KR101692300B1

KR101692300B1 - 하수 시설물 위치 탐사 장치

Info

Publication number: KR101692300B1
Application number: KR1020160009223A
Authority: KR
Inventors: 이선홍; 홍철의; 장태수
Original assignee: 주식회사 비츠로씨앤씨
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2017-01-17

Abstract

하수 시설물 위치 탐지 장치는 하수관로 내부를 주행하는 CCTV 자주차; 상기 CCTV 자주차에 장착되며 상기 하수관로의 전방 및 상기 하수관로의 상부를 촬영하여 상기 하수관로의 방향 및 상기 하수관로와 연결된 연결 배관의 위치를 판단하기 위한 카메라 유닛; 상기 CCTV 자주차에 장착되며 상기 연결 배관의 하부에서 상기 연결 배관 내부로 제1 자기장을 제공하는 제1 자기장 발생 유닛; 상기 CCTV 자주차에 장착되며 상기 CCTV 자주차의 상부로 승강 또는 하강되는 승하강 모듈; 상기 승하강 모듈에 배치되며 상기 연결 배관 내부로 제2 자기장을 제공하는 제2 자기장 발생 유닛; 및 지상에서 상기 제1 자기장 및 상기 제2 자기장 중 어느 하나를 디텍팅하여 상기 하수관로에 연결된 연결 배관의 위치를 파악하는 이동식 자기장 디텍터를 포함한다.

Description

하수 시설물 위치 탐사 장치{EXPLORATION DEVICE FOR DETECTING LOCATION OF SEWER FACILITY}

본 발명은 하수 시설물 위치 탐사 장치에 관한 것으로, 특히 본 발명은 지하에 매설된 하수관로에 연통된 연결 배관 및 연결 배관을 덮는 맨홀의 위치를 하수관로 내부에서 식별하여 지상에서 쉽고 간편하게 연결 배관 또는 맨홀의 위치를 파악할 수 있도록 하는 하수 시설물 위치 탐사 장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수관로는 하수를 공공하수처리시설, 간이 공공하수처리시설, 하수저류시설로 이송하거나 하천 및 바다 그 밖의 공유수면으로 유출시키기 위한 관로 및 관로에 형성된 부속 시설을 포함한다.

하수관로는 빗물이 유입 및 유출되는 우수 관로 및 오수가 유입 및 유출되는 오수 관로 등을 포함한다.

하수관로에 형성된 부속 시설은 하수관로에 대하여 상부 방향으로 형성되어 작업자의 작업을 위한 연결 배관(또는 연결관), 연결 배관을 덮는 맨홀, 물받이, 연결관 등을 포함한다.

최근 매설된 하수관로의 시점, 종점, 방향, 분기점 및 하수관로의 부속 시설들은 데이터 베이스(DB)화 되어 있지만, 오래전 매설된 노후 하수관로 및 부속 시설들은 데이터 베이스화가 되어 있지 않는 경우가 빈번하다.

데이터 베이스화되어 있지 않는 노후 하수관로 및 부속 시설들은 시간의 경과에 따라 주변 지형이 변화되어 하수관로의 시점, 종점, 방향, 분기점 등이 하수관로의 매설 위치를 나타내는 하수관로 도면과 일치하지 않는 경우가 빈번하다.

특히 노후 하수관로에 설치된 부속 시설인 연결 배관 또는 맨홀은 토사에 덮이거나 수풀 등에 의하여 덮여 있는 경우가 빈번하다.

이와 같이 노후 하수관로 및 노후 부속 시설들의 실제 위치 및 배치가 하수관로 도면과 일치하지 않거나, 토사 또는 수풀 등에 의하여 하수관로의 부속 시설들이 덮여 있을 경우, 지상에서 작업자가 하수관로와 연결된 연결 배관 또는 맨홀의 위치를 육안으로 확인하기 매우 어려우며, 연결 배관 또는 맨홀의 위치를 확인하기 위해 많은 시간이 소요된다.

대한민국 등록특허 제10-1501160호, 하수관로 시설물 조사 장치 및 방법 (2015년 3월 4일 등록)에는 맨홀의 위치 등을 지상에서 스마트폰등으로 촬영하여 맨홀의 위치를 데이터 베이스화 하는 기술이 개시되어 있으나, 상기 하수관로 시설물 조사 장치 및 방법에는 노후관로 및 노후 부속 시설물이 토사 또는 수풀 등에 덮여 부속 시설물 등의 실제 위치를 정확하게 인지하지 못할 경우 연결 배관 및 맨홀의 위치를 파악할 수 없는 기술적 제약을 갖는다.

한편, 최근에는 지표투과레이더(Ground Penetrating Radar, GPR)을 이용하여 땅속의 지층, 지하 매설물, 동굴 및 공동(cavity)를 조사하는 비파괴 탐사법으로 하수관로 및 하수관로 주변의 공동을 탐사하는 기술이 개발되고 있다.

지표투과레이더를 이용한 탐사는 송신 안테나로부터 전자기파를 발사한 후 땅속의 목표물에 반사되거나 투과되어 수신안테나에감지된 전자기파를 이용하여 지반구조, 지하 매설물들을 영상화하고 이 데이터를 이용하여 하수관로 등을 탐사한다.

그러나 이와 같이 지표투과레이더를 이용한 탐사는 지표투과레이더의 부피가 매우 크고 고가이며 특히 지상에서 작업이 이루어지기 때문에 노후 하수관로 및 노후 부속 시설물이 토사 또는 수풀등에 덮여 있거나 지형이 평탄하지 않을 경우 지표투과레이더를 이용하여 노후 하수관로 및 노후 부속 시설물을 탐사하기 어려운 문제점을 역시 갖는다.

대한민국 등록특허 제10-1501160호, 하수관로 시설물 조사 장치 및 방법 (2015년 3월 4일 등록)

본 발명은 하수관로의 내부를 주행하면서 하수관로와 연결된 연결 배관 또는 연결 배관을 덮고 있는 맨홀 등의 위치가 하수관로 내부를 주행하는 CCTV 자주차의 카메라에 의하여 인식되면, 하수관로 내부의 CCTV 자주차로부터 연결 배관 내부로 자기장을 제공하고, 지상의 작업자가 이동식 자기장 디텍터를 이용하여 CCTV 자주차로부터 발생된 자기장을 지상에서 디텍팅하여 연결 배관 및 맨홀의 위치를 쉽게 인식할 수 있는 하수 시설물 위치 탐사 장치를 제공한다.

본 발명은 하수관로가 깊이 매설되어 있더라도 하수관로로부터 발생된 자기장이 지상에 도달되도록 하여 지상에서 자기장을 디텍팅함으로써 연결 배관 및 맨홀의 위치를 쉽게 인식할 수 있는 하수 시설물 위치 탐사 장치를 제공한다.

일실시예로서, 하수 시설물 위치 탐지 장치는 하수관로 내부를 주행하는 CCTV 자주차; 상기 CCTV 자주차에 장착되며 상기 하수관로의 전방 및 상기 하수관로의 상부를 촬영하여 상기 하수관로의 방향 및 상기 하수관로와 연결된 연결 배관의 위치를 판단하기 위한 카메라 유닛; 상기 CCTV 자주차에 장착되며 상기 연결 배관의 하부에서 상기 연결 배관 내부로 제1 자기장을 제공하는 제1 자기장 발생 유닛; 상기 CCTV 자주차에 장착되며 상기 CCTV 자주차의 상부로 승강 또는 하강되는 승하강 모듈; 상기 승하강 모듈에 배치되며 상기 연결 배관 내부로 제2 자기장을 제공하는 제2 자기장 발생 유닛; 및 지상에서 상기 제1 자기장 및 상기 제2 자기장 중 어느 하나를 디텍팅하여 상기 하수관로에 연결된 연결 배관의 위치를 파악하는 이동식 자기장 디텍터를 포함한다.

하수 시설물 위치 탐지 장치의 상기 CCTV 자주차는 자주차 몸체, 상기 자주차 몸체의 내부에 배치된 구동 장치, 상기 구동 장치와 연결된 바퀴들, 상기 구동장치와 상기 카메라 유닛 및 상기 제1 및 제2 자기장 발생 유닛들을 제어하는 제어 유닛을 포함한다.

하수 시설물 위치 탐지 장치의 상기 제1 자기장 발생 유닛은 상기 제1 자기장을 연속적 또는 단속적으로 발생시키는 제1 전자석을 포함한다.

하수 시설물 위치 탐지 장치의 상기 제1 자기장 발생 유닛은 상기 제1 전자석에 전류를 단속적으로 인가하는 제1 전류 인가 유닛 및 상기 제1 전자석으로 제공되는 상기 전류의 전류량을 변경시키는 제1 전류량 변경 유닛을 포함한다.

하수 시설물 위치 탐지 장치의 상기 제2 자기장 발생 유닛은 상기 제2 자기장을 연속적 또는 단속적으로 발생시키는 제2 전자석을 포함한다.

하수 시설물 위치 탐지 장치의 상기 제2 자기장 발생 유닛은 상기 제2 전자석에 전류를 단속적으로 인가하는 제2 전류 인가 유닛 및 상기 전자석으로 제공되는 상기 전류의 전류량을 변경시키는 제2 전류량 변경 유닛을 포함한다.

하수 시설물 위치 탐지 장치의 상기 이동식 자기장 디텍터는 상기 제1 및 제2 자기장들 중 어느 하나의 방향 및 상기 제1 및 제2 자기장들 중 어느 하나의 크기를 측정하는 적어도 하나의 자기 센서를 포함한다.

하수 시설물 위치 탐지 장치는 상기 CCTV 자주차에 배치되며 상기 연결 배관의 내부를 통해 지상을 향하는 방향으로 광을 제공하는 조명 장치를 더 포함한다.

하수 시설물 위치 탐지 장치의 상기 승하강 모듈은 다단으로 접철되는 접철 부재, 상기 접철 부재를 상기 연결 배관 내부에서 승강 또는 하강 시키는 승하강 유닛 및 상기 접철 부재 상에 배치되어 상기 제2 자기장 발생 유닛을 고정하기 위한 고정 유닛을 포함한다.

하수 시설물 위치 탐지 장치의 상기 승하강 유닛은 권취롤, 상기 권취롤에 권취되며 상기 접철 부재에 단부에 연결된 금속 띠 및 상기 권취롤에 권취된 금속 띠를 펴주는 형상 변형 유닛을 포함한다.

하수 시설물 위치 탐지 장치의 상기 권취롤에는 상기 제2 자기장 발생 유닛에 전원을 제공하는 전원선이 권취된다.

본 발명에 따른 하수 시설물 위치 탐사 장치는 하수관로의 내부를 주행하면서 하수관로와 연결된 연결 배관 또는 연결 배관을 덮고 있는 맨홀 등의 위치가 CCTV 자주차의 카메라에 의하여 인식되면, CCTV 자주차로부터 연결 배관 내부로 자기장을 제공하고, 지상의 작업자가 이동식 자기장 디텍터를 이용하여 CCTV 자주차로부터 발생된 자기장을 디텍팅하여 연결 배관 및 맨홀의 위치를 쉽고 빠르게 탐색할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하수 시설물 위치 탐사 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1의 하수 시설물 위치 탐사 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 제1 카메라 유닛을 통해 하수관로의 전방을 촬영한 사진이다.
도 4는 제2 카메라 유닛을 통해 하수관로의 상부에 배치된 연결 배관을 촬영한 사진이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 하수 시설물의 위치 탐사 장치를 이용하여 부속 시설물의 위치를 탐지하는 것을 도시한 단면도들이다.

이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하수 시설물 위치 탐사 장치의 블록도이다. 도 2는 도 1의 하수 시설물 위치 탐사 장치를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 하수 시설물 위치 탐사 장치(700)는 CCTV 자주차(100), 카메라 유닛(200), 제1 자기장 발생 유닛(300), 제2 자기장 발생 유닛(400), 승하강 모듈(450), 이동식 자기장 디텍터(500) 및 제어 유닛(600)을 포함한다.

제어 유닛(600)은 CCTV 자주차(100)에 장착될 수 있고, 제어 유닛(600)은 CCTV 자주차(100), 카메라 유닛(200), 제1 자기장 발생 유닛(300) 및 제2 자기장 발생 유닛(400)을 제어한다. 제어 유닛(600)은 지상으로부터 제공된 제어 신호 및 전원에 의하여 작동된다.

CCTV 자주차(100)는 하수관로 내부를 주행한다. 예를 들어, CCTV 자주차(100)는 금속 소재 또는 합성 수지 소재로 형성되며 내부에 공간이 형성되는 자주차 몸체(110), 자주차 몸체(110)의 내부에 배치되어 구동력을 발생시키는 구동 장치(120) 및 구동 장치(120)에 의하여 구동되어 하수관로 내부를 주행하기에 적합한 바퀴(130)들을 포함할 수 있다.

카메라 유닛(200)은 CCTV 자주차(100)에 장착되며, 카메라 유닛(200)은 하수관로 내부를 촬영하여 하수관로 내부의 이미지 또는 동영상을 생성한다.

카메라 유닛(200)에 의하여 생성된 이미지 또는 동영상은 제어 유닛(600)을 통해 지상의 작업자에게로 전송되고 지상의 작업자는 카메라 유닛(200)에 의하여 생성된 이미지 또는 동영상을 통해 하수관로의 방향, 장애물, 연결 배관 및 맨홀과 같은 부속 시실의 존재 여부를 파악할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 카메라 유닛(200)은 제1 카메라 유닛(210) 및 제2 카메라 유닛(220)을 포함할 수 있다.

제1 카메라 유닛(210)은 CCTV 자주차(100)의 전방에 배치될 수 있으며, 제1 카메라 유닛(210)은 하수관로의 전방을 촬영하여 하수관로의 방향 및 하수관로 내부의 장애물 등을 촬영하여 CCTV 자주차(100)가 하수관로의 내부를 주행하기 위한 이미지 또는 동영상을 생성한다.

제1 카메라 유닛(210)은 CCTV 자주차(100)에 좌우 방향으로 움직일 수 있는 제1 카메라 구동 유닛 및 하수관로의 전방으로 광을 제공하는 광 제공 유닛을 포함할 수 있다.

제2 카메라 유닛(220)은 CCTV 자주차(100)의 상부에 배치될 수 있다. 제2 카메라 유닛(220)은 하수관로의 상부를 촬영하여 하수관로의 상부에 연결된 연결 배관 또는 연결 배관에 형성된 맨홀과 같은 부속 시설을 촬영하여 부속 시설과 연관된 이미지 또는 동영상을 생성한다.

제2 카메라 유닛(220)은 하수관로의 상부를 향하여 광을 제공하는 광 제공 유닛을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는 카메라 유닛(300)이 제1 카메라 유닛(210) 및 제2 카메라 유닛(220)을 포함하는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 카메라 유닛(300)은 하나의 카메라를 이용하여 하수관로의 전방 및 부속 시설물을 촬영하여 이미지 또는 동영상을 생성하여도 무방하다.

한편 하나의 카메라를 이용하여 하수관로의 전방 및 부속 시설물을 촬영할 경우 카메라를 하수관로의 전방 또는 하수관로의 상부를 회전시키는 카메라 회전 유닛을 포함한다.

도 3은 제1 카메라 유닛을 통해 하수관로의 전방을 촬영한 사진이다.

도 3을 참조하면, 카메라 유닛(200)의 제1 카메라 유닛(210)은 하수관로의 내부에서 하수관로의 방향, 하수관로의 사이즈 및 하수관로의 표면 손상 등이 이미지 또는 동영상으로 촬영한다.

도 3에는 제1 카메라 유닛(210)에 의하여 촬영된 이미지에 연결 배관(1)의 일부가 포함되어 있다.

도 3에서 제1 카메라 유닛(210)에 의하여 연결 배관(1)이 촬영되면 제어 유닛(600)은 CCTV 자주차(100)를 연결 배관(1)의 하부로 이동 시킨다.

도 4는 제2 카메라 유닛을 통해 하수관로의 상부에 배치된 연결 배관을 촬영한 사진이다.

도 4를 참조하면, 연결 배관(1)의 하부로 CCTV 자주차(100)가 이동하여 위치하면, CCTV 자주차(100)에 장착된 제2 카메라 유닛(220)은 연결 배관(1)의 상부를 촬영하여 연결 배관(1)의 이미지 또는 동영상을 생성한다. 제2 카메라 유닛(220)에 의하여 촬영된 이미지 또는 동영상을 통해 연결 배관(1)의 사이즈, 위치 및 형상을 판단할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 하수관로와 연결된 연결 배관(1)과 같은 부속 시설은 CCTV 자주차(100) 및 카메라 유닛(200)에 의하여 쉽게 존재 여부를 판단할 수 있는 반면 부속 시설들이 토사 또는 수풀 등에 의하여 덮인 경우 지상에서 작업자가 부속 시설의 위치를 파악하기 매우 어렵다.

본 발명의 일실시예에서, 카메라 유닛(200)에 의하여 하수관로 내부에서 연결 배관(1)과 같은 하수관로 부속 시설이 발견 또는 인식된 경우, 제어 유닛(600)은 제1 자기장 발생 유닛(300) 및 제2 자기장 발생 유닛(400) 중 어느 하나를 제어하여 연결 배관(1)의 내부로 자기장을 제공함으로써 지상의 작업자가 후술 될 이동식 자기장 디텍터 등을 통해 하수관로와 연결된 연결 배관(1)의 정확한 위치를 쉽게 인식할 수 있도록 한다.

본 발명의 일실시예에서, 제어 유닛(600)은 연결 배관(1)이 발견 또는 인식될 경우 제1 자기장 발생 유닛(300)을 통해 연결 배관(1) 내부로 제1 자기장을 제공한다.

제1 자기장 발생 유닛(300)은 CCTV 자주차(100)에 고정된다.

제1 자기장 발생 유닛(300)은 CCTV 자주차(100)가 연결 배관(1)의 하부에 위치한 상태에서 제1 자기장을 생성하여 연결배관(1) 내부로 제1 자기장을 제공한다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 자기장 발생 유닛(300)은 제1 전자석(320)을 포함할 수 있다. 이에 더하여 제1 자기장 발생 유닛(300)은 영구 자석을 포함하여도 무방하다.

제1 전자석(320)은 CCTV 자주차(100)의 상부에 배치되며, 제1 전자석(320)은 연속적 또는 단속적으로 제1 자기장을 발생시킬 수 있다.

제1 전자석(320)은, 예를 들어, 금속 봉 및 금속 봉에 감겨진 코일을 포함하며, 코일에 전류를 인가함에 따라 제1 자기장이 발생된다.

제어 유닛(600)이 코일에 전류를 연속적 또는 단속적으로 인가함으로써 코일로부터는 연속적 또는 단속적으로 제1 자기장이 발생될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 제어 유닛(600)이 제1 전자석(320)의 코일에 전류를 단속적으로 인가하여 단속적으로 제1 자기장을 발생하는 것은 지상에서 생성 또는 분포된 자기장 및 지하의 하수관로에 배치된 CCTV 자주차(100)의 제1 전자석(320)에서 발생된 제1 자기장을 지상에서 구분할 수 있도록 하기 위함이다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 전자석(320)은 코일에는 전류를 연속적 또는 단속적으로 인가하는 제1 전류 인가 유닛(323)을 포함한다.

제1 전류 인가 유닛(323)은 전류를 일정 시간 동안 일정한 규칙 또는 전류를 일정 시간 동안 일정한 패턴으로 제1 전자석(320)의 코일에 제공하여 지상에서 제1 전자석(320)으로부터 발생된 제1 자기장을 인식할 수 있도록 한다.

또한 제1 전자석(320)은 코일로 제공되는 전류량(또는 전류의 세기)을 변경시키는 제1 전류량 변경 유닛(325)을 포함한다.

제1 전류량 변경 유닛(325)은 제1 전자석(320)의 코일로 제공되는 전류량을 변경시킴으로써 연결 배관(1)의 외부로 제1 자기장이 인가될 수 있도록 하여 지상에서 연결 배관(1)의 위치를 정확하게 탐지할 수 있도록 한다.

제1 전류량 변경 유닛(325)은 연결배관(1)의 깊이에 따라 전류량을 증가시키거나 일정 시간 동안 코일로 제공되는 전류량을 규칙적 또는 불규칙적으로 변경시켜 지상에서 자기장의 발생 패턴을 인식하여 연결 배관(1)의 위치를 정확하게 파악할 수 있도록 할 수 있다.

제1 자기장 발생 유닛(300)은 하수관로 내부에서 연결 배관(1)을 향해 제1 자기장을 발생시키지만 제1 자기장 발생 유닛(300)으로부터 발생된 제1 자기장은 하수관로의 깊이가 깊을 경우 하수관로 내부에서 지상으로 제공되지 않을 수 있다.

제1 자기장이 연결배관(1)을 통해 지상으로 제공되지 못하는 이유로서는 하수관로의 깊이가 깊거나 하수관로의 직경이 크기 때문이다.

하수관로의 깊이가 깊거나 하수관로의 직경이 클 경우 제1 자기장을 지상으로 제공하기 위해서는 제1 자기장의 세기를 매우 크게 해야 하지만 이 경우 제1 자기장 발생 유닛(300)의 사이즈가 지나치게 커지고 제1 자기장 발생 유닛(300)의 사이즈가 커질 경우 직경이 작은 하수관로에 CCTV 자주차(100)가 진입하거나 주행하기 어려울 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는 하수관로의 깊이가 깊거나 하수관로의 직경이 클 경우를 대비하여 제2 자기장 발생 유닛(400) 및 승하강 모듈(450)이 사용된다.

제2 자기장 발생 유닛(400)은 하수관로의 깊이가 깊거나 하수관로의 직경이 커 제1 자기장 발생 유닛(300)에서 발생된 제1 자기장이 지상에 도달하지 못하여 지상에서 자기장 디텍터(500)가 제1 자기장을 디텍팅하지 못할 경우 사용된다.

제2 자기장 발생 유닛(400)은 CCTV 자주차(100)에 장착된 승하강 모듈(450)에 장착된다.

승하강 모듈(450)은 CCTV 자주차(100)의 상면 또는 CCTV 자주차(100)의 내부에 배치될 수 있으며, 본 발명의 일실시예에서, 승하강 모듈(450)은 CCTV 자주차(100)의 내부에 배치된다.

승하강 모듈(450)은 접철 부재(460), 승하강 유닛(470) 및 고정 유닛(480)을 포함할 수 있다.

접철 부재(460)는 다단으로 구성되며, 다단으로 구성된 접철 부재(460)는 펼쳐지면서 전체 길이가 증가되거나 복귀되어 전체 길이가 짧아질 수 있다. 접철 부재(460)는, 예를 들어, 접철식 다단 안테나와 유사한 구성 및 형상을 가질 수 있다.

승하강 유닛(470)은 다단식 접철 부재(460)의 전체 길이를 증가시키거나 전체 길이를 감소시킬 수 있다.

승하강 유닛(470)은 폭보다 길이가 긴 띠 형상으로 형성되며 일측단이 접철 부재(460)에 결합된 금속 띠(472), 금속 띠(472)의 일측단과 대향하는 타측단이 고정되며 금속 띠(472)를 풀거나 감는 권취롤(474) 및 금속 띠(472)가 접철 부재(460) 내부에서 직선 형태를 갖도록 하는 형상 유지 유닛(476)을 포함한다.

금속 띠(472)는 권취롤(474)에 감길 수 있고, 권취롤(474)에서 풀린 상태에서는 직선 형태를 유지할 수 있도록 금속 띠(472)는, 예를 들어, 가운데 부분이 오목하게 형성될 수 있다.

권취롤(474)에는 금속 띠(472)를 감거나 풀 수 있도록 권취롤(474)을 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.

형상 유지 유닛(476)은 권취롤(474)에서 풀린 금속 띠(472)가 접철 부재(460) 내부에서 구부러지지 않고 직선 형태를 유지할 수 있도록 한다.

형상 유지 유닛(476)은, 예를 들어, 상호 마주하게 배치되며 사이로 금속 띠(472)가 통과하는 개구가 형성된 블록 형상으로 형성될 수 있다.

권취롤(474)에 권선된 금속 띠(472)가 권취롤(474)로부터 풀릴 경우 금속 띠(472)는 형상 유지 유닛(476)을 통과하면서 접철 부재(460)를 밀어 올리고 이로 인해 접철 부재(460)는 CCTV 자주차(100)의 상면으로부터 연결 배관의 내부를 향해 승강되고, 권취롤(474)이 금속 띠(472)를 감을 경우 접철 부재(460)는 금속 띠(472)와 함께 하강한다.

비록 본 발명의 일실시예에서는 금속 띠(472) 및 권취롤(474)을 통해 접철 부재(460)를 승강 또는 하강시키지만 금속 띠(472) 대신 연성 소재의 파이프 등을 형상 유지 유닛(476)을 통과시켜 접철 부재(460)를 승강 또는 하강 시켜도 무방하다.

고정 유닛(480)은, 예를 들어, 접철 부재(460)의 상단에 결합되며, 고정 유닛(480)은 후술 될 제2 자기장 발생 유닛(400)을 안정적으로 고정한다.

제2 자기장 발생 유닛(400)은 CCTV 자주차(100)가 연결 배관(1)의 하부에 위치한 상태에서 제2 자기장을 생성하여 연결배관(1) 내부로 제2 자기장을 제공한다.

제2 자기장 발생 유닛(400)은 고정 유닛(480)의 상부에 고정될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 제2 자기장 발생 유닛(400)은 제2 전자석(420)을 포함할 수 있다.

승하강 모듈(450) 상에 배치된 제2 전자석(420)은 연속적 또는 단속적으로 제2 자기장을 발생시킬 수 있다.

제2 전자석(420)은, 예를 들어, 금속 봉 및 금속 봉에 감겨진 코일을 포함하며, 코일에 전류를 인가함에 따라 제2 자기장이 발생된다.

본 발명의 일실시예에서, 제2 전자석(420)은 승하강 모듈(450)에 의하여 승강 또는 하강되기 때문에 제2 전자석(420)의 코일에 전류를 제공하기 위해서 제2 전자석(420)의 코일에는 전원선(428)의 일측단에 결합되고, 전원선(428)의 타측단은 권취롤(477)에 권선된다.

권취롤(477)에 권취된 전원선(428)은 승하강 모듈(450)에 의하여 제2 전자석(420)이 승강 또는 하강할 때 풀리거나 감기게 된다. 전원선(428)으로는 제어 유닛(600)의 제어에 의하여 전류가 전원으로부터 제공된다.

제어 유닛(600)이 제2 전자석(420)의 코일에 전류를 연속적 또는 단속적으로 인가함으로써 코일로부터는 연속적 또는 단속적으로 제2 자기장이 발생될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 제어 유닛(600)이 제2 전자석(420)의 코일에 전류를 단속적으로 인가하여 단속적으로 제2 자기장을 발생하는 것은 지상에서 생성 또는 분포된 자기장 및 지하의 하수관로에 배치된 CCTV 자주차(100)의 제2 전자석(420)에서 발생된 제2 자기장을 지상에서 구분할 수 있도록 하기 위함이다.

본 발명의 일실시예에서, 제2 전자석(420)은 코일에는 전류를 연속적 또는 단속적으로 인가하는 제2 전류 인가 유닛(423)을 포함한다.

제2 전류 인가 유닛(423)은 전류를 일정 시간 동안 일정한 규칙 또는 전류를 일정 시간 동안 일정한 패턴으로 제2 전자석(420)의 코일에 제공하여 지상에서 제2 전자석(420)으로부터 발생된 제2 자기장을 인식할 수 있도록 한다.

또한 제2 전자석(420)은 제2 전자석(420)의 코일로 제공되는 전류량(또는 전류의 세기)을 변경시키는 제2 전류량 변경 유닛(425)을 포함한다.

제2 전류량 변경 유닛(425)은 제2 전자석(420)의 코일로 제공되는 전류량을 변경시킴으로써 연결 배관(1)의 외부로 제2 자기장이 인가될 수 있도록 하여 지상에서 연결 배관(1)의 위치를 정확하게 탐지할 수 있도록 한다.

제2 전류량 변경 유닛(425)은 연결배관(1)의 깊이에 따라 전류량을 증가시키거나 일정 시간 동안 코일로 제공되는 전류량을 규칙적 또는 불규칙적으로 변경시켜 지상에서 제2 자기장의 발생 패턴을 인식하여 연결 배관(1)의 위치를 정확하게 파악할 수 있도록 할 수 있다.

특히 본 발명의 일실시예에서, 제2 자기장 발생 유닛(400)은 승하강 모듈(450)에 의하여 연결 배관(1)의 내부에서 상승하여 지상에 보다 가까운 위치에서 제2 자기장을 발생시키기 때문에 하수관로의 깊이가 깊거나 하수관로의 직경이 매우 크더라도 지상으로 제2 자기장을 제공하여 지상에서 제2 자기장을 이동식 자기장 디텍터(500)를 통해 디텍팅할 수 있도록 한다.

도 1을 다시 참조하면, 이동식 자기장 디텍터(500)는 지상에 배치되며, 이동식 자기장 디텍터(500)는 작업자가 지상에서 이동하면서 하수관로 내부에 이동되는 CCTV 자주차(100)의 제1 자기장 발생 유닛(300) 또는 제2 자기장 발생 유닛(400)에 의하여 발생된 자기장을 디텍팅하여 연결 배관(1)의 위치를 쉽고 빠르게 탐색할 수 있도록 한다.

이동식 자기장 디텍터(500)는 제1 자기장 발생 유닛(300)의 제1 전자석(320)으로부터 발생된 제1 자기장 또는 제2 자기장 발생 유닛(400)의 제2 전자석(420)에서 발생된 제2자기장 중 적어도 하나를 디텍팅하는 적어도 하나의 자기 센서(510)를 포함할 수 있다.

자기 센서(510)는 제1 자기장 발생 유닛(300)에서 발생된 제1 자기장을 센싱하여 연결 배관(1)의 방향 및 연결 배관(1)과의 거리를 측정하는 제1 자기 센서(512) 및 제2 자기장 발생 유닛(300)에서 발생된 제2 자기장을 센싱하여 연결 배관(1)의 방향 및 연결 배관(1)과의 거리를 측정하는 제2 자기 센서(514)를 포함할 수 있다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 하수 시설물의 위치 탐사 장치를 이용하여 부속 시설물의 위치를 탐지하는 것을 도시한 단면도들이다.

도 5을 참조하면, 하수 시설물 위치 탐사 장치(700)는 하수관로(10)의 내부로 투입된다.

하수 시설물 위치 탐사 장치(700)의 제어 유닛(600)은 CCTV 자주차(100)를 주행시키면서 카메라 유닛(200)의 제1 카메라 유닛(210) 및 제2 카메라 유닛(220)을 작동시켜 하수관로(10) 내부를 촬영한다.

제1 카메라 유닛(210)으로부터는 도 3에 도시된 바와 같이 하수관로의 시점, 종점, 분기점과 관련된 이미지 또는 동영상이 촬영된다.

제어 유닛(600)은 제1 카메라 유닛(210)으로부터 촬영된 이미지 또는 동영상에 연결 배관(1) 또는 맨홀(2)과 같은 부속 시설물이 탐지되면, 도 6에 도시된 바와 같이 CCTV 자주차(100)를 부속 시설의 하부에 정지 시킨다.

이어서, 제어 유닛(600)은 제2 카메라 유닛(220)을 작동시켜 부속 시설물과 연관된 이미지 또는 동영상을 촬영하여 연결 배관(1)과 같은 부속 시설물의 형상 및 배치를 확인한다.

제2 카메라 유닛(220)에 의하여 연결 배관(1)과 같은 부속 시설물의 형상 및 배치가 확인되면, 제어 유닛(600)은 먼저 CCTV 자주차(100)에 고정된 제1 자기장 발생 유닛(300)의 제1 전류 인가 유닛(323) 및 제1 전류량 변경 유닛(325)를 작동시켜 제1 자기장 발생 유닛(300)으로부터 제1 자기장을 발생시킨다.

연결 배관(1)의 깊이가 낮거나 하수관로(10)의 직경이 작을 경우 제1 자기장발생 유닛(300)으로부터 발생된 제1 자기장은 지상의 이동식 자기장 디텍터(500)의 제1 자기 센서(512)에 디텍팅되어 연결 배관(1)과 같은 부속 시설의 방향 및 위치를 이동식 자기장 디텍터(500)로 판단할 수 있다.

한편, 연결 배관(1)의 깊이가 깊거나 하수관로(10)의 직경이 커 제1 자기장 발생 유닛(300)으로부터 발생된 제1 자기장을 지상의 이동식 자기장 디텍터(500)의 제1 자기 센서(512)가 디텍팅하지 못할 경우, 제어 유닛(600)은 제2 자기장 발생 유닛(400)의 승강 모듈(450)을 작동시켜 제2 자기장 발생 유닛(400)을 연결 배관(1)의 내부로 승강시켜 제2 자기장 발생 유닛(400)을 지상에 대하여 보다 근접한 위치로 이송시킨다.

이어서 제어 유닛(600)은 지상에 대하여 보다 근접 배치된 제2 자기장 발생 유닛(400)의 제2 전류 인가 유닛(423) 및 제2 전류량 변경 유닛(425)을 작동시켜 제2 자기장을 발생시키고, 제2 자기장의 세기가 충분할 경우 지상에서 이동식 자기장 디텍터(50)의 제2 자기 센서(514)가 제2 자기장을 디텍팅함으로써 이동식 자기장 디텍터(50)를 이용하여 연결 배관(1)의 방향 및 연결 배관(1)과의 거리를 판단하여 연결 배관(1)의 위치를 쉽고 정확하게 찾을 수 있다.

비록 본 발명의 일실시예에서는 제1 및 제2 자기장을 이용하여 연결 배관(1)의 위치를 쉽고 정확하게 찾을 수 있는 것이 도시되어 있지만, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 CCTV 자주차(100)의 상면에 연결 배관(1)의 내부로 광을 제공하는 조명 장치(560)를 추가하여 작업자가 연결 배관(1)의 근처에 도달하였을 때 연결 배관(1) 내부로 제공된 광에 의하여 지상의 작업자가 연결 배관(1)의 위치를 보다 빠르고 정확하게 찾을 수 있도록 하여도 무방하다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 발명은 하수관로의 내부를 주행하면서 하수관로와 연결된 연결 배관 또는 연결 배관을 덮고 있는 맨홀 등의 위치가 CCTV 자주차의 카메라에 의하여 인식되면, CCTV 자주차로부터 연결 배관 내부로 자기장을 제공하고, 지상의 작업자가 이동식 자기장 디텍터를 이용하여 CCTV 자주차로부터 발생된 자기장을 디텍팅하여 연결 배관 및 맨홀의 위치를 쉽고 빠르게 탐색할 수 있다.

또한 본 발명은 하수관로가 깊이 매설되어 있더라도 하수관로로부터 발생된 자기장이 지상에 도달되도록 하여 지상에서 자기장을 디텍팅함으로써 연결 배관 및 맨홀의 위치를 쉽게 인식할 수 있다.

한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

100...CCTV 자주차 200...카메라 유닛
300...제1 자기장 발생 유닛 400...제2 자기장 발생 유닛
500...이동식 자기장 디텍터

Claims

하수관로 내부를 주행하는 CCTV 자주차;
상기 CCTV 자주차에 장착되며 상기 하수관로의 전방 및 상기 하수관로의 상부를 촬영하여 상기 하수관로의 방향 및 상기 하수관로와 연결된 연결 배관의 위치를 판단하기 위한 카메라 유닛;
상기 CCTV 자주차에 장착되며 상기 연결 배관의 하부에서 상기 연결 배관 내부로 제1 자기장을 제공하는 제1 자기장 발생 유닛;
상기 CCTV 자주차에 장착되며 상기 CCTV 자주차의 상부로 승강 또는 하강되는 승하강 모듈;
상기 승하강 모듈에 배치되며 상기 연결 배관 내부로 제2 자기장을 제공하는 제2 자기장 발생 유닛; 및
지상에서 상기 제1 자기장 및 상기 제2 자기장 중 어느 하나를 디텍팅하여 상기 하수관로에 연결된 연결 배관의 위치를 파악하는 이동식 자기장 디텍터를 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
제1항에 있어서,
상기 CCTV 자주차는 자주차 몸체, 상기 자주차 몸체의 내부에 배치된 구동 장치, 상기 구동 장치와 연결된 바퀴들, 상기 구동장치와 상기 카메라 유닛 및 상기 제1 및 제2 자기장 발생 유닛들을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 자기장 발생 유닛은 상기 제1 자기장을 연속적 또는 단속적으로 발생시키는 제1 전자석을 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 자기장 발생 유닛은 상기 제1 전자석에 전류를 단속적으로 인가하는 제1 전류 인가 유닛 및 상기 제1 전자석으로 제공되는 상기 전류의 전류량을 변경시키는 제1 전류량 변경 유닛을 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 자기장 발생 유닛은 상기 제2 자기장을 연속적 또는 단속적으로 발생시키는 제2 전자석을 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
제5항에 있어서,
상기 제2 자기장 발생 유닛은 상기 제2 전자석에 전류를 단속적으로 인가하는 제2 전류 인가 유닛 및 상기 전자석으로 제공되는 상기 전류의 전류량을 변경시키는 제2 전류량 변경 유닛을 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
제1항에 있어서,
상기 이동식 자기장 디텍터는 상기 제1 및 제2 자기장들 중 어느 하나의 방향 및 상기 제1 및 제2 자기장들 중 어느 하나의 크기를 측정하는 적어도 하나의 자기 센서를 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
제1항에 있어서,
상기 CCTV 자주차에 배치되며 상기 연결 배관의 내부를 통해 지상을 향하는 방향으로 광을 제공하는 조명 장치를 더 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
제1항에 있어서,
상기 승하강 모듈은 다단으로 접철되는 접철 부재, 상기 접철 부재를 상기 연결 배관 내부에서 승강 또는 하강 시키는 승하강 유닛 및 상기 접철 부재 상에 배치되어 상기 제2 자기장 발생 유닛을 고정하기 위한 고정 유닛을 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
제9항에 있어서,
상기 승하강 유닛은 권취롤, 상기 권취롤에 권취되며 상기 접철 부재에 단부에 연결된 금속 띠 및 상기 권취롤에 권취된 금속 띠를 펴주는 형상 변형 유닛을 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
제10항에 있어서,
상기 권취롤에는 상기 제2 자기장 발생 유닛에 전원을 제공하는 전원선이 권취된 하수 시설물 위치 탐사 장치.