KR102441906B1 - 맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치 - Google Patents

Abstract

기존의 맨홀 뚜껑 개폐 센싱 기술에 의한 작업의 번거로움과, 외부 충격에 의한 고장이 적고, 유지성이 크게 향상된 맨홀 뚜껑 개폐의 인식 기능을 포함하는 계장 제어 장치의 기술을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치는, 맨홀 뚜껑이 탑재되는 맨홀 하우징 측면에 설치된 다수의 코일 센서; 코일 센서의 센싱값을 전달하는 신호 라인; 및 코일 센서의 센싱값을 상기 신호 라인을 통하여 전달받고, 전달받은 센싱값을 기준으로 맨홀 뚜껑의 개폐 여부를 감지하는 개폐 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치{Manhole fixing frame open/close signal recognition control device}

본 발명은 하수도 등의 시설에 형성되어 하수도 진입로와 지면을 차단 및 개방하기 위하여 설치되는 맨홀의 개폐를 감지하는 기능을 포함하는 계장 제어 장치에 관한 기술로서, 구체적으로는, 기존의 맨홀 뚜껑 개폐 센싱 기술에 의한 작업의 번거로움과, 외부 충격에 의한 고장이 적고, 유지성이 크게 향상된 맨홀 뚜껑 개폐의 인식 기능을 포함하는 계장 제어 장치의 기술에 관한 것이다.

도로나 인도 등의 지면에는 다수의 맨홀이 설치되어 있다. 맨홀은, 특히 하수도와 지면을 연결 또는 차단하여, 작업자가 진입하여 하수도 내부의 밸브, 펌프 등의 설비에 대한 유지 보수를 진행할 수 있도록 하기 위하여 필수적으로 설치된다.

이때 맨홀의 개폐 여부를 원격에서 센싱하는 것은 매우 필수적이다. 이는 예를 들어 평소에 맨홀이 개방된 상태가 되는 경우 차량이나 보행자의 안전에 크게 위협이 되고, 반대로 작업자가 하수도에 들어간 상태에서 맨홀이 실수로 닫히는 경우, 작업자의 안전에 큰 위협이 되기 때문이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 맨홀의 개폐 여부를 원격에서 센싱하기 위한 기술이 실시되고 있다. 예를 들어, 한국등록특허 제10-2090534호 등에서는, 맨홀 뚜껑의 하면에 일체화된 맨홀 내부의 상황을 감지하는 도어센서를 설치하고, 이를 통해서 맨홀 뚜껑의 개폐 여부를 감지하여 원격의 서버에 통지하는 기술을 제시하고 있다.

그러나, 맨홀 뚜껑과 일체로 하면에 센서를 설치하는 기존의 기술은 큰 문제점을 내재하고 있다. 즉, 기존의 상기의 기술에 의하면, 맨홀 뚜껑의 하면에 센서가 설치되는 바, 예를 들어 수위가 맨홀 뚜껑까지 상승 시, 물과의 접촉에 의하여 전기 장치인 센서의 고장이 발생할 수 있는 문제가 잇다.

또한, 센서가 맨홀 뚜껑 하단에 돌출되어 설치되기 때문에 작업자가 맨홀 뚜껑을 관리하기가 매우 어려워 작업에 큰 번거로움이 야기된다. 또한, 차량이 지나가는 등의 외부에서 충격이 빈번한 경우, 뚜껑에 가해지는 충격에 의하여 센서가 고장나거나, 지면으로부터 분리되는 맨홀 뚜껑에 센서가 설치되어, 전원을 안정적으로 공급하지 못하기 때문에 배터리의 관리 문제가 필수적으로 발생될 수밖에 없다.

이에 본 발명은 상기와 같은 기존 기술들의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 맨홀 뚜껑이 아닌 뚜껑이 탑재되는 하우징 영역에 완전히 독립된 공간에 맨홀 뚜껑의 개폐를 감지할 수 있도록 하는 새로운 기술을 제시하여, 맨홀 뚜껑을 그대로 사용할 수 있음에 따른 작업 상의 번거로움을 해결할 수 있고, 뚜껑에 가해지는 충격에 의하더라도 센서의 고장이 발생하지 않도록 하는 동시에 전원을 안정적으로 공급할 수 있도록 하여 유지성이 크게 향상될 수 있는 맨홀 뚜껑의 개폐 인식 기능을 포함하는 계장 제어 장치의 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치는, 맨홀 뚜껑이 탑재되는 맨홀 하우징 측면에 설치된 다수의 코일 센서; 상기 코일 센서의 센싱값을 전달하는 신호 라인; 및 상기 코일 센서의 센싱값을 상기 신호 라인을 통하여 전달받고, 전달받은 센싱값을 기준으로 맨홀 뚜껑의 개폐 여부를 감지하는 개폐 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 코일 센서는, 상기 맨홀 하우징의 높이 방향으로 다수개 설치된 코일; 상기 코일에 전원을 인가하는 전원 인가부; 및 상기 맨홀 뚜껑이 맨홀 하우징에 탑재되거나 분리 시의 출력 전압을 계측하는 계측기;를 포함하는 것이 가능하다.

상기 계측기는, 하우징의 기하학적 구조 및 주철 소재에 따른 널(NULL) 전압 제거를 위한 위상검파기 및 증폭기를 포함하는 것이 가능하다.

상기 계측기는, 노이즈 제거를 위한 비례식 신호변환기를 포함하는 것이 가능하다.

상기 개폐 감지부는, 상기 계측기로부터 계측된 출력 전압에 따라서 상기 맨홀 뚜껑의 개폐 여부를 감지하는 것이 가능하다.

상기 코일은, 상기 맨홀 하우징의 외측면에 설치된 것이 가능하다.

상기 코일은, 상기 맨홀 하우징의 내측면에 접착부재를 통해 설치되는 것이 가능하다.

상기 코일 센서는, 상기 맨홀 하우징의 상부에 탈착 가능하게 설치되는 하우징 커버;를 더 포함하고, 상기 코일은, 상기 하우징 커버에 설치된 상태로 구성되어, 상기 하우징 커버를 상기 맨홀 하우징에 설치함에 따라서 상기 코일이 상기 맨홀 하우징 측면에 설치되도록 구성되는 것이 가능하다.

상기 코일 센서는, 선형 가변 변위 변환기(LVDT, Linear Variable Displacement Transducer)의 원리에 기반한 코일 센서인 것이 가능하다.

상기 개폐 감지부의 감지값에 따라서 맨홀 뚜껑의 개폐 여부에 대한 알림 정보를 출력하거나 관리자 단말에 송출하는 정보 송출부;를 더 포함하는 것이 가능하다.

본 발명에 의하면, 맨홀 뚜껑이 아닌, 맨홀 뚜껑이 지면에 안정적으로 고정 및 설치되기 위하여 맨홀 뚜껑이 탑재되도록 지면에 설치되는 맨홀 하우징 상에, 다수의 코일 센서에 유선 전원을 이용하여 전원을 공급 시, 맨홀 뚜껑이 탑재되거나 분리됨에 따라서 감지되는 전압값의 차이를 이용하여, 맨홀 뚜껑에 어떤 센싱을 위한 설비가 없더라도 맨홀 뚜껑의 개폐를 정밀하게 감지할 수 있다.

이에 따라서, 맨홀 뚜껑이 아닌 뚜껑이 탑재되는 하우징 영역에 완전히 독립된 공간에 맨홀 뚜껑의 개폐를 감지할 수 있도록 하기 때문에 맨홀 뚜껑을 그대로 사용할 수 있음에 따른 작업 상의 번거로움을 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 뚜껑에 가해지는 충격에 의하더라도 뚜껑에는 그 어떤 장비가 설치되지 않기 때문에, 센서의 고장이 발생하지 않도록 할 수 있으며, 동시에 맨홀 하우징의 지면에 항시 고정되는 영역에 센서를 설치하여 전원을 유선의 라인으로 안정적으로 공급할 수 있도록 하여 유지성이 크게 향상될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 센서의 구조를 설명하기 위한 측단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 센서의 구현 회로도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 계측기의 구현 회로도.
도 5 및 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 센서의 설치 구조를 설명하기 위한 측단면도.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치의 구성을 설명하기 위한 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 센서의 구조를 설명하기 위한 측단면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 센서의 구현 회로도, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 계측기의 구현 회로도, 도 5 및 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 센서의 설치 구조를 설명하기 위한 측단면도이다. 이하의 설명에 있어서, 도면에 기재된 사항은 본 발명의 각 구성의 기능을 설명하기 위하여 일부의 구성이 생략되거나, 과하게 확대 또는 축소되어 도시되어 있으나, 해당 도시 사항이 본 발명의 기술적 특징 및 권리범위를 한정하는 것은 아닌 것으로 이해됨이 당연할 것이다.

또한 이하의 설명에 있어서 하나의 기술적 특징 또는 발명을 구성하는 구성요소를 설명하기 위하여 다수의 도면이 동시에 참조되어 설명될 것이다.

상기의 도면들을 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치(이하 '본 발명의 장치'라 함)는, 코일 센서(10), 신호 라인(20) 및 개폐 감지부(30)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 계장 제어 장치(100)는, 각종 계측기로부터 측정된 유량, 압력, 온도, 습도 등 외부 데이터를 중앙처리장치 및 내외부 프로그램에 의해서 처리 및 분석하여 그와 연결된 외부기기들을 제어하고 중앙시스템을 통하여 전체 시스템을 운영 및 관리하는 자동화설비로 계측제어설비를 포함하는 구성으로서, 본 발명에서 개폐 감지부(30)와 신호 라인(20)의 일부가 계장 제어 장치(100)에 포함될 수 있으며, 본 발명의 장치는, 상술한 코일 센서(10), 신호 라인(20) 및 개폐 감지부(30)를 포함하여, 계장 제어 장치에 포함되는 일 구성에 대응되는 장치로서 이해될 수 있다.

코일 센서(10)는 맨홀 뚜껑(200)이 탑재되는 맨홀 하우징(210)의 측면에 설치된 다수의 센서를 포함하는 구성이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 핵심적인 기술적 특징은, 맨홀 꾸껑(200)의 개폐 여부를 감지하기 위하여 설치되는 코일 센서(10)의 구성이, 맨홀 뚜껑(200)이 아닌 맨홀 하우징(210)의 측면에 설치되는 데 있다. 기본적으로 맨홀 하우징(210)은 지면에 매립 설치되며, 맨홀 뚜껑(200)이 하수도에 대한 개방 및 차단을 위하여 맨홀 하우징(210)에 탑재되거나 분리된다.

이와 같은 코일 센서(10)의 구성에 의하면, 매립되는 맨홀 하우징(210)에 센서가 설치되기 때문에 전력선이나 신호 라인(20)과의 분리 가능성이 전혀 없어, 배터리 등이 필요하지 않아 안정적인 전원 공급 및 신호 송수신이 가능한 효과가 있다.

구체적으로 본 발명에 있어서, 코일 센서(10)는, 선형 가변 변위 변환기(LVDT, Linear Variable Displacement Transducer)의 원리를 이용한 코일 센서로 구성됨이 바람직하다.

선형 가변 변위 변환기는, LVDT는 기계 운동 또는 진동, 특히 직선 운동을 가변 전류, 전압 또는 전기 신호로 그리고 그 반대로 변환하는 전기기계식 장비이다. 작동 메커니즘은 주로 자동 제어 장치용으로 또는 측정 기술에 있어 기계 운동 센서로서 사용된다. 전기기계식 변환기는 변환 원리 또는 출력 신호의 유형에 따라 분류된다.

일반적인 LVDT는 끝과 끝이 연결되어 관을 둘러싸고 있는 3개의 원통 코일을 가지고 있다. 중앙의 1차 코일과 위와 아래에 위치한 두 개의 2차 코일로 구성된다. 위치 측정을 위한 물체가 원통형 페로마틱 코어에 부착되고 관의 축을 타고 내려오게되면. 교류가 1차 코일을 움직이게 해 연결된 코어의 길이에 비례하는 전압을 두 개의 2차 코일로 유도한다. 주파수 범위는 보통 1에서 10 kHz입니다.

코어의 움직임은 1차 코일로부터 두 개의 2차 코일로의 연결을 촉발하고 이는 유도 전압을 변화시킨다. 위와 아래의 2차 출력 전압 차동은 교정된 0상으로부터의 움직임이다. 동기검파기를 사용하면 변위와 관련이 있는 신호화된 출력 전압을 판독할 수 있다.

LVDT 반복 가능하고 재현 가능한 절대 위치 센서로 선형 변위는 최대 수 인치inch 길이가 될 수 있다. 기타 동작 및 움직임은 측정 정확도에 영향을 주지 않는다. 하강하는 코어는 관의 내부와 접촉하지 않고 LVDT가 완전히 밀폐된 환경에 있을 수 있게 해주므로 LVDT 또한 높은 신뢰성을 가진다.

이러한 원리를 이용하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 있어서 코일 센서(10)는 다수의 코일(11), 전원 인가부 및 계측기(12)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

기본적으로 도 1에 도시된 바와 같이 전원 인가부 및 계측기(12)는 계장 제어 장치(100)와 분리되도록 도시되어 있으나, 설치 형태에 따라서 전원 인가부 및 계측기(12)가 포함된 하드웨어는, 계장 제어 장치(100)의 하우징 내부에 설치되도록 구현되고, 신호 라인(20)에 의하여 코일(11)과 전기적으로 연결되도록 구현됨이 바람직할 것이다.

코일(11)은 상술한 LVDT 센서의 원리에 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 맨홀 하우징(210)의 높이 방향으로 다수개 설치된 코일들을 의미한다. 이때 맨홀 하우징(210)의 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 외측면에 설치됨이 코일(11) 들의 외력에 의한 충격 및 손상을 방지하기 위하여 바람직할 것이다.

한편, 다수의 코일(11)은 맨홀 하우징(210)의 높이 방향으로 설치됨이 바람직한데, 이는 상술한 바와 같이 LVDT 센서의 원리에 있어서 특정 객체의 일 방향으로의 선형적인 움직임을 감지하기 위하여 그 이동 방향에 따라서 1, 2, 3차 코일이 배치되는 원리에 의하여, 맨홀 뚜껑(200)이 맨홀 하우징(210)에 대해서 상대적으로 높이 방향 운동을 함에 따른 것이다.

도 2 및 3을 포함하면, 구체적으로 코일(110)은, 1차 코일(112), 2차 코일(111) 및 3차 코일(113)으로 구성되어 배치된다. 각 코일(111, 112, 113)의 식별 정보는 그 설치 높이 순으로 설정되어 있으나, 상술한 코일의 명명은, 상술한 LVDT 센서의 원리에 따라서 지칭된 것을 확인할 수 있다. 정밀한 측정이 가능하도록 하기 위하여 선간 절연 저항은 1메가 오움 이상이 되도록 설정됨이 바람직하다.

전원 인가부는, 예를 들어 1차 코일(112)에 전원을 인가하고, 위의 코어로서 맨홀 뚜껑(220)으로 생성되는 코어와, 아래의 코어로서 맨홀 하우징으로 샌성되는 코어가 상대적인 움직임이 발생함에 따라서 2차 코일(111) 및 3차 코일(113)의 두 개의 코일에 대해서 유도 전압(e1, e2)을 변화시키게 된다. 이때 그 출력 전압(eout)을 이용하면, 구 코어의 상대적인 위치 변화를 파악할 수 있고, 이에 따라서 맨홀 뚜껑(200)이 맨홀 하우징(210)에 탑재된 상태인지 분리된 상태인지 여부를 파악할 수 있게 되는 것이다.

이러한 출력 전압(eout)을 계측하는 기능은 계측기가 수행하게 되는데, 즉 계측기는 맨홀 뚜껑(200)이 맨홀 하우징(210)에 탑재되거나 분리될 시의 상술한 원리에 의하여 변동되는 출력 전압(eout)을 측정하는 기능을 수행한다.

개폐 감지부(30)는 이와 같이 계측기에 의하여 감지된 출력 전압, 즉 코일 센서(10)의 센싱값을 전달받고, 이를 기준으로 맨홀 뚜껑(200)의 개폐 여부를 감지하게 된다. 구체적으로 개폐 감지부(30)는 미리 세팅된 값이거나 초기 설치 시 측정한 출력 전압으로서, 맨홀 뚜껑(200)의 맨홀 하우징(210)에 대한 상대적인 위치에 따른 출력 전압(eout)에 대한 불연속적 값 또는 연속적인 관계 함수를 이용하여, 실질적인 맨홀 뚜껑(200)의 개폐 여부 또는 위치 상태에 대한 신호를 생성하게 된다.

도 1에는 그 도시가 생략되어 있으나, 개폐 감지부(30)에서 생성된 감지값은, 정보 송출부(미도시)에 의하여, 외부로 송출된다. 구체적으로 정보 송출부는, 개폐 감지부의 감지값에 따라서 맨홀 뚜껑(200)의 개폐 여부에 대한 알림 정보를 계장 제어 장치(100)의 외면에 설치된 디스플레이 유닛(50)에 출력하거나 원격의 관리자 단말(40)에 송출하는 기능을 수행한다.

한편 상술한 출력 전압(eout)은 매우 미세한 차이로 측정될 수 있는데, 이때 다수의 권선 코일에 의하여 발생되는 초기 전압은 인가되는 전원에 따라서 0V가 아닌 널(NULL) 전압이 된다. 이러한 널 전압은 전압의 변화량, 즉 맨홀 뚜껑(200)의 개폐에 따라서 변동되는 전압이 작은 경우 정밀한 측정이 불가능하도록 하기 때문에, 본 발명에서는 이를 제거할 필요가 잇다.

즉, 뚜껑을 열었을 때 전압차와 뚜껑을 닫았을 때의 최소 전압의 변화량이 Null 전압보다 작아서 민감한 변화량 감지를 위해 Null 전압을 제거하여야 한다. 보통 이차권선에 발생하는 전압 Vout를 zero로 만드는 방법은 교류에서는 차동 트랜스의 1차측, 2차측 두 가지 물리량(VA = Asin(wt+Φa), Vb = Bsin(wt+Φb))이 같아야 한다. 이때 A = B, Φa = Φb 의 두 조건을 만족해야 한다.

그러나, 주철로 된 맨홀 하우징(210)을 보빈으로 활용하였으나 맨홀 하우징(210)의 기하학적 구조가 지지대로 인해서 단순한 보빈형태가 아니며 또한 주철이 비저항이 높은 것이 아니어서 두 개의 2차권선(111, 113)과 누설 인덕턴스 사이의 불일치가 발생하게 된다. 따라서, 위의 두 가지 물리량(A = B, Φa = Φb)의 등가조건을 만족할 수 없으며, 특히 위상을 일치시키기가 어렵기 때문에 NULL 전압이 발생하게 된다.

이와 같이 이차권선(111, 113)에 발생하는 전압을 0으로 만들기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 있어서 계측기는 도 4에 도시된 바와 같이 하우징의 기하학적 구조 및 주철 소재에 따른 널(NULL) 전압 제거를 위한 위상검파기 및 증폭기를 포함하는 것이 바람직하다.

도 4의 회로도에는 상술한 전원 인가부 및 계측기(12)가 도시되어 있고, 이때 전원 인가부(121) 및 계측기(122, 123)가 세부 구성으로 포함될 수 있다. 이때 위상 검파기(122)와 비례식 신호변환기 및 증폭기(123)로 구성되는데, 비례식 신호 변환기는 후술하기로 한다.

위상 검파기(122)와 증폭기에 의하면, 교류 신호를 절대값으로 변환한 뒤 이를 증폭하기 때문에 이차권선(111, 113)에 발생하는 전압을 0으로 만들 수 있고, 출력 전압만을 정확하게 증폭하여 산출할 수 있게 된다.

한편, 개폐 신호에는 개폐에 따른 신호 변화율이 작기 때문에 외란(온도 등)에 영향을 많이 받음에 따른 노이즈로 작용하는 직류드리프트가 발생하게 된다. 이러한 직류드리프트를 최소화하기 위하여, 본 발명의 계측기에는 노이즈 제거를 위한 비례식 신호변환기가 상술한 계측기(123)의 세부 구성에 포함되도록 구현될 수 있다.

비율식 신호변환기는 비율식 앰프(Ratio Type amp)로서, 다양한 변수들의 변화에 안정적이고, 발전기의 출력, 주파수 및 온도 등에 안정적이며, 노이즈로서 신호에 영향을 미치는 인자a가 (a(A-B)/a(A+B))의 연산식에 따라서 약분되기 때문에, 출력에 변화가 없는 장점이 있다.

이와 같이 상술한 계측기(122, 123)의 세부 구성에 따라서 널 전압이 제거되는 동시에 외부의 노이즈에도 영향을 받지 않으면서 맨홀 뚜껑(200)과 맨홀 하우징(210)의 상대적인 위치에 따른 출력 전압의 차이를 이용하여 맨홀 뚜껑(200)의 개폐 여부를 감지할 수 있도록 한다.

한편 코일 센서(10)가 도 2에 도시된 바와 같이 맨홀 하우징(210)의 외측면에 직접 설치되는 경우, 초기 맨홀 하우징(210)의 설치 시에는 시공이 용이하나, 기존에 설치된 맨홀 하우징(210)에 대한 설치의 경우, 시공이 복잡한 문제점이 있다.

이러한 문제에 대응하기 위하여 본 발명에서 코일(11)이 맨홀 뚜껑(200)을 제외한 맨홀 하우징(210)의 다양한 영역에 설치되도록 하면서도 상술한 LVDT 센서의 원리를 그대로 이용할 수 있도록 하기 위하여 도 5 및 6에 도시된 바와 같은 설치의 실시예가 구현될 수 있다.

예를 들어 도 5의 실시예와 같이, 코일(11)은 맨홀 하우징(210)의 내측면에 접착부재(13)를 통하여 설치되며, 외부가 방수 코팅되도록 구현될 수 있다. 이를 통하여, 기존의 설치된 맨홀 구조에서도, 작업자가 맨홀 뚜껑(200)을 개방한 후 코일(11)을 내측면에 접착하는 간단한 시공을 통하여 센서를 구현할 수 있다.

다른 실시예에 있어서는, 도 6의 실시예와 같이 구현될 수 있다. 이때 코일 센서(10)에는 맨홀 하우징의 상부에 탈착 가능하게 설치되는 하우징 커버(14)가 더 포함될 수 있다. 하우징 커버(14)는 원반형의 부재로서, 맨홀 하우징(210)의 상부를 수용하면서 끼워질 수 있는 앵글 형태의 부재를 의미한다.

이때 코일(11)은 하우징 커버(14)의 측면 중, 도 2의 위치와 가장 유사한 도 6에 도시된 바와 같은 맨홀 하우징(210)의 외측면에 인접된 부분에 이미 설치된 상태로 구성됨으로써, 작업자는 하우징 커버(14)를 맨홀 하우징(210)에 끼워 설치하게 되면, 코일(11)이 맨홀 하우징(210)의 측면에 설치됨과 같이 배치되도록 구성될 수 있다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 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.

Claims (10)

1. 맨홀 뚜껑이 탑재되는 맨홀 하우징이 지면에 매입되는 외측면에 설치된 다수의 코일 센서;
   상기 코일 센서의 센싱값을 전달하는 신호 라인; 및
   상기 코일 센서의 센싱값을 상기 신호 라인을 통하여 전달받고, 전달받은 센싱값을 기준으로 맨홀 뚜껑의 개폐 여부를 감지하는 개폐 감지부;를 포함하고,
   상기 코일 센서는,
   상기 맨홀 하우징의 높이 방향으로 다수개 설치된 코일;
   상기 코일에 전원을 인가하는 전원 인가부; 및
   상기 맨홀 뚜껑이 맨홀 하우징에 탑재되거나 분리 시의 출력 전압을 계측하는 계측기;를 포함하여,
   상기 코일 센서가 상기 맨홀 내부에 노출되지 않는 동시에 상기 맨홀 뚜껑에 설치되지 않도록 구성됨으로써, 맨홀 내부의 습도 및 맨홀 뚜껑에 가해지는 충격에 영향을 받지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 계측기는,
   하우징의 기하학적 구조 및 주철 소재에 따른 널(NULL) 전압 제거를 위한 위상검파기 및 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 계측기는,
   노이즈 제거를 위한 비례식 신호변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 개폐 감지부는,
   상기 계측기로부터 계측된 출력 전압에 따라서 상기 맨홀 뚜껑의 개폐 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 코일 센서는,
   상기 맨홀 하우징의 상부에 탈착 가능하게 설치되는 하우징 커버;를 더 포함하고,
   상기 코일은,
   상기 하우징 커버에 설치된 상태로 구성되어, 상기 하우징 커버를 상기 맨홀 하우징에 설치함에 따라서 상기 코일이 상기 맨홀 하우징 측면에 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 코일 센서는,
   선형 가변 변위 변환기(LVDT, Linear Variable Displacement Transducer)의 원리에 기반한 코일 센서인 것을 특징으로 하는 맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 개폐 감지부의 감지값에 따라서 맨홀 뚜껑의 개폐 여부에 대한 알림 정보를 출력하거나 관리자 단말에 송출하는 정보 송출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맨홀고정틀 개폐신호 인식 제어장치.
    
    

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