KR20150116676A - Apparatuses and methods for determining the debris deposition in a dam - Google Patents

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Abstract

A device for checking the debris in a debris barrier according to the present invention includes an antenna transmitting microwaves and receiving reflective waves that the microwaves reflected from the debris deposited in the debris dam. The device for checking the debris in the debris barrier is capable of checking the debris deposited in the debris barrier by analyzing a time difference of the transmission and the reception of the microwaves being transmitted and received. According to the present invention, the device for checking the debris in the debris barrier is capable of being stably installed in the debris barrier, which is a small facility, in a surface method at a low cost, thereby improving the safety of the debris barrier and residents. In addition, the device for checking the debris in the debris barrier is desirable to ensure the safety of residents by being applied to Korea territory of which more than half is covered with mountains at low costs. In addition, the present invention is characterized by providing high safety as the microwaves harmful to human bodies less than laser beams. Especially, in comparison with a method using movable expensive equipment such as an existing LiDAR, the present invention is capable of being installed, thereby rapidly taking an action in a situation that rapidly changes such as local torrential rain. Accordingly, the present invention obtains an effect of contributing to improve the safety of residents.

Description

사방댐의 토사확인장치 및 사방댐의 토사확인방법{Apparatuses and methods for determining the debris deposition in a dam}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for determining a soil-

본 발명은 사방댐의 토사확인장치 및 사방댐의 토사확인방법에 관한 것이다. 더 상세하게는, 사방댐에 저류되는 토사의 준설시기를 확인하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for confirming the soil adherence of a four-way dam. More particularly, the present invention relates to an apparatus and method for confirming the dredging time of a soil material stored in a four-way dam.

우리나라는 산지가 국토 면적의 약 64%를 차지하고, 경사가 급하고 풍화암, 마사토 지대가 많아 지형 안정성이 취약하기 때문에 호우 시에 산사태가 발생하기 쉽다. 이러한 가운데 기상이변에 따른 국지성 집중호우와 산지 개발로 최근 산사태 발생 면적이 증가하고 있어 대책 마련이 필요한 실정이다. 수년 전에 서울의 남부순환로에서 발생한 산사태는 산사태의 위험성을 잘 말해주고 있다.In Korea, mountainous areas occupy about 64% of the total land area, and landslides are more likely to occur during heavy rains due to the sloping and abundant weathered rocks and Maasato terrain. Among these, due to the heavy rainfall due to the weather and the development of mountain areas, the area of landslides has increased recently, and it is necessary to prepare measures. A landslide that occurred on the southern bank of Seoul several years ago tells us well the danger of landslides.

사방댐은 집중호우 시 산사태 피해를 예방하기 위한 중요한 시설이다. 사방댐은 하천의 상류에서 일시적으로 발생하는 산사태로 인한 토석류와 유목의 유출을 차단하여, 하류 지역의 가옥, 농경지, 산업시설 등의 재해를 예방할 수 있다. 사방댐에는 침전물이 계속해서 쌓이는 구조물로서 폭이 30~70m 높이가 수미터 정도이기 때문에 유지/관리에 있어서 일정한 높이 이상으로 저류된 토사와 자갈 등을 준설하는 것이 중요한 문제이다. Sambang Dam is an important facility to prevent landslide damage during heavy rainfall. Sambang Dam can prevent the disasters such as houses, farmland, and industrial facilities in the downstream area by preventing the outflow of debris and debris due to landslides that occur temporarily in the upstream of the stream. It is an important matter to dredge soil and gravel that are kept above a certain height in maintenance / management because the width of 30 ~ 70m is several meters in height.

종래 사방댐의 토사확인장치로는 레이저를 사용하는 LiDAR 측량기법이 활용되어 왔다. 상기 측량기법은 측량자의 숙련도에 영향을 받지 않고 비교적 정밀한 데이터를 쉽게 획득할 수 있다는 장점을 가지고 있다. LiDAR surveying technique using laser has been utilized as a soil confirmation device of the conventional dam. The surveying technique has the advantage that relatively accurate data can be easily obtained without being influenced by the skill of the surveyor.

그러나, 물 등의 매질에서의 반사로 인한 영향을 줄이기 위해 파장이 서로 다른 복수의 레이저 펄스를 사용해야 하는 문제점, 시스템 복잡도가 증가하는 문제점, 레이저 펄스 생성에 필요한 시스템 비용이 높아지고, 제품의 가격이 비싸고 제품을 실외에서 지속적으로 사용하지 못하는 문제점이 있다. 이들 문제점으로 인하여 LiDAR장치는 사방댐에 상치하지 못하고, 필요한 때에만 LiDAR 장치를 현지로 가지고 가서 사방댐의 준설상태를 판정하였다. 그러나, 토사량이 급격하게 변하는 때에 적절한 시기에 준설을 하지 못하는 경우에는 사방댐의 붕괴우려가 높고 정작 필요한 때에 토사를 막지 못하게되어 인근 거주민의 안전에 심각한 문제를 야기한다.However, in order to reduce the influence due to reflection in a medium such as water, it is necessary to use a plurality of laser pulses having different wavelengths, an increase in system complexity, an increase in system cost required for laser pulse generation, There is a problem that the product can not be continuously used outdoors. Due to these problems, the LiDAR system could not be installed in the dam, and only when necessary, the LiDAR system was brought to the site to determine the dredging condition of the dam. However, when the amount of soil is suddenly changed and the dredging can not be carried out at a proper time, there is a high risk of collapse of the dam, and it causes serious problems in the safety of the nearby residents.

본 발명은 상기되는 문제점을 해결하고, 사방댐의 토사확인을 안전하고 편리하고 저렴하게 할 수 있도록 하는 하는 사방댐의 토사확인장치 및 사방댐의 토사확인방법을 제안한다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention proposes a sediment inspection apparatus and a soil inspection method for a sailing dam, which are capable of solving the above-mentioned problems and enabling safe, convenient and inexpensive inspection of sludge dumps.

본 발명에 따른 사방댐의 토사확인장치에는, 마이크로웨이브를 송신하고, 상기 마이크로웨이브가 사방댐에 쌓여있는 토사로부터 반사되는 반사파를 수신하는 안테나가 포함되고, 송수신되는 상기 마이크로웨이브의 송수신 시간차를 분석하여 상기 사방댐에 쌓여있는 토사를 확인할 수 있는 것을 특징으로 한다. 간단하고 저렴하고 상치형으로 안정적으로 사방댐을 관리할 수 있다. An object of the present invention is to provide a soil inspection apparatus of a four-way dam, which includes an antenna for transmitting a microwave and receiving a reflected wave reflected from the earth and sand accumulated in a square dam and analyzing a transmission / reception time difference of the microwave transmitted / It is possible to confirm the gravel accumulated on the dam. It is simple, inexpensive, and stable and can manage the four-way dam.

상기 사방댐의 토사확인장치에서, 상기 안테나는 하나이고, 상기 안테나를 상기 사방댐의 전방 상공에 지지하는 지지대가 포함될 수 있다. 이로써, 더욱 저렴하게 사방댐을 관리할 수 있다. 상기 안테나는 적어도 두 개 이상이고, 상기 사방댐의 전면을 따라서 상하로 이격 배치될 수 있는데, 이로써, 더욱 정확하고 안전하게 사방댐을 관리할 수 있다. 상기 안테나 중의 적어도 어느 하나는 수면 바깥쪽에 위치할 수 있다. 이로써 내구성이 더 높은 토사확인장치를 구현할 수 있고, 상기 안테나가 적어도 두개인 경우에, 상기 안테나 중의 적어도 어느 하나는 수면 안쪽에 위치할 수 있는데, 이로써 더 정확한 토사확인장치를 얻을 수 있다. 또한, 상기 마이크로웨이브는, 초광대역의 펄스신호일 수 있는데, 이로써 실수가 없는 토사확인장치를 구현할 수 있다. 또한, 상기 마이크로웨이브의 송수신 시간차 분석은, 적어도 두 개 이상의 안테나가 이용되는 경우에는, 지연-합 방식을 이용하는 백프로젝션을 이용할 수 있다. 이로써 정확한 토사확인장치를 구현할 수 있다. In the soil admission apparatus of the four-way dam, there is one antenna, and a support for supporting the antenna above the front dam. This makes it possible to manage the four-way dam more economically. At least two antennas are provided, and they can be vertically spaced along the front face of the four-way dam, so that the four-way dam can be more accurately and safely managed. At least one of the antennas may be located outside the water surface. In this way, it is possible to realize a soil inspection apparatus with higher durability, and in the case of at least two antennas, at least one of the antennas can be located inside the water surface, thereby obtaining a more accurate soil verification apparatus. In addition, the microwave may be a pulse signal of an ultra-wide band, thereby realizing a soil inspection apparatus having no mistake. In the analysis of the transmission / reception time difference of the microwave, when at least two or more antennas are used, a back projection using a delay-sum method can be used. This makes it possible to implement an accurate soil verification device.

본 발명의 다른 측면에 따른 사방댐의 토사확인장치에는, 펄스신호를 생성하는 펄스생성기; 상기 펄스신호를 마이크로웨이브로 송신하고, 상기 마이크로웨이브가 사방댐에 쌓여있는 토사로부터 반사되는 반사파를 수신하는 안테나; 상기 안테나에서 수신되는 신호를 전처리하는 신호전처리부: 및 송수신되는 상기 마이크로웨이브의 송수신 시간차를 분석하여 상기 사방댐에 쌓여있는 토사를 확인하는 깊이 추정부가 포함된다. 이에 따르면 간단하고 저렴하고 상치형으로 가능하고, 항상 인근 주민이 안전을 확보할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for verifying soil adherence of a four-way dam, comprising: a pulse generator for generating a pulse signal; An antenna for transmitting the pulse signal by microwave and receiving the reflected wave reflected from the earthwaves piled up in the square wave of the microwave; A signal preprocessing unit for preprocessing a signal received from the antenna; and a depth estimating unit for analyzing the transmission / reception time difference of the microwave transmitted and received to confirm the soil deposited on the satellite. According to this, it is possible to provide simple, inexpensive, fixed-type and always-on residents can secure safety.

상기 토사확인장치에 있어서, 상기 신호전처리부에는, 수면에서 반사되는 신호를 토사에서 반사되는 신호가 아닌 것으로 처리하는 수면반사신호처리부; 및 물의 유전율이 공기와는 다른 것을 보상하기 위한 유전율처리부가 포함되어, 더 정확한 신호처리가 가능할 수 있다. In the soil gauging apparatus, the signal preprocessing unit may include: a surface reflection signal processing unit that processes a signal reflected from the water surface as a signal not reflected from the gravel; And a permittivity processing section for compensating for the dielectric constant of water different from that of air, thereby enabling more accurate signal processing.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 사방댐의 토사확인방법에 따르면, 펄스신호를 생성하는 것; 적어도 하나 이상의 안테나를 통하여 펄스신호를 마이크로웨이브로 송신하고 그 반사신호를 획득하는 것; 상기 반사신호를 전처리하는 것; 및 상기 마이크로웨이브의 송수신 시간차를 이용하여 토사의 깊이를 추정하는 것이 포함된다. 이에 따르면, 간단하고 저렴하고 상치형으로 사방댐의 토사높이를 확인할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a soil sound of a four-way dam, comprising: generating a pulse signal; Microwave transmitting a pulse signal through at least one antenna and acquiring a reflected signal thereof; Preprocessing the reflected signal; And estimating the depth of the soil using the transmission / reception time difference of the microwave. According to this, it is possible to confirm the soil erosion height of the four-way dam by simple, inexpensive,

상기 토사확인방법에 따르면, 상기 전처리에는, 수면에서 반사된 신호를 무시하는 것, 및 공기와 물의 유전율이 다른 것을 고려하여 거리계산에서 이를 보상하는 것 중의 적어도 하나는 포함될 수 있고, 이로써 더 정확한 토사높이를 확인할 수 있다. 상기 토사확인방법에 있어서, 상기 안테나가 하나인 경우에는 송수신 신호의 시간차를 이용하여 토사의 깊이를 측정할 수 있고, 상기 안테나가 적어도 두 개인 경우에는, 지연-합 방식을 이용하는 백프로젝션으로 토사의 깊이를 측정할 수 있다. 이로써, 정확한 정보획득이 가능하다. According to the soil gauging method, the pre-treatment can include at least one of compensating it in the distance calculation in consideration of neglecting signals reflected at the water surface and different permittivity of air and water, You can check the height. If the number of antennas is one, the depth of the soil can be measured using the time difference of the transmission / reception signals. If the number of antennas is at least two, the back projection using the delay- The depth can be measured. This makes it possible to obtain accurate information.

본 발명에 따르면, 저렴한 가격과 안정된 시스템으로 사방댐 마다 상치형으로 설치될 수 있으므로 사방댐과 인근주민의 안전을 증진시킬 수 있다. 단일의 마이크로웨이브로 충분하기 때문에 시스템이 간단해지고 가격이 저렴해 지는 장점이 있다. 그 외에도 본 발명의 본질로부터 드러나는 다양한 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the safety of the four-way dam and the nearby residents because it can be installed in a standing-type manner for every four-way dam with an inexpensive price and a stable system. A single microwave is sufficient, which makes the system simpler and cheaper. In addition, various effects can be obtained that are revealed from the essence of the present invention.

도 1은 제 1 실시예에 따른 사방댐의 토사확인장치의 사용상태도.
도 2는 제 1 실시예에 따른 사방댐의 토사확인장치의 블록도.
도 3은 제 1 실시예에 따른 사방댐의 토사확인방법을 설명하는 흐름도.
도 4는 제 2 실시예에 따른 사방댐의 토사확인장치의 사용상태도.
도 5는 제 2 실시예에 따른 사방댐의 토사확인장치의 블록도.
도 6은 지연정보를 설명하는 참조도면.
도 7은 제 2 실시예에 따른 사방댐의 토사확인방법을 설명하는 흐름도.Brief Description of Drawings Fig. 1 is a use state view of a sand and earth dam checker according to a first embodiment. Fig.
Fig. 2 is a block diagram of a sand and gravel dam construction dam according to the first embodiment; Fig.
3 is a flow chart for explaining a method of confirming the soil erosion of a four-way dam according to the first embodiment.
FIG. 4 is a use state view of the sand and gravel dam soil judging device according to the second embodiment. FIG.
FIG. 5 is a block diagram of a sand and gravel dammed earth sand confirmation device according to a second embodiment; FIG.
6 is a reference drawing for describing delay information;
FIG. 7 is a flowchart for explaining a method for confirming the soil of a four-way dam according to the second embodiment. FIG.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 사상은 이하의 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments described below, and those skilled in the art will recognize that other embodiments falling within the scope of the same concept can be easily implemented by adding, changing, deleting, It will be understood that they are also encompassed within the scope of the present invention.

<제 1 실시예>&Lt; Embodiment 1 >

도 1은 제 1 실시예에 따른 사방댐의 토사확인장치의 사용상태도이다. 1 is a use state diagram of a sand and gravel dam soil judging device according to a first embodiment.

도 1을 참조하면, 사방댐(4)에 토사가 쌓여있고, 상기 사방댐(4) 또는 상기 사방댐(4)에 부속되는 구조물에는 제어장치(1)가 마련된다. 상기 제어장치(1)는 안테나(3)와 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 안테나(3)가 상기 사방댐(4)에 저수되는 물 또는 토사에 대하여 특정한 곳에 위치하도록 하는 지지대(2)가 제공된다. Referring to Fig. 1, there is provided a control device 1 in a structure in which the four-way dam 4 is piled up with gravel and the structure attached to the four-way dam 4 or the four- The control device 1 is electrically connected to an antenna 3 and is provided with a support 2 for positioning the antenna 3 in a specific place with respect to water or soil stored in the four-way dam 4.

상기 안테나(3)는, 예를 들어 사방댐의 중앙에서 전방 15미터지점의 토사깊이를 측정할 수 있다. 도면에서는 상기 안테나가 수표면 밖으로 나와 있는 것으로 나타내지만, 안테나(3)는 물 속에 들어 있을 수도 있다. 이 경우에는 수밀성을 확보해야 할 것이다. 실시예에서는 수표면 밖으로 나와 있는 것을 가정하도록 한다.The antenna 3 can, for example, measure the soil depth at a point 15 meters ahead from the center of the four-way dam. Although the figure shows that the antenna is out of the water surface, the antenna 3 may be contained in water. In this case, water tightness should be secured. It is assumed in the embodiment that it is outside the water surface.

상기 제어장치(1)에는 통신수단이 마련되어 중앙통제센터와 연결될 수 있다. 이로써, 토사확인결과를 중앙통제센터로 통지할 수 있다. 상기 중앙통제센터는 토사확인결과를 확인하여 준설팀을 해당하는 사방댐으로 파견할 수 있다.The control device 1 may be provided with a communication means and may be connected to a central control center. As a result, the result of the soil inspection can be notified to the central control center. The central control center can confirm the results of the soil inspection and dispatch the dredging team to the corresponding Sambang dam.

상기 안테나에서는 펄스신호를 송신하고 토사로부터 반사된 펄스신호를 수신한다. 상기 안테나에서 송신하는 펄스신호는 마이크로웨이브로서, 낮은 중심주파수를 사용하여 물 등의 매질에서의 침투 성능이 우수하고, 넓은 대역폭을 사용하여 나노초 단위의 짧은 펄스를 송수신할 수 있어서, 단일의 초광대역 마이크로웨이브 신호만으로 사방댐의 준설지역(즉, 토사) 지형변화를 측량할 수 있다. 이로써, 종래의 LiDAR에서 복수의 레이저 펄스를 사용하는 것보다 시스템 복잡도 측면에서 유리한 장점이 있다. 또한, 전자파를 사용하므로 시스템의 안정도가 뛰어나고, 가혹한 실외 환경에 충분히 견딜 수 있다. 따라서 상치형으로 항상 측정하더라도 문제가 없다. The antenna transmits a pulse signal and receives a pulse signal reflected from the gravel. The pulse signal transmitted from the antenna is microwave, and has a low penetration performance in a medium such as water using a low center frequency, and can transmit and receive short pulses in nanoseconds by using a wide bandwidth, The microwave signal alone can be used to measure landform changes in the dredge area (ie, soil) of the dam. Thus, there is an advantage in terms of system complexity over the use of a plurality of laser pulses in the conventional LiDAR. In addition, since electromagnetic waves are used, the system is excellent in stability and can withstand harsh outdoor environments. Therefore, there is no problem even if it is always measured in a fixed-type.

상기 지지대(2)는 사방댐(4)의 구조물과 안테나를 기계적으로 연결하는 구조물로서, 사방댐(4)의 저수된 물의 특정지점(예를 들어, 사방댐 전방 15미터)에 안테나(3)가 위치하도록 한다. The support 2 is a structure for mechanically connecting the structure of the four-way dam 4 and the antenna so that the antenna 3 is located at a specific point of the water stored in the four-way dam 4 (for example, 15 meters ahead of the four- do.

상기되는 사방댐의 토사확인장치의 사용방법을 설명한다. A method of using the above-mentioned soil-abrasion detecting apparatus of the four-way dam will be described.

실시예에 따른 사방댐의 토사확인장치는 사방댐에 상치되어 있다. 즉, 사방댐(4)에 영구적으로 설치되어 일정한 주기, 예를 들어 하루 단위 또는 한 시간 단위로 토사 높이를 측정한다. 이때 토사 높이를 측정하는 지점은, 사방댐 앞의 소정 지점, 예를 들어 사방댐 중앙으로부터 전방 15미터 지점일 수 있다. The soil detection device of the four-way dam according to the embodiment is mounted on the four-way dam. That is, it is permanently installed in the four-way dam 4 and measures the soil height at a constant cycle, for example, in units of one day or one hour. At this time, the point at which the soil erosion height is measured may be a predetermined point in front of the all-round dam, for example, a point 15 meters ahead from the center of the all-round dam.

사방댐의 높이를 측정하는 방식은, 먼저 제어장치(1)의 제어하에서 펄스를 발생시키고, 펄스신호는 안테나(3)를 통하여 마이크로웨이브로 토사측으로 방사된다. 방사된 마이크로웨이브는, 수면에서도 반사되고, 토사에서도 반사될 수 있다. 이때 수면에서 반사되는 마이크로웨이브는 안테나(3)에 가장 먼저 도달하는 반사파로서 토사의 깊이와 무관한 반사파이므로 이를 무시할 수 있다. 수면에서 반사된 반사파 다음으로 반사되어 안테나(3)로 돌아오는 반사파는, 안테나의 직근 하측, 즉 측정지점의 토사에서 반사되는 반사파로서 측정하고자 하는 반사파이다. 상기 측정지점의 토사로부터 반사되는 반사파의 측정시각과 안테나에서 마이크로웨이브를 방사한 방사시각의 차이를 이용하면 토사와 안테나 사이의 거리를 구할 수 있다. In the method of measuring the height of the four-way dam, first, a pulse is generated under the control of the control device 1, and the pulse signal is radiated to the soil side by microwave via the antenna 3. The emitted microwave can also be reflected on the water surface and also on the soil. At this time, the microwave reflected from the water surface is the reflected wave arriving at the antenna 3 at the earliest time and can be neglected because it is a reflected wave irrespective of the depth of the earth. The reflected wave reflected after the reflected wave reflected from the water surface and then returning to the antenna 3 is a reflected wave to be measured as a reflected wave reflected on the lower side of the antenna, that is, the soil on the measurement point. The distance between the soil and the antenna can be obtained by using the difference between the measurement time of the reflected wave reflected from the gravel and the radial time of the microwave emitted from the antenna.

측정지점의 토사높이와 안테나 사이의 거리정보와, 원래 안테나의 설치높이를 알 수 있으므로, 토사의 높이를 알아낼 수 있다. Since the height of the soil and the distance between the antenna and the installation height of the original antenna can be known, the height of the soil can be determined.

이후에는 상기 토사높이가 일정수준을 초과하면, 준설을 해야 하는 것으로 판단하고, 준설을 수행하도록 할 수 있다. 경우에 따라서는, 급격하게 토사가 증가하는 것으로 확인되는 경우에는 산사태가 임박한 것으로서 인근주민들에 대한 대피신호를 발령할 수도 있다.Thereafter, if the soil erosion height exceeds a certain level, it is determined that dredging is required and dredging can be performed. In some cases, if the soil is found to increase rapidly, a landslide is imminent, and evacuation signals may be issued to nearby residents.

도 2는 제 1 실시예에 따른 사방댐의 토사확인장치의 블록도이다. Fig. 2 is a block diagram of a sand and gravel dam soil judging device according to the first embodiment.

도 2를 참조하면, 소정 패턴의 펄스를 생성하는 펄스 생성기(11)와, 펄스 생성기(11)에서 생성된 펄스를 마이크로웨이브로 방사하고, 그 방사된 마이크로웨이브에서 반사된 마이크로웨이브를 수신하는 안테나1(3)와, 안테나1(3)로부터 수신된 신호를 전처리하는 신호 전처리부(12)와, 토사의 깊이를 추정하는 깊이 추정부(13)가 포함된다. Referring to FIG. 2, a pulse generator 11 for generating a pulse of a predetermined pattern, an antenna 11 for radiating a pulse generated by the pulse generator 11 in a microwave, A signal preprocessing unit 12 for preprocessing the signal received from the antenna 1 (3), and a depth estimating unit 13 for estimating the depth of the earth.

상기 사방댐의 토사확인장치를 구성하는 각 부품은, 안테나1(3)에 부속되는 물품으로서 포함되어 있을 수도 있고, 상기 제어장치(1)에 부속되어 있을 수도 있다. The components constituting the soil sound recognition device of the four-way dam may be included as an article attached to the antenna 1 (3), or may be attached to the control device (1).

상기 신호 전처리부(12)에는, 토사높이와는 무관하게 수면에서 반사되는 마이크로웨이브를 제거하도록 처리하는 수면반사신호처리부(121)와, 공기중의 유전율과 수면에서의 유전율의 차이에 의해서 마이크로웨이브의 전파속도가 달라지는 것을 보상하는 유전율처리부(122)가 포함된다. 상기 수면반사신호처리부(121)는 안테나에서 가장 먼저 도착하는 반사파를 제거하거나 무시하는 것에 의해서 수행될 수 있다. 상기 유전율처리부(122)에서는, 마이크로웨이브의 전파매질이 달라지는 것을 고려하여 거리를 보상한다. 구체적으로 설명하면, 전체적인 전파매질로서 물이 사용될 때에는 수학식 1과 같이 거리를 나타낼 수 있다. The signal preprocessing unit 12 is provided with a water surface reflection signal processing unit 121 for processing microwaves reflected from the water surface irrespective of the soil surface height, And a permittivity processing unit 122 for compensating for a change in the propagation speed of the antenna. The water surface reflection signal processing unit 121 may be performed by removing or ignoring the reflected wave arriving first from the antenna. In the permittivity processing unit 122, the distance is compensated in consideration of the change of the microwave propagation medium. Specifically, when water is used as a whole propagation medium, the distance can be expressed by Equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, d는 안테나와 반사지점까지의 거리이고, c는 광속이고, t는 반사지점에서 반사파가 도달하는 때까지 걸린 시간이고, εwater는 매질로서 물의 유전율이다. 상기 수학식 1의 경우에는 안테나1(3)가 물 속에 있는 경우를 나타낸다. 따라서, 실시예 1과 같이 안테나가 물 밖에 있는 경우는 하기되는 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. Where d is the distance from the antenna to the reflection point, c is the speed of light, t is the time taken to reach the reflected wave at the reflection point, and ε water is the permittivity of water as a medium. In the case of Equation (1), the antenna 1 (3) is in the water. Therefore, when the antenna is outside the water as in the first embodiment, it can be expressed by the following equation (2).

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, t1은 수면반사파가 도달한 시간이고, t2는 측정지점의 토사에서 반사된 토사반사파가 도달한 시간이다. 상기 수학식 2에 따르면 실제 반사파가 도달한 시각들과, 물의 유전율과, 광속을 통하여 유전율이 보상되도록 하여 실제로 토사와 안테나 사이의 거리를 알아낼 수 있다. Here, t 1 is the time at which the surface reflection wave arrives, and t 2 is the time at which the earthen reflection wave reflected from the gravel at the measurement point reaches. According to Equation (2), the permittivity is compensated through the time at which the actual reflected wave arrives, the permittivity of water, and the speed of light, so that the distance between the earth and the antenna can be actually determined.

상기 깊이추정부(13)에는, 어떠한 기준정보로서 안테나와 토사까지의 거리정보가 저장되어 있을 수 있는데, 예를 들어 토사가 없는 때의 거리정보가 포함되어 있을 수 있다. 그러면, 상기 신호전처리부(12)로부터 전달된 토사와 안테나 사이의 거리정보와, 상기 기준정보를 비교하여 토사의 높이를 알아낼 수 있다. 상기 기준정보로는 토사가 쌓여있지 않은 경우를 예로 들 수 있다.   The depth estimating unit 13 may store distance information between the antenna and the gravel as some reference information, for example, distance information when there is no gravel. Then, the height of the soil can be determined by comparing the distance information between the soil and the antenna transmitted from the signal preprocessing unit 12 and the reference information. The reference information may be, for example, a case where no gravels are piled up.

도 3은 제 1 실시예에 따른 사방댐의 토사확인방법을 설명하는 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart for explaining a method for confirming the soil adherence of the four-way dam according to the first embodiment.

도 3을 참조하면, 펄스신호를 생성하고(S1), 안테나를 통하여 펄스신호를 마이크로웨이브로 송신하고 그 반사신호를 획득한다(S2). 획득된 반사신호를 전처리를 수행한다(S3). 상기 전처리로는, 토사와는 무관하게 수면에서 반사된 신호를 무시하거나, 공기와 물의 유전율이 다른 것을 고려하여 거리계산에서 이를 보상하는 것이 포함될 수 있다. Referring to FIG. 3, a pulse signal is generated (S1), a microwave pulse signal is transmitted through the antenna, and the reflected signal is obtained (S2). The obtained reflection signal is subjected to preprocessing (S3). The pre-treatment furnace may include neglecting the signal reflected from the water surface irrespective of the gravel, or compensating it in the distance calculation in consideration of the difference in the permittivity of air and water.

전처리된 신호에는 현재의 안테나와 토사와의 거리정보가 포함될 수 있는데, 이후에는 기준정보로서 안테나와 토사까지의 원래의 거리정보와 전처리된 신호의 거리정보를 비교하여 토사높이, 즉, 수면에서 토사까지의 깊이를 알아낼 수 있다. The preprocessed signal may include the distance information between the current antenna and the soil, and then, as the reference information, the original distance information between the antenna and the soil is compared with the distance information of the preprocessed signal, Can be found.

상기 제 1 실시예에 따른 장치 및 방법은, 지지대(2)를 설치하여야 하는 불편함이 있고, 특히 실외환경에서 지지대가 파손될 우려가 있는 단점이 있다. 또한, 토사가 적층되는 지형의 변화가 심한 경우에는, 반사파가 반드시 측정지점의 토사로부터 반사된 것이라 할 수는 없어서 측정값에 오차를 일으키는 문제점이 있다.
The apparatus and method according to the first embodiment are disadvantageous in that there is a disadvantage that the support base 2 is required to be provided, and in particular, the support base is damaged in an outdoor environment. In addition, when the change of the terrain in which the gravels are piled up is severe, it is impossible to say that the reflected waves are necessarily reflected from the gravel at the measurement point, which causes an error in the measured values.

<제 2 실시예>&Lt; Embodiment 2 >

본 발명의 제 2 실시예는 제 1 실시예의 상기 문제점을 감안하여 제안되는 것으로서, 상기되는 문제점을 해소할 수 있다. 다만, 제 1 실시예에 사용되는 초광대역 마이크로웨이브를 안테나를 통하여 송신하고 토사로부터 반사되는 반사파를 수신하는 방법에 따른 것이므로, 제 2 실시예에서 특징적으로 달라지는 부분에 대해서만 구체적으로 설명하고, 구체적으로 설명이 없는 부분은 제 1 실시예의 설명을 그대로 적용할 수 있을 것이다. The second embodiment of the present invention is proposed in view of the above-described problem of the first embodiment, and the above-described problems can be solved. However, since the method of transmitting the ultra-wideband microwave used in the first embodiment through the antenna and receiving the reflected wave reflected from the earth and sand is described in detail, only the characteristic features of the second embodiment will be specifically described, The description of the first embodiment may be applied as it is without explanation.

도 4는 제 2 실시예에 따른 사방댐의 토사확인장치의 사용상태도이다. 4 is a use state diagram of the soil soundness check apparatus of the four-way dam according to the second embodiment.

도 4를 참조하면, 사방댐(4) 또는 그 인근지점에 제어장치(1)가 마련되고, 적어도 두 개의 안테나(31~3N)가 사방댐(4)의 전방에서 깊이방향으로 배열되어 있다. 상기 안테나(31~3N)는 제어장치(1)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 안테나는 기계적으로 서로 연결되고, 사방댐(4)의 전면 중앙에 위치고정적으로 일렬로 정렬되어 있을 수 있다.4, a control device 1 is provided at or near a four-way dam 4 and at least two antennas 31 to 3N are arranged in the depth direction in front of the four-way dam 4. The antennas 31 to 3N may be electrically connected to the control device 1. [ The antennas are mechanically connected to each other and may be fixedly aligned in a line in the center of the front surface of the four-way dam 4.

상기 적어도 두 개의 안테나는, 어느 하나의 안테나가 마이크로웨이브를 송신하고 수신할 때에는 다른 안테나는 동작하지 않는다. 다른 하나의 안테나가 동작할 때에도 마찬가지이다. 따라서, 어느 하나의 안테나가 동작할 때의 마이크로웨이브의 반사정보가 안테나에서 획득될 것이고, 모든 안테나 들의 해당정보가 모여질 수 있다. 상기 안테나는 수면 위에도 놓일 수 있고, 수면 아래에도 놓일 수 있어서, 공기와 물의 유전율의 차이에 따른 보상이 수행될 수 있다.When at least two antennas transmit and receive microwaves, the other antennas do not operate. The same is true when the other antenna operates. Therefore, the reflection information of the microwave when one of the antennas operates is obtained at the antenna, and corresponding information of all the antennas can be gathered. The antenna can be placed on the water surface and also below the water surface, so compensation can be performed according to the difference in permittivity of air and water.

상기 적어도 두 개의 안테나에서 획득된 정보는 수면반사파 및 유전율에 대하여 보상처리한 다음에, 토사깊이를 추정한다. 이때 토사깊이의 추정은 지연-합 방식을 이용하는 백 프로젝션(back projection)에 의해서 수행될 수 있다. 상기 백 프로젝션에 대해서는 후술한다. 토사의 깊이가 측정된 다음에는 현재 상황에서 준설이 필요한지를 판정할 수 있다. The information obtained from the at least two antennas is compensated for the surface reflection wave and permittivity, and then the soil depth is estimated. At this time, the estimation of the soil depth can be performed by a back projection using a delay-sum method. The back projection will be described later. After the depth of the soil has been measured, it can be determined whether dredging is necessary in the present situation.

제 2 실시예에 따르면 제 1 실시예의 경우와 같은 별도의 지지대를 설치할 필요가 없다. 다만, 안테나를 사방면의 벽면을 따라서 소정의 간격으로 연결하여 고정하는 구조만이 있으면 된다. 따라서 설치비가 줄어드는 이점이 있다. 또한, 다수의 안테나를 이용함으로써, 보다 정확한 결과를 얻을 수 있는 장점이 있다.According to the second embodiment, there is no need to provide a separate support as in the case of the first embodiment. However, it suffices to have only a structure in which the antennas are connected and fixed at predetermined intervals along the wall surface of the oblique plane. Therefore, there is an advantage that the installation cost is reduced. Further, by using a plurality of antennas, it is possible to obtain more accurate results.

도 5는 제 2 실시예에 따른 사방댐의 토사확인장치의 블록도이다. FIG. 5 is a block diagram of a sand and gravel dam soil judging apparatus according to a second embodiment.

도 5를 참조하여 제 2 실시예에 따른 토사확인장치의 구성 및 작용을 설명한다. 상기 펄스 생성기(11)에서 제공된 펄스는 안테나1(31)부터 안테나N(3N)까지를 통하여 각각 송신되고, 장애물에 의해서 반사되는 반사파가 수신된다. 이때에는 한 번에 하나씩의 안테나가 동작된다.The construction and operation of the soil material checking apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The pulses provided by the pulse generator 11 are transmitted through the antennas 1 31 to N (3N), respectively, and the reflected waves reflected by the obstacles are received. At this time, one antenna is operated at a time.

딜레이정보제공부(15)에서는, 지연-합방식을 이용하는 백프로세싱을 하기 위하여, 각 안테나(31~3N)와 안테나로부터의 전방에 위치하는 저류공간의 각 지점 간의 거리관계를 이용하여, 지연정보(τ)를 저장하고 제공한다. 도 6은 상기 지연정보를 설명하는 도면이다. The delay information providing unit 15 uses the distance relationship between each antenna 31 to 3N and each point of the storage space located forward from the antenna to perform the back processing using the delay- (tau). 6 is a diagram for explaining the delay information.

도 6을 참조하면, 안테나(31~3N)로부터 수직하는 방향으로서 전방, 즉 저류공간의 각지점 예를 들어 일지점(Z0,X0)과 각 안테나(31~3N)간의 위치관계를 보이고 있다. 다시 말하면, 안테나(31~3N)가 설치되는 사방댐의 수직선에서 사방댐에 대하여 수직방향으로 투사되는 각 지점을 X로 나타내고 있다. 상기 일지점까지 토사가 쌓여서 마이크로웨이브가 반사되는 경우에, 상기 안테나N(3N)에서 반사파가 수신되는 시각은, 안테나1(31)에서 반사파가 수신되는 시각에 비하여 τ만큼 더 걸리게 된다. 따라서 역으로 상기 일지점에서 반사되는 반사파가 있는 경우에, 안테나N(3N)에서 수신한 반사파를 τ만큼(τ는 시간이지만, 광속을 기준으로 할 때 거리로 환산할 수 있다) 지연시켜서 안테나1(31)에서 수신한 반사파와 합하면, 신호는 강하게 증폭될 수 있다. 6, the positional relationship between each of the points (Z 0 , X 0 ) and each of the antennas 31 to 3N in front of the antennas 31 to 3N in the vertical direction is shown have. In other words, X represents the point where the vertical direction of the four-way dam where the antennas 31 to 3N is installed is projected in the vertical direction with respect to the four-way dam. When the soil is piled up to the one point and the microwave is reflected, the time at which the reflected wave is received at the antenna N (3N) is longer than the time at which the reflected wave is received at the antenna 1 (31). Therefore, when there is a reflected wave reflected from the one point, the reflected wave received by the antenna N (3N) is delayed by τ (τ is time, but can be converted into a distance based on the light flux) The signal can be strongly amplified when it is combined with the reflected wave received by the antenna 31. [

결국, 상기 일지점까지 토사가 쌓여서 상기 일지점에서 실제로 마이크로웨이브의 반사파가 발생하는 경우에는 강한 신호를 포착할 수 있고, 이 곳까지 토사가 쌓여있는 것을 확인할 수 있다. 반사파가 없는 경우에는 각 신호가 상쇄되므로 강한 신호로서 감지되지 못하므로 토사가 그 높이까지 쌓여있지 않은 것으로 판단할 수 있다.As a result, when the soil is piled up to the one point and a reflected wave of microwave is actually generated at the one point, a strong signal can be captured and it can be confirmed that the soil is accumulated there. If there is no reflected wave, it can not be detected as a strong signal because each signal is canceled, so it can be judged that the soil is not accumulated to the height.

다시 도 5를 참조하면, 상기 일지점과 상기 안테나(31~3N)의 상대적 위치관계에 따라서 τ값은 각 안테나별로 달라질 수 있다. 따라서, 해당되는 상대적 위치관계별로 τ값이 할당되고, 상기 τ값은 상기 딜레이정보제공부(15)에 제공되어 있을 수 있다. Referring again to FIG. 5, the value of .tau. May be changed for each antenna according to the relative positional relationship between the one point and the antennas 31 to 3N. Accordingly, a value of tau may be assigned to each of the relative positional relationships, and the value of tau may be provided to the delay information providing unit 15. [

신호전처리부(12)에서는, 수면반사신호처리부(121)와 유전율처리부(122)가 포함될 수 있다. In the signal preprocessing unit 12, a surface reflection signal processing unit 121 and a permittivity processing unit 122 may be included.

상기 수면반사신호처리부(121)에서는 수면의 위치를 파악하여 토사와 무관한 정보로서 제외시킬 수 있다. 예를 들어, 수면은 항상 수평을 이루는 사실을 감안하여 상측 또는 하측에 있는 몇개의 안테나를 이용하여 지연-합 방식을 이용하는 백프로젝션을 수행한 결과, 반사파의 발생지점이 일정한 길이의 수평선을 이루는 경우에는 이를 수면으로 추정할 수 있다. 또 다른 방법으로 상기 일지점과 상기 안테나(31~3N)의 상대적 위치관계에 따른 τ값을 정할 때, 어느 지점에 수면이 있음을 예상하고 유전율을 고려하여 상기 τ값을 지정해 놓을 수 있다. 이 경우에는 τ값에 따라서 지연-합 방식에 의한 백프로젝션의 결과, 반사파의 발생지점이 일정한 길이의 수평선을 이루는 경우에는 이를 수면으로 추정할 수 있다. The surface of the water surface can be grasped by the water surface reflection signal processing unit 121 and excluded as information irrelevant to the gravel. Considering the fact that the water surface is always horizontal, for example, when back projection using delay-sum method using several antennas on the upper or lower side is performed, if the generation point of the reflected wave is a horizontal line having a certain length Can be estimated as the water surface. Alternatively, when determining the value of τ according to the relative positional relationship between the one point and the antennas 31 to 3N, the τ value may be specified in consideration of the dielectric constant at a certain point. In this case, if the generation point of the reflected wave is a horizontal line having a constant length as a result of the back projection by the delay-sum method according to the value of τ, it can be estimated as the water surface.

상기 수면반사신호처리부(122)에서는 위와 같은 예시적인 방법으로 수면을 식별하고 이를 토사높이가 아닌 것으로 무시할 수 있다. 상기 수면이 정해지면, 상기 유전율처리부(122)에서는 수면을 기준으로 상측과 하측에 있는 안테나(31~3N)에 유전율에 따른 거리를 보상할 수 있다. 따라서 상기 일지점과 상기 안테나의 상대적인 위치관계와 함께 유전율을 고려하여 τ값을 보상할 수 있을 것이다. The water surface reflection signal processing unit 122 identifies the water surface by the above-described exemplary method and ignores it as a non-soil height. When the water surface is determined, the dielectric constant processing unit 122 can compensate the distances according to the dielectric constant to the upper and lower antennas 31 to 3N with respect to the water surface. Therefore, the τ value can be compensated by considering the relative positional relationship between the one point and the antenna and the permittivity.

깊이 추정부(13)는 상기 전처리부를 거친 결과를 참조로 하여, 안테나 전방에 있는 지점에 대한 백프로젝션이 수행될 수 있다. 수행된 결과는, 안테나의 전방에서 토사가 쌓여있는 높이에서는 반사파가 실제로 있으므로, 백프로젝션의 수행결과 강한신호가 되어 토사의 높이에 따른 등고선이 2차원 이미지로 디스플레이 될 수 있을 것이다.The depth estimation unit 13 can perform back projection with respect to a point in front of the antenna with reference to the result of the pre-processing unit. As a result of the back projection, a strong signal can be displayed and a contour line according to the height of the soil can be displayed as a two-dimensional image because the reflected wave is actually present at the height where the soil is piled up in front of the antenna.

상기 판정부(14)에서는 준설의 여부를 판정하는 특정 지점(예를 들어, 사방댐 중앙에서 전방 15미터의 지점)에서 깊이 추정부(13)에서 추정되는 토사의 높이를 확인하고, 기준정보와 비교하여 준설의 필요성을 판정할 수 있다. In the judging section 14, the height of the soil estimated by the depth estimating section 13 at a specific point (for example, a point 15 meters ahead from the center of the four-way dam) To determine the need for dredging.

도 7은 제 2 실시예에 따른 사방댐의 토사확인방법을 설명하는 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart for explaining a soil verification method of a four-way dam according to the second embodiment.

도 7을 참조하면, 먼저, 펄스신호를 생성하고(S11), 각 안테나를 통하여 펄스신호를 마이크로웨이브로 송신하고 그 반사신호를 획득한다(S12). 상기 송신 및 수신단계(S12)는 어느 하나의 안테나에 대하여 수행될 때 다른 안테나는 정지되어 있고, 모든 안테나 또는 신호처리에 필요한 정도의 안테나에 대해서는 반복적으로 수행될 수 있다. Referring to FIG. 7, first, a pulse signal is generated (S11), a pulse signal is transmitted through each antenna by microwave, and the reflected signal is obtained (S12). When the transmission and reception step S12 is performed for any one of the antennas, the other antenna is stopped, and it can be repeatedly performed for all antennas or antennas of a degree necessary for signal processing.

획득된 반사신호를 전처리를 수행한다(S13). 상기 전처리로는, 토사와는 무관하게 수면에서 반사된 신호를 무시하거나, 공기와 물의 유전율이 다른 것을 고려하여 각 안테나별로 거리계산에서 τ값을 보상하는 것이 포함될 수 있다. The obtained reflection signal is subjected to pre-processing (S13). The preprocessing path may include neglecting the signal reflected from the water surface irrespective of the gravel or compensating the value of tau in the distance calculation for each antenna in consideration of the difference between the air and water dielectric constants.

전처리된 신호를 참조하면, 깊이를 추정한다(S14). 토사의 깊이를 추정할 때에는 지연-합 방식을 이용하는 백프로젝션 기술이 적용될 수 있고, 전처리시에 보상되는 τ값이 적용될 수 있다. Referring to the preprocessed signal, the depth is estimated (S14). When estimating the depth of the soil, the back projection technique using the delay-sum method can be applied and the τ value compensated in the preprocessing can be applied.

이후에는 토사가 현재의 높이에 있을 때 준설이 필요한 지의 여부를 판단하여 준설을 수행할 수 있다. Thereafter, it is possible to judge whether dredging is necessary when the soil is at the current height and perform dredging.

제 2 실시예의 경우에는 토사의 높이를 사방댐의 전방으로 연속적으로 파악할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 제 1 실시예의 경우에는 사방댐의 전방의 특정지점에 대한 토사의 높이를 확인하여 준설여부를 판단할 수 있었던 것임에 반하여, 제 2 실시예의 경우에는 사방댐의 중앙을 기준으로 할 때 전방으로 향하는 2차원 어느 지점에 대하여도 토사의 높이를 확인할 수 있다. 따라서, 특정 지점에서 토사가 물밖으로 나올 정도로 쌓여있는 경우에도 이를 감지할 수 있는 등 더 많은 장점을 기대할 수 있다.In the case of the second embodiment, there is an advantage that the height of the gravel can be grasped continuously forward of the four-way dam. For example, in the case of the first embodiment, it is possible to determine whether the dredging can be confirmed by checking the height of the gravel to a specific point in front of the four-way dam. In the case of the second embodiment, It is possible to confirm the height of the gravels at any two-dimensional point toward the center of the ground. Therefore, it is possible to expect even more advantages, such as the ability to detect soil, which is piled up to a certain point outside the water.

본 발명의 사상에는 다른 실시예를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 제 2 실시예의 경우에 각 안테나에서 수신되는 신호를 처리하는 벡프로세싱 방법은 일 예에 지나지 않고, 다른 어떠한 방식을 사용해서 토사의 높이를 측정할 수도 있을 것이다. 다른 경우로서, 제 2 실시예에서는 수면위와 수면아래에 각각 안테가 설치되는 것으로 가정하였으나, 어느 한 쪽에만 안테나가 설치되도록 할 수도 있을 것이고, 이 경우에는 수면반사파처리와 유전율에 대한 처리가 더 간편하게 수행될 수 있을 것이다. 또 다른 경우로서, 안테나를 2차원으로 배치하는 경우에는 토사의 높이를 삼차원으로도 측정할 수 있는 장점을 얻을 수 있다. 더 다른 경우로서, 상기 전처리부는 별도로 제공될 필요가 없이 그 기능이 깊이 추정부에서 함께 수행될 수도 있다. The concept of the present invention may further include other embodiments. For example, in the case of the second embodiment, the beck processing method for processing the signal received at each antenna is merely an example, and the height of the soil can be measured using any other method. In other cases, in the second embodiment, it is assumed that antennas are installed on the water surface and under the water surface, respectively. However, the antennas may be installed on only one of them. In this case, . As another example, when the antennas are arranged in two dimensions, it is possible to measure the height of the gravel in three dimensions. In yet other cases, the preprocessor need not be provided separately, but its function may be performed together in the depth estimator.

본 발명에 따르면 소규모 설비인 사방댐에 저렴한 가격과 안정된 시스템으로, 사방댐 마다 상치형으로 설치될 수 있으므로 사방댐과 인근주민의 안전을 증진시킬 수 있다. 아울러, 국토의 절반이상이 산지인 우리나라의 경우에 저렴하게 적용되어 주민의 안전에 만전을 기할 수 있는 것이 바람직할 것이다. 또한, 레이저에 비하여 인체 유해성이 떨어지는 마이크로웨이브를 사용할 수 있으므로 안전성이 뛰어난 특징이 있다.According to the present invention, it is possible to install a small-scale facility, Sambang Dam, at an affordable price and stable system, so that the safety of the Sambang Dam and the nearby residents can be improved because it can be installed in every square dam. In addition, it would be desirable to apply cheaply in the case of Korea, where more than half of the country is mountainous, so that the safety of the residents can be secured. In addition, microwaves that are less harmful to human body can be used as compared with lasers, which is an excellent feature of safety.

특히, 기존에 LiDAR와 같은 고가장비를 이동하며 사용하여야 하는 방식에 비하여, 상치형으로 제공될 수 있으므로, 국지성 호우와 같은 급변하는 상황에서 신속하게 대응할 수 있으므로, 주민의 생활안전에 더욱 기여할 수 있는 장점을 얻을 수 있다.In particular, since it can be provided as a stand-alone type, compared to a method in which high-priced equipment such as LiDAR should be used, it can be quickly responded to rapidly changing situations such as localized heavy rains, You can get an advantage.

3: 안테나
13: 깊이추정부3: Antenna
13:

Claims (13)

마이크로웨이브를 송신하고, 상기 마이크로웨이브가 사방댐에 쌓여있는 토사로부터 반사되는 반사파를 수신하는 안테나가 포함되고,
송수신되는 상기 마이크로웨이브의 송수신 시간차를 분석하여 상기 사방댐에 쌓여있는 토사를 확인할 수 있는 사방댐의 토사확인장치. An antenna for transmitting a microwave and receiving a reflected wave reflected from the earth and sand accumulated in the dam,
The soil detection device of the Sambang Dam is capable of analyzing the time difference between the transmission and reception of the microwave transmitted and received to confirm the soil deposited on the four-way dam. 제 1 항에 있어서,
상기 안테나는 하나이고, 상기 안테나를 상기 사방댐의 전방 상공에 지지하는 지지대가 포함되는 사방댐의 토사확인장치. The method according to claim 1,
Wherein the antenna is one, and includes a support for supporting the antenna above the front of the four-way dam. 제 1 항에 있어서,
상기 안테나는 적어도 두 개 이상이고, 상기 사방댐의 전면을 따라서 상하로 이격 배치되는 사방댐의 토사확인장치. The method according to claim 1,
Wherein the antennas are at least two or more, and are vertically spaced along the front surface of the four-way dam. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나 중의 적어도 어느 하나는 수면 바깥쪽에 위치하는 사방댐의 토사확인장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein at least one of the antennas is located outside the water surface. 제 4 항에 있어서,
상기 안테나가 적어도 두 개인 경우에, 상기 안테나 중의 적어도 어느 하나는 수면 안쪽에 위치하는 사방댐의 토사확인장치. 5. The method of claim 4,
Wherein at least one of the antennas is located inside the water surface when the antenna is at least two. 제 1 항에 있어서,
상기 마이크로웨이브는, 초광대역의 펄스신호인 사방댐의 토사확인장치. The method according to claim 1,
Wherein the microwave is a pulse signal of an ultra-wide band. 제 1 항에 있어서,
상기 마이크로웨이브의 송수신 시간차 분석은, 적어도 두 개 이상의 안테나가 이용되는 경우에는, 지연-합 방식을 이용하는 백프로젝션을 이용하는 사방댐의 토사확인장치.The method according to claim 1,
The analysis of the transmission / reception time difference of the microwave uses a back projection using a delay-sum method when at least two or more antennas are used. 펄스신호를 생성하는 펄스생성기;
상기 펄스신호를 마이크로웨이브로 송신하고, 상기 마이크로웨이브가 사방댐에 쌓여있는 토사로부터 반사되는 반사파를 수신하는 안테나;
상기 안테나에서 수신되는 신호를 전처리하는 신호전처리부: 및
송수신되는 상기 마이크로웨이브의 송수신 시간차를 분석하여 상기 사방댐에 쌓여있는 토사를 확인하는 깊이 추정부가 포함되는 사방댐의 토사확인장치. A pulse generator for generating a pulse signal;
An antenna for transmitting the pulse signal by microwave and receiving the reflected wave reflected from the earthwaves piled up in the square wave of the microwave;
A signal preprocessing unit for preprocessing a signal received by the antenna; and
And a depth estimation unit for analyzing the time difference between the transmission and reception of the microwave transmitted and received to confirm the soil deposited on the four-way dam. 제 8 항에 있어서,
상기 신호전처리부에는,
수면에서 반사되는 신호를 토사에서 반사되는 신호가 아닌 것으로 처리하는 수면반사신호처리부; 및
물의 유전율이 공기와는 다른 것을 보상하기 위한 유전율처리부가 포함되는 사방댐의 토사확인장치. 9. The method of claim 8,
In the signal preprocessing section,
A water surface reflection signal processing unit for processing a signal reflected from the water surface as a signal not reflected from the earth surface; And
And a dielectric constant treatment section for compensating the dielectric constant of water different from that of air. 펄스신호를 생성하는 것;
적어도 하나 이상의 안테나를 통하여 펄스신호를 마이크로웨이브로 송신하고 그 반사신호를 획득하는 것;
상기 반사신호를 전처리하는 것; 및
상기 마이크로웨이브의 송수신 시간차를 이용하여 토사의 깊이를 추정하는 것이 포함되는 사방댐의 토사확인방법. Generating a pulse signal;
Microwave transmitting a pulse signal through at least one antenna and acquiring a reflected signal thereof;
Preprocessing the reflected signal; And
And estimating the depth of the soil using the time difference of the microwave transmission and reception. 제 10 항에 있어서,
상기 전처리에는, 수면에서 반사된 신호를 무시하는 것, 및 공기와 물의 유전율이 다른 것을 고려하여 거리계산에서 이를 보상하는 것 중의 적어도 하나는 포함되는 사방댐의 토사확인방법. 11. The method of claim 10,
Wherein the pretreatment includes at least one of neglecting the signal reflected from the water surface and compensating it in the distance calculation in consideration of the difference between the dielectric constant of air and water. 제 10 항에 있어서,
상기 안테나가 하나인 경우에는 송수신 신호의 시간차를 이용하여 토사의 깊이를 측정하는 사방댐의 토사확인방법. 11. The method of claim 10,
Wherein the depth of the soil is measured using the time difference of the transmission / reception signal when the antenna is one. 제 10 항에 있어서,
상기 안테나가 적어도 두 개인 경우에는, 지연-합 방식을 이용하는 백프로젝션으로 토사의 깊이를 측정하는 사방댐의 토사확인방법. 11. The method of claim 10,
Wherein when the antenna is at least two, the depth of the soil is measured by a back projection using a delay-sum method.
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