KR101971051B1 - 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차에 관한 것으로, 조사등(111)을 구비한 본체(110)와, 상기 본체(110)의 전방으로 돌출시켜 형성하되 좌우로 회전하는 회전블록(120)과, 상기 회전블록(120)에 승하강바(125)로 결합하되 상면에 회전브래킷(131)을 수직으로 관통시켜 좌우로 회전시키는 승하강블록(130)과, 상기 승하강블록(130)의 회전브래킷(131)에 각도조절돌출부(141)를 결합하여 상하 각도를 조절하는 각도조절블록(140)과, 상기 각도조절블록(140)의 상면에 결합하는 메인프레임(150)과, 상기 메인프레임(150)에 결합하여 전방으로 이동시키되 이동거리를 연장하는 이동블록(164)을 구비한 이동프레임(160), 및 상기 이동프레임(160)의 이동블록(164)에 안치트레이(172)를 탄력설치하고 안치트레이(172)에 결합하여 관로를 조사하는 레이더 안테나(170)로 구성하므로, 하수관로 등의 건전도를 정확하게 평가하여 적절하게 대응하여 효율적으로 관로를 보호함과 동시에 최상의 상태로 유지할 수 있도록 하는 것이다.

Description

관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차{self-propelled car for detecting pipe route using pipe penetrating radar}

본 발명은 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차에 관한 것으로, 상세하게는 하수관로 등의 건전도를 정확하게 평가하여 적절하게 대응하여 효율적으로 관로를 보호함과 동시에 최상의 상태로 유지할 수 있도록 유도하는 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차에 관한 것이다.

일반적으로, 지하에 매설된 관로 내부 상태를 영상으로 확인하기 위하여, 관로 내부를 주행하는 탐사용 자주차에 영상취득장치, 예를 들면, CCTV를 탑재하고, 탐사용 자주차가 관로 내부를 주행하면서 취득한 영상을 전달받아 분석하는 탐사장치가 이미 도입되어 사용되고 있다.

이러한 탐사장치는 각종 액체, 기체, 슬러리 등을 이송하는 관내에 배치되며, 관내를 이동하면서 탑재된 카메라와 조명장치 등을 이용하여 관내를 촬영하고, 촬영된 화상을 유선 또는 무선으로 송신하면, 컴퓨터에서 수신 처리하여 결함 여부를 판단한다 예를 들면, 하수관로 탐사장치는 CCTV 측정이 가능한 탐사용 자주차를 하수관로 내부에 투입하여 주행시키면서 하수관로 내부의 형상을 취득한다 이러한 하수관로 탐사장치는 CCTV를 이용하여 하수관로 내부를 동영상 녹화하는 방식으로서, 사용자의 판단에 따라 이상개소의 전방 및 측방을 주시 촬영하고, 이상개소 부분을 캡처하여 보고서를 작성하며, 이상항목 집계표에 의하여 이상개소의 등급을 산출할 수 있는데, 이러한 하수관로 탐사장치는 하수관내 이음부의 이완이나 토사의 퇴적 등과 같은 가시적인 판단만을 수행할 수 있다.

이러한 하수관로 CCTV 조사는 하수관로 내의 결함 여부를 알 수 있지만, 현재 문제가 되고 있는 하수관로 배면의 지반 침하 또는 동공여부를 확인하기 어렵다는 문제점이 있다 실제로 하수관로의 균열, 손상에 의한 토사유입과 누수로 인한 하수관로 주변 지반의 이완 및 침하, 동공 여부가 지반침하(함몰)의 원인이 되고 있다 나아가 최근 하수관로 주변 등의 지반 동공에 의한 싱크홀 형성문제가 발생하고 있어 이에 따라 하수관로로 인한 지반침하를 방지하기 위해서는 하수관로 결함부분에서 발생할 수 있는 지반변형 조사가 필요한 실정이다.

따라서 상기한 문제점을 보완하고 효율적으로 관로를 조사관측 할 수 있는 장비의 개발이 지속적으로 요구되어 왔다.

종래의 기술로는 특허등록 제1557865호(명칭: 하수관로의 CCTV 데이터 및 상부지반의 GPR 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템 및 그 방법)과 특허등록 제1109373호(명칭 : 고압수관 내부 영상촬영 자주차)등이 있다.

따라서 본 발명의 주 목적은 하수관로 등의 건전도를 정확하게 평가하여 적절하게 대응하여 효율적으로 관로를 보호함과 동시에 최상의 상태로 유지할 수 있도록 유도하는 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 관로의 지관 정밀하게 조사 관측할 수 있도록 하여 세밀한 데이터를 얻을 수 있도록 함과 동시에 효율적으로 조작 운행할 수 있도록 하는 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차는 본체의 좌우에 전방으로 각각 돌출시켜 형성하되 측면에 승하강바를 핀결합하고 좌우로 회전하는 회전블록과, 상기 회전블록의 승하강바에 결합하되 상면에 회전브래킷을 수직으로 관통시켜 좌우로 회전시키는 승하강블록과, 상기 승하강블록의 회전브래킷에 각도조절돌출부를 축결합하여 상하 각도를 조절하는 각도조절블록과, 상기 각도조절블록의 상면에 부착하고 전방으로 길게 형성하며 길이방향으로 전산볼트를 형성하는 메인프레임과, 상기 메인프레임에 결합하여 전방으로 이동시키되 이동거리를 연장하는 이동블록을 구비한 이동프레임, 및 상기 이동프레임의 이동블록에 안치트레이를 탄력설치하고 안치트레이에 결합하여 관로를 조사하는 레이더안테나로 구성함을 그 기술적 구성상 기본 특징으로 한다.

따라서 본 발명의 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차는 관로의 내주연에 레이더안테나를 관로의 내주연에 근접시켜 전자기파를 송수신하면서 이를 모니터링하면서 전진시키면, 전자기파를 송수신으로 매질의 특성을 파악함으로써 관로 손상 및 동공 존재 여부를 분석함과 동시에 이상 위치에서 레이더안테나를 좌 또는 우측의 회전시켜 관로 내외부의 손상은 물론 관 두께의 변화, 주변의 동공 등을 정확하고 정밀하게 관측할 수 있도록 할 뿐만 아니라 이동블록을 지관 내부로 효율적으로 이동시켜 시키므로 레이더안테나를 깊숙히 전진시켜 정밀하고 세밀한 조사 및 관측을 수행할 수 있도록 하는 것으로, 하수관로 등의 건전도를 정확하게 평가하여 적절하게 대응하므로 효율적으로 관로를 보호함과 동시에 최상의 상태로 유지할 수 있도록 유도할 뿐만 아니라 지관 정밀하게 조사 관측할 수 있도록 하여 세밀한 데이터를 얻을 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차를 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차를 나타낸 측면도.
도 3 은 본 발명에 따른 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차를 나타낸 정면도.
도 4 는 본 발명에 따른 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차의 이동프레임 상태를 개략도로,
a)도는 이동 전 측면도이고,
b)도는 이동 전 평면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차의 이동프레임 상태를 개략도로,
a)도는 이동 중 측면도이고,
b)도는 이동 중 평면도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차의 이동프레임 상태를 개략도로,
a)도는 이동 후 측면도이고,
b)도는 이동 후 평면도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6 에 나타낸 바와 같이 본 발명의 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차는 조사등(111)을 구비한 본체(110)와, 상기 본체(110)의 전방으로 돌출시켜 형성하되 좌우로 회전하는 회전블록(120)과, 상기 회전블록(120)에 승하강바(125)로 결합하되 상면에 회전브래킷(131)을 수직으로 관통시켜 좌우로 회전시키는 승하강블록(130)과, 상기 승하강블록(130)의 회전브래킷(131)에 각도조절돌출부(141)를 결합하여 상하 각도를 조절하는 각도조절블록(140)과, 상기 각도조절블록(140)의 상면에 결합하는 메인프레임(150)과, 상기 메인프레임(150)에 결합하여 전방으로 이동시키되 이동거리를 연장하는 이동블록(164)을 구비한 이동프레임(160), 및 상기 이동프레임(160)의 이동블록(164)에 안치트레이(172)를 탄력설치하고 안치트레이(172)에 결합하여 관로를 조사하는 레이더 안테나(170)로 구성한다.

상기 본체(110)는 통상의 것으로 무한궤도나 바퀴 또는 이들의 혼합 등으로 사용할 수 있다.

여기서 본체(110)의 상면에는 메인하우징(112)을 형성하고 메인하우징(112)의 상면에 조사램프(111)를 입설하고, 메인하우징(112)의 내부에 회전축에 피니언(114)을 부착한 구동모터(113)를 좌우로 각각 구비한다.

상기 회전블록(120)은 본체(110)의 메인하우징(112) 전면에 전방으로 돌출시켜 형성하되 좌우로 각각 형성한다.

나아가, 회전블록(120)의 후단에 회전축(121)을 형성하여 본체(110)에 관통시키되 회전축(121)의 후단에 피니언(122)을 결합하여 메인하우징(112)의 피니언(114)에 치차 결합하여 구동모터(113)의 제어로 회전축(121)을 좌우로 회전시키도록 한다.

더불어, 회전블록(120)의 내부에는 회전축에 웜(124)을 형성한 구동모터(123)를 구비하고 좌우에 한 쌍의 승하강바(125)을 구비하되 승하강바(125)의 회전축에 피니언(126)을 결합하여 웜(124)에 치차 결합한다.

따라서 구동모터(120)의 제어로 피니언(126)을 회전 또는 역회전시켜 승하강 바(125)을 기울기를 조절할 수 있도록 한다.

상기 승하강블록(130)은 승하강바(124)를 좌우에 핀결합하여 승하강바(125)의 기울기에 따라 높이를 조절할 수 있도록 한다.

아울러, 승하강블록(130)의 상면에는 회전브래킷(131)의 회전축(132)을 수직으로 관통시키고 회전축(132)의 하단에 피니언(133)을 결합하고 피니언(133)에 치차 결합하는 웜(135)을 회전축에 형성한 구동모터(134)를 구비하여 회전브래킷(131)의 좌우 방향을 조절할 수 있도록 한다.

따라서 구동모터(134)의 제어로 회전브래킷(131)을 회전 또는 역회전시켜 좌우 방향을 조절하므로 좌우로 다양한 각도로 연결시킨 지관에 대응할 수 할 수 있도록 한다.

상기 각도조절블록(140)은 저면에 하향으로 각도조절돌출부(141)를 부착하고 회전브래킷(131)에 각도조절돌출부(141)를 샤프트(142)로 축결합하여 상하 각도를 조절하도록 하되 샤프트(142)에 피니언(143)을 결합하고 피니언(143)에 치차 결합하는 웜(145)을 회전축에 형성한 구동모터(144)를 구비하여 각도조절돌출부(141)d의 상하 각도를 조절할 수 있도록 한다.

따라서 구동모터(144)의 제어로 각도조절돌출부(141)를 회전 또는 역회전시켜 상하 각도를 조절하므로 상하로 다양한 각도로 연결시킨 지관에 대응할 수 할 수 있도록 한다.

상기 메인프레임(150)은 각도조절블록(140)의 상면에 부착하고 전방으로 길게 형성하며 길이방향으로 전산볼트(151)를 형성하되 전사볼트(151)의 후단에 피니언(152)을 부착하고 피니언(152)에 치차 결합하는 웜(154)의 회전축에 형성한 구동모터(153)를 형성한다.

따라서 구동모터(153)의 제어로 전산볼트(151)를 회전 또는 역회전시킬 수 있도록 한다.

여기서 전산볼트(151)에는 전후 측에 베어링 등을 결합하여 원활하게 공회전하도록 함이 바람직하고, 메인프레임(150)의 전방 하측에는 고정브래킷(155)을 형성하여 후술하는 작동와이어(163)를 부착하여 고정할 수 있도록 한다.

더불어 메인프레임(150)의 디귿 형상의 프레임으로 형성하되 전방을 개구하여 후술하는 이동프레임(160)을 용이하게 삽입하여 슬라이딩할 수 있도록 한다.

상기 이동프레임(160)은 메인프레임(150)에 삽입하여 전방으로 슬라이딩할 수 있도록 하되 전산볼트(151)에 나사결합하여 전산볼트(151)의 회전 또는 역회전으로 전후로 슬라이딩하면서 이동하도록 함이 바람직하다.

아울러, 이동프레임(160)은 사각형상으로 형성하여 내측에 이동블록(164)을 결합하되 이동블록(164)을 전후로 슬라이딩시켜 이동하도록 한다.

나아가, 이동프레임(160)의 내부에는 전후 한 쌍의 가이드풀리(162)를 좌우로 각각 형성하며 전후로 작동와이어(163)을 각각 결합하되 작동와이어(163)를 메인프레임(150)의 고정브래킷(155)과 이동블록(164)에 각각 부착하여 고정시키도록 함이 바람직하다.

따라서, 이동프레임(160)를 전진시키면 작동와이어(163)가 이동블록(164)을 당겨 함께 전방으로 전진하여 이동블록(163)의 이동거리를 배가시킨다.

상기 레이더안테나(170)는 통상의 착탈부재(171)로 안치트레이(172)에 세우진 체결브레킷(173)에 용이하게 체결할 수 있도록 한다.

더불어, 레이더안테나(170)는 안치트레이(172)를 탄력 설치하여 충돌에너지를 흡수할 수 있도록 하되 이동블록(164)과 안치트레이(172) 사이에 압축스프링(175)을 끼우고 가이드핀(174)을 안치트레이(172)에 관통시켜 형성하므로 레이더안테나(170)에 충돌시 발생하는 에너지를 효율적으로 흡수하여 보호할 수 있도록 한다.

이러한 본 발명의 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차는 하수관로 등에 투입한 후 회전블록(120)을 회전시켜 레이더안테나(170)의 가장 이상적인 간격을 유지하도록 하고 관로의 내경에 알맞게 승하강바(125)를 조절하여 레이더안테나(170)를 관로의 내주연에 근접시킨 다음 전자기파를 송수신하여 이를 모니터링하면서 전진한다.

이때 전자기파를 송수신으로 매질의 특성을 파악함으로써 관로 손상 및 동공 존재 여부를 분석함과 동시에 이상 위치에서 자주차(100)를 정지시키고 레이더안테나(170)를 좌 또는 우측의 회전시켜 관로 내외부의 손상은 물론 관 두께의 변화, 주변의 동공 등을 더욱 정확하고 정밀하게 관측할 수 있도록 한다.

더욱이, 지관 연결 위치에서 지관을 세밀하게 관측하고자 하는 경우에는 회전블록(120)과 승하강바(125)을 조절하여 지관 단부에 근접시키고 회전브래킷(131)과 각도조절블록(140)을 조절하여 지관의 길이방향으로 메인프레임(150)을 일치시킨 다음 이동프레임(160)을 지관내부로 전진시키면 이동블록(164)도 지관내부로 이동거리 배가시키면서 이동하여 이동블록(164)에 연동하는 레이더안테나(170)를 지관 내부 깊숙히 전진시켜 상기와 같이 정밀하고 세밀한 관측을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

100 : 자주차 110 : 본체
111 : 조사램프 112 : 메인하우징
113 : 구동모터 114 : 피니언
120 : 회전블록 121 : 회전축
122 : 피니언 123 : 구동모터
124 : 웜 125 : 승하강바
126 : 피니언 130 : 승하강블록
131 : 회전브래킷 132 : 회전축
133 : 피니언 134 : 구동모터
135 : 웜 140 : 각도조절블록
141 : 각도조절돌출부 142 : 샤프트
143 : 피니언 144 : 구동모터
145 : 웜 150 : 메인프레임
151 : 전산볼트 152 : 피니언
153 : 구동모터 154 : 웜
155 : 고정브래킷 160 : 이동프레임
161 : 나사공 162 : 가이드풀리
163 : 작동와이어 164 : 이동블록
170 : 레이더안테나 171 : 착탈부재
172 : 안치트레이 173 : 체결브래킷
174 : 가이드핀 175 : 압축스프링

Claims (6)

1. 본체(110)의 좌우에 전방으로 각각 돌출시켜 형성하되 측면에 승하강바(125)를 핀결합하고 좌우로 회전하는 회전블록(120)과,
   상기 회전블록(120)의 승하강바(125)에 결합하되 상면에 회전브래킷(131)을 수직으로 관통시켜 좌우로 회전시키는 승하강블록(130)과,
   상기 승하강블록(130)의 회전브래킷(131)에 각도조절돌출부(141)를 축결합하여 상하 각도를 조절하는 각도조절블록(140)과,
   상기 각도조절블록(140)의 상면에 부착하고 전방으로 길게 형성하며 길이방향으로 전산볼트(151)를 형성하되 전사볼트(151)의 후단에 피니언(152)을 부착하고 피니언(152)에 치차 결합하는 웜(154)을 회전축에 형성한 구동모터(153)를 구비하고 동시에 전방을 개구하고 전방 하측에 고정브래킷(155)을 형성하는 메인프레임(150)과,
   상기 메인프레임(150)의 전산볼트(151)에 나사결합하여 전방으로 슬라이딩할 수 있도록 하되 사각형상으로 형성하고 내측에 이동블록(164)을 결합하여 이동블록(164)을 전후로 슬라이딩시키며 이동프레임(160)의 내부에 전후 한 쌍의 가이드풀리(162)를 좌우로 각각 형성하고 전후로 작동와이어(163)를 각각 결합하며 작동와이어(163)를 메인프레임(150)의 고정브래킷(155)과 이동블록(164)에 각각 부착하여 이동거리를 연장하는 이동프레임(160), 및
   상기 이동프레임(160)의 이동블록(164)에 안치트레이(172) 설치하되 이동블록(164)과 안치트레이(172)사이에 압축스프링(175)을 끼워 탄력설치하고 가이드핀(174)을 안치트레이(172)에 관통시켜 결합한 관로조사용 레이더안테나(170)로 구성하되,
   상기 승하강블록(130)은 상면에 회전브래킷(131)의 회전축(132)을 수직으로 관통시키고 회전축(132)의 하단에 피니언(133)을 결합하며 피니언(133)에 치차 결합하는 웜(135)을 회전축에 형성한 구동모터(134)를 구비하여 회전브래킷(131)을 회전시켜 좌우 각도를 조절할 수 있도록 하고,
   상기 각도조절블록(140)은 저면에 하향으로 각도조절돌출부(141)를 부착하고 회전브래킷(131)에 각도조절돌출부(141)를 샤프트(142)로 축결합하여 상하 각도를 조절하도록 하되 샤프트(142)에 피니언(143)을 결합하고 피니언(143)에 치차 결합하는 웜(145)을 회전축에 형성한 구동모터(144)를 구비하여 각도조절돌출부(141)를 회전시켜 상하 각도를 조절할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 관 투과 레이더를 이용한 관로 조사용 자주차.
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