KR20030030594A

KR20030030594A - 지중 매설물 위치 인식시스템

Info

Publication number: KR20030030594A
Application number: KR1020010062801A
Authority: KR
Inventors: 유승준; 김창일
Original assignee: 유승준; 김창일
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2003-04-18

Abstract

본 발명은 지중에 매설되어 있는 전력관, 수도관, 가스관 등의 위치를 정확히 파악하여 추가 파이프 매설공사시 기존에 매설된 각종 파이프의 위치를 정확히 파악함으로써, 부주의한 공사로 인하여 발생할 수 있는 대형 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 지중에 매설되어 매설된 위치 및 매설된 관의 종류, 방향 등을 메모리 하여 휴대용 감지기에 정보를 전달할 수 있는 태그(Tag)와, 태그에 의하여 매설된 관의 위치, 종류, 방향, 굴착 일시 등에 관한 정보를 받아, GPS에 의하여 태그의 매설시 및 매설된 태그의 검색시 정확한 위치를 찾을 수 있도록 할 뿐만 아니라, 필요한 정보를 태그에 다시 기록할 수 있도록 하는 휴대용 감지기, 휴대용 감지기에 의하여 변환된 GIS 데이터에 의하여 전자지도(GIS)에 기록할 수 있도록 구성된 GIS부로 구성된 것이다.

지중에 매설된 관의 종류, 위치 및 방향을 정확히 알 수 있어, 굴착 공사시, 이를 활용함으로써, 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Description

지중 매설물 위치 인식시스템 {A System for position recognition of underground facilities}

본 발명은 지중에 매설되어 있는 전력관, 수도관, 가스관 등의 위치를 정확히 파악하여 추가 파이프 매설공사시 기존에 매설된 각종 파이프를 파손시키는 등의 부주의한 공사로 인하여 발생할 수 있는 대형 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

또 다르게는 지중에 매설된 파이프 등이 부식되어 발생될 수 있는 대형 사고 등을 사전에 발견하여 미연에 방지할 수 있는 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

국민생활에 필수적인 전기, 가스 및 통신 등을 공급하는 도시 기반시설은 종류와 관리주체가 다양하며, 대부분 지중에 매설되어 있고 매설 상태 또한 복잡하여 이의 관리가 매우 어려운 실정이다.

지중 시설물의 체계적인 관리는 부주의한 관리로 인한 대형 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 예기치 않은 재해 발생시 인명이나 재산상의 손실을 효과적으로 대처할 수 있다.

해마다 늘고 있는 지중 시설물 관련 사고로 국민들의 지중 시설물에 대한 관심과 위기 위식이 높아짐에 따라 몇몇 지방자치 단체 및 관련 기관이 자체적으로 지중 시설물 관리체계를 구축하고 있다.

그러나 자체적으로 개발된 지중시설물 관리체계는 개별기관이 공유하기 어려우며, 체계적인 관리와 유지보수를 위한 제도적인 근거가 미비하다.

또한, 자료의 통합활용이 어려우며 이로 인한 중복 투자를 초래할 위험이 높아지고 있다.

지중 매설물의 관리주체는 상수도관의 경우 한국 수자원공사와 지방 자치단체이며, 가스관련 시설은 한국가스공사 및 지역별 가스공급업체, 통신관은 한국통신, 전력관은 한국전력공사 등으로, 이러한 매설물에 대한 관리는 지금까지 주로 도면에 의한 관리 형태로 이루어 졌다.

상기한 상수도, 전력, 가스를 공급하고, 하수를 처리하는 중요한 도시기반 시설들은 대부분 도로를 따라 지중에 매설되어 있기 때문에 지상 시설물 보다 관리가 어렵고 도시내의 도로는 각종 공사로 빈번히 굴착되고 있으나, 도로의 굴착시 지중에 매설된 각 관리 주체의 협조를 구하여 굴착을 하여야 하나, 이에 대한 협조가 어려울 뿐만 아니라, 협조가 이루어 진다하더라도 각 관리 주체마다 별도의 관리도면으로 인하여 정확히 매설된 위치의 파악이 어려울 뿐만 아니라, 굴착 후, 별도의 관로 등의 설치시 먼저 매설된 관로의 위치가 변경하고, 이의 변경 사실을 통보하지 않아 잘못된 도면을 그대로 유지하고 있는 있는 등으로, 지중에 매설된 각종 관로의 정확한 위치 파악이 어려워 대략적인 위치만으로 굴착공사를 진행하게 되고, 이에 따라, 지중에 매설된 전력관, 수도관, 가스관, 통신관 등을 건드리게 됨으로써, 대형 사고로 이어져서 많은 재산과 인명 손실을 초래할 우려가 있게 되는 것이다.

또한, 지중에 매설된 각종 상수도, 전력, 가스관 등은 장기간 사용으로 인하여 매설된 관이 노후화되어 이로 인하여 대형 사고를 유발할 수도 있는 것이다.

이에 대한 대비책으로, 일 예로서, 가스관의 경우에 있어서는 일정 거리마다 가스관의 노후화 등을 감지하기 위하여 매설되는 가스관의 외주면에 감지 코일을 감아 상기 코일의 저항값의 변화를 측정하기 위한 TB 박스를 설치하고 있다.

상기한 TB 박스는 가스관의 외주면에 감은 코일의 저항값의 변화를 감지하여 메모리하고 있다가, 이를 분리하여 실험실로 이송하여 테스트 장치에 연결하여 테스트 함으로써, 가스관이 노후화되었는지 여부를 판단하게 된다.

이에 따라, 가스관이 노후화되었다고 판정이 되는 경우에는 해당하는 TB 박스 근처에 매설되어 있는 가스관을 교체함으로써, 발생될 수 있는 대형 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하고 있다.

상기한 TB 박스는 대략 300m 간격으로 설치되어 있어, 전국적으로 수 많은 수량이 땅속에 묻혀있는 것이어서, 일정기간(약 6개월) 주기로 이들을 전량 수거하여 가스관의 노후화를 테스트 하여야 하나, 수백~수천 Km에 이르는 가스관에 대한 관리는 현실적으로 많은 어려움이 있게 되는 것이다.

이에 따라, 현실적으로 관리를 하지 못함으로써, 발생할 수 있는 대형 사고를 미연에 방지하지 못하는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출한 것으로서, 지중에 전기,수도, 가스, 통신 관로 매설시, 매설된 관의 종류, 매설 위치, 매설 방향, 굴착 일시 등을 표시한 태그(Tag)를 동시에 매설함으로써, 지중에 매설된 관로를 손쉽게 인식함으로써, 굴착 공사시 발생할 수 있는 대형 사고를 미연에 방지하고자 하는 것이다.

또한, 관로의 노후화에 따른 정보를 사전에 감지함으로써, 발생할 수 있는 대형 사고를 미연에 방지하고자 하는 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의하여 지중에 매설된 태그 및 휴대용 감지기에 의한 위치 탐지 상태도

도 2는 본 발명에 의한 위치 인식 시스템의 블록도

도 3은 본 발명의 위치 인식 시스템에 의한 최종 결과 화면

*** 주요 도면 부호에 대한 설명 ***

100 : 태그110 : CPU

120 : 메모리130 : 인코더

140 : 송신부 150 : OSC

160 : 디코더 170 : 수신부

180 : 안테나200 : 휴대용 감지기

210 : 안테나 220 : 송신부

230 : OSC240 : 인코더

250 : CPU260 : 수신부

270 : 디코더 280 : GIS 데이터 생성기

290 : GPS 300 : GIS

상기와 같은 목적을 달성하고자 하는 본 발명의 위치 인식 시스템은,

지중에 매설되어 매설된 위치 및 매설된 관의 종류, 방향 등의 데이터를 저장하였다가 필요시 휴대용 감지기에 정보를 전달할 수 있는 태그(Tag)와,

태그에 의하여 매설된 관의 위치, 종류, 방향, 굴착 일시 등에 관한 정보를 받아, 태그의 검색시 정확한 위치를 찾을 수 있도록 할 뿐만 아니라, 필요한 정보를 태그에 전송하여 기록을 수정할 수 있도록 하는 휴대용 감지기,

휴대용 감지기에 의하여 변환된 GIS 데이터에 의하여 GIS(전자지도)에 기록할 수 있도록 구성된 GIS로 구성된 것이다.

상기 휴대용 감지기에 GPS를 추가하여 지중에 매설된 태그에 정확한 위치 좌표를 입력하거나, 태그의 검색시 위치 좌표에 의하여 손쉽게 찾을 수 있도록 할 수 있다.

이를 첨부된 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의하여 지중에 매설된 태그 및 휴대용 감지기에 의한 위치 탐지 상태도로서,

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 시스템에 의한 태그(100)를 지중에 매설된 관 주위에 관 매설시 매설되는 관의 종류, 위치, 방향, 굴착 일시 등에 관한 정보를 기록하여 매설하여 둠으로써, 본 발명에 의한 휴대용 감지기(200) 및 GIS(300)에 의하여 지중에 매설된 관로를 손쉽게 찾을 수 있도록 하는 것이다.

도 2는 본 발명에 의한 위치 인식 시스템의 블록도이다.

상기와 같은 지중 매설용 태그(100)는

각종 정보를 제어하는 CPU(110),

매설되는 관로의 위치, 방향, 관의 종류 등에 대한 데이터를 저장하며, 필요시 외부에서 상기 데이터를 읽거나, 쓰기가 가능하도록 구성된 메모리(120),

메모리(120)에 의한 정보를 필요시 외부로 송신할 수 있도록 정보 가공을 위한 인코더(130),

인코더(130)에 의하여 인코딩된 데이터를 송신하기 위한 송신부(140),

송신부(140)의 발진 주파수를 제공하는 OSC(발진기, 150),

수신부(170)에서 수신된 데이터를 디지털 코드로 변환하기 위한 디코더(160),

외부의 데이터를 수신하기 위한 수신부(170), 및

안테나(180)로 구성된 것이고,

지중 매설된 태그(100)의 데이터를 읽거나, 쓰기 위한 휴대용 감지기(200)는,

태그(100)로 부터의 무선 신호를 받거나, 보내기 위한 안테나(210),

태그(100)로 무선 신호를 보내기 위한 송신부(220),

상기 송신부(220)의 송신 주파수를 결정하기 위한 OSC(발진기,230),

상기 송신부(220)에서 태그로 전송할 데이터를 가공하기 위한 인코더(240),

상기 휴대용 감지기(200)의 각 부분을 제어하기 위한 CPU(250),

태그(100)에서 전송된 데이터를 수신하기 위한 수신부(260),

상기 수신된 데이터를 디지탈 코드로 변환하기 위한 디코더(270),

상기 수신된 데이터에 의하여 GIS 데이터로 나타내기 위한 GIS 데이터 생성기(280)로 구성되며,

상기한 GIS 데이터를 받아 위치를 표시하기 위한 GIS(300)로 구성된 것이다.

상기와 같은 구성에, 휴대용 감지기(200)가 위치해 있는 정확한 위치 좌표를 얻기 위한 GPS(290)를 추가하여 구성할 수 있다.

이 때 OSC(150)(230)에서 사용되는 주파수는 지중에서도 전파의 흡수가 비교적 적어, 지중에서 비교적 장거리 통신이 가능한 저주파(100KHz~500KHz)대를 선택하여 사용한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 지중 매설물 위치 인식 시스템에 의한 동작 상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 지중에 가스관, 수도관, 전력선관, 통신관 등의 관을 매설시, 본 발명에 의한 태그를 매설되는 관 주위에 같이 매설하게 되는 것이다.

이 때, 상기한 관의 주위에 같이 매설되는 태그에는 관의 종류 및 위치, 매설 방향 등이 기록한 뒤, 매설하게 된다.

특히, 태그(100)의 메모리(120)에 저장되는 관의 종류, 위치, 매설 방향 등의 데이터는 사전에 기록 저장할 수 있다.

태그(100)의 메모리(120)에 매설 위치를 사전에 정확한 위치를 기록하였다 하더라도 현장에서 매설시 이의 정확한 좌표에 매설하지 못하여 변경되는 일이 발생할 수 있게 되므로, GPS(290)를 추가하여, 먼저 상기한 기본 기록을 저장하여 지중에 매설한 뒤, 휴대용 감지기(200)의 GPS(290)에 의하여 매설된 정확한 위치 좌표를 읽어 태그(100)에 송신함으로써, 태그(100)의 메모리(120)에 기록된 위치좌표를 수정 기록할 수 있는 것이다.

이 때, 동시에 당시의 시간을 태그(100)에 송신함으로써, 태그가 매설된 시간을 메모리(120)에 기록할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이, 현장의 작업자가 태그(100)의 매설 작업시, 휴대용 감지기(200)의 GPS(290)을 이용하여, 정확한 좌표를 설정한 뒤, 이를 태그(100)에 송신하고, 태그(100)에서는 상기한 GPS(290)에 의한 위치 좌표를 수신하여, 메모리(120)에 저장하게 된다.

상기와 같은 메모리의 위치 수정 작업에 의하여 항상 정확한 위치 좌표를 갖게 되는 것이다.

상기와 같은 태그(100)는 매설되는 관을 따라 일정 간격으로 설치하게 된다.

상기와 같은 방법으로 지중에 매설되는 각종 관에 관의 위치, 종류, 매설 방향이 기록된 정보가 메모리(120)에 기록되어 설치되는 것이다.

상기한 메모리(120)는 디코더(200)의 전송 내용에 따라 기록을 바꾸는 재기록이 가능한 메모리이다.

상기와 같이, 일정 간격으로 태그가 지중에 매설된 관로를 따라 같이 매설된 경우에 있어서, 도로의 굴착을 위해서는,

지중 매설물 관리자는 GIS(300)에 의하여 지중에 매설된 원하는 가스관, 수도관, 전력선관 등의 관로를 찾아 휴대용 감지기(200)를 근처로 이동하여 태그(100)가 반응하여 메모리(120) 내에 저장된 데이터를 읽을 수 있는 것으로서,

이 때, 메모리(120)에 의해 전송되어 GIS(300)에 의해 표시되는 정확한 위치 좌표를 찾기 위해서는 GPS(290)에 의하여 정확한 위치 좌표를 얻음으로써, 원하는 정확한 위치를 찾을 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이, 정확한 위치를 찾게 되면 그 하부에 관이 매설된 것이므로, 굴착시 상기한 위치를 피하여 굴착을 하게되면, 관이 파손되어 발생될 수 있는 대형 사고 등을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

이의 동작관계를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 수도관, 전력선관, 가스관 등의 관로를 지중에 매설시, 굴착 작업 후, 관로 매설하고, 매설한 관로에 태그(100)를 부착하여 매설하면 되는 것이다.

이 때, 태그(100)의 메모리(120)에는 매설하는 관의 종류, 위치, 방향 등의 데이터를 입력하여 매설하게 되는 것이다.

태그(100)를 매설 후, 휴대용 감지기(200)의 GPS(290)에 의하여 매설된 위치의 좌표를 읽은 후, 상기한 좌표를 인코더(240) 및 송신부(220)에 의하여 태그(100)로 전송하게 되면, 안테나(180)에 의해 수신된 데이터는 수신부(170), 디코더(160)를 거쳐 CPU(110)에 입력되면, CPU(110)는 메모리(120)에 기록하게 된다.

이에 따라 매설된 정확한 위치 좌표가 입력 또는 수정되는 것이다.

이와 같이 관로 매설과 동시에 매설된 태그에 의하여 지중에 매설된 관로를 찾고자 하는 경우에 있어서는,

본 발명에 의한 휴대용 감지기(200)를 태그(100)가 매설된 위치로 이동하는 것으로 검색이 완료되는 것으로서,

태그(100)가 매설된 위치 좌표에 의하여 완성된 GIS(300)에 의하여 지중에 매설된 관로를 찾을 수 있는 것이고,

이의 정확한 위치를 찾기 위해서는 GIS(300)에서 표시되는 위치 데이터를 읽고, GPS(290)에 의하여 정확한 위치를 찾아가면 되는 것이다.

이 때, 태그(100)가 매설된 위치의 상부로 가까이 가면, 휴대용 감지기(200)의 송신부(220)에 의한 전송 신호에 의하여 태그(100)의 수신부(170)가 수신함으로써 태그(100)가 동작하게 되며, 수신부(170)에 의하여 수신된 데이터는 디코더(160)에 의하여 CPU(110)에서 메모리(120)에 저장된 데이터를 CPU(110)의 지령에 따라 인코더(130)를 거쳐 송신부(140)에 의하여 송신하게 된다.

상기한 바와 같이 송신된 데이터는 휴대용 감지기(200)의 수신부(280)에서 수신되어, 디코더(270)를 거쳐 CPU(250)의 지령에 따라 GIS 데이터 생성기(280)에 의하여 GIS 데이터로 생성되어 GIS(300)에 표시됨으로써, 정확한 위치를 재채 확인할 수 있게 되는 것이다.

만일, GIS(300)에 기록되어 있던 태그(100)의 매설 위치가 달라진 경우에는 상기한 데이터에 의하여 수정할 수 있게 되는 것이다.

도 3은 본 발명의 위치 인식 시스템에 의한 최종 결과 화면이다.

휴대용 감지기(200)에서는 전송된 지중 매설물에 대한 정보를 받아, 상기 정보에 의하여 GIS 데이터 생성기(280)에 의하여 GIS 데이터를 생성하여 GIS(300)에 지중 매설물의 위치를 도 3에서 보는 바와 같이 표시하게 된다.

또한, 도 3에서 보는 바와 같이, 각 관로의 위치 뿐만 아니라, 관의 종류, 매설된 깊이 등도 같이 표기하게 되는 것이다.

그리고, 디코더(200)에서는 상기한 데이터 신호를 받고, 상기한 태그(100)를 검사한 날짜, 시각 등의 데이터를 송신부(220)에 의하여 전송하고, 상기 전송된 데이터는 태그(100)의 수신부(170)에 의하여 수신하고, 상기 수신부(170)에 의하여 수신된 검사 기록에 관한 데이터는 디코더(160)에 의하여 코드 변환되어, CPU(110)를 거쳐 메모리(120)에 기록되는 것이다.

이와 같은 방법에 의하여 태그(100)에는 태그(100)를 검사한 기록이 메모리(120)에 축적이 됨으로써, 관로 검사에 대한 기록을 축척할 수 있는 것이다.

다른 실시 예로써, 현재 가스관로의 일정 거리(약 300m)를 두고 설치하는 가스관의 노후화에 따른 부식 감지기로써 TB 박스를 설치하고 있다.

상기한 TB 박스에 설치되는 감지기에 본 발명에 의한 태그(100)를 설치하고, 가스관 관리자는 일정 시간 간격으로 휴대용 감지기(200)를 갖고, 매설된태그(100)의 위치를 지나가게 되면, 휴대용 감지기(200)에는 가스관의 위치, 방향, 관의 종류와 함께, 가스관의 노후화에 따른 데이터를 동시에 받을 수 있어,

종래의 가스관 노후화를 검사하기 위하여 일일이 TB 박스를 수거하는 노고를 줄일 수 있는 것이다.

이에 따라, 가스관의 노후화에 따라 발생될 수 있는 대형 사고를 미연에 방지할 수 있는 것이다.

또한, 지중에 매설된 태그(100)의 안테나(180)를 지상으로 인출하여 위성 통신기 또는 이와 유사한 장거리 통신기를 삽입한다면, 가스관 등 지중에 매설된 관로의 검검을 위하여 많은 인력의 동원 없이 이들과 통신 가능한 호스트 컴퓨터에 의하여 전국의 모든 관로를 한자리에서 점검할 수도 있는 것이다.

상기와 같은 위치 감지 시스템은 지중 매설물의 위치 인식 뿐만 아니라, 공장 자동화에 있어서 필수인 무인 대차에 있어서, 공장 바닥면에 본 발명에 의한 태그를 부착하고 무인 대차에 휴대용 감지장치를 탑차함으로써, 복잡한 무인 대차의 운행에 필요한 선로를 공장 바닥면에 설치하지 않아도 원하는 방향으로의 운행이 가능하게 할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 지중에 매설되는 수도, 가스, 전력선 등의 관 매설시, 이에 대한 정보를 메모리한 태그를 일정간격으로 매설하여 둠으로써, 태그에서 발생되는 무선 신호에 의하여 휴대용 감지기에서 이를 수신하여 GIS 데이터로변환하여 GIS에 표시토록 함으로써,

또한, 상기한 태그를 가스관의 노후화 검사를 위해 설치되는 TB 박스의 출력부에 같이 부착하여 매설함으로써, 상기한 TB 박스를 일일이 수거하지 않고도 손쉽게 가스관의 노후화 검사를 할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

지중에 매설되어 매설된 위치 및 매설된 관의 종류, 방향 등을 메모리 하여 휴대용 감지기에 정보를 전달할 수 있는 태그(Tag)와,

태그에 의하여 매설된 관의 위치, 종류, 방향, 굴착 일시 등에 관한 정보를 받아, 태그의 검색시 정확한 위치를 찾을 수 있도록 할 뿐만 아니라, 필요한 정보를 태그에 전송하여 기록을 수정할 할 수 있도록 하는 휴대용 감지기,

휴대용 감지기에 의하여 변환된 GIS 데이터에 의하여 GIS(전자지도)에 기록할 수 있도록 구성된 GIS부로 구성된 것을 특징으로 하는 지중 매설물 위치 인식 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 휴대용 감지기에 GPS를 추가하여 지중에 매설된 태그에 정확한 위치 좌표를 입력하거나, 태그의 검색시 위치 좌표에 의하여 손쉽게 정확한 위치를 찾을 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 지중 매설물 위치 인식 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 위치 인식시스템에 사용되는 무선 주파수는 지중에서도 이물질에 의한전파 장애가 비교적 적은 저주파대역인 것을 특징으로 하는 지중 매설물 위치 인식 시스템.