KR101655954B1 - 측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템에 관한 것으로서, 측정대상 지하시설물에 설치되며 설정된 송신신호를 출력하는 전자유도 송신기와, 지상에서 주행되는 측량 이동체와, 측량 이동체에 탑재되며 측량 이동체의 현재 위치 정보를 파악하는 위치인식부와, 측량 이동체에 지면에 대향되게 탑재되며 전자유도 송신기로부터 방사된 송신신호를 수신하는 전자유도 센서부와, 전자유도 센서부로부터 수신된 송신신호의 세기와 측량이동체의 주행정보와, 위치인식부로부터 파악된 지표면 위치정보를 이용하여 측정대상 지하시설물까지의 깊이 및 배치 위치에 관한 측량정보를 생성하고, 생성된 지하시설물의 측량정보를 저장되게 처리하는 맵핑 처리 유니트를 구비한다. 이러한 측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템에 의하면, 측량 이동체의 주행에 연동되어 측정대상 지하 시설물에 설치된 전자유도 송신기로부터의 송신신호의 세기 검출정보를 이용하여 지하시설물에 대한 위치 및 깊이를 측정할 수 있고, 카메라를 통해 인식된 지표면의 종류에 따라 수신세기를 보정함으로써 측정정밀도도 높일 수 있다.

Description

측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템{underground geomatic survey system using a movable device}
본 발명은 측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 주행가능한 측량이동체를 이용하여 지하시설물에 대한 측량정보를 획득할 수 있도록 된 측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템에 관한 것이다.
도심지역의 지하에는 상수도, 하수도, 통신관, 가스관, 송배전관 등 다양한 지하시설물이 매설되어 있다.
이러한 지하시설물은 시설 이후 지상에 노출되지 않기 때문에 매설위치와 종류를 지상에서 확인할 수 없다.
따라서, 지하시설물의 유지 보수 및 관리를 위해 지하시설물의 매설 위치에 대한 정보는 기록 및 관리될 필요가 있다.
국내 등록특허 제10-1353614호에는 지하시설물의 위치파악을 위한 측지측량 시스템이 게시되어 있다.
그런데, 상기 측지측량 시스템은 지하시설물에 장착된 RF태그에 기록된 정보와 GPS 정보를 이용하여 지하시설물에 대한 측량정보를 구축하는 방식으로 되어 있고, 이 경우 지하시설물들에 RF태그가 설치되어 있어야만 측량이 가능한 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 지하시설물에서 출사되는 송신신호의 세기를 검출하여 설치 위치 및 깊이를 측정할 수 있는 측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 지표면의 상태에 따라 지하시설물에서 출사되는 송신신호의 수신세기를 보정하여 측정 정밀도를 높일 수 있는 측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템은 측정대상 지하시설물에 설치되며 설정된 송신신호를 출력하는 전자유도 송신기와; 지상에서 주행되는 측량 이동체와; 상기 측량 이동체에 탑재되며 상기 측량 이동체의 현재 위치 정보를 파악하는 위치인식부와; 상기 측량 이동체에 지면에 대향되게 탑재되며 상기 전자유도 송신기로부터 방사된 송신신호를 수신하는 전자유도 센서부와; 상기 전자유도 센서부로부터 수신된 송신신호의 세기와 상기 측량이동체의 주행정보와, 상기 위치인식부로부터 파악된 지표면 위치정보를 이용하여 측정대상 지하시설물까지의 깊이 및 배치 위치에 관한 측량정보를 생성하고, 생성된 지하시설물의 측량정보를 저장되게 처리하는 맵핑 처리 유니트;를 구비한다.
상기 위치 인식부는 GPS수신기가 적용될 수 있다.
또한, 상기 측량이동체의 저면에서 지면을 촬상하는 카메라;를 더 구비하고, 상기 맵핑 처리 유니트는 상기 지표면의 종류에 따른 상기 송신신호의 감쇄보정정보가 기록된 보정룩업테이블을 구비하고, 상기 카메라에 의해 촬상된 영상으로부터 지표면의 종류를 결정하고, 결정된 지표면의 종류에 따른 상기 보정룩업테이블로부터의 감쇄보정정보를 이용하여 상기 전자유도 센서부로부터 수신된 신호에 대한 깊이 값을 산출하도록 되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 맵핑 처리 유니트는 상기 측량 이동체가 주행되게 구동하는 주행 구동부와; 상기 측량 이동체의 주행속도, 주행방향 정보를 포함하는 주행정보를 검출하는 주행정보 검출부와; 상기 지표면의 종류에 따른 상기 송신신호의 감쇄보정정보가 기록된 보정 룩업테이블과, 상기 송신신호의 수신세기에 따라 대응되는 깊이 값이 기록된 깊이룩업테이블이 기록된 기억부와; 상기 측량 이동체가 설정된 측량 영역을 주행하도록 상기 주행구동부의 구동을 제어하고, 상기 전자유도센서부에서 수신된 신호와, 상기 카메라에서 촬상된 영상정보와 상기 GPS수신기에서 수신된 위치정보와 상기 주행정보 검출부에서 제공하는 주행정보로부터 측량영역에서의 측정대상 지하시설물에 대한 깊이 및 배치 위치에 대한 측량정보를 생성하고, 생성된 측량정보를 기억부에 저장처리하는 제어부와; 상기 제어부와 통신부를 통해 통신을 수행하며 상기 제어부에 제어되어 상기 통신부를 통해 상기 기억부에 저장처리된 측량정보를 기록하고, 기록된 측량정보로부터 지하시설물에 대한 도면을 작성하는 관리서버;를 구비한다.
본 발명에 따른 측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템에 의하면, 측량 이동체의 주행에 연동되어 측정대상 지하 시설물에 설치된 전자유도 송신기로부터의 송신신호의 세기 검출정보를 이용하여 지하시설물에 대한 위치 및 깊이를 측정할 수 있고, 카메라를 통해 인식된 지표면의 종류에 따라 수신세기를 보정함으로써 측정정밀도도 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템의 측량 이동체가 지표면을 주행하는 상태를 나타내 보인 단면도이고,
도 2는 도 1의 측량 이동체를 통해 지하시설물의 지도를 작성하는 시스템의 제어계통을 나타내 보인 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템의 측량 이동체가 지표면을 주행하는 상태를 나타내 보인 단면도이고, 도 2는 도 1의 측량 이동체를 통해 지하시설물의 지도를 작성하는 시스템의 제어계통을 나타내 보인 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 지하시설물 지도작성 시스템(100)은 전자유도 송신기(110), 측량이동체(130), 관리서버(210)를 구비한다.
전자유도 송신기(110)는 측정대상 지하시설물(10)에 설치되며 설정된 송신신호를 출력한다.
전자유도 송신기(110)는 송신신호를 무선으로 출력하거나, 측정대상 지하시설물(10)에 접속시켜 신호를 출력하도록 된 것을 적용하면 된다.
바람직하게는 전자유도 송신기(10)는 9.5KHz 또는 38KHz의 무선 신호를 송출하는 것을 적용한다.
측량 이동체(130)는 지상에서 바퀴(131)의 회전에 의해 주행될 수 있도록 되어 있다.
측량이동체(130)에는 장애물을 검출하기 위한 초음파 및 적외선 센서(132) 가 장착되어 있다.
측량 이동체(130)에는 주행구동부(133), 주행정보 검출부(135), 전자유도센서부(141), GPS수신기(143), 통신부(144), 입력부(145), 표시부(146), 기억부(148)가 마련되어 있다.
주행구동부(133)는 측량 이동체가 주행되게 구동한다.
주행구동부(133)는 제어부(147)에 제어되며 바퀴(131)를 구동시켜 설정된 방향으로 측량이동체(130)가 주행되게 하며 바퀴의 주향방향을 조정하는 조향부, 동력발생부로부터 발생된 동력을 바퀴에 전달하는 동력발생부 등 공지된 주행구동요소로 구축되면 된다.
주행정보 검출부(135)는 측량 이동체(130)의 주행속도, 주행방향 정보를 포함하는 주행정보를 검출하여 제어부(147)에 제공한다.
주행정보 검출부(135)는 바퀴의 회전수를 검출하는 엔코더, 조향방향정보를 검출하는 조향각센서, 주행속도를 검출하는 속도센서 등으로 구축되면된다.
전자유도 센서부(141)는 측량 이동체(130)의 저면에 지면에 대향되게 탑재되어 전자유도 송신기(110)로부터 방사된 송신신호를 수신하고, 수신된 신호의 세기에 대응되는 신호를 제어부(147)에 출력한다.
카메라(142)는 측량이동체(130)의 저면에서 지면을 촬상하고, 촬상된 이미지정보를 제어부(147)에 출력한다.
GPS수신기(143)는 GPS신호를 수신하여 현재 위치정보를 제어부(147)에 제공한다.
여기서, 측량 이동체(130)에 탑재되어 측량 이동체(130)의 현재 위치 정보를 파악하는 위치인식부로서 GPS수신기(143)가 적용되었다.
맵핑 처리유니트는 전자유도 센서부(141)로부터 수신된 송신신호의 세기와 측량이동체(130)의 주행정보와, 위치인식부로 적용된 GPS수신기(143)로부터 파악된 지표면 위치정보를 이용하여 측정대상 지하시설물(10)까지의 깊이 및 배치 위치에 관한 측량정보를 생성하고, 생성된 지하시설물(10)의 측량정보를 저장 및 도면화 할 수 있도록 구축되어 있고, 도시된 예에서는 제어부(147), 기억부(148), 통신부(144), 관리서버(210)를 포함한다.
통신부(143)는 제어부(147)에 제어되어 관리서버(210)와 통신망을 통해 통신을 수행한다.
입력부(145)는 측량영역, 주행 방식, 지하시설물(10)에 관한 정보 등 지원되는 입력설정 기능을 입력할 수 있도록 되어 있다.
표시부(146)는 제어부(147)에 제어되어 표시정보를 표시한다.
기억부(148)에는 지표면의 종류에 따른 전자유도 송신기(110)의 송신신호의 감쇄보정정보가 기록된 보정룩업테이블(LUT1)(149a)과, 송신신호의 수신세기에 따라 대응되는 깊이 값이 기록된 깊이룩업테이블(LUT2)(149b)이 마련되어 있다.
여기서 지표면의 종류는 풀밭, 아스팔트, 시멘트, 흙 등을 말하며, 보정룩업테이블(LUT1)(149a)은 지표면의 종류별로 전자유도 송신기(110)의 송신신호의 감쇄량을 실험적으로 측정하고, 측정 결과에 따른 보정정보를 기록한 것이다.
또한, 기억부(148)에는 지표면에 대한 지도정보가 기록되어 있는 것이 바람직하다.
기억부(148)는 제어부(147)에 제어되어 지하시설물(10)에 관한 측량정보를 지도정보에 맵핑한 것을 기록한다.
제어부(147)는 측량 이동체(130)가 설정된 측량 영역을 설정된 스캐닝 패턴으로 주행하도록 주행구동부(133)의 구동을 제어한다.
또한, 제어부(147)는 전자유도센서부(141)에서 수신된 신호와, 카메라(142)에서 촬상된 영상정보와 GPS수신기(143)에서 수신된 위치정보와 주행정보 검출부(135)에서 제공하는 주행정보로부터 측량영역에서의 측정대상 지하시설물(10)에 대한 깊이 및 배치 위치에 대한 측량정보를 생성하고, 생성된 측량정보를 기억부(148)에 저장처리한다.
즉, 제어부(147)는 카메라(142)에 의해 촬상된 영상으로부터 지표면의 종류를 결정하고, 전자유도 센서부(141)에서 수신된 송신신호에 세기에 대해 결정된 지표면의 종류에 따른 보정값을 보정룩업테이블(149a)을 이용하여 보정한 후 대응되는 보정값을 깊이룩업테이블(LUT2)(149b)에 기록된 정보를 이용하여 깊이를 측정한다.
여기서 제어부(147)는 측량이동체(130)를 설정된 스캐닝 패턴으로 측량영역을 주행하면서 수신된 신호에 대해 설정된 방향에 대한 피크값이 인식된 위치를 지하시설물의 설치위치로 결정하고, 결정된 위치에서 수신된 송신신호의 세기에 대해 앞서 설명된 방식으로 깊이를 산출한다.
또한, 제어부(147)는 측량영역에서의 측정대상 지하시설물(10)에 대한 깊이 및 배치 위치에 대해 생성된 측량정보를 통신부(144)를 통해 관리서버(210)에 전송하고, 표시부(146)에 지도정보와 함께 지하시설물이 맵핑되게 표시처리한다.
관리서버(210)는 제어부(147)와 통신부(144)를 통해 통신을 수행할 수 있도록 구축되어 있다.
관리서버(210)는 제어부(147)에 제어되는 통신부(144)를 통해 전송된 측량정보를 지하시설물 정보저장부(212)에 의해 데이터 베이스(DB)(220)에 기록되게 처리하고, 지하시설물 도면작성부(214)에 의해 기록된 지하시설물 측량정보로부터 지하시설물에 대한 도면을 작성하여 열람가능하게 제공한다.
지하시설물 도면작성부(214)는 지하시설물 정보 저정부(212)에 의해 처리되어 데이터 베이스(220)에 기록된 정보를 이용하여 입체적으로 도면화할 수 있도록 되어 있다.
한편, 도시된 예에서는 관리서버(210)로 측량정보를 전송하여 도면화 할 수 있도록 되어 있으나, 이와는 다르게 측량 이동체(130)에 도면작성을 수행하는 요소까지 탑재되어 제어부(147)에 의해 처리될 수 있게 구축되고, 관리서버(210)는 생략되게 구축될 수 있음은 물론이다.
또한, GPS수신기(143)가 위성으로부터 위치정보를 수신하기 어려운 영역에 있는 경우 위치정보를 생성할 수 있도록 측량 이동체(130)에 토탈스테이션이 탑재될 수 있음은 물론이다. 토탈스테이션은 전자식 세오돌라이트(electronic theodolite)와 광파측거기(EDM:electro-optical instruments)가 하나의 기기로 통합된 전자식 측거/측각기로서 통상 망원경의 상하 이동으로 생기는 연직각을 측정하는 연직각 검출부와 본체의 좌우 회전으로 생기는 수평각을 측정하는 수평각 검출부, 본체의 중심부에서 프리즘까지의 거리를 측정하는 거리 측정부, 본체의 수평을 측정하고 보정하는 틸팅 센서의 4가지 요소를 구비하며 상세 구조는 공지되어 있어 더욱 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명된 지하시설물 지도 작성 시스템에 의하면, 측량 이동체(130)의 주행에 연동되어 측정대상 지하 시설물(10)에 설치된 전자유도 송신기(110)로부터의 송신신호의 세기 검출정보를 이용하여 지하시설물(10)에 대한 위치 및 깊이를 측정할 수 있고, 카메라(142)를 통해 인식된 이미지로부터 판단된 지표면의 종류에 따라 수신세기를 보정함으로써 측정정밀도도 높일 수 있다.
110: 전자유도 송신기 130: 측량이동체
210: 관리서버

Claims (5)

  1. 측정대상 지하시설물에 설치되며 설정된 송신신호를 출력하는 전자유도 송신기와;
    지상에서 주행되는 측량 이동체와;
    상기 측량 이동체에 탑재되며 상기 측량 이동체의 현재 위치 정보를 파악하는 위치인식부와;
    상기 측량 이동체에 지면에 대향되게 탑재되며 상기 전자유도 송신기로부터 방사된 송신신호를 수신하는 전자유도 센서부와;
    상기 전자유도 센서부로부터 수신된 송신신호의 세기와 상기 측량이동체의 주행정보와, 상기 위치인식부로부터 파악된 지표면 위치정보를 이용하여 측정대상 지하시설물까지의 깊이 및 배치 위치에 관한 측량정보를 생성하고, 생성된 지하시설물의 측량정보를 저장되게 처리하는 맵핑 처리 유니트와;
    상기 측량이동체의 저면에서 지면을 촬상하는 카메라;를 구비하고,
    상기 위치 인식부는 GPS수신기가 적용되며,
    상기 전자유도 송신기는 9.5KHz 또는 38KHz의 무선 신호를 송출하는 것을 적용하며,
    상기 맵핑 처리 유니트는
    상기 지표면의 종류에 따른 상기 송신신호의 감쇄보정정보가 기록된 보정룩업테이블을 구비하고,
    상기 카메라에 의해 촬상된 영상으로부터 지표면의 종류를 결정하고, 결정된 지표면의 종류에 따른 상기 보정룩업테이블로부터의 감쇄보정정보를 이용하여 상기 전자유도 센서부로부터 수신된 신호에 대한 깊이 값을 산출하도록 되어 있으며,
    상기 맵핑 처리 유니트는
    상기 측량 이동체가 주행되게 구동하는 주행 구동부와;
    상기 측량 이동체의 주행속도, 주행방향 정보를 포함하는 주행정보를 검출하는 주행정보 검출부와;
    상기 지표면의 종류에 따른 상기 송신신호의 감쇄보정정보가 기록된 보정 룩업테이블과, 상기 송신신호의 수신세기에 따라 대응되는 깊이 값이 기록된 깊이룩업테이블이 기록된 기억부와;
    상기 측량 이동체가 설정된 측량 영역을 주행하도록 상기 주행구동부의 구동을 제어하고, 상기 전자유도센서부에서 수신된 신호와, 상기 카메라에서 촬상된 영상정보와 상기 GPS수신기에서 수신된 위치정보와 상기 주행정보 검출부에서 제공하는 주행정보로부터 측량영역에서의 측정대상 지하시설물에 대한 깊이 및 배치 위치에 대한 측량정보를 생성하고, 생성된 측량정보를 기억부에 저장처리하는 제어부와;
    상기 제어부와 통신부를 통해 통신을 수행하며 상기 제어부에 제어되어 상기 통신부를 통해 상기 기억부에 저장처리된 측량정보를 기록하고, 기록된 측량정보로부터 지하시설물에 대한 도면을 작성하는 관리서버;를 구비하는 것을 특징으로 하는 측량 이동체를 이용한 지하시설물 지도 작성 시스템.

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