KR102258271B1 - An apparatus for tracing drilling route and method for tracing drilling route using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 천공 경로 탐색 장치 및 이를 이용한 천공 경로 탐색 방법에 관한 것으로, 천공 경로 탐색 장치는 하우징; 상기 하우징에 설치되어 상기 하우징을 홀 내에서 이동시키는 복수의 이동 유닛들; 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 하우징의 기울기를 측정하는 기울기 센서; 상기 하우징의 이동 거리를 측정하는 이동거리 측정 유닛; 및 상기 기울기 센서에서 측정한 기울기 정보와 상기 이동거리 측정 유닛에서 측정한 이동 거리 정보를 이용하여 상기 홀의 경로 정보를 생성하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. The present invention relates to a puncture path search apparatus and a puncture path search method using the same, the puncture path search apparatus includes a housing; A plurality of moving units installed in the housing to move the housing within the hole; A tilt sensor installed in the housing and measuring a tilt of the housing; A moving distance measuring unit that measures a moving distance of the housing; And a controller that generates path information of the hole by using tilt information measured by the tilt sensor and moving distance information measured by the moving distance measuring unit.
Description
본 발명은 천공 경로 탐색 장치 및 이를 이용한 천공 경로 탐색 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 천공된 홀의 3차원 경로를 탐색하여 홀의 상태를 분석하는 천공 경로 탐색 장치 및 이를 이용한 천공 경로 탐색 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a puncture path search apparatus and a puncture path search method using the same, and more particularly, to a puncture path search apparatus for analyzing the state of a hole by searching a three-dimensional path of a punctured hole, and a puncture path search method using the same. .
터널을 설계함에 있어서 터널 굴착 심도에서의 지질정보를 완전히 파악하기 어려우므로 지표조사 또는 시추조사 등에서 얻어진 대략적인 정보에 의해 지질 상태를 예측하여 터널을 설계할 할 수 밖에 없다. 따라서 시공 도중 설계 전에 예측하지 못했던 지질 상태의 출현은 터널 시공 중에 발생할 수 있는 일반적인 상황이며, 적절하고 신속한 현장 대응이 수행되지 않을 경우, 터널 막장의 붕괴 및 낙반 등으로 막대한 인명 및 재산상의 손실을 가져온다.When designing a tunnel, it is difficult to fully grasp the geological information at the depth of tunnel excavation. Therefore, it is only necessary to design the tunnel by predicting the geological condition based on rough information obtained from surface survey or drilling survey. Therefore, the appearance of unpredictable geological conditions during construction is a common situation that can occur during tunnel construction, and if proper and prompt on-site response is not carried out, it can cause enormous loss of life and property due to collapse and fall of the tunnel curtain. .
이와 같이 터널 시공현장에서 터널의 지질 상태에 대한 신속한 현장 대응이 필수적임에도 불구하고, 대부분의 경우 이에 대한 객관적 정보가 미흡한 상태에서 전적으로 현장기술자의 주관적인 판단에 따라 지지보강재의 종류, 간격 및 두께에 대한 변화를 주는 시공 중 현장설계가 이루어지거나, 막장면 전방의 명확한 지질정보 없이 실시되고 있는 것이 현실이다.Although rapid on-site response to the geological condition of the tunnel is essential at the tunnel construction site, in most cases, objective information on this is insufficient, and the type, spacing, and thickness of the supporting stiffener are determined entirely according to the subjective judgment of the field engineer. The reality is that the site design is being carried out during the construction that makes changes, or that it is being implemented without clear geological information in front of the scene.
선대구경은 자유면 향상을 위해 발파 전 터널에 홀을 천공하는 장비로, 한번 시행 시 50m 시행을 하나, 장비에 적용하는 압력, 종단구배 등에 따라 50m를 수평으로 천공하지 못하고 천공궤도가 목표하지 않은 방향으로 진행된다. 이는 선대구경 재시공을 야기하며 터널 굴착의 공사기간 증가를 야기하며, 경제적 손실을 발생시킨다. 이에 따라, 선대구경 천공효율 향상을 위한 최적의 천공 가이드모델 및 터널막장 전방정보 확보를 위한 연구가 지속적으로 이루어지는 추세이다.Stern caliber is an equipment that drills a hole in the tunnel before blasting to improve the free surface, and once it is executed, it is executed 50m, but it is not possible to drill 50m horizontally depending on the pressure applied to the equipment and the longitudinal gradient. Proceeds in the direction. This causes reconstruction of the predecessor diameter, increases the construction period of tunnel excavation, and causes economic loss. Accordingly, there is a trend of continuous research for securing an optimal drilling guide model and information on the front of the tunnel curtain for improving the pre-large-diameter drilling efficiency.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 천공된 홀 내부의 지질 상태 정보와 기울기 정보 등을 정확하게 측정할 수 있는 천공 경로 탐색 장치를 제공하고자 하는 것이다. The present invention is to solve the problems of the prior art described above, an aspect of the present invention is to provide a puncturing path search device capable of accurately measuring geological state information and inclination information inside a punctured hole.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 실시예에 따른 천공 경로 탐색 장치는 하우징; 상기 하우징에 설치되어 상기 하우징을 홀 내에서 이동시키는 복수의 이동 유닛들; 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 하우징의 기울기를 측정하는 기울기 센서; 상기 하우징의 이동 거리를 측정하는 이동거리 측정 유닛; 및 상기 기울기 센서에서 측정한 기울기 정보와 상기 이동거리 측정 유닛에서 측정한 이동 거리 정보를 이용하여 상기 홀의 경로 정보를 생성하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. A drilling path search apparatus according to an embodiment of the present invention includes a housing; A plurality of moving units installed in the housing to move the housing within the hole; A tilt sensor installed in the housing and measuring a tilt of the housing; A moving distance measuring unit that measures a moving distance of the housing; And a controller that generates path information of the hole by using tilt information measured by the tilt sensor and moving distance information measured by the moving distance measuring unit.
일 실시 예에서, 상기 이동 유닛들의 각각은, 주행 바퀴; 및 상기 주행 바퀴와 상기 하우징을 연결하고, 상기 주행 바퀴를 통해 상기 하우징으로 전달되는 충격을 흡수하는 서스펜션을 포함할 수 있다. In one embodiment, each of the moving units, a driving wheel; And a suspension connecting the driving wheel and the housing, and absorbing an impact transmitted to the housing through the driving wheel.
일 실시 예에서, 상기 이동 유닛들은 상기 하우징의 둘레를 일정 간격으로 둘러쌀 수 있다. In one embodiment, the moving units may surround the housing at regular intervals.
일 실시 예에서, 상기 이동 거리 측정 유닛은, 상기 주행 바퀴의 회전량을 측정하는 엔코더를 포함할 수 있다. In an embodiment, the moving distance measuring unit may include an encoder that measures the amount of rotation of the driving wheel.
일 실시 예에서, 상기 하우징에 설치되고, 상기 하우징의 주변을 촬영하는 영상 획득 유닛; 및 상기 하우징에 설치되고, 상기 하우징의 이동 방향으로 빛을 조사하는 광원 유닛을 더 포함할 수 있다. In an embodiment, an image acquisition unit installed in the housing and photographing a periphery of the housing; And a light source unit installed in the housing and irradiating light in a moving direction of the housing.
일 실시 예에서, 상기 영상 획득 유닛은 360도 카메라를 포함할 수 있다. In an embodiment, the image acquisition unit may include a 360 degree camera.
일 실시 예에서, 상기 기울기 센서는 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서를 포함할 수 있다. In an embodiment, the tilt sensor may include an IMU (Inertial Measurement Unit) sensor.
일 실시 예에서, 상기 컨트롤러는 상기 기울기 정보와 상기 거리 정보를 이용하여 이동 위치에 따른 경로 정보를 획득할 수 있다. In an embodiment, the controller may obtain path information according to a moving position using the inclination information and the distance information.
일 실시 예에서, 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 컨트롤러 유닛, 및 상기 기울기 센서를 수용하는 방수 케이스; 및 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 이동 유닛들에 전력을 공급하는 배터리부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, a waterproof case installed in the housing and accommodating the controller unit and the tilt sensor; And a battery unit installed in the housing and supplying power to the mobile units.
본 발명의 실시예에 따른 천공 경로 탐색 방법은 (a) 상기 천공 경로 탐색 장치를 홀 내로 이동시키는 단계; (b) 상기 천공 경로 탐색 장치에 장착된 기울기 센서에서 측정한 기울기 정보를 수신하고, 상기 천공 경로 탐색 장치에 장착된 이동거리 측정 유닛에서 측정한 이동 거리 정보를 수신하는 단계; 및 (c)수신한 상기 기울기 정보, 및 이동 거리 정보를 분석하여 상기 홀의 경로 정보를 취득하는 단계;를 포함한다.A method for searching a puncture path according to an embodiment of the present invention includes the steps of: (a) moving the puncturing path search device into a hole; (b) receiving tilt information measured by a tilt sensor mounted on the puncturing path search device, and receiving moving distance information measured by a moving distance measuring unit mounted on the puncturing path search device; And (c) analyzing the received tilt information and moving distance information to obtain path information of the hole.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be interpreted in a conventional and dictionary meaning, and the inventor can appropriately define the concept of the term in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.
본 발명의 실시 예들에 따른 천공된 홀 내부의 지질 상태와 천공의 경로(기울기 등)을 정밀하게 관측할 수 있다. 정밀하게 관측된 영상 정보, 기울기 정보 등을 이용하여 지반에 대응되는 데이터를 정확하게 분석할 수 있다. According to embodiments of the present invention, it is possible to precisely observe the geological state of the hole and the path of the hole (slope, etc.). Data corresponding to the ground can be accurately analyzed using precisely observed image information and slope information.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 천공 데이터 분석 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 천공 데이터 분석 시스템을 나타낸 블럭도이다.
도 3은 도 1의 천공 데이터 분석 시스템의 제3 센서 유닛을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 제3 센서 유닛의 커플러를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 천공 경로 탐색 유닛을 나타낸 개략도이다.
도 6은 도 5의 천공 경로 탐색 유닛을 나타낸 정면도이다.
도 7은 도 5의 천공 경로 탐색 유닛을 나타낸 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 천공 경로 탐색 유닛을 나타낸 개략도이다.
도 9는 도 8의 천공 경로 탐색 유닛을 나타낸 정면도이다.
도 10은 도 8의 천공 경로 탐색 유닛을 나타낸 블럭도이다.1 is a schematic diagram showing a puncture data analysis system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the puncturing data analysis system of FIG. 1.
3 is a diagram illustrating a third sensor unit of the puncture data analysis system of FIG. 1.
4 is a diagram illustrating a coupler of the third sensor unit of FIG. 3.
5 is a schematic diagram showing a puncture path search unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a front view showing the puncturing path search unit of FIG. 5.
7 is a block diagram showing the puncturing path search unit of FIG. 5.
8 is a schematic diagram showing a puncture path search unit according to another embodiment of the present invention.
9 is a front view showing the puncturing path search unit of FIG. 8.
10 is a block diagram showing the puncturing path search unit of FIG. 8.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to the possessor, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.Embodiments described in the present specification will be described with reference to cross-sectional views and/or plan views, which are ideal exemplary diagrams of the present invention. In the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have schematic properties, and the shapes of the regions illustrated in the drawings are for illustrating a specific shape of the region of the device and are not intended to limit the scope of the invention. In various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various elements, but these elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element from another element. The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used in this specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, actions and/or elements in the stated component, step, operation and/or element. Or does not preclude additions.
본 명세서에서, “연결”은 언급된 구성요소들을 직접적으로 연결한다는 것과 중간 매체를 통해 간접적으로 연결한다는 것을 모두 포함하는 의미일 수 있다. In the present specification, “connection” may mean including both direct connection of the mentioned components and indirect connection through an intermediate medium.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used with meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 천공 데이터 분석 시스템을 나타낸 개략도이다. 도 2는 도 1의 천공 데이터 분석 시스템을 나타낸 블럭도이다. 도 3은 도 1의 천공 데이터 분석 시스템의 제3 센서 유닛을 나타낸 도면이다. 도 4는 도 3의 제3 센서 유닛의 커플러를 나타낸 도면이다. 1 is a schematic diagram showing a puncture data analysis system according to an embodiment of the present invention. 2 is a block diagram showing the puncturing data analysis system of FIG. 1. 3 is a diagram illustrating a third sensor unit of the puncture data analysis system of FIG. 1. 4 is a diagram illustrating a coupler of the third sensor unit of FIG. 3.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 천공 데이터 분석 시스템(10)은 천공 장치(100)가 천공 공정 중에 발생하는 데이터들을 분석하여 지반(G)에 대응되는 천공 가이드 모델을 생성할 수 있다. 천공 데이터 분석 시스템(10)은 제1 센서 유닛(200), 제2 센서 유닛(300), 제3 센서 유닛(400), 천공 경로 탐색 유닛(700), 및 데이터 분석부(600)를 포함할 수 있다. 또한, 천공 데이터 분석 시스템(10)은 데이터 로거(500)를 더 포함할 수 있다. 1 to 6, the drilling
실시 예에서, 천공 장치(100)는 베이스부(110), 몸체부(120), 구동 유닛(140), 함마 롯드(130), 몸체 이동 유닛(150), 및 주행 유닛(160)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In an embodiment, the
베이스부(110)는 몸체부(120)를 지지할 수 있다. 몸체부(120)는 베이스부(110) 상에 위치될 수 있고, 내부에 작업자가 들어갈 수 있는 공간을 가질 수 있다. The base portion 110 may support the
함마 롯드(130)는 몸체부(120)에 설치될 수 있다. 함마 롯드(130)는 지반(G)을 굴착하는 역할을 수행할 수 있다. 함마 롯드(130)는 일 방향으로 길게 형성된 기둥 형상으로 제공될 수 있다. 함마 롯드(130)는 외주면에 나선형의 스크류를 가질 수 있다. 스크류는 함마 롯드(130)가 회전함으로써, 파쇄된 슬러지를 배출하는 역할을 할 수 있다. 함마 롯드(130)의 선단에는 함마 비트가 설치될 수 있다. 함마 비트는 굴착 중인 지반(G)을 타격하는 기능을 수행할 수 있다. The
구동 유닛(140)은 함마 롯드(130)에 회전압, 타격압, 및 추진압을 제공할 수 있다. 실시 예에서, 구동 유닛(140)은 몸체부(120)에 설치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시 예에서, 구동 유닛(140)은 함마 롯드(130)에 제공하는 회전압, 타격압 및 추진압을 유압 또는 공압의 형태로 제공할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The driving
실시 예에서, 함마 롯드(130)는 천공을 위해 피스톤 왕복운동을 할 수 있다. 이를 위해 구동 유닛(140)은 함마 롯드(130)를 피스톤 왕복운동시키기 위해 타격압(공압)을 제공할 수 있다. In an embodiment, the
함마 롯드(130)는 지반(G)의 타격 위치 변경, 파쇄된 슬러지의 배출 등을 위해 시계 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이를 위해 구동 유닛(140)은 함마 롯드(130)를 회전시키기 위해 회전압(유압)을 제공할 수 있다. The
함마 롯드(130)는 지반(G)을 타격하기 위해 전진할 수 있다. 이를 위해 구동 유닛(140)은 함마 롯드(130)를 전진시키기 위한 추진압(유압)을 제공할 수 있다. The
몸체 이동 유닛(150)은 몸체부(120)와 베이스부(110) 사이에 위치될 수 있다. 몸체 이동 유닛(150)은 몸체부(120)를 베이스부(110) 상에서 이동시킬 수 있다. 실시 예에서, 몸체 이동 유닛(150)은 몸체부(120)를 베이스부(110) 상에서 슬라이딩 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 몸체 이동 유닛(150)은 한 쌍의 레일들을 포함할 수 있다. The
주행 유닛(160)은 베이스부(110) 상에 설치될 수 있다. 주행 유닛(160)은 베이스부(110)를 이동시킴으로써, 천공 장치(100)를 주행시킬 수 있다. 실시 예에서, 주행 유닛(160)은 복수의 바퀴들로 구성될 수 있다. 이와 달리, 다른 실시 예에서, 주행 유닛(160)은 캐터필러로 구성될 수 있다. The driving
제1 센서 유닛(200)은 구동 유닛(140)과 연결될 수 있다. 제1 센서 유닛(200)은 구동 유닛(140)에서 함마 롯드(130)로 제공되는 타격압, 추진압, 및 회전압에 대한 정보를 획득할 수 있다. 실시 예에서, 제1 센서 유닛(200)은 함마 롯드(130)를 피스톤 왕복 운동시키는 타격압 정보, 함마 롯드(130)를 추진시키기 위한 추진압 정보, 및 함마 롯드(130)를 회전시키는 회전압 정보를 획득할 수 있다. 추진압 정보, 타격압 정보, 및 회전압 정보의 각각은 유압 또는 공압의 크기, 유압 또는 공압의 유동 속도 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. The
제2 센서 유닛(300)은 함마 롯드(130)와 연결될 수 있다. 제2 센서는 함마 롯드(130)의 회전 정보와 함마 롯드(130)의 진동 정보를 획득할 수 있다. 제2 센서 유닛(300)은 진동 센서(320)와 변위 센서(350)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 센서 유닛(300)은 케이스(330), 캐플러(310), 및 센서 박스(340)를 포함할 수 있다. The
진동 센서(320)는 함마 롯드(130)가 지반(G) 타격 시 발생하는 함마 롯드(130)의 진동을 측정할 수 있다. 함마 롯드(130)는 피스톤 왕복운동을 하면서 지반(G)을 굴착할 수 있다. 다만, 함마 롯드(130)는 지반(G)을 굴착하기 위해서는 지반(G)과 함마 비트 간의 일정 거리를 유지하면서 피스톤 왕복을 하여야 한다. 예를 들면, 함마 롯드(130)는 지반(G)과 2~5cm의 거리를 유지하면서 지반(G)을 타격할 때 지반(G)의 파쇄 효율이 높을 수 있다. 다만, 함마 롯드(130)와 지반(G)과의 거리가 가깝거나 멀 경우에는 지반(G)의 파쇄 효율이 낮을 수 있다. 진동 센서(320)는 함마 롯드(130)와 지반(G) 간의 거리에 따른 진동을 측정할 수 있다. 즉, 진동 센서(320)는 지반(G)을 타격하는 함마 롯드(130)에 대한 진동 정보를 획득할 수 있다. 실시 예에서 진동 센서(320)는 피에조 센서일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
변위 센서(350)는 함마 롯드(130)의 회전 속도 정보를 측정할 수 있다. 함마 롯드(130)는 회전하면서 지반(G)을 굴착할 수 있다. 함마 롯드(130)는 일 방향으로 길게 형성되기 때문에 중력에 의한 처짐 현상이 발생할 수 있다. 함마 롯드(130)의 처짐 현상에 의해 함마 롯드(130)와 지반(G) 간의 접촉 면적 및 마찰력이 증가할 수 있다. 이에 따라, 함마 롯드(130)의 회전 속도가 저하될 수 있고, 그에 따른 슬러지 배출 능력과 함마 비트의 타격 지점 변경 능력을 저하시킬 수 있다. 이에 따라, 함마 롯드(130)의 회전 속도 정보는 천공 가이드 모델 생성에 필요한 정보일 수 있다. 또한, 함마 롯드(130)의 처짐 현상에 의해 함마 비트의 타격 지점이 변경될 수 있다. 이를 타격 지점의 보정하기 위한 함마 롯드(130)를 시계방향으로 회전으로 천공 경로가 우향하는 현상이 발생할 수 있다. The
커플러(310)는 함마 롯드(130)와 구동 유닛(140)을 연결할 수 있다. 커플러(310)는 일 방향으로 길게 형성될 수 있다. 커플러(310)는 둘레에 변위 센서(350)들이 장착되는 복수의 변위 센서 장착부들을 포함할 수 있다. 변위 센서 장착부들은 커플러(310)의 둘레를 따라 일정 간격으로 배열될 수 있다. 커플러(310)는 진동 센서(320)가 장착되는 진동센서 장착부를 포함할 수 있다. 케이스(330)는 커플러(310)가 삽입되는 삽입 홀을 가질 수 있다. The
센서 박스(340)는 복수개 제공될 수 있다. 복수의 센서 박스들(340)은 케이스(330)의 둘레를 따라 배열될 수 있다. 센서 박스들(340)은 진동 센서(320) 및 변위 센서(350)에 대한 배터리, 저장부재, 센서컨트롤러 등이 내장될 수 있다. A plurality of
제3 센서 유닛(400)은 함마 롯드(130)의 추진 속도 정보를 획득할 수 있다. 실시 예에서 제3 센서 유닛(400)은 와이어(430), 와이어 고정부(410), 및 와이어 센서(420)를 포함할 수 있다. The
와이어 고정부(410)는 베이스부(110) 상에 설치될 수 있다. 와이어(430)는 와이어 고정부(410)와 와이어 센서(420)를 연결할 수 있다. 와이어 센서(420)는 와이어(430)의 변위나 속도 등을 측정하여 몸체부(120)와 함마 롯드(130)의 이동 거리 및 이동 속도를 측정할 수 있다. 이에 따라, 제3 센서 유닛(400)은 지반(G)을 굴착하는 함마 롯드(130)의 추진 속도 정보를 획득할 수 있다.The
천공 경로 탐색 유닛(700)은 함마 롯드(130)에 의해 천공된 홀 내부를 이동할 수 있다. 천공 경로 탐색 유닛(700)은 천공된 홀의 영상 정보와 기울기 정보를 획득할 수 있다. 천공 경로 탐색 유닛에 대한 자세한 사항은 후술한다. The puncture
데이터 로거(500)는 제1 센서 유닛(200), 제2 센서 유닛(300) 및 제3 센서 유닛(400)으로부터 정보들을 전달받아, 해당 정보들을 저장할 수 있다. 데이터 로거(500)는 데이터 저장장치일 수 있다. The
실시 예에서, 데이터 분석부(600)는 데이터 로거(500)에서 수집한 정보들을 이용하여 천공 가이드 모델을 생성할 수 있다. 이와 달리, 다른 실시 예에서, 데이터 분석부(600)는 직접 센서 유닛들과 천공 경로 분석 유닛으로부터 정보들을 전달받을 수 있다. 실시 예에서, 데이터 분석부(600)는 컴퓨터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 데이터 분석부(600)는 데이터 분석 및 가이드 모델링을 할 수 있는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 실시 예에서, 데이터 분석부(600)와 데이터 로거(500)는 분리되나, 이와 달리 다른 실시 예에서, 일체형으로 이루어질 수 있다. In an embodiment, the
데이터 분석부(600)는 제1 센서 유닛(200), 제2 센서 유닛(300), 제3 센서 유닛(400) 및 천공 경로 탐색 유닛(700)에서 획득한 정보들을 이용하여 지반(G)에 대응되는 천공 가이드 모델을 생성할 수 있다. 예를 들면, 데이터 분석부(600)는 타격압 정보, 회전압 정보, 추진압 정보, 회전 정보, 진동 정보, 추진 속도 정보, 영상 정보, 및 기울기 정보 중 적어도 어느 하나를 이용하여 천공 가이드 모델을 생성할 수 있다. The
데이터 분석부(600)는, 진동 정보, 추진 속도 정보 및 추진압 정보를 분석할 수 있다. 이에 따라, 데이터 분석부(600)는 함마 롯드(130)가 굴착하는 지반(G)에 대응되는 추진압 분석 정보를 획득할 수 있다. 전술한 바와 같이 타격력 정보에는 상기 진동 정보를 포함할 수 있다. 지반(G)을 천공할 때, 함마 롯드(130)의 함마 비트와 지반(G) 간에 적정 추진거리를 유지할 때, 최적의 파쇄효율 및/또는 천공 효율을 발휘할 수 있다. 하지만, 함마 롯드(130)는 지반(G)의 물성, 절리의 특성, 파쇄대의 유무 등의 파쇄효율에 영향을 미치는 여러 인자들로 인해 지반(G)과의 적정 추진거리를 유지하기 어렵다. The
실시 예에서, 데이터 분석부(600)는 진동 센서(320)가 획득한 진동 정보를 분석하여 함마 롯드(130)와 지반(G) 간의 거리에 따른 타격력 정보를 획득할 수 있다. 데이터 분석부(600)는 타격력 정보, 추진압 정보, 및 추진 속도 정보를 비교 분석하여 지반(G)에 대응되는 추진압 분석 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 추진압 분석 정보는 해당 지반(G)을 천공하는데 효율적인 추진압 값을 포함할 수 있다. 데이터 분석부(600)는 추진압 분석 정보를 이용하여 천공 가이드 모델을 생성할 수 있다. 즉, 천공 가이드 모델에는 추진압 분석 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 천공 가이드 모델에는 구동 유닛(140)이 지반(G)의 특성에 따라 함마 롯드(130)가 지반(G)을 효율적으로 천공할 수 있도록 하는 추진압 값을 포함될 수 있다. In an embodiment, the
또한, 데이터 분석부(600)는 추진 속도 정보를 분석하여 함마 롯드(130)의 추진 속도 변화량을 분석할 수 있다. 이에 따라, 데이터 분석부(600)는 분석된 추진 속도 변화량에 대응되는 타격압 정보와 추진압 정보를 비교 분석하여 지반(G)에 대응되는 추진압 값과 타격압 값을 획득할 수 있다. 데이터 분석부(600)는 획득한 추진압 값과 타격압 값을 이용하여 천공 가이드 모델을 생성할 수 있다. In addition, the
데이터 분석부(600)는 회전 정보 및 회전압 정보를 분석하여 지반(G)에 대응되는 회전압 분석 정보를 획득할 수 있다. 데이터 분석부(600)는 회전 정보를 분석하여 함마 롯드(130)와 홀(H)의 내벽 간의 간섭으로 인해 발생되는 토크 정보를 획득할 수 있다. 데이터 분석부(600)는 토크 정보와 회전압 정보를 비교 분석하여 지반(G)에 대응되는 회전압 분석 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 회전압 분석 정보는 해당 지반(G)의 특성 별로 발생되는 토크 변화를 분석하여 지반(G)을 천공하는데 효율적인 회전압 값을 포함할 수 있다. 데이터 분석부(600)는 회전압 분석 정보를 이용하여 천공 가이드 모델을 생성할 수 있다. 즉, 천공 가이드 모델에는 회전압 분석 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 천공 가이드 모델에는 구동 유닛(140)이 지반(G)의 특성에 따라 함마 롯드(130)가 지반(G)을 효율적으로 천공할 수 있도록 하는 회전압 값을 포함할 수 있다. The
데이터 분석부(600)는 회전 정보를 분석하여 함마 롯드(130)의 처짐에 관한 정보를 획득할 수 있다. 함마 롯드(130)에 처짐이 발생할 경우, 홀(H)의 벽면(W)과 함마 롯드(130) 간의 마찰이 증가하여 회전 속도가 저하되기 때문에, 데이터 분석부(600)는 회전 정보를 통해 함마 롯드(130)의 회전 속도 변화량을 분석하고, 분석된 회전 속도 변화량으로부터 함마 롯드(130)의 처짐 정도를 산출할 수 있다. 또한, 데이터 분석부(600)는 획득된 함마 롯드(130)에 관한 처짐 정보를 분석하여 슬러지 배출 정도와 함마 비트의 지반(G) 타격 지점의 변경 정보를 획득할 수 있다. The
데이터 분석부(600)는 기울기 정보 및 영상 정보를 분석하여 지반(G)의 지질 정보와 함마 롯드(130)의 처짐 정보를 획득할 수 있다. 실시 예에서, 데이터 분석부(600)는 천공 경로 탐색 유닛(700)에서 획득한 영상 정보를 분석하여 지반(G)의 지질 정보를 획득할 수 있다. 테이터 분석부는 전술한 회전압 값, 타격압 값, 및 추진압 값을 산출하는데 지반(G)의 지질 정보를 반영할 수 있다. 예를 들면, 데이터 분석부(600)는 지반(G)에 지질 특성에 따른 최적의 파쇄효율 및/또는 천공효율을 나타낼 수 있는 회전압 값, 타격압 값, 및 추진압 값을 획득할 수 있다. The
데이터 분석부(600)는 홀(H)의 기울기 정보를 분석하여 함마 롯드(130)의 처짐 정보를 획득할 수 있다. 또한, 데이터 분석부(600)는 회전 정보를 분석하여 획득한 함마 롯드(130)의 처짐 정보와 비교하여 해당 처짐 정보를 보정할 수 있다. 예를 들면, 데이터 분석부(600)는 회전 정보를 분석하여 함마 롯드(130)의 1차 처짐 정보를 생성하고, 기울기 정보를 분석하여 함마 롯드(130)의 2차 처짐 정보를 생성할 수 있다. 데이터 분석부(600)는 1차 처짐 정보와 2차 처짐 정보를 분석하여 함마 롯드(130)의 처짐에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다. The
데이터 분석부(600)는 지질 정보와 처짐 정보를 이용하여 천공 가이드 모델을 생성할 수 있다. 이에 따라, 천공 가이드 모델은 지질 정보와 처짐 정보를 포함할 수 있다. The
천공 가이드 모델은 추진압 분석 정보, 회전압 분석 정보, 지질 정보 및 처짐 정보를 이용하여 생성될 수 있다. 이에 따라, 천공 가이드 모델은 지반(G)의 지질 특성에 따른 회전압 값, 추진압 값, 및 타격압 값을 포함할 수 있다. 그러므로, 천공 장치(100)의 사용자는 지반(G)의 지질 정보를 획득하면, 구동 유닛(140)이 해당 지반(G)의 지질에 대응되는 회전압 값, 추진압 값, 및 타격압 값을 함마 롯드(130)에 제공하여, 파쇄효율 및/또는 천공 효율이 극대화시킬 수 있다.The drilling guide model may be generated using propulsion pressure analysis information, rotational pressure analysis information, geological information, and deflection information. Accordingly, the perforation guide model may include a rotational pressure value, a driving pressure value, and a hitting pressure value according to the geological characteristics of the ground G. Therefore, when the user of the
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 천공 경로 탐색 유닛을 나타낸 개략도이다. 도 6은 도 5의 천공 경로 탐색 유닛을 나타낸 정면도이다. 도 7은 도 5의 천공 경로 탐색 유닛을 나타낸 블럭도이다. 5 is a schematic diagram showing a puncture path search unit according to an embodiment of the present invention. 6 is a front view showing the puncturing path search unit of FIG. 5. 7 is a block diagram showing the puncturing path search unit of FIG. 5.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 천공 경로 탐색 유닛(700)은 천공된 홀(H)의 기울기 정보와 지질 정보를 획득하기 위한 장치일 수 있다. 천공 경로 탐색 유닛(700)은 하우징(710), 복수의 이동 유닛들(750), 기울기 센서(730), 이동거리 측정 유닛(740), 컨트롤러(705)를 포함할 수 있다. 또한, 천공 경로 탐색 유닛(700)은 영상 획득 유닛(720), 광원 유닛(760), 방수 케이스(780), 통신 유닛(745), 및 배터리부(770)를 더 포함할 수 있다.5 to 7, the puncturing
하우징(710)은 내부에 수용공간을 가질 수 있다. 하우징(710)은 내부의 수용 공간에 배치되는 컨트롤러(705), 기울기 센서(730) 등의 부품들을 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 할 수 있다. 실시 예에서, 하우징(710)은 원통형상으로 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
복수의 이동 유닛들(750)은 하우징(710)에 설치될 수 있다. 이동 유닛들(750)은 하우징(710)을 이동시킬 수 있다. 이동 유닛들(750)은 하우징(710)의 둘레를 따라 일정 간격으로 배열될 수 있다. 실시 예에서, 천공 경로 탐색 유닛(700)은 6개의 이동 유닛들(750)을 포함할 수 있다. 3개의 이동 유닛들(750)(이하, 제1 그룹이라 지칭한다.)은 하우징(710)의 일측의 둘레를 따라 배열될 수 있고, 나머지 3개의 이동 유닛들(750)(이하, 제2 그룹이라 지칭한다.)은 하우징(710)의 타측의 둘레를 따라 배열될 수 있다. The plurality of moving
제1 그룹에 포함된 이동 유닛들(750)은 약 120도의 각도를 형성하며 하우징(710)의 둘레를 따라 배열될 수 있다. 제2 그룹에 포함된 이동 유닛들(750)은 약 120도의 각도를 형성하며 하우징(710)의 둘레를 따라 배열될 수 있다. 제1 그룹에 포함된 이동 유닛들(750)과 제2 그룹에 포함된 이동 유닛들(750)은 서로 이격될 수 있다. 또한, 제1 그룹에 포함된 이동 유닛들(750)과 제2 그룹에 포함된 이동 유닛들(750)은 서로 평행하게 배치될 수 있다.The moving
이동 유닛들(750)의 각각은 주행 바퀴(751)와 서스펜션(752, 753)을 포함할 수 있다. 주행 바퀴(751)는 원형으로 제공될 수 있다. 주행 바퀴(751)는 천공된 홀(H)의 벽면(W) 상에 위치될 수 있다. Each of the moving
서스펜션(752, 753)은 주행 바퀴(751)와 하우징(710)을 연결할 수 있다. 서스펜션(752, 753)은 주행 바퀴를 통해 하우징(710)으로 전달되는 충격을 흡수할 수 있다. 실시 예에서, 서스펜션(752, 753)은 연결 부재(752)와 탄성 부재(753)를 포함할 수 있다. 연결 부재(752)는 주행 바퀴(751)과 하우징(710)을 연결할 수 있다. 실시 예에서, 연결 부재(752)는 유압 실린더일 수 있다. 이에 따라, 연결 부재(752)는 길이가 가변될 수 있다. The
탄성 부재(753)은 연결 부재(752) 상에 설치될 수 있다. 탄성 부재(753)는 신장과 수축을 통해 충격을 흡수할 수 있다. 실시 예에서, 탄성 부재(753)는 스프링일 수 있으나, 이에 한정되지 않는 다. The
연결 부재(752)는 주행 바퀴(751)가 홀(H)의 벽면(W) 상에 밀착하면서 이동할 수 있도록 길이를 조절할 수 있다. 주행 바퀴(751)가 홀(H)의 벽면(W)을 따라 이동할 경우, 홀(H)의 불균질한 장애물에 의해 외력을 받을 수 있다. 주행 바퀴(751)가 받은 외력은 하우징(710)으로 전달될 수 있다. 하지만, 탄성 부재(753)은 수축되면서 하우징(710)으로 전달되는 충격을 흡수할 수 있다. 즉, 서스펜션의 전체 길이가 줄어들 수 있다. 주행 바퀴(751)에서 가해지는 외력이 제거될 경우, 탄성 부재(753)는 탄성력에 의해 원상태로 신장할 수 있다. 이에 따라, 주행 바퀴(751)는 홀(H)의 벽면(W) 상에 밀착될 수 있다.The length of the
기울기 센서(730)는 하우징(710) 내에 설치될 수 있다. 기울기 센서(730)는 하우징(710)의 기울기를 측정할 수 있다. 실시 예에서, 기울기 센서(730)는 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. IMU(Inertial Measurement Unit) 센서는 3축 자이로 센서(731), 3축 가속도 센서(732), 및 3축 지자기 센서(733)로 구성될 수 있다. 이에 따라, 기울기 센서(730)는 X, Y, Z축의 가속도 정보, X, Y, Z축의 각속도 정보 등을 획득할 수 있다. The
이동거리 측정 유닛(740)은 하우징(710)의 이동 거리를 측정할 수 있다. 실시 예에서, 이동거리 측정 유닛(740)은 엔코더일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 엔코더는 주행 바퀴들에 각각 설치될 수 있다. 엔코더는 주행 바퀴의 회전량(회전수)을 측정할 수 있다. 엔코더는 측정한 회전량(회전수) 정보를 통해 하우징(710)의 이동 거리를 산출할 수 있다. 또한, 엔코더는 주행 바퀴의 회전 속도를 측정할 수 있다. The moving
컨트롤러(705)는 기울기 센서(730)에서 측정한 기울기 정보와 상기 이동거리 측정 유닛(740)에서 측정한 이동거리 정보를 이용하여 홀(H)의 경로 정보를 생성할 수 있다. 실시 예에서, 컨트롤러(705)는 이동거리 측정 유닛(740)에서 측정한 이동 거리 정보와 기울기 정보를 이용하여 하우징(710)의 위치 정보를 산출할 수 있다. 하우징(710)의 위치 정보는 X, Y, Z 좌표 정보를 포함할 수 있다. The
컨트롤러(705)는 산출된 위치 정보와 측정된 기울기 정보를 이용하여 하우징(710)의 위치에 따른 기울기 정보(이하, 위치 기울기 정보라 지칭한다)를 생성할 수 있다. 컨트롤러(705)는 위치 정보와 위치 기울기 정보를 이용하여 홀(H)의 경로 정보를 생성할 수 있다. 홀(H)의 경로 정보는 홀(H)의 X, Y, Z좌표 정보 및 기울기 정보 등을 포함할 수 있다. The
컨트롤러(705)는 엔코더에서 측정한 주행 바퀴의 회전 속도 정보를 이용하여 하우징(710)의 이동 속도 정보를 산출할 수 있다. The
영상 획득 유닛(720)은 하우징(710)에 설치될 수 있다. 실시 예에서, 영상 획득 유닛(720)은 하우징(710)의 전방에 설치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 영상 획득 유닛(720)은 하우징(710)의 주변을 촬영하여 영상 정보를 획득할 수 있다. 실시 예에서, 영상 획득 유닛(720)은 360도 카메라일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 360도 카메라는 수평 및 상하 360도 전방향을 촬영하여 영상 정보를 생성할 수 있다. 영상 획득 유닛(720)에서 촬영한 영상 정보는 컨트롤러(705)로 전송될 수 있다. The
광원 유닛(760)은 하우징(710)의 이동 방향으로 빛을 조사할 수 있다. 천공 경로 탐색 유닛(700)이 이동하는 홀(H) 내부는 어둡기 때문에 영상 획득 유닛(720)이 영상 정보를 획득하기 어려울 수 있다. 광원 유닛(760)이 하우징(710)의 이동 방향으로 빛을 조사함으로써, 영상 획득 유닛(720)은 홀(H) 내부에서도 영상 정보를 용이하게 획득할 수 있다. 광원 유닛(760)은 하우징(710)의 전방에 설치될 수 있다. 광원 유닛(760)은 복수의 LED를 포함할 수 있다. The
방수 케이스(780)는 하우징(710)의 내부에 설치될 수 있다. 방수 케이스(780)는 내부에 수용 공간을 형성할 수 있다. 방수 케이스(780)의 수용 공간에는 컨트롤러(705), 기울기 센서(730) 등이 내장될 수 있다. 이에 따라, 하우징(710)이 1차적으로 컨트롤러(705) 등의 방수 기능을 하고, 방수 케이스(780)가 2차적으로 컨트롤러(705) 등의 방수 기능을 할 수 있다. The
통신 유닛(745)는 하우징(710)의 외부와 유선 또는 무선 통신할 수 있다. 실시 예에서, 통신 유닛(745)는 외부와 무선 통신을 할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 따라, 통신 유닛(745)는 컨트롤러(705)에서 생성한 홀(H) 경로 정보, 측정한 이동 거리 정보, 기울기 정보, 영상 정보 등을 외부로 전송할 수 있다. 또한, 통신 유닛(745)는 외부로부터 제어입력 정보를 수신할 수 있다. 통신 유닛(745)는 수신한 제어입력 정보를 컨트롤러(705)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 컨트롤러(705)는 제어입력 정보에 대응하여 이동 유닛들(750), 영상 획득 유닛(720), 광원 유닛(760) 등을 사용자의 의도대로 제어할 수 있다. The
배터리부(770)는 하우징(710) 내에 설치될 수 있다. 배터리부(770)는 전력을 저장할 수 있다. 이에 따라, 배터리부(770)는 이동 유닛들(750), 광원 유닛(760), 영상 획득 유닛(720), 컨트롤러(705) 등에 전력을 공급할 수 있다. The
도 8는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 천공 경로 탐색 유닛을 나타낸 개략도이다. 도 9는 도 8의 천공 경로 탐색 유닛을 나타낸 정면도이다. 도 10은 도 8의 천공 경로 탐색 유닛을 나타낸 블럭도이다. 설명의 편의를 위해 도 5 내지 도 7에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 설명은 생략하거나 간략하게 설명하기로 한다. 8 is a schematic diagram showing a puncture path search unit according to another embodiment of the present invention. 9 is a front view showing the puncturing path search unit of FIG. 8. 10 is a block diagram showing the puncturing path search unit of FIG. 8. For convenience of description, descriptions of the same components as those described in FIGS. 5 to 7 will be omitted or briefly described.
도 8 내지 도 10을 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 천공 경로 탐색 유닛(700)은 하우징(710), 복수의 이동 유닛들(750), 기울기 센서(730), 이동거리 측정 유닛(740), 영상 획득 유닛(720), 광원 유닛(760) 및 컨트롤러(705)를 포함할 수 있다. 또한, 천공 경로 탐색 유닛(700)은 스캔 유닛(790), 방수 케이스(780), 통신 유닛(745) 및 배터리부(770)를 더 포함할 수 있다. 8 to 10, the drilling
스캔 유닛(790)은 하우징(710)의 이동 방향의 물체를 감지할 수 있다. 실시 예에서, 스캔 유닛(790)은 빛의 파장을 이용하는 센서인 라이다 센서일 수 있다. 스캔 유닛(790)은 스캔한 스캔 정보를 컨트롤러(705)로 전송할 수 있다. 스캔 정보에는 하우징(710)의 이동 방향에 위치한 경로의 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 스캔 정보는 장애물, 홀(H)의 꺾임 등의 정보를 포함할 수 있다. The
컨트롤러(705)는 스캔 정보를 이용하여 하우징(710)이 홀(H)의 경로를 따라 이동할 수 있도록 이동 유닛들(750)을 제어할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(705)는 스캔 정보를 이용하여 하우징(710)을 자율주행시킬 수 있다. The
한편, 전술한 천공 경로 탐색 장치를 이용하여 천공 경로를 탐색할 수 있는데,On the other hand, it is possible to search for a puncture path using the aforementioned puncture path search device
본 발명에 따른 천공 경로 탐색 방법은 전술한 천공 경로 탐색 장치를 홀 내로 이동시키는 단계, 천공 경로 탐색 장치에 장착된 기울기 센서에서 측정한 기울기 정보를 수신하고, 천공 경로 탐색 장치에 장착된 이동거리 측정 유닛에서 측정한 이동 거리 정보를 수신하는 단계, 및 수신한 기울기 정보, 및 이동 거리 정보를 분석하여 홀의 경로 정보를 취득하는 단계를 포함할 수 있다.The puncture path search method according to the present invention includes the steps of moving the above-described puncture path search device into the hole, receiving tilt information measured by a tilt sensor mounted on the puncturing path search device, and measuring the moving distance mounted on the puncturing path search device. It may include receiving the moving distance information measured by the unit, and analyzing the received tilt information and the moving distance information to obtain path information of the hole.
본 발명에 따라 천공 경로를 탐색하기 위해서는, 먼저 전술한 천공 경로 탐색 장치를 탐색 대상이 되는 천공 홀 내로 이동시킨다. 다음에, 천공 경로 탐색 장치가 홀 내를 이동하면서, 천공 경로 탐색 장치에 장착된 기울기 센서를 이용해 기울기 정보를 측정하면 그 기울기 정보를 수신한다. 이때, 천공 경로 탐색 장치에는 이동거리 측정 유닛이 장착되므로, 이동거리 측정 유닛으로부터 측정된 이동 거리 정보도 함께 수신한다. 이렇게 수신된 기울기 정보 및 이동 거리 정보를 분석함으로써, 홀의 경로 정보를 취득할 수 있다. 여기서, 천공 경로 탐색 장치에 관한 세부 사항은 전술하였는바, 자세한 설명은 생략한다.In order to search for a puncture path according to the present invention, first, the above-described puncture path search device is moved into a puncture hole to be searched. Next, while the puncturing path search device moves through the hole, the tilt information is received when the tilt information is measured using a tilt sensor installed in the puncturing path search device. At this time, since the moving distance measuring unit is mounted on the drilling path search apparatus, the moving distance information measured from the moving distance measuring unit is also received. By analyzing the received inclination information and moving distance information in this way, it is possible to obtain the path information of the hole. Here, details of the puncturing path search apparatus have been described above, and detailed descriptions thereof will be omitted.
이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific embodiments, this is for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and within the technical idea of the present invention, by those of ordinary skill in the art. It is clear that modifications or improvements are possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속한 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications or changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.
10: 천공 분석 시스템 100: 천공 장치
120: 본체부 130: 함마 롯드
200: 제1 센서 유닛 300: 제2 센서 유닛
400: 제3 센서 유닛 600: 데이터 분석부
700: 천공 경로 탐색 유닛10: perforation analysis system 100: perforation device
120: main body 130: hammer rod
200: first sensor unit 300: second sensor unit
400: third sensor unit 600: data analysis unit
700: sky path search unit
Claims (10)
하우징;
상기 하우징에 설치되어 상기 하우징을 상기 홀 내에서 이동시키는 복수의 이동 유닛들;
상기 하우징 내에 설치되고, 상기 하우징의 기울기를 측정하는 기울기 센서;
상기 하우징의 이동 거리를 측정하는 이동거리 측정 유닛;
상기 하우징에 설치되고, 상기 하우징의 주변을 촬영하여 상기 홀의 영상 정보를 획득하는 영상 획득 유닛; 및
상기 기울기 센서에서 측정한 기울기 정보와 상기 이동거리 측정 유닛에서 측정한 이동 거리 정보를 이용하여 상기 홀의 경로 정보를 생성하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 이동 유닛들은, 상기 하우징의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 배열되며,
상기 이동 유닛들의 각각은,
상기 홀의 벽면을 따라 회전하면서 움직이는 주행 바퀴;
상기 주행 바퀴와 상기 하우징을 연결하고, 상기 주행 바퀴가 움직이는 상기 홀의 벽면의 형태적 변화에 대응하여 길이가 가변되어, 움직이는 상기 주행 바퀴를 상기 홀의 벽면에 밀착시키는 연결 부재; 및
탄성을 가지고 상기 연결 부재에 설치되어, 상기 연결 부재의 길이가 줄어들 때에, 압축되면서 충격을 흡수하고, 줄어든 상기 연결 부재의 길이가 회복되도록 상기 연결 부재에 인장력을 가하는 탄성 부재를 포함하고,
상기 홀의 경로 정보는, 상기 홀의 기울기 정보를 포함하며,
상기 홀의 기울기 정보, 및 상기 홀의 영상 정보는, 상기 천공 분석 시스템에 전송되는 상기 홀에 대한 데이터에 포함되고,
상기 천공 분석 시스템은, 상기 홀의 기울기 정보, 및 상기 홀의 영상 정보를 분석하여 상기 지반의 지질 정보, 및 상기 함마 롯드의 처짐 정보를 획득하고, 획득된 상기 지반의 지질 정보, 및 상기 함마 롯드의 처짐 정보를 이용하여 상기 지반에 대응되는 천공 가이드 모델을 생성하는 천공 경로 탐색 장치.
By a drilling device comprising a drive unit that provides the hammer rod with rotational pressure for rotating the hammer rod excavating the ground, a striking pressure for reciprocating the hammer rod with a piston, and a driving pressure for propelling the hammer rod. In a puncture path search apparatus for transmitting data on the hole to a puncture data analysis system for analyzing data on a punctured hole,
housing;
A plurality of moving units installed in the housing to move the housing within the hole;
A tilt sensor installed in the housing and measuring a tilt of the housing;
A moving distance measuring unit that measures a moving distance of the housing;
An image acquisition unit installed in the housing and photographing the periphery of the housing to acquire image information of the hole; And
A controller for generating path information of the hole using tilt information measured by the tilt sensor and moving distance information measured by the moving distance measuring unit,
The moving units are arranged at regular intervals along the circumference of the housing,
Each of the mobile units,
A driving wheel that rotates and moves along the wall of the hole;
A connecting member that connects the driving wheel and the housing and has a length variable corresponding to a shape change of a wall surface of the hole in which the driving wheel moves, so that the moving driving wheel is in close contact with the wall surface of the hole; And
It includes an elastic member that has elasticity and is installed on the connection member, when the length of the connection member is reduced, absorbs an impact while being compressed, and applies a tensile force to the connection member so that the reduced length of the connection member is restored,
The path information of the hole includes information on the slope of the hole,
The slope information of the hole and the image information of the hole are included in the data for the hole transmitted to the puncture analysis system,
The perforation analysis system, by analyzing the slope information of the hole and the image information of the hole to obtain the geological information of the ground, and the sag information of the hammer rod, obtained geological information of the ground, and the sag of the hammer rod A drilling path search device for generating a drilling guide model corresponding to the ground using information.
상기 이동거리 측정 유닛은,
상기 주행 바퀴의 회전량을 측정하는 엔코더를 포함하는 천공 경로 탐색 장치.
The method of claim 1,
The moving distance measurement unit,
A drilling path search device comprising an encoder that measures the amount of rotation of the driving wheel.
상기 하우징에 설치되고, 상기 하우징의 이동 방향으로 빛을 조사하는 광원 유닛을 더 포함하는 천공 경로 탐색 장치.
The method of claim 1,
A drilling path search apparatus further comprising a light source unit installed in the housing and irradiating light in a moving direction of the housing.
상기 영상 획득 유닛은 360도 카메라를 포함하는 천공 경로 탐색 장치.
The method of claim 1,
The image acquisition unit is a puncture path search apparatus including a 360 degree camera.
상기 기울기 센서는,
IMU(Inertial Measurement Unit) 센서를 포함하는 천공 경로 탐색 장치.
The method of claim 1,
The tilt sensor,
A puncture path search device including an Inertial Measurement Unit (IMU) sensor.
상기 컨트롤러는,
상기 기울기 정보와 상기 거리 정보를 이용하여 이동 위치에 따른 경로 정보를 획득하는 천공 경로 탐색 장치.
The method of claim 1,
The controller,
A puncturing path search device for obtaining path information according to a moving position using the inclination information and the distance information.
상기 하우징 내에 설치되고, 상기 컨트롤러 유닛, 및 상기 기울기 센서를 수용하는 방수 케이스; 및
상기 하우징 내에 설치되고, 상기 이동 유닛들에 전력을 공급하는 배터리부를 더 포함하는 천공 경로 탐색 장치.
The method of claim 1,
A waterproof case installed in the housing and accommodating the controller unit and the tilt sensor; And
The drilling path search apparatus further comprises a battery unit installed in the housing and supplying power to the mobile units.
(b) 상기 천공 경로 탐색 장치에 장착된 기울기 센서에서 측정한 기울기 정보를 수신하고, 상기 천공 경로 탐색 장치에 장착된 이동거리 측정 유닛에서 측정한 이동 거리 정보를 수신하는 단계; 및
(c)수신한 상기 기울기 정보, 및 이동 거리 정보를 분석하여 상기 홀의 경로 정보를 취득하는 단계를 포함하는 천공 경로 탐색 방법.(a) moving the drilling path search device according to claim 1 into the hole;
(b) receiving tilt information measured by a tilt sensor mounted on the puncturing path search device, and receiving moving distance information measured by a moving distance measuring unit mounted on the puncturing path search device; And
(c) analyzing the received tilt information and moving distance information to obtain path information of the hole.
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