KR101991492B1 - 자동 지중경사계 - Google Patents

자동 지중경사계 Download PDF

Info

Publication number
KR101991492B1
KR101991492B1 KR1020180017471A KR20180017471A KR101991492B1 KR 101991492 B1 KR101991492 B1 KR 101991492B1 KR 1020180017471 A KR1020180017471 A KR 1020180017471A KR 20180017471 A KR20180017471 A KR 20180017471A KR 101991492 B1 KR101991492 B1 KR 101991492B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
probe
control
reel
wireless communication
communication module
Prior art date
Application number
KR1020180017471A
Other languages
English (en)
Inventor
이영우
Original Assignee
주식회사 누림
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 누림 filed Critical 주식회사 누림
Priority to KR1020180017471A priority Critical patent/KR101991492B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101991492B1 publication Critical patent/KR101991492B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • G01C9/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 사용상 편리성과 신뢰성이 향상될 수 있는 자동 지중경사계에 에 관한 것으로서, 지중의 천공된 홀 내벽을 따라 삽입되고 경사센서(130)와, 무선통신모듈(110)과, 제어및메모리부(120)를 구비하는 프로브(100) 및 상기 프로브에 연결된 와이어를 권취하는 릴을 제어하는 제어모듈(240)과, 릴의 회전을 측정하는 엔코더(220)와, 프로브에 구비되는 무선통신모듈과 무선통신을 수행하여 깊이에 따른 경사측정정보를 수신하는 제어기통신모듈(230)을 구비하는 제어기부(200)를 포함하며, 상기 프로브는 제어및메모리부에서 경사측정정보를 저장하는 자동 지중경사계를 제공한다.

Description

자동 지중경사계{AUTOMATIC INCLINOMETER}
본 발명은 지반의 경사를 측정하는 기술과 관련된 것으로서, 더욱 구체적으로는 사용상 편리성과 신뢰성이 향상될 수 있는 자동 지중경사계에 관한 것이다.
통상적으로 건물의 축조나 지반공사 등과 같은 토목공사 과정에 있어서 공사의 안전성을 확보하고 효율적인 작업이 가능하도록 다양한 종류의 데이터를 수집하는 계측이 이루어진다. 이와 같은 데이터 계측관리는 예를 들어 지반의 토압이나 응력 계수 등과 같이 토목공사의 계획 및 설계단계에서 정확하게 파악하기가 힘든 요소들에 대한 상태를 각종 계측기기를 이용하여 데이터로 파악하고, 그 계측 데이터를 토대로 지반 굴착 등의 시공과정에서 설계상의 데이터와 비교 검토하여 거동을 예측함으로써, 안전하고 효율적이며 경제적인 공사를 수행하기 위한 것이다.
자연적인 영향이나 인위적인 영향에 의한 굴착부 주변이나 경사면, 댐 등에서 지반의 수평 변위를 측정하는 것은 매우 중요하기 때문에, 상술한 바와 같은 토목공사 현장의 시공관리를 위한 데이터 계측항목과 계측기기의 하나로서 경사변화를 측정하기 위하여 지중경사계(Inclinometer)가 필수적으로 사용되고 있다.
상기한 지중 경사계는 토목공사 현장의 굴착 및 성토시 공동현상이나 지하수위의 변화 등의 영향으로 인한 토립자의 수평 변위량의 위치나 크기 및 속도를 계측하기 위한 것으로서, 예를 들면 흙막이 공사의 굴착공사의 변위측정, 교각 및 교대의 변형측정, 사면의 예상 활동면 측정, 터널 및 수직갱, 댐 기타 각종 제방 등의 변위측정에 활용된다. 이와 같이 지중 경사계에 의해 계측된 데이터는 설계상의 예상 변위량과 비교 검토되어 지반이완영역이나 가시설 구조물의 안전도 및 피해 영향권 등을 추정하여 판단하는데 활용된다.
한국등록실용신안공보 제20-0397338호는 종래기술의 지중경사계를 개시하고 있으며 도 1은 이에 대한 구성도이다.
지중경사계는 지중에 수직 또는 수평으로 삽입되는 케이싱(10)으로 보호되는데, 그 내부에는 센서부(12)에 로드부(14)가 연결되어 삽입된다. 상기 케이싱(10)은 지반을 천공하고 그 내부에 삽입되는데, 측정 목적에 따라 수직으로 또는 수평으로 삽입된다.
이러한 케이싱(10) 내부에 경사계의 센서부(12)를 삽입해야 하는데, 이 때 센서부가 상부에 위치해야 하기 때문에 나머지 깊이 부분의 길이에 맞게 다수의 로드부(14)를 연결해서 로드부(14) 말단부터 케이싱(10)에 삽입하여 센서부(12)가 케이싱(10)의 상부에 위치하도록 길이를 조절하여 삽입한다. 따라서 로드부(14)의 길이는 가변적이므로 피측정 현장의 깊이가 깊을 경우에는 상기 로드부(14)를 계속해서 연결해서 사용할 수 있다.
센서부(12)는 케이싱(10) 내부에 수직 방향으로는 이동할 수 있지만 횡방향으로는 이동할 수 없도록 확고히 고정하기 위하여 센서부(12) 몸체에는 스프링휠(16)이 설치된다. 스프링휠(16)은 센서부(12) 본체로부터 방사방향으로 팽창하는 작용을 하고 있어서 케이싱(10)에 삽입할 때에 이 팽창력에 의해서 케이싱(10)의 내벽에 밀착된 상태에서 휠(16)의 구름에 의해 케이싱(10) 내에서 수직으로 이동할 수 있게 한다.
그런데, 이러한 센서부의 이동을 위하여 이를 삽입하기 위한 로드나 와이어와 같은 구조가 사용되어야 하고 거기에 센서와의 통신을 위한 라인이 연결되어야 하기 때문에 구조적으로 복잡하고 작업이 번거로운 문제가 있었다. 또한 지중에 계속 작업을 하는 과정에서 라인에 손상이 있는 경우 측정이 불가능한 경우도 발생된다.
또한, 지중에서 소정의 위치에 걸림이 발생되거나 예측된 깊이와 다른 경우에 적응이 어렵고 장비의 손상이 발생되기도 한다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 사용상의 신뢰성이 향상되면서도 예측 불가능한 환경에서도 적응하여 정확하게 지중의 경사를 측정할 수 있는 자동지중경사계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 지중의 천공된 홀 내벽을 따라 삽입되고 경사센서(130)와, 무선통신모듈(110)과, 제어및메모리부(120)를 구비하는 프로브(100) 및 상기 프로브에 연결된 와이어를 권취하는 릴을 제어하는 제어모듈(240)과, 릴의 회전을 측정하는 엔코더(220)와, 프로브에 구비되는 무선통신모듈과 무선통신을 수행하여 깊이에 따른 경사측정정보를 수신하는 제어기통신모듈(230)을 구비하는 제어기부(200)를 포함하며, 상기 제어모듈은, 와이어의 장력을 판단하는 장력판단부(243)를 구비하여 프로브의 걸림 또는 저항을 판단하고 릴을 제어하도록 하는 자동 지중경사계를 제공한다.
바람직하게는 상기 제어모듈이 무선통신모듈과의 통신이 중단된 경우 해당 깊이에서의 메모리영역에 대해 임의의 경사정보를 입력하고, 통신이 재개되면 제어및메모리부의 경사측정정보를 수신하여 해당 메모리영역의 정보를 갱신할 수 있다.
상기 프로브는, 무선통신모듈이 하우징의 상측에 배치되고, 하단측에 접촉센서(140)를 구비할 수 있다.
또한, 상기 프로브는, 제어및메모리부에서 경사측정정보를 저장할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈은 수체에 접촉된 것으로 판단된 경우 프로브의 하강속도를 저감하도록 릴을 제어하며, 상기 제어및메모리부는 수체에 접촉된 시점 이후부터 경사측정정보를 저장할 수 있다. 따라서, 통신중단의 시점을 명확하게 지정하여 메모리영역을 각각 지정할 수 있게 된다.
본 발명에 따라, 종래의 프로브의 유선통신방식의 한계를 벗어나 제어기부와 무선 방식으로 통신이 이루어질 수 있으므로 깊이에 따른 제어라인의 추가 등의 부담이 제거되고 제조 및 시공상의 경제성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 와이어의 제어를 엔코더의 감지값을 기반으로 제어하되 깊이에 따른 경사값을 지속적으로 송수신하고 저장할 수 있어 실질적으로 환경에 따른 제약이 없으며 유지보수성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래기술의 지중경사계에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 지중경사계의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동 지중경사계의 프로브를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동 지중경사계의 제어기부를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 자동 지중경사계에서 제어모듈의 실시예에 대한 블록도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 자동 지중경사계를 상세히 설명한다.
다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
이하 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 장치를 사이에 두고 연결되어 있는 경우를 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 기본적으로, 지중을 따라 삽입되는 프로브와, 프로브에 연결된 와이어를 권취하는 릴을 제어하고 엔코더를 통하여 깊이를 측정하며 프로브와 무선통신을 수행하여 깊이에 따른 경사측정정보를 수신하는 제어기부를 포함하는 자동 지중경사계를 제공한다.
본 발명에서는 소정의 천공기를 통하여 지중에 천공된 홀에 대해 케이싱 내벽을 따라 추종 이동되는 경우를 예로서 설명하나 반드시 이러한 형태에 한정되는 것은 아니며 경우에 따라 자연적으로 형성되는 개구 내지는 홀에 삽입되는 경우도 본 발명의 개념이 적용될 수 있을 것이다.
천공 부위에 삽입되는 케이싱의 경우 복수의 파이프와 이를 연결하는 커플러 및 엔드캡을 구비하여 이루어질 수 있을 것이나 공지의 다양한 구성요소가 적용될 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 지중경사계의 개념도이다.
지중에 천공되어 형성되는 홀 내지는 케이싱(10)의 내주측으로 프로브(100)가 배치되어 높이에 따른 경사를 측정하게 된다. 상기 프로브(100)의 내부에는 경사센서가 구비되어 있으며 제어기부(200)와 통신을 수행하기 위한 수단이 배치되는데 이와 관련된 구체적인 설명은 후술한다.
상기 프로브(100)는 케이싱(10)의 내주면을 추종하여 승강 또는 하강하게 되며, 이러한 승하강은 상측으로 이어지는 와이어(211)의 장력에 의하여 이루어질 수 있다. 상기 와이어(211)는 제어기부(200)에 구비되는 릴(210)에 권취되어 릴(210)을 구동하는 모터(미도시)의 제어를 통하여 프로브(100)가 배치되는 높이를 제어할 수 있는 것이다.
상기 릴(210)의 제어를 위하여 제어기부(200)는 엔코더를 구비하여 회전수 및/또는 회전속도를 감지하여 프로브(100)가 배치되는 깊이 및 승하강 속도를 제어할 수 있는데 이와 관련된 설명은 후술한다.
본 발명에서는 상기 제어기부(200)와 프로브(100)의 통신을 신호라인을 통한 유선 신호 전송방식을 제거하고, 무선통신을 통하여 이루어질 수 있도록 한다. 이에 따라 상기 와이어(211)는 승하강의 제어만을 위하여 사용되고 신호전달 라인이 생략되므로 구성상 간편해지는 이점이 있다. 또한, 교체 및 점검시에도 단순 와이어(211)의 교체만으로도 제어기부(200)와 상호 분리 및 연결이 가능해지므로 유지보수성이 현저히 향상됨에 유의하여야 한다.
상기 제어기부(200)와 프로브(100)의 무선신호 송수신은 다양한 형태의 무선 통신규약이 적용될 수 있을 것이며 RFID, 적외선(Ir)통신, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra WideBand), Wi-Fi, RF 통신, LoRa통신 등의 근거리 통신방식이 적용될 수 있을 것이다. 다만 상기 예시에 한정되는 것은 아니다.
이러한 제어기부(200)와 프로브(100)의 통신을 위하여 최소한 제어기부(200)의 제어기통신모듈은 개구 상측에서 홀 내부를 지향하도록 배치되는 것이 바람직할 것이다.
한편, 상기 제어기부(200)의 하측에는 천공 홀 내부로의 이물 유입과 오염을 방지할 수 있도록 커버부(20)가 추가적으로 배치되는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동 지중경사계의 프로브를 설명하기 위한 구성도이다.
프로브(100)는 지중의 천공된 홀 부위를 따라 승강 또는 하강하기 때문에 상부에 와이어(211)가 연결된 대략 원통형의 하우징으로 구성될 수 있다.
상기 하우징의 외측에는 홀의 내벽 또는 케이싱의 내벽을 따라 추종할 수 있도록 하는 복수의 휠(101)이 배치될 수 있으며 이러한 휠(101)의 구성 및 하우징과의 연결관계는 공지의 다양한 방식이 적용될 수 있을 것이다.
상기 하우징의 내부 공간에는 센싱, 통신 및 제어를 위한 요소들이 선택적인 위치에 배치될 수 있는데, 제어기부(200)와의 통신 효율성을 고려하면 프로브(100)의 상측 공간에 무선통신모듈(110)이 배치되어 제어기부(200)의 제어기통신모듈과 통신을 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 무선통신방식 및 그 이점과 관련하여 중복되는 설명은 생략한다.
상기 하우징의 하측 공간에는 경사센서(130)가 구비되어 홀의 내벽을 추종하면서 진행하는 과정에서 경사측정정보를 실시간으로 측정하게 되며, 이렇게 측정된 경사측정정보는 제어기부(200)에 전송된다. 다만, 경우에 따라 천공된 공간 내부에 지하수와 같은 수체가 차있는 경우 무선통신이 제약될 수 있는바 이를 위하여 경사측정정보를 저장할 수 있는 것이 바람직하며, 제어및메모리부(120)는 선택적 또는 추가적으로 경사센서(130)로부터의 경사측정정보를 저장하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 제어및메모리부(120)의 동작 알고리즘과 관련된 설명은 후술한다.
상기 제어기부(200)에서는 기본적으로 제어기부(200)로부터의 측정개시신호에 따라 하강(또는 상승)하면서 경사센서(130)에서 경사측정정보를 제어기부(200)로 송출하는 기능을 수행할 수 있으며, 또한 제어기부(200)로부터 엔코더를 통하여 측정된 깊이정보를 수신하여 깊이에 따른 경사측정정보를 저장할 수 있다.
또한, 프로브(100)의 하우징 하단에는 접촉센서(140)를 구비하여 바닥면에의 접촉을 통하여 소정의 깊이에 도달하였는지를 확인하도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동 지중경사계의 제어기부를 설명하기 위한 구성도이다.
제어기부(200)는 와이어(211)를 권취하는 릴(210)을 구비하여 상기 릴(210)은 모터(미도시)에 의하여 제어된다. 정확한 제어 및 깊이정보의 취득을 위하여 엔코더(220)가 구비됨은 상기한 바와 같다.
이러한 엔코더(220)는 릴(210)의 초기값을 기준으로 와이어(211)가 감긴 정도를 통하여 깊이를 감지하도록 하고 그 회전속도를 통하여 승하강 속도정도를 감지하도록 한다.
상기 엔코더(220)는 다양한 형태의 회전감지수단이 적용될 수 있을 것이며, 경제성과 유지보수성을 고려하여 광감지 방식의 엔코더가 적용될 수 있을 것이다. 릴(210) 또는 모터의 회전축에 배치되는 슬릿을 통항여 광 발생부에서 발생한 광을 광 수신부에서 수광할 때마다 발생되는 펄스의 수를 통하여 제어모듈은 깊이정보 또는 속도정보를 생성하게 되는 것이다.
한편, 본 발명에서는 프로브(100)가 유선방식을 통하여 연결되지 않고 단순 와이어(211)의 풀림이나 감김에 의하여 깊이를 제어하게 되는데, 케이싱(10) 내부의 불균일한 내벽의 형상이나 이물의 걸림, 수체의 존재에 따라 와이어의 풀림 또는 감김시의 장력 차이가 발생할 수 있다. 이때에는 와이어의 운행여부, 속도나 방향을 제어할 필요성이 있는바, 이를 위하여 제어기부(200)는 텐션감지부(250)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 텐션감지부(250)는 와이어(211)에 직접 연결되어 장력을 직접 측정하돌고 하는 경우도 고려될 수 있을 것이나, 모터의 부하에 따라 측정이 이루어지는 것이 정확성 향상에 이점이 있을 수 있다. 이러한 모터의 부하는 모터의 입출력 전압의 변화에 따라 측정이 가능하며, 예를 들어 점차적인 풀림에 의한 프로브(100)의 하강시 모터의 부하가 설정값보다 적어진 경우 프로브(100)가 어느 부위에 걸림된 상태로 판단할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
제어기통신모듈(230)은 프로브(100)의 무선통신모듈(110)과 선택된 규약의 무선통신 방식으로 정보를 교환하도록 하며, 프로브(100)측으로부터 경사측정정보를 전달받고 프로브(100)측으로 깊이정보 또는 텐션감지정보를 또는 감지개시나 중단 정보 등을 전송할 수 있을 것이다.
제어모듈(240)은 프로브(100)로부터 수신한 경사측정정보와, 엔코더(220)로부터 회전감지값과 텐션감지부(250)로부터의 부하값을 수신하여 깊이에 따른 경사를 판단하고 데이터화하는 기능을 수행하며, 경우에 따라 외부의 사용자 모니터링장치나 서버와 통신을 수행할 수 있을 것이다. 이러한 외부와의 통신은 RS485통신 방식이 적용될 수 있을 것이나 다양한 유무선 방식의 통신을 배제하는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 자동 지중경사계에서 제어모듈의 실시예에 대한 블록도이다.
제어모듈(240)은 기본적으로 프로브(100)로부터 무선신호로 수신한 경사감지값을 통하여 경사를 판단하고 데이터화하는 경사판단부(241)와, 릴(210)을 구동하기 위한 모터를 제어하여 승하강의 깊이 또는 속도를 제어하는 릴제어부(246)를 구비할 수 있다. 상기 릴제어부(246)는 모터로의 제어신호를 통하여 모터의 회전정도와 회전속도를 제어하게 되며 회전 과정에서 엔코더(220)의 회전감지신호를 피드백받아 소정 설정모드에 따라 PID제어를 수행할 수 있을 것이다.
한편, 접촉센서(140)에서 바닥에 접촉한 경우에는 접촉판단부(242)에서 바닥에 접촉한 것으로 보아 릴제어부(246)에서 와이어(211)의 풀림을 중단하고 역회전하여 승강을 개시하도록 할 수 있을 것이다.
기본적으로 초기 천공이 이루어지고 난 다음 깊이의 측정에 있어서는 예측된 깊이를 미리 설정하여 프로브(100)의 삽입을 준비하는 것이 바람직하고, 깊이설정부(244)에는 미리 설정깊이가 설정되어 있을 수 있다. 이에 따라 엔코더(220)의 감지값에 의하여 프로브(100)의 위치가 판단되고 설정깊이에 가까워진 경우 릴제어부(246)의 풀림 속도를 줄임으로써 프로브(100)의 충격을 최소화하도록 할 수 있을 것이다. 다만, 설정깊이보다 더 낮거나 깊은 위치에 배치되는 경우 상기 깊이설정부(244)는 접촉판단부(242)에서의 바닥면에의 접촉 판단에 따라 설정깊이를 갱신하도록 할 수 있다.
한편, 장력판단부(243)는 텐션감지부(250)에서 감지된 부하값을 통하여 와이어(211)의 장력을 판단하는 기능을 수행하고 릴제어부(246)의 동작을 제어할 수 있다. 제1실시예로서, 케이싱(10) 또는 홀의 내벽에서 프로브(100)가 걸림되거나 마찰이 증가된 경우 하강되는 기본적인 설정장력보다 판단된 장력이 낮을 것이며 이 때에는 걸림되는 것으로 판단할 수 있다. 이는 접촉판단부(242)에서 접촉된 것으로 판단되지 않고 장력이 낮아진 경우일 수 있다. 이러한 경우 릴제어부(246)는 풀림을 중단하고 다시 설정된 간격으로 상승시킨 다음 하강시켜 이러한 걸림상태를 해소하도록 할 수 있을 것이다. 상기와 같은 내벽의 걸림의 원인은 다양할 수 있으며 소정 부위의 변형, 이물의 유입, 휠(101)의 마찰력 증가 등의 요소일 수 있다. 이렇게 상승 및 하강이 이루어지는 경우 어느 정도 이러한 문제가 해소될 수 있을 것이나 소정 높이 상승 후 하강될 때 다시 실질적으로 같은 깊이에서 장력의 하강이 이루어진 경우는 릴제어부(246)에서 릴(210)의 작동을 중단하도록 할 수 있을 것이다. 제2실시예로서, 장력이 하강된 경우는 내부에 지하수 등과 같은 수체가 존재하는 경우일 수 있다. 이 경우 장력이 하강된 원인이 부력에 의한 것일 수 있고 하강시 부력 및 수체의 저항에 의하여 속도가 감소될 수 있다. 이때에는 릴제어부(246)에서 하강의 속도를 저감하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 수체의 접촉에 따른 장력의 판단 및 릴의 제어는 프로브(100)에 수위 감지수단과 결합하여 이에 따른 감지신호를 기초로 이루어지는 경우도 고려할 수 있을 것이다.
한편, 통신점검부(245)는 제어모듈(240) 및/또는 프로브(100) 측에 구비될 수 있으며, 통신이 중단되는 경우는 제어기통신모듈(230)과 무선통신모듈(110)의 전파 송수신에 장애가 발생되는 경우일 수 있다. 이러한 경우는 예를 들어 수체에 프로브(100)가 잠긴 경우일 수 있으며, 이때에는 지속적으로 하강이 이루어지도록 하되 경사감지신호의 송수신이 이루어지지 못하는 경우이므로 프로브(100)의 제어및메모리부(120)에서 해당 위치로부터의 깊이에 따른 경사감지값을 저장하도록 하는 것이 바람직하다.
이때 제어모듈(240)은 메모리 영역을 시간 및/또는 깊이별로 할당하되 통신이 중단된 것으로 판단된 시점부터는 해당 메모리 영역을 임의의 값으로 채우고, 완전하게 통신이 이루어지는 시점에서 제어및메모리부(120)에 저장된 메모리값을 수신하여 데이터를 교환할 수 있을 것이다.
상술된 본 발명에 따른 자동 지중경사계에 따라 종래의 프로브의 유선통신방식의 한계를 벗어나 제어기부와 무선 방식으로 통신이 이루어질 수 있으므로 깊이에 따른 제어라인의 추가 등의 부담이 제거되고 제조 및 시공상의 경제성 향상으로 이어질 수 있다.
또한, 와이어의 제어를 엔코더의 감지값을 기반으로 제어하되 깊이에 따른 경사값을 지속적으로 송수신하고 저장할 수 있어 실질적으로 환경에 따른 제약이 없는 이점이 있다.
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
100...프로브 110...무선통신모듈
120...제어및메모리부 130...경사센서
140...접촉센서 200...제어기부
210...릴 211...와이어
220...엔코더 230...제어기통신모듈
240...제어모듈 241...경사판단부
242...접촉판단부 243...장력판단부
244...깊이설정부 245...통신점검부
246...릴제어부 250...텐션감지부

Claims (5)

  1. 지중의 천공된 홀 내벽을 따라 삽입되고 경사센서(130)와, 무선통신모듈(110)과, 제어및메모리부(120)를 구비하는 프로브(100); 및
    상기 프로브에 연결된 와이어를 권취하는 릴을 제어하는 제어모듈(240)과, 릴의 회전을 측정하는 엔코더(220)와, 프로브에 구비되는 무선통신모듈과 무선통신을 수행하여 깊이에 따른 경사측정정보를 수신하는 제어기통신모듈(230)을 구비하는 제어기부(200);를 포함하며,
    상기 제어모듈은,
    와이어의 장력을 판단하는 장력판단부(243)를 구비하여 프로브의 걸림 또는 저항을 판단하고 릴을 제어하도록 하는 자동 지중경사계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    무선통신모듈과의 통신이 중단된 경우 해당 깊이에서의 메모리영역에 대해 임의의 경사정보를 입력하고, 통신이 재개되면 제어및메모리부의 경사측정정보를 수신하여 해당 메모리영역의 정보를 갱신하는 자동 지중경사계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로브는,
    무선통신모듈이 하우징의 상측에 배치되고, 하단측에 접촉센서(140)를 구비하는 자동 지중경사계.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로브는,
    제어및메모리부에서 경사측정정보를 저장하는 자동 지중경사계.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    수체에 접촉된 것으로 판단된 경우 프로브의 하강속도를 저감하도록 릴을 제어하며,
    상기 제어및메모리부는,
    수체에 접촉된 시점 이후부터 경사측정정보를 저장하는 자동 지중경사계.


KR1020180017471A 2018-02-13 2018-02-13 자동 지중경사계 KR101991492B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180017471A KR101991492B1 (ko) 2018-02-13 2018-02-13 자동 지중경사계

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180017471A KR101991492B1 (ko) 2018-02-13 2018-02-13 자동 지중경사계

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101991492B1 true KR101991492B1 (ko) 2019-06-19

Family

ID=67104353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180017471A KR101991492B1 (ko) 2018-02-13 2018-02-13 자동 지중경사계

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101991492B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110793699A (zh) * 2019-10-25 2020-02-14 广东工业大学 一种防水线缆张力传感器和巡检平台
CN112903161A (zh) * 2021-01-19 2021-06-04 三峡大学 一种输电线路组塔施工专用无线拉力传感器及其使用方法
CN117005475A (zh) * 2023-08-11 2023-11-07 宁波宁大工程建设监理有限公司 一种建筑施工基坑支护检测装置
CN117419669A (zh) * 2023-10-25 2024-01-19 广州开发区建设工程检测中心有限公司 一种基于对边测距的土体深层水平位移监测装置
CN117489333A (zh) * 2024-01-03 2024-02-02 山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队(山东省第四地质矿产勘查院) 一种多功能智能井深探测器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4718168A (en) * 1985-12-19 1988-01-12 Kerr Measurement Systems, Inc. Cable length measurement correction system
JPH1123265A (ja) * 1997-06-30 1999-01-29 Shimadzu Corp 挿入式傾斜計
CN106197375A (zh) * 2016-08-31 2016-12-07 广州市吉华勘测股份有限公司 一种远程自动化测斜方法及装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4718168A (en) * 1985-12-19 1988-01-12 Kerr Measurement Systems, Inc. Cable length measurement correction system
JPH1123265A (ja) * 1997-06-30 1999-01-29 Shimadzu Corp 挿入式傾斜計
CN106197375A (zh) * 2016-08-31 2016-12-07 广州市吉华勘测股份有限公司 一种远程自动化测斜方法及装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110793699A (zh) * 2019-10-25 2020-02-14 广东工业大学 一种防水线缆张力传感器和巡检平台
CN112903161A (zh) * 2021-01-19 2021-06-04 三峡大学 一种输电线路组塔施工专用无线拉力传感器及其使用方法
CN117005475A (zh) * 2023-08-11 2023-11-07 宁波宁大工程建设监理有限公司 一种建筑施工基坑支护检测装置
CN117005475B (zh) * 2023-08-11 2024-03-26 宁波宁大工程建设监理有限公司 一种建筑施工基坑支护检测装置
CN117419669A (zh) * 2023-10-25 2024-01-19 广州开发区建设工程检测中心有限公司 一种基于对边测距的土体深层水平位移监测装置
CN117419669B (zh) * 2023-10-25 2024-06-04 广州开发区建设工程检测中心有限公司 一种基于对边测距的土体深层水平位移监测装置
CN117489333A (zh) * 2024-01-03 2024-02-02 山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队(山东省第四地质矿产勘查院) 一种多功能智能井深探测器
CN117489333B (zh) * 2024-01-03 2024-04-05 山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队(山东省第四地质矿产勘查院) 一种多功能智能井深探测器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101991492B1 (ko) 자동 지중경사계
CA2975833C (en) Well protection systems and methods
KR101371049B1 (ko) 수위, 높이 또는 수심측정용 계측장치
CN110736422B (zh) 一种预制磁场布设系统及变形状态响应方法
KR101918348B1 (ko) 말뚝기초 굴착공의 공벽유지 유체 내 부유물 및 저면 슬라임 두께 측정 장치
EA007962B1 (ru) Система и способ интерпретации данных процесса бурения
US10851640B2 (en) Nonstop transition from rotary drilling to slide drilling
US20140216735A1 (en) Sandline spooling measurement and control system
CN210238470U (zh) 带沉降观测的滑移式测斜装置
KR100955599B1 (ko) 지하수위 자동계측 장치
KR102459574B1 (ko) 지중 수평 경사계 시스템
US6360823B1 (en) Apparatus and method for performing downhole measurements
CN110345909B (zh) 一种全自动机械式智能分层沉降仪
CN112922586A (zh) 单线惯导式干湿孔成孔质量检测装置及方法
CN108166966A (zh) 旋挖钻机带杆监测方法、控制器、装置和旋挖钻机
CN112097853A (zh) 地下水资源在线监测系统
CN110306974B (zh) 基于bim的钻孔垂直度自动监测方法
KR102531329B1 (ko) 개선된 구조를 가지는 지중 수평 경사계 시스템
KR102511014B1 (ko) 지반 침하 측정 장치 및 방법
KR102454980B1 (ko) 지중 수평 경사계 시스템
CN210638767U (zh) 一种水位监测仪
CN109374065B (zh) 灌注桩施工用混凝土输料导管位置预警悬臂杠杆传感装置
JP6993296B2 (ja) 刃口部貫入幅測定装置、及び、ケーソン沈設方法
JP6401352B1 (ja) 山留め管理システム及び山留め管理方法
CN207248183U (zh) 一种多点式测斜仪的升降装置及一种多点式测斜仪系统

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant