸 도면이다.That is, as shown in FIG. 7, the marker detection unit 110 receives a type (a general type, an intermediate type, a large type, a special type, etc.) and the number of magnetic markers from a user through a touch screen or a button. 7 is a view showing an example of the operation screen of the underground facility magnetic marker management system according to the embodiment of the present invention.

이때, 심도 DB(132)에는 도 8에 도시된 바와 같이 자기마커의 종류인 일반형, 중간형, 대형, 특수형과 그 개수에 따라 자기력 데이터와 심도에 관한 정보가 각각 대응 저장되어 있다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자기마커의 종류와 개수에 따른 자기력 데이터와 심도를 저장하고 있는 심도 DB의 한 예를 나타낸 도면이다. 여기서, 자기력 데이터의 단위는 가우스(G)이다. 또한, 심도 DB(132)는 자기마커의 종류와 개수에 따른 자기력의 강도에 대해 -99로부터 +99까지의 데이터로 저장하고 있다.At this time, as shown in FIG. 8, the depth DB 132 stores correspondence between magnetic force data and depth information according to the types of magnetic markers, that is, general type, medium type, large type, special type, and the number thereof. 8 is a view showing an example of a depth DB storing magnetic force data and depth according to the type and number of magnetic markers according to the embodiment of the present invention. Here, the unit of the magnetic force data is Gauss (G). In addition, the depth DB 132 stores data of -99 to +99 with respect to the magnitude of the magnetic force depending on the type and number of magnetic markers.

이어, 마커 탐지부(110)는, 자기마커의 종류와 개수에 따른 자기력 데이터에 대응되게 심도가 설정되어 있는 심도 DB에 근거해 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력에 따라 심도를 산출한다(S640).Then, the marker detection unit 110 calculates the depth based on the magnetic force detected through the at least one detection sensor based on the depth DB in which the depth is set so as to correspond to the magnetic force data corresponding to the type and the number of the magnetic markers (S640 ).

즉, 마커 탐지부(110)는 도 10에 도시된 바와 같은 과정으로 심도를 추정할 수 있다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 심도 DB에 근거해 자기마커의 종류와 개수에 대응된 자기력 데이터에 따라 심도를 산출하는 과정을 나타낸 도면이다. 도 10에서, 마커 탐지부(110)는 각 탐지센서로부터 자기력 데이터를 읽어온다(S1010). 이어, 마커 탐지부(110)는 자기마커의 종류와 개수를 확인한다(S1020). 이어, 마커 탐지부(110)는 도 8에 도시된 심도 DB에 근거해 제1 탐지센서로부터 탐지된 자기력 데이터가 i에 대응된 자기력과 i+1에 대응된 자기력 사이에 해당되는지 판단(Arr[i]>Sonsor1>Arr[i+1])하여 해당 되면(S1030), 제2 탐지센서로부터 탐지된 자기력 데이터가 [i+25]*(1-제2오차율상수)에 대응하는 자기력과 [i+25]*(1+제2오차율상수)에 대응하는 자기력 사이에 해당되는지를 판단(Arr[i+25]*(1-Merr2)< Sensor2 <Arr[i+25]*(1+Merr2))하여 해당 되면(S1040), 제3 탐지센서로부터 탐지된 자기력 데이터가 [i+50]*(1-제3오차율상수)에 대응하는 자기력과 [i+50]*(1+제3오차율상수)에 대응하는 자기력 사이에 해당되는지를 판단(Arr[i+50]*(1-Merr3)<Sensor3<Arr[i+50]*(1+Merr3))하여 해당되면(S1050), 해당 심도 값을 화면 상에 출력한다(S1060). 여기서, i는 심도 DB(390)에서 심도 값(Cm)에 해당하고, Arr[i]는 DB에 저장된 테이블 데이터 중 i Cm에 있는 값으로 제1 탐지센서의 값과 비교하는 대상이다. Arr[i+25]는 DB에 저장된 테이블 데이터 중 i+25 Cm에 있는 값으로 제2 탐지센서의 값과 비교하는 대상으로서, 제1 탐지센서와 제2 탐지센서의 거리 차가 25 Cm이기 때문에 i값에 25를 더한 것이다. Merr2는 경험치 데이터를 바탕으로 산출된 상수 값으로서 제2 탐지센서의 값에 대한 제2오차율상수를 나타낸다. Arr[i+50]은 DB에 저장된 테이블 데이터 중 i+50 Cm에 있는 값으로 제3 탐지센서의 값과 비교하는 대상이다. 제1 탐지센서와 제3 탐지센서의 거리 차가 50 Cm이기 때문에 i값에 50을 더한 것이다. Merr3는 경험치 데이터를 바탕으로 산출된 상수 값으로서 제3 탐지센서의 값에 대한 제3오차율상수를 나타낸 것이다.That is, the marker detection unit 110 can estimate the depth by the process shown in FIG. 10 is a diagram illustrating a process of calculating depths according to magnetic force data corresponding to types and numbers of magnetic markers based on the depth DB according to an embodiment of the present invention. 10, the marker detection unit 110 reads magnetic force data from each detection sensor (S1010). Next, the marker detection unit 110 checks the type and the number of the magnetic markers (S1020). Next, based on the depth DB shown in FIG. 8, the marker detection unit 110 determines whether the magnetic force data detected from the first detection sensor is between a magnetic force corresponding to i and a magnetic force corresponding to i + 1 (Arr [ i]> Sonsor1> Arr [i + 1]), the magnetic force data detected from the second detection sensor is compared with the magnetic force corresponding to [i + 25] * (1 + Merr2) < Sensor2 < Arr [i + 25] * (1 + Merr2) (S104), the magnetic force data detected from the third detection sensor is compared with the magnetic force corresponding to [i + 50] * (the first error rate constant) and the magnetic force corresponding to [i + 50] * (Arr i + 50) * (1-Merr 3) <Sensor 3 <Arr i + 50] * (1 + Merr 3) (S1050) On the screen (S1060). Here, i corresponds to the depth value Cm in the depth DB 390, and Arr [i] is an object to be compared with the value of the first detection sensor as a value in i Cm among the table data stored in the DB. Arr [i + 25] is an object to be compared with the value of the second detection sensor as a value at i + 25 Cm among the table data stored in the DB. Since the difference between the first detection sensor and the second detection sensor is 25 Cm, The value is plus 25. Merr2 represents a second error rate constant with respect to the value of the second detection sensor as a constant value calculated based on the experience value data. Arr [i + 50] is a value at i + 50 Cm among the table data stored in the DB, and is an object to be compared with the value of the third detection sensor. Since the distance difference between the first detection sensor and the third detection sensor is 50 Cm, 50 is added to the i value. Merr3 represents a third error rate constant with respect to the value of the third detection sensor as a constant value calculated based on the experiential value data.

따라서, 마커 탐지부(110)는 도 10에 도시된 바와 같은 과정으로 산출된 심도를 도 7에 도시된 바와 같이 화면 상에 출력하거나 음향으로 출력한다(S650). Accordingly, the marker detecting unit 110 outputs the depth calculated by the process shown in FIG. 10 on the screen or outputs the calculated depth as shown in FIG. 7 (S650).

즉, 마커 탐지부(110)는 탐지된 자기장의 세기 강도가 일정 기준 이상으로 높은 경우에 자기마커가 있음을 안내하는 메시지의 음향 주파수를 일정 기준 이상으로 높여 출력하게 된다.That is, the marker detection unit 110 increases the sound frequency of the message that notifies the presence of the magnetic marker to a predetermined standard or higher when the strength of the detected magnetic field strength is higher than a certain standard.

또한, 마커 탐지부(110)는 탐지된 자기장의 세기 강도가 일정 기준 이하로 미세할 경우에 증폭 기능을 통해 증폭시킬 수 있다.In addition, the marker detecting unit 110 can amplify the intensity of the detected magnetic field by using the amplification function when the intensity intensity of the detected magnetic field is finer than a predetermined standard.

또한, 마커 탐지부(110)는 탐지된 자기장에 존재하는 잡음을 보정한다.In addition, the marker detection unit 110 corrects the noise existing in the detected magnetic field.

그리고, 마커 탐지부(110)는 수평 모듈부를 통해 지면에 수직으로 유지되고 있는지를 측정하는 자이로 센서의 X축과 Y축에 대한 기울기 값도 출력할 수 있다.The marker detection unit 110 may also output tilt values of the gyro sensor measuring the X-axis and the Y-axis, which measure whether the marker is perpendicular to the paper surface through the horizontal module unit.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 지하 매설물에 부착된 자기 마커로부터 발생하는 자기장의 세기를 검출하여 지하 매설물의 위치와 심도를 추정함으로써 관로 및 시설물의 위치를 정확히 파악하여 관리할 수 있도록 하는 지하 매설물 자기마커 관리 시스템 및 방법을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, by detecting the intensity of a magnetic field generated from a magnetic marker attached to a subterranean buried object and estimating the position and depth of the underground object, it is possible to accurately grasp the position of the channel and the facility, A magnetic marker management system and method can be realized.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. Only. 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.

본 발명은 지하 매설물에 부착된 자기 마커로부터 발생하는 자기장의 세기를 검출하여 지하 매설물의 위치와 심도를 추정함으로써 관로 및 시설물의 위치를 정확히 파악하여 관리할 수 있도록 하는 지하 매설물 자기마커 관리 시스템 및 방법에 적용할 수 있다.
The present invention relates to a magnetic underground marker management system and method for detecting the intensity of a magnetic field generated from a magnetic marker attached to a subterranean buried object to accurately locate and manage the location of a channel and a facility by estimating the location and depth of the underground object .

100 : 지하 매설물 자기마커 관리 시스템 102 : 자기마커
110 : 마커 탐지부 112a, 112b, 112c : 센서
114a, 114b, 114c : 센서회로 116 : 마이크로프로세서
120 : 정보 제공부 122 : 정보 편집부
130 : 데이터 저장부 132 : 심도 DB
140 : 맵 처리부 150 : GPS 처리부
160 : 제어부 170 : 데이터 분석부
180 : 데이터 입출력부 182 : 부가기능 제공부
190 : 제어부 410 : 센스 코일
420 : 드라이브 코일 430 : 자계철심
100: underground magnetic marker management system 102: magnetic marker
110: marker detection unit 112a, 112b, 112c:
114a, 114b, 114c: sensor circuit 116: microprocessor
120: Information providing unit 122: Information editing unit
130: Data storage unit 132: Depth DB
140: map processor 150: GPS processor
160: Control section 170: Data analysis section
180: data input / output unit 182:
190: control unit 410: sense coil
420: drive coil 430: magnetic field core

Claims (13)

지하에 매설된 시설물의 일측에 설치된 자기마커(Magnetic Marker);
상기 자기마커로부터 출력되는 자기장에 대해 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지한 자기력의 강도에 따라 자기마커의 위치를 표출하고, 상기 자기마커의 종류와 개수에 따른 자기력에 대응되게 설정된 심도에 근거해 상기 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력에 따라 심도를 추정하는 마커 탐지부;
상기 시설물에 대한 정보를 제공하는 정보 제공부;
상기 시설물에 대한 정보를 편집하기 위한 정보 편집부;
상기 시설물에 대한 정보와, 지도에 대한 데이터를 저장하는 데이터 저장부;
상기 자기마커의 위치를 지도(Map) 상에 안내하기 위한 지도에 대한 데이터를 처리해 화면 상에 출력하고, 지도를 확대하거나 축소 또는 이동시키는 맵(Map) 처리부;
상기 자기마커의 위치를 찾기 위한 현재의 위치를 GPS 위성을 통해 획득하는 GPS 처리부; 및
상기 지도에 대한 데이터가 상기 맵 처리부를 통해 화면 상에 출력되도록 하고, 상기 GPS 처리부를 통해 획득한 현재의 위치를 지도 상에 표시하여 상기 시설물의 근사적 위치를 파악할 수 있도록 하며, 상기 마커 탐지부를 통해 자기마커의 위치와 심도를 산출하여 출력하도록 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 마커 탐지부는 상기 하나 이상의 탐지센서를 일정 길이의 탐지봉에 구비하되, 상기 탐지봉의 끝단에 제 1 탐지센서가 위치하고, 상기 제 1 탐지센서를 기준으로 상기 탐지봉의 다른 끝단을 향해 제 2 탐지센서, 제 3 탐지센서 및 제 n 탐지센서가 순차적으로 25cm 간격으로 구비되며,
상기 제어부는, 상기 심도가 i부터 n까지 설정되고 상기 심도 i부터 n까지에 대응되는 자기력 데이터가 심도 DB에 저장되어 있는 상태에서 상기 심도 DB에 근거하여:
상기 제 1탐지센서(Sensor1)로부터 탐지된 자기력이, Arr[i+1]<상기 제 1 탐지센서로부터 탐지된 자기력<Arr[i]에 해당되는지 판단하고,
상기 제 2탐지센서(Sensor2)로부터 탐지된 자기력이, Arr[i+25]*(1-Merr2)<상기 제 2 탐지센서로부터 탐지된 자기력<Arr[i+25]*(1+Merr2)에 해당되는지 판단하고,
상기 제 3탐지센서(Sensor3)로부터 탐지된 자기력이, Arr[i+50]*(1-Merr3)<상기 제 3 탐지센서로부터 탐지된 자기력<Arr[i+50]*(1+Merr3)에 해당되는지 판단함으로써 심도 값이 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하고,
여기에서,
i는 심도 DB에서 심도 값(Cm), Arr[i]는 DB에 저장된 테이블 데이터 중 i Cm에 있는 자기력 값, Merr2는 경험치 데이터를 바탕으로 산출된 상수 값으로서 상기 제2 탐지센서의 값에 대한 제2오차율상수이고, Merr3는 경험치 데이터를 바탕으로 산출된 상수 값으로서 상기 제3 탐지센서의 값에 대한 제3오차율상수를 의미하는, 지하 매설물 자기마커 관리 시스템.
A magnetic marker installed on one side of a facility buried underground;
A position of a magnetic marker detected by one or more detection sensors with respect to a magnetic field output from the magnetic marker, and a position of the magnetic marker detected based on a depth set corresponding to a magnetic force corresponding to the type and the number of the magnetic markers, A marker detection unit for estimating a depth according to the magnetic force detected through the detection sensor;
An information providing unit for providing information on the facility;
An information editing unit for editing information on the facility;
A data storage unit for storing information on the facility and data on the map;
A map processing unit for processing data on a map for guiding the position of the magnetic marker on a map and outputting the processed data on a screen and enlarging, reducing or moving the map;
A GPS processor for acquiring a current position for searching for the position of the magnetic marker through a GPS satellite; And
So that data on the map is output on the screen through the map processing unit and the approximate position of the facility can be grasped by displaying the current position acquired through the GPS processing unit on a map, And a controller for controlling the position and depth of the magnetic marker to be calculated and output,
The marker detection unit includes the at least one detection sensor in a detection rod having a predetermined length. A first detection sensor is positioned at an end of the detection rod. A second detection sensor is disposed at the other end of the detection rod with respect to the first detection sensor. , A third detection sensor and an n < th &gt; detection sensor are sequentially provided at intervals of 25 cm,
Wherein the control unit sets the depth DB from i to n based on the depth DB in a state in which the magnetic force data corresponding to the depth i to n is stored in the depth DB,
It is determined whether the magnetic force detected from the first detection sensor Sensor1 corresponds to the magnetic force Arr [i] detected from the first detection sensor, Arr [i + 1]
(1 + Merr2) < Arr [i + 25] * (1 + Merr2) detected from the second detection sensor when the magnetic force detected from the second detection sensor And,
Arr [i + 50] * (1-Merr3) <magnetic force detected from the third detection sensor <Arr [i + 50] * (1 + Merr3) where the magnetic force detected from the third detection sensor And the depth value is outputted by judging whether the depth value is outputted.
From here,
i is a depth value (Cm) in the depth DB, Arr [i] is a magnetic force value in i Cm of the table data stored in DB, Merr2 is a constant value calculated on the basis of experiential data, And Merr3 denotes a third error rate constant for the value of the third detection sensor as a constant value calculated based on the experience value data.
청구항 1에 있어서,
상기 시설물에 대한 정보를 불러오거나, 내보내거나, 인쇄하기 위한 데이터 입출력부;
상기 시설물에 대한 정보를 분석하여 단면도, 전개도, 통계를 제공하는 데이터 분석부; 및
상기 지도 상의 거리 또는 면적을 산출하거나, 상기 지도 상에서 관심 영역에 대해 북마크로 지정하는 기능을 수행하는 부가기능 제공부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 매설물 자기마커 관리 시스템.
The method according to claim 1,
A data input / output unit for retrieving, exporting, or printing information on the facility;
A data analysis unit for analyzing information on the facility to provide a sectional view, a developed view, and statistics; And
An add-on providing unit configured to calculate a distance or an area on the map, or to bookmark a region of interest on the map;
Wherein the magnetic marker management system further comprises:
청구항 1에 있어서,
상기 시설물에 대한 정보는, 사진, 구조물, 심도에 관한 주요 정보와, 위치와 선로번호, 특이사항에 관한 기타 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 매설물 자기마커 관리 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the information on the facilities includes key information on photographs, structures, and depths, and location, line numbers, and other information related to uniqueness.
청구항 1에 있어서,
상기 맵 처리부는, 지도 이미지와 위치 좌표값을 가진 베이스 레이어(Base Layer)와, 도로 선형과 시설물, 설치물에 관한 정보 레이어를 포함하는 지도에 대한 데이터를 처리하여 화면 상에 출력하는 것을 특징으로 하는 지하 매설물 자기마커 관리 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the map processing unit processes data on a map including a base layer having a map image and a position coordinate value and an information layer related to a road linear shape and facilities and an installation, Underground Embedded Magnetic Marker Management System.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 마커 탐지부는, 상기 자기력의 강도에 대해 상기 제1 탐지센서로부터 상기 제n 탐지센서까지의 자기력 강도 차이를 -99에서 +99까지 가우스 수치로 표현하기 위한 상수(x)로 나누어서 -99에서 +99까지의 가우스 수치 중 하나로 출력하는 것을 특징으로 하는 지하 매설물 자기마커 관리 시스템.
The method according to claim 1,
The marker detection unit divides the magnetic force intensity difference from the first detection sensor to the nth detection sensor with respect to the intensity of the magnetic force by a constant (x) for expressing the Gaussian value from -99 to +99, Gt; Gaussian &lt; / RTI &gt; magnetic marker management system.
청구항 1에 있어서,
상기 마커 탐지부는, 상기 탐지센서를 통해 검출된 자기장에 대한 자기력의 강도에 대해 다음 수학식에 따라 산출되는 자속밀도(Bz)로 출력하는 것을 특징으로 하는 지하 매설물 자기마커 관리 시스템.
Figure 112014116824191-pat00004

여기서, μ0는 투자율을 나타내고, M0는 적용변수를 나타내며, b는 반지름(반경)을 나타내며, z는 거리를 나타내며, L은 높이를 나타낸다.
The method according to claim 1,
Wherein the marker detection unit outputs the intensity of the magnetic force for the magnetic field detected through the detection sensor as a magnetic flux density Bz calculated according to the following equation.
Figure 112014116824191-pat00004

Where 0 denotes the permeability, M 0 denotes the applied variable, b denotes the radius (radius), z denotes the distance, and L denotes the height.
청구항 2에 있어서,
상기 자기마커의 종류와 개수에 따른 자기력 데이터에 대응되게 심도가 설정되어 있는 심도 DB를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력의 강도가 상기 데이터 입출력부를 통해 수치로 표출되도록 제어하고, 상기 심도 DB에 근거해 상기 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력에 따라 심도를 추정하여 상기 데이터 입출력부를 통해 화면 상에 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 지하 매설물 자기마커 관리 시스템.
The method of claim 2,
Further comprising a depth DB in which a depth is set so as to correspond to magnetic force data corresponding to the type and the number of the magnetic markers,
Wherein the control unit controls the intensity of the magnetic force detected through the at least one detection sensor to be expressed as a numerical value through the data input and output unit and estimates the depth according to the magnetic force detected through the at least one detection sensor based on the depth DB Wherein the control unit controls the data input / output unit so as to be output on the screen.
지하 매설물의 일측에 설치된 자기마커(Magnetic Marker)로부터 출력되는 자기장을 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지하기 위한 마커 탐지부와, 맵 처리부, GPS 처리부 및 제어부를 포함하는 시스템의 지하 매설물 자기마커 관리 방법으로서,
(a) 상기 맵 처리부가 상기 자기마커의 위치를 지도(Map) 상에 안내하기 위한 지도에 대한 데이터를 처리해 화면 상에 출력하는 단계;
(b) 상기 GPS 처리부가 상기 자기마커의 위치를 찾기 위한 현재의 위치를 GPS 위성을 통해 획득하는 단계;
(c) 상기 맵 처리부가 상기 GPS 처리부에 의해 획득된 현재의 위치를 지도 상에 표시하는 단계;
(d) 상기 마커 탐지부가 상기 자기마커로부터 출력되는 자기장에 대해 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지한 자기력의 강도에 따라 자기마커의 위치를 표출하는 단계;
(e) 상기 마커 탐지부가 상기 자기마커의 종류와 개수에 따른 자기력에 대응되게 설정된 심도에 근거해 상기 하나 이상의 탐지센서를 통해 탐지된 자기력에 따라 심도를 산출하는 단계; 및
(f) 상기 제어부가 상기 자기마커에 대해 상기 마커 탐지부를 통해 산출된 심도를 화면 상에 출력하는 단계;를 포함하고,
상기 마커 탐지부는 상기 하나 이상의 탐지센서를 일정 길이의 탐지봉에 구비하되, 상기 탐지봉의 끝단에 제 1 탐지센서가 위치하고, 상기 제 1 탐지센서를 기준으로 상기 탐지봉의 다른 끝단을 향해 제 2 탐지센서, 제 3 탐지센서 내지 제 n 탐지센서가 순차적으로 25cm 간격으로 구비되며,
상기 (e)단계는, 상기 심도가 i부터 n까지 설정되고, 상기 심도 i부터 n까지에 대응되는 자기력 데이터가 심도 DB에 저장되어 있는 상태에서, 상기 심도 DB에 근거하여:
상기 제 1탐지센서(Sensor1)로부터 탐지된 자기력이, Arr[i+1]<상기 제 1 탐지센서로부터 탐지된 자기력<Arr[i]에 해당되는지 판단하고,
상기 제 2탐지센서(Sensor2)로부터 탐지된 자기력이, Arr[i+25]*(1-Merr2)<상기 제 2 탐지센서로부터 탐지된 자기력<Arr[i+25]*(1+Merr2)에 해당되는지 판단하고,
상기 제 3탐지센서(Sensor3)로부터 탐지된 자기력이, Arr[i+50]*(1-Merr3)<상기 제 3 탐지센서로부터 탐지된 자기력<Arr[i+50]*(1+Merr3)에 해당되는지 판단함으로써 심도 값을 산출하는 단계를 포함하고,
여기에서,
i는 심도 DB에서 심도 값(Cm), Arr[i]는 DB에 저장된 테이블 데이터 중 i Cm에 있는 자기력 값, Merr2는 경험치 데이터를 바탕으로 산출된 상수 값으로서 상기 제2 탐지센서의 값에 대한 제2오차율상수이고, Merr3는 경험치 데이터를 바탕으로 산출된 상수 값으로서 상기 제3 탐지센서의 값에 대한 제3오차율상수를 의미하는, 지하 매설물 자기마커 관리 방법.
A marker detecting unit for detecting a magnetic field output from a magnetic marker provided at one side of the underground buried object through one or more detection sensors, and a map processing unit, a GPS processing unit, and a control unit, ,
(a) processing the map data to map the position of the magnetic marker on a map and outputting the data on a screen;
(b) the GPS processing unit acquires a current position for searching for the position of the magnetic marker through a GPS satellite;
(c) displaying the current position obtained by the GPS processing unit on the map by the map processing unit;
(d) exposing the position of the magnetic marker according to the intensity of the magnetic force detected by the marker detecting unit through the at least one detecting sensor with respect to the magnetic field output from the magnetic marker;
(e) calculating the depth according to the magnetic force detected by the one or more detection sensors based on depths set by the marker detection unit corresponding to the magnetic force according to the type and number of the magnetic markers; And
and (f) outputting, on the screen, the depth calculated by the controller through the marker detection unit with respect to the magnetic marker,
The marker detection unit includes the at least one detection sensor in a detection rod having a predetermined length. A first detection sensor is positioned at an end of the detection rod. A second detection sensor is disposed at the other end of the detection rod with respect to the first detection sensor. , And the third to nth detection sensors are sequentially provided at intervals of 25 cm,
Wherein the step (e) comprises: setting the depths from i to n, and storing, in the depth DB, the magnetic force data corresponding to the depths i to n,
It is determined whether the magnetic force detected from the first detection sensor Sensor1 corresponds to the magnetic force Arr [i] detected from the first detection sensor, Arr [i + 1]
(1 + Merr2) < Arr [i + 25] * (1 + Merr2) detected from the second detection sensor when the magnetic force detected from the second detection sensor And,
Arr [i + 50] * (1-Merr3) <magnetic force detected from the third detection sensor <Arr [i + 50] * (1 + Merr3) where the magnetic force detected from the third detection sensor And calculating a depth value by judging whether or not it is appropriate,
From here,
i is a depth value (Cm) in the depth DB, Arr [i] is a magnetic force value in i Cm of the table data stored in DB, Merr2 is a constant value calculated on the basis of experiential data, And Merr3 is a third error rate constant with respect to the value of the third detection sensor as a constant value calculated based on the experience value data.
청구항 9에 있어서,
상기 (a) 단계는, 상기 맵 처리부가 지도 이미지와 위치 좌표값을 가진 베이스 레이어(Base Layer)와, 도로 선형과 시설물, 설치물에 관한 정보 레이어를 포함하는 지도에 대한 데이터를 처리하여 화면 상에 출력하는 것을 특징으로 하는 지하 매설물 자기마커 관리 방법.
The method of claim 9,
In the step (a), the map processing unit may process data on a map including a base layer having a map image and a position coordinate value, a road linear shape, an information layer related to facilities and fixtures, And outputting the magnetic markers.
청구항 9에 있어서,
상기 (d) 단계는 상기 마커 탐지부가 상기 자기력의 강도에 대해 상기 제1 탐지센서로부터 상기 제n 탐지센서까지의 자기력 강도 차이를 -99에서 +99까지 가우스 수치로 표현하기 위한 상수(x)로 나누어서 -99에서 +99까지의 가우스 수치 중 하나로 출력하는 것을 특징으로 하는 지하 매설물 자기마커 관리 방법.
The method of claim 9,
Wherein the marker detecting unit detects the magnetic force intensity difference from the first detection sensor to the nth detection sensor with respect to the intensity of the magnetic force as a constant (x) for expressing the difference in magnetic force from -99 to +99 with a Gaussian value And outputs one of the Gaussian numbers from -99 to +99.
청구항 9 또는 청구항 11에 있어서,
상기 (d) 단계는 상기 마커 탐지부가 탐지센서를 통해 검출된 자기장에 대한 자기력의 강도에 대해 다음 수학식에 따라 산출되는 자속밀도(Bz)로 출력하는 것을 특징으로 하는 지하 매설물 자기마커 관리 방법.
Figure 112014116824191-pat00005

여기서, μ0는 투자율을 나타내고, M0는 적용변수를 나타내며, b는 반지름(반경)을 나타내며, z는 거리를 나타내며, L은 높이를 나타낸다.


The method according to claim 9 or 11,
Wherein the marker detection unit outputs the intensity of the magnetic force for the magnetic field detected through the detection sensor as a magnetic flux density Bz calculated according to the following equation.
Figure 112014116824191-pat00005

Where 0 denotes the permeability, M 0 denotes the applied variable, b denotes the radius (radius), z denotes the distance, and L denotes the height.


삭제delete
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