KR20120117823A - 자산 탐지 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20120117823A
KR20120117823A KR1020127018396A KR20127018396A KR20120117823A KR 20120117823 A KR20120117823 A KR 20120117823A KR 1020127018396 A KR1020127018396 A KR 1020127018396A KR 20127018396 A KR20127018396 A KR 20127018396A KR 20120117823 A KR20120117823 A KR 20120117823A
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데이비드 존 에드워드
크리스토퍼 존 스티븐스
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아이시스 이노베이션 리미티드
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Abstract

본 발명의 실시예는, 각각이 전자기장에 의해 여기될 때 각각의 서로 다른 공진 주파수에서 공진하도록 구성된 제1 및 제2 공진 부재(110, 410)를 구비하되, 적어도 하나의 공진 부재가 당해 루프의 자유단 사이에 연결된 적어도 하나의 용량성 요소(114, 720, 721, 722, 770, 771, 772)를 가진 불연속 루프(112, 710, 760)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930)를 제공한다.

Description

자산 탐지 장치 및 방법 {ASSET DETECTION APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 자산(asset)을 탐지하기 위한 장치 및 자산을 탐지하는 방법에 관한 것이다. 특히, 이 발명에 한정되지 않고 파묻힌 자산을 탐지하기 위한 장치 및 대응하는 방법에 관한 것이다.
정확한 기록 레코드 없이 파묻힌 자산(buried asset)의 위치 및 아이덴티티(identity, 정체성)를 결정하는 것은 어려운 작업일 수 있다. 어떤 경우에는, 위치의 결정은 자산이 발견될 때까지 체계적으로 지면(ground)에 구멍을 팖으로써 수행된다. 다른 경우에는, 지면 투과 레이더(ground penetrating radar, GPR)를 사용하여 그 자산에 의해 반사된 신호를 탐지함으로써 자산의 위치를 찾아낸다(지면 투과 레이더(GPR)에 대한 레퍼런스는 200MHz 주위로부터 1GHz 주위까지의 범위의 주파수를 갖는 방사선(radiation)을 포함한다).
파묻힌 자산의 위치를 찾아내기 위한 지면 투과 레이더의 이용은, 방사선이 수분 함량의 변화, 고체 조성, 야생 동물의 존재, 그리고 예를 들어 터널을 뚫는 야생 동물에 의해 형성된 공동(空洞)을 포함하는 지면의 용적 등 다수의 특징에 의해 반사될 수 있다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 이것은 파묻힌 자산의 위치를 확실하게 식별하는 것을 어렵게 할 수 있다.
음향 기술(acoustic technique)도 또한 파묻힌 자산을 식별하는데 사용되고, 지면 투과 레이더 기술과 유사한 단점을 가지고 있는 것으로 확인되었다.
또한, 적합한 RFID 태그 판독기를 사용하여 자산의 식별을 가능하게 하기 위해 상점에서 판매하는 상품(item) 등과 같은 묻혀 있지 않은 자산(non-buried asset)에 무선 주파수 식별 태그(radio frequency identification(RFID) tag, RFID 태그)를 부착하는 것이 알려져 있다. 전형적으로, RFID 태그는 태그에 전기 전류의 흐름을 유도하기 위해 유도성 RF 자기장(inductive RF magnetic field) 내에 배치된다. 전류의 흐름은 태그에 의해 판독기로 RF 송신을 발생하기 위해 사용된다.
그러나, 유도 자기장은 주로 근거리(near field)에 있어, 판독기로부터 수 미터 이상의 자산의 위치를 찾아내고 자산을 식별하기 위해 RFID 태그 시스템을 이용하는 것은 일반적으로 쉽지 않다.
파묻힌 자산의 경우는, 유도성 RF 전자기파가 공기보다 토양에 의해 더 강력하게 감쇠되기 때문에 문제가 더욱 악화된다.
최근에, 원거리(far-field) RFID 기술이 개발되었다. 그러나, RFID 판독기는 상업적 이익(commercial interest)이 있는 많은 자산이 파묻힌 표면 아래의 깊이에서 RFID 태그를 인식하기 위해 충분히 큰 여기 신호를 생성할 수 없다.
US 3,769,623는 특정 주파수 대역 내의 방사선을 통과시키고 그 주파수 대역 이외의 방사선을 반사시키기 위한 이색성 플레이트(dichroic plate)를 개시하고 있다. 이색성 플레이트는 선택된 주파수의 방사선을 통과시키는 사이즈로 그 안에 설치된 슬롯을 가지고 있다.
US 5,837,926는 레이더 탐지를 향상시키기 위해 동조된 수동형 전자기 공진기를 가진 광산을 개시하고 있다.
철 가스 공급시설 2006의 교체를 위한 영국 HSE(Health and Safety Executive, 보건 안전청) 시행 정책은, 노화한 주철 가스 공급시설 파이프를 플라스틱 재료로 형성된 파이프로 교체하기 위한 영국의 가스 분배 네트워크 오퍼레이터의 법적으로 구속력이 있는 요구 사항을 개발했다.
그러나, 플라스틱 기반의 파이프를 추적하는데 사용되는 현재의 방법은 비효율적이거나 매우 비용이 많이 든다. 이것은 불필요한 지연으로 이어지는 교체 및 수리 작업을 방해한다. 발굴(excavation)은 종종 제3자의 자산, 사상자 및 교통 혼잡에 불의의 손해가 된다. 더욱이, 교통 관리법 및 파묻힌 자산에 대한 관례의 기록 코드는 주로 부정확한 기록에 시달리고 있다.
따라서, 플라스틱 파이프와 같은 파묻힌 자산의 가시성을 향상시키는 것이 바람직하다.
본 발명은 자산을 탐지하기 위한 장치 및 자산을 탐지하는 방법을 제공한다.
본 발명의 국면은 첨부된 특허청구범위에 정의되어 있다.
본 발명의 제1 국면에서는, 각각이 전자기장에 의해 여기될 때 각각의 서로 다른 공진 주파수에서 공진하도록 구성된 제1 및 제2 공진 부재를 구비하되, 적어도 하나의 공진 부재가 당해 루프의 자유단 사이에 연결된 적어도 하나의 용량성 요소를 가진 불연속 루프를 갖고 있는 공진 어셈블리가 제공된다.
본 발명의 제2 국면에서는, 제1 국면에 따른 공진 어셈블리와, 전자기장을 발생하고, 송신 및 수신 안테나 사이의 전자기장의 근거리 결합(near-field coupling)을 결정하며, 그 결합에 기초해서 제1 및 제2 부재의 공진 주파수에 따라 적어도 부분적으로 공진 어셈블리와 연관된 파묻힌 자산을 식별하도록 구성된 탐지기 장치를 구비하여 구성된 시스템이 제공된다.
본 발명의 제3 국면에서는, 공진 어셈블리의 제1 및 제2 공진 부재를 여기시키기 위해 송신 안테나로부터 전자기장을 발생하는 단계와, 전자기장의 복수의 주파수에서 수신 안테나에 대한 전자기장의 근거리 결합을 결정하는 단계와, 결합의 주파수에 따라 적어도 부분적으로 공진 어셈블리를 식별하는 단계를 구비하여 이루어지되, 제1 및 제2 공진 부재가 각각 전자기장에 의해 여기될 때 각각의 서로 다른 공진 주파수에서 공진하도록 구성되고, 적어도 하나의 공진 부재가 당해 루프의 자유단 사이에 연결된 적어도 하나의 용량성 요소를 가진 불연속 루프를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 파묻힌 자산의 아이덴티티를 결정하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 국면에서는, 제1 및 제2 공진 부재를 구비하여 구성되되, 제1 및 제2 공진 부재는 각각 전자기장에 의해 여기될 때 각각의 서로 다른 공진 주파수에서 공진하도록 구성된 공진 어셈블리가 제공된다.
각 공진 부재가 효율적으로 전자기 방사의 하나 이상의 주파수(예를 들어 기본 주파수의 고조파)의 소스로서 기능함으로써 전자기장으로의 노출에 응답할 수 있음을 이해해야 한다. 그러나, 어셈블리는 발진하는 전자기장으로의 노출에 대해 어셈블리의 2개 이상의 각각의 공진 부재의 특성 응답이 주파수 영역에서 다르게 되도록 배열되어 있다. 이것은 각 어셈블리가 발진하는 전자기장으로의 노출시에 특유의 신호(characteristic signature)와 함께 제공되도록 하고 있음을 이해해야 한다.
따라서, 일부 실시예에서는 마이크로 프로세서와 같은 능동형 부품를 가지고 있지 않은 완전히 수동형의 어셈블리인 공진 어셈블리가 제공된다. 더욱이, 본 발명의 일부 실시예는 강력한 비선형 동작을 나타내는 다이오드의 경우와 마찬가지로 전기적인 비선형성(nonlinearities)을 갖지 않는다. 게다가, 본 발명의 일부 실시예는 데이터 저장 요소를 구비하지 않는다.
또한 더욱이, 본 발명의 일부 실시예는 양방향 통신에 대한 주파수 이동(frequency shifting) 어프로치를 가질 필요가 없다.
본 발명의 실시예는 어셈블리의 결합(coupling)을 탐지하고 탐지된 주파수 사이의 차를 결정하도록 배열될 수 있다. 절대 주파수보다는 주파수 사이의 차를 측정함으로써, 장치는 예를 들어 토양 조건 및 기타 요인으로 인한 주파수의 이동을 설명할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 동시 다중 주파수 전자기 응답을 갖는 어셈블리를 제공한다. 본 발명의 실시예는 파묻힌 자산의 식별과 함께 파묻힌 자산의 위치를 결정하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 실시예는 지면 아래의 자산과 함께 저가의 공진 어셈블리가 파묻히는 것을 가능하게 한다.
서로 다른 각각의 공진 주파수를 갖는 복수의 공진 부재를 제공함으로써, 각 자산(및/또는 자산의 각 참조 위치)은 주파수 영역에 구축되는 고유의 식별 코드와 함께 제공될 수 있다. 따라서, 탐지된 파묻힌 자산의 유형은 고유의 코드로부터 식별될 수 있다.
예를 들어, 파이프 또는 물, 가스, 전력, 통신 인프라 또는 다른 서비스에 관한 도관과 같은 파묻힌 공익사업 자산(buried utility asset)은 외부 전자기장 여기에 대한 자산의 공진 부재의 주파수 응답에 의해 식별될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서는, 시간 영역(domain) 응답은 지면 아래의 자산의 깊이의 측정을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 누수의 탐지, 화학 물질의 탐지 및 자산의 무결성과 같은 파묻힌 자산의 상태의 모니터링을 가능하게 하는 환경 감지 및 토목 공학에서의 응용이 가능하다.
비교적 높은 주파수(예를 들어 GHz 등급)와 같은 주파수 범위의 신호에 응답하도록 배열된 어셈블리는, 예를 들어 어셈블리를 둘러싸는 흙을 물에 담그는 파이프로부터 물의 누수가 발생한 경우에 높은 레벨의 수분으로 인해 탐지가 어렵게 될 수 있다. 이것은, 물이 GHz 등급의 전자기 방사를 반사하는 것으로 알려져 있기 때문에 적어도 부분적이고, 어셈블리에 의해 반사된 신호는 흙의 수분으로 인해 반사된 신호에 의해 관측되기 어렵게 된다.
따라서, 일부의 응용에서는 물에 의해 강하게 반사되지 않는 주파수에서의 동작이 바람직하다.
이들 응용의 경우는, 어떤 상황에서는 비교적 낮은 주파수 동작이 좋다. 따라서, kHz 등급의 주파수에서 공진하도록 배열된 공진 부재를 갖는 공진 어셈블리는 그러한 응용에 사용될 수 있다. 등급은 10MHz 이하와 같은 낮은 MHz 등급으로 확장될 수 있다.
일부 실시예에서는, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 이상의 공진 부재를 구비한 어셈블리가 제공된다.
어셈블리의 각 공진 부재는 유도성 부분과 용량성 부분을 구비할 수 있다.
각 공진 부재는 직렬로 결합되는 유도성 부분과 용량성 부분을 구비할 수 있다.
유도성 부분은 루프의 형태로 전도성 부분을 구비하는 것이 바람직하다.
유도성 부분은 복수의 루프로 이루어진 전도성 부분을 구비하는 것이 바람직하다.
루프는 실질적으로 동축으로 될 수 있다.
유도성 부분은 와이어의 코일을 구비할 수 있다.
용량성 부분은 유도성 부분의 자유단 사이에 결합될 수 있다.
공진 부재는 실질적으로 동축으로 될 수 있다.
또는, 2개 및 3개의 공진 부재 중에서 선택된 하나는 실질적으로 서로 직교할 수 있다.
본 발명의 제2 국면에서는, 제1 국면에 따른 어셈블리를 구비하는 부품이 제공된다.
이 부품은 서로 파이프의 길이를 연결하도록 배열된 커넥터 부재를 구비할 수 있다.
커넥터 부재는 재료나 파이프를 통과하는 물질도 통과하는 구멍을 구비할 수 있다.
적어도 하나의 공진 부재의 유도성 부분은 커넥터 부재의 구멍 주위에 루프를 형성하도록 배열될 수 있다.
유도성 부분은 전기 융합(electrofusion) 가열 와이어를 구비할 수 있다.
캐패시터는 전기 융합 가열 와이어의 자유단 사이에 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 국면에서는, 제1 국면에 따른 어셈블리를 구비하는 파묻힌 자산이 제공된다.
본 발명의 다른 국면에서는, 거기에 결합된 제1 국면에 따른 복수의 어셈블리를 가진 지지 부재가 제공되는데, 이 지지 부재는 파묻힌 자산 내에 제공되도록 배열된다.
지지 부재는 파묻힌 파이프라인 자산의 하나 이상의 모서리 주위에 구부러 지도록 배열되는 유연한 부재를 구비하는 것이 바람직하다.
지지 부재는 케이블을 구비할 수 있다.
본 발명의 추가적인 국면에서는, 다른 국면에 따른 어셈블리와, 이 어셈블리의 복수의 공진 부재의 각각의 공진 주파수에서 어셈블리를 여기시키도록 배열된 전자기장를 발생하기 위한 수단 및, 상기 복수의 공진 부재의 각각의 근거리 결합을 탐지하기 위한 수단을 구비하여 구성된 파묻힌 자산을 탐지하기 위한 장치가 제공된다.
이 장치는 제1 및 제2 공진 부재에 응답하도록 배열된 주파수를 갖는 신호를 발생시키도록 배열될 수 있다.
이 장치는 탐지된 전자기 신호의 주파수에 대응하는 출력을 제공하도록 배열될 수 있다.
이 장치는 공진 어셈블리의 응답 및/또는 결과로서 얻어지는 신호의 위상을 위해 걸리는 시간에 기초해서 지면 아래의 어셈블리의 깊이에 대응하는 출력을 제공하도록 배열될 수 있다.
이 장치는 각 어셈블리의 응답을 위해 걸리는 시간에 기초해서 지면 아래의 복수의 어셈블리의 각각의 상대적인 깊이에 대응하는 출력을 제공하도록 배열될 수 있다.
본 발명의 다른 국면에서는, 각각이 대응하는 주파수에서 발진하는 전자기장을 받을 때 각각의 서로 다른 공진 주파수에서 공진하도록 구성된 제1 및 제2 공진 부재를 구비하는 공진 어셈블리를 자산과 함께 파묻는 단계와, 파묻힌 자산을 전자기장에 노출시키고 어셈블리의 결합을 탐지함으로써 자산의 위치를 결정하는 단계를 구비하여 이루어진 파묻힌 자산을 탐지하는 방법이 제공된다.
이 방법은 제1 및 제2 공진 부재에 대응하는 주파수를 가진 신호가 탐지되어 자산의 위치가 결정될 때까지 서로 다른 각각의 위치에서 지면으로 전자기장을 진행시키는 단계를 구비하는 것이 바람직하다.
이 방법은 지면으로 신호를 진행시키는 단계에 이어서 신호를 탐지하는데 걸리는 시간에 기초해서 자산의 깊이를 결정하는 단계를 더 구비할 수 있다.
공진 어셈블리를 파묻는 단계는, 어셈블리가 결합되는 길다랗고 유연한 부재를 제공하고 자산에 유연한 부재를 설치하는 단계를 구비할 수 있다.
이 방법은 자산이 파묻힌 후에 자산에 유연한 부재를 설치하는 단계를 구비할 수 있다.
길다랗고 유연한 부재는 케이블로 이루어질 수 있다.
자산은 가열 와이어를 구비할 수 있고, 이 방법은 가열 와이어의 자유단 사이에 용량성 요소를 연결함으로써 적어도 하나의 공진 부재를 형성하는 단계를 구비한다.
이 방법은 제1 국면에 따른 복수의 공진 부재를 가진 어셈블리를 갖는 부품을 제공하는 단계를 구비할 수 있고, 이 방법은 이 부품의 가열 와이어의 자유단 사이에 용량성 요소를 연결함으로써 적어도 하나의 공진 부재를 형성하는 단계를 구비한다.
따라서, 본 발명의 일부 실시예에서는 이용(use)이 파이프의 길이 또는 커넥터 부재를 갖춘 전도 루프를 만들고 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 일부 커넥터 부재는 커넥터 부재 벽에 내장된 하나 이상의 와이어를 갖추며, 이 와이어의 대향되는 자유단은 (전기 접촉과 같은) 접촉이 그것과 함께 만들어지도록 노출된다. 일부 실시예에서는, 캐패시터가 공진 부재를 형성하기 위해 자유단 사이에 결합되어 있다. 캐패시터의 캐패시턴스의 값은 와이어의 전기 저항의 값에 따라 달라질 수 있음을 이해해야 한다.
따라서, 전기 와이어는 전기 융합 조인트(electrofusion joint)가 부품를 가열하기 위해 와이어를 통해 전류를 전달함으로써 형성되도록 할 목적으로 파이프, 커넥터 부재 또는 다른 부품를 갖추고 있음을 이해해야 한다. 또한, 다른 목적으로 제공되는 전기 와이어도 공진 부재를 형성하는데 유용하게 사용된다.
일부 실시예에는, 어셈블리가 유도 자기장(inductive field)에 의해 제공되는 것과 같은 근거리 전자기 신호에 응답하도록 배열될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
본 발명의 추가적인 실시예에서는, 각각이 대응하는 주파수의 전자기 신호에 의해 여기될 때 각각의 서로 다른 공진 주파수에서 공진하도록 구성된 제1 및 제2 공진 부재를 구비하는 공진 어셈블리를 자산과 함께 파묻는 단계와, 제1 및 제2 공진 부재의 공진 주파수로 되도록 배열된 주파수를 갖는 전자기 신호를 지면으로 발진시키는 단계를 구비하여 이루어진 파묻힌 자산을 탐지하는 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예는 첨부도면을 참조하여 설명된다:
도 1a 및 도 1b는 파이프 커넥터 부재에서 제공되는 본 발명의 실시예에 따른 공진 요소의 어셈블리를 개략적으로 나타낸 사시도 및 단면도이다;
도 2a 및 도 2b는 공진 요소의 개략도 및 공진 요소의 등가 회로의 개략도이다;
도 3a 및 도 3b는 각각이 그에 결합된 공진 요소의 어셈블리를 갖는 한 쌍의 파묻힌 파이프라인 자산 및 탐지기에 의해 탐지된 전자기 신호의 주파수의 시간의 함수로서의 플롯(plot)의 개략도이다;
도 4는 3개의 실질적으로 동축의 공진 부재의 어셈블리를 나타낸다;
도 5는 그 길이를 따라 이격된 위치에서 그에 결합된 공진 부재의 어셈블리를 가진 케이블을 나타낸다;
도 6은 각각이 서로에 대하여 상호 직교하는 각도로 배향되는 3개의 공진 부재를 가진 공진 어셈블리를 갖는 다른 커넥터 부재를 나타낸다;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공진 요소의 다른 어셈블리를 나타낸다;
도 8은 본 발명의 공진 어셈블리의 응답을 설명하는 도면이다;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 시스템을 나타낸다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 공진 어셈블리(105)는 서로 파이프의 2개 이상의 길이를 연결하도록 배열된 커넥터(101; 도 1) 내에 내장되어 있다. 일부 실시예에서는, 커넥터는 그들이 실질적으로 서로 동일 선상에 배열(co-linear)되도록 파이프의 두 길이를 연결 가능하게 배열될 수 있다. 일부 실시예에서는, 커넥터(101)는 그들이 실질적으로 서로 직교하도록 파이프의 두 길이를 연결 가능하게 배열될 수 있다. 다른 종류의 커넥터(101)도 또한 유용하다.
각 공진 어셈블리(105)는 복수의 공진 부재(110)를 구비하고 있다. 도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 공진 부재(resonant member, 110)를 개략적으로 나타내고 있다.
도 2a에 나타낸 바와 같이, 각 공진 부재(110)는 와이어, 금속 막대 또는 스트립과 같은 전도 재료의 불연속 루프(112)의 형태로 전기적으로 유도성 부분을 갖고 있다. 용량성 요소(capacitive element, 114)는 루프(112)의 자유단 사이에 결합됨으로써, 인덕턴스, 캐패시턴스(capacitance, 정전 용량) 및 저항(resistance)을 갖는 공진기를 형성한다. 도 2b는 공진 부재의 등가 회로를 나타낸다.
도 1b는 공진 어셈블리(105)를 구성하는 3개의 공진 부재를 나타내는 것으로, 도 1a의 커넥터(101)를 통한 단면을 나타내고 있다.
도 1의 실시예에서는, 공진 어셈블리(105)는 커넥터(101)에 통합되어 있다.본 발명의 실시예에 따른 공진 어셈블리(105)는 파이프, 밸브 또는 파묻힌 자산에 결합된 태그와 같은 어떤 다른 적당한 물품(article)에 통합될 수 있음을 이해해야 한다.
도 1의 실시예에서는, 전도성 재료(112)의 루프가 커넥터(101)와 실질적으로 동축으로 되어 있다. 다른 구성도 또한 유용하다.
도 3a는 제1 파이프라인(200) 및 제2 파이프라인(300)의 형태로 한 쌍의 파묻힌 자산을 개략적으로 나타낸 설명도이다. 각 파이프라인(200, 300)은 커넥터(201, 301)를 통해 함께 결합되는 복수의 길이의 파이프를 구비하고 있다. 각 커넥터(201, 301)는 상술한 바와 같이 그 안에 내장되고 도 1에 도시된 공진 요소(110)의 어셈블리를 가지고 있다.
제1 파이프라인(200)은 지면(ground) 아래의 거리(d1)에 묻혀 있고, 제2 파이프라인은 지면 아래의 거리(d2)에 묻혀 있다. 여기서, d2는 d1보다 크다.
커넥터(201)는 각각의 공진 주파수 f2와 f4를 갖고 그 안에 내장된 2개의 공진 요소(110)를 가지고 있다. 또한, 커넥터(301)도 각각의 공진 주파수 f1과 f3를 갖고 그 안에 내장된 2개의 공진 요소(110)를 가지고 있다. 여기서, f4> f3> f2> f1이다.
공진 요소의 상대적인 주파수의 다른 구성도 또한 유용하다. 일부 실시예에서는, 하나의 파이프라인과 연관된 어셈블리의 공진 주파수의 특정 조합은 다른 파이프와 연관된 어셈블리의 공진 주파수의 특정 조합과 다르다.
자산이 위치되어 있는 곳을 결정하는 것을 필요로 할 때, 전자기 신호가 지표면 아래로 송신되고, 탐지기(detector)는 지표면 아래의 공진 어셈블리의 대응하는 결합(coupling)을 탐지하도록 배열된다.
도 3b는 수신기에 의해 수신된 신호의 주파수의 플롯(plot)을 시간의 함수로 나타내고 있다. 이것은, 제1 및 제2 파이프라인(200, 300)과 연관된 커넥터(201, 301)를 각각 서로 다른 각각의 공진 주파수의 공진 부재의 특유의 조합으로 쉽게 구별할 수 있는 도 3b로부터 볼 수 있다.
더욱이, 커넥터(201, 301)(및 그에 따른 파이프라인(200, 300))의 상대적 깊이는 표면에서 신호를 탐지하는데 걸리는 상대적인 시간에 기초해서 결정될 수 있다. 일반적으로 자산이 지면 아래에 위치되는 깊이가 깊어질수록 신호가 공진 어셈블리로부터 표면으로 리턴되는데 걸리는 시간이 길어짐을 이해해야 한다. 이 깊이는 또한 수신 신호의 위상에 기초해서 결정될 수 있다.
따라서, 일부 실시예에서는, 어셈블리의 주파수 영역(domain) 응답은 자산의 유형(type)에 관한 정보(예컨대 자산이 물 파이프, 가스 파이프 또는 전기 도관인지 여부 등)를 제공하고, 반면에 시간 영역 또는 위상 응답은 자산이 위치되어 있는 지면 아래의 깊이에 관한 정보를 제공한다.
본 발명의 하나의 실시예에서는, 수신기에 의해 탐지된 신호의 주파수에 대응하는 데이터를 수신하도록 배열되어 있는 컴퓨터 소프트웨어 응용 프로그램(computer software application)이 제공된다. 응용 프로그램은 수신된 데이터에 기초해서 자산의 아이덴티티에 대응하는 출력을 제공한다. 다른 구성도 또한 유용하다. 예를 들어, 일부 실시예에서는 소프트웨어 응용 프로그램은 수신기에 의해 탐지된 신호의 주파수의 상대적인 값에 대응하는 데이터를 수신하도록 배열되어 있다.
비교적 낮은 주파수의 전자기 신호는 kHz 및 낮은 MHz의 영역, 즉 10MHz 이하에서 사용될 수 있다. 유리하게는, 이들 방사(radiation)의 주파수가 파묻힌 자산에 더 쉽게 침투한다. 본 발명의 실시예는, 송신기의 하나의 파장 내 등과 같은 근거리 방사(near field radiation)를 이용한 탐지를 위해 구성되어 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서는, 공진 요소의 어셈블리의 체인이 제공되고, 지지 부재(support member)에 결합되는 어셈블리는 파이프와 같은 파묻힌 자산 내에서 제공되도록 배열된다.
하나의 실시예에서는, 지지 부재는 자산의 설치 후에 지면 아래에 파묻힌 파이프라인 자산에 설치되도록 배열되어 있다. 지지 부재는 도관, 코드, 케이블과 같은 유연한 지지 부재 또는 어떤 다른 적당한 지지 부재일 수 있다.
사용 시에, 부재는 적어도 파이프라인의 길이의 일부를 따라 제공되도록 파이프라인을 통해 끌어당겨질 수 있고, 지지 부재에 결합된 공진 부재의 어셈블리는 파이프라인 상의 전자기 신호 사건에 응답하도록 배열되어 있다.
파이프라인은 어셈블리에 조사하기 위해 사용되는 주파수 범위에서 발진하는 전자기장에 실질적으로 투명한 재료로 형성될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 일부 실시예에서는, 파이프라인은 플라스틱 재료로 형성된다. 파이프라인 내에 공진 부재를 설치함으로써, 파이프라인의 외부 표면 또는 외부 표면 근처에서 공진 어셈블리를 설치하기 위해 접근 구멍을 뚫어야 하는 필요성을 회피할 수 있다. '투명'은 파이프라인의 벽을 통해 거꾸로 어셈블리에 의한 신호의 결합을 허용하도록 (만일 있다면) 충분히 낮은 감쇄를 가지고 자기장(field)이 파이프라인의 벽을 통과할 수 있다는 것을 의미한다.
도 4는 많은 어셈블리(305) 중 하나가 파이프라인 자산에 있어서 제공되도록 배열된 케이블(330)에 결합되도록 표시되어 있는 어셈블리(302)의 체인의 일부를 나타낸다.
도 5는 어셈블리의 체인(302)이 파묻힌 파이프라인(396)에 있어서 설치되어 있는 파이프라인 설치의 구성을 나타낸다. 파이프라인(396)은 지표면으로부터 파묻힌 파이프라인(396)으로 접근을 허용하도록 배열된 액세스 샤프트(access shaft, 395)를 가지고 있다. 파이프라인(396)은 체인(302)의 어셈블리(305)가 파이프라인(396)의 벽을 통과하여 공진하도록 배열되어 있는 주파수에서 전자기 방사를 허용하는 플라스틱 재료로 형성되어 있다.
마찬가지로, 체인(302)의 어셈블리(305)가 공진하도록 배열되어 있는 주파수가 파이프라인(396)을 통과되는 물질이나 매체에 의해 반사되는 전자기 방사의 주파수와는 다르게 되도록 배열되어 있다.
어셈블리(305)는 전형적으로 공진 요소의 전기 단락(electrical short circuiting)을 방지하고 부식이나 다른 손상을 방지하기 위해 수분이 스며들지 않는 하우징 내에 설치될 수 있음을 이해해야 한다.
일부 실시예에서는, 하나 이상의 어셈블리(305)가 막대(rod)와 같은 이산 물품 또는 파이프라인(396)에 삽입되도록 배열된 다른 물품에 결합된다.
따라서, 본 발명의 일부 실시예는 파묻힌 파이프라인 자산이 다수의 접근 구멍을 뚫을 필요없이 위치 결정 및 식별의 목적으로 공진 부재들의 어셈블리가 제공되도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 어셈블리(405)를 형성하기 위해 상호 직교 배향으로 배열된 3개의 공진 부재(410A, 410B, 410C)를 가진 커넥터(401)를 나타낸다. 각 공진 부재(410A, 410B, 410C)는 와이어의 자유단 사이에 결합된 캐패시터와 함께 와이어의 실질적으로 평탄한 코일을 가지고 있다. 일부 실시예에서는, 와이어의 자유단은 그들 사이에 캐패시터가 존재하는 일없이 서로 직접 결합되어 있다.
제1 코일(410A)은 커넥터(401)의 외주 표면(outer circumferential surface; 401C) 주위에 형성되는 커넥터(401)와 실질적으로 동축으로 되도록 배열되어 있음을 알 수 있다.
제2 및 제3 코일(410B, 410C)은 실질적으로 90° 떨어져 있는 각도 위치에서 커넥터 외주 표면(401C)에 결합되어 있고, 코일(410B, 410C)은 외주 표면(401C)에 실질적으로 접선 방향으로 배향되어 있다.
이러한 구성은, 일부 응용에서는 어셈블리(405)의 전자기 방사에 대한 가시성이 증가되는 장점을 가진다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 2개의 공진 어셈블리를 개략적으로 나타낸다. 제1 공진 어셈블리(700)는 도 7a에 나타내어져 있고, 제2 공진 어셈블리(750)는 도 7b에 나타내어져 있다. 공진 어셈블리(700, 750) 각각은 탐지기 장치에 의해 송신되는 전자기 신호를 수신하기 위한 불연속 루프(710, 760)를 구비하고 있다. 각 공진 어셈블리(700, 750)는 설명되는 바와 같이 적어도 부분적으로 각 공진 어셈블리와 연관된 파묻힌 자산의 식별을 가능하게 하는 2개의 공진 주파수를 가지고 있다.
도 7a를 참조하면, 제1 공진 어셈블리(700)는 탐지기 장치에 의해 송신되는 전자기 신호에 응답하는 불연속 루프(710)를 구비하고 있다. 불연속 루프에 의해, 루프(710)의 자유단는 공진 어셈블리(700)를 형성하는 다른 회로 요소에 연결되어 있음을 의미한다. 회로 요소는, 마이크로 프로세서 등과 같은 능동형 회로 요소와 대조적으로 리액티브 회로 요소(reactive circuit element, 반응성 회로 요소)일 수도 있다. 루프(710)는 복수의 루프를 갖출 수 있는바, 루프는 탐지기에 의해 송신된 전자기 신호를 수신하기 위한 와이어와 같은 전도성 재료의 복수의 턴(turn)을 갖는 코일로 이루어질 수 있다. 루프(710)는, 도 7a에 나타낸 바와 같이 유도성 요소이다. 일부 실시예에서는, 루프(710)만이 직접 탐지기로부터의 전자기 신호를 수신하도록 하고 있다. 각 어셈블리에 존재하는 다른 회로 요소는 루프(710)에 의해 수신된 전자기 신호에 응답한다. 그러나, 실질적으로는 루프(710)만이 전자기 신호에 대한 수신 요소로서 동작한다. 사용 시에, 루프(710)는 어셈블리(700)의 두 공진 주파수를 식별할 수 있도록 탐지기 장치의 송신 및 수신 코일에 유도적으로 결합, 즉 근거리(near-field) 결합되어 있다.
제1 공진 어셈블리(700)는 제1, 제2 및 제3 캐패시터(720, 721, 722) 및 인덕터(715)를 구비하고 있다. 루프(710)에 제공되는 회로의 입력으로 보았을 때, 제2 캐패시터(721)는 인덕터(715)와 직렬로 되어 있고, 이들은 제3 캐패시터(722)와 병렬 구성으로 되어 있다. 제2 및 제3 캐패시터(721, 722)와 인덕터(715)에 의해 형성된 회로는 제1 캐패시터(720)와 직렬로 되어 있다. 제1, 제2 및 제3 캐패시터(720, 721, 722) 및 인덕터(715)는 표면 실장 부품(surface mount component)에 의해 형성될 수 있다. 이것은, 불연속 루프가 루프(710)와 용량성 요소(720, 722)에 의해 형성되는 것을 관찰할 수 있다. 제2 불연속 루프도 또한 인덕터(722)와 용량성 요소(721, 722)에 의해 형성되는 것으로 간주될 수 있다. 이에 따라, 도 7a에 나타낸 등가 회로가 리액티브 부품의 다른 구성에 의해 형성될 수 있다는 것을 인식할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 공진 어셈블리(700)에서는 루프(710)가 탐지기의 송신 및 수신 코일에 직접 응답하고 있고, 어셈블리는 두 통상 모드에 대응하는 2개의 공진 주파수를 갖도록 구성되어 있다. 이것을 달성하기 위해서는, 루프(710)에서 유도되는 전압이 두 모드를 여기해야 한다. 일부 실시예에서는, 루프(710)에서 유도된 전압은 일반적으로 동일하게 두 모드를 여기해야 한다. 일부 실시예에서는, 이것은 일반적으로 동등해지는 소정의 리액티브 부품의 값을 설정함으로써 달성된다.
도 7a에 나타낸 회로에서는, 두 모드의 실질적으로 동등한 여기는 C1(720) = C2(721) 및 L1(710) = L2(715)를 설정함으로써 달성된다. 이때, 어셈블리(700)의 제1 및 제2 공진 주파수는 다음과 같이 주어진다:
Figure pct00001
Figure pct00002
도 7b를 참조하면, 공진 어셈블리(750)의 제2 실시예가 나타내어져 있다. 제1 실시예의 어셈블리(700)와 마찬가지로, 어셈블리(750)는 탐지기에 대한 유도성 결합을 위한 불연속 루프(760)를 구비하고 있다. 어셈블리도 또한, 제1, 제2 및 제3 캐패시터(770, 771, 772) 및 인덕터(765)를 구비하고 있다. 루프(760)의 단부로부터 보여지는 바와 같이, 인덕터(765) 및 제3 캐패시터(772)는 병렬로 배열되어 있고, 그 조합은 제1 캐패시터(770)와 직렬로 되어 있다. 제1 및 제3 캐패시터(770, 772) 및 인덕터(765)로 구성된 어셈블리는 제2 캐패시터(771)와 병렬로 되어 있다. 다시, 어셈블리는 인덕터와 용량성 요소에 의해 각각 형성된 제1 및 제2 불연속 루프를 구비하는 것으로 간주될 수 있다. 제1 실시예와 마찬가지로, 두 모드의 실질적으로 동등한 여기는 C1(770) = C2(771) 및 L1(760) = L2(765)를 설정함으로써 달성된다. 이때, 어셈블리(750)의 제1 및 제2 공진 주파수는 다음과 같이 주어진다:
Figure pct00003
Figure pct00004
공진 어셈블리(700, 750)에 대해, 제1 공진 주파수는 어셈블리 내의 제1 인덕터를 형성하는 루프(760)와 제1 캐패시터(770)의 인덕턴스에 의해 결정되는 것을 관찰할 수 있다. 이때, 제2 공진 주파수는 루프(760)와 제1 캐패시터(770)의 인덕턴스의 값과 같게 주어지고, C3/C1의 비율과 결과적으로 제1 및 제2주파수의 비율을 제어하도록 제3 캐패시터(772)의 값을 설정함으로써 결정되며, 제2 공진 어셈블리(750)에 대해서는 유사한 관계가 제1 공진 어셈블리에 대해 유도될 수 있지만, 아래에 나타낸 바와 같이 루프(760) 및 인덕터(765)의 인덕턴스가 일반적으로 같다:
Figure pct00005
Figure pct00006
예를 들어, 도 7b에 나타낸 제2 공진 어셈블리에 대해서는, 제1 공진 주파수를 10.34MHz로 설정함으로써, 제2 공진 주파수가 800kHz로 되도록 제3 및 제1 캐패시터의 값이 C3/C1 = 0.9로 설정될 수 있다. 제1 공진 주파수는 제2 공진 주파수보다 주파수가 더 높음을 인식할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예의 공진 회로의 주파수 응답을 나타낸다. 단일(single, 싱글)의 공진 주파수를 갖는 공진 어셈블리가 도면번호 810으로 나타내어져 있다. 2개(double, 더블)의 공진 주파수를 갖는 도 7에 나타낸 것과 같은 공진 어셈블리의 응답도 또한 더 높은 제1 공진 주파수를 식별하는 820, 및 더 낮은 제2 공진 주파수를 식별하는 830으로 나타내어져 있다. 공진 주파수는 단지 설명을 목적으로 나타내고 있고, 공진 주파수의 다른 값이 결정될 수 있음을 인식할 수 있다.
도 8로부터, 2개의 공진 주파수를 갖는 공진 어셈블리의 응답의 크기(magnitude)는 단일 주파수 공진기의 응답보다 낮음을 인식할 수 있다. 그러나, 위에서 설명한 바와 같이, 리액티브 부품 값은 두 주파수 공진 어셈블리의 응답의 크기가 제1 및 제2 공진 주파수(820, 830)에서 일반적으로 같아지도록 선택될 수 있다.
다른 주파수 범위가 선택될 수 있다는 것을 인식할 수 있지만, 공진 주파수는 200kHz와 3MHz 사이, 일부 실시예에서는 250kHz와 2MHz 사이에서 선택될 수 있다. 파묻힌 자산을 식별하기 위해, 복수의 미리 정해진 공진 주파수가 선택될 수 있고, 이 공진 어셈블리의 제1 및 제2 공진 주파수의 값이 그들 공진 주파수 중에서 선택된다. 예를 들어, 다른 수의 미리 정해진 공진 주파수가 사용될 수 있다는 것을 인식할 수 있지만, 15개의 공진 주파수가 결정될 수 있고, 도 7에 나타낸 어셈블리의 공진 주파수는 그들 15개의 주파수 중에서 선택된다. 이 예에서는, 공진 주파수 어셈블리의 105가지의 조합을 유도할 수 있다.
본 발명의 실시예는, 다양한 깊이, 즉 지표면 이하의 깊이에서 동작하도록 설계될 수 있다. 예를 들어 어셈블리(700, 750)는 10.5m의 깊이에서 동작하도록 설계될 수 있다. 여기서, 루프(710, 760)는 대략 15cm의 직경이다. 다른 실시예는 비례해서 큰 직경의 루프를 갖는 2m 또는 3m까지의 깊이에서 사용하도록 설계될 수 있다. 직경과 각 루프(710, 760) 내에 존재하는 코일의 수는, 어셈블리(700, 750)와 탐지기 사이 및/또는 주위에서 예상되는 조성 또는 재료를 고려하여 결정될 수 있다.
어셈블리(700, 750)는 파이프, 케이블 또는 다른 자산과 같은 파묻힌 자산에 부착하기 적당한 보호 케이스(인클로저) 또는 재료 내에 배열될 수 있다.
도 9는 도 7에 나타낸 것과 같은 공진 어셈블리(930)에 관련된 탐지기 장치(900)를 나타낸다. 본 발명의 실시예는 탐지기(900)의 근거리 동작을 이용하여 파묻힌 자산을 탐지하기 위해 구성되어 있다. 특히, 탐지기(900)는 설명되는 바와 같이 장치의 수신 안테나 또는 코일에 대한 어셈블리의 자기 결합에 기초해서 어셈블리(930)의 존재와 공진 주파수를 탐지한다.
탐지기는 송신 코일(910)과 수신 코일(920)을 구비하고 있다. 송신 및 수신 코일(910, 920)은 실질적으로 동일한 사이즈 또는 동일하지 않은 사이즈일 수 있다.
어셈블리(930)가 없을 때는, (코일(910, 920)을 위치 결정하는) 지리적 수단에 의해 또는 전자적으로(예를 들어, 전자 소거 신호를 발생함으로써) 최소화될 수 있는 송신(910) 및 수신(920) 코일 사이에 자속 라인(magnetic flux line)의 배경(상호) 결합이 존재한다. 탐지기(900)는, 위에서 설명된 주파수 범위와 같은 소정의 주파수 스펙트럼을 가로 질러 스윕(sweep)하도록 배열될 수 있거나, 또는 어셈블리(930)의 공진 주파수가 선택될 수 있는 소정의 주파수와 같은 복수의 소정의 주파수에서 순차적으로 동작할 수 있도록 배열될 수 있다.
어셈블리(930)가 있을 때, 즉 탐지기(900)가 어셈블리(930)의 근거리 동작 범위에 있을 때, 최소화된 상태는 플럭스(flux)를 차단(또는 결합)하고 자속이 송신기 코일(910)로부터 수신기 코일(920)로 결합하도록 하는 어셈블리(930)로 인해 방해를 받는다. 이러한 효과의 크기(magnitude)는, 차단되는 플럭스 라인의 수에 영향을 미치는 루프(710, 760)의 사이즈, 및 역시 결과로서 얻어지는 결합 신호의 위상에 영향을 미치는 어셈블리(930)의 깊이에 따라 달라진다. 송신 필드는 어셈블리 루프(710, 750)에 기전력을 유도하고, 어셈블리(930)는 그 자신의 동일한 주파수 자기장을 교대로 발생시킨다. 이러한 발생된 자기장은 탐지기(900)가 어셈블리(930)의 유무를 탐지하고 어셈블리(930)의 공진 주파수를 식별하는 것을 가능하게 함으로써 파묻힌 자산의 식별을 가능하게 하는 수신 코일(920)에 그 자신의 기전력을 교대로 유도한다.
송신 및 수신 코일(910, 920)을 포함하는 코일 및 어셈블리(930)의 루프(710, 760)가 커질수록, 탐지 가능한 영향(더 많은 플럭스 결합)이 깊어진다. 그러나, 장치(900)의 송신/수신 코일(910, 920)의 작업 가능한 사이즈에는 실질적인 한계가 있다. 본 발명의 일부 실시예에서는, 장치의 송신(910) 및 수신(920) 코일은 사이즈가 서로 다르다. 서로 다른 사이즈는 탐지기(900)(송신/수신 코일 쌍(910, 920))의 전체 사이즈를 줄이는 한편 어셈블리(930)에 의해 평형을 깨뜨리는(unbalancing) 플럭스의 효과를 증가시키기 위해 최적화 경로를 제공한다. 이것은, 탐지기(900)의 전체 사이즈의 필요로 되는 증가를 줄이는 동시에 공진 어셈블리(930)의 (주어진 사이즈에 대한) 탐지 가능한 깊이를 증가시킨다. 따라서, 어셈블리(930)의 비용이 감소되고 탐지기(900)의 전체 사이즈가 제한된다. 일부 실시예에서는, 수신 코일(920)이 송신 코일(910)보다 크다. 일부 실시예에서는, 수신 코일이 일반적으로 송신 코일의 사이즈의 대략 2배로 될 수 있다.
일부 실시예에서는, 파묻힌 자산의 아이덴티티는 전적으로 공진 어셈블리의 복수의 공진 주파수에 기초하여 결정된다. 예를 들어, 파묻힌 자산의 아이덴티티는 파묻힌 자산과 연관된 공진 주파수 정보의 데이터베이스에 대해 복수의 공진 주파수를 비교함으로써 결정된다. 그러나, 식별해야 할 파묻힌 자산의 수 및 가능한 주파수 탐지의 해상도에 따라, 본 발명의 일부 실시예에서는 파묻힌 자산의 식별도 지리적인 위치 정보에 기초를 두고 있다. 예를 들어, 공진 어셈블리가 복수의 공진 주파수(설명된 예에서는 15개의 가능한 공진 주파수가 공진 주파수의 105개의 조합을 제공함) 중에서 선택한 제1 및 제2 공진 주파수를 갖는 발명의 실시예에서는, 파묻힌 자산의 식별이 부분적으로 지리적인 위치 정보에 기초를 두고 있다. 지리적인 위치 정보는 GPS 신호와 같은 수신된 무선 신호로부터 유도될 수 있다.
이 명세서의 상세한 설명 및 특허청구범위에 있어서, 단어 "구비하다(comprise)", "포함하다(contain)" 및 이 단어의 변형, 예를 들어 "구비하는(comprising)" 또는 "구비하고 있다(comprises)"는 "포함하는(including)"을 의미하지만 이에 한정되지 않고, 기타 구조(moieties), 추가항목, 부품, 정수(integers) 또는 단계를 배제하려고 하거나 배제하는 것은 아니다.
이 명세서의 상세한 설명 및 특허청구범위에 있어서, 그 문맥이 달리 요구하지 않는 한 단수형은 복수형을 포함한다. 특히, 부정 관사가 사용되는 경우에는, 그 문맥이 달리 요구하지 않는 한 명세서는 복수뿐만 아니라 단수를 고려하고 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 특별한 국면(aspect), 실시예 또는 예와 함께 설명된 특징, 정수, 특성, 화합물, 화학적 구조(chemical moieties) 또는 그룹은, 그와 양립되지 않는 한 여기에 설명된 어떤 다른 국면, 실시예 또는 예에 적용 가능한 것으로 이해되어야 한다.

Claims (18)

  1. 각각이 전자기장에 의해 여기될 때 각각의 서로 다른 공진 주파수에서 공진하도록 구성된 제1 및 제2 공진 부재(110, 410)를 구비하되, 적어도 하나의 공진 부재가 당해 루프의 자유단 사이에 연결된 적어도 하나의 용량성 요소(114, 720, 721, 722, 770, 771, 772)를 가진 불연속 루프(112, 710, 760)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930).
  2. 제1항에 있어서, 루프가 전자기장에 의해 여기될 때 어셈블리가 제1 및 제2 공진 주파수에서 공진하도록, 루프의 자유단 사이에 연결되는 적어도 하나의 유도성 요소와 적어도 2개의 용량성 요소(114, 720, 721, 722, 770, 771, 772)를 구비하는 것을 특징으로 하는 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930).
  3. 제2항에 있어서, 전자기장에 의한 루프의 여기가 실질적으로 동등하게 어셈블리의 제1 및 제2 공진 모드를 여기하도록, 적어도 2개의 용량성 요소(114, 720, 721, 722, 770, 771, 772)의 용량성 값 및 루프의 유도성 값이 선택되는 것을 특징으로 하는 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930).
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 제2 공진 주파수가 제1 공진 주파수의 소정의 부분으로 되도록, 루프의 자유단 사이에 연결된 적어도 하나의 유도성 요소(715, 765)와 적어도 2개의 용량성 요소(114, 720, 721, 722, 770, 771, 772)가 배열되는 것을 특징으로 하는 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930).
  5. 청구항 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 어셈블리가 루프와 제1 공진 주파수에서 공진하도록 배열된 적어도 하나의 용량성 요소(114, 720, 721, 722, 770, 771, 772)에 의해 형성되는 제1 공진 회로, 및 유도성 요소(715, 765)와 제2 공진 주파수에서 공진하도록 배열된 적어도 하나의 용량성 요소(114, 720, 721, 722, 770, 771, 772)에 의해 형성되는 제2 공진 회로를 구비하도록, 적어도 하나의 유도성 요소(715, 765)와 적어도 2개의 용량성 요소(114, 720, 721, 722, 770, 771, 772)가 배열되는 것을 특징으로 하는 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930).
  6. 청구항 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 전자기장에 의해 여기하기 위한 하나의 루프만을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930).
  7. 이전의 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 루프가 전도성 재료의 복수의 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930).
  8. 이전의 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 파묻힌 자산에 대해 부착하기 위해 인클로저 내에 배열되는 것을 특징으로 하는 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930).
  9. 이전의 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 공진 주파수가 아래의 식에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930).
    Figure pct00007

    여기서, L1은 루프의 인덕턴스이고, C1은 루프의 자유단에 연결된 적어도 하나의 용량성 요소의 제1 용량성 요소(114, 720, 721, 722, 770, 771, 772)의 캐패시턴스이다.
  10. 제9항에 있어서, 제2 공진 주파수가 아래의 식에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930).
    Figure pct00008

    또는
    Figure pct00009

    여기서, C3는 루프의 자유단에 연결된 적어도 하나의 용량성 요소의 제2 용량성 요소(114, 720, 721, 722, 770, 771, 772)의 캐패시턴스이다.
  11. 이전의 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930)가 송신(910) 및 수신(920) 안테나에 대한 근거리 결합(near-field coupling)을 위한 것임을 특징으로 하는 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930).
  12. 이전의 청구항 중 어느 한 항에 따른 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930)와,
    전자기장을 발생하고, 송신(910) 및 수신(920) 안테나 사이의 전자기장의 근거리 결합을 결정하며, 그 결합에 기초해서 제1 및 제2 부재의 공진 주파수에 따라 적어도 부분적으로 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930)와 연관된 파묻힌 자산을 식별하도록 구성된 탐지기 장치(900)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 탐지기 장치(900)의 송신(910) 및 수신(920) 안테나는 일반적으로 불균일한 사이즈로 되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 수신 안테나가 송신 안테나보다 실질적으로 큰 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 수신 안테나가 송신 안테나의 대략 2배의 사이즈로 되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930)의 제1 및 제2 공진 부재를 여기시키기 위해 송신 안테나로부터 전자기장을 발생하는 단계와,
    전자기장의 복수의 주파수에서 수신 안테나에 대한 전자기장의 근거리 결합을 결정하는 단계와,
    결합의 주파수에 따라 적어도 부분적으로 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930)를 식별하는 단계를 구비하여 이루어지되,
    제1 및 제2 공진 부재가 각각 전자기장에 의해 여기될 때 각각의 서로 다른 공진 주파수에서 공진하도록 구성되고, 적어도 하나의 공진 부재가 당해 루프의 자유단 사이에 연결된 적어도 하나의 용량성 요소(114, 720, 721, 722, 770, 771, 772)를 가진 불연속 루프(112, 710, 760)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 파묻힌 자산의 아이덴티티(identity)을 결정하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 파묻힌 자산과 연관된 공진 주파수 정보의 데이터베이스에 대해 제1 및 제2 공진 주파수를 비교하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 파묻힌 자산의 위치에 대한 지리적 위치 정보를 결정하는 단계와, 이 지리적 위치 정보에 따라 적어도 부분적으로 공진 어셈블리(105, 305, 405, 700, 750, 930)를 식별하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
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