KR101872704B1 - 지중관로 검사장치 - Google Patents

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KR101872704B1
KR101872704B1 KR1020170044145A KR20170044145A KR101872704B1 KR 101872704 B1 KR101872704 B1 KR 101872704B1 KR 1020170044145 A KR1020170044145 A KR 1020170044145A KR 20170044145 A KR20170044145 A KR 20170044145A KR 101872704 B1 KR101872704 B1 KR 101872704B1
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Abstract

본 발명은 간단한 구성과 작동에 의해 장치를 컴팩트하게 구성함과 동시에 작동상의 안정성 및 검사상의 신뢰성을 증대시킬 수 있는 지중관로 검사장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 지중관로(10)의 내부에 삽입되어 관경(D)이나 곡률반경(R)을 검사하도록 된 지중관로 검사장치에 있어서; 고정브라켓(32,33)과 슬라이더(34) 상에 각각의 일단이 회동 가능하게 결합되어 일정 각도로 경사지게 구비되는 링크부재(37~39)를 포함한 신축수단(35)과; 상기 링크부재(37~39) 중의 하나에 구비되어 상기 링크부재(37~39)의 각도를 감지하도록 된 각도센서(50)와; 상기 신축수단(35)의 선단에 결합되어 상기 중공샤프트(31)의 반경방향으로 확장 또는 수축되도록 구비되어 지중관로(10)의 내벽면에 접촉되는 적어도 한 쌍의 스키드패널(40)을 포함하며; 상기 각도센서(50)에 의해 감지된 각도(
Figure 112017033301631-pat00031
)와 상기 링크부재(37~39)의 길이(L)를 이용하여 상기 링크부재(37~39)의 단부가 중공샤프트(31)의 축방향에 대해 직교하는 방향으로 변화된 거리(
Figure 112017033301631-pat00032
)를 삼각함수로 계산함에 따라 상기 지중관로(10)의 관경(D)을 측정하도록 된 지중관로 검사장치가 제공된다.

Description

지중관로 검사장치{Under ground cable duct inspecting device}
본 발명은 지중관로 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구성과 작동에 의해 장치를 컴팩트하게 구성함과 동시에 검사상의 신뢰성을 증대시킬 수 있는 지중관로 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 전력 수요의 증가와 가공 전력선에 대한 전기 누전이나 감전 사고와 같은 화재 발생 위험 등을 줄이도록 지하에 매설되는 전력관로와 같은 지중관로는 공사의 특성상 포설시공 후 상당 기간이 경과하여 관로 안으로 전력 케이블을 입선하게 된다.
그러므로 케이블이 내장되기 이전에 빈 공간으로 대기하는 지중관로는 지반 침하 등으로 인해 관로의 일부에 변형이 발생될 수 있고, 이로 인해 전력 케이블을 입선시킬 때에 작업상의 어려움이 따르게 된다.
이에 따라, 통상적으로 지중관로 상에 케이블을 입선하기 이전에 관로의 상태를 점검하기 위한 검사작업이 이루어지게 되는데, 이러한 지중관로 검사장치의 일례를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
종래의 지중관로 검사장치는 지중 관로 내부에 삽입된 상태에서 관로의 직경에 따라 수축 또는 팽창되도록 작동되는 관경측정수단이 구비되는데, 이는 탄성적으로 확장 또는 수축되는 구조로 이루어져 관로의 내벽면에 접촉되는 스키판을 포함하여 이루어지고, 이 스키판의 확장 또는 수축상태를 로타리 엔코더로 계량화하여 지중관로의 관경이나 곡률반경 등을 측정하도록 된 것이다.
하지만, 이러한 종래의 지중관로 검사장치는 길이가 다른 다수의 관경측정수단에 의해 각각 데이터를 전송받아 관로의 직경을 산출한 후에, 이를 이용하여 곡률 반경을 산출함에 따라 데이터의 보정 등에 의한 검사상의 정확도가 떨어지는 단점이 있는 것이다.
또한 종래의 지중관로 검사장치는 실린더와 이에 신축되는 피스톤 형태의 슬라이더에 의해 상기 스키판의 확장과 수축이 이루어지고, 상기 실린더 내부에 측정을 위한 센서 등이 내장되는 구조인데, 이는 측정과정에서 지중관로 내에 유입되어 있는 물이 실린더 내로 침투될 우려가 있어 장치의 손상이나 수밀을 위한 복잡한 장치구조를 취해야 하는 단점이 있는 것이다.
한국 등록특허공보 제10-1532240호(2015. 06. 23)
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 구성과 작동에 의해 장치를 컴팩트하게 구성하면서도 작동상의 안정성을 부여할 수 있으며, 또한 간단한 측정구조에 의해 장치의 제작 및 검사작업 상의 편리함을 제공함과 동시에 검사상의 신뢰성을 증대시킬 수 있는 지중관로 검사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따르면, 지중관로(10)의 내부에 삽입되어 관경(D)이나 곡률반경(R)을 검사하도록 된 지중관로 검사장치에 있어서;
일정 길이로 연장되는 파이프 형태의 중공샤프트(31)와, 상기 중공샤프트(31)의 외주상에 구비되는 고정브라켓(32,33) 및 상기 고정브라켓(32,33)의 일측에 이동 가능하게 결합되는 슬라이더(34)로 구성된 검사본체(30)와;
상기 고정브라켓(32,33)과 슬라이더(34) 상에 각각의 일단이 회동 가능하게 결합되어 일정 각도로 경사지게 구비되는 링크부재(37~39)를 포함한 신축수단(35)과;
상기 링크부재(37~39) 중의 하나에 구비되어 상기 링크부재(37~39)의 각도를 감지하도록 된 각도센서(50)와;
상기 고정브라켓(32,33)과 슬라이더(34) 사이에 개재되어 상기 슬라이더(34)의 이동상태를 탄성적으로 지지하도록 된 탄성부재(36)와;
상기 신축수단(35)의 선단에 결합되어 상기 중공샤프트(31)의 반경방향으로 확장 또는 수축되도록 구비되어 지중관로(10)의 내벽면에 접촉되는 적어도 한 쌍의 스키드패널(40)과;
상기 검사본체(30)의 일측에 내장된 상태로 결합되어 지중관로(10)의 곡률반경(R)을 측정하도록 된 가속도센서(41) 및 자이로스코프(42)와;
상기 검사본체(30)의 일단측에 결합되어 상기 지중관로(10)의 내부를 촬영하도록 된 카메라모듈(22)과;
상기 검사본체(30)의 타단측에 결합되어 상기 각도센서(50)와 카메라모듈(22)에 의한 신호를 수집 및 변환하거나 수집된 데이터를 전송하도록 된 컨트롤모듈(23)과;
상기 각도센서(50)에 의해 감지된 각도(
Figure 112017033301631-pat00001
)와 상기 링크부재(37~39)의 길이(L)를 이용하여 상기 링크부재(37~39)의 단부가 중공샤프트(31)의 축방향에 대해 직교하는 방향으로 변화된 거리(
Figure 112017033301631-pat00002
)를 삼각함수로 계산함에 따라 상기 지중관로(10)의 관경(D)을 측정하도록 된 것을 특징으로 하는 지중관로 검사장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 고정브라켓(32,33)은 상기 중공샤프트(31)의 양측에 위치되는 제1 고정브라켓(32)과 제2 고정브라켓(33)으로 구성되고;
상기 슬라이더(34)는 상기 제1 고정브라켓(32)과 제2 고정브라켓(33) 사이에 위치되며;
상기 링크부재(37~39)는 상기 제1 고정브라켓(32) 상에 일단이 회동 가능하게 결합된 상태에서 상기 중공샤프트(31)의 축방향으로 일정 각도로 경사지게 연장되는 제1 고정측 링크부재(37)와;
상기 제2 고정브라켓(33) 상에 일단이 회동 가능하게 결합된 상태에서 상기 제1 고정측 링크부재(37)에 유사하게 경사진 상태로 연장되는 제2 고정측 링크부재(38)와;
상기 슬라이더(34) 상에 일단이 결합되어 상기 제1 고정측 링크부재(37)의 경사방향에 대해 반대방향으로 경사지게 연장되어 상기 제1 고정측 링크부재(37)의 일측에 회동 가능하게 결합되는 이동측 링크부재(39)로 구성된 것을 특징으로 하는 지중관로 검사장치가 제공된다.
본 발명 또 다른 특징에 따르면, 상기 가속도센서(41)와 자이로스코프(42)는 상호 직교하는 3축 방향으로 배치되도록 구비되고, 상기 가속도센서(41)에 의한 가속도와 자이로스코프(42)에 의한 각속도를 이용하여 지중관로(10)의 궤적을 구함에 따라 곡률반경(R)을 측정하되, 궤적의 단구간에서의 3개의 지점(A,B,C)을 X축과 Y축의 평면으로 변환하여 다음과 같은 공식으로
Figure 112017033301631-pat00003
Figure 112017033301631-pat00004
Figure 112017033301631-pat00005
Figure 112017033301631-pat00006
(곡률반경)
Figure 112017033301631-pat00007
계산하도록 된 것을 특징으로 하는 지중관로 검사장치가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 링크부재(37~39)를 포함한 신축수단(35)에 의해 스키드패널(40)을 확장 또는 수축시키도록 구비되고, 각도센서(50)에 의해 상기 링크부재(37~39)의 각도를 이용하여 지중관로(10)의 관경(D)을 측정함에 따라, 장치의 전체적인 구성과 그 구성에 따른 측정방법이 간단하여 제작이나 측정상의 편리함을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 일정 길이로 연장되는 중공샤프트(31)를 포함한 검사본체(30)가 구비됨에 따라, 상기 검사본체(30)의 전후단에 카메라모듈(22)이나 컨트롤모듈(23) 등을 장착할 때에 상기 중공샤프트(31)의 내부를 통해 연결케이블(25)을 연장하여 상기 카메라모듈(22)과 컨트롤모듈(23)을 상호 연결할 수 있고, 이에 따라 장치의 전체적인 구성을 컴팩트하게 유지함과 동시에 케이블 등의 연결구성을 내장하는 구조에 의해 안정적인 연결상태를 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 링크부재(37~39)는 고정브라켓(32,33) 상에 결합되는 제1 및 제2 고정측 링크부재(37,38)와 슬라이더(34) 상에 결합되는 이동측 링크부재(39)로 구성되고, 상기 제1 및 제2 고정측 링크부재(37,38)가 동일한 방향으로 경사진 상태로 연장되어 신축작동이 원활하면서도 상기 이동측 링크부재(39)가 제1 고정측 링크부재(37)에 의해 반대방향에서 지탱하여 안정적인 지지효과를 발휘할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 3축 방향으로 가속도센서(41)와 자이로스코프(42)가 배치되어 상기 가속도센서(41)에 의한 가속도와 자이로스코프(42)에 의한 각속도를 이용하여 지중관로(10)의 궤적을 구하고, 이에 의해 지중관로(10)의 곡률반경(R)을 측정함에 따라 간단한 측정구성과 방법으로 측정이 가능함과 동시에 다중의 측정요소를 복합적으로 적용하여 측정상의 신뢰도를 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 구성의 요부를 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 작동상태를 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 측정방법을 도시한 단면도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다른 측정방법을 위한 구성도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다른 측정방법을 도시한 예시도
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 지중관로 검사장치(20)는 지중관로(10)의 내부에 삽입되어 관의 내부상태를 촬영하거나 관의 내경 또는 곡률을 측정할 수 있도록 된 것으로, 통상의 내시경에 유사하게 긴 케이블 형태로 된 장치를 지중관로(1)에 삽입하도록 된 것이다.
이러한 지중관로 검사장치(20)는 케이블(11)의 선단측에 관내를 촬영하기 위한 카메라모듈(22)이 장착되고, 상기 카메라모듈(22)의 후단에 관경을 측정하기 위한 검사유닛(21)이 장착되는데, 상기 카메라모듈(22)은 렌즈와 조명 및 메모리 등을 포함한 통상적인 카메라의 구성을 포함한 것이다.
여기에서, 상기 검사유닛(21)은 지중관로(10)의 내벽면에 접촉되는 다수의 스키드패널(40)이 확장 또는 수축 가능하게 구비된 것이고, 상기 카메라모듈(22) 상에도 지중관로(10) 상에 접촉될 수 있는 보조확장패널(13)이 결합될 수 있는 것이다.
이러한 본 발명의 구체적인 구성과 작동상태 등을 도 2 내지 도 5에 의해 설명하면 다음과 같다. 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 검사유닛(21)은 상기 스키드패널(40)을 장착됨과 동시에 전단에 상기 카메라모듈(22)이 일체로 장착되는 검사본체(30)가 구비되는데, 상기 검사본체(30)는 지중관로(10)의 길이방향을 따라 일정 길이로 연장되는 파이프 형태의 중공샤프트(31)와, 상기 중공샤프트(31)의 외주상에 결합되는 고정브라켓(32,33) 및 상기 고정브라켓(32,33)에 접하여 상기 중공샤프트(31) 상에서 이동되는 슬라이더(34)를 포함하여 구성된 것이다.
여기에서, 상기 고정브라켓(32,33)은 상기 중공샤프트(31)의 양측에 간격을 두고 위치되는 제1 고정브라켓(32)과 제2 고정브라켓(33)으로 구성되고, 상기 슬라이더(34)는 상기 제1 고정브라켓(32)과 제2 고정브라켓(33) 사이에 위치되도록 구비된 것이며, 상기 고정브라켓(32,33)과 슬라이더(34)에는 상기 스키드패널(40)을 상기 중공샤프트(31)의 반경방향으로 확장 또는 수축하기 위한 신축수단(35)과 이 신축수단(35)을 탄성적으로 지지하는 탄성부재(36)가 결합된 것이다.
또한 상기 신축수단(35)은 일정 길이로 연장되어 양단이 회동 가능하게 결합되는 복수개의 링크부재(37~39)로 이루어지고, 상기 탄성부재(36)는 일정 길이로 된 코일스프링으로 이루어져 일단이 상기 고정브라켓(32,33) 측에 지지된 상태에서 상기 슬라이더(34)가 상기 중공샤프트(31)의 외주면을 따라 슬라이드되는 것을 탄성적으로 지지하게 된다.
여기에서, 상기 신축수단(35)은 복수개의 링크부재(37~39)로 구성된 것인데, 상기 링크부재(37~39)는 상기 각 고정브라켓(32,33) 측에 결합되는 제1 고정측 링크부재(37)와 제2 고정측 링크부재(38)로 구성되고, 상기 슬라이더(34) 측에 이동측 링크부재(39)가 결합된 것이다.
구체적으로, 상기 제1 고정측 링크부재(37)는 상기 제1 고정브라켓(32)의 일단에 회동 가능하게 결합된 상태에서 상기 중공샤프트(31)의 축방향으로 경사지게 연장되어 상단이 상기 스키드패널(40)의 일측에 회동 가능하게 결합된 것이다.
또한 상기 제2 고정측 링크부재(33)는 대략적으로 상기 제1 고정측 링크부재(32)의 길이와 경사방향에 유사하게 형성된 것으로, 상기 제2 고정브라켓(33) 상에 일단이 결합되어 대략 상기 중공샤프트(31)의 길이방향 중간부분에서 타단측으로 연장되며, 상단이 상기 스키드패널(40)의 타측에 회동 가능하게 결합된 것이다.
또한 상기 이동측 링크부재(39)는 상기 슬라이더(34) 상에 회동 가능하게 결합된 상태에서 상기 제1 고정측 링크부재(37)의 경사방향에 대해 반대방향으로 경사지게 연장되어 상기 제1 고정측 링크부재(37)의 일측에 회동 가능하게 결합되는데, 이 이동측 링크부재(39)는 상기 제1 고정측 링크부재(37)에 비해 상대적으로 짧은 길이로 형성된 것이다.
이러한 검사본체(30)에 있어서, 상기 중공샤프트(31)는 그 내부를 통하여 상기 카메라모듈(22)과 컨트롤모듈(23)을 전기적으로 상호 연결하는 연결케이블(25)이 내장될 수 있으며, 상기 각 고정브라켓(32,33) 상에는 상기 카메라모듈(22)이나 컨트롤모듈(23)을 결합하기 위한 제1 및 제2 커넥팅하우징(26,27)이 결합되는데, 상기 제1 및 제2 커넥팅하우징(26,27)은 상기 연결케이블(25)의 연결잭을 포함한 내부배선 등의 구성이 내장되고, 상기 카메라모듈(22) 측에 결합되는 제1 커넥팅하우징(26) 내에는 곡률반경을 측정하기 위한 가속도센서(41)와 자이로스코프(42)가 내장될 수 있는 것이다.
이러한 본 발명은 하나의 긴 중공샤프트(31)의 외주상에 슬라이더(34)가 장착되는 구조로 구비됨에 따라, 상기 중공샤프트(31)의 양단에 상기 제1 및 제2 커넥팅하우징(26,27)을 장착할 때에 간단한 패킹 등에 의해 수밀을 유지한 상태로 결합이 가능하여 상기 중공샤프트(31)나 제1 및 제2 커넥팅하우징(26,27)의 내부로 물이 침투될 우려가 적어 방수기능이 우수한 장치를 제작하는 데에 유효한 것이다.
또한 상기 제2 고정브라켓(33)에는 상기 중공샤프트(31)의 단부측에 확장공간(44)을 형성하는 연장케이싱(43)이 일체로 형성될 수 있고, 상기 중공샤프트(31)의 외주상에는 상기 슬라이더(34)가 걸리도록 된 걸림턱(45)이 형성되어 상기 스키드패널(40)의 확장상태를 제한하도록 된 것이다.
또한 상기 제1 고정측 링크부재(37)의 하단측에는 상기 스키드패널(40)의 확장 또는 수축시에 그 경사각도를 감지하기 위한 각도센서(50)가 장착되고, 또한 상기 컨트롤모듈(23)은 상기 각도센서(50)와 카메라모듈(22)에 의한 신호를 수집 및 변환하거나 수집된 데이터를 전송하도록 컨버터(51)나 제어보드(52) 또는 인터페이스(53)와 케이블 커넥터(54) 등을 포함하여 이루어질 수 있는 것이다.
이러한 본 발명에 따르면, 도 2와 같이 지중관로(10)의 관경이 작은 경우에는 상기 신축수단(35)의 링크부재(37~39)가 중공샤프트(31)의 중심방향으로 접힘에 따라 상기 스키드패널(40) 간의 간격이 줄어들게 되고, 도 3과 같이 지중관로(10)의 관경이 큰 경우에는 상기 신축수단(35)의 링크부재(37~39)가 중공샤프트(31)의 반경방향으로 확장되어 상기 스키드패널(40) 간의 간격이 넓혀지게 되는데, 이러한 본 발명에 의해 관경측정 방법을 도 4에 의해 설명하면 다음과 같다.
도 4의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 스키드패널(40)의 간격이 최소로 좁혀진 위치에서 장치 자체가 갖는 볼륨을 기준직경(d)으로 하고, 그 위치에서의 상기 제1 고정측 링크부재(37)의 경사각도(
Figure 112017033301631-pat00008
)와 제작과정에서 미리 설정된 제1 고정측 링크부재(37)의 길이(L)를 기준값으로 하여 상기 각도센서(50)에 의해 감지된 각도(
Figure 112017033301631-pat00009
)를 이용하여 상기 제1 고정측 링크부재(37)의 상단 및 상기 스키드패널(40)이 상기 중공샤프트(31)의 축방향에 대해 직교하는 방향으로 변화된 거리(
Figure 112017033301631-pat00010
)를 측정하는데, 이는 통상의 삼각함수로 간단하게 계산이 가능하게 된다.
구체적으로,
Figure 112017033301631-pat00011
(
Figure 112017033301631-pat00012
: 기준시의 각도,
Figure 112017033301631-pat00013
: 각도센서에 의해 각도,
Figure 112017033301631-pat00014
: 스키드패널의 변화된 거리, L: 제1 고정측 링크부재의 길이)에 의해
Figure 112017033301631-pat00015
로 구할 수 있게 된다.
이를 이용하여 지중관로(10)의 관경(D)은
Figure 112017033301631-pat00016
로 구할 수 있는데, 이는 기준직경(d)에 변화된 거리(
Figure 112017033301631-pat00017
)를 두배로 곱한 값으로, 전술된 공식에 의해 구한 변화된 거리(
Figure 112017033301631-pat00018
)는 상기 중공샤프트의 중심을 기준으로 반경부분에 대한 값이기 때문이다.
이와 같은 지중관로(10)의 관경측정은 상기 검사유닛(21)에 유무선으로 연결되는 PC나 디스플레이장치 내에 미리 프로그램화된 상태로 저장되어 상기 각도센서(50)에 의한 각도 데이터를 전송받아 자동적으로 계산 및 표시할 수 있도록 구비될 수 있음은 당연한 것이다.
한편, 상기 가속도센서(41)와 자이로스코프(42)에 의해서는 지중관로(10)의 곡률반경(R)을 구할 수 있는데, 이를 도 5와 도 6을 더하여 설명하면 다음과 같다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가속도센서(41)와 자이로스코프(42)는 상기 제1 커넥팅하우징(26) 측에 내장된 상태로 상호 직교하는 3축 방향으로 배치되어 장치의 측정과정에서 방위나 자세 또는 속도 등을 측정한 후에, 이를 일정한 기준으로 변환함에 따라 지중관로(10)의 곡률반경(R)을 측정할 수 있게 되는데, 구체적으로 상기 가속도센서(41)와 자이로스코프(42)는 검사본체(30) 상에 3축 방향으로 배치되는 통상의 3축형 가속도센서(41a~41c)와 3축형 자이로스코프(42a~42c)를 장착하게 된다.
이러한 구성에 있어서, 상기 가속도센서(41)와 자이로스코프(42)는 3축 방향에서 각각의 가속도와 각속도를 검출하고, 이를 이용하여 자세각과 방위각 및 속도 등을 구하여 수평면 상태에서의 경사각을 구하게 되는데, 이러한 곡률반경(R)의 계산하는 일례를 도 6에 의해 설명하면 다음과 같다.
도 6에 도시된 바와 같이, 수평면 상태에서의 경사각에 의해 지중관로(10)의 궤적에 대한 단구간을 이용하여 곡률반경(R)을 계산하는 과정은 궤적의 단구간에서의 3개의 지점(A,B,C)을 X축과 Y축의 평면으로 변환하여 다음과 같은 공식으로 계산하게 된다.
Figure 112017033301631-pat00019
Figure 112017033301631-pat00020
Figure 112017033301631-pat00021
Figure 112017033301631-pat00022
(곡률반경)
Figure 112017033301631-pat00023
이러한 곡률반경(R)의 계산은 전술된 관경(D)의 측정에 유사하게 상기 가속도센서(41)와 자이로스코프(42)에 의한 신호를 전송받아 미리 PC나 디스플레이장치 등에 내장된 연산프로그램에 의해 계산하여 표시할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
10: 지중관로 20: 검사장치
21: 검사유닛 22: 카메라모듈
23: 컨트롤모듈 25: 연결케이블
26: 제1 커넥팅하우징 27: 제2 커넥팅하우징
30: 검사본체 31: 중공샤프트
32: 제1 고정브라켓 33: 제2 고정브라켓
34: 슬라이더 35: 신축수단
36: 탄성부재 37: 제1 고정측 링크부재
38: 제2 고정측 링크부재 39: 이동측 링크부재
40: 스키드패널 41: 가속도센서
42: 자이로스코프 43: 연장케이싱
44: 확장공간 45: 걸림턱
50: 각도센서 51: 컨버터
52: 제어보드 53: 인터페이스
54: 케이블 커넥터

Claims (3)

  1. 지중관로(10)의 내부에 삽입되어 관경(D)이나 곡률반경(R)을 검사하도록 된 지중관로 검사장치에 있어서;
    일정 길이로 연장되는 파이프 형태의 중공샤프트(31)와, 상기 중공샤프트(31)의 외주상에 구비되는 고정브라켓(32,33) 및 상기 고정브라켓(32,33)의 일측에 이동 가능하게 결합되는 슬라이더(34)로 구성된 검사본체(30)와;
    상기 고정브라켓(32,33)과 슬라이더(34) 상에 각각의 일단이 회동 가능하게 결합되어 일정 각도로 경사지게 구비되는 링크부재(37~39)를 포함한 신축수단(35)과;
    상기 링크부재(37~39) 중의 하나에 구비되어 상기 링크부재(37~39)의 각도를 감지하도록 된 각도센서(50)와;
    상기 고정브라켓(32,33)과 슬라이더(34) 사이에 개재되어 상기 슬라이더(34)의 이동상태를 탄성적으로 지지하도록 된 탄성부재(36)와;
    상기 신축수단(35)의 선단에 결합되어 상기 중공샤프트(31)의 반경방향으로 확장 또는 수축되도록 구비되어 지중관로(10)의 내벽면에 접촉되는 적어도 한 쌍의 스키드패널(40)과;
    상기 검사본체(30)의 일측에 내장된 상태로 결합되어 지중관로(10)의 곡률반경(R)을 측정하도록 된 가속도센서(41) 및 자이로스코프(42)와;
    상기 검사본체(30)의 일단측에 결합되어 상기 지중관로(10)의 내부를 촬영하도록 된 카메라모듈(22)과;
    상기 검사본체(30)의 타단측에 결합되어 상기 각도센서(50)와 카메라모듈(22)에 의한 신호를 수집 및 변환하거나 수집된 데이터를 전송하도록 된 컨트롤모듈(23)과;
    상기 중공샤프트(31)의 일단에 수밀을 유지한 상태로 결합되되, 상기 가속도센서(41) 및 자이로스코프(42)를 내장한 상태로 상기 카메라모듈(22) 측에 결합되는 제1 커넥팅하우징(26)과;
    상기 중공샤프트(31)의 타단에 수밀을 유지한 상태로 결합되어 상기 컨트롤모듈(23)을 내장한 상태로 결합되는 제2 커넥팅하우징(27)을 포함하며;
    상기 지중관로(10)의 관경(D)은
    상기 각도센서(50)에 의해 감지된 각도(
    Figure 112018009379696-pat00024
    )와 상기 링크부재(37~39)의 길이(L)를 이용하여 상기 링크부재(37~39)의 단부가 중공샤프트(31)의 축방향에 대해 직교하는 방향으로 변화된 거리(
    Figure 112018009379696-pat00025
    )를 삼각함수로 계산하여 측정하고;
    상기 지중관로(10)의 곡률반경(R)은
    상기 가속도센서(41)와 자이로스코프(42)를 각각 상호 직교하는 3축 방향으로 배치하여 지중관로(10)의 궤적을 구하여 측정하도록 된 것을 특징으로 하는 지중관로 검사장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정브라켓(32,33)은 상기 중공샤프트(31)의 양측에 위치되는 제1 고정브라켓(32)과 제2 고정브라켓(33)으로 구성되고;
    상기 슬라이더(34)는 상기 제1 고정브라켓(32)과 제2 고정브라켓(33) 사이에 위치되며;
    상기 링크부재(37~39)는 상기 제1 고정브라켓(32) 상에 일단이 회동 가능하게 결합된 상태에서 상기 중공샤프트(31)의 축방향으로 일정 각도로 경사지게 연장되는 제1 고정측 링크부재(37)와;
    상기 제2 고정브라켓(33) 상에 일단이 회동 가능하게 결합된 상태에서 상기 제1 고정측 링크부재(37)에 유사하게 경사진 상태로 연장되는 제2 고정측 링크부재(38)와;
    상기 슬라이더(34) 상에 일단이 결합되어 상기 제1 고정측 링크부재(37)의 경사방향에 대해 반대방향으로 경사지게 연장되어 상기 제1 고정측 링크부재(37)의 일측에 회동 가능하게 결합되는 이동측 링크부재(39)로 구성된 것을 특징으로 하는 지중관로 검사장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지중관로(10)의 곡률반경(R)은 상기 가속도센서(41)에 의한 가속도와 자이로스코프(42)에 의한 각속도를 이용하여 지중관로(10)의 궤적을 구하되, 궤적의 단구간에서의 3개의 지점(A,B,C)을 X축과 Y축의 평면으로 변환하여 다음과 같은 공식으로
    Figure 112018009379696-pat00026

    Figure 112018009379696-pat00027

    Figure 112018009379696-pat00028

    Figure 112018009379696-pat00029

    (곡률반경)
    Figure 112018009379696-pat00030

    계산하도록 된 것을 특징으로 하는 지중관로 검사장치.
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