KR102454980B1 - Underground level inclinometer system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지중 수평 경사계 시스템에 관한 것으로 지중 수평 경사계의 측정 센서를 자동으로 정확한 위치로 이송하고, 정확한 위치에서 측정을 수행할 수 있는 지중 수평 경사계 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an underground horizontal inclinometer system, and to an underground horizontal inclinometer system capable of automatically transferring a measurement sensor of an underground horizontal inclinometer to an accurate position and performing measurement at an accurate position.
통상적으로 건물의 축조나 지반공사 등과 같은 토목공사 과정에 있어서 공사의 안전성을 확보하고 효율적인 작업이 가능하도록 다양한 종류의 데이터를 수집하는 계측이 이루어진다. 이와 같은 데이터 계측관리는 예를 들어 지반의 토압이나 응력 계수 등과 같이 토목공사의 계획 및 설계단계에서 정확하게 파악하기가 힘든 요소들에 대한 상태를 각종 계측기기를 이용하여 데이터로 파악하고, 그 계측 데이터를 토대로 지반 굴착 등의 시공과정에서 설계상의 데이터와 비교 검토하여 거동을 예측함으로써, 안전하고 효율적이며 경제적인 공사를 수행하기 위한 것이다.In general, in civil engineering processes such as building construction or ground construction, measurement is performed to collect various types of data to ensure safety of construction and to enable efficient work. In such data measurement and management, for example, the state of factors that are difficult to accurately grasp in the planning and design stage of civil works, such as earth pressure or stress coefficient, are identified as data using various measuring devices, and the measured data This is to perform safe, efficient and economical construction by comparing and examining design data in the construction process such as excavation of the ground to predict the behavior.
자연적인 영향이나 인위적인 영향에 의한 굴착부 주변이나 경사면, 댐 등에서 지반의 수평 변위를 측정하는 것은 매우 중요하기 때문에, 상술한 바와 같은 토목공사 현장의 시공관리를 위한 데이터 계측항목과 계측기기의 하나로서 경사변화를 측정하기 위하여 지중경사계(Inclinometer)가 필수적으로 사용되고 있다.Because it is very important to measure the horizontal displacement of the ground around excavated parts, slopes, dams, etc. due to natural or artificial influences, In order to measure the slope change, an inclinometer is essential.
일반적으로, 아파트나 고층 빌딩 등과 같은 건축물의 기초 공사를 진행하는 경우에는, 지반의 침하 여부를 계측하기 위한 일환으로 건축물의 공사 현장 주변에 일정 간격(예컨대 30m 간격)을 두고 50m/100m의 깊이로 경사계관을 매설하게 되고, 그 매설된 경사계 관을 따라 케이블을 연결한 프로브(Probe)를 집어넣어서 주변 지반의 침하에 따라 침하되는 경사계 관의 침하 변형 여부를 계측하도록 되어 있다.In general, when the foundation construction of a building such as an apartment or high-rise building is carried out, a certain interval (for example, 30m interval) is placed around the construction site of the building as part of measuring the subsidence of the ground, and the depth is 50m/100m. The inclinometer pipe is buried, and a probe connected with a cable is inserted along the buried inclinometer pipe to measure the subsidence deformation of the inclinometer pipe, which is subsided according to the subsidence of the surrounding ground.
이러한 프로브는 경사계 관의 길이 방향을 따라 형성된 안내홈을 따라 바퀴가 회전하면서 승/하강이 이루어지도록 하고 있으며, 케이블 릴(Cable Reel)에 감겨 있는 케이블의 종단에 프로브를 설치하고, 해당 프로브 측에는 경사계 센서를 설치하고, 그 경사계 센서에 의해 경사계 관의 침하에 따른 기울기값을 주기적으로 측정하도록 구성된다. These probes are raised/lowered while the wheel rotates along the guide groove formed along the longitudinal direction of the inclinometer tube, and the probe is installed at the end of the cable wound on the cable reel, It is configured to install a sensor, and periodically measure the inclination value according to the subsidence of the inclinometer tube by the inclinometer sensor.
대한민국 등록특허 10-1020125호에는 자동 지중경사계 측정 센서 장치를 개시하고 있다. 상기 특허 문헌에 의하면 상기 프로브의 구동 바퀴의 회전수를 감지하기 위한 펄스신호를 발생하는 로터리 엔코더와, 로터리 엔코더의 펄스신호를 시리얼 통신 신호 형태로 신호 변환 장치에 제공하는 컨넥터를 구비하고, 상기 신호 변환 장치는 로터리 엔코더로부터의 펄스신호에 대한 펄스수 계산 및 프로브의 승/하강 여부를 파악하여 승/하강 깊이 감지 신호를 발생하고 있다.Korean Patent Registration No. 10-1020125 discloses an automatic geoinclinometer measuring sensor device. According to the patent document, a rotary encoder for generating a pulse signal for detecting the number of rotations of the driving wheel of the probe, and a connector for providing a pulse signal of the rotary encoder to a signal conversion device in the form of a serial communication signal, the signal The conversion device generates a rising/falling depth sensing signal by calculating the number of pulses for the pulse signal from the rotary encoder and determining whether the probe is rising/falling.
이와 같은 자동 지중경사계의 경우 동일 구간을 수 개월에서 수 년간에 거쳐 정확한 위치에서 반복 측정을 수행해야 되지만 이러한 종래의 자동 지중경사계 장치는 깊이 측정을 위해 이송 바퀴에 앤코더 또는 거리측정 센서를 이용하고 있기 때문에 가이드 홀의 접속부의 굴곡(요철) 또는 물, 기름 등에 의한 케이블 슬립, 지진, 차량에 의한 저주파 진동에 의해 정확한 거리 측정이 어렵다는 문제점이 있다. In the case of such an automatic terrestrial inclinometer, it is necessary to repeatedly measure the same section at an accurate location over several months to years. Therefore, there is a problem in that accurate distance measurement is difficult due to bending (irregularities) of the connection part of the guide hole, cable slip caused by water, oil, etc., earthquakes, and low-frequency vibrations caused by vehicles.
또한 종래의 자동 지중 경사계 장치의 경우 측정 값이 과도할 경우에도 미리정해진 간격으로만 측정을 수행하기 때문에 긴급한 위험 상태를 모니터링하는 것이 어렵고 현장 상태를 육안으로 확인하기도 어렵다는 문제점이 존재한다. In addition, in the case of the conventional automatic underground inclinometer device, there is a problem that it is difficult to monitor an urgent dangerous state and it is difficult to visually check the field state because the measurement is performed only at a predetermined interval even when the measured value is excessive.
본 발명의 목적은 지중 수평 경사계의 케이블 종단에 결합되는 프로브 또는 측정 센서의 승강 및 하강 깊이를 자동으로 정밀도 높게 파악할 수 있고 측정 정밀도 역시 향상시킬 수 있는 지중 수평 경사계 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an underground horizontal inclinometer system that can automatically and accurately determine the elevation and descent depth of a probe or measurement sensor coupled to the end of the cable of the underground horizontal inclinometer, and also improve the measurement accuracy.
전술한 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일양태에 따르면, 지중의 경사를 측정하기 위한 지중 수평 경사계 장치가 제공되고, 이 지중 수평 경사계 장치는, 측정 센서를 포함하는 프로브를 천공된 홀 내에서 상하 방향으로 상승 또는 하강 시키기 위한 이송부 - 상기 이송부는 케이블을 포함하고, 상기 케이블에는 일정 간격으로 클램프가 설치되어 있으며, 케이블의 단부가 프로브의 단부에 연결되어 있음 - ; 이송부의 동작을 제어하는 동시에 측정 센서로부터 측정된 데이터에 기반하여 깊이에 따른 경사를 판단하고 데이터화하는 제어부; 및 상기 케이블에 설치된 클램프를 촬영하는 클램프 촬영부;를 포함하고, 제어부는 클램프 촬영부에서 촬영된 클램프 영상을 이용하여 천공된 홀 내에서의 프로브의 위치 제어를 수행하도록 구성된다. According to one aspect of the present invention in order to solve the above problems, there is provided an underground horizontal inclinometer device for measuring the inclination of the ground, the underground horizontal inclinometer device, the probe including the measurement sensor up and down in the drilled hole a conveying unit for raising or lowering in the direction, wherein the conveying unit includes a cable, the cable is provided with clamps at regular intervals, and the end of the cable is connected to the end of the probe; a control unit for controlling the operation of the transfer unit and at the same time determining the inclination according to the depth based on the data measured from the measurement sensor and converting it into data; and a clamp photographing unit for photographing the clamp installed on the cable, wherein the control unit is configured to control the position of the probe in the perforated hole using the clamp image photographed by the clamp photographing unit.
전술한 양태에서, 이송부는, 케이블이 권취되는 케이블 드럼; 및 케이블 드럼의 중심에 설치되어 케이블 드럼을 회동시키도록 동작하는 구동 모터를 포함하고, 구동 모터의 회전 방향에 따라 케이블이 케이블 드럼으로부터 풀어지거나 케이블 드럼에 감겨지져서 케이블의 단부에 결합된 프로브가 천공된 홀 내에서 위치 조정된다. In the above aspect, the conveying unit includes: a cable drum on which a cable is wound; and a drive motor installed in the center of the cable drum and operated to rotate the cable drum, wherein the cable is unwound from the cable drum or wound around the cable drum depending on the rotational direction of the drive motor so that the probe coupled to the end of the cable is Positioned within the drilled hole.
또한 전술한 양태중 어느 하나에서, 지중 수평 경사계 장치는 지중 수평 경사계 장치가 설치된 주변 환경을 촬영하기 위한 외부 촬영부를 더 포함하는 것이 바람직하다. Also in any one of the above aspects, it is preferable that the underground horizontal inclinometer device further includes an external photographing unit for photographing the surrounding environment in which the underground horizontal inclinometer device is installed.
또한 전술한 양태중 어느 하나에서, 제어부는 가상의 기준 라인을 영상 내에 생성하고, 클램프 촬영부에서 촬영된 클램프가 가상의 기준 라인에 일치하면 이송부를 정지시키고 측정 센서로 하여금 경사 측정을 수행하도록 구성된다. Also, in any one of the above aspects, the control unit is configured to generate a virtual reference line in the image, stop the transfer unit when the clamp photographed by the clamp photographing unit matches the virtual reference line, and cause the measurement sensor to measure the inclination. .
또한 전술한 양태중 어느 하나에서, 제어부는 진동에 의한 오차 발생을 방지하기 위한 진동 모니터링을 수행하도록 구성되고, 진동이 기준치 이하인 경우 측정 센서로 하여금 경사 측정을 수행하도록 구성된다. Further, in any one of the above-described aspects, the control unit is configured to perform vibration monitoring to prevent generation of an error due to vibration, and is configured to cause the measurement sensor to perform inclination measurement when the vibration is less than or equal to a reference value.
또한 전술한 양태중 어느 하나에서, 제어부는 최초 측정된 경사값을 초기값으로 저장하고, 후속하여 측정된 경사값을 초기값과 비교하여 변위량을 판단하고, 산출된 변위량이 관리기준을 초과한 경우 재측정 동작을 수행하도록 구성된다. Also, in any one of the above-described aspects, the control unit stores the initially measured inclination value as an initial value, compares the subsequently measured inclination value with the initial value to determine the displacement amount, and when the calculated displacement exceeds the management standard, reload configured to perform a measurement operation.
또한 전술한 양태중 어느 하나에서, 재측정 동작은 1차 관리 기준을 초과한 경우 1회의 추가 측정이 수행되고, 2차 관리 기준을 초과한 경우 1회의 추가 측정 후 측정 시간 간격의 1/2 시간 간격으로 측정이 수행되고, 3차 관리 기준을 초과한 경우 연속하여 계속 측정이 수행되도록 구성된다. Also in any one of the above-described aspects, the re-measurement operation is performed with one additional measurement performed when the primary control criterion is exceeded, and a half time interval of the measurement time interval after one additional measurement when the secondary control criterion is exceeded. The measurement is carried out with the tertiary control standard, and if the tertiary control criterion is exceeded, the measurement is continuously performed.
본 발명에 따르면 지중 수평 경사계의 케이블 종단에 결합되는 프로브 또는 측정 센서의 승강 및 하강 깊이를 케이블에 설치된 클램프를 촬영하고 영상의 기준 라인에 위치 정합시킴으로써 정밀도 높게 파악할 수 있다.According to the present invention, by photographing the clamp installed on the cable and aligning the position with the reference line of the image, the depth of the elevation and descent of the probe or measurement sensor coupled to the end of the cable of the underground horizontal inclinometer can be grasped with high precision.
또한 본 발명에 따르면 측정중 진동을 모니터링하고 기준값 이상의 데이터를 제외시킴으로써 누적 변화량의 오차를 최소화할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to minimize the error of the accumulated change by monitoring the vibration during measurement and excluding data greater than or equal to the reference value.
또한 본 발명에 따르면 이상 변위 발생시 자동으로 재측정 동작이 수행됨에 따라 보다 신속하게 위험 상황에 대처할 수 있다.In addition, according to the present invention, as the re-measurement operation is automatically performed when an abnormal displacement occurs, it is possible to more quickly cope with a dangerous situation.
도 1a은 본 발명에 따른 지중 수평 경사계 시스템의 일례를 나타내는 도면;
도 1b는 지중 수평 경사계 장치의 전체적인 구성을 나타내는 도면;
도 2는 지중 수평 경사계 장치의 본체의 내부 구성을 설명하는 도면;
도 3은 지중 수평 경사계 장치에 이용되는 케이블의 구성을 설명하는 도면;
도 4는 지중 수평 경사계 장치의 제어부의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 기능 블록도;
도 5는 지중 수평 경사계 장치에서 클램프 위치 정합 기능을 설명하기 위한 설명도;
도 6은 지중 수평 경사계 장치에서의 진동 모니터링 분석을 설명하기 위한 그래프;
도 7은 지중 수평 경사계 장치에서 측정된 경사 데이터의 정밀도를 향상시키기 위한 신호 처리의 일례를 나타내는 그래프.
도 8은 지중 수평 경사계 장치에 이용되는 프로브 또는 센서 조립체의 구성을 설명하기 위한 도면;
도 9는 지중 수평 경사계 장치에서 측정 센서를 정확한 지점에 위치시키고 경사를 측정하는 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 10은 지중 수평 경사계 장치에서의 재측정 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.1A is a view showing an example of an underground horizontal inclinometer system according to the present invention;
1B is a view showing the overall configuration of the underground horizontal inclinometer device;
2 is a view for explaining the internal configuration of the main body of the underground horizontal inclinometer device;
3 is a view for explaining the configuration of a cable used in the underground horizontal inclinometer device;
4 is a functional block diagram schematically illustrating the configuration of a control unit of the underground horizontal inclinometer device;
5 is an explanatory view for explaining the clamp position matching function in the underground horizontal inclinometer device;
6 is a graph for explaining the vibration monitoring analysis in the underground horizontal inclinometer device;
Fig. 7 is a graph showing an example of signal processing for improving the precision of inclination data measured by the underground horizontal inclinometer device;
8 is a view for explaining the configuration of a probe or sensor assembly used in the underground horizontal inclinometer device;
9 is a flowchart for explaining an operation of positioning a measurement sensor at an accurate point and measuring an inclination in the underground horizontal inclinometer device.
10 is a flowchart for explaining a re-measurement operation in the underground horizontal inclinometer device.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed herein are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiment according to the concept of the present invention These may be embodied in various forms and are not limited to the embodiments described herein.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다. 이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Since the embodiments according to the concept of the present invention may have various changes and may have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments.
도 1a은 본 발명의 실시예에 지중 수평 경사계 시스템의 일례를 나타내는 도면이다. 도 1a에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 지중 수평 경사계 시스템(10)은 지중 수평 경사계 장치(100) 및 데이터베이스 서버(200)를 포함하고, 지중 수평 경사계 장치(100)와 데이터베이스 서버(200)는 통신망 또는 네트워크(N)를 통해 서로 연결된다.1A is a diagram showing an example of an underground horizontal inclinometer system according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 1a, the underground
통신망(N)은 유선 통신망 및 무선 통신망 중 어느 하나 또는 이들이 조합된 통신망일 수 있으며, 유선 통신망은 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide AreaNetwork; WAN), 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN)을 포함할 수 있으며, 무선 통신망은 개인 근거리 무선통신(Personal Area Network; PAN), 이동 통신망(mobile radio communication network)(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communications), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution communication), Wibro(Wireless Broadband Internet), Mobile WiMAX, HSDPA(High Speed DownlinkPacket Access)) 또는 위성 통신망 등을 포함할 수 있다.The communication network N may be any one or a combination of a wired communication network and a wireless communication network, and the wired communication network is a local area network (LAN), a wide area network (WAN), and a value-added network. ; VAN), and the wireless communication network is a personal area network (PAN), a mobile radio communication network (eg, Global System for Mobile communications (GSM), International Mobile (IMT) Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution communication), Wibro(Wireless Broadband Internet), Mobile WiMAX, HSDPA(High Speed DownlinkPacket) Access)) or a satellite communication network, and the like.
지중 수평 경사계 장치(100)는 측정 데이터 및 촬영 영상을 통신망(N)을 통해 데이터베이스 서버(200)에 전송하고 데이터베이스 서버(200)는 측정 데이터 및 촬영 영상을 자체의 데이터베이스에 저장한 후, 데이터베이스 서버(200)에 연결된 클라이언트 단말(210)에서 측정 데이터 및 촬영 영상을 요청시 이를 제공하도록 구성된다.The underground
도 1b는 지중 수평 경사계 장치(100)의 구조를 설명하기 위한 설명도이다. 도 1b에 도시된 바와 같이 지중 수평 경사계 장치(100)는 지면위로 노출되는 본체(110)와 천공된 홀 또는 천공된 홀 내의 가이드 관 내에 위치되는 프로브 또는 측정 센서 조립체(300)를 포함하고, 본체(110) 내에는 프로브(300)를 천공된 홀 내에서 상하 방향으로 상승 또는 하강 시키기 위한 이송부와, 이송부의 동작을 제어하는 동시에 프로브로부터 측정된 데이터에 기반하여 깊이에 따른 경사를 판단하고 데이터화하는 제어부를 포함한다. 지중 수평 경사계 장치(100)의 본체 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 이하에 보다 구체적으로 설명하도록 한다.1B is an explanatory diagram for explaining the structure of the underground
도 2는 지중 수평 경사계 장치(100)의 본체(110) 내부 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이 지중 수평 경사계 장치(100)의 본체(110) 내부에는 프로브를 승강 및 하강 시키기 위한 이송부(120); 이송부(120)의 이송 동작 제어 및 측정 센서 동작 제어를 위한 제어부(130); 및 클램프 촬영부(140)를 포함한다.2 is a diagram schematically showing the internal configuration of the
이송부(120)는 케이블이 권취되는 케이블 드럼(121); 케이블 드럼(121)을 회동시키도록 동작하는 구동 모터(122)를 포함한다. 케이블 드럼(121)에 권취되어 있는 케이블 또는 와이어(123)는 구동 모터(122)의 회전 방향에 따라 케이블 드럼(121)으로부터 풀어지거나 케이블 드럼(121) 내에 감겨지기 때문에 케이블(123)의 단부(123a)에 결합된 측정 센서 또는 프로브는 지중에 천공된 홀 또는 홀 내의 가이드 관 내에서 상승 또는 하강 동작이 수행될 수 있다.The transfer unit 120 includes a
도 3은 케이블 드럼(121)에 권취되는 케이블(123)의 구조를 예시적으로 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이 케이블(123)에는 클램프(123b)가 설치된다. 클램프(123b)는 천공된 홀 내에서 측정 센서 또는 프로브의 정확한 위치(또는 높이)를 파악하기 위해 제공된다. 복수의 클램프(123b)는 케이블에 미리정해진 간격으로, 예를 들면 바람직하게는 0.5m의 간격으로 설치된다. 복수의 클램프(123b)가 일정 간격으로 배치됨에 따라 제어부(130)는 클램프 촬영부(140)를 통해 촬영되는 클램프(123b)의 수와 위치를 기준으로 하여 천공된 홀 내에 측정 센서 또는 프로브를 정확한 위치에 위치시키는 동시에 그 정확한 위치를 파악하는 것이 가능하다.3 is a diagram illustrating the structure of the
보다 구체적으로 도 4는 제어부(130)의 내부 구조를 기능적으로 나타낸 기능 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 제어부(130)는 케이블 드럼을 회전시키는 구동 모터(122)의 회전 속도를 제어하는 속도 제어부(131); 클램프 촬영부로부터 촬영된 클램프 영상에 따라 클램프의 높이 위치를 보정하는 위치 보정부(132); 클램프 촬영 영상으로부터 클램프 정합 여부를 판단하는 클램프 정합 판단부(133); 클램프 정합 판단부(133)에 의해 판단된 결과 클램프가 기준 라인에 정합한 것으로 판정된 경우 측정 센서로 하여금 측정을 수행하도록 명령하는 센서 측정 명령부(134); 센서로부터 측정된 값을 판단하여 이상 여부를 판단하는 신호 분석부(135); 센서로부터 측정된 측정 데이터와 외부 촬영부로부터 촬영된 영상이 저장되는 메모리(136); 외부의 데이터베이스 서버(200)와 통신을 수행하는 통신부(137)를 포함한다.More specifically, FIG. 4 is a functional block diagram showing the internal structure of the
모터 속도 제어부(131)는 모터의 회전 속도를 제어하도록 구성되고 이는 케이블(123)의 이동 속도를 결정하게 된다. 바람직하게 케이블의 이동 속도는 클램프 촬영부의 촬영 오차를 최소화하기 위해 5cm/sec인 것이 바람직하다.The motor speed control unit 131 is configured to control the rotation speed of the motor, which determines the moving speed of the
위치 보정부(132)는 클램프 정합 판단부(133)의 결과에 따라 구동 모터(122)의 회전 방향을 정방향 또는 역방향 중 어느 하나로 결정하게 된다. 이와 같은 위치 보정부(132)는 클램프를 정확한 위치에 배치시킴으로써 프로브 또는 센서 조립체(300)의 정확한 위치가 파악될 수 있게 도움을 준다.The position corrector 132 determines the rotation direction of the
클램프 정합 판단부(133)는 클램프 촬영부(140)로부터 촬영된 영상에 기반하여 클램프가 미리 결정된 정확한 지점에 위치되었는지 여부를 판단하고 그렇지 않은 경우 위치 보정부(132)에 피드백을 보내어 클램프가 정확한 지점에 위치되도록 동작한다.The clamp matching determining unit 133 determines whether the clamp is positioned at a predetermined precise point based on the image captured by the
도 5는 클램프 정합 판단부(133)의 동작을 설명하기 위한 설명도이다. 도 5에 도시된 바와 같이 클램프 정합 판단부(133)는 크램프 촬영부(140)에서 촬영된 영상을 수신하고, 도 5의 (b)와 같이 클램프(123b)의 하단 경계부가 영상의 가상의 기준 라인에 일치하는지 여부를 판단하게 된다. 클램프 정합 판단부(133)는 클램프의 하단 경계부가 영상의 가상 기준라인에 일치한 것으로 판단되면 현재의 위치에서 센서 측정 명령부(134)로 하여금 센서 측정을 명령하도록 동작하는 한편 클램프의 하단 경계부가 영상의 가상의 기준 라인에 일치하지 않은 경우에는 위치 보정부(132)로 하여금 모터의 회전 방향을 결정하도록 하고 클램프의 하단 경계부가 영상의 가상 기준라인에 일치시키게 된다.5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the clamp matching determination unit 133 . As shown in FIG. 5 , the clamp matching determining unit 133 receives the image photographed by the
클램프는 미리 정해진 일정한 간격으로 케이블에 설치되어 있기 때문에 제어부는 클램프의 개수를 카운트함으로써 센서 조립체의 정확한 위치를 파악할 수 있게 된다. 제어부는 클램프 하단의 경계부가 고정된 가상의 가이드 라인에 근접하는 순간 모터의 회전을 정지시키고 클램프 경계부가 가이드라인에 정확하게 일치하는지 여부를 판단하고, 일치하는 경우에만 측정을 실시함으로써, 종래 센서가이드 롤러를 이용해 측정을 수행하는 자동 수평 지중 경사계에서 슬립 현상 등에 의해 발생되는 위치 결정 오류를 방지할 수 있으며 매우 정확한 정밀도로 센서 조립체의 위치를 파악할 수 있게 된다.Since the clamps are installed on the cable at predetermined intervals, the controller can determine the exact position of the sensor assembly by counting the number of clamps. The control unit stops the rotation of the motor as soon as the boundary of the clamp at the bottom of the clamp approaches the fixed virtual guide line, determines whether the boundary of the clamp exactly matches the guide line, and measures only when it matches, so that the conventional sensor guide roller It is possible to prevent the positioning error caused by slip phenomenon in the automatic horizontal underground inclinometer that performs measurement using the
전술한 실시예에서 클램프의 하단 경계부가 기준 라인에 일치하는지 여부를 확인한 것으로 센서 조립체(300)의 위치를 파악할 수 있는 것으로 설명하고 있지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 클램프(123b)의 크기(클램프의 가로 세로 픽셀 인식)도 동시에 해석함으로써 보다 정확한 센서 조립체의 위치를 파악할 수 있게 된다.Although it has been described that the position of the
신호 분석부(135)는 센서로부터 측정된 신호를 분석하고 처리하도록 동작된다. 신호 분석부(135)는 진동 분석부(1351) 및 이상 감지부(1352)를 포함한다. 진동 분석부(1351)는 센서 측정 중 진동을 모니터링 하도록 구성된다. 구체적으로 진동 분석부(1351)는 이송 정지후 수평 레벨을 측정하는 과정에서 발생되는 저주파 진동을 모니터링하도록 구성되는데 이는 현장에서의 진동 등으로 인해 저주파수에 의한 진폭 발생으로 측정 오차 발생률이 높아지는 것을 방지하기 위함이다. 통상적으로 종래에는 가속도 크기로 이를 결정하지만 저주파수 진폭을 잡아내기 위해 주파수 또는 증폭도를 실시간으로 분석하여(FFT 분석) 결정될 수 있다. 이때 측정된 진폭이 기준치 이하가될 때 센서의 측정이 완료된다. 도 6에 도시된 바와 같이 통상적으로 20hz 미만의 주파수를 사용하고 증폭도 기준은 현장 변화량 관리 기준의 1/100 이하이어야 누적 변화량에 오차를 최소화할 수 있다. The signal analyzer 135 is operated to analyze and process a signal measured from the sensor. The signal analyzer 135 includes a vibration analyzer 1351 and an abnormality detector 1352 . The vibration analysis unit 1351 is configured to monitor vibration during sensor measurement. Specifically, the vibration analysis unit 1351 is configured to monitor low-frequency vibrations generated in the process of measuring the horizontal level after stopping the transfer. it is for Typically, this is determined by the magnitude of the acceleration, but it may be determined by analyzing the frequency or amplification in real time (FFT analysis) in order to capture the low frequency amplitude. At this time, when the measured amplitude is below the reference value, the sensor measurement is completed. As shown in FIG. 6 , a frequency of less than 20 hz is typically used, and the amplification standard must be 1/100 or less of the field change amount management standard to minimize the error in the accumulated change amount.
이상 감지부(1352)는 측정 센서로부터 측정된 값을 모니터링 하고 이상 변위 발생 여부를 판단하게 된다. 종래의 지중 경사계의 경우 계측된 데이터는 설계상의 예상 변위량과 비교 검토되어 지반이완영역이나 가시설 구조물의 안전도 및 피해 영향권 등을 추정하여 판단하는데 활용되지만, 본 발명의 경우 초기 측정값을 메모리(136)에 저장시켜두고 이후 현재의 측정값과 초기 측정값을 비교하여 변위량의 크기를 계산하고, 관리기준을 넘어서면 경보 및 재측정 처리를 수행하도록 동작한다. 재측정 처리는 단계별 관리 기준에 따라 측정 간격을 좁혀가면서 측정하고 변화량이 안정화되면 다시 측정 간격을 넓혀가는 방식으로 수행된다. 예를 들면 1차 관리 기준을 초과한 경우 1회의 추가 측정이 실시되고, 2차 관리 기준을 초과한 경우 1회 추가 측정 후 기존 측정간격의 1/2 짧은 시간 간격으로 측정을 수행하며, 3차 관리기준을 초과한 경우 연속하여 계속 측정을 수행하게 된다. The abnormality detection unit 1352 monitors the value measured by the measurement sensor and determines whether abnormal displacement occurs. In the case of the conventional underground inclinometer, the measured data is compared and reviewed with the expected displacement in the design, and is used to estimate and determine the safety level of the ground relaxation area or temporary structure and the area of influence of damage. ) and then compares the current measured value with the initial measured value to calculate the amount of displacement, and operates to perform alarm and re-measurement processing when the control standard is exceeded. The re-measurement process is performed by narrowing the measurement interval according to the step-by-step management standards and extending the measurement interval again when the amount of change is stabilized. For example, if the primary control standard is exceeded, one additional measurement is carried out. If the secondary control criterion is exceeded, one additional measurement is performed and then the measurement is performed at 1/2 shorter time interval of the existing measurement interval. If the control standards are exceeded, measurements are continuously performed.
따라서 지반 이완과 같은 위험 상황이 진행되는 경우 자동으로 재측정 로직이 수행되고 보다 정확하고 신속하게 지반의 상태를 확인할 수 있게 되어 위험에 신속히 대처할 수 있게 된다.Therefore, when a dangerous situation such as ground relaxation is in progress, the re-measurement logic is automatically performed, and the condition of the ground can be checked more accurately and quickly, so that the risk can be quickly dealt with.
또한 신호 분석부(135)는 전술한 바와 같은 이상 변위의 감지시 본체(110)에 부착된 외부 카메라(150)를 통해 지중 수평 경사계 장치(100)의 외부 환경을 촬영하도록 명령한다. 이때 신호 분석부(135)는 측정된 변위량이 관리기준 초과시에는 재측정 데이터 정보와 함께 외부 카메라(150)를 통해 촬영된 영상을 함께 데이터베이스 서버(200)로 전송하도록 구성되고, 관리자는 지중 수평 경사계 장치의 외부 환경과 재측정 데이터를 함께 검토함으로써 이상 변위의 원인 파악에 도움을 받을 수 있다. In addition, the signal analyzer 135 commands to photograph the external environment of the underground
또한 신호 분석부(135)의 이상 감지부(1352)는 이상 변위 감지시 전술한 바와 같은 재측정 지시, 외부 주변 환경의 촬영 이외에도 경보 송출부(139)를 이용한 경보 송출 기능 및/또는 SMS 통보 기능을 더 포함한다. 경보 송출부(139)는 신호 분석부(135)로부터의 명령에 의해 즉각적으로 수평 경사계 장치(100)에 설치된 스피커를 통해 경보를 송출하거나 미리 정해진 관리자의 단말 또는 서버에 SMS 메시지를 송출하도록 기능한다. 이를 위해 메모리(136)에는 이벤트 종류에 따른 경보 방송 및 SMS 메시지가 미리 저장되어 있을 수 있다.In addition, the abnormality detection unit 1352 of the signal analysis unit 135 has an alarm transmission function and/or an SMS notification function using the alarm transmission unit 139 in addition to the above-described re-measurement instruction and shooting of the external environment when abnormal displacement is detected. further includes The alert sending unit 139 functions to immediately transmit an alert through a speaker installed in the
전술한 실시예에서 외부 카메라(150)는 이상 변위 감지시에만 동작하는 것으로 설명되고 있지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 측정된 변위량이 관리 기준 이내인 경우에도 주변 환경 영상을 촬영하도록 구성될 수도 있다.In the above embodiment, the
바람직하게 외부 카메라(150)는 주변 환경을 촬영할 수 있는 360도 카메라로 구성되거나 미리 결정된 화각을 갖는 복수의 카메라를 포함하도록 구성될 수도 있다.Preferably, the
신호 분석부(135)는 추출된 데이터에서 정밀도를 향상시키도록 노이즈 제거 기능을 포함한다. 도 7은 본 발명에서의 노이즈 처리 기술을 설명하기 위한 그래프이다. 도시된 바와 같이 통상적으로 노이즈 신호(noisy signal)는 순수 측정 신호(clean signal)에 비해 넓은 진폭을 가지므로, 노이즈 신호에 의한 영향을 제거할 필요가 있다. 본 발명에서는 노이즈를 포함하는 측정 신호의 최대값으로부터 10% 이내의 범위와 최소값으로부터 10% 이상의 범위의 데이터를 제외하고 나머지 신호 데이터를 평균 처리하고 1~5Hz를 LPF(Low Pass Filter) 처리하여 데이터의 정밀도를 향상시킨다.The signal analyzer 135 includes a noise removal function to improve precision in the extracted data. 7 is a graph for explaining a noise processing technique in the present invention. As shown, a noise signal typically has a wider amplitude than a clean signal, so it is necessary to remove the influence of the noise signal. In the present invention, except for data within 10% of the maximum value and the minimum value of 10% or more from the minimum value of the measurement signal including noise, the remaining signal data is averaged and the data is processed by LPF (Low Pass Filter) of 1 to 5 Hz. improve the precision of
통신부(137)는 다양한 형태의 무선 통신규약이 적용될 수 있으며, RFID, 적외선(Ir)통신, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra WideBand), Wi-Fi, RF 통신, LoRa 통신 등의 근거리 통신 방식이나 LTE와 같은 이동통신망이 적용될 수 있다. 또한 통신부(137)는 센서 조립체(300)와 통신을 수행하기 위한 직렬 통신 인터페이스를 포함한다. 직렬 통신 인터페이스로서는 반이중 통신인 RS-485 방식이 채용될 수 있다. RS-485 방식은 데이터 전송 거리가 비교적 길고 안정적이라는 이점을 갖는다.The communication unit 137 may apply various types of wireless communication protocols, such as RFID, infrared (Ir) communication, Bluetooth, Zigbee, UWB (Ultra WideBand), Wi-Fi, RF communication, LoRa communication, etc. A short-distance communication method or a mobile communication network such as LTE may be applied. In addition, the communication unit 137 includes a serial communication interface for performing communication with the
도 8은 센서 조립체 또는 프로브(300)의 외부 및 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 센서 조립체(300)는 지중의 천공된 홀 부위를 따라 승강 또는 하강하기 때문에 상부에 와이어 또는 케이블이 연결된 대략 원통형의 하우징으로 구성될 수 있다. 상기 하우징의 외측에는 홀의 내벽 또는 케이싱의 내벽을 따라 추종할 수 있도록 하는 복수의 휠(301)이 배치될 수 있으며 이러한 휠(301)의 구성 및 하우징과의 연결관계는 공지의 다양한 방식이 적용될 수 있을 것이다.8 is a diagram schematically illustrating an external and internal structure of the sensor assembly or
하우징의 내부 공간에는 센싱, 통신 및 제어를 위한 요소들이 선택적인 위치에 배치될 수 있는데, 본체의 제어부(130)와의 통신 효율성을 고려하면 센서 조립체(300)의 상측 공간에 RS-485 방식의 직렬 통신부(110)가 배치되어 제어부(130)와의 통신을 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 직렬 통신을 위해 케이블의 내측에는 RS 485 방식으로 시리얼 통신을 진행하기 위한 RS 485 케이블이 내장되어 있을 수 있으며, RS-485 방식의 직렬 통신을 이용한 통신 방법은 공지된 기술에 해당하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.In the inner space of the housing, elements for sensing, communication, and control may be disposed at selective positions. Considering communication efficiency with the
센서 조립체(300)의 하우징의 내부 공간에는 경사센서(330)가 구비되어 있고, 홀의 내벽을 추종하면서 이동하고 지정된 위치에서 측정된 경사 데이터가 본체의 제어부(130)로 전송된다. The
센서 조립체(300)의 하우징 하단에는 접촉센서(340)를 구비하여 바닥면에의 접촉을 통하여 소정의 깊이에 도달하였는지 여부를 확인하도록 더 구성될 수도 있다. 접촉센서(340)가 바닥에 접촉한 경우에 센서 제어부(320)는 바닥에 접촉한 것을 본체의 제어부(130)로 전송하고 본체 제어부(130)는 케이블의 풀림을 중단하고 역회전하여 승강을 개시하도록 구성될 수 있다.A
또한 본 발명에 따른 지중 수평 경사계 장치(100)는 도시하지 않았지만 주변에 설치되는 아날로그 또는 디지털 센서로부터의 측정 데이터를 수신을 위한 통합 인터페이스를 포함한다. 통합 인터페이스는 지반 또는 건물 공사시 이용되는 다른 측정 장비들, 예를 들면 지하수위의 변동을 측정하여 지하수의 증감으로 인한 주변 구조물의 안전도 및 굴착 공사의 안전시공을 위해 이용되는 수위계(water level meter), 터널굴착 중 인접 구조물에 설치하여 구조물에 발생되는 균열의 변형량을 측정하는 균열 측정기(crack meter), 주변 건물이나 구조물, 옹벽 등의 경사각을 측정하는 건물경사계(tile meter), 굴착중 하중 및 인장력의 증감, 변화속도 등을 측정하는 하중계(load cell), 강구조물에 부착되거나 콘트리트에 매설하여 시공 중 배면토압 변형으로 인한 강구조물 및 콘트리트의 변형과 응력을 측정하는 변형률계(strain gauge)로부터의 데이터를 수신하고 저장하고 이를 데이터베이스 서버(200)로 전송함으로써 별도의 전용 데이터 로거를 사용할 필요가 없게 된다. 통합 인터페이스는 이에 한정되는 것은 아니지만 전압 ±0~5V 출력 센서, 전류 0~20mA 출력 센서, 디지털 RS485 출력 센서와 호환가능하도록 설계된다.In addition, although not shown, the underground
도 9는 전술한 바와 같은 지중 수평 경사계 장치에서 측정 센서를 정확한 지점에 위치시키고 경사를 측정하는 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 9에 도시된 바와 같이 먼저 지중 수평 경사계 장치가 홀에 설치된 후 단계 S100에서 케이블을 하강하는 동작을 수행하게 된다. 케이블이 하강함에 따라 케이블의 단부에 설치된 프로브 또는 측정 센서 조립체가 홀 내에서 하강하게 된다.9 is a flowchart illustrating an operation of positioning a measuring sensor at an accurate point and measuring an inclination in the underground horizontal inclinometer device as described above. As shown in FIG. 9 , after the underground horizontal inclinometer device is installed in the hole, the operation of lowering the cable is performed in step S100. As the cable descends, the probe or measurement sensor assembly installed at the end of the cable descends within the hole.
케이블(123)에는 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 0.5m 간격으로 클램프(123b)가 설치되어 있고, 단계 S120에서 지중 수평 경사계 장치 내에 설치된 클램프 촬영부가 클램프를 촬영하며 클램프가 감지될 때마다 클램프의 개수를 카운팅하게 된다. As described with reference to FIG. 2, clamps 123b are installed on the
단계 S130에서 제어부(130)는 프로브 또는 측정 센서 조립체(300)가 홀의 바닥면에 도달되었는지 여부를 판단하는데, 바닥면에 도달되지 않은 경우에는 단계 S110으로 계속 진행되고, 프로브 또는 측정 센서 조립체(300)가 홀의 바닥면에 도달되면 접촉 센서(340)가 이를 감지하여 제어부(130)에 통보되고 제어부(130)는 케이블의 하강을 정지하고 단계 S140에서 전체 깊이를 계산한다. 전체 깊이는 클램프의 설치 거리(예를 들면 0.5m)에 감지된 크램프의 개수를 곱함으로써 획득될 수 있다.In step S130, the
단계 S140에서 전체 깊이가 산출된 후, 이어진 단계 S150에서 제어부(130)는 케이블을 상승시키는 동작을 수행하고 단계 S160에서 클램프가 영상의 기준 라인에 일치하는지 여부, 즉 클램프가 영상의 기준 라인에 정합되는지 여부가 판단된다. 클램프가 영상의 기준 라인에 정합된 경우 경사 센서에 의한 경사도가 측정되는 반면 클램프가 영상의 기준 라인에 정합되지 않은 경우 단계 S165에서 클램프의 위치 보정을 수행한 후 클램프를 기준 라인에 정합시킨 후 경사를 측정하고 기록하게 된다.After the total depth is calculated in step S140, in step S150, the
도 10은 이상 변위 발생시 지중 수평 경사계 장치의 재측정 동작 과정을 나타내는 흐름도이다. 도 10에 도시된 바와 같이 먼저 단계 S210에서 초기 경사도가 도 9에 도시된 과정으로 측정되고 저장된다.10 is a flowchart illustrating a re-measurement operation process of the underground horizontal inclinometer device when abnormal displacement occurs. As shown in FIG. 10 , in step S210 , the initial gradient is measured and stored by the process shown in FIG. 9 .
이어진 단계 S220에서는 후속하여 지중 수평 경사계 장치를 이용하여 홀 내의 경사도 측정이 수행되고, 후속 경사 측정이 왼료되고 난 후 제어부(130)는 초기 경사도 측정값과 현재의 경사도 측정값을 비교하여 변위량을 판단하게 된다. 이어진 단계 S240에서 산출된 변위량이 관리기준 또는 허용기준 이내인지 여부가 판단된다. In the subsequent step S220, the inclination measurement in the hole is subsequently performed using the underground horizontal inclinometer device, and after the subsequent inclination measurement is completed, the
단계 S240에서 변위량이 관리 기준을 만족하는 것으로 판단되면 단계 S250으로 진행되고 측정 데이터가 저장된다. 단계 S250에서 필요에 따라 외부 영상이 함께 저장될 수도 있다. If it is determined in step S240 that the displacement amount satisfies the management criteria, the process proceeds to step S250 and the measured data is stored. In step S250, if necessary, an external image may be stored together.
한편 단계 S240에서 관리 기준을 초과한 것으로 판단되면, 단계는 S255로 진행되어 재측정 제어부(130)는 재측정 명령을 수행하게 된다. 지중 수평 경사계 장치의 재측정 동작은 단계별 관리기준에 따라 측정 시간 간격을 좁혀가면서, 예를 들면 기존 측정 시간 간격의 1/2 시간 간격으로 측정되고 변화량이 안정된 경우 측정 시간 간격을 넓혀가는 방식으로 수행된다.On the other hand, if it is determined in step S240 that the management standard has been exceeded, the step proceeds to S255 and the
재측정 동작에서 1차 관리 기준을 초과한 경우 1회의 추가 측정이 수행되지만, 2차 관리 기준을 초과한 경우 1회의 추가 측정 후 측정 시간 간격의 1/2 시간 간격으로 측정이 수행되고, 3차 관리 기준을 초과한 경우 연속하여 계속 측정이 수행된다.In the re-measurement operation, if the primary control criterion is exceeded, one additional measurement is performed, but if the secondary control criterion is exceeded, the measurement is performed at 1/2 time interval of the measurement time interval after one additional measurement, and the third If the control criteria are exceeded, measurements are continuously performed.
재측정 동작이 수행되면 제어부(130)는 단계 S260에서와 같이 지중 수평 경사계 장치(100)의 외부 촬영부를 통해 외부의 주변 환경을 촬영하고 이어진 단계S270에서 재측정 데이터와 외부 환경 영상을 관리자 단말 또는 데이터베이스 서버(200)에 전송하고 필요에 따라 지중 수평 경사계 장치에 내장된 스피커를 통해 경보를 발생시키거나 관리자 단말 또는 데이터베이스 서버(200)에 SNS 메시지를 전송하여 긴급히 대처할 수 있도록 기능된다.When the re-measurement operation is performed, the
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA). , a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it can include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively)처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. may be embodied in The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속하는 것으로 해석되어야만 한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims should be construed as falling within the scope of the following claims.
100: 지중 수평 경사계 장치 200: 데이터베이스 서버
110: 장치 본체 300: 측정 센서 조립체 또는 프로브
120: 이송부 130: 제어부
140: 클램프 촬영부 150: 외부 촬영부
123: 케이블 123b: 클램프
131: 모터속도 제어부 132: 위치 보정부
133: 클램프 정합 판단부 134: 센서 측정 명령부
135: 신호 분석부 137: 통신부100: underground level inclinometer device 200: database server
110: device body 300: measurement sensor assembly or probe
120: transfer unit 130: control unit
140: clamp recording unit 150: external photographing unit
123:
131: motor speed control unit 132: position correction unit
133: clamp matching determination unit 134: sensor measurement command unit
135: signal analysis unit 137: communication unit
Claims (7)
측정 센서를 포함하는 프로브를 천공된 홀 내에서 상하 방향으로 상승 또는 하강 시키기 위한 이송부 - 상기 이송부는 케이블을 포함하고, 상기 케이블에는 일정 간격으로 클램프가 설치되어 있으며, 케이블의 단부가 프로브의 단부에 연결되어 있음 - ;
이송부의 동작을 제어하는 동시에 측정 센서로부터 측정된 데이터에 기반하여 깊이에 따른 경사를 판단하고 데이터화하는 제어부; 및
상기 케이블에 설치된 클램프를 촬영하는 클램프 촬영부;를 포함하되,
상기 이송부는 케이블이 권취되는 케이블 드럼; 및 케이블 드럼을 회동시키도록 동작하는 구동 모터를 포함하여 구동 모터의 회전 방향에 따라 케이블이 케이블 드럼으로부터 풀어지거나 케이블 드럼에 감겨져서 케이블의 단부에 결합된 프로브가 천공된 홀 내에서 위치 조정되도록 하고,
상기 제어부는 클램프 촬영부에서 촬영된 클램프 영상을 이용하여 이송부의 동작 제어를 통해 천공된 홀 내에서의 프로브의 위치 제어를 수행함에 있어, 가상의 기준 라인을 영상 내에 생성하고, 클램프의 하단 경계부가 가상의 기준 라인에 일치하지 않은 경우에는 구동 모터의 회전 방향을 결정하여 클램프의 하단 경계부가 영상의 가상 기준 라인에 일치되도록 구성하는 것을 특징으로 하는
지중 수평 경사계 장치.
In the underground horizontal inclinometer device for measuring the inclination of the ground,
A transfer unit for raising or lowering a probe including a measurement sensor in a vertical direction in a drilled hole - The transfer unit includes a cable, the cable is provided with clamps at regular intervals, and the end of the cable is at the end of the probe Connected - ;
a control unit for controlling the operation of the transfer unit and at the same time determining the inclination according to the depth based on the data measured from the measurement sensor and converting it into data; and
Including; a clamp photographing unit for photographing the clamp installed on the cable;
The transfer unit includes: a cable drum on which a cable is wound; and a drive motor operative to rotate the cable drum so that, depending on the direction of rotation of the drive motor, the cable is unwound from the cable drum or wound around the cable drum so that the probe coupled to the end of the cable is positioned within the drilled hole, ,
When the control unit controls the position of the probe in the drilled hole by controlling the operation of the transfer unit using the clamp image captured by the clamp photographing unit, a virtual reference line is created in the image, and the lower boundary of the clamp is When the virtual reference line does not match, the lower boundary of the clamp is configured to match the virtual reference line of the image by determining the rotation direction of the driving motor
Underground horizontal inclinometer device.
상기 지중 수평 경사계 장치는 지중 수평 경사계 장치가 설치된 주변 환경을 촬영하기 위한 외부 촬영부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
지중 수평 경사계 장치.
According to claim 1,
The underground horizontal inclinometer device, characterized in that it further comprises an external photographing unit for photographing the surrounding environment in which the underground horizontal inclinometer device is installed.
Underground horizontal inclinometer device.
상기 제어부는 클램프 촬영부에서 촬영된 클램프가 가상의 기준 라인에 일치하면 이송부를 정지시키고 측정 센서로 하여금 경사 측정을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는
지중 수평 경사계 장치.
According to claim 1,
The control unit is configured to stop the transfer unit when the clamp photographed by the clamp photographing unit matches the virtual reference line and to have the measurement sensor perform the inclination measurement
Underground horizontal inclinometer device.
상기 제어부는 진동에 의한 오차 발생을 방지하기 위한 진동 모니터링을 수행하도록 구성되고, 진동이 기준치 이하인 경우 측정 센서로 하여금 경사 측정을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는
지중 수평 경사계 장치.
According to claim 1,
The control unit is configured to perform vibration monitoring to prevent an error caused by vibration, and when the vibration is less than or equal to a reference value, the measurement sensor is configured to perform inclination measurement
Underground horizontal inclinometer device.
상기 제어부는 최초 측정된 경사값을 초기값으로 저장하고, 후속하여 측정된 경사값을 초기값과 비교하여 변위량을 판단하고, 산출된 변위량이 관리기준을 초과한 경우 재측정 동작을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는
지중 수평 경사계 장치.
According to claim 1,
The control unit is configured to store the initially measured slope value as an initial value, determine the displacement amount by comparing the subsequently measured slope value with the initial value, and perform a re-measurement operation when the calculated displacement amount exceeds the management standard characterized
Underground horizontal inclinometer device.
상기 재측정 동작은
1차 관리 기준을 초과한 경우 1회의 추가 측정이 수행되고,
2차 관리 기준을 초과한 경우 1회의 추가 측정 후 측정 시간 간격의 1/2 시간 간격으로 측정이 수행되고,
3차 관리 기준을 초과한 경우 연속하여 계속 측정이 수행되도록 구성된 것을 특징으로 하는
지중 수평 경사계 장치.7. The method of claim 6,
The re-measurement operation is
If the primary control criteria are exceeded, one additional measurement is taken;
If the secondary control criteria are exceeded, after one additional measurement, measurement is performed at 1/2 time intervals of the measurement time interval,
characterized in that it is configured to continuously perform measurements when the tertiary control criterion is exceeded
Underground horizontal inclinometer device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220055294A KR102454980B1 (en) | 2022-05-04 | 2022-05-04 | Underground level inclinometer system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020220055294A KR102454980B1 (en) | 2022-05-04 | 2022-05-04 | Underground level inclinometer system |
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Publication Number | Publication Date |
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KR102454980B1 true KR102454980B1 (en) | 2022-10-14 |
Family
ID=83600069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR (1) | KR102454980B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102565545B1 (en) * | 2022-12-20 | 2023-08-11 | 정용호 | Underground level inclinometer system including wireless communication using proximity sensing switch |
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- 2022-05-04 KR KR1020220055294A patent/KR102454980B1/en active IP Right Grant
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