KR20050122675A - 지하 시설물 탐색 시스템 - Google Patents

지하 시설물 탐색 시스템 Download PDF

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KR20050122675A
KR20050122675A KR1020040048294A KR20040048294A KR20050122675A KR 20050122675 A KR20050122675 A KR 20050122675A KR 1020040048294 A KR1020040048294 A KR 1020040048294A KR 20040048294 A KR20040048294 A KR 20040048294A KR 20050122675 A KR20050122675 A KR 20050122675A
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Abstract

본 발명은 지하에 매설된 상하수도, 가스, 통신, 전기선 등의 시설물을 탐색하는 시스템에 관한 것이다.
이 같은 본 발명은, 지하 시설물에 대한 속성정보를 가진 태그를 지하에 매설한 후 그 태그와 지상의 태그 리더기가 무선 송수신을 통해 정보를 교환하도록 구성함으로써, 지하 시설물에 대한 탐색이 보다 정밀하게 이루어질 수 있도록 함은 물론, 지하 시설물에 대한 종류, 매설날짜, 매설 깊이, 매설 간격, 좌표값, 교체 정보 등의 속성정보의 취득을 통해 지하 시설물에 대한 유지 보수의 효율성을 높일 수 있도록 하는 지하 시설물 탐색 시스템을 제공한다.

Description

지하 시설물 탐색 시스템{Search system for underground establishments}
본 발명은 지하에 매설된 상하수도, 가스, 통신, 전기선 등의 시설물을 탐색하는 시스템에 관한 것으로, 특히 지하에 매설된 시설물에 대한 속성정보(예; 시설물 종류, 매설날짜, 매설 깊이, 매설 간격, 좌표값, 교체 정보 등)를 가진 태그를 지하에 매설한 후 그 태그내의 속성정보를 지상의 태그 리더기가 필요에 따라 수시로 전송받아 지하 시설물에 대한 탐색이 보다 정밀하게 이루어질 수 있도록 함은 물론, 지하 시설물에 대한 유지 보수의 효율성을 높일 수 있도록 하는 지하 시설물 탐색 시스템에 관한 것이다.
현재 사회 구조가 점차적으로 발달되면서 상하수도, 가스 공급관, 전기선로 및 통신선로 등이 일정한 깊이의 지하에 매설되어 있으며, 이는 그 매설 경로 등을 지상에서 식별할 수 있도록 화살표 등을 통해 표시하였다.
그러나, 상기와 같은 표시 방법은 식별판이 외부에 노출되어 있는 관계로 파손이 우려가 있으며, 이 경우 도로작업 보수 등을 진행할 때 지하 시설물에 대한 탐색이 불가능하게 되는 폐단이 따랐다.
이에 종래에는 지하 시설물에 대한 탐색의 효율성을 높이기 위한 지하 레이더(GPR; Ground Penetrating Radar)를 개발하기에 이르렀는데, 상기 GPR은 고주파대역의 전자파를 지표에서 송신 안테나를 통해 지하로 방사하여 지표 하부의 지층 경계, 파쇄대, 공동, 매설관 등과 같은 지하의 불균질층으로부터 반사된 반사파를 수신안테나를 통해 기록하고 파형을 처리 분석하는 방식이다.
하지만, 상기 GPR의 경우에는 지하 시설물의 매설깊이와 매설 간격 및 좌표값 등을 탐색할 수 있는 반면, 탐사된 지하 시설물의 보다 구체적인 속성정보 즉, 시설물 종류, 매설 날짜, 교체 정보 등의 정보를 얻을 수는 없었다.
이에따라, 종래에는 지하 시설물에 대한 보다 구체적인 정보의 취득이 불가능해지면서 그 유지 보수에 상당한 어려움이 따를 수 밖에 없었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명은, 지하 시설물에 대한 속성정보를 가진 태그를 지하에 매설한 후 그 태그와 지상의 태그 리더기가 무선 송수신을 통해 정보를 교환하도록 구성함으로써, 지하 시설물에 대한 탐색이 보다 정밀하게 이루어질 수 있도록 함은 물론, 지하 시설물에 대한 종류, 매설날짜, 매설 깊이, 매설 간격, 좌표값, 교체 정보 등의 속성정보의 취득을 통해 지하 시설물에 대한 유지 보수의 효율성을 높일 수 있도록 하는 지하 시설물 탐색 시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예로 지하 시설물 탐색을 위한 태그의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예로 지하 시설물 탐색을 위한 태그 리더기의 구성도 이다.
도 3은 본 발명의 일실시예로 고정형 태그 리더기에 의한 지하 시설물의 탐색 상태도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예로 이동형 태그 리더기에 의한 지하 시설물의 탐색 상태도 이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와같이, 지하에 매설되는 상하수도, 가스, 통신, 전기선 등의 시설물(10)을 탐색하는 시스템에 있어서,
상기 지하 시설물(10)에 소정 간격으로 배열되면서 지하 시설물(10)에 대한 속성정보를 저장한 후 이를 무선 송신하는 다수의 태그(20);
상기 태그(20)와 무선 송수신이 가능하도록 지상에 설치하되, 상기 태그(20)의 속성정보를 전송받아 지하 시설물(10)에 대한 위치 탐색과 매설 상태를 분석하고, 태그(20)의 속성정보를 수정하는 태그 리더기(30); 로 구성함을 특징으로 한다.
다른 일면에 따라, 상기 태그(20)는,
시스템내 전원을 공급하는 전원부(도면에는 도시하지 않음),
지하 시설물(10)의 속성정보를 저장한 제 1 비휘발성 메모리부(21),
태그 리더기(30)와의 정보 송수신이 가능하도록 하는 제 1 송수신부(22),
상기 제 1 송수신부(22)를 통해 태그 리더기(30)로 지하 시설물(10)에 대한 속성정보의 송신이 이루어질 때 그 속성정보를 엔코딩하는 제 1 엔코더부(23),
상기 제 1 송수신부(22)를 통해 태그 리더기(30)로부터 정보 변경의 제어명령이 수신될 때 그 수신된 정보 변경의 제어명령을 디코딩하는 하는 제 1 디코딩부(24) 및,
상기 시스템 각부를 제어하는 태그 제어부(25)를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
또 다른 일면에 따라, 상기 태그(20)에는,
태그 리더기(30)에 의한 식별이 가능하도록 식별부호(ID)가 부여됨을 특징으로 한다.
또 다른 일면에 따라, 상기 태그(20)에는,
지하 시설물(10)은 물론 그 지하 시설물(10)이 매설된 지하 관로내의 이상상태를 On/Off 또는 수치로 감지하는 센서(26)를 더 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
또 다른 일면에 따라, 상기 센서(26)는,
지하 시설물(10)에서 가스 누출이 발생될 때 그 가스 누출을 감지하는 센서로 구성함을 특징으로 한다.
또 다른 일면에 따라, 상기 센서(26)는,
지하 시설물(10) 및 그 지하 시설물(10)이 매설된 지하 관로에서 화재가 발생시 그 화재를 감지하는 센서로 구성함을 특징으로 한다.
또 다른 일면에 따라, 상기 센서(26)는,
지하 시설물(10)이 매설된 지하 관로내의 습도 변화를 감지하는 센서로 구성함을 특징으로 한다.
또 다른 일면에 따라, 상기 센서(26)는,
지하 시설물(10)내의 누수상태를 감지하는 센서로 구성함을 특징으로 한다.
또 다른 일면에 따라, 상기 센서(26)는,
지하 시설물(10)이 매설된 지하 관로내의 환경오염가스 발생 농도를 감지하는 센서로 구성함을 특징으로 한다.
또 다른 일면에 따라, 상기 센서(26)는,
지하 시설물(10)의 단선 상태를 감지하는 센서로 구성함을 특징으로 한다.
또 다른 일면에 따라, 상기 태그 리더기(30)는,
시스템내 전원을 공급하는 전원부(도면에는 도시하지 않음),
Passive형 태그에 전원을 공급하는 전원송신부(도면에는 도시하지 않음),
태그(20)로부터 전송받은 지하 시설물(10)의 속성정보는 물론 그 속성정보에 대한 변경 정보를 저장한 제 2 메모리부(31),
태그(20)와의 정보 송수신이 가능하도록 하는 제 2 송수신부(32),
상기 제 2 송수신부(32)를 통해 태그(20)로 지하 시설물(10)의 속성정보에 대한 변경신호를 송신할 때 그 변경정보를 엔코딩하는 제 2 엔코더부(33),
상기 제 2 송수신부(32)를 통해 태그(20)로부터 지하 시설물(10)에 대한 속성정보가 수신될 때 그 수신된 속성정보를 디코딩하는 하는 제 2 디코딩부(34),
시스템에 대한 동작키이신호를 출력하는 키이입력부(35) 및,
상기 키이 입력부(35)로부터 출력되는 키이신호에 따라 시스템 각 부를 제어하는 리더기 제어부(36)를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
또 다른 일면에 따라, 상기 태그 리더기(30)는,
태그(20)로부터 전송받은 지하 시설물(10)의 속성정보를 중계기(40)를 통해 관제센터(50)로 전송할 수 있도록 통신 인터페이스부(37)를 더 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
또 다른 일면에 따라, 상기 태그 리더기(30)는,
지하에 매설된 다수개의 태그(20)로부터 속성정보를 순차적으로 수신한 후 이를 현장에서 바로 디스플레이하는 이동형으로 구성함을 특징으로 한다.
또 다른 일면에 따라, 상기 태그 리더기(30)는,
지면에 소정간격으로 매설되면서 지하에 매설된 태그(20)로부터 속성정보를 1:1의 매칭으로 수신한 후 이를 중계기(40)를 통해 관제센터(50)로 전송하는 고정형으로 구성함을 특징으로 한다.
이와같이 구성된 본 발명의 일실시예에 대한 작용을 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 지하에 상하수도관, 가스관, 통신선로, 전기선 등의 시설물(10)이 매설될 때 그 지하 시설물(10)에는 도 1에서와 같이 전원부, 제 1 비휘발성 메모리부(21), 제 1 송수신부(22), 제 1 엔코더부(23), 제 1 디코딩부(24) 및 태그 제어부(25)를 포함하는 태그(20)를 소정간격을 두고 배열한다.
이때, 상기 태그(20)내의 제 1 비휘발성 메모리부(21)에는 지하 시설물(10)에 대한 속성정보로서 시설물의 종류, 매설날짜, 매설 깊이, 매설 간격, 좌표값, 교체 정보 등을 저장하는 한편, 식별부호(ID)를 부여한다.
이후, 지상에서 작업자가 지하 시설물(10)을 탐색하고자 하는 지역으로 이동형 또는 고정형으로 구성된 태그 리더기(30)를 위치시킨다.
여기서, 상기 태그 리더기(30)는 이동형과 고정형으로 구성될 수 있는데, 상기 이동형의 경우에는 도 4에서와 같이 하나의 태그 리더기(30)를 통해 지하에 매설된 다수개의 태그(20)로부터 속성정보를 취합하여 디스플레이하는 것이고,
상기 고정형의 경우에는 도 3에서와 같이 태그(20)와 1:1로 매칭되면서 그 매칭된 태그(20)로부터 속성정보를 얻은 후 이를 중계기(40)를 통해 관제센터(50)로 전송하도록 지표면에 소정간격으로 배열시키면서 매설되어 있는 것이다.
따라서, 상기 고정형 또는 이동형의 태그 리더기(30)는 태그(20)와 무선 송수신을 수행하면서 상기 태그(20)의 식별번호 및 속성정보를 전송받아 지하 시설물(10)에 대한 위치 탐색과 매설 상태를 분석할 수 있게 됨은 물론, 상기 태그(20)의 속성정보를 수정할 수 있게 되는 것이다.
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 태그 리더기(30)는 도 2에서와 같이 도시되지 않은 전원부, 전원송신부는 물론, 제 2 메모리부(31), 제 2 송수신부(32), 제 2 엔코더부(33), 제 2 디코딩부(34), 키이입력부(35) 및 리더기 제어부(36)를 포함하고 있는 바,
지상의 작업자가 상기의 키이입력부(35)를 조작하여 지하에 매설된 태그(20)의 속성정보를 얻고자 하는 경우, 상기 리더기 제어부(36)는 전원송신부를 통해 태그로 전원을 송신함은 물론, 제 2 송수신부(32)를 통해 탐색의 제어명령을 송출한다.
그러면, 상기 제 2 송수신부(32)로부터 송신되는 탐색의 제어명령은 지하 시설물(10)에 형성된 태그(20)의 제 1 송수신부(22)에서 수신하게 되고, 상기 태그(20)내의 태그 제어부(25)는 제 1 송수신부(22)를 통해 수신된 탐색의 제어명령에 따라 제 1 비휘발성 메모리부(21)에 저장된 지하 시설물(10)의 속성정보를 추출한 후 이를 제 1 엔코더부(23)로 출력한다.
이때, 상기 제 1 엔코더부(23)는 상기와 같이 추출된 속성정보를 엔코딩한 후 이를 제 1 송수신부(22)로 출력하게 되는 바,
상기 태그 제어부(35)는 추출된 속성정보는 물론 태그(20)의 식별번호를 제 1 송수신부(22)를 통해 지상의 태그 리더기(30)에 포함된 제 2 송수신부(32)로 무선 송신함으로써, 상기 태그 리더기(30)내의 리더기 제어부(36)는 제 2 송수신부(32)를 통해 수신된 식별번호를 통해 태그(20)를 식별한 후 그 식별된 태그(20)에서 송신한 지하 시설물(10)의 속성정보를 통해 지하 시설물(10)에 대한 각종 정보를 쉽게 탐색할 수 있는 것이다.
한편, 상기와 같이 탐색이 이루어진 후 리더기 제어부(36)는 송신받은 지하 시설물(10)의 속성정보를 제 2 디코딩부(24)를 통해 디코딩한 후 이를 제 2 메모리부(31)에 저장하는 한편, 도 4에서와 같이 통신인터페이스부(27) 및 중계기(40)를 통해 원거리에 위치하는 관제센터(50)로 상기의 속성정보를 전송함으로써, 지하 시설물(10)의 탐색은 물론 그 유지 보수를 효율적으로 관리할 수 있도록 하였다.
더불어, 작업자가 태그 리더기(30)내의 키이 입력부(35)를 통해 태그(20)내의 속성정보를 변경할 수 있는데, 이 경우 먼저 리더기 제어부(36)가 키이입력부(35)를 통해 입력되는 정보변경의 제어신호를 제 2 송수신부(32)를 통해 지하에 매설된 태그(20)의 제 1 송수신부(22)로 송신한다.
그러면, 상기 태그(20)내의 태그 제어부(25)는 수신된 정보변경의 제어신호로부터 제 1 메모리부(31)에 저장된 지하 시설물(10)의 속성정보를 변경 저장하게 되는 것이다.
한편, 상기 태그(20)에는 지하 시설물(10)은 물론 그 지하 시설물(10)이 매설된 지하 관로내의 이상상태를 감지하는 센서(26)가 더 포함되어 있는데, 상기 센서(26)는 지하 시설물(10)의 종류에 따라 다양하게 그 설치가 이루어지도록 하였다.
즉, 지하 시설물(10)이 가스관인 경우, 상기 센서(26)는 가스관으로부터 가스 누출이 발생될 때 그 가스 누출을 감지하기 위한 센서를 사용하거나, 지하 관로내에 시설물(10)이 위치하는 경우에는 그 지하 시설물(10) 및 지하 관로에서 화재가 발생될 때 그 화재를 감지하기 위한 센서를 사용할 수 있도록 하였다.
또한, 상기 센서(26)는 지하 시설물(10)이 매설된 지하 관로내의 습도 변화를 감지하는 센서, 지하 시설물(10)이 상수도관인 경우 그 상수도관의 누수상태를 감지하기 위한 센서, 지하 시설물(10)이 매설된 지하 관로내의 환경오염가스 발생 농도를 감지하기 위한 센서, 지하 시설물(10)이 통신 및 전력선인 경우 그 통신 및 전력선의 단선 상태를 감지하기 위한 센서를 사용할 수 있으며, 이는 지하 시설물(10)의 종류가 선택적으로 그 구성이 이루어질 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 지하 시설물에 대한 속성정보를 가진 태그를 지하에 매설한 후 그 태그와 지상의 태그 리더기가 무선 송수신을 통해 정보를 교환하도록 구성함으로써, 지하 시설물에 대한 탐색이 보다 정밀하게 이루어질 수 있도록 함은 물론, 지하 시설물에 대한 종류, 매설날짜, 매설 깊이, 매설 간격, 좌표값, 교체 정보 등의 속성정보의 취득을 통해 지하 시설물에 대한 유지 보수의 효율성을 높이는 효과를 제공한다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예로 지하 시설물 탐색을 위한 태그의 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예로 지하 시설물 탐색을 위한 태그 리더기의 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예로 고정형 태그 리더기에 의한 지하 시설물의 탐색 상태도.
도 4는 본 발명의 일실시예로 이동형 태그 리더기에 의한 지하 시설물의 탐색 상태도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10; 지하 시설물 20; 태그
21; 제 1 비휘발성 메모리부 22; 제 1 송수신부
23; 제 1 엔코더부 24; 제 1 디코딩부
25; 태그 제어부 26; 센서
30; 태그 리더기 31; 제 2 메모리부
32; 제 2 송수신부 33; 제 2 엔코더부
34; 제 2 디코딩부 35; 키이입력부
36; 리더기 제어부 37; 통신 인터페이스부
40; 중계기 50; 관제센터

Claims (14)

  1. 지하에 매설되는 상하수도, 가스, 통신, 전기선 등의 시설물을 탐색하는 시스템에 있어서,
    상기 지하 시설물에 소정 간격으로 배열되면서 지하 시설물에 대한 속성정보를 저장한 후 이를 무선 송신하는 다수의 태그;
    상기 태그와 무선 송수신이 가능하도록 지상에 설치하되, 상기 태그의 속성정보를 전송받아 지하 시설물에 대한 위치 탐색과 매설 상태를 분석하고, 태그의 속성정보를 수정하는 태그 리더기; 로 구성함을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 태그는,
    시스템내 전원을 공급하는 전원부,
    지하 시설물의 속성정보를 저장한 제 1 비휘발성 메모리부,
    태그 리더기와의 정보 송수신이 가능하도록 하는 제 1 송수신부,
    상기 제 1 송수신부를 통해 태그 리더기로 지하 시설물에 대한 속성정보의 송신이 이루어질 때 그 속성정보를 엔코딩하는 제 1 엔코더부,
    상기 제 1 송수신부를 통해 태그 리더기로부터 정보 변경의 제어명령이 수신될 때 그 수신된 정보 변경의 제어명령을 디코딩하는 하는 제 1 디코딩부 및,
    상기 시스템 각부를 제어하는 태그 제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 태그에는,
    태그 리더기에 의한 식별이 가능하도록 식별부호가 부여됨을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 태그에는,
    지하 시설물은 물론 그 지하 시설물이 매설된 지하 관로내의 이상상태를 On/Off 또는 수치로 감지하는 센서를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 센서는,
    지하 시설물에서 가스 누출이 발생될 때 그 가스 누출을 감지하는 센서로 구성함을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 센서는,
    지하 시설물 및 그 지하 시설물이 매설된 지하 관로에서 화재가 발생시 그 화재를 감지하는 센서로 구성함을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
  7. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 센서는,
    지하 시설물이 매설된 지하 관로내의 습도 변화를 감지하는 센서로 구성함을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
  8. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 센서는,
    지하 시설물내의 누수상태를 감지하는 센서로 구성함을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
  9. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 센서는,
    지하 시설물이 매설된 지하 관로내의 환경오염가스 발생 농도를 감지하는 센서로 구성함을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
  10. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 센서는,
    지하 시설물의 단선 상태를 감지하는 센서로 구성함을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 태그 리더기는,
    시스템내 전원을 공급하는 전원부,
    Passive형 태그에 전원을 공급하는 전원송신부,
    태그로부터 전송받은 지하 시설물의 속성정보는 물론 그 속성정보에 대한 변경 정보를 저장한 제 2 메모리부,
    태그와의 정보 송수신이 가능하도록 하는 제 2 송수신부,
    상기 제 2 송수신부를 통해 태그로 지하 시설물의 속성정보에 대한 변경신호를 송신할 때 그 변경정보를 엔코딩하는 제 2 엔코더부,
    상기 제 2 송수신부를 통해 태그로부터 지하 시설물에 대한 속성정보가 수신될 때 그 수신된 속성정보를 디코딩하는 하는 제 2 디코딩부,
    시스템에 대한 동작키이신호를 출력하는 키이입력부 및,
    상기 키이 입력부로부터 출력되는 키이신호에 따라 시스템 각 부를 제어하는 리더기 제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
  12. 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 태그 리더기에는,
    태그로부터 전송받은 지하 시설물의 속성정보를 중계기를 통해 관제센터로 전송할 수 있도록 통신 인터페이스부를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 태그 리더기는,
    지하에 매설된 다수개의 태그로부터 속성정보를 순차적으로 수신한 후 이를 현장에서 바로 디스플레이하는 이동형으로 구성함을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 태그 리더기는,
    지면에 소정간격으로 매설되면서 지하에 매설된 태그로부터 속성정보를 1:1의 매칭으로 수신한 후 이를 중계기를 통해 관제센터로 전송하는 고정형으로 구성함을 특징으로 하는 지하 시설물 탐색 시스템.
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