KR102633637B1 - 광섬유센서케이블과 이를 구비한 광섬유센서모듈 및 절개지 붕괴감시장치 - Google Patents

광섬유센서케이블과 이를 구비한 광섬유센서모듈 및 절개지 붕괴감시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광섬유센서케이블과 이를 구비한 광섬유센서모듈 및 절개지 붕괴감시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 편조용 보호섬유를 이용하여 광섬유 센서를 편조하여 제조함으로써 손상률 및 파손률을 낮추고, 내구성은 높일 수 있으며, 설치대상물과 일체로 거동하도록 하여 정확한 계측을 가능하도록 하는 광섬유센서케이블과 이를 구비한 광섬유센서모듈 및 절개지 붕괴감시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광섬유센서케이블은 탄소섬유, 아라미드섬유, 케블러섬유, 강선 등과 같은 편조용 보호섬유를 광섬유센서부에 편조하여 제조함으로써 손상률 및 파손률을 낮추고, 내구성은 높일 수 있고, 구속결합부를 통해 광섬유센서부와 보호섬유부를 일체화시킴으로써 광섬유센서부를 설치대상물과 일체로 거동하도록 하여 정확한 계측이 가능한 장점이 있다.

Description

광섬유센서케이블과 이를 구비한 광섬유센서모듈 및 절개지 붕괴감시장치{Fiber optic sensor cable, fiber optic sensor module having the same, and slope collapsing monitoring device}
본 발명은 광섬유센서케이블과 이를 구비한 광섬유센서모듈 및 절개지 붕괴감시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 편조용 보호섬유를 이용하여 광섬유 센서를 편조하여 제조함으로써 손상률 및 파손률을 낮추고, 내구성은 높일 수 있으며, 설치대상물과 일체로 거동하도록 하여 정확한 계측을 가능하도록 하는 광섬유센서케이블과 이를 구비한 광섬유센서모듈 및 절개지 붕괴감시장치에 관한 것이다.
광섬유(Optical Fiber)란, 빛의 굴절률이 내부는 높고 외부는 낮게 구성되어 섬유 내부에서 전반사 광학 현상이 일어나도록 형성된 가는 섬유를 말한다.
위 현상을 이용하여 빛을 전송할 때 광손실을 줄이기 위하여 투명도가 고도로 높은 재료가 필요하며, 고순도의 석영이나 광학적 성질이 우수한 고분자재료를 사용한다. 광섬유 구조는 보통 중앙의 코어(core) 주변을 클래딩(cladding)이 감싸고 있는 이중의 원기둥 구조를 가지며, 그 외부에는 충격으로부터 보호하기 위한 보호 피복이 형성된다.
광섬유는 주로 통신 분야에 활용되고 있으나, 온도, 압력에 의해 광섬유가 신축하는 경우, 그 내부를 통과하는 빛의 간섭무늬 등을 검출하면 온도, 압력을 측정할 수 있는 특성이 있는바, 이를 활용한 센서를 광섬유 센서라 한다.
최근, 건설 계측 분야에서도 이러한 광섬유 센서를 활용하고자 하는 시도가 다양하게 이루어지고 있으며, 상세하게는, 압력 변화에 의한 구조물의 변위(처짐, 변형) 계측, 온도 변화에 의한 누수 탐지 등이 그것이다.
다만, 건설 계측 분야에 적용되는 센서는 구조물에 설치(주로 매립)되어, 모체가 되는 구조물과 일체로 거동하는 것이 필요하나, 광섬유는 그 강도가 대단히 취약하므로, 파단이 일어나기 쉬워 구조물에 설치된 광섬유 센서에서 광섬유의 파단을 방지하기 위한 보호수단이 강구되어야 한다.
종래에는 파이프 구조의 보호관 내부에 광섬유 센서를 삽입하는 방식 등이 시도되었으나, 이러한 구조의 광섬유 센서를 구조물에 매립 설치하는 경우, 광섬유 센서가 구조물과 일체로 거동할 수 없으므로 정확한 계측이 어려운 문제가 있다.
대한민국 공개특허 10-2014-0128508 대한민국 공개특허 10-2018-0105816 대한민국 등록특허 10-2216721
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 탄소섬유, 아라미드섬유, 케블러섬유, 강선 등과 같은 편조용 보호섬유와 브래그 격자가 형성된 광섬유 센서를 편조하여 제조함으로써 손상률 및 파손률을 낮추고, 내구성은 높일 수 있는 광섬유센서케이블을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 광섬유 센서 표면을 코팅 경화 처리하여 광섬유 센서와 편조용 보호섬유를 일체화시킴으로써 설치대상물과 일체로 거동하도록 하여 정확한 계측을 가능하도록 하는 광섬유센서케이블을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광섬유센서케이블은 복수의 격자가 일정 주기로 형성된 광섬유센서부와; 상기 광섬유센서부의 주변을 감싸 보호하도록 상기 광섬유센서부의 길이방향 및 원주방향을 따라 나선 구조로 연장되고, 상호 편조 방식으로 짜인 적어도 하나 이상의 편조사를 포함하는 보호섬유부와; 상기 광섬유센서부 표면을 감싸도록 형성되고, 상기 보호섬유부의 일부가 일정 깊이 매몰될 수 있도록 상기 편조사의 직경보다 작은 두께로 형성되며, 경화시 상기 광섬유센서부와 상기 보호섬유부가 함께 거동될 수 있도록 상기 보호섬유부를 상기 광섬유센서부에 구속되게 결합시키는 구속결합부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 한다.
본 발명에 따른 광섬유센서케이블은 상기 구속결합부는 외력에 의해 변형되었다가 외력이 제거되면 원래의 상태로 복귀할 수 있도록 탄력을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광섬유센서케이블의 상기 편조사들은 탄소섬유, 아라미드섬유, 케블라섬유, 강선 중에서 선택된 어느 하나 또는 적어도 둘 이상을 조합한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광섬유센서케이블의 상기 광섬유센서부는 상기 격자들이 형성된 부분에는 상기 광섬유센서부의 피복층 및 클래드층이 제거된 스트립부가 형성되고, 상기 스트립부에는 상기 광섬유센서부의 코어층을 감싸도록 형성된 리코팅부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광섬유센서케이블의 상기 리코팅부는 경화시 상기 피복층 또는 상기 클래드층보다 더 큰 경도를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광섬유센서케이블의 상기 스트립부는 상기 피복층의 표면으로부터 상기 코어층의 표면을 향해 경사진 제1경사면과, 상기 코어층의 표면으로부터 상기 피복층의 표면을 향해 경사진 제2경사면을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광섬유센서케이블의 상기 제1경사면과 상기 제2경사면의 표면에는 상기 리코팅부와 상기 클래드층 상호간 접촉 면적을 증가시킬 수 있도록 인입되거나 돌출된 요철부가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광섬유센서모듈은 복수의 격자가 일정 주기로 형성된 광섬유센서부와, 상기 광섬유센서부의 주변을 감싸 보호하도록 상기 광섬유센서부의 길이방향 및 원주방향을 따라 나선 구조로 연장되고 상호 편조 방식으로 짜인 적어도 하나 이상의 편조사를 포함하는 보호섬유부와, 상기 광섬유센서부 표면을 감싸도록 형성되고 상기 보호섬유부의 일부가 일정 깊이 매몰될 수 있도록 상기 편조사의 직경보다 작은 두께로 형성되며 경화시 상기 광섬유센서부와 상기 보호섬유부가 함께 거동될 수 있도록 상기 보호섬유부를 상기 광섬유센서부에 구속되게 결합시키는 구속결합부를 포함하는 복수의 광섬유센서케이블이 서로 나란하고 일정 간격으로 이격 배치되어 형성된 경사부와; 상기 광섬유센서케이블에 인접하여 상기 광섬유센서케이블과 나란하도록 연장되는 평행사와, 상기 평행사와 연결되고 상기 광섬유센서케이블들과 이격되며 상기 광섬유센서케이블과 교차하도록 연장되는 교차사를 포함하여 구성되며, 인접하는 적어도 둘 이상의 광섬유센서케이블을 경유하도록 지그재그 패턴으로 배열되는 위사부와; 상기 위사부의 평행사를 상기 광섬유센서케이블에 결속시키도록 상기 광섬유센서케이블을 따라 상기 광섬유센서케이블과 상기 위사부에 꼬이도록 결속되는 결속사;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 절개지 붕괴감시장치는 절개지에 포설되는 광섬유센서모듈과; 상기 광섬유센서모듈의 광섬유센서케이블에 광을 출력하는 광원부와; 상기 광원부에서 출사되는 광을 제1출력단을 통해 상기 광섬유센서모듈에 전달하고, 상기 광섬유센서모듈에서 역으로 진행하여 상기 제1출력단을 통해 수신된 광을 제2출력단을 통해 출력하는 광써큘레이터와; 상기 제2출력단으로 출력되는 광을 검출하는 광검출부와; 상기 광검출부에 검출된 광을 신호처리하는 신호처리부와; 상기 신호처리부에서 출력되는 측정신호와 기준신호를 비교하여 상기 광섬유센서모듈에 인가된 외부 물리량 정보를 산출하는 계측부와; 상기 계측부에서 산출된 물리량 정보에 따라 절개지 상태를 판정하는 판정부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광섬유센서케이블은 탄소섬유, 아라미드섬유, 케블러섬유, 강선 등과 같은 편조용 보호섬유를 광섬유센서부에 편조하여 제조함으로써 손상률 및 파손률을 낮추고, 내구성은 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광섬유센서케이블은 구속결합부를 통해 광섬유센서부와 보호섬유부를 일체화시킴으로써 광섬유센서부를 설치대상물과 일체로 거동하도록 하여 정확한 계측이 가능한 장점이 있다.
본 발명에 따른 광섬유센서케이블은 비, 바람, 눈 등의 자연적 현상에 기인한 오작동이 없고, 고유한 파장의 광량을 측정하므로 측정 속도가 매우 빠르며, 시스템 구축 비용이 경제적이며, 광분배기를 사용하여 복수의 독립적인 감지 구역을 구성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광섬유센서케이블은 설치가 용이하고, 유지보수가 매우 간단하며, 시스템의 뛰어난 호환성으로 광섬유센서부를 이용한 절개지 및 구조물 붕괴 및 건전성 감시, 화재감지, 온도감지, 압력감지 등의 여러 기능을 동시에 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광섬유센서케이블의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 광섬유센서케이블의 정단면도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 광섬유센서케이블의 측단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광섬유센서케이블의 측단면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광섬유센서케이블의 측단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광섬유센서모듈의 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 절개지 붕괴감시장치를 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유센서케이블(1)과, 광섬유센서모듈(100)과, 절개지 붕괴감시장치(200)에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 광섬유센서케이블(1)이 도시되어 있다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 광섬유센서케이블(1)은 광섬유센서부(10)와, 보호섬유부(20)와, 구속결합부(30)를 포함하여 구성할 수 있다.
광섬유센서부(10)는 코어층(11)과, 클래드층(12)과, 피복층(13)을 포함하여 구성된 광섬유의 코어층(11)에 특정 파장 대역의 광신호를 굴절시키는 복수의 격자(11A)가 일정 간격 및 주기로 형성된 것을 적용한다.
광섬유센서부(10)는 격자(11A)들이 형성된 부분에 광섬유센서부(10)의 피복층(13) 및 클래드층(12)을 제거하여 스트립부(15)를 형성한 후에, 이 스트립부(15)를 리코팅하여 코어층(11)을 감싸 보호하는 리코팅부(17)가 구비된 것을 적용하였다.
리코팅부(17)는 경화시 피복층(13) 또는 클래드층(12)보다 더 큰 경도를 가져 리코팅부(17)가 형성된 스트립부(15)가 외력에 의해 파단되는 것을 방지한다.
광섬유센서부(10) 형성된 스트립부(15)는 도 3에 도시된 바와 같이 서로 대향되는 양측에 각각 제1경사면(15A)과 제2경사면(15B)이 형성된 구조를 가진다.
제1경사면(15A)은 피복층(13)의 표면으로부터 코어층(11)의 표면을 향해 경사지게 형성된다.
제2경사면(15B)은 코어층(11)의 표면으로부터 피복층(13)의 표면을 향해 경사지게 형성된다.
제1경사면(15A)과 제2경사면(15B)은 서로 대향되는 경사를 가지도록 형성된다.
제1경사면(15A)과 제2경사면(15B)은 원뿔면 형상으로 형성된다.
그리고, 제1경사면(15A)의 표면과 제2경사면(15B)의 표면에는 도 4에 도시된 바와 같이 클래드층(12) 및 피복층(13) 내측으로 인입되거나 외측으로 돌출된 홈과 돌기가 반복되는 요철부(15C)가 형성된다.
홈과 돌기는 광섬유센서부(10)의 원주방향을 따라 연장되고, 광섬유센서부(10)의 반경방향으로 교번되게 형성된다.
홈과 돌기는 코어부를 중심으로 동심상으로 형성될 수 있다. 이 요철부(15C)에 의해 스트립부(15)에 리코팅된 리코팅부(17)와 클래드층(12), 리코팅부(17)와 피복층(13) 상호간의 접촉 면적이 증가되며, 접촉 면적이 증가함에 따라 리코팅부(17)가 스트립부(15)에 견고하게 부착 및 결합될 수 있다.
그리고, 제1경사면(15A)과 제2경사면(15B)은 도 5에 도시된 바와 같이 적어도 하나 아싱의 단을 갖는 계단식 구조로 형성할 수 있다.
본 실시 예에서는 단일한 단이 형성되도록 피복층(13)과 클래드층(12)의 경계에 대응되는 부분에서 클래드층(12) 및 코어층(11)과 나란한 방향으로 하나의 수평면(15D)이 형성된 구조를 적용 하였으나, 이와 다르게 복수의 수평면(15D)이 서로 다른 높이를 가지도록 다단 구조로 형성할 수 있음은 물론이다.
보호섬유부(20)는 광섬유센서부(10)의 주변을 감싸 보호하는 것으로, 복수의 편조사(21)를 포함하여 구성할 수 있다.
편조사(21)들은 광섬유센서부(10)의 길이와 대응되는 길이로 연장된다.
편조사(21)들은 광섬유센서부(10)의 길이방향 및 원주방향을 따라 광섬유센서부(10)를 나선 구조로 감싸며, 상호가 편조 방식으로 짜여진다.
구속결합부(30)는 광섬유센서부(10) 표면을 감싸도록 형성된다.
구속결합부(30)는 코팅 소재가 용융 및 저장된 탱크에 광섬유센서부(10)가 침지시킨 후에 상온 상태에서 경화시켜 형성할 수 있다.
구속결합부(30)는 상온 경화시 광섬유센서부(10)와 보호섬유부(20)가 함께 거동될 수 있도록 보호섬유부(20)를 광섬유센서부(10)에 구속되게 결합시킨다.
구속결합부(30)는 광섬유센서부(10)에 보호섬유부(20)를 편조 방식으로 결합시킬 때, 광섬유센서부(10) 측을 향하는 보호섬유부(20) 또는 편조사(21)의 일부가 구속결합부(30) 내부로 일정 깊이 매몰될 수 있도록 편조사(21)의 직경보다 작은 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
구속결합부(30)의 두께는 결합코팅재의 점도를 조절하여 조절할 수 있다.
그리고, 구속결합부(30)는 외력에 의해 변형되었다가 외력이 제거되면 원래의 상태로 복귀할 수 있도록 탄력을 가지는 소재로 형성할 수 있다.
일 예로, 구속결합부(30)는 에폭시, 우레탄, MMA, PMMA, 천연 및 합성 고무 등과 같은 소재를 이용할 수 있다.
그리고, 보호섬유부(20)를 구성하는 편조사(21)들은 탄소섬유, 아라미드섬유, 케블라섬유, 강선 중에서 선택된 어느 하나 또는 적어도 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 실시 예에서 보호섬유부(20)는 8개의 편조사(21)들을 포함하여 구성한 것을 적용하였으나, 더 많거나 적은 개수의 편조사(21)들로 구성할 수 있다.
그리고, 보호섬유부(20)는 편조사(21)들 모두를 동일한 소재로만 구성할 수도 있고, 일부는 탄서섬유로 구성하고 나머지 일부는 아라미드섬유로 구성할 수도 있으며, 일부는 아라미드섬유로 구성하고 나머지 일부는 케블라섬유로 구성할 수도 있다.
또한, 일부는 탄소섬유로 구성하고 나머지 일부는 케블라섬유로 구성할 수도 있으며, 일부는 강선으로 구성하고 나머지 일부는 탄소섬유 또는 아라미드섬유 또는 케블라섬유 중에서 어느 하나를 조합하여 구성할 수도 있다.
도 6에는 본 발명에 따른 광섬유센서모듈(100)이 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 광섬유센서모듈(100)은 경사부(110)와, 위사부(120)와, 결속사(130)를 포함하여 구성할 수 있다.
경사부(110)는 광섬유센서모듈(100)의 상하 길이방향으로 연장 및 배치되는 것으로, 복수의 광섬유센서케이블(1)을 서로 나란하고 일정 간격으로 이격되게 배치하여 형성할 수 있다.
경사부(110)는 광섬유센서부(10)와 보호섬유부(20)와 구속결합부(30)를 포함하는 복수의 광섬유센서케이블(1)이 서로 나란하고 일정 간격으로 이격 배치되어 형성된다.
광섬유센서케이블(1)은 앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 본 발명에 따른 광섬유센서케이블(1)을 적용하였으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
위사부(120)는 평행사(121)와 교차사(122)가 반복되는 구조를 가진다. 위사부(120)는 일체로 형성된 것이나 설명의 편의를 경사부(110)에 대한 배치 방향을 기준으로 위해 경사부(110)나 나란하게 배치되는 부분인 평행사(121)와, 경사부(110)와 교차되게 배치되는 부분인 교차사(122)로 구분하였다.
평행사(121)는 광섬유센서케이블(1)에 인접하여 광섬유센서케이블(1)과 나란하도록 연장된다. 평행사(121)는 코코넛 껍질에서 추출한 100% 천연 식물 섬유로 형성할 수 있다.
교차사(122)는 양측 단부가 평행사(121)와 연결된다. 교차사(122)는 광섬유센서케이블(1)들과 이격되어 광섬유센서케이블(1)과 교차하는 방향으로 연장된다.
위사부(120)는 서로 인접하는 적어도 둘 이상의 광섬유센서케이블(1)을 경유하도록 지그재그 패턴으로 배열된다.
본 실시 예에서 위사부(120)를 좌우에 인접하는 양측 광섬유센서케이블(1)을 경유하도록 지그재그 패턴으로 배치하였으나, 이와 다르게 좌우로 인접하는 3개의 광섬유센서케이블(1)을 경유하도록 지그재그 패턴으로 배치할 수도 있다.
결속사(130)는 위사부(120)의 평행사(121)를 광섬유센서케이블(1)에 결속시키도록 광섬유센서케이블(1)을 따라 광섬유센서케이블(1)에 결합된 위사부(120)에 꼬이도록 결속되며, 광섬유센서케이블(1)을 따라 연장된다. 위사부(120)는 낚싯줄과 같이 한 가닥으로 구성된 모노사를 적용할 수 있다. 도시된 예에서 결속하는 위사부의 두께보다 얇은 두께로 도시하였으나, 이와 다르게 위사부와 거의 대등한 두께를 갖는 것을 적용할 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같은 광섬유센서모듈(100)은 건물 출입구 등에 설치 및 광원, 검출부, 처리부, 계측부 등을 포함하는 광섬유센서시스템과 결합하여 건물을 출입하는 출입자수를 파악하는데 활용될 수 있다.
한편, 도 7에는 본 발명에 따른 절개지 붕괴감시장치(200)가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 절개지 붕괴감시장치(200)는 광섬유센서모듈(100)과, 광섬유센서시스템 및 통신부(270)를 포함하여 구성할 수 있다.
광섬유센서모듈(100)은 붕괴 및 낙석 등의 위험이 있거나 조경 및 녹화 시공이 요구되는 절개지 사면이나 법면 등의 비탈면 등에 포설될 수 있다.
광섬유센서모듈(100)은 앞서 도 6을 참조하여 설명한 본 발명에 따른 광섬유센서모듈을 적용할 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
광섬유센서시스템은 광섬유센서를 이용하여 설치대상체의 변형이나, 설치대상체에 가해지는 압력, 온도, 인장력 등을 감지하는데 사용되는 통상적인 것을 적용할 수 있다.
광섬유센서시스템은 광원부(210), 광써큘레이터(220), 광검출부(230), 신호처리부(240), 계측부, 판정부(260)를 포함하여 구성할 수 있다.
광원부(210)는 광섬유센서모듈(100)의 광섬유센서케이블(1)에 광을 출력한다.
광원부(210)에서 출사되는 광을 제1출력단을 통해 상기 광섬유센서모듈(100)에 전달하고, 광섬유센서부(10) 내의 격자(11A)에 의해 광의 진행방향에 대해 역방향으로 진행하여 제1출력단을 통해 수신된 광을 제2출력단을 통해 출력한다.
신호처리부(240)는 제2출력단으로 출력되는 광을 검출한다.
신호처리부(240)는 광검출부(230)에 검출된 광을 신호처리하여 출력한다.
계측부는 신호처리부(240)에서 출력되는 측정신호와 기준신호를 비교하여, 광섬유센서모듈(100)에 인가된 외부 물리량 정보를 산출한다.
여기서 기준신호는 광섬유센서모듈(100)에 어떠한 압력이나 장력 등이 가해지지 않은 상태일 때 신호처리부(240)에서 출력되는 신호이다.
판정부(260)는 계측부에서 산출된 물리량 정보에 따라 절개지 상태를 판정한다.
통신부(270)는 판정부(260)에서 판정된 절개지 상태정보를 미리 설정된 관리자단말기(280)로 무선 송출할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 절개지 붕괴감시장치는 광섬유센서모듈(100)이 절개지에 안정적으로 설치될 수 있도록 하는 고정수단이 더 구비될 수 있다. 이때, 고정수단은 최외곽측에 배치된 광섬유센서모듈(100)의 양측 경사부(110) 외측에 부가적으로 설치되는 평행고정와이어부재와, 고정와이어부재를 절개지 지면에 고정시키는 고정팩 또는 고정앙카 등을 포함하여 구성할 수 있다. 또한, 고정수단은 경사부를 가로지르는 방향으로 연장되고 경사부의 길이방향을 따라 일정 간격 이격되게 배치되며, 양측 단부가 절개지 지면에 고정되면서 광섬유센서모듈(100)을 지면에 밀착시키는 수직고정와이어부재를 포함하여 구성할 수도 있다. 또한, 고정수단은 광섬유센서모듈(100) 전체를 덮을 수 있도록 그물이나 메시 구조의 커버부재를 포함하여 구성할 수 있으며, 이 망상의 커버부재는 광섬유센서모듈(100)과 교차되지 않은 각 지점을 고정팩이나 고정앙카를 이용하여 지면에 고정시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 광섬유센서케이블과 이를 구비한 광섬유센서모듈 및 절개지 붕괴감시장치는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1 : 광섬유센서케이블
10 : 광섬유센서부
15 : 스트립부
17 : 리코팅부
20 : 보호섬유부
30 : 구속결합부
100 : 광섬유센서모듈
200 : 붕괴감시장치

Claims (9)

  1. 복수의 격자가 일정 주기로 형성된 광섬유센서부와;
    상기 광섬유센서부의 주변을 감싸 보호하도록 상기 광섬유센서부의 길이방향 및 원주방향을 따라 나선 구조로 연장되고, 상호 편조 방식으로 짜인 적어도 하나 이상의 편조사를 포함하는 보호섬유부와;
    상기 광섬유센서부 표면을 감싸도록 형성되고, 상기 보호섬유부의 일부가 일정 깊이 매몰될 수 있도록 상기 편조사의 직경보다 작은 두께로 형성되며, 경화시 상기 광섬유센서부와 상기 보호섬유부가 함께 거동될 수 있도록 상기 보호섬유부를 상기 광섬유센서부에 구속되게 결합시키는 구속결합부;를 구비하고,
    상기 광섬유센서부는 상기 격자들이 형성된 부분에는 상기 광섬유센서부의 피복층 및 클래드층이 제거된 스트립부가 형성되고,
    상기 스트립부에는 상기 광섬유센서부의 코어층을 감싸도록 형성된 리코팅부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 광섬유센서케이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구속결합부는 외력에 의해 변형되었다가 외력이 제거되면 원래의 상태로 복귀할 수 있도록 탄력을 가지는 것을 특징으로 하는 광섬유센서케이블.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 편조사들은 탄소섬유, 아라미드섬유, 케블라섬유, 강선 중에서 선택된 어느 하나 또는 적어도 둘 이상을 조합한 것을 특징으로 하는 광섬유센서케이블.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 리코팅부는 경화시 상기 피복층 또는 상기 클래드층보다 더 큰 경도를 가지는 것을 특징으로 하는 광섬유센서케이블.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스트립부는 상기 피복층의 표면으로부터 상기 코어층의 표면을 향해 경사진 제1경사면과, 상기 코어층의 표면으로부터 상기 피복층의 표면을 향해 경사진 제2경사면을 가지는 것을 특징으로 하는 광섬유센서케이블.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1경사면과 상기 제2경사면의 표면에는 상기 리코팅부와 상기 클래드층 상호간 접촉 면적을 증가시킬 수 있도록 인입되거나 돌출된 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 광섬유센서케이블.
  8. 복수의 격자가 일정 주기로 형성된 광섬유센서부와, 상기 광섬유센서부의 주변을 감싸 보호하도록 상기 광섬유센서부의 길이방향 및 원주방향을 따라 나선 구조로 연장되고 상호 편조 방식으로 짜인 적어도 하나 이상의 편조사를 포함하는 보호섬유부와, 상기 광섬유센서부 표면을 감싸도록 형성되고 상기 보호섬유부의 일부가 일정 깊이 매몰될 수 있도록 상기 편조사의 직경보다 작은 두께로 형성되며 경화시 상기 광섬유센서부와 상기 보호섬유부가 함께 거동될 수 있도록 상기 보호섬유부를 상기 광섬유센서부에 구속되게 결합시키는 구속결합부를 포함하는 복수의 광섬유센서케이블이 서로 나란하고 일정 간격으로 이격 배치되어 형성된 경사부와;
    상기 광섬유센서케이블에 인접하여 상기 광섬유센서케이블과 나란하도록 연장되는 평행사와, 상기 평행사와 연결되고 상기 광섬유센서케이블들과 이격되며 상기 광섬유센서케이블과 교차하도록 연장되는 교차사를 포함하여 구성되며, 인접하는 적어도 둘 이상의 광섬유센서케이블을 경유하도록 지그재그 패턴으로 배열되는 위사부와;
    상기 위사부의 평행사를 상기 광섬유센서케이블에 결속시키도록 상기 광섬유센서케이블을 따라 상기 광섬유센서케이블과 상기 위사부에 꼬이도록 결속되는 결속사;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유센서모듈.
  9. 절개지에 포설되는 광섬유센서모듈과;
    상기 광섬유센서모듈의 광섬유센서케이블에 광을 출력하는 광원부와;
    상기 광원부에서 출사되는 광을 제1출력단을 통해 상기 광섬유센서모듈에 전달하고, 상기 광섬유센서모듈에서 역으로 진행하여 상기 제1출력단을 통해 수신된 광을 제2출력단을 통해 출력하는 광써큘레이터와;
    상기 제2출력단으로 출력되는 광을 검출하는 광검출부와;
    상기 광검출부에 검출된 광을 신호처리하는 신호처리부와;
    상기 신호처리부에서 출력되는 측정신호와 기준신호를 비교하여 상기 광섬유센서모듈에 인가된 외부 물리량 정보를 산출하는 계측부와;
    상기 계측부에서 산출된 물리량 정보에 따라 절개지 상태를 판정하는 판정부;를 구비하고,
    상기 광섬유센서모듈은
    복수의 격자가 일정 주기로 형성된 광섬유센서부와, 상기 광섬유센서부의 주변을 감싸 보호하도록 상기 광섬유센서부의 길이방향 및 원주방향을 따라 나선 구조로 연장되고 상호 편조 방식으로 짜인 적어도 하나 이상의 편조사를 포함하는 보호섬유부와, 상기 광섬유센서부 표면을 감싸도록 형성되고 상기 보호섬유부의 일부가 일정 깊이 매몰될 수 있도록 상기 편조사의 직경보다 작은 두께로 형성되며 경화시 상기 광섬유센서부와 상기 보호섬유부가 함께 거동될 수 있도록 상기 보호섬유부를 상기 광섬유센서부에 구속되게 결합시키는 구속결합부를 포함하는 복수의 광섬유센서케이블이 서로 나란하고 일정 간격으로 이격 배치되어 형성된 경사부와,
    상기 광섬유센서케이블에 인접하여 상기 광섬유센서케이블과 나란하도록 연장되는 평행사와, 상기 평행사와 연결되고 상기 광섬유센서케이블들과 이격되며 상기 광섬유센서케이블과 교차하도록 연장되는 교차사를 포함하여 구성되며, 인접하는 적어도 둘 이상의 광섬유센서케이블을 경유하도록 지그재그 패턴으로 배열되는 위사부와,
    상기 위사부의 평행사를 상기 광섬유센서케이블에 결속시키도록 상기 광섬유센서케이블을 따라 상기 광섬유센서케이블과 상기 위사부에 꼬이도록 결속되는 결속사를 포함하는 것을 특징으로 하는 절개지 붕괴감시장치.
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