KR102572879B1 - smart manhole equipped with a water level sensor that automatically adjusts the water level measurement cycle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트맨홀에 대한 것으로, 맨홀의 내부에서 맨홀뚜껑의 아래쪽에 배치되어 맨홀뚜껑 유실시 추락 사고를 방지하는 맨홀 안전망; 상기 맨홀 안전망에 부착되어 수위를 측정하는 수위센서 모듈; 및 상기 맨홀 안전망에 부착되어 상기 수위센서 모듈의 수위 측정 주기를 제어하는 수위센서 측정주기 제어장치;를 포함하며, 상기 수위센서 모듈은, 맨홀 내부 하수관로의 수위측정 대상이 되는 제1위치를 포인팅하여 주기적으로 수위를 측정하는 라이다(Radar)와, 상기 라이다가 포인팅하는 제1위치를 육안으로 확인할 수 있도록 상기 제1위치를 표시하는 레이저 포인터로 이루어지고, 상기 수위센서 측정주기 제어장치는, 상기 맨홀 안전망에 구비되고, 맨홀 내부 수위가 기설정된 제1수위까지 도달하는지 여부를 감지하는 오뚜기 스위치와, 상기 오뚜기 스위치의 제1수위 도달 감지 신호를 입력받아 상기 라이다(Radar)의 수위측정 주기를 변경하는 제어부로 이루어진다.The present invention relates to a smart manhole, and includes a manhole safety net disposed below the manhole cover inside the manhole to prevent a fall accident when the manhole cover is lost; A water level sensor module attached to the manhole safety net to measure the water level; and a water level sensor measurement cycle control device attached to the manhole safety net to control a water level measurement cycle of the water level sensor module, wherein the water level sensor module points to a first position to be measured for the water level in the sewage pipe inside the manhole, It consists of a radar that periodically measures the water level and a laser pointer that displays the first position so that the first position pointed by the lidar can be visually confirmed, and the water level sensor measurement cycle control device, An Ottogi switch provided in the manhole safety net and detecting whether or not the water level inside the manhole reaches a preset first water level, and a water level measurement period of the radar upon receiving the first water level detection signal of the Ottogi switch It consists of a control unit that changes
Description
본 발명은 스마트맨홀에 대한 것으로, 맨홀 내부 수위 측정 기능을 갖추고 수위센서가 측정하는 측정 주기를 상황에 대응하여 자동으로 변경될 수 있으며, 또한 맨홀에 설치되는 수위센서가 측정하는 측정 대상의 위치를 수위센서 설치시에 정확하게 확인할 수 있도록 하는 기술에 대한 것이다.The present invention relates to a smart manhole, and has a function of measuring the water level inside the manhole, and the measurement period measured by the water level sensor can be automatically changed in response to the situation, and also the position of the measurement target measured by the water level sensor installed in the manhole It is about a technology that can be accurately checked when installing a water level sensor.
맨홀은 땅속에 묻은 수도관이나 하수관, 배선 따위를 검사하거나 수리 또는 청소하기 위하여 사람이 드나들 수 있도록 만들어진다. 하지만, 일반적으로 작업이 없는 맨홀 내부는 장시간 밀폐되고 출입이 비교적 불편하여 내부 상태의 확인이 어려운 실정이다. 맨홀 내부는 통풍이 원활하지 못하여 유입된 물과 이물질의 부패 및 오염물질 등에 의해 발생한 유해가스가 존재하게 된다. 이와 같은 유해가스는 맨홀 내부 작업을 위해 들어간 작업자가 흡입할 경우 자칫 인명 사고로 이어질 수 있는 위험요인이다. 특히 대부분의 유해가스의 비중은 공기보다 무거워서 맨홀 내부로 작업자의 출입 전 산소 및 가스의 농도측정 작업이 필수적이다.Manholes are made so that people can come in and out to inspect, repair, or clean water pipes, sewage pipes, or wiring buried in the ground. However, in general, the inside of a manhole without work is sealed for a long time and entry and exit is relatively inconvenient, so it is difficult to check the internal state. The inside of the manhole is not well ventilated, so harmful gases generated by decay and contaminants of inflow water and foreign substances exist. Such noxious gas is a risk factor that can lead to a human accident if a worker who has entered the manhole for work is inhaled. In particular, since the specific gravity of most harmful gases is heavier than air, it is essential to measure the concentration of oxygen and gas before entering the manhole.
한편, 빈번하게 발생하는 맨홀 내부의 침수는 지면 아래에 위치하게 되는 맨홀의 구조상 막을 수 없는 요소로, 호우로 인해 일시에 침수되는 경우와 적은 양의 누수가 장시간에 걸쳐 누적되며 서서히 침수되는 경우가 있으므로 맨홀 내부 일정지점에서의 수위 검출이 필요하다. 종래에는, 일정 구역별로 다수의 관리자 또는 작업자가 각 구역의 모든 맨홀에 대해 맨홀뚜껑을 개방하여 내부의 수위를 측정하고, 그에 따른 후속작업, 예컨대 내부 청소 또는 유체 펌프 등의 보수작업이 진행되었다. 최근에는 이러한 사람에 의한 맨홀 내부확인 및 보수작업의 번거로움을 해소하기 위해 맨홀 내부 수위를 자동으로 측정하는 수위센서를 배치하여 수위를 확인하는 기술이 적용되고 있다. On the other hand, flooding inside the manhole, which occurs frequently, is an unstoppable element due to the structure of the manhole located below the ground. In case of flooding at once due to heavy rain or when a small amount of leakage accumulates over a long period of time, it is gradually flooded. Therefore, it is necessary to detect the water level at a certain point inside the manhole. Conventionally, a plurality of managers or workers for each zone opened the manhole cover for all manholes in each zone to measure the water level inside, and subsequent work, such as cleaning the inside or repairing a fluid pump, was performed. Recently, in order to eliminate the hassle of checking the inside of the manhole and repair work by such people, a technology for checking the water level by arranging a water level sensor that automatically measures the water level inside the manhole has been applied.
그러나, 종래 기술에서는 맨홀에 설치되는 수위센서가 측정하여야 하는 대상 지점을 정확히 포인팅하여 설치되지 못하여 측정되는 수위값의 신뢰도가 떨어지는 문제가 있다. 다시 말해, 수위센서가 하수관로 중 측정 대상이 되는 한 곳을 정확히 포인팅해야 하는데, 맨홀의 측면을 포인팅한다든지 계단이나 턱 등을 포인팅하도록 설치되어 수위가 정확히 측정되지 않는 문제가 있었다. 이러한 문제는 맨홀의 내부가 어두워서 시야확보가 어렵기 때문에 수위센서 설치시 정확한 포인팅을 하기가 매우 곤란하였기 때문이다.However, in the prior art, there is a problem in that the reliability of the measured water level value is low because the water level sensor installed in the manhole cannot accurately point to the target point to be measured. In other words, the water level sensor needs to accurately point to one of the sewage pipes to be measured, but it is installed to point to the side of a manhole or to a stair or ledge, so there is a problem in that the water level is not accurately measured. This problem is because it is very difficult to accurately point when installing the water level sensor because the inside of the manhole is dark and it is difficult to secure a view.
그리고, 최근에는 기후변화 영향으로 국지적이고 강한 폭우로 인해 전 세계 곳곳에서 과거에 유례를 찾기 힘들 정도의 큰 피해들이 발생하고 있고, 강수일수는 감소하지만 강우강도는 더욱 증가할 것으로 전망되고 있다. 이러한 기후변화에 따라 폭우의 발생빈도는 더 빈번해지고, 그 피해는 점차 대형화 추세에 있고, 짧은 시간 집중적으로 발생하는 폭우로 수위가 짧은 시간 동안 급격하게 높아지는 경우, 단시간에 맨홀이 만수될 수 있는 위험이 있는 반면 종래 수위센서에서는 이러한 상황에 효율적으로 대처하지 못하는 문제가 있다. 즉, 종래 수위센서에서는 비교적 긴 주기로 수위를 측정하도록 설정되어 있어서 이러한 짧은 시간의 만수 상태를 대응하지 못하였다. 또한, 수위센서의 상시적 측정 주기를 짧게 하게 되면 배터리 소모가 증가하여 맨홀 유지 보수에 비용과 인력이 증가하는 문제가 있었다. In addition, in recent years, localized and strong heavy rains due to climate change have caused great damage that is unprecedented in the past, and it is expected that the number of days of precipitation will decrease but the intensity of rainfall will further increase. As a result of such climate change, the frequency of occurrence of heavy rain is increasing, and the damage is gradually increasing, and when the water level rises rapidly for a short period of time due to heavy rain that occurs intensively in a short period of time, there is a risk that the manhole may be filled with water in a short period of time. On the other hand, there is a problem that the conventional water level sensor does not efficiently cope with this situation. That is, since the conventional water level sensor is set to measure the water level at a relatively long period, it does not respond to the full water condition for such a short time. In addition, when the constant measurement cycle of the water level sensor is shortened, battery consumption increases, resulting in increased cost and labor for manhole maintenance.
본 발명은 스마트맨홀의 구조에 대한 것으로 수위센서의 측정 대상 지점을 정확히 포인팅할 수 있는 기술을 제공하며, 또한 갑작스런 집중 호우에 대비하여 수위센서의 측정주기가 자동으로 변경될 수 있도록 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to the structure of a smart manhole, and provides a technology that can accurately point to a point to be measured by a water level sensor, and also provides a technology that automatically changes the measurement period of the water level sensor in preparation for sudden torrential rain. aims to do
또한, 본 발명의 스마트맨홀에는 악취를 감지하는 센서를 구비하여 악취의 원인인 황화수소(H2S)를 측정하도록 하고, 맨홀 내부를 촬영할 수 있는 카메라모듈을 구비하여 맨홀 내부의 이미지영상을 부가적으로 제공할 수 있도록 하여 보다 정확한 상황을 모니터링 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, the smart manhole of the present invention is provided with a sensor that detects odor to measure hydrogen sulfide (H 2 S), which is the cause of the odor, and is provided with a camera module that can photograph the inside of the manhole to additionally capture images inside the manhole. The purpose of this is to provide a more accurate situation monitoring.
본 발명은, 맨홀의 내부에서 맨홀뚜껑의 아래쪽에 배치되어 맨홀뚜껑 유실시 추락 사고를 방지하는 맨홀 안전망; 상기 맨홀 안전망에 부착되어 수위를 측정하는 수위센서 모듈; 및 상기 맨홀 안전망에 부착되어 상기 수위센서 모듈의 수위 측정 주기를 제어하는 수위센서 측정주기 제어장치;를 포함하는 스마트맨홀에 대한 것이다.The present invention, a manhole safety net is disposed below the manhole cover inside the manhole to prevent a fall accident when the manhole cover is lost; A water level sensor module attached to the manhole safety net to measure the water level; and a water level sensor measurement cycle control device attached to the manhole safety net to control a water level measurement cycle of the water level sensor module.
상기 수위센서 모듈은, 맨홀 내부 하수관로의 수위측정 대상이 되는 제1위치를 포인팅하여 주기적으로 수위를 측정하는 비접촉식 수위센서와, 상기 라이다가 포인팅하는 제1위치를 육안으로 확인할 수 있도록 상기 제1위치를 표시하는 레이저 포인터로 이루어진다.The water level sensor module includes a non-contact water level sensor that periodically measures the water level by pointing at a first position to be measured for the water level of the sewage pipe inside the manhole, and the first position so that the first position pointed by the lidar can be visually confirmed. It consists of a laser pointer that marks the location.
본 발명에서 상기 비접촉식 수위센서는 초음파 센서, 레이저 또는 라이다(Radar) 중 어느 하나가 될 수 있고, 이하에서는 그 중 하나의 예시인 라이다를 이용하는 것을 예로 들어 설명하도록 한다.In the present invention, the non-contact water level sensor may be any one of an ultrasonic sensor, a laser, or a radar, and hereinafter, one of them, a radar, will be described as an example.
상기 수위센서 측정주기 제어장치는, 상기 맨홀 안전망에 구비되고, 맨홀 내부 수위가 기설정된 제1수위까지 도달하는지 여부를 감지하는 오뚜기 스위치와, 상기 오뚜기 스위치의 제1수위 도달 감지 신호를 입력받아 상기 라이다(Radar)의 수위측정 주기를 변경하는 제어부로 이루어진다.The water level sensor measurement cycle control device is provided in the manhole safety net and detects whether or not the water level inside the manhole reaches a preset first water level, and an Ottogi switch receiving a first water level arrival detection signal of the Ottogi switch to It consists of a control unit that changes the water level measurement period of the radar.
상기 수위센서 모듈에서, 상기 레이저 포인터는 수위센서 모듈에 구비되는 스위치의 작동에 의해 정해진 시간 동안 상기 제1위치를 표시하는 마킹동작이 이루어지고, 상기 라이다는 상기 제1위치를 포인팅하여 수위를 측정하도록 하기 위해, 상기 라이다와 레이저 포인터의 상대적 위치가 변경되지 않도록 일체로 구비된다.In the water level sensor module, the laser pointer performs a marking operation to display the first position for a predetermined time by the operation of a switch provided in the water level sensor module, and the lidar points the first position to determine the water level. In order to measure, the lidar and the laser pointer are integrally provided so that the relative positions are not changed.
상기 라이다(Radar)의 수위측정 주기는, 상기 오뚜기 스위치가 제1수위 도달을 감지하기 전에는 한시간 주기로 수위를 측정하고, 상기 오뚜기 스위치가 제1수위 도달을 감지한 경우에는 1분 주기로 수위를 측정한다.The water level measurement period of the lidar measures the water level every hour before the Ottogi switch detects the arrival of the first water level, and measures the water level every minute when the Ottogi switch detects the arrival of the first water level. do.
그리고, 본 발명은 상기 맨홀 안전망에 부착되어 맨홀 내부의 황화수소(H2S)를 측정하는 악취센서와 맨홀 내부의 이미지 영상을 촬영하는 카메라를 더 포함하고, 상기 카메라는 적외선(IR) 카메라이며, 상기 제어부의 명령에 의해 이미지 영상을 특정 주기로 촬영한다. 또한, 상기 수위센서 모듈에서 측정한 수위 데이터 및 상기 카메라가 촬영한 이미지 영상을 외부로 전송하는 통신모듈을 더 포함한다.In addition, the present invention further includes an odor sensor attached to the manhole safety net to measure hydrogen sulfide (H 2 S) inside the manhole and a camera for taking an image image inside the manhole, the camera being an infrared (IR) camera, Images are captured at specific intervals according to the command of the control unit. In addition, a communication module for transmitting the water level data measured by the water level sensor module and the image captured by the camera to the outside is further included.
본 발명의 스마트맨홀은 상기 구성에 의해, 맨홀의 상부를 덮는 맨홀뚜껑의 하부에 수위측정을 위한 센서를 배치하되 수위센서의 감지대상 포인터를 정확히 설정할 수 있어서 수위측정의 신뢰성이 증대되고, 맨홀 모니터링을 일상적인 상황과 집중호우 상황에 맞추어 대처할 수 있도록 수위센서 작동 주기를 자동으로 변경할 수 있는 기능을 부여하여 갑작스런 집중 호우 상황에서도 효율적인 대응이 가능한 유리한 효과가 발휘된다.According to the above configuration, in the smart manhole of the present invention, a sensor for water level measurement is placed at the lower part of the manhole cover covering the upper part of the manhole, but the pointer to be detected by the water level sensor can be accurately set, increasing the reliability of water level measurement and manhole monitoring. The function to automatically change the operation cycle of the water level sensor is given to cope with daily situations and torrential rain situations, so that effective response is possible even in sudden torrential rain situations.
또한, 본 발명은 악취의 원인인 황화수소(H2S)를 측정하는 센서와 맨홀 내부 이미지 영상을 제공할 수 있는 카메라모듈을 구비하여 수위 정보에 부가하여 악취 및 이미지 영상을 통해 보다 정확한 상황을 모니터링 할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.In addition, the present invention is provided with a sensor for measuring hydrogen sulfide (H 2 S), which is the cause of odor, and a camera module capable of providing an image of the inside of a manhole to monitor the situation more accurately through odor and image images in addition to water level information The effect of what can be done is exerted.
도 1는 본 발명에 따른 스마트맨홀의 개념적인 구성이며,
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 스마트맨홀을 구성하는 구성품들의 하나의 예시적인 모습이며,
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 스마맨홀의 동작을 보여주는 개념적인 그림이다.1 is a conceptual configuration of a smart manhole according to the present invention,
2 to 4 are exemplary views of the components constituting the smart manhole according to the present invention,
5 and 6 are conceptual diagrams showing the operation of the smart manhole according to the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In addition, the terms used are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout the present specification.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present invention, different reference numerals may be assigned to components having the same name according to the drawings, and the same reference numerals may be assigned even though the drawings are different. However, even in this case, it does not mean that the corresponding component has different functions according to embodiments, or that it has the same function in different embodiments, and the function of each component does not mean that each embodiment has a function. It will have to be judged based on the description of each component in .
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In addition, technical terms used in this specification should be interpreted in terms commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless specifically defined otherwise in this specification, and are not excessively comprehensive. It should not be interpreted as meaning or in an excessively reduced meaning. Also, singular expressions used in this specification include plural expressions unless the context indicates otherwise.
본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In this application, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or some of the steps It should be construed that it may not be included, or may further include additional components or steps.
도 1는 본 발명에 따른 스마트맨홀의 개념적인 구성이며, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 스마트맨홀을 구성하는 구성품들의 하나의 예시적인 모습이며, 도 5와 도 6은 본 발명에 따른 스마맨홀의 동작을 보여주는 개념적인 그림이다.1 is a conceptual configuration of a smart manhole according to the present invention, FIGS. 2 to 4 are an exemplary view of components constituting a smart manhole according to the present invention, and FIGS. 5 and 6 are smart manholes according to the present invention. It is a conceptual illustration showing the operation of a manhole.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은, 맨홀 내부에 구비되어 수위를 측정하고 악취를 감지하며 맨홀 내부 영상을 촬영하는 것이며, 이러한 구성들은 도 1에서 개념적으로 도시하고 있다. 즉, 메인박스에는 통신모듈과 배터리팩이 위치하고, 수위박스에는 라이다(Radar)와 레이저 포인터 정밀측정스위치 등이 구비되고, 악취센서에는 황화수소를 감지하는 센서가 구비되고, 그외 영상촬영을 위한 카메라와 맨홀 개폐를 감지하는 개폐스위치 등의 구성이 포함된다. 그리고, 일반적으로 맨홀 내부에는 뚜껑 아래쪽에 배치되는 맨홀 뚜껑이 폭우로 유실된 상황에서 행인의 추락을 막는 맨홀 안전망(도 2의 10)이 구비되는데, 본 발명의 상기 구성품들은 이 맨홀 안전만 아래쪽에 부착되는 것이 좋다. The present invention is provided inside the manhole to measure the water level, detect odor, and take an image inside the manhole, and these configurations are conceptually shown in FIG. 1. That is, a communication module and a battery pack are located in the main box, a radar and a laser pointer precise measurement switch are provided in the water level box, a sensor for detecting hydrogen sulfide is provided in the odor sensor, and a camera for taking other images. and a configuration such as an open/close switch that detects the opening and closing of a manhole. And, in general, a manhole safety net (10 in FIG. 2) is provided inside the manhole to prevent a passerby from falling in a situation where the manhole cover disposed below the cover is lost due to heavy rain. It is good to be attached.
본 발명의 구성들을 살펴보면, 상기 맨홀 안전망에 부착되어 맨홀 내부 하수관거의 수위를 측정하는 수위센서 모듈(20)과, 상기 맨홀 안전망에 부착되어 맨홀 내부의 황화수소(H2S)를 측정하는 악취센서(30)와, 맨홀 내부의 이미지 영상을 촬영하는 카메라(미도시)와, 상기 수위센서 모듈과 악취센서 및 카메라 등에서 취득한 정보를 외부로 시스템으로 전송하는 통신모듈을 포함한다. 상기 카메라는 적외선(IR) 카메라이며, 이하 설명할 본 발명 구성을 제어하는 제어부의 명령에 의해 이미지 영상을 특정 주기로 촬영한다. 그리고, 본 발명에서는 상기 맨홀 안전망(10) 하부에 부착되어 상기 수위센서 모듈의 수위 측정 주기를 제어하는 수위센서 측정주기 제어장치(40)를 더 포함한다.Looking at the configurations of the present invention, a water
본 발명의 수위센서 모듈(20)은, 서로 일체로 결합되어 제공되는 비접촉식 수위센서(28)와 레이저 포인터(25)로 이루어지고, 상기 비접촉식 수위센서의 측정지점이 레이저 포인터가 포인팅할 수 있게 구비되는 것이 특징이다. The water
본 발명에서 상기 비접촉식 수위센서(28)는 초음파 센서, 레이저 또는 라이다(Radar) 중 어느 하나가 될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명 편의상 그 중 하나의 예시인 라이다를 이용하는 것을 예로 들어 설명하도록 한다.In the present invention, the non-contact
상기 라이다는 맨홀 내에 고정되어 설치된 이후 하수관로의 수위를 주기적으로 계속 측정하는데, 라이다를 맨홀 내 상단에 고정하고 하수관로 수위를 측정하려면, 라이다가 하수관로 하부 한 곳(제1위치)을 포인팅하도록 배치해야 한다. 예를 들어, 맨홀의 측면을 포인팅한다든지 계단, 턱 등을 포인팅하면 정확한 수위가 측정되지 않는 문제가 발생하기 때문이다.After the lidar is fixed and installed in the manhole, the water level of the sewage pipe continues to be measured periodically. To fix the lidar at the top of the manhole and measure the water level in the sewer pipe, the lidar points to one lower part (first position) of the sewer pipe. should be placed This is because, for example, when pointing to the side of a manhole or pointing to a stairway or ledge, an accurate water level cannot be measured.
즉, 라이다(28)는 맨홀 내부 하수관로의 수위측정 대상이 되는 제1위치를 정확히 포인팅하여 수위를 측정하게 하는 것이 중요하다. 그런데, 맨홀 내부를 일반적으로 빛이 잘 들어가지 않고 라이다가 측정하는 지점을 육안으로 확인하기 어렵다. 본 발명에서는 라이다가 포인팅하는 제1위치를 육안으로 확인할 수 있도록 하기 위해서, 라이다의 포인팅 위치와 레이저 포인터의 포인팅 위치가 일치하도록 일체화 한 수위센서 모듈을 구성하여 제공하는 것이다.That is, it is important for the
도 5 내지 도 6에서는 라이다와 레이저가 포인팅 하는 지점이 서로 상이한 것처럼 보이고 있으나 이것은 설명의 편의를 위해 라이다와 레이저 포인터를 서로 구별되게 측면에 위치한 상태로 그린 결과로 보이는 효과일 뿐이며, 실제로는 라이다와 레이저가 포인팅하는 지점은 서로 동일한 제1위치를 포인팅하고 있는 것으로 이해하여야 한다.In Figures 5 and 6, the points pointed by the lidar and the laser appear to be different from each other, but this is only an effect that appears as a result of drawing the lidar and the laser pointer in a state of being located on the side to be distinguished from each other for convenience of explanation. It should be understood that points pointed by lidar and laser point to the same first position.
그리고, 상기 라이다 및 각종 센서 장비의 작동을 위해 배터리팩이 구비되는데, 배터리팩 전력의 효율적 사용을 위해 본 발명은 수위센서 측정주기 제어장치(40)를 구비하도록 하였다. 즉, 상기 수위센서의 라이다가 수위를 감지하는 주기는 평상시의 경우에는 수위를 1시간 정도 주기로 측정하여 배터리를 절약하게 되는데, 그러나 폭우 등 갑작스런 집중호우에서는 수위가 한시간 이내의 짧은 시간 동안 급격하게 높아질 수 있고 1시간만에 맨홀이 만수가 될 수 있으므로 측정 주기를 변경할 필요가 있다. 본 발명은 이러한 상황을 대비하여 자동으로 측정주기를 변경할 수 있게 한 것이다. 이러한 집중호우 상황에서는 1시간 간격 측정이 아니라 일정 수위 이상 높아지면 측정주기를 10분 혹은 1분으로 짧아져야 하는데, 본 발명에서는 이를 위해 오뚜기 스위치를 이용하여 미리 설정한 임계치 높이에 고정하고, 해당 임계치에 수위가 도달시 측정주기를 10분 내지 1분으로 자동 변경되도록 한 것이다. In addition, a battery pack is provided for the operation of the lidar and various sensor equipment, and for efficient use of battery pack power, the present invention is provided with a water level sensor measurement
즉, 사전에 설정한 값에 따라 수위가 임계값이 넘었을 때 측정주기가 설정한 값대로 짧아지기도하고 길어지기도 되는 것이다.That is, when the water level exceeds the threshold value according to a pre-set value, the measurement period is shortened or lengthened according to the set value.
다만, 여기서 1시간 주기로 동작하다가 1분으로 줄이는 것으로 기재한 것은 하나의 예시적인 상황일 뿐이며, 통상적인 작동시기 즉 정규 주기는 꼭 1시간에 한정될 필요는 없으며, 2시간 필요시 6시간 등으로 측정하는 것도 가능하다. 마찬가지로 집중호우 상황에서는 측정주기를 10분 혹은 1분으로 변경하는 것도 상황에 따라서는 1분, 10분, 5분 등의 주기로 변경될 수 있음은 물론이다.However, what is described here as operating at a cycle of 1 hour and reducing it to 1 minute is only an exemplary situation, and the normal operating period, that is, the regular cycle is not necessarily limited to 1 hour, and if 2 hours are needed, 6 hours, etc. It is also possible to measure Similarly, changing the measurement period to 10 minutes or 1 minute in a heavy rain situation can be changed to 1 minute, 10 minutes, 5 minutes, etc. depending on the circumstances.
상기 수위센서 측정주기 제어장치는, 상기 맨홀 안전망에 구비되고, 맨홀 내부 수위가 기설정된 제1수위까지 도달하는지 여부를 감지하는 오뚜기 스위치와, 상기 오뚜기 스위치의 제1수위 도달 감지 신호를 입력받아 상기 라이다(Radar)의 수위측정 주기를 변경하는 제어부로 이루어지게 된다. 상기 라이다(Radar)의 수위측정 주기는, 상기 오뚜기 스위치가 제1수위 도달을 감지하기 전에는 10분 주기로 수위를 측정하고, 상기 오뚜기 스위치가 제1수위 도달을 감지한 경우에는 1분 주기로 수위를 측정하게 구성할 수 있다. 또한 상기 카메라가 맨홀 내부 이미지를 촬영하는 주기 역시 1분 주기로 변경되도록 할 수 있다. 물론, 상기 카메라가 촬영은 제어에 의해 동작이 실행되는 경우에만 촬영이 이루어지도록 할 수도 있을 것이다.The water level sensor measurement cycle control device is provided in the manhole safety net and detects whether or not the water level inside the manhole reaches a preset first water level, and an Ottogi switch receiving a first water level arrival detection signal of the Ottogi switch to It consists of a control unit that changes the water level measurement period of the radar. The water level measurement cycle of the lidar measures the water level every 10 minutes before the Ottogi switch detects the arrival of the first water level, and measures the water level every 1 minute when the Ottogi switch detects the arrival of the first water level. can be configured to measure. In addition, the period at which the camera captures the image inside the manhole may also be changed to a period of 1 minute. Of course, the camera may take a picture only when the operation is executed by control.
본 발명의 스마트맨홀은 이러한 구성에 의해, 맨홀의 내부에 수위센서가 감지하는 측정 대상 포인터를 정확히 설정할 수 있어서 수위측정의 신뢰성이 높이지고 맨홀 내부 모니터링을 일상적인 상황과 집중호유 상황에 맞추어 대처할 수 있도록 수위센서 작동 주기를 자동으로 변경할 수 있는 기능을 부여하여 갑작스런 집중 호우 상황에서도 효율적인 대응이 가능하게 된다.With this configuration, the smart manhole of the present invention can accurately set the measurement object pointer detected by the water level sensor inside the manhole, increasing the reliability of water level measurement and coping with manhole internal monitoring in accordance with daily situations and concentrated calls. By giving the function to automatically change the operation cycle of the water level sensor, it is possible to respond efficiently even in a sudden heavy rain situation.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also made according to the present invention. falls within the scope of the rights of
Claims (5)
상기 수위센서 모듈은, 맨홀 내부 하수관로의 수위측정 대상이 되는 제1위치를 포인팅하여 주기적으로 수위를 측정하는 비접촉식 수위센서와, 상기 비접촉식 수위센서가 포인팅하는 제1위치를 육안으로 확인할 수 있도록 상기 제1위치를 표시하는 레이저 포인터로 이루어지고,
상기 비접촉식 수위센서와 레이저 포인터는 동일한 상기 제1위치를 포인팅하도록 세팅된 상태에서 서로 상대적 위치가 변경되지 않도록 일체로 형성되어서,
상기 비접촉식 수위센서가 맨홀 안전망에 부착되는 설치과정에서, 상기 레이저 포인터는 수위센서 모듈에 구비되는 스위치의 작동에 의해 정해진 시간 동안 상기 제1위치를 표시하는 마킹동작이 이루어지고, 상기 레이저 포인터가 상기 제1위치를 표시하는 마킹동작을 통해 비접촉식 수위센서가 상기 제1위치를 포인팅하는지 여부를 확인하고,
상기 수위센서 측정주기 제어장치는,
상기 맨홀 안전망에 구비되고, 맨홀 내부 수위가 기설정된 제1수위까지 도달하는지 여부를 감지하는 오뚜기 스위치와, 상기 오뚜기 스위치의 제1수위 도달 감지 신호를 입력받아 상기 비접촉식 수위센서의 수위측정 주기를 변경하는 제어부로 이루어지고,
상기 비접촉식 수위센서는 초음파 센서, 레이저 또는 라이다(Radar) 중 어느 하나로 이루어지고,
상기 맨홀 안전망에 부착되어 맨홀 내부의 황화수소(H2S)를 측정하는 악취센서와 맨홀 내부의 이미지 영상을 촬영하는 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트맨홀.A manhole safety net that is disposed below the manhole cover inside the manhole to prevent a fall accident when the manhole cover is lost; A water level sensor module attached to the manhole safety net to measure the water level; And a water level sensor measurement cycle control device attached to the manhole safety net to control a water level measurement cycle of the water level sensor module;
The water level sensor module includes a non-contact water level sensor that periodically measures the water level by pointing at a first position to be measured in the sewage pipe inside the manhole, and a first position pointed by the non-contact water level sensor to be visually confirmed. 1 It consists of a laser pointer that marks the position,
The non-contact water level sensor and the laser pointer are integrally formed so that their relative positions do not change in a state in which they are set to point to the same first position,
During the installation process in which the non-contact water level sensor is attached to the manhole safety net, the laser pointer performs a marking operation to display the first position for a predetermined time by the operation of a switch provided in the water level sensor module, and the laser pointer Checking whether the non-contact type water level sensor points to the first position through a marking operation for displaying the first position;
The water level sensor measurement cycle control device,
An Ottogi switch provided in the manhole safety net and detecting whether or not the water level inside the manhole reaches a preset first water level, and changing the water level measurement cycle of the non-contact water level sensor by receiving the first water level detection signal of the Ottogi switch It consists of a control unit that
The non-contact water level sensor is made of any one of an ultrasonic sensor, a laser, or a radar,
Smart manhole characterized in that it further comprises an odor sensor attached to the manhole safety net to measure hydrogen sulfide (H 2 S) inside the manhole and a camera for taking an image image inside the manhole.
상기 비접촉식 수위센서의 수위측정 주기는,
상기 오뚜기 스위치가 제1수위 도달을 감지하기 전에는 상대적으로 긴 주기로 수위를 측정하고, 상기 오뚜기 스위치가 제1수위 도달을 감지한 경우에는 상대적으로 짧은 주기로 수위를 측정하는 것을 특징으로 하는 스마트맨홀.According to claim 1,
The water level measurement period of the non-contact water level sensor is
Smart manhole, characterized in that the water level is measured at a relatively long cycle before the Ottogi switch detects the arrival of the first water level, and the water level is measured at a relatively short cycle when the Ottogi switch detects the arrival of the first water level.
상기 카메라는 적외선(IR) 카메라이며, 상기 제어부의 명령에 의해 이미지 영상을 특정 주기로 촬영하고,
상기 수위센서 모듈에서 측정한 수위 데이터 및 상기 카메라가 촬영한 이미지 영상을 외부로 전송하는 통신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트맨홀.
According to claim 1,
The camera is an infrared (IR) camera, and takes images at a specific period according to a command of the control unit,
The smart manhole characterized in that it further comprises a communication module for transmitting the water level data measured by the water level sensor module and the image image taken by the camera to the outside.
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