KR19990046324A

KR19990046324A - Layed object detector

Info

Publication number: KR19990046324A
Application number: KR1019990004929A
Authority: KR
Inventors: 조영한
Original assignee: 조영한; 주식회사 한국알에프
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 1999-07-05

Abstract

본 발명은 지하 매설물에 할당된 고유의 코드를 저장하는 RF 태그(Radio Frequency tag)를 지하 매설물의 상부면에 부착하고, 지상에서는 RF 안테나를 이용하여 지하 매설물에 부여된 고유의 코드를 검출할 수 있도록 하여 매설물에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention attaches an RF tag (Radio Frequency tag) that stores the unique code assigned to the underground buried in the upper surface of the underground buried, and can detect the unique code assigned to the underground buried using the RF antenna on the ground. The purpose is to get accurate information about the property.

이와 같은 목적의 본 발명은 RF 태그와 안테나, 신호 변환기를 포함하여 이루어진다. RF 태그는 데이터 저장수단과 캐패시터를 구비하고, 지하 매설물의 상부면에 설치되며, 데이터 저장수단에 지하 매설물 고유의 코드가 저장된다. 안테나는 RF 신호를 발생시켜서 RF 태그에 에너지를 공급하고, RF 태그에서 송신되는 코드 신호를 수신한다. 신호 변환기는 코드 신호를 디지탈 코드로 변환한다.The present invention for this purpose comprises an RF tag, an antenna, a signal converter. The RF tag is provided with a data storage means and a capacitor, is installed on the upper surface of the underground embedding, and the code unique to the underground embedding is stored in the data storing means. The antenna generates an RF signal to energize the RF tag and receives a code signal transmitted from the RF tag. The signal converter converts the code signal into a digital code.

Description

Underground buried detection device {LAYED OBJECT DETECTOR}

본 발명은 지하 매설물 검출장치에 관한 것으로, 특히 지하 매설물을 검출하고, 검출된 매설물의 정확한 관련 정보를 얻을 수 있는 지하 매설물 검출장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an underground burial detection device, and more particularly, to an underground burial detection device capable of detecting underground burial and obtaining accurate related information of the detected burial.

현대에는 도시가스나, 상·하수도, 유류, 전력 케이블, 통신 케이블 등을 지상이 아닌 지하에 매설하는 것이 일반적이다. 이때 도시가스나 상·하수도 등과 같은 기체와 액체는 물론 전력 케이블이나 통신 케이블도 부식 등을 방지하기 위하여 배관 내부에 케이블을 삽입한 다음 지하에 매설한다.In modern times, it is common to bury city gas, water and sewage, oil, power cables, and communication cables in the basement rather than on the ground. At this time, in order to prevent corrosion such as gas and liquid such as city gas, water and sewage, power cable or communication cable, insert the cable inside the pipe and bury it underground.

그러나, 주택 밀집지역이나 공장 지대에는 상술한 것과 같은 여러 종류의 배관을 지하에 매설할 필요가 있다. 이때 여러 가지 지하 매설물들이 서로 복잡하게 교차할 수밖에 없다. 만약, 적어도 한 종류 이상의 지하 매설물이 존재하는 상태에서 새로운 배관을 매설하거나, 기존의 매설물을 수리할 필요가 있을 때에는 기 매설된 배관에 대한 정보를 얻지 못하여 이를 본의 아니게 손상시키는 일이 발생한다. 만약 공사 중에 이미 매설되어 있는 통신 케이블이나 도시가스 배관 등을 파손하면 중대한 사고로 이어진다. 따라서 이미 매설되어 있는 지하 매설물에 대한 정보를 지상에서 손쉽게 얻는 것은 매우 중요하다.However, it is necessary to bury underground pipes of various types as described above in dense houses and factory areas. At this time, various underground burial must be complicated to cross each other. If there is at least one type of underground buried material present, when new pipes are buried or existing buried items need to be repaired, information on the buried pipes is not obtained. If the damaged communication cable or city gas pipeline is already under construction, it will lead to a serious accident. Therefore, it is very important to easily obtain information from the ground which is already buried underground.

현재, 이를 해결하기 위하여 지하 매설물에 영구자석을 부착하고, 지상에서 자기력 검출장치로 이를 검출하여 지하에 매설물이 존재함을 확인하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 이와 같은 경우에는 지하에 매설물이 존재하는 사실만을 검출할 수 있을 뿐, 매설물의 깊이와 매설 방향, 매설물의 종류 등에 대한 정보를 얻는 것은 불가능하다. 따라서 지상에서 얻을 수 있는 지하 매설물의 정보가 부실하여 그 효과가 매우 미미하다.Currently, in order to solve this problem, a permanent magnet is attached to the underground buried material, and a method of checking the presence of the buried material underground is detected by detecting it with a magnetic force detection device on the ground. However, in such a case, only the fact that the buried material exists underground can be detected, and it is impossible to obtain information on the depth, the direction of the buried material, the type of buried material, and the like. As a result, the information of underground buried ground material that can be obtained from the ground is poor, the effect is very small.

따라서 본 발명은 지하 매설물에 할당된 고유의 코드를 저장하는 RF 태그(Radio Frequency tag)를 지하 매설물의 상부면에 부착하고, 지상에서는 RF 안테나를 이용하여 지하 매설물에 부여된 고유의 코드를 검출할 수 있도록 하여 매설물에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention attaches an RF tag (Radio Frequency tag) that stores the unique code assigned to the underground buried to the upper surface of the underground buried, and detects the unique code given to the underground buried using the RF antenna on the ground. The purpose is to get accurate information about the property.

이와 같은 목적의 본 발명은 RF 태그와 안테나, 신호 변환기를 포함하여 이루어진다.The present invention for this purpose comprises an RF tag, an antenna, a signal converter.

RF 태그는 데이터 저장수단과 캐패시터를 구비하고, 지하 매설물의 상부면에 설치되며, 데이터 저장수단에 지하 매설물 고유의 코드가 저장된다. 안테나는 RF 신호를 발생시켜서 RF 태그에 에너지를 공급하고, RF 태그에서 송신되는 코드 신호를 수신한다. 신호 변환기는 코드 신호를 디지탈 코드로 변환한다.The RF tag is provided with a data storage means and a capacitor, is installed on the upper surface of the underground embedding, and the code unique to the underground embedding is stored in the data storing means. The antenna generates an RF signal to energize the RF tag and receives a code signal transmitted from the RF tag. The signal converter converts the code signal into a digital code.

도 1은 본 발명에 따른 지하 매설물 검출장치의 사용 상태도.1 is a state diagram used in the underground buried detection device according to the invention.

도 2는 RF 태그의 데이터 전송 시간에 대한 캐패시터 충전 전압의 레벨을 나타낸 도면.2 shows the level of capacitor charge voltage with respect to the data transfer time of an RF tag.

도 3은 주파수 쉬프트 키잉 방식의 일례를 나타낸 도면.3 shows an example of a frequency shift keying scheme.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

102 : RF 태그104 : 지하 매설물102: RF Tag 104: Underground buried

106 : RF 송수신 범위108 : 안테나106: RF transmission and reception range 108: antenna

110 : 신호 변환기112 : 노트북 컴퓨터110: Signal Converter 112: Notebook Computer

이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명에 따른 지하 매설물 검출장치의 사용 상태도이다. 도 1에서, 지하에 매설된 지하 매설물(104)의 상부면에는 RF 태그(102a)(102b)가 설치된다. 이 RF 태그(102a)(102b)의 수는 매설물의 길이에 따라서 다르게 설치될 수 있으며, 그 간격은 매설물의 설치 방향과 길이를 충분히 인지할 수 있도록 약 1∼2m 간격으로 비교적 조밀하게 설치한다.When described with reference to Figures 1 to 3 a preferred embodiment of the present invention made as described above. First, Figure 1 is a state diagram used in the underground buried material detection apparatus according to the present invention. In FIG. 1, RF tags 102a and 102b are installed on the upper surface of the underground embedding 104 buried underground. The number of the RF tags 102a and 102b can be set differently depending on the length of the buried material, and the spacing is relatively densely installed at intervals of about 1 to 2 m so that the installation direction and length of the buried material can be sufficiently recognized.

본 발명에 따른 RF 태그(102)는 코일과 캐패시터, EEPROM을 구비하며, 패시브 타입이어서 별도의 전지가 불필요하다. 즉, RF 태그(102)는 지상의 안테나로부터 송신되는 RF 신호 형태의 파워 펄스(106)를 수신하고, 이를 캐패시터에 저장하여 전원으로 사용한다.The RF tag 102 according to the present invention includes a coil, a capacitor, and an EEPROM, and is a passive type so that a separate battery is unnecessary. That is, the RF tag 102 receives a power pulse 106 in the form of an RF signal transmitted from an antenna on the ground, stores it in a capacitor, and uses it as a power source.

또 본 발명에 따른 RF 태그(102)는 매설물에 부여된 고유의 코드를 EEPROM에 저장한다. 이 코드는 매설물의 종류와 매설된 깊이, 진행 방향, 시공일자, 시공자 등을 식별하기 위하여 부여된 코드이다. EEPROM은 8바이트(64비트) 정도의 크기를 가지므로 모두 8개의 영문자 또는 숫자를 저장하는 것이 가능하다. 또 EEPROM은 프로그래밍이 자유롭기 때문에 기존의 코드를 삭제하고 새로운 코드를 기록하는 것이 가능하다.In addition, the RF tag 102 according to the present invention stores the unique code given to the embedding in the EEPROM. This code is assigned to identify the type of buried material, the depth of the buried, the direction of progress, the date of construction, and the contractor. Since EEPROM is about 8 bytes (64 bits) in size, it is possible to store all 8 letters or numbers. EEPROM is also free to program, allowing you to delete existing code and write new code.

RF 태그(102)에서는 파워 펄스(106)가 수신되면 코일의 유도전류에 의해 캐패시터가 충전된다. EEPROM은 이 캐패시터에 충전된 에너지를 사용하여 저장하고 있는 코드 데이터를 송신한다. 지상의 안테나(108)는 지하의 RF 태그(102)에서 송신되는 코드 데이터를 수신하여 신호 변환기(110)에 전달한다. 신호 변환기(110)는 수신된 RF 신호를 디지탈 신호로 변환하여 노트북 컴퓨터(112)에 전달한다.In the RF tag 102, when the power pulse 106 is received, the capacitor is charged by the induced current of the coil. The EEPROM uses the energy charged in this capacitor to transmit the stored code data. The ground antenna 108 receives the code data transmitted from the RF tag 102 underground and transmits it to the signal converter 110. The signal converter 110 converts the received RF signal into a digital signal and delivers it to the notebook computer 112.

노트북 컴퓨터(112)는 각각의 코드에 대응하는 매설물의 정보가 저장된 데이터베이스를 운용하기 위한 것이다. 즉, 노트북 컴퓨터(112)에서 운용되는 데이터베이스에는 매설된 각각의 지하 매설물의 정보가 저장되고, 또 그에 대응되는 코드도 함께 저장된다. 따라서 하나의 코드를 인지하면 그 코드에 대응되는 지하 매설물의 여러 가지 관련정보를 얻을 수 있다.The notebook computer 112 is for operating a database in which the information of the buried material corresponding to each code is stored. That is, in the database operated by the notebook computer 112, information of each buried underground buried is stored, and a code corresponding thereto is also stored. Therefore, when one code is recognized, various related information of underground burial corresponding to the code can be obtained.

지하 매설물의 관련 정보로는 매설물의 종류와 매설 깊이, 매설 방향, 시공일자, 시공자에 대한 정보 등이 있다. 매설물의 종류에는 개스(gas), 유류(油類), 상·하수도, 전력배선, 통신배선 등이 있을 수 있다.Related information of underground buried material includes the type of buried material, buried depth, buried direction, date of construction, and information on the builder. There may be gas, oil, water and sewage, power wiring, communication wiring, and the like.

매설물의 깊이는 한 지점에 서로 다른 깊이로 여러 개의 매설물이 매설되는 경우 이들 각각을 구분하기 위한 것이다. 매설 방향은 매설물이 진행 방향을 인지하기 위한 것이다. 시공일자는 최근에 시공한 시공일자 등을 인지하기 위한 것이다. 시공자는 시공회사와 감리 회사, 감독 관청 등을 인지하기 위한 것이다. 특히 매설물의 종류에 따라 감독 관청이 다르므로, 각 매설물의 감독관청을 인지하는 것은 특히 중요하다고 할 수 있다.The depth of the burial is to distinguish each of them if there are several burials with different depths at one point. The buried direction is for recognizing the direction of the buried material. The construction date is for recognizing the construction date recently constructed. The contractor is to recognize the construction company, the supervision company, and the supervisory office. In particular, the supervisory authorities vary according to the types of deposits, so it is especially important to recognize the supervisory authorities for each deposit.

도 2는 RF 태그(102)의 데이터 전송 시간에 대한 캐패시터 충전 전압의 레벨을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, RF 태그는 지상의 안테나에서 50㎳동안 송신되는 파워 버스트에 의해 활성화된다. 파워 버스트의 에너지는 RF 태그의 코일을 통해 흡수되어 캐패시터에 저장된다. RF 태그는 파워 펄스가 끝나는 시점에서 즉시 데이터를 발생시켜서 안테나로 전송한다.2 is a diagram showing the level of the capacitor charging voltage with respect to the data transmission time of the RF tag 102. As shown in Fig. 2, the RF tag is activated by a power burst transmitted for 50 [mu] s at the ground antenna. The energy of the power burst is absorbed through the coil of the RF tag and stored in the capacitor. The RF tag generates data at the end of the power pulse and sends it to the antenna.

RF 태그는 64비의 데이터를 약 20㎳ 동안 RF 모듈로 전송하는데, 이때 캐패시터의 방전이 이루어진다. 파워 버스트의 시작에서 데이터 전송이 완료되는 시점까지의 전체 사이클 시간은 약 70㎳이다.The RF tag transmits 64 ratios of data to the RF module for about 20 ms, which causes the capacitor to discharge. The total cycle time from the start of the power burst to the completion of the data transfer is about 70 ms.

본 발명에서는 RF 태그에서 안테나로 데이터를 전송하기 위하여 낮은 주파수의 신호를 주파수 쉬프트 키잉(FSK : Frequency Shift Keying) 방식을 사용하여 전송하는데, 약 134.2㎑∼123.2㎑의 범위에서 데이터 신호를 변조한다. 이와 같은 주파수 쉬프트 키잉 방식의 일례가 도 3에 나타나있다.In the present invention, a low frequency signal is transmitted by using a frequency shift keying (FSK) method in order to transmit data from an RF tag to an antenna. The data signal is modulated in a range of about 134.2 dB to 122.3 dB. An example of such a frequency shift keying scheme is shown in FIG. 3.

상술한 바와 같은 지하 매설물들은 지표면으로부터 비교적 깊은 곳에 매설된다. 따라서 지하 깊은 곳의 RF 태그(102)에 파워 펄스를 제공하고, 또 RF 태그(102)에서 발생한 코드 데이터를 수신하기 위해서는 그에 알맞는 출력의 안테나를 구비할 필요가 있다. 일반적으로 2m정도의 송수신 범위를 갖기 위해서는 거의 1m에 가까운 크기의 안테나가 요구된다.Underground burials as described above are buried relatively deep from the earth's surface. Therefore, in order to provide a power pulse to the RF tag 102 deep underground, and to receive the code data generated from the RF tag 102, it is necessary to have an antenna of a suitable output. In general, to have a transmission range of about 2m, an antenna of almost 1m in size is required.

따라서 충분한 기동성을 제공하도록 차량에 안테나를 설치하여 지하 매설물의 코드를 검출하고, 차량 내부에서 노트북 컴퓨터 등을 이용하여 검출된 코드에 해당하는 매설물 관련 정보를 얻도록 할 수 있다.Therefore, the antenna may be installed in the vehicle to provide sufficient maneuverability to detect the code of the underground buried material, and to obtain the buried material related information corresponding to the detected code using a notebook computer or the like in the vehicle.

본 발명은 지하 매설물에 할당된 고유의 코드를 저장하는 RF 태그를 지하 매설물의 상부면에 부착하고, 지상에서는 RF 안테나를 이용하여 지하 매설물에 부여된 고유의 코드를 검출할 수 있도록 하여 매설물에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있는 효과가 있다.The present invention attaches an RF tag that stores the unique code assigned to the underground buried to the upper surface of the underground buried, and on the ground it is possible to detect the unique code given to the underground buried using the RF antenna on the ground The effect is to get accurate information.

Claims

In the underground buried material detection device,

An RF tag having a data storage means and a capacitor, installed on an upper surface of the underground embedding, and storing a code unique to the underground embedding in the data storing means;

An antenna for generating an RF signal to supply energy to the RF tag and to receive a code signal transmitted from the RF tag;

Underground buried detection device comprising a signal converter for converting the code signal into a digital code.

The method of claim 1, wherein the buried material-related information corresponding to the digital code is operated using a database.

The method of claim 2, wherein the buried material-related information includes information on the type of buried material, the buried depth, the direction of progress, the date of construction, and the builder.