KR101715610B1 - 하수 시설물 위치 탐사 장치 - Google Patents

하수 시설물 위치 탐사 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101715610B1
KR101715610B1 KR1020160009219A KR20160009219A KR101715610B1 KR 101715610 B1 KR101715610 B1 KR 101715610B1 KR 1020160009219 A KR1020160009219 A KR 1020160009219A KR 20160009219 A KR20160009219 A KR 20160009219A KR 101715610 B1 KR101715610 B1 KR 101715610B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic field
pipe
cctv
unit
sewage
Prior art date
Application number
KR1020160009219A
Other languages
English (en)
Inventor
이선홍
홍철의
장태수
Original Assignee
주식회사 비츠로씨앤씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 비츠로씨앤씨 filed Critical 주식회사 비츠로씨앤씨
Priority to KR1020160009219A priority Critical patent/KR101715610B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101715610B1 publication Critical patent/KR101715610B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/15Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat
    • G01V3/165Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat operating with magnetic or electric fields produced or modified by the object or by the detecting device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/021Optical sensing devices
    • B25J19/023Optical sensing devices including video camera means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F2201/00Details, devices or methods not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2101/00Uses or applications of pigs or moles
    • F16L2101/30Inspecting, measuring or testing
    • G01V2003/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sewage (AREA)

Abstract

하수 시설물 위치 탐사 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 자기장을 제공하는 자기장 발생 유닛; 및 지상에서 상기 자기장을 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 크게 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 있을 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 발생 된 자기장을 지상에서 디텍팅 하여 연결 배관 및 맨홀의 위치를 쉽게 인식할 수 있는 하수 시설물 위치 탐사 장치를 제공한다.
일실시예로서, 하수 시설물 위치 탐사 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 자기장을 제공하는 자기장 발생 유닛; 및 지상에서 상기 자기장을 디텍팅하여 상기 하수관로에 연결된 연결 배관의 위치를 파악하는 이동식 자기장 디텍터를 포함한다.
하수 시설물 위치 탐사 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 자기장 발생 유닛을 제어하는 제어 유닛을 포함한다.
하수 시설물 위치 탐사 장치의 상기 자기장 발생 유닛은 상기 자기장을 연속적으로 발생시키는 영구자석, 상기 자기장을 단속적으로 발생시키는 전자석을 포함한다.
하수 시설물 위치 탐사 장치의 상기 이동식 자기장 디텍터가 상기 지상에서 발생된 자기장 및 상기 전자석에서 발생된 상기 자기장을 구분할 수 있도록 상기 전자석은 상기 전자석에 전류를 단속적으로 인가하는 전류 인가 유닛을 포함한다.
하수 시설물 위치 탐사 장치의 상기 전자석은 상기 전자석으로 제공되는 상기 전류의 전류량을 변경시키는 전류량 변경 유닛을 포함한다.
하수 시설물 위치 탐사 장치의 상기 카메라 유닛은 상기 하수관로의 전방을 촬영하는 제1 카메라 유닛 및 상기 하수관로의 상부를 촬영하는 제2 카메라 유닛을 포함한다.
하수 시설물 위치 탐사 장치의 상기 이동식 자기장 디텍터는 상기 자기장의 방향 및 상기 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 자기 센서를 포함한다.
하수 시설물 위치 탐사 장치는 상기 CCTV 자주차에 배치되며 상기 연결 배관의 내부를 통해 지상을 향하는 방향으로 광을 제공하는 조명 장치를 더 포함한다.
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 및 도 6은 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(500)는 CCTV 자주차(100), 카메라 유닛(200), 자기장 발생 유닛(300), 이동식 자기장 디텍터(400) 및 제어 유닛(450)을 포함한다.
제어 유닛(450)은 CCTV 자주차(100)에 장착될 수 있고, 제어 유닛(450)은 CCTV 자주차(100), 카메라 유닛(200), 자기장 발생 유닛(300)을 제어한다. 제어 유닛(450)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(450)을 통해 지상의 작업자에게로 전송되고 지상의 작업자는 키메라 유닛(200)에 의하여 생성된 이미지 또는 동영상을 통해 하수관로의 방향, 장애물, 연결 배관 및 맨홀과 같은 부속 시실물의 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(200)이 제1 카메라 유닛(210) 및 제2 카메라 유닛(220)을 포함하는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 카메라 유닛(200)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 상부르 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(450)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.
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 시설물의 위치를 파악하기는 매우 어렵다.
본 발명의 일실시예에서, 카메라 유닛(200)에 의하여 하수관로 내부에서 연결 배관(1)과 같은 하수관로 부속 시설이 발견될 경우, 제어 유닛(450)은 자기장 발생 유닛(300)을 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.
자기장 발생 유닛(300)은 CCTV 자주차(100)에 배치되며, 자기장 발생 유닛(300)은 CCTV 자주차(100)가 연결 배관(1)의 하부에 위치한 상태에서 자기장을 생성하여 연결배관(1) 내부로 자기장을 제공한다.
본 발명의 일실시예에서, 자기장 발생 유닛(300)은 영구자석(310) 및 전자석(320)을 포함할 수 있다.
영구자석(310)은 CCTV 자주차(100)의 상부에 배치될 수 있으며, 영구자석(310)은 연속하여 자기장을 발생하며 연속적으로 발생된 자기장은 연결 배관(1)의 내부로 연속하여 제공될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에서, CCTV 자주차(100)에는 영구자석(310)을 덮거나 개방하여 영구자석(310)으로부터 발생된 자기장을 연결 배관(1)의 내부로 제공 또는 차폐할 수 있는 자기장 차폐 유닛(315)을 포함한다. 자기장 차폐 유닛(315)은 자기장을 차단하는 금속 소재로 제조될 수 있다. 자기장 차폐 유닛(315)는 영구 자석(310)을 덮거나 개방하기 위한 액츄에이터를 포함할 수 있다.
한편 연결 배관(1)의 깊이가 낮을 경우, CCTV 자주차(100)에 장착된 영구자석(310)으로부터 발생된 자기장은 지상으로 충분히 도달될 수 있지만, 연결 배관(1)의 깊이가 깊을 경우 영구 자석(310)으로부터 발생된 자기장은 지상으로 충분히 도달되지 못하고 이로 인해 지상에서는 이동식 자기장 디텍터가 영구 자석(310)으로부터 발생된 자기장을 디텍팅하지 못하게 된다.
본 발명의 일실시예에서 자기장 발생 유닛(300)의 전자석(320)은 연결 배관(1)의 깊이가 깊을 경우 사용된다.
전자석(320)은 CCTV 자주차(100)의 상부에 배치되며, 전자석(320)은 연속적 또는 단속적으로 자기장을 발생시킬 수 있다.
전자석(320)은, 예를 들어, 금속 봉 및 금속 봉에 감겨진 코일을 포함하며, 코일에 전류를 인가함에 따라 자기장이 발생되며, 코일에 전류를 연속적 또는 단속적으로 인가함으로써 코일로부터는 연속적 또는 단속적으로 자기장이 발생될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서 전자석(320)으로부터 발생된 자기장의 세기는 영구자석(310)으로부터 발생된 자기장의 세기보다 클 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 전자석(320)의 코일에 전류를 단속적으로 인가하여 단속적으로 자기장을 발생할 경우, 지상에 존재하는 자기장 및 지하의 하수관로에 배치된 CCTV 자주차(100)의 전자석(320)에서 발생된 자기장을 지상에서 구분할 수 있다.
이를 위해 전자석(320)은 코일에는 전류를 연속적 또는 단속적으로 인가하는 전류 인가 유닛(323)을 포함한다.
전류 인가 유닛(323)은 전류를 일정 시간 동안 일정한 규칙 또는 전류를 일정 시간 동안 일정한 패턴으로 전자석(320)의 코일에 제공하여 지상에서 전자석(320)으로부터 발생된 자기장을 인식할 수 있도록 한다.
또한 전자석(320)은 코일로 제공되는 전류량(또는 전류의 세기)을 변경시키는 전류량 변경 유닛(325)을 포함한다.
전류량 변경 유닛(325)은 전자석(320)의 코일로 제공되는 전류량을 변경시킴으로써 연결 배관(1)의 깊이가 깊을 경우 코일로 제공되는 전류량을 증가시켜 깊이가 깊은 연결 배관(1)의 외부로 자기장이 인가될 수 있도록 하여 지상에서 연결 배관(1)의 위치를 정확하게 탐지할 수 있도록 한다.
전류량 변경 유닛(325)은 연결배관(1)의 깊이에 비례하여 전류량을 증가시키거나 일정 시간 동안 코일로 제공되는 전류량을 규칙적 또는 불규칙적으로 변경시켜 지상에서 자기장의 발생 패턴을 인식하여 연결 배관의 위치를 정확하게 파악할 수 있도록 할 수 있다.
이동식 자기장 디텍터(400)는 지상에 배치되며, 이동식 자기장 디텍터(400)는 작업자가 지상에서 이동하면서 하수관로 내부에 이동되는 CCTV 자주차(100)의 자기장 발생 유닛(300)에 의하여 발생된 자기장을 디텍팅하여 연결 배관(1)의 위치를 탐색할 수 있다.
이동식 자기장 디텍터(400)는 자기장발생 유닛(300)의 영구 자석(310)에서 발생된 자기장 및 전자석(320)에서 발생된 자기장 중 적어도 하나를 디텍팅하는 적어도 하나의 자기 센서(410)를 포함할 수 있다.
자기 센서(410)는 영구 자석(310)에서 발생된 자기장을 센싱하여 연결 배관(1)의 방향 및 연결 배관(1)과의 거리를 측정하는 제1 자기 센서(412) 및 전자석(320)에서 발생된 자기장을 센싱하여 연결 배관(1)의 방향 및 연결 배관(1)과의 거리를 측정하는 제2 자기 센서(414)를 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 하수 시설물의 위치 탐사 장치를 이용하여 부속 시설물의 위치를 탐지하는 것을 도시한 단면도들이다.
도 5를 참조하면, 하수 시설물 위치 탐사 장치(500)는 하수관로(10)의 내부로 투입된다.
하수 시설물 위치 탐사 장치(500)의 CCTV 자주차(100)는 카메라 유닛(200)의 제1 카메라 유닛(210) 및 제2 카메라 유닛(220)을 작동시켜 하수관로(10) 내부를 주행한다.
제1 카메라 유닛(210)으로부터는 도 3에 도시된 바와 같이 하수관로의 시점, 종점, 분기점과 관련된 이미지 또는 동영상이 촬영된다.
제어 유닛(450)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 시설물의 하부에 배치한다.
이어서, 제어 유닛(450)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(450)은 자기장 발생 유닛(300)의 영구 자석(310)을 덮고 있던 자기장 차폐 유닛(315)을 개방하여 영구 자석(310)으로부터 발생된 자기장이 연결 배관(1)의 내부로 제공되도록 한다.
연결 배관(1)의 깊이가 낮을 경우 영구 자석(310)으로부터 발생된 자기장은 연결 배관(1)을 통해 지상에 배치된 이동식 자기장 디텍터(410)의 제1 자기 센서(412)에서 디텍팅되고 작업자는 제1 자기 센서(412)에 디텍팅된 자기장에 의하여 연결 배관(1)의 방향 및 연결 배관(1)과의 거리를 측정함으로써 연결 배관(1)의 위치를 쉽고 정확하게 찾을 수 있다.
한편, 연결 배관(1)의 깊이가 깊어 영구 자석(310)으로부터 발생된 자기장을 제1 자기 센서(412)가 디텍팅하지 못할 경우, 제어 유닛(450)은 전류 인가 유닛(323)에 제어 신호를 인가하여 전자석(320)으로부터 자기장을 발생시킨다. 이때 전류 인가 유닛(323)은 연속적 또는 단속적으로 자기장을 발생시킬 수 있다.
전자석(320)에서 발생된 자기장의 세기가 충분하여 지상에서 이동식 자기장 디텍터(410)의 제2 자기 센서(414)가 전자석(320)에서 발생된 자기장을 디텍팅할 경우 이동식 자기장 디텍터(410)를 이용하여 연결 배관(1)의 방향 및 연결 배관(1)과의 거리를 판단하여 연결 배관(1)의 위치를 쉽고 정확하게 찾을 수 있다.
한편, 연결 배관(1)의 깊이에 의하여 전자석(320)에서 발생된 자기장을 제2 자기 센서(414)가 디텍팅하지 못할 경우 제어 유닛(450)은 전류량 변경 유닛(325)에 제어 신호를 인가하여 전자석(320)의 코일에 인가되는 전류량을 조절하여 제2 자기 센서(414)가 전자석(320)으로부터 발생된 자기장을 디텍팅할 수 있도록 하고, 이를 통해 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 일실시에에서는 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)으 상면에 연결 배관(1)의 내부로 광을 제공하는 조명 장치(460)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.
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...자기장 발생 유닛 400...이동식 자기장 디텍터
450...제어 유닛

Claims (8)

  1. 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 자기장을 제공하는 자기장 발생 유닛; 및
    지상에서 상기 자기장을 디텍팅하여 상기 하수관로에 연결된 연결 배관의 위치를 파악하는 이동식 자기장 디텍터를 포함하며,
    상기 자기장 발생 유닛은 상기 자기장을 연속적으로 발생시키는 영구자석 및 상기 자기장을 단속적으로 발생시키는 전자석을 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
  2. 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 자기장 발생 유닛을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동식 자기장 디텍터가 상기 지상에서 발생된 자기장 및 상기 전자석에서 발생된 상기 자기장을 구분할 수 있도록 상기 전자석은 상기 전자석에 전류를 단속적으로 인가하는 전류 인가 유닛을 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전자석은 상기 전자석으로 제공되는 전류의 전류량을 변경시키는 전류량 변경 유닛을 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 유닛은 상기 하수관로의 전방을 촬영하는 제1 카메라 유닛 및 상기 하수관로의 상부를 촬영하는 제2 카메라 유닛을 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이동식 자기장 디텍터는 상기 자기장의 방향 및 상기 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 자기 센서를 포함하는 하수 시설물 위치 탐사 장치.
  8. 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.
KR1020160009219A 2016-01-26 2016-01-26 하수 시설물 위치 탐사 장치 KR101715610B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160009219A KR101715610B1 (ko) 2016-01-26 2016-01-26 하수 시설물 위치 탐사 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160009219A KR101715610B1 (ko) 2016-01-26 2016-01-26 하수 시설물 위치 탐사 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101715610B1 true KR101715610B1 (ko) 2017-03-13

Family

ID=58411729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160009219A KR101715610B1 (ko) 2016-01-26 2016-01-26 하수 시설물 위치 탐사 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101715610B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102456916B1 (ko) * 2022-04-11 2022-10-21 주식회사 사성공간정보 지자기 검출과 분석에 의한 지하시설물 위치 측량 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04501469A (ja) * 1989-06-08 1992-03-12 ウィルコック ノーマン ブライアン 排水管中の分岐管の位置を決めるための方法と装置
JP2002365005A (ja) * 2001-06-08 2002-12-18 San Shield Kk シールド機の位置検出方法及びシールド機の位置検出装置
JP2007113240A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology カメラセンサと距離センサによるロボットの自己位置検知方法及び装置
KR20100126116A (ko) * 2009-05-22 2010-12-01 주식회사 구마건설 관로 조사 시스템
KR101501160B1 (ko) 2013-01-15 2015-03-12 중앙대학교 산학협력단 하수관로 시설물 조사 장치 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04501469A (ja) * 1989-06-08 1992-03-12 ウィルコック ノーマン ブライアン 排水管中の分岐管の位置を決めるための方法と装置
JP2002365005A (ja) * 2001-06-08 2002-12-18 San Shield Kk シールド機の位置検出方法及びシールド機の位置検出装置
JP2007113240A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology カメラセンサと距離センサによるロボットの自己位置検知方法及び装置
KR20100126116A (ko) * 2009-05-22 2010-12-01 주식회사 구마건설 관로 조사 시스템
KR101501160B1 (ko) 2013-01-15 2015-03-12 중앙대학교 산학협력단 하수관로 시설물 조사 장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102456916B1 (ko) * 2022-04-11 2022-10-21 주식회사 사성공간정보 지자기 검출과 분석에 의한 지하시설물 위치 측량 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11333786B1 (en) Buried utility marker devices, systems, and methods
US11630142B1 (en) Systems and methods for locating and/or mapping buried utilities using vehicle-mounted locating devices
US12008780B2 (en) System and method for data acquisition
US9703002B1 (en) Utility locator systems and methods
WO2019136390A1 (en) Tracked distance measuring devices, systems, and methods
KR101306882B1 (ko) 지하 매설물에 대한 정보 획득 방법 및 장치
EP3566080A1 (en) Tracked distance measuring devices, systems, and methods
KR101715610B1 (ko) 하수 시설물 위치 탐사 장치
CN102288221A (zh) 管道普查设备
KR101656683B1 (ko) 하수 시설물 위치 탐사 장치
Miura et al. Verification and evaluation of robotic inspection of the inside of culvert pipes
US10704380B2 (en) System and method for detecting cross bores
KR101656680B1 (ko) 하수 시설물 위치 탐사 장치
US7579962B1 (en) Duct mapping device using sonde
KR101445257B1 (ko) 관로 내 부단수 진단 모듈 위치 탐사 방법 및 이를 이용한 진단 모듈 위치 탐사 시스템
KR100888499B1 (ko) 지하 시설물의 위치 탐지장치
JPH06109862A (ja) 埋設管に於ける対象個所の検知方法
KR101753278B1 (ko) 진단 로봇과 극저주파 자기장을 이용한 관로 위치 탐사 시스템 및 이를 이용한 위치 탐사 방법
KR101656684B1 (ko) 하수 시설물 위치 탐사 장치
KR20170103609A (ko) 하수 시설물 위치 탐사 장치
US10725191B2 (en) Method and apparatus for simultaneous inductive excitation and locating of utilities
KR20170103608A (ko) 하수 시설물 위치 탐사 장치
KR101692300B1 (ko) 하수 시설물 위치 탐사 장치
KR20170103607A (ko) 하수 시설물 위치 탐사 장치
EP3469394B1 (en) Method and apparatus for simultaneous inductive excitation and locating of utilities

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant