KR102199043B1 - An Apparatus for Measuring a Convergence of a Tunnel Using a Laser Sensor Array Capable of Measuring a Distance and a Method for Measuring a Convergence of a Tunnel with the Same - Google Patents

An Apparatus for Measuring a Convergence of a Tunnel Using a Laser Sensor Array Capable of Measuring a Distance and a Method for Measuring a Convergence of a Tunnel with the Same Download PDF

Info

Publication number
KR102199043B1
KR102199043B1 KR1020180084605A KR20180084605A KR102199043B1 KR 102199043 B1 KR102199043 B1 KR 102199043B1 KR 1020180084605 A KR1020180084605 A KR 1020180084605A KR 20180084605 A KR20180084605 A KR 20180084605A KR 102199043 B1 KR102199043 B1 KR 102199043B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tunnel
measuring
displacement
measurement
distance
Prior art date
Application number
KR1020180084605A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180087215A (en
Inventor
조주현
황인섭
Original Assignee
(주)다스
(주)신계측기술정보
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 (주)다스, (주)신계측기술정보 filed Critical (주)다스
Priority to KR1020180084605A priority Critical patent/KR102199043B1/en
Publication of KR20180087215A publication Critical patent/KR20180087215A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102199043B1 publication Critical patent/KR102199043B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/32Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring the deformation in a solid
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • G01B15/06Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring the deformation in a solid
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C7/00Tracing profiles
    • G01C7/06Tracing profiles of cavities, e.g. tunnels
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/08Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

본 발명은 레이저 거리 센서 어레이를 이용한 터널 내공 변위 자동 계측 장치 및 그에 의한 터널 내공 변위 자동 계측 방법에 관한 것이고, 구체적으로 서로 다른 방향으로 신호를 전송하는 다수 개의 레이저 거리 측정 센서로 이루어진 어레이를 이용하여 터널 내공 변위의 측정이 가능하도록 하는 레이저 거리 센서 어레이를 이용한 터널 내공 변위 자동 계측 장치 및 그에 의한 터널 내공 변위 자동 계측 방법에 관한 것이다. 터널 내공 변위 자동 계측 장치는 서로 다른 방향으로 신호를 전송하고 반사된 신호를 수신하여 터널 내부의 정해진 위치에 대한 거리 측정이 가능한 다수 개의 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)를 가진 센서 어레이(11); 및 각각의 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)로부터 수신된 신호의 측정 정보를 처리하여 저장하는 데이터 로거 유닛(12)을 포함한다.The present invention relates to an apparatus for automatically measuring tunnel pitting displacement using a laser distance sensor array and a method for automatically measuring tunnel pitting displacement by the apparatus, and in particular, using an array consisting of a plurality of laser distance measurement sensors that transmit signals in different directions. The present invention relates to an apparatus for automatically measuring tunnel cavity displacement using a laser distance sensor array that enables measurement of tunnel cavity displacement, and a method for automatically measuring tunnel cavity displacement by the same. The automatic tunnel internal displacement measurement apparatus includes: a sensor array 11 having a plurality of distance measurement sensors 111_a to 111_n capable of measuring a distance to a predetermined location within a tunnel by transmitting signals in different directions and receiving a reflected signal; And a data logger unit 12 that processes and stores measurement information of signals received from each of the distance measurement sensors 111_a to 111_n.

Description

레이저 거리 센서 어레이를 이용한 터널 내공 변위 자동 계측 장치 및 그에 의한 터널 내공 변위 자동 계측 방법{An Apparatus for Measuring a Convergence of a Tunnel Using a Laser Sensor Array Capable of Measuring a Distance and a Method for Measuring a Convergence of a Tunnel with the Same}An Apparatus for Measuring a Convergence of a Tunnel Using a Laser Sensor Array Capable of Measuring a Distance and a Method for Measuring a Convergence of a Tunnel with the Same}

본 발명은 레이저 거리 센서 어레이를 이용한 터널 내공 변위 자동 계측 장치 및 그에 의한 터널 내공 변위 자동 계측 방법에 관한 것이고, 구체적으로 서로 다른 방향으로 신호를 전송하는 다수 개의 레이저 거리 측정 센서로 이루어진 어레이를 이용하여 터널 내공 변위의 측정이 가능하도록 하는 레이저 거리 센서 어레이를 이용한 터널 내공 변위 자동 계측 장치 및 그에 의한 터널 내공 변위 자동 계측 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for automatically measuring tunnel pitting displacement using a laser distance sensor array and a method for automatically measuring tunnel pitting displacement by the apparatus, and in particular, using an array consisting of a plurality of laser distance measurement sensors that transmit signals in different directions. The present invention relates to an apparatus for automatically measuring tunnel cavity displacement using a laser distance sensor array that enables measurement of tunnel cavity displacement, and a method for automatically measuring tunnel cavity displacement by the same.

내공 변위 측정(Convergence Measurement)은 터널과 같은 구조물의 응력 변화 또는 소성 변형을 탐지하기 위하여 내공 방향의 변위를 측정하는 것을 말한다. 내공 변위 측정은 터널 라이닝의 응력 변화로 인한 상대적인 위치 변화 또는 하중 집중 현상으로 인한 변위를 측정하여 붕괴 위험 요소를 예측하면서 지속적인 구조물의 거동 파악을 통하여 안전성을 확보하기 위하여 이루어진다. 내공 변위 측정의 수동식 방법은 (i) 측정 지점의 라이닝에 앵커를 삽입하여 그라우팅, 수지 또는 시멘트 모르타르로 고정시키고, (ii) 서로 다른 위치에 고정된 앵커에 내공 변위계의 훅을 고정하여 일정 수준의 장력이 유지되도록 하고, (iii) 내공 변위의 초기 값 및 15일 또는 30일 간격으로 주기적으로 측정하여 구조물의 변위 발생 여부를 탐지하는 방법으로 이루어진다. 내공 변위 측정을 위한 자동 내공 변위 측정 방법으로 기계적 방법, 전기적 방법 또는 광학적 방법이 있다.Convergence Measurement refers to measuring displacement in the direction of a hole in order to detect a change in stress or plastic deformation of a structure such as a tunnel. Pore displacement measurement is performed to ensure safety through continuous understanding of structure behavior while predicting collapse risk factors by measuring relative position change due to stress change in tunnel lining or displacement due to load concentration phenomenon. The manual method of measuring the pitting displacement is (i) inserting an anchor into the lining at the measurement point and fixing it with grouting, resin or cement mortar, and (ii) fixing the hook of the pitting displacement meter to the anchors fixed at different positions. The tension is maintained, and (iii) the initial value of the internal hole displacement is measured periodically at intervals of 15 or 30 days to detect the occurrence of displacement of the structure. The automatic hole displacement measurement method for measuring the hole displacement may be a mechanical method, an electrical method, or an optical method.

자동 내공 측정 방법의 하나에 해당되는 광섬유 센서에 의한 방식은 센서의 길이 변화의 측정만이 가능하여 터널 변위의 정량적인 평가가 어렵고 단지 터널의 거동 여부에 대한 감시 기능에 제한된다는 단점을 가진다. 3차원 광파기 측정 시스템의 경우 반사경 및 고가의 측정 장비가 고정식으로 터널 내부에 설치되어야 하고, 예를 들어 터널의 정점에서 변형이 측정되기 어렵다는 문제점을 가진다. EL 빔 센서에 의한 내공 변위 측정 방법의 경우 터널 측벽 또는 천정 부분에 설치되어 변위를 측정하는 것이 가능하지만 터널의 내공 변위의 측정을 위하여 수직 및 수평 센서와 앵커가 설치되어야 한다는 문제점을 가진다. EL 빔 센서 시스템의 변형에 해당되는 BCS 계측 시스템(Basset Convergence System)은 터널의 변형된 형상의 측정을 위하여 다수 개의 장축과 단축에 EL 빔 센서가 부착되어야 하고 이로 인하여 유지 관리가 어렵다는 문제점을 가진다. TPMS(Tunnel Profile Monitering System)은 BCS 계측 시스템과 마찬가지로 터널의 변형 형상을 특정하기 위하여 다수 개의 센서가 설치되어야 한다는 문제점을 가진다. 그리고 DOCS(Digital Optic Conversion System)도 다른 시스템과 마찬가지로 다수 개의 센서가 라이닝에 설치되어야 하므로 유지 관리가 어렵다는 문제점을 가진다. 그러므로 이와 같은 계측 시스템이 가진 문제점이 해결될 수 있는 새로운 계측 시스템이 요구된다.The optical fiber sensor method, which is one of the automatic hole measurement methods, has the disadvantage that it is difficult to quantitatively evaluate the tunnel displacement because it is only possible to measure the length change of the sensor, and it is limited to the monitoring function of the tunnel behavior. In the case of a three-dimensional optical wave measuring system, a reflector and expensive measuring equipment must be fixedly installed inside the tunnel, and for example, it is difficult to measure the deformation at the apex of the tunnel. In the case of the method of measuring the internal hole displacement by the EL beam sensor, it is possible to measure the displacement by being installed on the sidewall or ceiling of the tunnel, but it has a problem that vertical and horizontal sensors and an anchor must be installed to measure the internal hole displacement of the tunnel. The BCS measurement system (Basset Convergence System), which corresponds to the transformation of the EL beam sensor system, has a problem that the EL beam sensor must be attached to a plurality of major axes and minor axes to measure the deformed shape of the tunnel, and thus maintenance is difficult. Like the BCS measurement system, TPMS (Tunnel Profile Monitoring System) has a problem that a number of sensors must be installed to specify the deformation shape of the tunnel. In addition, the DOCS (Digital Optic Conversion System) has a problem that maintenance is difficult because a number of sensors must be installed in the lining like other systems. Therefore, there is a need for a new measurement system capable of solving the problems of such a measurement system.

특허공개번호 10-2005-0062308은 터널 라이닝에 부착된 광섬유 FBG 센서로부터 라이닝의 단면을 따라 측정 포인트에 센서 부착 기구를 부착하여 동일 측정 대상 면에서 두 개의 센서를 설치한 후 미세한 길이 변화를 측정하여 터널의 2차원 내공 변위를 계산하는 방식으로 두 개의 길이 변화를 측정하여 내공 변위를 측정하는 광섬유 센서를 이용한 터널의 2차원 내공 변위 측정장치 및 시스템에 대하여 개시한다.Patent Publication No. 10-2005-0062308 attaches a sensor attachment mechanism to the measuring point along the cross section of the lining from the fiber optic FBG sensor attached to the tunnel lining, installs two sensors on the same surface to be measured, and then measures a minute change in length. Disclosed is an apparatus and a system for measuring two-dimensional inner hole displacement of a tunnel using an optical fiber sensor that measures two length changes in a manner of calculating the two-dimensional inner hole displacement of a tunnel.

공개특허공보 10-2010-0138401은 터널 라이닝의 내부 곡면을 따라 연속적으로 이어진 형상으로 설치 고정되어 폭이 얇은 띠 형상의 플라스틱 재질로 형성되는 스트립 부재; 상기 스트립 부재의 일면 상에 장축 길이 방향을 따라 상호 간에 이격 부착되는 다수 개의 FBG 센서; 및 상기 다수 개의 FBG 센서를 연결하는 광섬유 케이블을 포함하는 터널 라이닝 내공 변위 측정 장치에 대하여 개시한다.Korean Patent Publication No. 10-2010-0138401 discloses a strip member formed of a plastic material having a thin strip shape by being installed and fixed in a continuous shape along the inner curved surface of the tunnel lining; A plurality of FBG sensors spaced apart from each other along a long axis length direction on one surface of the strip member; And an optical fiber cable connecting the plurality of FBG sensors.

상기 선행기술에서 개시된 내공 변위 측정 방법에 의하여 위에서 제시된 공지 기술이 가진 문제가 해결되기 어렵고 이로 인하여 새로운 내공 변위 측정 방법이 제안될 필요가 있다.It is difficult to solve the problem of the known technology presented above by the method for measuring internal cavity displacement disclosed in the prior art, and for this reason, it is necessary to propose a new method for measuring internal cavity displacement.

본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.The present invention has the following objects to solve the problems of the prior art.

선행기술 1: 특허공개번호 10-2005-0062308((주)에이티맥스, 2005년06월23일 공개) 광섬유 센서를 이용한 터널의 2차원 내공변위 측정 장치 및 시스템Prior Art 1: Patent Publication No. 10-2005-0062308 (ATMAX Co., Ltd., published on June 23, 2005) A device and system for measuring two-dimensional void displacement of a tunnel using an optical fiber sensor 선행기술 2: 공개특허공보 10-2010-0138401((주)카이센, 2010년12월31일 공개) 터널 라이닝 내공변위 측정 장치Prior Art 2: Patent Publication 10-2010-0138401 (Kaisen Co., Ltd., published on December 31, 2010) Tunnel lining internal cavity displacement measurement device

본 발명의 목적은 서로 다른 방향으로 신호를 전송하여 수신한 데이터로거를 분석하여 터널의 내공 변위의 측정이 가능하도록 하는 레이저 거리 센서 어레이를 이용한 터널 내공 변위 자동 계측 장치 및 그에 의한 터널 내공 변위 자동 계측 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is an automatic measurement device for tunnel pitting displacement using a laser distance sensor array that enables the measurement of the pitting displacement of the tunnel by analyzing the received data logger by transmitting signals in different directions, and automatic measurement of the pitting displacement of the tunnel thereby To provide a way.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 터널 내공 변위 자동 계측 장치는 서로 다른 방향으로 신호를 전송하고 반사된 신호를 수신하여 터널 내부의 정해진 위치에 대한 거리 측정이 가능한 다수 개의 거리 측정 센서를 가진 센서 어레이; 및 각각의 거리 측정 센서로부터 수신된 신호의 측정 정보를 처리하여 저장하는 데이터 로거 유닛을 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the apparatus for automatically measuring the internal cavity displacement of a tunnel is a sensor array having a plurality of distance measurement sensors capable of measuring distances to a predetermined location inside the tunnel by transmitting signals in different directions and receiving reflected signals. ; And a data logger unit that processes and stores measurement information of signals received from each distance measurement sensor.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 다수 개의 거리 측정 센서는 레이저 센서 또는 레이더 센서가 된다.According to another suitable embodiment of the present invention, the plurality of distance measuring sensors are laser sensors or radar sensors.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 다수 개의 거리 측정 센서의 신호를 전송하는 각은 조절 가능하다.According to another suitable embodiment of the present invention, the angle at which signals of the plurality of distance measuring sensors are transmitted is adjustable.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 측정의 성공 여부를 탐지하고, 탐지 결과에 따라 상기 신호를 다시 전송하여 측정하는 단계를 포함한다.According to still another suitable embodiment of the present invention, it includes the step of detecting whether the measurement is successful, and transmitting the signal again according to the detection result to measure.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 터널 내공 변위 자동 계측 방법은 다수 개의 거리 측정 센서로 이루어진 센서 어레이의 배치 위치 및 각각의 거리 측정 센서의 신호 전송 각을 결정하는 단계; 상기 다수 개의 거리 측정 센서의 측정 주기를 결정하는 단계; 상기 측정 주기에 따라 다수 개의 거리 측정 센서에 의하여 터널 내부의 정해진 위치로 신호를 전송하여 거리를 측정하는 단계; 및 상기 정해진 위치의 변위를 산출하는 단계를 포함한다.According to still another preferred embodiment of the present invention, a method for automatically measuring a tunnel interior cavity displacement includes determining an arrangement position of a sensor array including a plurality of distance measurement sensors and a signal transmission angle of each distance measurement sensor; Determining a measurement period of the plurality of distance measurement sensors; Measuring a distance by transmitting a signal to a predetermined location inside the tunnel by a plurality of distance measurement sensors according to the measurement period; And calculating the displacement of the predetermined position.

본 발명에 따른 자동 계측 장치는 설치와 유지 및 보수가 용이하고, 일부 센서의 오작동 여부와 관계없이 내공 변위의 측정이 가능하도록 한다. 본 발명에 따른 자동 계측 장치는 환경 변화 또는 주위 분위기의 영향을 받지 않으면서 지하철 터널, 일반 차량 터널 또는 열차 터널과 같이 다양한 종류의 터널에 적용될 수 있도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 자동 계측 방법은 터널 자체에 손상이 없이 임의의 위치에 설치되어 내공 변위의 측정이 가능하도록 한다.The automatic measuring device according to the present invention is easy to install, maintain, and repair, and enables the measurement of the internal cavity displacement regardless of whether some sensors malfunction. The automatic measurement device according to the present invention can be applied to various types of tunnels such as subway tunnels, general vehicle tunnels, or train tunnels without being affected by environmental changes or ambient atmosphere. In addition, the automatic measurement method according to the present invention is installed in an arbitrary position without damage to the tunnel itself, so that the internal hole displacement can be measured.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 내공 변위 자동 계측 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 내공 변위 자동 계측 장치에 적용되는 거리 측정 센서의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 내공 변위 계측 장치가 적용된 터널의 실시 예 및 터널 내공 변위 자동 계측 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
1A and 1B show an embodiment of an apparatus for automatically measuring internal cavity displacement according to the present invention.
2 shows an embodiment of a distance measurement sensor applied to the automatic measurement device for internal cavity displacement according to the present invention.
3A and 3B illustrate an embodiment of a tunnel to which the apparatus for measuring internal cavity displacement according to the present invention is applied and an embodiment of a method for automatically measuring tunnel internal displacement.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.In the following, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the embodiments are for a clear understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto. In the following description, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, so if they are not necessary for the understanding of the invention, they will not be described repeatedly, and well-known components will be briefly described or omitted, but the present invention It should not be understood as being excluded from the embodiment of.

본 발명에 따른 터널 내공 변위 자동 계측 장치 및 방법은 예를 들어 지하철 터널, 일반 차량 터널 또는 열차 터널과 같은 다양한 종류의 터널에 적용될 수 있다. 자동 계측 장치는 다수 개의 거리 측정 센서에 의하여 터널의 정해진 위치에 대한 거리를 측정하여 데이터 로거 유닛에 저장할 수 있다. 거리 측정 센서는 레이저 센서, 레이더 센서 또는 초음파 센서와 같은 거리 측정이 가능한 다양한 거리 측정 센서가 될 수 있지만 주위 환경의 영향을 받지 않는 레이저 센서 또는 레이더 센서가 유리하게 적용될 수 있다.The apparatus and method for automatically measuring the internal cavity displacement of a tunnel according to the present invention can be applied to various types of tunnels such as a subway tunnel, a general vehicle tunnel, or a train tunnel. The automatic measurement device may measure a distance to a predetermined location of a tunnel by a plurality of distance measurement sensors and store it in a data logger unit. The distance measurement sensor may be a variety of distance measurement sensors capable of distance measurement such as a laser sensor, a radar sensor, or an ultrasonic sensor, but a laser sensor or a radar sensor that is not affected by the surrounding environment may be advantageously applied.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 내공 변위 자동 계측 장치의 실시 예(10)를 도시한 것이다.1A and 1B show an embodiment 10 of an apparatus for automatically measuring internal cavity displacement according to the present invention.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 터널 내공 변위 자동 계측 장치(10)는 서로 다른 방향으로 신호를 전송하고 반사된 신호를 수신하여 터널 내부의 정해진 위치에 대한 거리 측정이 가능한 다수 개의 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)를 가진 센서 어레이(11); 및 각각의 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)로부터 수신된 신호의 측정 정보를 처리하여 저장하는 데이터 로거 유닛(12)을 포함한다.1A and 1B, the tunnel internal hole displacement automatic measurement device 10 transmits signals in different directions and receives a reflected signal to measure a distance to a predetermined position inside the tunnel. A sensor array 11 having 111_a to 111_n); And a data logger unit 12 that processes and stores measurement information of signals received from each of the distance measurement sensors 111_a to 111_n.

다수 개의 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)가 고정 하우징(13)의 내부에 서로 다른 방향으로 신호를 송신할 수 있도록 배치되고, 다수 개의 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)는 하나의 센서 어레이(11)를 형성한다. 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)는 레이저 빔을 전송하는 레이저 센서 또는 마이크로웨이브를 전송하는 레이더 센서와 같은 거리 센서가 될 수 있다. 다수 개의 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)는 선형으로 배치되어 서로 다른 방향으로 신호를 전송하고 터널 내부의 정해진 위치로부터 반사된 신호를 수신하여 각각의 측정 센서(111_a 내지 111_n)로부터 상기 정해진 위치 사이의 거리를 측정할 수 있다. 그리고 각각의 측정 센서(111_a 내지 111_n)로부터 측정된 거리 값은 데이터 로거 유닛(12)으로 전송되어 저장될 수 있다.A plurality of distance measurement sensors 111_a to 111_n are arranged to transmit signals in different directions inside the fixed housing 13, and a plurality of distance measurement sensors 111_a to 111_n are provided in one sensor array 11 To form. The distance measurement sensors 111_a to 111_n may be distance sensors such as a laser sensor transmitting a laser beam or a radar sensor transmitting a microwave. A plurality of distance measurement sensors 111_a to 111_n are arranged linearly to transmit signals in different directions and receive a reflected signal from a predetermined position inside the tunnel, and between the predetermined positions from each of the measurement sensors 111_a to 111_n. You can measure the distance. In addition, the distance value measured from each of the measurement sensors 111_a to 111_n may be transmitted to and stored in the data logger unit 12.

다수 개의 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)는 다양한 방법으로 배열될 수 있고, 예를 들어 적어도 하나의 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)를 포함하는 센서 그룹이 2열 또는 3열로 배열될 수 있다. 각각의 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)에 의하여 신호가 전송되는 각을 기준선에 기초하여 미리 설정될 수 있고, 기준선을 예를 들어 터널의 연장 방향 또는 고정 하우징의 연장 방향과 같은 것이 될 수 있다. 그리고 아래에서 설명되는 것처럼, 각각의 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)의 신호 전송 각은 조절 가능하다.The plurality of distance measurement sensors 111_a to 111_n may be arranged in various ways, for example, a sensor group including at least one distance measurement sensor 111_a to 111_n may be arranged in two or three rows. An angle at which a signal is transmitted by each of the distance measuring sensors 111_a to 111_n may be preset based on a reference line, and the reference line may be, for example, an extension direction of a tunnel or an extension direction of a fixed housing. And, as described below, the signal transmission angle of each of the distance measuring sensors 111_a to 111_n is adjustable.

데이터 로거 유닛(12)은 각각의 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)으로부터 전송되는 거리 값을 처리하는 마이크로프로세서와 같은 처리 유닛 및 처리된 거리 측정 데이터를 저장하는 저장 매체를 포함할 수 있다. 추가로 데이터 로거 유닛(12)은 거리 측정 데이터를 정해진 서버로 전송하는 통신 유닛을 포함할 수 있다.The data logger unit 12 may include a processing unit such as a microprocessor that processes a distance value transmitted from each of the distance measurement sensors 111_a to 111_n, and a storage medium that stores the processed distance measurement data. Additionally, the data logger unit 12 may include a communication unit for transmitting distance measurement data to a predetermined server.

센서 어레이(11)는 고정 하우징(13)의 내부에 배치되고, 데이터 로거 유닛(12)은 로거 케이스(14)의 내부에 각각 배치될 수 있고, 분리 격벽에 의하여 분리되면서 고정 하우징(13)과 로거 케이스(14)는 각각 하우징 덮개(131) 및 케이스 덮개(141)를 가질 수 있다. 다만 고정 하우징(13)과 로거 케이스(14)는 일체로 형성될 수 있고 하나의 덮개에 의하여 밀폐되는 구조를 가질 수 있다.The sensor array 11 is disposed inside the fixed housing 13, and the data logger unit 12 may be disposed inside the logger case 14, respectively, and separated from the fixed housing 13 while being separated by a separation partition wall. The logger case 14 may have a housing cover 131 and a case cover 141, respectively. However, the fixed housing 13 and the logger case 14 may be integrally formed and may have a structure sealed by a single cover.

고정 하우징(13)은 선형 구조로 만들어질 수 있고, 고정 하우징(13)과 로거 케이스(14)를 분리시키는 것에 의하여 필요에 따라 센서 어레이(11)와 데이터 로거 유닛(12)에 독립적으로 접근하도록 한다. 예를 들어 고정 하우징(13)의 내부에 배치된 하나의 거리 측정 센서(예를 들어, 111_a)의 신호 전송 각이 조절될 필요가 있는 경우 하우징 덮개(131)만 분리될 수 있다.The fixed housing 13 may be made of a linear structure, and by separating the fixed housing 13 and the logger case 14, the sensor array 11 and the data logger unit 12 can be independently accessed as needed. do. For example, when the signal transmission angle of one distance measuring sensor (for example, 111_a) disposed inside the fixed housing 13 needs to be adjusted, only the housing cover 131 may be removed.

고정 하우징(13) 및 로거 케이스(14)에 고정 부분(133, 143)이 형성되어 내공 변위 자동 계측 장치(10)가 예를 들어 터널 바닥면의 정해진 위치에 고정될 수 있도록 한다.Fixing portions 133 and 143 are formed on the fixed housing 13 and the logger case 14 so that the automatic internal hole displacement measurement device 10 can be fixed at a predetermined position, for example, on the bottom of the tunnel.

내공 변위 자동 계측 장치(10)는 배터리와 같은 독립 전원에 의하여 구동되거나 외부 전력 공급 유닛에 연결되어 구동될 수 있다. 독립 전원은 고정 하우징(13) 또는 로거 케이스(14)의 내부에 배치될 수 있다. 내공 변위 자동 계측 장치(10)는 예를 들어 15일 또는 30일과 같이 주기적으로 작동되므로 정해진 측정 시각에만 작동될 필요가 있다. 이를 위하여 타이머가 설치될 수 있고, 타이머에 연결되는 자동 온/오프 장치가 배치될 수 있다. 대안으로 데이터 로거 유닛(12)에 설치된 통신 유닛에 의하여 내공 변위 자동 계측 장치(10)의 온/오프가 주기적으로 제어될 수 있다. 데이터 로거 유닛(12)에 저장된 거리 측정 데이터는 통신에 의하여 정해진 서버로 전송될 수 있지만 직접 연결에 의하여 거리 측정 데이터가 수집될 수 있다. 직접 연결에 의한 경우 통신 유닛이 반드시 설치될 필요가 없으므로 이와 같은 경우 타이머가 설치될 필요가 있다. 대안으로 내공 변위 자동 계측 장치(10)은 리모컨에 의하여 작동이 온/오프가 될 수 있다.The automatic measurement device 10 for internal cavity displacement may be driven by an independent power source such as a battery or may be driven by being connected to an external power supply unit. The independent power source may be disposed inside the fixed housing 13 or the logger case 14. The automatic measurement device 10 for internal cavity displacement is operated periodically, such as 15 days or 30 days, so it needs to be operated only at a predetermined measurement time. For this, a timer may be installed, and an automatic on/off device connected to the timer may be disposed. Alternatively, the on/off of the internal hole displacement automatic measurement device 10 may be periodically controlled by a communication unit installed in the data logger unit 12. The distance measurement data stored in the data logger unit 12 may be transmitted to a predetermined server through communication, but distance measurement data may be collected by direct connection. In the case of direct connection, the communication unit does not necessarily need to be installed, so in this case, a timer needs to be installed. Alternatively, the internal hole displacement automatic measurement device 10 may be turned on/off by a remote control.

고정 하우징(13) 및 로거 케이스(14)는 진동 또는 충격 흡수 구조를 가질 수 있다. 대안으로 진동 또는 충격 흡수 구조를 가진 베이스에 고정될 수 있다. 다양한 구조를 가진 고정 하우징(13) 또는 로거 케이스(14)가 본 발명에 따른 내공 변위 자동 계측 장치(10)에 적용될 수 있고, 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.The fixed housing 13 and the logger case 14 may have a vibration or shock absorbing structure. Alternatively, it can be fixed to a base having a vibration or shock absorbing structure. The fixed housing 13 or the logger case 14 having various structures may be applied to the apparatus 10 for automatically measuring internal cavity displacement according to the present invention, and the present invention is not limited to the presented embodiments.

위에서 설명된 것처럼, 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)는 다양한 신호 전송 각을 가질 수 있다.As described above, the distance measurement sensors 111_a to 111_n may have various signal transmission angles.

도 2는 본 발명에 따른 내공 변위 자동 계측 장치에 적용되는 거리 측정 센서의 실시 예를 도시한 것이다.2 shows an embodiment of a distance measurement sensor applied to the automatic measurement device for internal cavity displacement according to the present invention.

도 2를 참조하면, 거리 측정 센서(111a)는 신호 발생기(211) 및 신호 유도기(212)로 이루어질 수 있고, 신호 발생기(211)로부터 발생된 레이저 빔 또는 마이크로웨이브는 신호 유도기(212)에 의하여 유도되어 터널의 정해진 위치로 신호(LR)를 전송할 수 있다. 신호 유도기(212)는 터널의 내부 벽면에서 반사된 신호를 수신하는 수신 유도기의 기능을 가질 수 있고, 필요에 따라 신호 유도기(212)에 유도 렌즈가 설치될 수 있다.2, the distance measurement sensor 111a may be composed of a signal generator 211 and a signal inducer 212, and a laser beam or microwave generated from the signal generator 211 is It is induced and can transmit a signal (LR) to a predetermined location in the tunnel. The signal induction device 212 may have a function of a reception induction device for receiving a signal reflected from the inner wall of the tunnel, and an induction lens may be installed on the signal induction device 212 if necessary.

거리 측정 센서(111a)에 회전 조절 유닛(22)이 설치될 수 있고, 회전 조절 유닛(22)은 고정 브래킷(23)에 고정될 수 있다. 거리 측정 센서(111a)는 회전 조절 유닛(22)을 회전축으로 회전 가능하도록 설치될 수 있고, 원판 형상의 회전 조절 유닛(22)은 고정 브래킷(23)에 형성된 고정 홀에 고정될 수 있다. 다수 개의 고정 브래킷(23)이 고정 하우징(13)의 내부에 선형으로 배치될 수 있고, 각각의 고정 브래킷(23)에 거리 측정 센서(111a)가 회전 조절 유닛(22)에 의하여 회전 가능하도록 고정될 수 있다. 그리고 거리 측정 센서(111a)가 정해진 각도로 조절되면, 거리 측정 센서(111a)는 회전 조절 유닛(22)에 설치된 스토퍼 또는 잠금 유닛에 의하여 회전이 제한될 수 있다.A rotation adjustment unit 22 may be installed on the distance measurement sensor 111a, and the rotation adjustment unit 22 may be fixed to the fixing bracket 23. The distance measurement sensor 111a may be installed to rotate the rotation control unit 22 with a rotation axis, and the disk-shaped rotation control unit 22 may be fixed to a fixing hole formed in the fixing bracket 23. A plurality of fixing brackets 23 may be arranged linearly inside the fixing housing 13, and a distance measurement sensor 111a is fixed to each of the fixing brackets 23 so as to be rotatable by the rotation adjustment unit 22 Can be. In addition, when the distance measurement sensor 111a is adjusted to a predetermined angle, rotation of the distance measurement sensor 111a may be restricted by a stopper or a locking unit installed in the rotation control unit 22.

거리 측정 센서(111a)는 다양한 방법으로 신호 전송 각이 조절될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.The distance measurement sensor 111a may adjust the signal transmission angle in various ways, and the present invention is not limited to the presented embodiment.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 내공 변위 계측 장치가 적용된 터널의 실시 예 및 터널 내공 변위 자동 계측 방법의 실시 예를 도시한 것이다.3A and 3B illustrate an embodiment of a tunnel to which the apparatus for measuring internal cavity displacement according to the present invention is applied and an embodiment of a method for automatically measuring tunnel internal displacement.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 터널 내공 변위 자동 계측 방법은 다수 개의 거리 측정 센서로 이루어진 센서 어레이의 배치 위치 및 각각의 거리 측정 센서의 신호 전송 각을 결정하는 단계(P31); 상기 다수 개의 거리 측정 센서의 측정 주기를 결정하는 단계(P32); 상기 측정 주기에 따라 다수 개의 거리 측정 센서에 의하여 터널 내부의 정해진 위치로 신호를 전송하여 거리를 측정하는 단계(P34); 및 상기 정해진 위치의 변위를 산출하는 단계(P37)를 포함할 수 있다. 추가로 내공 변위 자동 계측 방법은 상기 측정의 성공 여부를 탐지하고, 탐지 결과에 따라 상기 신호를 다시 전송하여 측정하는 단계(P35)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3A and 3B, the method for automatically measuring the displacement of the tunnel interior includes the steps of determining an arrangement position of a sensor array including a plurality of distance measurement sensors and a signal transmission angle of each distance measurement sensor (P31); Determining a measurement period of the plurality of distance measurement sensors (P32); Measuring a distance by transmitting a signal to a predetermined position inside the tunnel by a plurality of distance measuring sensors according to the measurement period (P34); And calculating the displacement of the predetermined position (P37). In addition, the method for automatically measuring the internal hole displacement may include detecting whether the measurement is successful, and transmitting the signal again according to the detection result to measure (P35).

도 3a에 도시된 것처럼, 다수 개의 거리 측정 센서를 가진 센서 어레이(11)가 터널(31)의 내부면(311)의 중심 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어 열차 터널의 경우 선로(32)에 설치되거나 별도로 바닥면에 설치된 베이스 유닛에 설치될 수 있다. 센서 어레이(11)는 터널의 내부면의 중심 위치에 설치될 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 위치에 설치될 수 있다.As shown in FIG. 3A, a sensor array 11 having a plurality of distance measuring sensors may be disposed at a center position of the inner surface 311 of the tunnel 31. For example, in the case of a train tunnel, it may be installed on the track 32 or may be installed on a base unit separately installed on the floor. The sensor array 11 may be installed at a central position on the inner surface of the tunnel, but is not limited thereto and may be installed at various positions.

각각의 거리 측정 센서는 터널 내부면(311)의 서로 다른 위치에 서로 다른 방향을 가진 신호(LR_1 내지 LR_m)를 전송할 수 있다. 그리고 반사 신호를 수신하여 각각의 위치에 대한 거리를 측정할 수 있다. 그리고 각각의 위치에 대한 시간에 따른 변위를 측정하여 터널의 변형 여부를 분석할 수 있다. 센서 어레이(11)가 터널 내부면(311)의 중심 위치에 배치되므로 반사 신호는 다시 센서 어레이(11)로 되돌아온다. 그러나 터널 내부면(111)의 구조에 따라 반사 신호가 센서 어레이(11)로 되돌아오지 않을 수 있다. 이와 같은 경우 터널 내부면(311)에 반사면이 형성될 수 있다(P33). 반사면은 터널 내부면(311)에 부착될 수 있고 센서 어레이(11)를 향하도록 만들어질 수 있다.Each of the distance measuring sensors may transmit signals LR_1 to LR_m having different directions to different positions of the tunnel inner surface 311. And, by receiving the reflected signal, it is possible to measure the distance to each location. And it is possible to analyze the deformation of the tunnel by measuring the displacement over time for each location. Since the sensor array 11 is disposed at the center position of the tunnel inner surface 311, the reflected signal returns to the sensor array 11 again. However, depending on the structure of the inner surface 111 of the tunnel, the reflected signal may not be returned to the sensor array 11. In this case, a reflective surface may be formed on the inner surface 311 of the tunnel (P33). The reflective surface may be attached to the tunnel inner surface 311 and may be made to face the sensor array 11.

측정 과정에서 차량의 이동 또는 열차의 이동으로 인하여 측정이 되지 않을 수 있다. 그러므로 측정 성공 여부가 탐지될 필요가 있다(P35). 만약 측정이 성공하지 못했다면(NO), 다시 측정이 이루어질 수 있다(P34). 이에 비하여 측정이 이루어졌다면 해당 데이터가 데이터 로거 유닛으로 전송될 수 있다.Measurement may not be performed due to the movement of the vehicle or the movement of the train during the measurement process. Therefore, it is necessary to detect whether the measurement is successful (P35). If the measurement is not successful (NO), the measurement can be made again (P34). On the other hand, if measurements have been made, the data can be transmitted to the data logger unit.

또한, 필요에 따라 측정 오차가 필터링이 될 수 있다(P36). 예를 들어 다른 거리 측정 센서에서 측정된 값에 비하여 해당 측정 거리 센서의 측정 값이 예상 범위를 벗어나는 경우 해당 거리 측정 센서의 측정값은 오류로 처리될 수 있다. 이와 같은 경우 필요에 따라 해당 거리 측정 센서가 다시 작동될 수 있다.In addition, measurement errors may be filtered as necessary (P36). For example, if the measured value of the corresponding measuring distance sensor is out of the expected range compared to the value measured by the other distance measuring sensor, the measured value of the corresponding distance measuring sensor may be treated as an error. In this case, if necessary, the corresponding distance measurement sensor may be operated again.

센서 어레이(11)의 거리 측정은 예를 들어 15 분, 30 분, 2 시간, 15일 또는 30일과 같이 일정한 주기로 이루어질 수 있고, 측정된 값은 측정 시각과 함께 데이터 로거 유닛에 저장될 수 있다. 그리고 데이터 로거 유닛에 저장된 거리 측정 데이터는 별도로 수집되거나 적절한 서버로 전송되어 변위 산출 및 분석에 사용될 수 있다(P37). 거리 측정은 두 가지 방식으로 이루어질 수 있다. 먼저 주기적으로 센서 어레이(11)에 의하여 거리 측정이 되고 저장이 될 수 있다. 필요에 따라 주기적으로 측정된 데이터는 측정 직후 또는 다른 적절한 시기에 다른 저장 매체로 이동되거나 무선 통신으로 터널 관리 서버로 전송될 수 있다. 거리 측정의 다른 방법은 임의의 시각에 요청에 따라 이루어지는 것이다. 무선으로 또는 직접 조작에 의하여 임의의 시각에 거리 측정이 이루어지고, 측정 데이터가 저장된 이후 곧바로 터널 관리 서버로 전송될 수 있다.The distance measurement of the sensor array 11 may be performed at a constant period such as 15 minutes, 30 minutes, 2 hours, 15 days or 30 days, and the measured values may be stored in the data logger unit together with the measurement time. Further, the distance measurement data stored in the data logger unit may be separately collected or transmitted to an appropriate server to be used for displacement calculation and analysis (P37). Distance measurement can be done in two ways. First, the distance may be measured and stored by the sensor array 11 periodically. If necessary, periodically measured data may be transferred to another storage medium immediately after measurement or at another appropriate time or transmitted to the tunnel management server through wireless communication. Another way of measuring distance is to take place on request at any time. Distance measurement is performed wirelessly or at any time by direct manipulation, and the measurement data may be stored and immediately transmitted to the tunnel management server.

다양한 측정 과정이 본 발명에 따른 내공 변위 자동 계측 방법에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.Various measurement procedures can be applied to the method for automatically measuring the internal cavity displacement according to the present invention, and the present invention is not limited to the presented embodiments.

본 발명에 따른 자동 계측 장치는 설치와 유지 및 보수가 용이하고, 일부 센서의 오작동 여부와 관계없이 내공 변위의 측정이 가능하도록 한다. 본 발명에 따른 자동 계측 장치는 환경 변화 또는 주위 분위기의 영향을 받지 않으면서 지하철 터널, 일반 차량 터널 또는 열차 터널과 같이 다양한 종류의 터널에 적용될 수 있도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 자동 계측 방법은 터널 자체에 손상이 없이 임의의 위치에 설치되어 내공 변위의 측정이 가능하도록 한다.The automatic measuring device according to the present invention is easy to install, maintain, and repair, and enables the measurement of the internal cavity displacement regardless of whether some sensors malfunction. The automatic measurement device according to the present invention can be applied to various types of tunnels such as subway tunnels, general vehicle tunnels, or train tunnels without being affected by environmental changes or ambient atmosphere. In addition, the automatic measurement method according to the present invention is installed in an arbitrary position without damage to the tunnel itself, so that the internal hole displacement can be measured.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.The present invention has been described in detail above with reference to the presented embodiments, but those of ordinary skill in this field will be able to make various modifications and modifications without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. . The present invention is not limited by such modifications and variations of the invention, but is limited by the claims appended below.

10: 터널 내공 변위 자동 계측 장치 11: 센서 어레이
12: 데이터 로거 유닛 13: 고정 하우징
14: 로거 케이스 22: 회전 조절 유닛
23: 고정 브래킷 31: 터널
32: 선로 111_a 내지 111_n: 거리 측정 센서
131: 하우징 덮개 133, 143: 고정 부분
141: 케이스 덮개 211: 신호 발생기
212: 신호 유도기 311: 터널 내부면
LR: 신호 LR_1 내지 LR_m: 신호
10: tunnel hole displacement automatic measurement device 11: sensor array
12: data logger unit 13: fixed housing
14: logger case 22: rotation adjustment unit
23: fixing bracket 31: tunnel
32: line 111_a to 111_n: distance measurement sensor
131: housing cover 133, 143: fixing part
141: case cover 211: signal generator
212: signal inducer 311: tunnel inner surface
LR: signal LR_1 to LR_m: signal

Claims (2)

터널의 내공 변위의 계측을 위한 장치에 있어서,
고정 부분(133)에 의하여 터널 내부의 지면에 선형으로 연장되도록 고정되고, 하우징 덮개(131)가 설치된 고정 하우징(13);
고정 하우징(13)의 내부에 고정 하우징(13)의 연장 방향을 따라 서로 분리되어 배치되어 터널 내부의 정해진 위치에 대한 거리를 측정하는 다수 개의 측정 센서(111_a 내지 111_n)으로 이루어진 센서 어레이(11);
다수 개의 측정 센서(111_a 내지 111_n)의 측정 정보를 처리하여 저장하는 데이터 로거 유닛(12)이 내부에 배치된 로거 케이스(14); 및
각각의 측정 센서(111_a 내지 111_n)의 회전을 조절하도록 고정 브래킷(23)에 고정된 회전 조절 유닛(22)을 포함하고,
각각의 측정 센서(111a 내지 111_n)는 신호 발생기(211)와 신호 유도기(212)로 이루어지면서 타이머에 연결된 자동 온/오프 장치에 의하여 주기적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 터널 내공 변위 자동 계측 장치.
In the device for measuring the internal displacement of the tunnel,
A fixed housing 13 fixed to extend linearly to the ground inside the tunnel by a fixed portion 133 and installed with a housing cover 131;
A sensor array 11 consisting of a plurality of measurement sensors 111_a to 111_n that are disposed in the fixed housing 13 to be separated from each other along the extension direction of the fixed housing 13 to measure a distance to a predetermined position inside the tunnel ;
A logger case 14 in which a data logger unit 12 for processing and storing measurement information of the plurality of measurement sensors 111_a to 111_n is disposed therein; And
It includes a rotation adjustment unit 22 fixed to the fixing bracket 23 to adjust the rotation of each of the measurement sensors 111_a to 111_n,
Each of the measurement sensors (111a to 111_n) is composed of a signal generator (211) and a signal inducer (212) and is periodically operated by an automatic on/off device connected to a timer.
청구항 1에 있어서, 센서 어레이(11)는 터널(31)의 중심 위치에 배치되되고, 다수 개의 거리 측정 센서(111_a 내지 111_n)는 터널 내부면(311)의 서로 다른 위치에 서로 다른 방향으로 신호를 전송하여 수신하는 레이저 센서가 되는 것을 특징으로 하는 터널 내공 변위 자동 계측 장치.

The method according to claim 1, wherein the sensor array 11 is disposed at a center position of the tunnel 31, and a plurality of distance measurement sensors 111_a to 111_n signal signals in different directions at different positions of the tunnel inner surface 311 An automatic measuring device for internal cavity displacement of a tunnel, characterized in that it becomes a laser sensor for transmitting and receiving.

KR1020180084605A 2018-07-20 2018-07-20 An Apparatus for Measuring a Convergence of a Tunnel Using a Laser Sensor Array Capable of Measuring a Distance and a Method for Measuring a Convergence of a Tunnel with the Same KR102199043B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180084605A KR102199043B1 (en) 2018-07-20 2018-07-20 An Apparatus for Measuring a Convergence of a Tunnel Using a Laser Sensor Array Capable of Measuring a Distance and a Method for Measuring a Convergence of a Tunnel with the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180084605A KR102199043B1 (en) 2018-07-20 2018-07-20 An Apparatus for Measuring a Convergence of a Tunnel Using a Laser Sensor Array Capable of Measuring a Distance and a Method for Measuring a Convergence of a Tunnel with the Same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170130827A Division KR20170125763A (en) 2017-10-11 2017-10-11 An Apparatus for Measuring a Convergence of a Tunnel Using a Laser Sensor Array Capable of Measuring a Distance and a Method for Measuring a Convergence of a Tunnel with the Same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180087215A KR20180087215A (en) 2018-08-01
KR102199043B1 true KR102199043B1 (en) 2021-01-07

Family

ID=63227812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180084605A KR102199043B1 (en) 2018-07-20 2018-07-20 An Apparatus for Measuring a Convergence of a Tunnel Using a Laser Sensor Array Capable of Measuring a Distance and a Method for Measuring a Convergence of a Tunnel with the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102199043B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102338979B1 (en) 2021-04-26 2021-12-14 (주)에이피엠텍 Displacement measuring apparatus for structure
KR102353287B1 (en) 2021-12-08 2022-01-19 (주)에이피엠텍 Risk monitoring system of steep slope topography with displacement measuring apparatus for structure

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109387151B (en) * 2018-11-21 2024-02-27 华侨大学 Method for measuring tunnel model displacement and convergence in indoor test

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100550108B1 (en) 2003-12-19 2006-02-08 (주)에이티맥스 Method for measuring 2d convergence of tunnel and apparatus thereof
KR20040108382A (en) * 2004-12-02 2004-12-23 (주)지오넷 The measuring device to displacement in the turren inside using laser beams and the method thereof
KR101106166B1 (en) 2009-06-25 2012-01-20 (주)카이센 Apparatus for measuring the radial movements and convergence of tunnel
KR200476157Y1 (en) * 2012-01-19 2015-02-11 케이앤씨컨설턴트 주식회사 A safety supervision system of a blind end in a tunnel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102338979B1 (en) 2021-04-26 2021-12-14 (주)에이피엠텍 Displacement measuring apparatus for structure
KR102353287B1 (en) 2021-12-08 2022-01-19 (주)에이피엠텍 Risk monitoring system of steep slope topography with displacement measuring apparatus for structure

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180087215A (en) 2018-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170021219A (en) An Apparatus for Measuring a Convergence of a Tunnel Using a Laser Sensor Array Capable of Measuring a Distance and a Method for Measuring a Convergence of a Tunnel with the Same
KR102199043B1 (en) An Apparatus for Measuring a Convergence of a Tunnel Using a Laser Sensor Array Capable of Measuring a Distance and a Method for Measuring a Convergence of a Tunnel with the Same
US10627219B2 (en) Apparatus and methods for monitoring movement of physical structures by laser deflection
US10401169B2 (en) Enhanced power transmission tower condition monitoring system for overhead power systems
JP4819808B2 (en) Concrete pile monitoring system and installation method
EP3044554B1 (en) Fibre optic cable for a distributed acoustic sensing system
US6229451B1 (en) Apparatus and method of monitoring a power transmission line
WO2017043929A1 (en) River surveying system using radio-controlled flight device
CN107314734B (en) Underground engineering wall rock displacement real-time observation device
US20180136354A1 (en) Sensor device and method for borehole seismic applications
KR20070000032A (en) Instrument for measuring two dimensional deformation in tunnels
KR20170125763A (en) An Apparatus for Measuring a Convergence of a Tunnel Using a Laser Sensor Array Capable of Measuring a Distance and a Method for Measuring a Convergence of a Tunnel with the Same
KR20210114855A (en) Smart safety management sensors measure safety-related data on structures
KR20040108382A (en) The measuring device to displacement in the turren inside using laser beams and the method thereof
KR20190068234A (en) Unmanned aerial vehicle systems capable of diagnosis of structures
KR20150115246A (en) Method and system for Collapse disaster detection using radio frequency and ultrasonic
WO2018069897A1 (en) Measurement system and method for measuring displacements of a structure elements
CN108226867B (en) Grab bucket ultrasonic positioning method
CN105846039A (en) Antenna and attitude data acquisition apparatus thereof, monitoring system and method thereof
JP2016200416A (en) Scour Detection System
CN211453952U (en) Building automation monitoring and early warning system integrated with multiple sensors
JPH10132947A (en) Earthquake information system
RU2705934C1 (en) Control method of antenna-mast structures
ES2206279T3 (en) TRANSMISSION OF OPERATING INFORMATION DATA BY A DISTANCE METER.
KR101266159B1 (en) Measuring apparatus for displacement and measuring system using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant