KR20070072846A - 관로측정시스템 및 관로측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주제어부(10)와, 센서고정장치(20)와, 이동로봇부(50)와, 관로측정 보고서 작성 프로그램으로 이루어진 관로측정시스템(1)으로 관로를 측정하는 방법에 있어서, 공사자료를 입수하여 입력하는 단계(S10)와; 입력된 공사자료를 불러들이고, 관로를 측정하면서 동영상자료, 거리측정 자료, 각도측정 자료를 상기 공사자료와 결합하고 파일이름을 부여하여 저장하는 단계(S20)와; 공사자료와 결합되어 상기 단계(S20)에서 결합되어 저장된 파일을 불러들이는 단계(S30)와; 상기 동영상자료로부터 관로에 이상이 있거나, 보수를 실시한 부분에 대한 정지 이미지를 해당되는 거리와 함께 추출하며, 이상이나 보수 상태를 입력하는 단계(S40)와; 상기 정지 이미지, 해당되는 거리, 입력된 이상이나 보수 상태에 대한 자료를 저장함으로써 거리에 따른 각도 프로파일, 이상이나 보수 부분 정지 이미지, 상기 이미지에 해당하는 거리, 이상이나 보수 상태를 나타내는 이상보고서나 보수보고서로 추출하여 저장하는 단계(S50)로 이루어지는 관로측정방법, 상기 방법으로 관로를 측정하는 관로측정시스템(1) 및 센서고정장치(20)에 관한 것으로,

공사정보와 관로정보를 한번 입력하는 것으로 충분하며, 케이블(67)의 손상을 방지할 수 있으며, 케이블(67)과 수신케이블(69)이 꼬이거나 서로 엉키는 것을 방지할 수 있어 작업 능률이 향상되며, 상부로드(38d)와 하부로드(25)의 간격 조정 시간을 대폭 절약할 수 있는 효과가 있으며, 센서(45)의 높이를 항상 측정하려는 관의 중심부에 위치하게 할 수 있는 효과가 있다.

관로, 측정, 로봇

Description

관로측정시스템 및 관로측정방법{Measurement system of pipe and the measuring method therewith}

도 1은 종래 기술에 의한 관로 측정 상태를 개략적으로 도시한 것이다.

도 2는 종래 기술에 의한 관로측정시스템을 도식적으로 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 관로측정시스템을 이용한 관로 측정 상태를 개략적으로 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 관로측정시스템의 센서고정장치를 도시한 사시도이다.

도 5는 도 4에 도시한 센서고정장치의 이동부를 확대 도시한 사시도이다.

도 6은 도 5 센서 고정장치 이동부의 분해 사시도이다.

도 7은 꼬임방지부를 확대 도시한 사시도이다.

도 8 및 도 9는 도 5의 A-A선에 따르는 개략적인 단면도 및 작동 상태 단면도이다.

도 10은 센서고정장치의 다른 예를 도시한 사시도이다.

도 11은 본 발명에 따르는 관로측정방법의 흐름도를 개략적으로 도시한 것이다.

도 12는 본 발명에 따르는 관로측정시 프로그램의 측정 모듈 예를 도시한 것 이다.

도 13은 본 발명에 따르는 관로측정시 프로그램의 보고서 작성 모듈 예를 도시한 것이다.

도 14는 본 발명에 따르는 관로측정시스템에 의하여 작성된 이상보고서 또는 보수보고서의 예를 도시한 것이다.

도 15는 팝업창의 예를 도시한 것이다.

**도면 주요 부호에 대한 설명

10 : 주제어부 20 : 센서고정장치

23 : 지지체 25 : 하부로드

27 : 측판 28 : 롤러

29 : 가이드로드 31 : 하우징

32 : 손잡이 33 : 워엄하우징

38 : 가이드 39 : 탄성부

41 : 이동손잡이 43 : 센서고정부

45 : 센서 60 : 꼬임방지부

61 : 고정부 63 : 환형부

본 발명은 하수도나 상수도 관을 측정하는 관로측정시스템 및 관로측정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측정을 정확하고 용이하게 할 수 있으며 측정자료로부터 직접 보수보고서나 이상보고서를 도출할 수 있는 관로측정시스템, 관로측정방법에 관한 것이다.

관로라 함은 지하에 매설되는 상수도관, 하수도관, 송유관 등을 의미하는 것이다. 상기 관로에 손상이나 파손 등이 발생하는 경우 관로로부터 하수, 오물, 기름이나 물 등이 유출되어 관로 주변을 오염시키고 누출 자체로 비용 손실이 발생하므로 관로를 설치할 때는 물론, 설치 후 일정 주기로 관로의 상태를 측정하여 관로의 이상 유무를 확인하며, 이상이 있는 경우 보수를 하고, 보수 후에는 타당하게 보수가 완료되었는지 여부를 확인한다.

도 1은 종래 기술에 의한 관로측정시스템(100)을 이용하여 관로(2000)를 측정하는 상태를 개략적으로 도시한 것이며, 도 2는 종래 기술에 의한 관로측정시스템(100)을 도식적으로 도시한 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이 종래 기술에 의한 관로측정시스템(100)은 이동로봇부(150)의 조명상태나 전진 후진 등을 제어하는 주제어부(110)와, 상기 주제어부(110)의 제어에 의하여 관로(2000) 내를 운행하면서 관로(2000) 상태를 측정하는 이동로봇부(150)로 구성된다. 상기 주제어부(110)는 무선으로 이동로봇부(150)를 제어하기도 하나, 도 1에 도시된 바와 같이 제어신호와 이동로 봇부(150)에서 필요한 전원을 공급하는 케이블(167)로 연결된다.

상기 이동로봇부(150)의 주행 거리를 정확하기 측정하기 위하여 이동로봇부(150)에 초음파발신장치(156)를 구비하고, 상기 주제어부(110)에는 수신케이블(169)을 통하여 초음파수신장치(145)를 연결하여, 상기 이동로봇부(150)의 초음파발신장치(156)에서 발신되는 신호를 수신하여 이동로봇부(150)의 이동 거리를 측정한다.

도 2에 도시한 바와 같이 상기 주제어부(110)는 관로측정시스템(100)에 필요한 전원을 공급하는 전원부(111)와, 이동로봇부(150)에서 측정한 동영상자료나 거리 측정자료 등을 제어부(118)를 통하여 제어 받아 디스플레이하는 표시부(112)와, 거리 측정 자료를 받아 실제 거리로 연산하는 연산부(113)와, 연산결과나 동영상자료 및 프로그램을 저장하는 저장부(114)와, 자료를 입력하는 키보드와 같은 입력부(115)와, 이동로봇부(150)로부터 송신되는 초음파 신호를 수신하는 초음파수신부(145) 및 상기 구성들을 제어하는 제어부(118)로 이루어진다.

이동로봇부(150)는 주제어부(118)로부터 받은 전원과 제어신호에 의하여 구동하는 구동부(151)와, 카메라의 방향을 변환하는 카메라 구동부(152)와, 신호를 변환하여 초음파 신호를 발신하는 초음파 송신부(156)와, 상기 카메라 구동부(152)에 의하여 구동되면서 동영상자료를 촬영하는 촬영부(153)와, 관로(2000)의 기울기를 측정하는 측정부(155)와, 촬영시 조명을 제공하는 조명부(154)와, 주제어부(118)로부터 받은 제어신호를 상기 각 구성으로 전달하여 제어하는 로봇제어부(158)로 구성된다.

도 1에 도시된 상기 초음파수신장치(145) 및 초음파송신장치(156)는 이동로봇부(150)의 이동 거리를 측정하기 위한 것으로 그 상세한 측정 방법은 등록특허 10-0486029호에 기재되어 있다.

상기와 같은 종래 기술에 의한 관로측정시스템(100)을 사용하여 관로의 상태를 측정하는 순서 및 방법에 대하여 기술한다.

관공서 등으로부터 특정 구간의 상하수도나 송유관 등의 관로에 대하여 이상 여부 조사나 보수작업 등의 공사를 수주받으면, 도 1에 도시한 바와 같이 상기 관로 구간에서 맨홀을 통하여 주제어부(110)에 연결된 이동로봇부(150)을 관로(2000) 내로 투입하고, 상기 이동로봇부(150)를 전진시키면서 관로(2000) 내부를 촬영하며, 동영상이미지와 함께 이동로봇부(150)의 이동 거리와 각도도 측정하여 저장한다.

그리고 측정 저장된 동영상이미지와 거리측정자료, 각도측정자료(이하 '측정자료'라고 한다.)에 더하여 공사 정보와 관로정보 등(이하 '공사자료'라고 한다.)을 입력하고, 상기 측정자료와 입력 자료를 기초로 해서 관로(2000) 측정 보고서를 작성하여 관공서에 제출하게 된다.

그러나 상기와 같은 관로측정시스템(100)은 측정을 완료한 후 보고서를 작성하는 단계에서 측정 자료에 공사자료를 입력하게 되므로, 복수의 공사를 수행하는 경우에는 측정자료와 매칭되지 않는 공사자료를 결합할 수 있으며, 보고서 작성 단계에서 다시 한번 공사자료를 입력하여야 하는 문제점이 있었다. 그리고 한편, 상기 케이블(167)이 관로(2000) 모서리 등과 접촉하게 되므로 케이블(167)에 손상이 발생할 염려가 있었으며, 케이블(167)과 수신케이블(169)이 서로 엉키거나 꼬임이 발생하여 측정 작업이 중단되기도 하였으며, 상기 수신장치(145)를 관로(2000)의 중심에 정확하게 위치시킬 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 관로 측정 작업을 시작하기 전 단계에서 공사자료를 입력함으로써 측정자료와 공사자료를 일치시킬 수 있으며, 측정의 완료와 함께 측정자료와 공사자료를 결합하여 저장하고 측정결과로부터 보고서를 추출할 수 있으므로 공사자료를 1회 입력하는 것으로 충분하며, 케이블과 수신케이블이 엉키거나 서로 꼬이는 것을 방지할 수 있으며, 항상 수신장치를 관로 중심부에 위치시킬 수 있으며, 상부로드와 하부로드의 조정 시간을 대폭 단축할 수 있는 관로측정시스템 및 관로측정방법을 제공하려는데 목적이 있는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 위하여 고안된 것으로서, 본 발명에 따르는 관로측정 보고서 작성 프로그램과 측정 자료가 저장되는 저장부, 전원부, 표시부, 연산부, 입력부, 제어부를 포함하여 구성되는 주제어부와; 수신케이블을 통하여 주제어부에 연결되는 수신센서가 설치되는 센서고정장치와; 상기 센서고정장치를 경유한 케이블에 의하여 주제어부에 연결되어 주제어부로부터 전원을 공급받고 제어신호를 받 으며 구동부, 카메라 구동부, 촬영부, 조명부, 측정부, 송신부, 제어부로 이루어진 이동로봇부를 포함하여 구성되는 관로측정시스템으로 관로를 측정하여 측정자료와 공사자료를 합성하여 기록 저장하는 방법으로서;

공사정보를 입력하는 공사정보란, 관로정보를 입력하는 관로정보란, 이동로봇부의 촬영부에서 촬영되는 영상자료가 표시되는 영상정보란으로 이루어진 관로 측정 모듈이 주제어부의 표시부에 표시되는 단계와;

공사자료를 입수하여 입력하는 단계와;

입력된 공사자료를 불러들이고, 관로를 측정하여 얻어진 측정자료인 동영상이미지, 거리측정자료 및 각도측정자료를 상기 공사자료와 결합하고 파일이름을 부여하여 저장하는 단계와;

공사자료와 결합되어 상기 단계에서 결합되어 저장된 파일을 불러들이는 단계와;

상기 동영상자료로부터 관로에 이상이 있거나, 보수를 실시한 부분에 대한 정지 이미지를 해당되는 거리와 함께 추출하며, 이상이나 보수 상태를 입력하는 단계와;

상기 정지 이미지, 해당되는 거리, 입력된 이상이나 보수 상태에 대한 자료를 저장함으로써 거리에 따른 각도 프로파일, 이상이나 보수 부분 정지 이미지, 상기 이미지에 해당하는 거리, 이상이나 보수 상태를 나타내는 이상보고서나 보수보고서로 추출하여 저장하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기의 입력된 공사자료를 불러들이고, 관로를 측정한 측정자료를 상기 공사 자료와 결합하고 파일이름을 부여하여 저장하는 단계에서, 측정자료는 동영상 저장 매체의 음성저장부에 기록 저장되어, 동영상 재생시 동영상과 함께 재생되는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 입력된 공사자료를 불러들이고, 관로를 측정한 측정자료를 상기 공사자료와 결합하고 파일이름을 부여하여 저장하는 단계에서, 상기 측정자료는 NTSC방식으로 주사될 때 21번째 주사선의 데이터 블록에 적재되어 디스플레이되도록 저장되는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 단계에서 추출되는 보고서는 상부에 공사자료와 관로자료가 표시되는 표시부란을, 하부 중앙 부분에 관로의 전체 길이에 따른 관로의 경사각도 프로파일이 표시되는 관로표시란을, 그리고 상기 관로표시란 양측으로 관로의 정지 영상을 디스플레이하는 정지영상란을, 상기 각 정지영상란의 하부 일측에 사용자가 입력한 이상 여부나 보수 여부를 표시하는 이상여부표시란을 구비하며, 상기 관료표시란의 경사프로파일과 해당 이동 거리의 정지영상란은 지시선에 의하여 연결되는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 관로측정시스템 및 관로측정방법에 대하여 상세하게 설명한다. 상세한 설명에 있어서 종래 기술과 동일한 작용을 하는 구성에 대해서는 동일한 명칭을 사용한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 관로측정시스템(1)으로 관 로(2000)를 측정하는 상태를 개략적으로 도시한 것이다. 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명에 따르는 관로측정시스템(1)은 주제어부(10)와, 센서고정장치(20)와, 이동로봇부(50)로 이루어지며, 상기 주제어부(10)와 이동로봇부(50)는 센서고정장치(20)의 롤러(28)를 경유한 케이블(67)에 의하여 서로 연결된다. 상기 케이블(67)은 이동로봇부(50)에 필요한 전원을 공급하고, 주제어부(10)의 제어 신호를 이동로봇부(50)로 전달하는 역할을 한다. 센서고정장치(20)에 설치되는 수신센서(45)는 수신케이블(69)을 통하여 주제어부(10)에 연결된다. 상기 센서(45)는 온도 센서를 내장하여 하수 관로 내부 온도를 측정하고 초음파 거리 측정시 온도에 따른 거리 오차를 보정한다.

도 3에서 미설명 부호 56은 주제어부(10)의 제어 신호에 의하여 초음파 신호를 송신하는 송신부를 도시한 것이다.

상기 주제어부(10)는 종래 기술과 유사한 전원부, 표시부, 연산부, 저장부, 입력부, 제어부를 포함하여 구성되며, 이동로봇부(50)도 구동부, 카메라 구동부, 촬영부, 조명부, 측정부, 송신부, 제어부로 이루어지나 상기 각 구성에 대한 작용은 종래 기술과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 관로측정장치(1)의 센서고정장치(20)를 도시한 것이며, 도 5는 도 4 센서고정장치(20)의 이동부(30)를 확대 도시한 것이며, 도 6은 도 4 센서고정장치(20)의 이동부(30)를 분해 도시한 것이다.

도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 관로측정장치(1)의 센서고정장치(20)는 하나 이상의 하부로드(25)를 구비하는 지지 체(23)와, 상기 지지체(23)의 양 옆으로 고정 설치되어 롤러(28)를 회전 가능하게 연결하는 측판(27)과, 상기 측판(27)에 회전 가능하게 연결되는 롤러(28)로 이루어진다. 도 4에서 27a는 측판(27)에 형성된 측판홈을 도시한 것이며, 상기 측판홈(27a)에 로터리 엔코더를 설치하고 롤러(28)의 회전으로 이동로봇부(50)의 이동거리를 측정하는 것도 가능하다. 도 3에 도시한 바와 같이 상기에서 하부로드(25)는 관로(2000) 내로 삽입되어 관로(2000)의 내 측면과 접하게 된다.

합성수지, 비철금속으로 제작된 롤러(28)의 측면에 자석을 부착하고 측판(27)에 자기 센서를 부착하여 롤러(28)가 회전할 때 전기 신호를 발생하게 함으로써, 침수 등으로 인하여 초음파 거리 측정이 불가능할 때 이동 거리를 측정하는 것도 가능하다.

상기 지지체(23)로부터 가이드로드(29)가 수직 연장되며, 상기 가이드로드(29)에는 로드기어부(29a)가 형성된다. 상기 가이드로드(29)를 따라 이동부(30)가 상하로 이동하게 된다.

상기 이동부(30)는 하우징(31)과, 워엄하우징(33)과, 가이드(38)로 이루어진다. 상기 가이드(38)는 가이드로드(29)를 따라 상하로 이동 가능하도록 상기 가이드로드(29)에 삽입된다. 상기 가이드(38)에는 상기 가이드로드(29)가 삽입되는 관통홀(38a)이 형성되고, 측방향 일부로 상기 관통홀(38a)과 연결되는 측면개구부(38b)가 형성되며, 일측 방향으로 상부로드(38d)를 구비한다.

도 3에 도시한 바와 같이 관로(2000)를 측정하기 위하여 상기 상부로드(38d)도 관로(2000) 내에 삽입되어 관로(2000)의 내 측면과 접하게 된다.

상기 가이드(38)의 측면개구부(38b)가 형성된 방향으로 워엄하우징(33)이 설치되며, 상기 워엄하우징(33)에는 세로홀(33a)이 형성되며, 상기 세로홀(33a)과 연결되는 워엄휠개구부(33b)가 형성된다. 상기 세로홀(33a)에는 워엄(35)이 회전 가능하게 설치되며, 상기 워엄(35)으로부터 워엄축(34)이 워엄축홀(33d)과 하우징(31)의 축홀(31c)을 관통하여 연장된다. 상기 워엄휠개구부(33b)에는 워엄휠(37)이 회전 가능하게 설치되며, 상기 워엄휠(37)은 워엄(35)과 치합하여, 워엄축(34)을 회전시키면 워엄(35)을 경유하여 워엄휠(37)도 회전하게 된다.

상기 가이드(38)와 워엄하우징(33)은 하우징(31)에 의하여 연결된다. 상기 하우징(31)에는 축홀(31c)이 형성되며, 상기 워엄하우징(33)과 가이드(38)에 연결하기 위한 두 개 이상의 나사 구멍(31a)이 형성된다. 상기 워엄하우징(33)에는 상기 나사구멍(31a)에 대응하는 나사홀(33c)이 형성된다.

상기 하우징(31)과 워엄하우징(33)은 나사뿐만 아니라 용접 등으로 결합시키는 것이 가능하나, 분리가 가능하도록 하기 위하여 나사 결합하는 것이 바람직하다. 상기 하우징(31)과 가이드(38)는 한 쌍의 피봇나사(36b)로 회전 가능하게 결합시키는 것이 바람직하다.

상기 워엄축홀(33d) 및 축홀(31c)을 관통하여 돌출된 워엄축(34)에는 손잡이(32)를 장착하여 회전을 용이하게 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 가이드(38)와 워엄하우징(33)을 하우징(31)으로 결합시키면, 상기 워엄휠(37)은 측면개구부(38b)를 통하여 가이드로드(29)의 로드기어부(29b)와 치합하게 된다.

상기와 같은 치합 상태에서 손잡이(32)를 회전시키면 워엄축(34)에 의하여 워엄(35)이 회전하게 되며, 상기 워엄(35)과 치합하는 워엄휠(37)이 회전하고 따라서 가이드로드(29)의 로드기어부(29a)를 따라 이동부(30)가 상하로 운동을 하게 되며, 상기 상하 운동에 의하여 상기 상부로드(38d)와 하부로드(25)의 간격을 조절하여 상부로드(38d)와 하부로드(25)가 관로(2000)의 내측면에 접촉하게 되면서, 센서고정장치(20)를 관로(2000)에 고정시키는 것이다.

도 4 내지 도 6에서 41은 센서(45)의 위치를 조정하는 이동손잡이를 도시한 것이며, 43은 상기 이동손잡이와 일체로 형성되며 센서(45)가 고정되는 센서고정부를 도시한 것이며, 48은 상기 이동손잡이를 상하로 이동 가능하도록 설치하기 위한 지지판을 도시한 것이다.

상기 가이드(38)에는 길이 방향으로 지지홈(38e)이 형성되며, 상기 지지판(48)과 가이드(38) 사이에 지지홈(38e)에 의하여 형성되는 공간에 이동손잡이(41)가 상하로 이동 가능하도록 삽입된다.

상기 센서(45)로 연결되는 수신케이블(69)은 주제어부(10)로 연결될 수도 있으며, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 하우징(31)과 워엄하우징(33) 및/또는 가이드(38) 사이에서 형성되는 공간에 증폭기(도시하지 않음)를 설치하고 상기 증폭기를 거쳐 주제어부(10)로 연결하는 것도 가능하다.

상기에 있어서 센서고정장치(20) 또는 이동로봇부(50)에 온도센서(도시하지 않음)를 구비하고, 주제어부(10)에 온도 보상 회로(도시하지 않음)를 구비하여 초음파송신부(56)와 센서(45)에 의하여 측정된 결과를 보정하여 이동로봇부(50)의 이 동 거리를 정확하게 측정하는 것이 바람직하다.

도 4 및 도 7에서 61은 관통홀(61a)이 형성된 고정부를 도시한 것이며, 63은 케이블(67)이나 신호케이블(69)이 경유하며 상기 고정부(61)와 일체로 형성된 환형부를 도시한 것이며, 60은 상기 고정부(61)와 환형부(63)로 이루어지는 꼬임방지부를 도시한 것이다.

도 4 및 도 7에 도시한 바와 같이 상기 가이드로드(29)의 상부 말단에 수나사부(29b)를 형성하고, 상기 고정부(61)의 관통홀(61a)에 상기 수나사부(29b)를 삽입하고 상기 수나사부(29b)에 체결너트(66)를 체결하여 꼬임방지부(60)를 설치하고, 상기 꼬임방지부(60)의 환형부(63) 각각에 케이블(67)과 수신케이블(69)을 경유하게 함으로써, 관로(2000)의 측정 작업 도중에 상기 케이블(67)과 수신케이블(69)이 엉키거나 서로 꼬이는 것을 방지할 수 있다. 도 7에서 미설명 부호 66a는 체결너트(66)의 암나사부를 도시한 것이다.

도 8 및 도 9는 도 5의 A-A선에 따르는 개략적인 단면도 및 작동 상태 단면도이다.

도 8에 도시한 바와 같이 워엄하우징(33)에 수납된 워엄(35)은 세로홀(33a)을 통하여 워엄휠(37)과 치합하며, 상기 워엄휠(37)은 가이드(38)의 측면에 형성된 측면개구부(38b)를 통하여 상기 가이드로드(29)에 형성된 로드기어부(29a)와 치합한다. 상기와 같이 치합한 상태에서 손잡이(32)를 회전시키면 워엄(35)이 회전하며, 워엄(35)이 회전하면 워엄(35)과 치합한 워엄휠(37)이 회전하며, 워엄휠(37)의 회전에 따라 하우징(31)과, 워엄하우징(33)과, 가이드(38)로 이루어진 이동부(30) 가 가이드로드(29)를 따라 상하로 이동하며, 가이드(38)와 일체로 형성된 상부로드(38d)도 상하로 이동하게 되는 것이다.

도 8 및 도 9에서 39는 탄성부를 도시한 것이며, 39a는 탄성부고정나사를 도시한 것이다. 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 상기 탄성부(39)의 일측은 탄성부고정나사(39a)에 의하여 가이드(38)에 고정되며, 다른 일측은 하우징(31)에 고정된다.

도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 하우징(31)과 워엄하우징(33)은 두 개 이상의 나사(36a)에 의하여 일체로 연결되며, 상기 하우징(31)은 한 쌍의 피봇나사(36b)에 의하여 피봇나사(36b)를 중심으로 상기 가이드(38)에 회전 가능하게 연결된다.

상기와 같은 하우징(31)과 가이드(38)의 연결 상태에서 탄성부(39)의 탄성에 의하여 도 8에 도시한 바와 같이 워엄휠(37)과 로드기어부(29a)는 치합 상태를 유지한다.

도 8과 같은 상태에서 하우징(31)에 외력을 가하여 상기 하우징(31)을 시계방향으로 회전시키면 하우징(31)과 워엄하우징(33)은 피봇나사(36b)를 중심으로 시계방향으로 회전하며 도 9에 도시한 바와 같이 워엄휠(37)과 로드기어부(29a)의 치합은 해제된다. 치합에 해제되면 상기 하우징(31)과, 워엄하우징(35)과, 가이드(38)로 이루어진 이동부(30)는 상하로 자유롭게 이동 가능한 상태로 되며 상부로드(38d)를 상하로 자유롭게 이동시킬 수 있게 된다.

관로(2000)의 직경과 상부로드(38d)와 하부로드(25)의 간격(이하 '로드 간 격'이라고 한다.)이 차이가 큰 경우, 도 9에 도시한 바와 같이 외력으로 하우징(31)을 시계방향으로 회전시켜 워엄휠(37)과 로드기어부(29a)의 치합을 해제하고 상부로드(38d)를 이동시켜 로드 간격을 관로(2000)의 직경과 맞게 조정하고, 하우징(31)에 작용하는 외력을 제거하여 워엄휠(37)과 로드기어부(29a)를 치합 상태로 복귀시키고 손잡이(32)를 회전시켜 로드 간격을 관로(2000)의 내면에 적당한 압력으로 접촉하도록 조정할 수 있게 된다.

따라서 상기와 같이 하우징(31)을 가이드(38)에 회전 가능하게 연결하고, 탄성부(39)를 구비함으로써 관로(2000) 직경에 맞도록 로드 간격을 조절하는 시간과 노력을 대폭 감소시킬 수 있게 된다.

도 6에는 탄성부(39)로서 인장 스프링을 도시하고 있으며, 고무와 같은 장력을 발생시키는 것으로 탄성부(39)를 형성하는 것도 가능하다.

도 10은 센서고정장치의 다른 예를 도시한 것으로, 도 10에 도시한 바와 같이 상기 이동 손잡이를 일단이 가이드로드(29)에 고정되며 타단은 가이드(38)에 고정되는 와이어(42)와, 상기 센서고정부를 센서고정쉬브(44)로 형성하는 것도 가능하다. 도 10과 같이 센서고정쉬브(44)에 센서(45)를 고정하여 손잡이(32)에 의하여 이동부(30)를 상하로 이동시키면 센서고정쉬브(44)의 변위는 이동부(30)의 변위의 1/2로 되어, 별도로 센서(45)의 위치를 조정할 필요 없이, 상기 센서(45)를 관로(2000)의 중심부에 위치시킬 수 있게 된다.

도 10에서 46은 센서고정쉬브(44)가 상하로 안정되게 운동하도록 하기 위한 안내부를 도시한 것이며, 47은 하방향으로 센서고정쉬브(44)에 하중을 발생시키는 무게추를 도시한 것이다. 상기에서 무게추(47)는 센서고정쉬브(44)와 지지체(23)에 연결된 탄성체로 형성하는 것도 가능하다.

도 11은 본 발명에 따르는 관로측정방법의 흐름도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 12는 본 발명에 따르는 관로측정장치(1)에 구비된 관로측정 프로그램의 측정 모듈 예를 도시한 것이며, 도 13은 본 발명에 따르는 관로측정 보고서 작성 프로그램의 보고서 작성 모듈 예를 도시한 것이며, 도 14는 본 발명에 따르는 관로측정시스템에 의하여 작성된 이상보고서 또는 보수보고서의 예를 도시한 것이다.

본 발명에 따르는 관로측정시스템(1)은 종래 기술에서와 같이 저장부(도시하지 않음)를 구비하며, 상기 저장부에 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같은 관로측정 모듈(70)과, 보고서 작성 모듈(80)로 이루어지는 관로측정 보고서 작성 프로그램이 저장되며, 상기 모듈을 수행함으로써 도 14에 도시한 바와 같은 이상보고서 또는 보수보고서가 자동으로 작성, 생성된다.

관공서 등으로부터 관로 측정 의뢰를 받으면 공사명, 공사기간, 발주처 등으로 이루어지는 공사정보를 입수하고, 관로번호, 시작맨홀번호, 끝맨홀번호, 관종류, 규격, 배수방식 등으로 이루어지는 관로정보를 입수하게 된다.

관로측정시스템(1)을 도 3에 도시한 바와 같이 측정할 관로(2000)에 설치하고, 상기 관로측정 보고서 작성 프로그램을 작동시키면 도 12에 도시한 바와 같은 측정모듈(70)이 표시부(도시하지 않음)에 디스플레이된다(S05). 상기에서 공사정보란(73)과 관로정보란(77)에 공사정보와 관로정보를 입력할 수도 있으며, 열기버 튼(74)을 클릭하여 관공서로부터 의뢰받을 때 입수한 공사정보와 관로정보를 불러올 수도 있다.

상기와 같이 공사정보와 관로정보를 불러들이거나 입력(S10) 후에, CAM ON 버튼(78a)을 클릭하면 제어부(도시하지 않음)를 통하여 이동로봇부(50)로 명령이 전달되어 조명이 'ON'되고 카메라가 작동하여 동영상정보가 측정모듈(70)의 영상정보란(76)에 디스플레이된다. 이때 제어부를 통하여 초음파송신 명령이 이동로봇부(50)로 전달되어 초음파송신부(56)에서 초음파가 송신되며 센서(45)에서 초음파를 수신하고 연산부(도시하지 않음)에서 연산하여 거리를 측정하며, 상기 측정된 거리데이터는 영상정보란(76)의 거리데이터란(76a)에 영상정보와 함께 디스플레이된다. 마찬가지로 관로(2000)의 각도도 측정, 연산되어 각도데이터란(76b)에 함께 디스플레이된다. 상기 각도 측정 수단은 등록실용신안 제20-0326566호에 기재된 바와 같으므로 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같은 상태에서 조명조절버튼(79a)을 클릭하여 조명을 조절할 수 있으며, 카메라조정버튼(79d)을 클릭하여 카메라(도시하지 않음)의 방향을 조절할 수도 있다.

상기와 같이 측정 준비가 완료된 후 도 12의 시작버튼(78b)을 클릭하면 촬영된 동영상자료와, 거리데이터 및 각도데이터는 임시저장부(도시하지 않음)에 저장되며(S20-1), 측정이 완료되면 상기 동영상자료와 거리데이터 및 각도데이터는 결합되어 주제어부(10)를 이루는 저장부(도시하지 않음)에 저장된다(S20-2).

예를 들면, 거리데이터 및 각도데이터를 동영상자료와 싱크로나이즈하여 음 성자료 저장 부분에 결합하여 동영상자료와 함께 결합할 수 있으며, NTSC방식의 브라운관으로 주사될 때 21번째 주사선의 데이터 블록에 적재되어 디스플레이되도록 동영상과 함께 저장하는 것도 가능하다.

상기 결합된 측정 결과는 저장버튼(78d)를 클릭함으로써 공사명을 파일이름으로 하여 자동 저장될 수도 있으며, 도 15에 도시한 팝업(Pop-up) 메뉴에서 파일 이름을 수정하여 저장할 수도 있다. 도 15에 도시한 팝업 메뉴는 종래에 공지된 기술로서 팝업 메뉴에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 12에서 미설명 부호 78c는 영상 촬영, 이동로봇부(50)의 이동 등을 일시 정지하기 위한 버튼이다.

상기와 같이 저장이 완료되면, 보고서 작성 모듈(80)을 활성화시키고, 상기 단계(S20)에서 저장된 결합된 측정결과를 불러오면(S30), 공사정보란(83)에 공사정보가 디스플레이된다. 도 13에는 관로정보란은 생략되어 있으나 상기 결합된 측정결과를 불러오는 경우 관로정보도 공사정보와 함께 불러오게 된다.

결합된 측정 결과를 보고서 작성 모듈(80)에서 결합된 측정결과를 불러 오면, 영상정보란(86)에 영상정보가 디스플레이되며, 상기 영상정보와 결합한 거리데이터와 각도데이터가 각각 거리데이터란(86a)와 각도데이터란(86b)에 디스플레이된다.

상기 동영상자료와 거리데이터 및 각도데이터가 디스플레이될 때, 관로부분에 손상이나 파손 등 이상이 있는 경우 정지버튼(88c)을 클릭하면 동영상자료로부터 정지영상이 영상정보란(86)에 디스플레이되고 해당 정지영상에 해당하는 거리와 각도가 거리데이터란(86a)과 각도데이터란(86b)에 디스플레이된다. 상기 거리데이터는 보고서입력란(87)에도 디스플레이된다(S40-1). 이와 같은 상태에서 사용자는 이상, 보수 내용을 직접 보고서입력란(87)에 입력하게 된다(S40-2). 입력이 완료된 후 캡쳐(Capture) 버튼(88b)을 클릭하면 상기 정지영상, 거리, 사용자의 입력 내용은 결합되면서 하나의 보고서테이터로 임시 저장부에 저장된다(S50-1).

캡쳐가 완료된 후 전진버튼(88a)을 클릭하면 동영상자료와 거리 및 각도 데이터가 영상정보란(86)에 디스플레이되며, 다시 이상이 있는 부분이 식별되는 경우 위와 같은 방법으로 보고서데이터를 추출하게 된다(S50-2).

상기 측정에서부터 보고서 추출 저장까지의 단계를 정리하면, 먼저 수주한 공사에 대하여 측정할 관로(2000)에 관로측정시스템(1)을 설치하고 공사정보와 관로정보를 불러들이거나 입력(S10)하는 단계; 상기와 같이 측정 준비가 완료되면 동영상자료와, 거리데이터 및 각도데이터는 임시저장부에 저장되며(S20-1), 측정이 완료되면 상기 동영상자료와 거리데이터 및 각도데이터를 결합하여 주제어부(10)의 저장부에 저장(S20-2)하는 단계(S20); 보고서 작성 모듈(80)을 활성화시키고, 상기 단계(S20)에서 저장된 결합된 측정결과를 불러오는 단계(S30); 결합된 측정결과로부터 이상 부분이나 보수 부분에 대한 정지영상과 정지영상에 해당하는 거리데이터 및 각도데이터를 추출하고(S40-1), 이상 상태나 보수 상태를 보고서입력란(87)에 입력(S40-2)하는 단계(S40); 입력이 완료된 후 캡쳐(Capture) 버튼(88b)을 클릭하여 정지영상, 거리, 사용자의 입력 내용을 결합하여 임시 저장부에 저장(S50-1)하며, 저장버튼(88e)를 클릭하여 보고서데이터를 추출(S50-2)하는 단계(S50)로 이루 어진다.

도 13에서 88d는 후진버튼을 도시한 것으로 사용자가 이상이 있는 부분의 보고서데이터를 추출하지 못하고 지나치는 경우 다시 이상이 있는 부분으로 되돌아가기 위한 것이며, 89는 전진이나 후진의 속도를 조절하기 위한 속도조절버튼을 도시한 것이다.

상기와 같이 관로의 손상 부분이나 보수 작업 부분 등에 대한 하나 이상의 보고서데이터를 추출하여 임시 저장부에 저장하는 작업이 완료되면 도 13의 저장버튼(88e)을 클릭하며, 상기 저장버튼(88e)의 클릭에 의하여 상기 보고서데이터는 거리의 오름차순으로 정렬되어, 보고서로 결합된다(S50).

도 13에서 84는 결합되어 저장된 파일을 불러오기 위한 열기버튼을 도시한 것이며, 85는 선택을 잘못한 경우 열기버튼을 클릭하여 불러온 파일을 닫기 위한 닫기버튼을 도시한 것이다.

도 14에 도시한 바와 같이 상기 보고서는 이상 여부를 나타내는 보고서와 보수 상태를 나타내는 보고서로 작성할 수가 있으며, 보고서 상부에는 공사자료와 관로자료가 표시되는 표시부란(93)을, 하부 중앙 부분에 관로의 전체 길이에 따른 관로의 경사각도 프로파일(97a)이 표시되는 관로표시란(97)을, 그리고 상기 관로표시란(97) 양측으로 관로의 정지 영상을 디스플레이하는 정지영상란(96)을 구비한다. 그리고 상기 정지영상란(96)의 하부 일측에 사용자가 입력한 이상 여부나 보수 여부를 표시하는 이상여부표시란(96a)가 형성된다. 도 14에서 98은 관료표시란(97)의 해당 거리로부터 당해 거리의 정지영상을 연결하는 지시선을 도시한 것이다.

본 발명에 따르는 관로측정시스템(1)을 사용하여 관로를 측정하는 경우에는 도 14에 도시한 바와 같이 관로의 측정 길이(이동 거리)에 따른 관로의 경사 프로파일이 디스플레이되므로 관로의 구배를 한눈에 파악할 수 있으므로, 관로 내에서의 용수의 정체 부분 등을 용이하게 파악할 수 있다.

상기 거리와 각도 데이터로부터 관로의 실제 구배도 관로표시란(97)에 디스플레이하는 것도 가능하다.

이상에서 본 발명을 실시 예에 한정하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 이에 한정하여서는 아니 되며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자가 용이하게 실시할 수 있는 정도의 변형은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석하여야 할 것이다.

본 발명에 따르는 관로측정장치(1)를 사용하여 관로를 측정하는 경우에는 공사정보와 관로정보를 한번 입력하고 동영상자료 등 측정결과와 함께 결합하여 저장하고, 동영상자료로부터 자동적으로 이상보고서나 보수보고서를 추출할 수 있으므로 공사정보와 관로정보를 2회 이상 입력할 필요가 없으며, 케이블(67)을 롤러(28)를 경유하여 이동로봇부(50)와 연결하므로 케이블(67)의 손상을 방지할 수 있으며, 가이드로드(29)에 꼬임방지부(60)를 구비함으로써 케이블(67)과 수신케이블(69)이 꼬이거나 서로 엉키는 것을 방지할 수 있어 작업 능률이 향상되며, 워엄하우징(33) 과 하우징(31)을 일체로 가이드(38)에 회전 가능하게 연결하므로 상부로드(38d)와 하부로드(25)의 간격 조정 시간을 대폭 절약할 수 있는 효과가 있으며, 상기 센서(45)를 센서고정시브(44)에 고정하여 높이를 조정함으로써 센서(45)의 높이가 항상 측정하려는 관의 중심부에 위치하게 되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 관로측정 보고서 작성 프로그램과 측정 자료가 저장되는 저장부, 전원부, 표시부, 연산부, 입력부, 제어부를 포함하여 구성되는 주제어부(10)와; 수신케이블(69)을 통하여 주제어부(10)에 연결되는 수신센서(45)가 설치되는 센서고정장치(20)와; 상기 센서고정장치(20)를 경유한 케이블(67)에 의하여 주제어부(10)에 연결되어 주제어부(10)로부터 전원을 공급받고 제어신호를 받으며 구동부, 카메라 구동부, 촬영부, 조명부, 측정부, 송신부, 제어부로 이루어진 이동로봇부(50)를 포함하여 구성되는 관로측정시스템(1)으로 관로를 측정하여 측정자료와 공사자료를 합성하여 기록 저장하는 방법에 있어서;

   공사정보를 입력하는 공사정보란(73), 관로정보를 입력하는 관로정보란(77), 이동로봇부(50)의 촬영부에서 촬영되는 영상자료가 표시되는 영상정보란(76)으로 이루어진 관로 측정 모듈(70)이 주제어부(10)의 표시부에 표시되는 단계(S05)와;

   공사자료를 입수하여 입력하는 단계(S10)와;

   입력된 공사자료를 불러들이고, 관로를 측정하여 얻어진 측정자료인 동영상이미지, 거리측정자료 및 각도측정자료를 상기 공사자료와 결합하고 파일이름을 부여하여 저장하는 단계(S20)와;

   공사자료와 결합되어 상기 단계(S20)에서 결합되어 저장된 파일을 불러들이는 단계(S30)와;

   상기 동영상자료로부터 관로에 이상이 있거나, 보수를 실시한 부분에 대한 정지 이미지를 해당되는 거리와 함께 추출하며, 이상이나 보수 상태를 입력하는 단계(S40)와;

   상기 정지 이미지, 해당되는 거리, 입력된 이상이나 보수 상태에 대한 자료를 저장함으로써 거리에 따른 각도 프로파일, 이상이나 보수 부분 정지 이미지, 상기 이미지에 해당하는 거리, 이상이나 보수 상태를 나타내는 이상보고서나 보수보고서로 추출하여 저장하는 단계(S50)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 관로 측정 방법.
2. 제1 항에 있어서, 입력된 공사자료를 불러들이고, 관로를 측정한 측정자료를 상기 공사자료와 결합하고 파일이름을 부여하여 저장하는 단계(S20)에서, 측정자료는 동영상 저장 매체의 음성저장부에 기록 저장되어, 동영상 재생시 동영상과 함께 재생되는 것을 특징으로 하는 관로 측정 방법.
3. 제1 항에 있어서, 입력된 공사자료를 불러들이고, 관로를 측정한 측정자료를 상기 공사자료와 결합하고 파일이름을 부여하여 저장하는 단계(S20)에서, 상기 측정자료는 NTSC방식으로 주사될 때 21번째 주사선의 데이터 블록에 적재되어 디스플레이되도록 저장되는 것을 특징으로 하는 관로 측정 방법.
4. 제1 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계(S50)에서 추출되는 보고서는 상부에 공사자료와 관로자료가 표시되는 표시부란(93)을, 하부 중앙 부분에 관로의 전체 길이에 따른 관로의 경사각도 프로파일(97a)이 표시되는 관로표시란(97)을, 그리고 상기 관로표시란(97) 양측으로 관로의 정지 영상을 디스플레이하는 정지영상란(96)을, 상기 각 정지영상란(96)의 하부 일측에 사용자가 입력한 이상 여부나 보수 여부를 표시하는 이상여부표시란(96a)을 구비하며, 상기 관료표시란(97)의 경사프로파일(97a)과 해당 이동 거리의 정지영상란(96)은 지시선(98)에 의하여 연결되는 것을 특징으로 하는 관로 측정 방법.

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