KR20170004192U - 맨홀안테나 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지하 시설물의 상태를 모니터링하여 지상 통신설비로 데이터를 송수신하기 위한 지하 무선 모니터링 장비를 위한 맨홀 일체형 루프 안테나에 관한 것으로, 원주를 따라 홈을 구비한 맨홀과 상기 홈 내부에 루프안테나가 내장되어 있으며, 상기 루프 안테나와 지하 모니터링 장비를 연결 위하여 맨홀아랫 부분에 연결용 케이블과 연결용 커넥터로 구성된 맨홀 안테나

Description

맨홀안테나 {Manhole Antenna}

본 고안은 지하시설물 관리를 위한 무선 안테나에 관한 것으로서,보다 자세하게는 무선 루프 안테나와 맨홀을 일체화한 맨홀안테나에 관한 것이다

상,하수도, 가스, 통신, 전기,송유관 및 난방열관 등 도심지의 주요 지하 시설물들은 도시의 기능을 유지하기 위한 중요한 설비이지만 지하에 위치하여 관리,감시가 용이하지 않은 문제점이 있다.

최근 이러한 지하시설물에 대한 관리를 통하여 사고를 예방하거나 사고 발생 시 신속한 복구를 하기 위하여 지하 시설물에 적절한 센서를 부착하고 센서에서 취득한 정보를 중앙 감시실에서 모니터링하여 지하 시설물의 이상 유무를 검출하는 시스템이 활발하게 적용되고 있다.

이러한 지하 시설물의 상태 모니터링을 위한 모니터링 장비는 도로나 보도 아래 지하에 설치되어 있고, 넓게 분산되어 있기 때문에 센서 데이터를 수집하기 위해서는 유선보다 무선을 이용하는 경우가 많다. 또한 지하 시설물의 경우 센서를 이용한 데이터 수집과 통신을 위한 충분한 전원이 공급되지 않아서 제한된 전력으로 모니터링 장비를 구동해야 하며 이런 상황에서 지하에 설치된 모니터링 장비의 무선 출력을 지상에 설치되는 무선 통신 장치와 통신 하려면 별도의 안테나를 설치하여야 한다. 가장 용이한 안테나 설치 방법은 지하시설물 관리를 위한 맨홀 아래에 안테나를 설치하는 방법이 있지만 금속으로 만들어져 있는 맨홀에 의해서 무선 신호가 차단되어 통신거리가 극단적으로 제한되기 때문에 맨홀 밖으로 안테나 선을 빼내어 안테나를 지상에 설치하여야 한다. 하지만 이러한 지상 안테나 설치는 공사와 관리가 어렵고, 지하 모니터링 장비로 부터 안테나까지 연결하기 위한 전선과 안테나를 고정하기 기구물은 도로 차량이나 보도 보행자에게 위험한 요소가될 수 있다 ,

본 고안에서는 무선통신을 위하여 루프안테나를 사용하고, 기존에 설치되어 있는 맨홀을 가공하여 루프 안테나와 맨홀을 일체화 한 맨홀 안테나를 구성함으로서, 별도의 기구물이나 도로,보도의 파손없이 맨홀 교체만으로 지하 모니터링 장비와 지상 통신 장비간의 통신 연결을 용이하도록 구성하였다

본 고안의 맨홀 안테나를 사용하면 지하 시설물에 대한 정보를 지상 통신 장비와 간단하게 통신채널을 구축할 수 있어서, 별도 안테나를 설치하는 경우 도로나 보도를 개조해야 하므로 번거로운 공사에 소요되는 시간과 비용을 절약할 수 있으며 유지 관리도 용이하다

또한 무선통신의 효율을 높힐 수 있어서 기존 방법보다 적은 소비전력으로 시스템 구성이 가능해져서 발열,열화등의 요인을 제거함으로서 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

도1. 고안된 맨홀 안테나 외형
도2. 고안된 맨홀 안테나 단면도
도3. 기존의 지하구조물 관리 시스템 구성도

본 고안에 따른 맨홀 안테나에 대한 기술적인 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예가 되시된 도면을 참조한 아래의 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

먼저 1은 본 고안에 따른 맨올 안테나의 개략적인 구성도이다

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 맨홀 안테나는 맨홀(1)과 내장된 루프안테나(2) 루프안테나의 연결을 위한 케이블과 커넥터(3)으로 구성되며 맨홀안테나는 지하에 설치된 모니터링 장비(4)와 연결되어 구성된다.

도2는 도1의 A,A'부분을 절단한 절단면도이며,

도3은 도3은 범용적인 지하 구조물 관리 시스템의 구성도이다

지하구조물의 물리적인 변화를 측정하는 센서(41), 센서의 데이터를 수집하고 지상에 있는 통신장비까지 무선통신을 하는 모니터링 장비(4), 상기 센서(41)과 모니터링장비(4)를 설치및 관리하기 위한 맨홀(1), 상기 모니터링장비(4)에서 취득한 센서 데이터를 공중망등을 이용하여 중앙관리시스템과 연결시켜주는 지상 통신장비(42)로 구성되어 있다.

도3과 같이 구성된 기존 시스템은 모니터링 장비(4)가 모든 데이터를 취합하는 통합 통신망에 직접 연결하려면 통신을 위한 구성도 복잡해지고 소비전력도 많이 소비되며 구현을 위한 비용적인 낭비고 많아지기 때문에 지상에 별도로 설치된 지상통신 장비(42)와 단거리 무선통신 기능을 사용한다. 지상 통신장비(42)는 취득한 데이터를 공중망이나 전용망을 통하여 집중 관리국에 전송하게 된다.

이 경우 지하에 설치된 모니터링 장비(4)와 지상에 설치된 지상통신장비(42)간에는 맨홀(1)이 존재하여 상당량의 무선전파 신호가 감쇄되므로 전송 속도, 전송 가능거리등의 통신 한계가 발생하여 시스템을 효율적으로 운영하기 어렵다

본 고안에서는 맨홀(1)의 홈(5)안에 루프안테나(2)를 내장하고 모니터링 장비(4)와 연결하여 맨홀(1)에 의해 감쇄되는 전파의 량을 최소화 하였다. 또한, 루프안테나(2)가 맨홀(1) 표면보다 돌출되지 않토록하여 맨홀 위를 지나 다니는 차량이나 보행자에 의해 루프안테나(2)가 손상되는 것을 방지하였고, 상기 홈(5)안에 루프안테나(2)는 직접적으로 금속 맨홀(2)에 전기적으로 접촉이 되지 않토록 하며 루프 안테나(2)를 기구적으로 고정하기 위하여 에폭시와 같은 절연성이 좋고 내 마모성인 충진제(6)를 이용하여 충진,고정되어 있다.

상기 루프안테나(2)와 모니터링장비(4)간의 연결부위는 맨홀(1)의 바닥쪽으로 케이블이 연결되며 이 케이블은 모니터링 장비(4)와 분리,체결이 용이하도록 안테나 연결용 컨넥터(3)로 연결되어 있다

1. 맨홀
2. 루프안테나
3. 안테나 연결용 컨넥터
4. 모니터링 장비
5. 맨홀 홈
6. 충진재
41. 센서
42. 지상 통신장비

Claims (2)

1. 본 고안은 지하 시설물의 상태를 모니터링하여 지상 통신설비로 데이터를 송수신하기 위한 지하 무선 모니터링 장비를 위한 맨홀 일체형 루프 안테나에 관한 것으로, 원주를 따라 홈을 구비한 맨홀과 상기 홈 내부에 루프안테나가 내장되어 있으며, 상기 루프 안테나와 지하 모니터링 장비를 연결 위하여 맨홀아랫 부분에 연결용 케이블과 연결용 커넥터로 구성된 맨홀 안테나
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 홈 내부에 루프안테나를 고정하고 전기적인 절연특성을 유지하기 위하여 에폭시와 같은 절연성 , 내마모성 충진제를 사용하는 것을 특징으로 하는 맨홀 안데나.

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