KR102247991B1 - 하수관로 퇴적량 계측 방법 및 하수관로 구조 건전성 진단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수관로 퇴적량 계측 방법에 관한 것으로, 영상취득용 카메라가 선단에 탑재된 계측용 본체를 상기 하수관로의 중심축선을 따라 이동시키면서 상기 영상취득용 카메라로 관로의 내면 이미지를 획득하는 단계; 상기 계측용 본체를 일방향으로 이동시키면서 후단에 탑재된 레이저 촬영모듈로부터 레이저를 그 계측용 본체의 이동방향과 반대방향으로 조사시켜서 상기 관로의 내면 이미지와는 별개로 단면 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 단면 이미지로부터 상기 하수관로의 변형 구간을 추출하여, 상기 내면 이미지의 평면 전개 이미지로부터 산출된 퇴적량에 상기 변형 구간의 변형도에 따른 보정값을 반영하여 최종 퇴적량을 산출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

하수관로 퇴적량 계측 방법 및 하수관로 구조 건전성 진단 방법{Sewer pipe sediment measuring method and sewer pipe structure soundness diagnostic method}

본 발명은 하수관로 퇴적량 계측 방법 및 하수관로 구조 건전성 진단 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하수관로의 퇴적량을 정밀하게 계측할 수 있게 하는 하수관로 퇴적량 계측 방법 및 하수관로의 크랙이나 변형도를 정밀하게 계측할 수 있게 하는 하수관로 구조 건전성 진단 방법에 관한 것이다.

일반적으로 하수관로의 퇴적량 측정은, 어안 (360도 전방향) 영상으로 관로내면을 360도 촬영하고, 도 1 및 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 이를 평면화된 이미지로 관로내면을 펼쳐서 형상화한 후, 하수관로가 원형으로 형성되어 있음을 전제로 퇴적물(S)이 12시 방향에서 몇시부터 몇시까지 분포되었는지를 기준으로 계측하여 왔다.

그러나, 이러한 계측 방법에 의하면, 도 3의 (a)와 같이 하수관로의 변형도를 능동적으로 고려하지 못하고, 도 3의 (b)와 같이 일률적으로 원형으로 가정하여 퇴적량이 계측되기 때문에, 정밀한 계측이 어려운 점을 악용하는 사례, 예컨대, 하수관로의 준설 이후 잔여물질 혹은 외부의 이물질을 혼합시켜 퇴적물(S)의 양을 허위보고하여 과다하게 준설비용을 청구하는 문제를 초래하기도 하였다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제0828968호 일본 등록특허 특허번호 제5929629호 일본 등록특허 특허번호 제5692783호

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하수관로의 퇴적량을 하수관로의 변형도를 고려하여 정밀하게 측정할 수 있게 하고, 하나의 유닛에 의해 퇴적량에 관한 기초데이터를 제공하기 위한 하수관로의 내면 이미지 및 퇴적량에 관한 보정데이터를 제공하기 위한 하수관로 변형도를 동시에 확보할 수 있게 하여 신속한 퇴적량의 계측을 가능하게 하는 신속하게 계측할 수 있게 하는 하수관로 퇴적량 계측 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 하수관로의 내면의 크랙이나 결함 등에 관한 데이터를 제공하기 위한 하수관로의 내면 이미지와 하수관로의 변형도에 관한 데이터를 제공하기 위한 하수관로 단면 이미지를 하나의 유닛에 의해 동시에 확보할 수 있게 하여 정밀하게 신속하게 구조물 건전성을 진단할 수 있게 하는 하수관로 구조 건전성 진단 방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 하수관로 퇴적량 계측 방법은, 하수관로의 퇴적물의 퇴적량을 계측하기 위한 것으로, 영상취득용 카메라가 선단에 탑재된 계측용 본체를 상기 하수관로의 중심축선을 따라 이동시키면서 상기 영상취득용 카메라로 관로의 내면 이미지를 획득하는 단계; 상기 계측용 본체를 일방향으로 이동시키면서 후단에 탑재된 레이저 촬영모듈로부터 레이저를 그 계측용 본체의 이동방향과 반대방향으로 조사시켜서 상기 관로의 내면 이미지와는 별개로 단면 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 단면 이미지로부터 상기 하수관로의 변형 구간을 추출하여, 상기 내면 이미지의 평면 전개 이미지로부터 산출된 퇴적량에 상기 변형 구간의 변형도에 따른 보정값을 반영하여 최종 퇴적량을 산출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 계측용 본체를 상기 이동방향과 반대방향인 타방향으로 이동시키면서 상기 내면 이미지와 단면 이미지를 추가로 획득하여, 상기 계측용 본체의 일방향 이동시 획득하지 못한 구간(계측용 본체의 선단과 후단 사이의 길이에 상응하는 구간)의 이미지를 획득하여, 상기 하수관로의 전영역의 퇴적량 산출 및 중복된 구간의 정밀한 계측을 가능하게 하는 것이 바람직하다.

상기 계측용 본체의 선단에 탑재된 영상취득용 카메라는 어안 카메라이고, 상기 레이저 촬영 모듈은 원형 레이저를 조사시키는 레이저빔 발생기와, 상기 레이저빔 발생기로부터 조사된 레이저에 의한 이미지를 촬영하기 위한 카메라를 포함하여 이루어져서, 상기 계측용 본체를 이동시키면서 상기 관로의 내면 이미지와 단면 이미지를 동시에 획득할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 하수관로 구조 건전성 진단 방법은, 하수관로 내면의 크랙이나 변형도를 계측하기 위한 것으로, 영상취득용 카메라가 선단에 탑재된 계측용 본체를 상기 하수관로의 중심축선을 따라 이동시키면서 상기 영상취득용 카메라로 관로의 내면 이미지를 획득하는 단계; 상기 계측용 본체를 일방향으로 이동시키면서 후단에 탑재된 레이저를 그 계측용 본체의 이동방향과 반대방향으로 조사시켜서 상기 관로의 내면 이미지와는 별개로 단면 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 단면 이미지로부터 상기 하수관로의 변형 구간을 추출하여, 상기 내면 이미지로부터 상기 하수관로 내면의 구조 건전도를 계측하고 상기 변형 구간의 단면 이미지로부터 상기 하수관로의 변형도를 계측하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 하수관로 퇴적량 계측 방법은, 영상취득용 카메라와 레이저 촬영모듈이 각각 선단과 후단에 탑재된 계측기 본체를 이동시키면서 하수관로의 내면 이미지와 하수관로의 단면 이미지를 동시에 획득할 수 있게 하여, 기존의 계측 방식인 내면 이미지를 기초로 산출한 퇴적량에 본 실시예로부터 확보할 수 있는 단면 이미지로부터 하수관로의 변형도를 고려한 보정값을 반영할 수 있도록 하여 신속하고 정밀한 퇴적량의 산출을 가능하게 하는 효과를 가진다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 의한 하수관로 퇴적량 계측방법을 설명하기 위한 도면들.
도 3은 종래기술의 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하수관로 퇴적량 계측 방법에 채용된 계측기 본체의 하수관로 내 설치상태도.
도 5는 본 발명 일실시예에 의해 획득한 하수관로 단면 이미지의 일례에 관한 도면 대용 사진.
도 6은 본 발명 일실시예의 하수관로 내면 이미지와 단면 이미지를 확보하여 퇴적량을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면.

이하의 설명에서 본 발명에 대한 이해를 명확히 하기 위하여, 본 발명의 특징에 대한 공지의 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서, 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.

그리고, 이하의 설명에서 동일한 식별 기호는 동일한 구성을 의미하며, 불필요한 중복적인 설명 및 공지 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기 발명의 배경이 되는 기술에 대한 기재 내용과 중복되는 이하의 본 발명의 각 실시예에 관한 설명 역시 생략하기로 한다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 하수관로 퇴적량 계측 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하기로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하수관로 퇴적량 계측 방법에 채용된 계측기 본체의 하수관로 내 설치상태도이고, 도 5는 본 발명 일실시예에 의해 획득한 하수관로 단면 이미지의 일례에 관한 도면 대용 사진이며, 도 6은 본 발명 일실시예의 하수관로 내면 이미지와 단면 이미지를 확보하여 퇴적량을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 하수관로 퇴적량 계측 방법은, 하수관로(A)의 퇴적물의 퇴적량을 정밀하고 신속하게 계측하기 위한 것으로, 내면 이미지 획득단계와 단면 이미지 획득단계와 퇴적량 산출단계를 포함혀이 이루어진다.

상기 내면 이미지 획득단계에서는, 계측용 본체(1)를 상기 하수관로(A)의 중심축선을 따라 이동시키면서 일정 구간(도 6의 B 참조)에 걸쳐 관로의 내면 이미지를 획득하게 된다.

여기서, 상기 계측용 본체(1)의 선단에는 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 관로의 내면 이미지를 획득할 수 있게 하는 영상취득용 카메라(2)가 설치되어 있다. 상기 영상취득용 카메라(2)는 영상 취득이 가능한 다양한 카메라가 채택될 수 있음은 물론이나, 본 실시예에서는 360도 촬영이 가능한 어안 카메라가 채택되었다.

이와 같이 획득한 상기 하수관로(A)의 내면 이미지는, 퇴적물의 분포에 관한 이미지를 포함하고 있어서, 퇴적물의 퇴적량에 관한 기초데이터 제공을 가능하게 한다.

상기 단면 이미지 획득단계에서는, 상기 계측용 본체(1)를 일방향으로 이동시키면서 계측용 본체(1)의 이동방향과 반대방향으로 레이저를 조사시켜서 상기 관로의 내면 이미지와는 별개로 일정 구간(도 6의 C)에 걸쳐 도 5와 같은 단면 이미지를 획득하게 된다.

여기서, 도 6의 B와 C는 동일한 구간이기는 하나, 상기 계측용 본체의 길이와 이동속도 등을 고려하여 정확하게 매칭할 수 있음은 물론이다. 이러한 매칭을 통해 동일한 구간에서 시간차를 두고 확보한 하수관로의 내면 이미지와 단면 이미지를 이용하여 정확한 퇴적량을 측정할 수 있는 것이다.

상기 계측용 본체(1)의 후단에는, 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 하수관로(A)의 윤곽에 해당하는 단면 이미지를 획득할 수 있게 하는 레이저 촬영모듈이 설치되어 있다. 상기 레이저 촬영모듈은, 원형 레이저를 조사시키는 레이저빔 발생기(31)와, 상기 레이저빔 발생기(31)로부터 조사된 레이저에 의한 이미지를 촬영하기 위한 카메라(32)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 퇴적량 산출단계에서는, 상기 단면 이미지로부터 상기 하수관로(A)의 변형 구간을 추출하여, 상기 내면 이미지의 평면 전개 이미지로부터 산출된 퇴적량에 상기 변형 구간의 변형도에 따른 보정값을 반영하여 최종 퇴적량을 산출하게 된다.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 하수관로 퇴적량 계측 방법은, 영상취득용 카메라(2)와 레이저 촬영모듈이 각각 선단과 후단에 탑재된 계측기 본체를 이동시키면서 하수관로(A)의 내면 이미지와 하수관로(A)의 단면 이미지를 동시에 획득할 수 있게 하여, 기존의 계측 방식인 내면 이미지를 기초로 산출한 퇴적량에 본 실시예로부터 확보할 수 있는 단면 이미지로부터 하수관로(A)의 변형도를 고려한 보정값을 반영할 수 있도록 하여 신속하고 정밀한 퇴적량의 산출을 가능하게 하는 장점을 도출한다.

본 실시예에서는, 상기 계측용 본체(1)를 상기 이동방향과 반대방향인 타방향으로 이동시키면서 상기 내면 이미지와 단면 이미지를 추가로 획득하여, 상기 계측용 본체(1)의 일“‡항 이동시 확보한 데이터와 타방향 이동시 추가로 확보한 데이터를 비교하여 데이터 신뢰도를 검증할 수 있게 하고, 계측용 본체(1)의 일방향 이동시 획득하지 못한 구간(계측용 본체(1)의 선단과 후단 사이의 길이에 상응하는 구간)의 이미지를 획득할 수 있게 하여, 결국 상기 하수관로(A)의 전영역의 퇴적량을 신뢰성 있는 산출을 가능하게 한다.

이러한 본 실시예의 구성은, 하수관로(A) 구조물의 건전성을 측정하는 기술에 접목되어서 하수관로(A) 내면의 크랙이나 하수관로(A) 윤곽의 변형도를 정밀하게 계측할 수 있게 하는 것도 가능하다.

즉, 하수관로(A)의 건전성을 정밀하고 신속하게 진단할 수 있게 하는 목적 달성을 위한 실시예 중 하나로, 앞에서 설명한 실시예와 마찬가지로, 내면 이미지 획득단계와 단면 이미지 획득단계와 변형도 계측단계를 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 상기 내면 이미지 획득단계에서, 영상취득용 카메라(2)가 선단에 탑재된 계측용 본체(1)를 상기 하수관로(A)의 중심축선을 따라 이동시키면서 상기 영상취득용 카메라(2)로 관로의 내면 이미지를 획득하고, 상기 단면 이미지 획득단계에서, 상기 계측용 본체(1)를 일방향으로 이동시키면서 후단에 탑재된 레이저를 그 계측용 본체(1)의 이동방향과 반대방향으로 조사시켜서 상기 관로의 내면 이미지와는 별개로 단면 이미지를 획득하며, 상기 변형도 계측단계에서, 상기 단면 이미지로부터 상기 하수관로(A)의 변형 구간을 추출하여, 상기 내면 이미지로부터 상기 하수관로(A) 내면의 구조 건전도를 계측하고 상기 변형 구간의 단면 이미지로부터 상기 하수관로(A)의 변형도를 계측한다.

결국, 본 실시예에 따른 하수관로(A) 구조 건전성 진단 방법에 의하면, 하수관로(A)의 내면의 크랙이나 결함 등에 관한 데이터를 제공하기 위한 하수관로(A)의 내면 이미지와 하수관로(A)의 변형도에 관한 데이터를 제공하기 위한 하수관로(A) 단면 이미지를 하나의 유닛에 의해 동시에 확보할 수 있게 하여 정밀하게 신속하게 구조물 건전성을 진단할 수 있게 하는 장점이 기대된다.

이상 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

1:계측용 본체 2:영상취득용 카메라
3:레이저 촬영모듈 31:레이저빔 발생기
32:카메라 A:하수관로

Claims (4)

1. 하수관로의 퇴적물의 퇴적량을 계측하기 위한 것으로,
   영상취득용 카메라가 선단에 탑재된 계측용 본체를 상기 하수관로의 중심축선을 따라 이동시키면서 상기 영상취득용 카메라로 관로의 내면 이미지를 획득하는 단계;
   상기 계측용 본체를 일방향으로 이동시키면서 후단에 탑재된 레이저 촬영모듈로부터 레이저를 그 계측용 본체의 이동방향과 반대방향으로 조사시켜서 상기 관로의 내면 이미지와는 별개로 단면 이미지를 획득하는 단계; 및
   상기 단면 이미지로부터 상기 하수관로의 변형 구간을 추출하여, 상기 내면 이미지의 평면 전개 이미지로부터 산출된 퇴적량에 상기 변형 구간의 변형도에 따른 보정값을 반영하여 최종 퇴적량을 산출하는 단계;를 포함하여 이루어지고,
   상기 계측용 본체를 상기 이동방향과 반대방향인 타방향으로 이동시키면서 상기 내면 이미지와 단면 이미지를 추가로 획득하여, 상기 계측용 본체의 일방향 이동시 획득하지 못한 구간(계측용 본체의 선단과 후단 사이의 길이에 상응하는 구간)의 이미지를 획득하여, 상기 하수관로의 전영역의 퇴적량 산출 및 중복된 구간의 정밀한 계측을 가능하게 하고,
   상기 단면 이미지를 획득하는 단계는,
   상기 관로에서 동일 구간에 대하여, 상기 계측용 본체의 길이와 이동속도를 기초하여 상기 내면 이미지와 단면 이미지를 서로 매칭시키고, 상기 동일 구간에서 시간차를 두고 취득된 후 서로 매칭된 내면 이미지와 단면 이미지를 최종 퇴적량 산출 시 제공하는 것을 특징으로 하는 하수관로 퇴적량 계측 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 계측용 본체의 선단에 탑재된 영상취득용 카메라는 어안 카메라이고, 상기 레이저 촬영 모듈은 원형 레이저를 조사시키는 레이저빔 발생기와, 상기 레이저빔 발생기로부터 조사된 레이저에 의한 이미지를 촬영하기 위한 카메라를 포함하여 이루어져서,
   상기 계측용 본체를 이동시키면서 상기 관로의 내면 이미지와 단면 이미지를 동시에 획득할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 하수관로 퇴적량 계측 방법.
4. 하수관로 내면의 크랙이나 변형도를 계측하기 위한 것으로,
   영상취득용 카메라가 선단에 탑재된 계측용 본체를 상기 하수관로의 중심축선을 따라 이동시키면서 상기 영상취득용 카메라로 관로의 내면 이미지를 획득하는 단계;
   상기 계측용 본체를 일방향으로 이동시키면서 후단에 탑재된 레이저를 그 계측용 본체의 이동방향과 반대방향으로 조사시켜서 상기 관로의 내면 이미지와는 별개로 단면 이미지를 획득하는 단계; 및
   상기 단면 이미지로부터 상기 하수관로의 변형 구간을 추출하여, 상기 내면 이미지로부터 상기 하수관로 내면의 구조 건전도를 계측하고 상기 변형 구간의 단면 이미지로부터 상기 하수관로의 변형도를 계측하는 단계;를 포함하여 이루어지고,
   상기 단면 이미지를 획득하는 단계는,
   상기 관로에서 동일구간에 대하여, 상기 계측용 본체의 길이와 이동속도에 기초하여 시간차를 두고 상기 단면 이미지를 취득하고, 상기 단면 이미지와 내면 이미지를 변형도 계측 단계에 제공하는 것을 특징으로 하는 하수관로 구조 건전성 진단 방법.

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