KR102388552B1 - 실시간 변위 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변위 측정 장치에 관한 것으로, 본 발명은 다수개의 연결 로드와, 연결 로드 사이에 연결되고 연결된 연결 로드와의 배치 각도를 조절 가능하게 형성되는 커넥터와, 커넥터에 배치되고 배치 각도를 측정하는 각도 측정 모듈, 그리고 각도 측정 모듈에서 측정한 배치 각도와 연결 로드의 길이 및 커넥터의 길이에 기초하여 3차원 공간좌표를 생성하는 메인 계측 유닛을 포함한다. 이로 인해, 본 발명은 지하에 매립되어 있거나 육안으로 확인이 어려운 공간에 설치되어 있는 시설물에 대한 정확한 변위 측정값을 측정 가능하도록 하는 효과가 있다.

Description

실시간 변위 측정 장치{Device for real-time measuring position}
본 발명은 실시간 변위 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실시간으로 변위를 측정하기 위한 연결 로드와의 배치 각도가 자유롭게 조절되고 조절된 배치 각도를 측정하며 측정한 배치 각도와 연결 로드의 길이에 기초하여 3차원 공간좌표를 생성하고 영상장치로 전송하여, 지하에 매립되어 있거나 육안으로 확인이 어려운 공간에 설치되어 있는 지하시설물, 옹벽, 비탈면 등에 대한 정확한 변위 측정값을 측정 가능하고 영상장치를 통해 실시간으로 모니터링 가능하도록 하는 변위 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 토목 공사에서의 시공 단계에서 위험요소 관리 및 예측을 통한 공사의 안정성을 확보하고 계측 정보의 피드백(feedback)을 통한 최적설계를 가능하게 하여 경제적이고 합리적인 시공을 유도하기 위해 변위 계측이 매우 중요하다. 또한, 시공 완료 후에는 유지 보수 및 안전관리의 기준을 제시하여 구조물을 안정성을 확보할 수 있도록 하기 위해 변위 계측이 필히 이루어져야 한다.
특히, 지하에 매립되어 있는 가스관이나 수도관과 같은 경우, 시설물의 위치상태가 명확하게 측정되지 않으면 지하 굴착이나 구조물의 보수/보강시에 지중관로의 파손이나 노후배관의 절단사고로 이어지기 때문에 대규모의 인명피해나 재산피해가 발생할 우려가 있다.
그리고 지하 매립 시설물들은 최초 설계도면에 도시된 위치에 정확히 설치되지 않고, 현재 시공상의 문제 등으로 인해 다른 위치에 설치되어 차후에 정확한 위치가 확인되지 않는 등의 문제가 발생한다.
따라서, 관로와 같은 지하 시설물 등의 결함과 그 위치정보를 정확히 검출하여 시설물의 교체 및 보수 부위를 정확하게 분석할 수 있는 시스템이 요구되나, 현재의 위치 측정 방법은 대부분 지상에서 탐사하는 방식이며, 이러한 방식은 금속관로의 불탐지역 특성이나 기술적인 문제로 인해 실제 위치에 대해 상당한 오차를 발생시키고 있는 것이 현실이다.
기존의 탐사 방법을 살펴보면, 전자유도 탐사법, 지중레이더 탐사법, GPR 탐사법, 탄성파 탐사법, 피깅(Pigging) 탐사법 등이 있다. 전자유도 탐사법은 주로 전기나 통신 등과 같은 케이블과 주철관 등의 금속성 관로를 탐사하는 기법으로서 탐사장비의 구조가 간단하고 휴대가 용이하나, 비금속 관로의 탐사가 어렵다는 문제점이 있다.
지중레이더 탐사법은 적절한 처리에 의해 고분해능의 연속적 지중 단면 영상을 얻을 수 있으나, 지표 아래 깊이까지의 탐사가 불가능한 문제점이 있다. 그리고 GPR 탐사법은 수천 MHz 대역의 고주파 전자파를 지하로 방사시켜 수신되는 신호를 영상으로 처리하는 방법으로서, 가격이 고가인 문제점이 있다.
탄성파 탐사법은 지진파의 굴절현상을 이용하여 지층을 분석하는 방법으로서 지하매설물의 측량보다는 지층의 밀도나 강성을 측정하는데 적합하다. 그리고 피깅 탐사법은 피깅장비에 관성항법 장치를 장착하여 관로의 위치를 자동측정할 수 있도록 하는 장치이나, 수십 cm의 위치 오차가 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 위와 같은 종래 기술에 의한 탐사방법은 시설물이 설치된 실제 위치에서 측정을 하는 것이 아니라 간접적인 방법을 사용하기 때문에 시설물의 정확한 위치 및 시간에 따른 변위량을 측정할 수 없다.
대한민국 등록특허 제10-1191797호 대한민국 등록특허 제10-1086836호 대한민국 등록특허 제10-1499173호
본 발명은 위에서 언급한 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명이 이루고자 하는 목적은, 변위를 측정하기 위한 연결 로드와의 배치 각도가 자유롭게 조절되고 조절된 배치 각도를 측정하며 측정한 배치 각도와 연결 로드의 길이 및 커넥터의 길이에 기초하여 3차원 공간좌표를 생성하여, 지하에 매립되어 있거나 육안으로 확인이 어려운 공간에 설치되어 있는 시설물에 대한 정확한 변위 측정값을 측정 가능하도록 하는 변위 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 생성한 3차원 공간좌표를 실시간으로 영상장치(AR, VR, MR 등)에 전송하여 영상장치를 통해 실시간 모니터링 가능하도록 하는 변위 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 연결 로드가 T형 또는 십자형으로 자유롭게 연결 가능하여 T형 또는 십자형으로 교차 연결된 관로의 측정이 용하도록 하고, 나아가서는 연결 로드가 그물망과 같은 구조로 연결 가능하도록 하여 비탈면과 같은 면을 대상으로 한 정확한 변위 측정값을 측정 가능하도록 하는 변위 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치는 소정 길이를 갖는 다수개의 연결 로드와, 연결 로드 사이에 연결되고 연결된 연결 로드와의 배치 각도를 조절 가능하게 형성되는 커넥터와, 커넥터에 배치되고 배치 각도를 측정하는 각도 측정 모듈, 그리고 각도 측정 모듈에서 측정한 배치 각도와 연결 로드의 길이 및 커넥터의 길이에 기초하여 3차원 공간좌표를 생성하는 메인 계측 유닛을 포함한다.
이때, 커넥터는 연결 로드의 일단에 결합하는 결합 유닛과, 둘 이상의 결합 유닛이 회동 가능하게 결합하는 회동 유닛을 포함하고, 회동 유닛에 결합된 결합 유닛 간에 회동 방향은 서로 다른 축방향으로 형성 가능할 수 있다.
또한, 회동 유닛은 결합 유닛이 회동 가능하게 결합하도록 돌출 형성되는 4개의 회동 결합 부재를 포함하고, 회동 결합 부재는 서로 다른 방향에 배치될 수 있다.
또한, 회동 유닛은 일면에 결합 유닛이 회동 가능하게 결합하도록 돌출 형성되는 회동 결합 부재가 배치되고 타면에 결합면이 형성되는 회동 결합체와, 회동 결합체의 결합면이 결합/분리 가능한 4개 이상의 면이 형성되는 육면체 형상의 중심체를 포함할 수 있다.
또한, 변위 측정 장치는 외부 시설 또는 지면에 고정 핀에 의해 고정되고, 고정 핀은 중심체의 일면에 결합하여 변위 측정 장치를 고정되도록 할 수 있다.
또한, 변위 측정 장치는 연결 로드에 배치되어 외부 시설의 열화상 이미지를 수집하는 열화상 카메라를 포함하고, 열화상 카메라는 수집한 열화상 이미지를 외부로 전송할 수 있다.
또한, 연결 로드에는 길이 방향을 따라 레일이 형성되고, 열화상 카메라는 레일을 따라 이동 가능하게 결합하여 이동하며 열화상 이미지를 수집할 수 있다.
또한 메인 계측 유닛은 생성한 3차원 공간좌표를 별도의 영상장치에 실시간으로 전송하여 영상장치를 통한 실시간 모니터링이 가능하도록 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 변위를 측정하기 위한 연결 로드와의 배치 각도가 자유롭게 조절되고 조절된 배치 각도를 측정하며 측정한 배치 각도와 연결 로드의 길이 및 커넥터의 길이에 기초하여 3차원 공간좌표를 생성하여, 지하에 매립되어 있거나 육안으로 확인이 어려운 공간에 설치되어 있는 시설물에 대한 정확한 변위 측정값을 측정 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 생성한 3차원 공간좌표를 실시간으로 영상장치에 전송하여 영상장치를 통해 실시간 모니터링 가능하고, 모니터링 도중 이상징후가 발생된 구간을 화면으로 표시해 줌으로써 육안으로 확인이 어려운 위험구간을 확인, 위험신호 제공, 균열, 손상 등의 자료를 확인하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 결합 유닛이 회동 가능하게 결합되는 회동 결합체가 육면체 형상의 중심체에 자유롭게 결합/분리 가능하게 형성되어 연결 로드가 T형 또는 십자형으로 자유롭게 연결 가능함으로써, T형 또는 십자형으로 교차 연결된 관로의 측정이 용하이고, 나아가서는 연결 로드가 그물망과 같은 구조로 연결 가능함으로써 비탈면과 같은 면을 대상으로 한 정확한 변위 측정값을 측정 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 영상장치로 실시간 시설물 위치, 내부 촬영 영상, 상태정보, 변형량 등을 확인함으로써 시설물의 위험도를 실시간으로 평가, 지하시설물과 관련된 타공사의 영향으로 지하시설물의 위험함을 확인하도록 하는 효과가 있다.
또한, 데이터는 실시간 측정, 관리자와 서버, 통합관리시스템으로 실시간 자료가 전송됨으로써 데이터의 조작 등을 원천 차단하며, 측정된 자료를 취합하여 기존 자료와 비교, 분석하여 현 시점의 시설물의 위험도를 확인하도록 하는 효과가 있다.
또한, 지하시설물의 경우 균열을 예측, 발생된 균열의 크기를 분석하여 배면 지반의 유실을 예측하여 지반공동, 지반침하, 지반함몰을 확인하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치가 설치된 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치에서 연결 로드의 배치 각도가 조절되는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치의 분해된 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치의 내부 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치의 각도 측정 모듈을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 단계를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회동 유닛을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회동 유닛이 핀에 결합되는 모습을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변위 측정 장치가 비탈면에 설치된 모습을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회동 유닛의 분해된 모습을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중심체에 대한 회동 결합체의 결합 방법에 따라 회동축이 변형되는 모습을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치가 설치된 모습을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치에서 연결 로드의 배치 각도가 조절되는 모습을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치의 분해된 모습을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치의 내부 모습을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치의 각도 측정 모듈을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 그리고 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 단계를 개념적으로 도시한 도면이다.
본 실시예에 따른 변위 측정 장치는 지하에 매립되어 있거나 육안으로 확인이 어려운 공간에 설치되어 있는 시설물에 대한 정확한 변위 측정값을 측정 가능하도록 하는 변위 측정 장치를 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 소정 길이를 갖는 다수개의 연결 로드(100)와, 연결 로드(100) 사이에 연결되고 연결된 연결 로드(100) 와의 배치 각도를 조절 가능하게 형성되는 커넥터(200)와, 커넥터(200)에 배치되고 배치 각도를 측정하는 각도 측정 모듈(300), 그리고 각각의 각도 측정 모듈(300)에서 측정한 배치 각도와 각각의 연결 로드(100)의 길이 및 각각의 커넥터(200)의 길이에 기초하여 3차원 공간좌표를 생성하는 메인 계측 유닛(400)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 변위 측정 장치는 다수개의 연결 로드(100)가 커넥터(200)에 의해 연결되고, 커넥터(200)에 의해 서로 이웃하게 결합된 연결 로드(100) 간의 배치 각도가 자유롭게 조절될 수 있다.
커넥터(200)는 이와 같이 서로 이웃하게 결합된 연결 로드(100) 간의 배치 각도가 조절 가능하도록 하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 연결 로드(100)의 일단에 결합하는 결합 유닛(210)과, 둘 이상의 결합 유닛(210)이 회동 가능하게 결합하는 회동 유닛(220)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 회동 유닛(220)에 결합하는 결합 유닛(210) 간의 회동 방향은 도 2에 도시된 바와 같이 서로 다른 축방향으로 형성될 수 있다.
도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 연결 로드(100)는 스틱 또는 파이프 형상으로 소정 길이를 갖도록 형성되며 끝단에 돌출된 결합 돌기(s)가 형성될 수 있다. 결합 유닛(210)의 일면에는 연결 로드(100)의 결합 돌기(s)가 삽입되어 연결 로드(100)와 결합 유닛(210) 간에 결합 가능하도록 하는 결합 홈(f)이 형성될 수 있다. 회동 유닛(220)의 일측과 타측에는 요크(y)가 돌출 형성되며 결합 유닛은 결합 홈(f)이 형성된 면의 반대 면에 회동 유닛(220)의 요크(y)가 삽입되어 축 결합 가능하도록 요크(y)에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 이와 같이 각각의 결합 유닛(210-1, 210-2)은 회동 유닛(220)에 회동 가능하게 결합되며 결합 유닛(210)이 각각 회동함에 따라 각각의 결합 유닛(210-1, 210-2)에 결합된 연결 로드(100-1, 100-2)의 회동 유닛(220)에 대한 배치 각도가 조절되게 된다.
그리고 회동 유닛(220)의 일면에 형성되는 요크(y)와 타면에 형성되는 요크(y)는 서로 간에 축 방향이 교차하게 형성되어 이에 결합되는 결합 유닛(210)의 회동 방향이 서로 다른 축 방향으로 회동하도록 할 수 있다.
도 4를 참조하면 각 커넥터(200)에는 각도 측정 모듈(300)이 배치되고 각도 측정 모듈(300)은 커넥터(200)와 연결 로드(100) 간의 배치 각도를 측정할 수 있다. 각각의 각도 측정 모듈(300)은 메인 계측 유닛(400)과 전선(w)에 의해 연결되고 전선(w)을 통해 각각의 각도 측정 모듈(300)에서 측정한 배치 각도 값이 메인 계측 유닛(400)으로 전송될 수 있다. 여기서 전선(w)에는 전원선, 통신선, 접지선 등이 포함될 수 있다.
도 5를 참조하면 각도 측정 모듈(300)은 각도 센서(310)와 개별 처리 유닛(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
각도 센서(310)는 회동 유닛(220)과 결합 유닛(210) 간의 회동 각도를 감지하고 감지한 회동 각도 정보를 개별 처리 유닛(320)이 읽어들인다. 이때, 개별 처리 유닛(320)은 자이로 센서가 구비되어 회동 각도 정보에 회동 축방향 정보를 부가할 수 있다.
개별 처리 유닛(320)은 회동 각도 정보를 각도 센서(310)가 몇 번째 센서인지 여부에 따라 전선(w)을 통해 이웃하는 다른 각도 측정 모듈(300) 내지 메인 계측 유닛(400)으로 전송한다.
도면에는 생략되어 있지만 각도 측정 모듈(300) 중 가장 먼저 측정되는 각도 측정 모듈(300), 즉, 메인 계측기와 가장 멀게 배치된 각도 측정 모듈(300)에는 첫 번호 인식라인이 연결되어 첫 번호를 인식 가능하도록 구성될 수 있다. 메인 계측 유닛(400)은 전체 측정 데이터를 수집하여 가공한 후 외부의 중앙처리장치로 전송시키는 역할을 하는 것으로서, 도 6을 참조하면, 메인 계측 유닛(400)이 전송 시작 명령을 인접하는 3번 각도 측정 모듈(300-3)로 송부하면, 3번 각도 측정 모듈(300-3)은 자신이 첫 번호인지 확인하고 첫 번호가 아니면 이웃하는 각도 측정 모듈(300-3)로 전송시작 명령을 전달한다. 자신이 첫 번호인지 여부는 첫 번호 인식라인과 연결되어 있는지 여부에 의해 판단될 수 있다. 마찬가지로, 2번 각도 측정 모듈(300-2)도 첫 번호가 아니기 때문에 이웃하는 각도 측정 모듈(300-1)로 전송 시작 명령을 계속 전달하게 되고, 최종적으로 첫 번호 인식라인 연결된 1번 각도 측정 모듈(300-3)로 전송 시작 명령이 전달된다. 1번 각도 측정 모듈(300-1)은 첫 번호 인식라인과 연결되어 있기 때문에 자신이 첫 번호라는 것을 인식할 수 있으며, 전송 시작 명령에 의해 첫 번호를 인식하면 자신의 번호를 [M0001]과 같은 형태로 셋팅한다. 그리고 자신의 번호와 함께 측정된 회동 각도값을 수치화하여 2번 각도 측정 모듈(300-2)로 전송한다. 2번 각도 측정 모듈(300-2)이 1번 각도 측정 모듈(300-1)로부터 데이터를 받으면 자신의 번호를 [M0002]으로 셋팅한 후, 회동 각도값을 수치화하여 3번 각도 측정 모듈(300-3)로 전송한다. 그리고 3번 각도 측정 모듈(300-3)은 2번 각도 측정 모듈(300-2)로부터 데이터를 받으면 자신의 번호를 [M0003]으로 세팅한 후, 회동 각도 값을 수치화하여 메인 계측 유닛(400)으로 전달한다.
메인 계측 유닛(400)은 전달받은 데이터를 모두 취합하여 3차원 공간좌표를 생성할 수 있다. 바람직하게, 메인 계측 유닛(400)은 생성한 3차원 공간좌표를 유선 또는 무선 통신 연결된 영상 장치에 실시간으로 전송하여 관리자가 영상 장치를 통해 자하 시설물을 실시간 모니터링 가능하도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회동 유닛을 도시한 도면이다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회동 유닛이 핀에 결합되는 모습을 도시한 도면이다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변위 측정 장치가 비탈면에 설치된 모습을 도시한 도면이다.
상술한 일 실시예에 따른 변위 측정 장치는 다수개의 연결 로드(100)가 직선 또는 꺾은 선형으로 연결되는데 반하여, 본 실시예에 따른 변위 측정 장치는 다수개의 연결 로드(100)가 T형 또는 십자형으로 자유롭게 연결 가능하도록 하여 교차 연결된 관로의 측정이 용하도록 하고, 나아가서는 연결 로드(100)가 그물망과 같은 구조로 연결 가능하도록 하여 비탈면과 같은 면을 대상으로 한 정확한 변위 측정값을 측정 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.
이를 위해 본 실시예에 따른 변위 측정 장치는 상술한 일 실시예에 따른 변위 측정 장치와 마찬가지로 연결 로드(100), 커넥터(200), 각도 측정 모듈(300) 및 메인 계측 유닛(400)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 본 실시예에 따른 연결 로드(100), 각도 측정 모듈(300) 및 메인 계측 유닛(400)은 상술한 일 실시예에 따른 변위 측정 장치에서의 연결 로드(100), 각도 측정 모듈(300), 및 메인 계측 유닛(400)과 동일하게 구성되므로 이에 관한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 실시예에 따른 커넥터(200)는 일 실시예에 따른 커넥터(200)와 마찬가지로 결합 유닛(210)과 회동 유닛(220')을 포함하여 구성되며, 본 실시예에 따른 결합 유닛(210) 역시 일 실시예에 따른 결합 유닛(210)과 동일하게 구성되므로 이에 관한 설명 역시 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면 본 실시예에 따른 회동 유닛(220')은 결합 유닛(210)이 회동 가능하게 결합하도록 돌출 형성되는 4개의 회동 결합 부재(222a)를 포함하고, 회동 결합 부재(222a)는 서로 다른 방향에 배치될 수 있다. 여기서, 회동 결합 부재(222a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 측정 장치에서 상술한 요크(y)와 동일한 형상으로 형성되며 동일한 역할을 수행할 수 있다.
이로 인해, 본 실시예에 따른 변위 측정 장치에서 하나의 회동 유닛(220')에 최대 4개의 결합 유닛(210)이 연결 가능하며, 때문에 최대 4개의 연결 로드(100)가 하나의 커넥터(200)에 연결 가능할 수 있다. 이로 인해 본 실시예에 따른 변위 측정 장치는 연결 로드(100)가 서로 간에 T형 또는 십자형으로 자유롭게 연결 가능하여 교차 연결된 관로의 측정이 용할 수 있으며, 나가아서는 다수개의 연결 로드(100)가 그물망과 같은 구조로 연결 가능할 수 있다. 때문에, 도 8에 도시된 바와 같이 비탈면과 같은 면을 대상으로 한 정확한 변위 측정값을 측정 가능할 수 있다.
도 9와 같이 본 실시예에 따른 변위 측정 장치가 지면 또는 옹벽 또는 외부 시설 등에 설치될 때에는 고정 핀을 통해 고정될 수 있다. 도 8을 참조하여 구체적으로 설명하면, 고정 핀(p)은 하단부가 지면 등에 삽입 고정되도록 형성되며 상단부가 구형으로 형성될 수 있다. 회동 유닛(220')의 일면에는 고정 핀(p)의 구형의 상단부가 삽입 고정 가능하도록 핀 삽입 홈(pf)이 형성될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 변위 측정 장치는 커넥터(200)의 회동 유닛(220')이 지면 등에 고정되어 설치될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회동 유닛의 분해된 모습을 도시한 도면이다. 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중심체에 대한 회동 결합체의 결합 방법에 따라 회동축이 변형되는 모습을 도시한 도면이다.
본 실시예에 따른 회동 유닛(220')에는 최대 4개의 결합 유닛(210)이 결합 가능하게 형성되어 최대 4개의 연결 로드(100)를 연결 가능하게 형성되지만, 꼭 4개의 결합 유닛(210) 및 연결 로드(100) 결합되어 사용될 필요는 없다. 즉, 필요에 따라 2개의 결합 유닛(210) 및 연결 로드(100)가 결합될 수도 있고 3개의 결합 유닛(210) 및 연결 로드(100)가 결합될 수도 있다. 이와 같이 2개 또는 3개의 결합 유닛(210) 및 연결 로드(100)가 회동 유닛(220')에 결합되어 사용되는 경우에도 회동 유닛(220')에 4개의 회동 결합 부재(222a)를 구비하는 것은 제조 원가 측면에서 경제적이지 못하다.
이와 같은 문제점을 극복하기 위한 방안으로 도 10을 참조하면, 회동 유닛(220')은 육면체 형상의 중심체(221)와, 중심체(221)에 결합/분리 가능하게 형성되고 회동 결합 부재(222a)가 구비되는 회동 결합체(222)를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 회동 유닛(220')은 각각의 회동 결합 부재(222a)를 결합/분리 가능하게 형성되어 필요에 따라 원하는 개수 또는 원하는 방향에 회동 결합 부재(222a)가 배치되도록 할 수 있다.
구체적으로, 각각의 회동 결합체(222)의 일면에는 결합 유닛이 회동 가능하게 결합하도록 돌출 형성되는 회동 결합 부재(222a)가 배치되고, 회동 결합 부재(222a)가 배치된 면의 반대 면에는 결합 돌기(s)가 배치될 수 있다. 그리고 중심체(221)는 육면체 형상으로 형성되며 6개의 면 중 4개의 측면에 결합 돌기(s)가 삽입되어 결합 가능하게 형성되는 결합 홈(f)이 배치될 수 있다. 또한 중심체(221)의 하면에는 고정 핀의 상단부가 삽입 가능하도록 삽입 홈(pf)이 형성될 수 있다.
바람직하게, 중심체(221)에 형성되는 결합 홈(f)은 결합 유닛(210)에 형성되는 결합 홈(f)과 동일한 규격으로 형성될 수 있다. 즉, 중심체(221)에 형성되는 결합 홈(f)에 연결 로드(100)의 일단에 형성되는 결합 돌기(s)가 삽입되어 중심체(221)와 연결 로드(100) 간에 결합이 가능할 수 있다. 이로 인해 중심체(221)를 이용하여 2개 이상의 연결 로드(100)를 연장 연결하여 길이가 연장된 연결 로드 유닛을 형성할 수 있으며, 또한, 필요에 따라서는 2개 이상의 연결 로드(100)를 중심체(221)를 통해 직각 연결하여 직선형이 아닌 직각으로 굽은 형의 연결 로드 유닛을 형성할 수도 있다.
바람직하게, 결합 홈(f)과 결합 돌기(s)는 특정 각도에서만 서로 간에 결합하지 않고 회동 결합체(222)가 90도 회전한 상태에서도 중심체(221)와 결합 가능하도록 형성될 수 있다. 구체적으로 결합 홈(f)는 정육면체 형상의 홈으로 형성되며 결합 돌기(s)는 정육면체 형상의 돌기로 형성될 수 있다. 때문에, 도 11에 도시된 바와 같이 회동 결합체(222)를 중심체(221)에 결합시킬 때 회동 결합 부재(222a)의 축 방향을 90도 틀어서 결합 가능할 수 있으며, 이와 같은 결합 방법에 따라 회동 결합체(222)에 결합되는 결합 유닛(210) 및 연결 로드(100)의 회동축 방향을 자유롭게 선택 가능하게 한다.
한편, 도면에 도시되지는 않았지만 본 실시예에 따른 변위 측정 장치에는 연결 로드(100)에 배치되어 외부 시설의 열화상 이미지를 수집하는 열화상 카메라가 포함될 수 있다. 그리고 열화상 카메라는 수집한 열화상 이미지를 외부로 전송할 수 있다. 구체적으로 연결 로드(100)의 내부 또는 외부에는 길이 방향을 따라 레일이 형성되고, 열화상 카메라는 레일을 따라 이동 가능하게 결합하여 이동하며 열화상 이미지를 수집할 수 있다. 이와 같이 수집된 열화상 이미지는 외부의 중앙처리장치로 전송되어 해당 시설의 균열, 부식등을 모니터링 하는 자료로 사용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 연결 로드
200: 커넥터
210: 결합 유닛
220: 회동 유닛
221: 중심체
222: 회동 결합체
222a: 회동 결합 부재
300: 각도 측정 모듈
310: 각도 센서
320: 개별 처리 유닛
400: 메인 계측 유닛

Claims (8)

  1. 소정 길이를 갖는 다수개의 연결 로드;
    상기 연결 로드 사이에 연결되고 연결된 상기 연결 로드와의 배치 각도를 조절 가능하게 형성되는 커넥터;
    상기 커넥터에 배치되고 상기 배치 각도를 측정하는 각도 측정 모듈; 및
    상기 각도 측정 모듈에서 측정한 상기 배치 각도와 상기 연결 로드의 길이 및 상기 커넥터의 길이에 기초하여 3차원 공간좌표를 생성하는 메인 계측 유닛을 포함하고,
    상기 커넥터는
    상기 연결 로드의 일단에 결합하는 결합 유닛; 및
    둘 이상의 상기 결합 유닛이 회동 가능하게 결합하는 회동 유닛을 포함하고,
    상기 회동 유닛은
    일면에 상기 결합 유닛이 회동 가능하게 결합하도록 돌출 형성되는 회동 결합 부재가 배치되고 타면에 결합면이 형성되는 회동 결합체; 및
    상기 회동 결합체의 결합면이 결합/분리 가능한 4개 이상의 면이 형성되는 육면체 형상의 중심체를 포함하며,
    상기 회동 결합체의 결합면에는 결합 돌기가 배치되고, 상기 중심체의 4개의 측면에는 상기 결합 돌기가 삽입 결합 가능한 결합 홈이 배치되며,
    상기 회동 결합체가 상기 중심체에 결합시 상기 회동 결합 부재와 결합 유닛 간의 회동축 방향을 직각 방향으로 회전 선택 가능하도록, 상기 결합 돌기와 상기 결합 홈은 정육면체 형상인 것을 특징으로 하는 변위 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 변위 측정 장치는 외부 시설 또는 지면에 고정 핀에 의해 고정되고, 상기 고정 핀은 상기 중심체의 일면에 결합하여 상기 변위 측정 장치를 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 변위 측정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 변위 측정 장치는
    상기 연결 로드에 배치되어 외부 시설의 열화상 이미지를 수집하는 열화상 카메라를 포함하고, 상기 열화상 카메라는 수집한 상기 열화상 이미지를 외부로 전송하는 것을 특징으로 하는 변위 측정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 연결 로드에는 길이 방향을 따라 레일이 형성되고, 상기 열화상 카메라는 상기 레일을 따라 이동 가능하게 결합하여 이동하며 상기 열화상 이미지를 수집하는 것을 특징으로 하는 변위 측정 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 계측 유닛은 생성한 상기 3차원 공간좌표를 별도의 영상장치에 실시간으로 전송하여 상기 영상장치를 통한 실시간 모니터링이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 변위 측정 장치.
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