KR102040818B1

KR102040818B1 - 관로 경사 측정 시스템

Info

Publication number: KR102040818B1
Application number: KR1020190022584A
Authority: KR
Inventors: 이창원; 임진영; 김용길
Original assignee: 평원개발(주); 한국환경공단
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2019-11-06

Abstract

본 발명은 관로 경사 측정 시스템에 관한 것으로서, 디지털카메라(111)와 경사도 측정센서가 구비되며, 관로 내부를 따라 주행하는 주행로봇(100); 상기 주행로봇(100)과 케이블(310)로 연결되어 상기 주행로봇의 작동을 제어하며, 상기 주행로봇(100)이 측정한 데이터를 전송받는 메인콘트롤러(200); 상기 주행로봇(100)과 상기 메인콘트롤러(200) 사이에 설치되며 상기 주행로봇(100)으로 연결되는 케이블(310)을 권취하는 케이블 권취기(300); 관로와 연결되는 맨홀 입구에 설치되며, 상기 케이블 권취기(300)에서 풀려나오는 케이블(310)을 맨홀 하부의 관로 입구로 안내하는 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400); 및, 맨홀 하부의 관로 입구에 설치되며, 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400)로부터 전달된 케이블(310)을 관로 내부의 상기 주행로봇(100)으로 안내하는 관로 진입용 케이블 가이드(500);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

관로 경사 측정 시스템{Pipe Route Gradient Measuring System}

본 발명은 주행로봇을 이용하여 관로 내부의 경사를 측정하는 시스템에 관한 것으로서, 주행로봇, 메인콘트롤러, 케이블 권취기, 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드, 관로 진입용 케이블 가이드, 및 컴퓨터를 포함하여 관로 경사도를 보다 효율적으로 정확하게 측정하는 것을 특징으로 한다.

관로라 함은 지하에 매설되는 상수도관, 하수도관, 송유관 등을 의미하는데, 관로에 손상이나 파손 등이 발생하는 경우 관로로부터 하수, 오물, 기름이나 물 등이 유출되어 관로 주변을 오염시키고 누출 자체로 비용 손실이 발생하게 된다.

따라서, 관로를 설치할 때는 물론 설치 이후에도 일정 주기로 관로의 상태를 측정하여 관로의 이상 유무를 확인하며, 이상이 발생될 경우 보수를 한 후 적절하게 보수가 완료되었는지 여부를 확인할 필요가 있다.

도1은 종래 기술에 의한 관로측정시스템(100)을 이용하여 관로(2000)를 측정하는 상태를 개략적으로 도시한 것인데, 이러한 관로측정시스템(100)은 이동로봇부(150)의 조명상태나 전진 후진 등을 제어하는 주제어부(110)와, 주제어부(110)의 제어에 의하여 관로(2000) 내를 운행하면서 관로(2000) 상태를 측정하는 이동로봇부(150)로 구성된다. 주제어부(110)는 무선으로 이동로봇부(150)를 제어하기도 하나, 도1에 도시된 바와 같이 제어신호와 이동로봇부(150)에서 필요한 전원을 공급하는 케이블(167)로 연결된다.

이동로봇부(150)의 주행 거리를 정확하기 측정하기 위하여 이동로봇부(150)에 초음파발신장치(156)를 구비하고, 주제어부(110)에는 수신케이블(169)을 통하여 초음파수신장치(145)를 연결하여, 이동로봇부(150)의 초음파발신장치(156)에서 발신되는 신호를 수신하여 이동로봇부(150)의 이동 거리를 측정한다.

도2는 주제어부(110)와 이동로봇부(150) 각각의 주요 구성을 도시하는 블럭도이다.

주제어부(110)는 관로측정시스템(100)에 필요한 전원을 공급하는 전원부(111)와, 이동로봇부(150)에서 측정한 동영상자료나 거리 측정자료 등을 제어부(118)를 통하여 제어 받아 디스플레이하는 표시부(112)와, 거리 측정 자료를 받아 실제 거리로 연산하는 연산부(113)와, 연산결과나 동영상자료 및 프로그램을 저장하는 저장부(114)와, 자료를 입력하는 키보드와 같은 입력부(115)와, 이동로봇부(150)로부터 송신되는 초음파 신호를 수신하는 초음파수신부(145) 및 위와 같은 구성들을 제어하는 제어부(118)로 이루어진다.

이동로봇부(150)는 주제어부(110)로부터 받은 전원과 제어신호에 의하여 구동하는 구동부(151)와, 카메라의 방향을 변환하는 카메라 구동부(152)와, 신호를 변환하여 초음파 신호를 발신하는 초음파 송신부(156)와, 카메라 구동부(152)에 의하여 구동되면서 동영상자료를 촬영하는 촬영부(153)와, 관로(2000)의 기울기를 측정하는 측정부(155)와, 촬영시 조명을 제공하는 조명부(154)와, 제어부(118)로부터 받은 제어신호를 위의 각 구성으로 전달하여 제어하는 로봇제어부(158)로 구성된다.

이와 같은 종래의 관로측정시스템(100)은 이동 거리 측정을 위하여 별도로 초음파수신장치(145)와 초음파송신장치(156)를 설치해야만 하고, 초음파수신장치(145)가 관로(2000) 중심에 정확하게 위치하지 않거나 관로 내부의 장애물 등이 초음파신호를 방해할 경우 신호의 송수신이 제대로 이루어지지 않아 거리 측정이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.

또한, 케이블(167)이 관로(2000) 모서리 등에 접촉하게 되어 마찰에 의하여 케이블(167)의 손상 가능성이 높고, 케이블(167)과 초음파수신장치(145)와 연결되는 수신케이블(169)이 서로 엉키거나 꼬임이 발생하여 측정 작업이 중단되는 경우도 빈번히 발생하는 문제점이 있다.

[선행기술문헌]

등록특허 제10-0486029호

등록특허 제10-0761341호

상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 별도의 초음파송수신 장치 없이 주행로봇의 위치(이동 거리)를 정확히 측정할 수 있는 새로운 개념의 관로 경사 측정 시스템을 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.

둘째, 주행로봇과 메인콘트롤러를 연결하는 케이블의 엉킴이나 마찰에 의한 손상을 방지할 수 있는 새로운 개념의 관로 경사 측정 시스템을 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

셋째, 관로 내부의 단턱 높이를 측정하여 이를 경사도에 반영할 수 있는 새로운 개념의 관로 경사 측정 시스템을 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

넷째, 컴퓨터에 내장된 소프트웨어를 이용하여 역경사 구배가 발생된 구간에 대한 데이터를 근거로 관로가 물에 잠기는 비율(%)을 산출하고, 미리 설정된 기준에 따라 구간 별로 관로의 등급을 자동 판정하는 새로운 개념의 관로 경사 측정 시스템을 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같다.

본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.

첫째, 별도의 초음파송수신 장치 없이 주행로봇의 위치(이동 거리)를 정확히 측정할 수 있다.

둘째, 주행로봇과 메인콘트롤러를 연결하는 케이블의 엉킴이나 마찰에 의한 손상을 방지할 수 있다.

셋째, 관로 내부의 단턱 높이를 측정하여 이를 경사도에 반영할 수 있다.

넷째, 컴퓨터에 내장된 소프트웨어를 이용하여 역경사 구배가 발생된 구간에 대한 데이터를 근거로 관로가 물에 잠기는 비율(%)을 산출하고, 미리 설정된 기준에 따라 구간 별로 관로의 등급을 자동 판정할 수 있다.

도1 및 도2는 종래 기술을 도시한다.
도3은 본 발명의 전체 구성을 도시한다.
도4는 주행로봇(100)을 도시한다.
도5는 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400)를 도시한다.
도6은 관로 진입용 케이블 가이드(500)를 도시한다.
도7은 관로 진입용 케이블 가이드(500)의 다른 실시예를 도시한다.
도8은 관로의 경사 구배를 표시한 그래프이고, 도9는 물에 잠기는 비율에 따라 등급을 판정하여 표시한 그래프이고, 도10은 경사도 측정센서가 안정화된 후 측정된 데이터가 저장된 것인지 여부를 육안으로 쉽게 확인할 수 있는 확인용 마크(붉은색 포인트)가 표시된 그래프이다.

이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 관로 경사 측정 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 도3에 도시된 것처럼 주행로봇(100), 메인콘트롤러(200), 케이블 권취기(300), 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400), 관로 진입용 케이블 가이드(500), 및 컴퓨터(600)를 포함하여 구성된다.

주행로봇(100)은 관로 내부를 따라 주행하면서 경사도를 측정하게 되는데, 도4에 도시된 것처럼 메인콘트롤러(200)의 제어신호에 따라 주행하는 다수의 주행륜(130)이 구비되며, 주행로봇(100)의 몸체에는 경사도 측정센서가 장착되고, 관로 내부의 영상을 촬영하는 디지털카메라(111)는 팬틸트(PAN/TILT) 방식으로 회전하는 주행로봇(100)의 헤드부(110)에 장착된다.

주행로봇(100)의 헤드부(110)에는 일정 간격을 유지하도록 설치되어 동일한 방향으로 나란하게 레이저빔을 조사하는 2개의 레이저모듈(112)이 더 포함된다.

메인콘트롤러(200)는 주행로봇(100)과 케이블(310)로 연결되어 주행로봇의 작동을 제어하며, 주행로봇(100)이 측정한 데이터를 전송받게 된다.

컴퓨터(600)에는 메인콘트롤러(200)가 주행로봇(100)으로부터 전송받은 데이터를 전달받아 저장하거나 분석하고, 그 결과를 도8이나 도9와 같은 그래프로 출력하는 소프트웨어가 내장된다.

메인콘트롤러(200)는 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400)에 구비되는 케이블길이측정기(460)의 측정 데이터를 근거로 미리 설정된 단위거리만큼 주행로봇(100)을 주행시킨 후 정지한 상태에서 미리 설정된 시간이 경과하여 경사도 측정센서가 안정화된 후 경사도를 측정하는 과정을 반복하여 데이터를 수집하여 컴퓨터(600)로 전송한다. 즉, 관로의 길이나 특성과 같은 현장 여건을 고려하여 미리 주행할 단위거리 및 센서 안정화 시간을 셋팅할 수 있다.

이와 같이 측정되는 경사도가 미리 설정된 수치 이상으로 급격하게 변할 경우 주행로봇(100)의 헤드부(110)에 구비된 2개의 레이저모듈(112)을 조사하여 피사체에 투사된 레이저빔 사이의 거리를 기준으로 디지털카메라(111)에 촬영된 이음부 영상의 단차 높이를 산출하여 컴퓨터(600)로 전송하는데, 컴퓨터(600)는 내장된 소프트웨어를 이용하여 이음부의 단차 높이를 관로 구배변화 계산에 반영(메인콘트롤러(200)가 전송한 경사도 측정 데이터에 이음부의 단차 높이를 반영)하여 최종 경사도를 산출하게 된다.

아울러, 컴퓨터(600)는 도9에 도시된 것처럼 역경사 구배가 발생된 구간에 대한 데이터를 근거로 관로가 물에 잠기는 비율(%)을 산출하고, 미리 설정된 기준(물에 잠기는 비율을 근거로 한 기준)에 따라 구간 별로 관로의 등급을 자동 판정하여 그래프로 표시하게 된다.

즉, 컴퓨터(600)는 내장된 소프트웨어를 이용하여 침하가 발생된 구간에 대한 측정 데이터를 근거로 관로가 물에 잠기는 비율(%)을 산출하고, 관로의 경사가 정상적인 흐름 방향과 반대로 역경사가 발생할 경우 그 측정 데이터에 따라 미리 설정된 기준에 의하여 구간 별로 관로의 결합등급을 자동 판정하여 그래프로 표시하게 된다. 이러한 그래프에는 경사도 측정센서가 안정화된 후 측정된 데이터가 저장된 것인지 여부를 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 도10에 도시된 것처럼 확인용 마크(붉은색 포인트)가 표시될 수도 있다.

케이블 권취기(300)는 주행로봇(100)과 메인콘트롤러(200) 사이에 설치되며 주행로봇(100)으로 연결되는 케이블(310)을 권취하는 역할을 한다.

맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400)는 관로와 연결되는 맨홀 입구에 설치되며, 케이블 권취기(300)에서 풀려나오는 케이블(310)을 맨홀 하부의 관로 입구로 안내하는 역할을 하는데, 도5에 도시된 것처럼 맨홀프레임부(410), 제1맨홀밀착부(420), 제2맨홀밀착부(430), 제1맨홀가이드롤러(440), 제2맨홀가이드롤러(450) 및 케이블길이측정기(460)를 포함한다.

맨홀프레임부(410)는 맨홀 입구 상부를 가로지르도록 수평 방향으로 설치되어 맨홀 입구 상부에 거치되는 프레임 구조로서 도5에 도시된 것처럼 적절한 타입의 형강 부재로 제작될 수 있다.

제1맨홀밀착부(420)는 맨홀프레임부(410)의 일측 하부로 돌출되어 맨홀 입구 단면 일측에 맞닿는다. 이러한 제1맨홀밀착부(420)도 적절한 타입의 형강 부재로 제작될 수 있으며, 상단부가 맨홀프레임부(410)의 하부를 따라 슬라이딩 가능한 구조로 결합될 수도 있다.

제2맨홀밀착부(430)는 맨홀프레임부(410)의 타측 하부로 돌출되는데, 제2맨홀밀착부(430)에는 수평 방향으로 이동하면서 맨홀 입구 단면 타측에 맞닿는 밀착패드(431)가 나사체결된다.

이러한 밀착패드(431)가 구비됨으로써 제1맨홀밀착부(420)와 제2맨홀밀착부(430)가 매홀 입구 단면의 일측 및 타측에 맞닿도록 밀착되면서 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400)가 맨홀에 안정적으로 장착되도록 한다.

제1맨홀가이드롤러(440)는 맨홀프레임부(410)의 타측 단부에서 수직 방향으로 돌출된 2개의 축 각각에 회전 가능하게 결합된다.

제2맨홀가이드롤러(450)는 맨홀프레임부(410)의 일측에 맨홀프레임부(410)를 가로지르도록 수평 방향(맨홀프레임부(410)의 길이 방향과 직교하는 방향)으로 설치되는 축에 회전 가능하게 결합된다.

케이블길이측정기(460)는 제1맨홀가이드롤러(440)와 제2맨홀가이드롤러(450) 사이에 설치되는데, 로타리엔코더(461)가 귀비되어 케이블(310)과 맞물려 회전하면서 케이블(310)의 길이를 측정하게 되며, 측정된 값은 메인콘트롤러(200)로 전송되어 주행로봇(100)의 이동거리를 측정하는 데이터를 활용된다.

케이블길이측정기(460)는 다수의 롤러들이 케이블(310)의 상부와 하부를 지지하여 케이블(310)이 로타리엔코더(461)에 안정적으로 밀착된 상태를 유지하면서 풀려나갈 수 있도록 한다.

케이블 권취기(300)에서 풀려나온 케이블(310)은 제1맨홀가이드롤러(440) 사이의 공간을 통과하여 케이블길이측정기(460)와 맞물린 후 제2맨홀가이드롤러(450)에 맞물려 관로 진입용 케이블 가이드(500)로 연결되어 케이블(310)의 꼬임이나 엉킴, 또는 케이블(310)의 마모(손상)을 방지하게 되고, 케이블(310)이 원활하게 풀려나가도록 하여 주행로봇(100)의 주행이 방해받지 않도록 한다.

관로 진입용 케이블 가이드(500)는 맨홀 하부의 관로 입구에 설치되며, 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400)로부터 전달된 케이블(310)을 관로 내부의 주행로봇(100)으로 안내하는 역할을 한다.

관로 진입용 케이블 가이드(500)는 도6에 도시된 것처럼 관로프레임부(510), 제1관로밀착부(520), 제2관로밀착부(530), 및 관로가이드롤러(540)를 포함한다.

관로프레임부(510)는 관로 입구를 가로지르도록 상하 방향으로 설치되는 프레임 구조로서, 적절한 단면 형상의 형강이나 로드(rod) 부재로 제작될 수 있으며, 잠금돌기(534)를 향하는 표면을 따라 요철홈부(511)가 연속적으로 형성된다.

제1관로밀착부(520)는 관로프레임부(510)의 하부에서 수평 방향으로 돌출되어 관로 입구 단면 하측에 맞닿는다.

제2관로밀착부(530)는 관로프레임부(510)를 따라 슬라이딩 가능하게 결합되며 수평 방향으로 돌출되어 관로 입구 단면 상측에 맞닿는데, 적절한 단면 형태의 형강이나 로드(rod) 부재로 제작될 수 있다.

이러한 제2관로밀착부(530)는 도6에 도시된 것처럼 슬라이딩튜브(531), 밀착지지대(533), 잠금돌기(534), 잠금스프링(535) 및 슬라이딩잠금편(536)으로 구성된다.

슬라이딩튜브(531)는 튜브(tube)로 제작되며, 그 내부에 관로프레임부(510)이 삽입되도록 결합되어 관로프레임부(510)을 따라 승하강한다.

밀착지지대(533)는 슬라이딩튜브(531)의 일측 외측면에 수평 방향으로 돌출되도록 결합되어 함께 승하강하는데, 밀착지지대(533)가 상승하면 관로 입구 단면 상측에 맞닿게 된다. 즉, 제1관로밀착부(520)가 관로 입구 단면 하측에 맞닿은 상태에서 관로의 내경에 맞추어 밀착지지대(533)를 상승시키면 관로 입구 단면의 하측 및 타측 각각에 제1관로밀착부(520)와 제2관로밀착부(530)가 맞닿도록 밀착되면서 관로 진입용 케이블 가이드(500)가 관로 입구에 안정적으로 장착될 수 있다.

잠금돌기(534)는 슬라이딩튜브(531) 타측에 형성된 결합공(532)에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 관로프레임부(510)의 길이 방향을 따라 연속적으로 형성된 산과 골이 반복되는 요철홈부(511)와 맞닿는 쐐기 형태의 머리부가 구비된다.

잠금스프링(535)은 잠금돌기(534)의 머리부와 슬라이딩튜브(531)의 타측 내측면 사이에 장착되어 잠금돌기(534)가 관로프레임부(510)를 밀착지지하는 방향으로 탄성력을 제공한다.

슬라이딩잠금편(536)은 슬라이딩튜브(531)의 타측 외측면에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되며, 외력이 작용하지 않으면 자중에 의하여 하강하면서 슬라이딩튜브(531)의 결합공(532)을 닫아 잠금돌기(534)의 단부가 결합공(532) 외부로 밀려나오는 것을 방지하여 잠금돌기(534)의 머리부가 관로프레임부(510)의 요철홈부(511)를 타고 넘어가지 못하게 한다. 따라서 이런 상태에서는 슬라이딩튜브(531) 및 밀착지지대(533)를 승하강시킬 수가 없다.

슬라이딩잠금편(536)을 상승시켜 슬라이딩튜브(531)의 결합공(532)이 열리면 잠금돌기(534)의 단부가 결합공(532) 외부로 밀려나오는 것이 가능하여 잠금돌기(534)의 머리부가 관로프레임부(510)의 요철홈부(511)를 타고 넘어갈 수 있고, 이를 통하여 슬라이딩튜브(531) 및 밀착지지대(533)의 승하강이 가능하게 된다.

이러한 슬라이딩잠금편(536)의 외측면에는 승하강손잡이(537)가 구비되고 슬라이딩잠금편(536)의 승강과 하강 거리(범위)을 제한하는 스토퍼(539)가 구비될 경우 승하강손잡이(537)를 잡고 밀어 올리면 자연스럽게 결합공(532)이 열리고, 이에 따라 잠금돌기(534)의 머리부가 관로프레임부(510)의 요철홈부(511)를 타고 넘어갈 수 있고, 이를 통하여 슬라이딩튜브(531) 및 밀착지지대(533)의 승강이 가능하다. 밀착지지대(533)가 승강하여 관로 입금 단면 상측에 닿으면 그 위치를 유지하면서 슬라이딩잠금편(536)을 하강시켜 결합공(532)을 닫으면 밀착지지대(533) 및 슬라이딩튜브(531)의 하강이 방지되고, 관로 입구 단면의 하측 및 타측 각각에 제1관로밀착부(520)와 제2관로밀착부(530)가 맞닿도록 밀착된 상태를 유지하여 관로 진입용 케이블 가이드(500)가 관로 입구에 안정적으로 장착될 수 있다.

관로가이드롤러(540)는 관로프레임부(510)를 가로지르도록 수평 방향으로 설치되는 축에 회전 가능하게 결합되어 제1관로밀착부(520)와 제2관로밀착부(530) 사이에 위치하며, 제2맨홀가이드롤러(450)를 통과한 케이블(310)에 맞물려 관로 내부로 케이블(310)을 안내하는 역할을 하면서 케이블(310)이 관로 입구의 단부에 맞닿아 마모되거나 손상되는 현상을 방지할 수 있다.

관로 진입용 케이블 가이드(500)는 도7과 같은 형태로 제작될 수도 있다.

도7의 경우 제2관로밀착부(530)가 관로프레임부(510)를 따라 슬라이딩 가능하게 결합되며 승하강손잡이(537)와 별도로 나사식으로 제2관로밀착부(530)를 고정시키는 4개의 잠금손잡이(538)가 구비되는 구조인데, 첨부도면에 상세히 도시되지 않았으나 T슬롯볼트를 관로프레임부(510)의 길이 방향으로 형성된 슬롯에 끼우고, 잠금손잡이에 나사체결하는 방식이 선택될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였으나 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.

아래의 도면부호는 종래 기술인 도1 및 도2에는 적용되지 않고 본 발명에 관한 도면인 도3 내지 도7에만 적용된다.
100:주행로봇
110:헤드부
111:디지털카메라
112:레이저모듈
130:주행륜
200:메인콘트롤러
300:케이블 권취기
310:케이블
400:맨홀 입구 설치용 케이블 가이드
410:맨홀프레임부
420:제1맨홀밀착부
430:제2맨홀밀착부
431:밀착패드
440:제1맨홀가이드롤러
450:제2맨홀가이드롤러
460:케이블길이측정기
461:로타리엔코더
500:관로 진입용 케이블 가이드
510:관로프레임부
511:요철홈부
520:제1관로밀착부
530:제2관로밀착부
531:슬라이딩튜브
532:결합공
533:밀착지지대
534:잠금돌기
535:잠금스프링
536:슬라이딩잠금편
537:승하강손잡이
538:잠금손잡이
539:스토퍼
540:관로가이드롤러
600:컴퓨터

Claims

관로 경사 측정 시스템에 관한 것으로서,
디지털카메라(111)와 경사도 측정센서가 구비되며, 관로 내부를 따라 주행하는 주행로봇(100);
상기 주행로봇(100)과 케이블(310)로 연결되어 상기 주행로봇의 작동을 제어하며, 상기 주행로봇(100)이 측정한 데이터를 전송받는 메인콘트롤러(200);
상기 주행로봇(100)과 상기 메인콘트롤러(200) 사이에 설치되며 상기 주행로봇(100)으로 연결되는 케이블(310)을 권취하는 케이블 권취기(300);
관로와 연결되는 맨홀 입구에 설치되며, 상기 케이블 권취기(300)에서 풀려나오는 케이블(310)을 맨홀 하부의 관로 입구로 안내하는 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400); 및,
맨홀 하부의 관로 입구에 설치되며, 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400)로부터 전달된 케이블(310)을 관로 내부의 상기 주행로봇(100)으로 안내하는 관로 진입용 케이블 가이드(500);
를 포함하여 구성되되,
상기 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400)는,
맨홀 입구 상부를 가로지르도록 설치되는 맨홀프레임부(410);
상기 맨홀프레임부(410)의 일측 하부로 돌출되어 맨홀 입구 단면 일측에 맞닿는 제1맨홀밀착부(420);
상기 맨홀프레임부(410)의 타측 하부로 돌출되며, 수평 방향으로 이동하면서 맨홀 입구 단면 타측에 맞닿는 밀착패드(431)가 나사체결되는 제2맨홀밀착부(430);
상기 맨홀프레임부(410)의 타측 단부에서 수직 방향으로 돌출된 2개의 축 각각에 회전 가능하게 결합되는 제1맨홀가이드롤러(440);
상기 맨홀프레임부(410)의 일측에 상기 맨홀프레임부(410)를 가로지르도록 수평 방향으로 설치되는 축에 회전 가능하게 결합되는 제2맨홀가이드롤러(450); 및,
상기 제1맨홀가이드롤러(440)와 상기 제2맨홀가이드롤러(450) 사이에 설치되고, 케이블(310)과 맞물려 회전하면서 케이블(310)의 길이를 측정하는 케이블길이측정기(460);
를 포함하고,
상기 케이블 권취기(300)에서 풀려나온 케이블(310)은 상기 제1맨홀가이드롤러(440) 사이의 공간을 통과하여 상기 케이블길이측정기(460)와 맞물린 후 상기 제2맨홀가이드롤러(450)에 맞물려 상기 관로 진입용 케이블 가이드(500)로 연결되는 것을 특징으로 하는 관로 경사 측정 시스템.
관로 경사 측정 시스템에 관한 것으로서,
디지털카메라(111)와 경사도 측정센서가 구비되며, 관로 내부를 따라 주행하는 주행로봇(100);
상기 주행로봇(100)과 케이블(310)로 연결되어 상기 주행로봇의 작동을 제어하며, 상기 주행로봇(100)이 측정한 데이터를 전송받는 메인콘트롤러(200);
상기 주행로봇(100)과 상기 메인콘트롤러(200) 사이에 설치되며 상기 주행로봇(100)으로 연결되는 케이블(310)을 권취하는 케이블 권취기(300);
관로와 연결되는 맨홀 입구에 설치되며, 상기 케이블 권취기(300)에서 풀려나오는 케이블(310)을 맨홀 하부의 관로 입구로 안내하는 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400); 및,
맨홀 하부의 관로 입구에 설치되며, 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400)로부터 전달된 케이블(310)을 관로 내부의 상기 주행로봇(100)으로 안내하는 관로 진입용 케이블 가이드(500);
를 포함하여 구성되되,
상기 관로 진입용 케이블 가이드(500)는,
관로 입구를 가로지르도록 설치되는 관로프레임부(510);
상기 관로프레임부(510)의 하부에서 수평 방향으로 돌출되어 관로 입구 단면 하측에 맞닿는 제1관로밀착부(520);
상기 관로프레임부(510)를 따라 슬라이딩 가능하게 결합되며 수평 방향으로 돌출되어 관로 입구 단면 상측에 맞닿는 제2관로밀착부(530); 및,
상기 관로프레임부(510)를 가로지르도록 수평 방향으로 설치되는 축에 회전 가능하게 결합되어 상기 제1관로밀착부(520)와 상기 제2관로밀착부(530) 사이에 위치하며, 상기 맨홀 입구 설치용 케이블 가이드(400)를 통과한 케이블(310)에 맞물려 관로 내부로 케이블(310)을 안내하는 관로가이드롤러(540);
를 포함하고,
상기 제2관로밀착부(530)는,
튜브로 제작되며 그 내부에 상기 관로프레임부(510)가 삽입되도록 결합되어 상기 관로프레임부(510)을 따라 승하강하는 슬라이딩튜브(531);
상기 슬라이딩튜브(531)의 일측 외측면에 결합되어 함께 승하강하며, 수평 방향으로 돌출되어 관로 입구 단면 상측에 맞닿는 밀착지지대(533);
상기 슬라이딩튜브(531) 타측에 형성된 결합공(532)에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상기 관로프레임부(510)의 길이 방향을 따라 연속적으로 형성된 산과 골이 반복되는 요철홈부(511)와 맞닿는 쐐기 형태의 머리부가 구비된 잠금돌기(534);
상기 잠금돌기(534)의 머리부와 상기 슬라이딩튜브(531)의 타측 내측면 사이에 장착되어 상기 잠금돌기(534)가 상기 관로프레임부(510)를 밀착지지하는 방향으로 탄성력을 제공하는 잠금스프링(535); 및,
상기 슬라이딩튜브(531)의 타측 외측면에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되며, 외력이 작용하지 않으면 자중에 의하여 하강하여 상기 슬라이딩튜브(531)의 결합공(532)을 닫아 잠금돌기(534)의 단부가 결합공(532) 외부로 밀려나오는 것을 방지하여 상기 잠금돌기(534)의 머리부가 상기 관로프레임부(510)의 요철홈부(511)를 타고 넘어가지 못하게 하고, 상승하면 상기 슬라이딩튜브(531)의 결합공(532)이 열리면서 잠금돌기(534)의 단부가 결합공(532) 외부로 밀려나오는 것을 허용하여 상기 잠금돌기(534)의 머리부가 상기 관로프레임부(510)의 요철홈부(511)를 타고 넘어갈 수 있도록 하는 슬라이딩잠금편(536);
으로 구성되는 것을 특징으로 하는 관로 경사 측정 시스템.
제1항 또는 제2항에서,
상기 메인콘트롤러(200)가 주행로봇(100)으로부터 전송받은 데이터를 전달받아 저장하거나 분석하고, 그 결과를 그래프로 출력하는 소프트웨어가 내장된 컴퓨터(600);
가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 관로 경사 측정 시스템.
제3항에서,
상기 주행로봇(100)에는,
일정 간격을 유지하도록 설치되어 동일한 방향으로 나란하게 레이저빔을 조사하는 2개의 레이저모듈(112)이 더 포함되며,
디지털카메라(111) 및 레이저모듈(112)은 팬틸트(PAN/TILT) 방식으로 회전하는 상기 주행로봇(100)의 헤드부(110)에 장착되고,
상기 메인콘트롤러(200)는,
상기 케이블길이측정기(460)의 측정 데이터를 근거로 미리 설정된 단위거리만큼 상기 주행로봇(100)을 주행시킨 후 정지한 상태에서 미리 설정된 시간이 경과하여 경사도 측정센서가 안정화된 후 경사도를 측정하는 과정을 반복하여 데이터를 수집하고, 측정되는 경사도가 미리 설정된 수치 이상으로 급격하게 변할 경우 레이저모듈(112)을 조사하여 피사체에 투사된 레이저빔 사이의 거리를 기준으로 디지털카메라(111)에 촬영된 이음부 영상의 단차 높이를 산출하여 상기 컴퓨터(600)로 전송하고,
상기 컴퓨터(600)는 내장된 소프트웨어를 이용하여 이음부의 단차 높이를 관로 구배변화 계산에 반영하여 경사도를 산출하는 것을 특징으로 하는 관로 경사 측정 시스템.
제4항에서,
상기 컴퓨터(600)는,
내장된 소프트웨어를 이용하여 침하가 발생된 구간에 대한 측정 데이터를 근거로 관로가 물에 잠기는 비율(%)을 산출하고, 관로의 경사가 정상적인 흐름 방향과 반대로 역경사가 발생할 경우 그 측정 데이터에 따라 미리 설정된 기준에 의하여 구간 별로 관로의 결합등급을 자동 판정하는 것을 특징으로 하는 관로 경사 측정 시스템.
제3항에서,
상기 메인콘트롤러(200)는
상기 주행로봇(100)이 미리 설정된 거리만큼 이동한 후 정지한 상태에서 미리 설정된 시간이 경과하여 경사도 측정센서가 안정화된 후 경사도를 측정하여 데이터를 전송하는 과정을 반복하고,
상기 컴퓨터(600)는,
상기 메인콘트롤러(200)가 주행로봇(100)으로부터 전송받은 데이터를 전달받아 저장하거나 분석하고, 그 결과를 그래프로 출력하고, 경사도 측정센서가 안정화된 후 측정된 데이터가 저장된 것인지 여부를 육안으로 확인할 수 있도록 확인용 마크가 그래프 상에 표시되는 것을 특징으로 하는 관로 경사 측정 시스템.
삭제