KR20170137282A - 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법 - Google Patents

하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170137282A
KR20170137282A KR1020160069166A KR20160069166A KR20170137282A KR 20170137282 A KR20170137282 A KR 20170137282A KR 1020160069166 A KR1020160069166 A KR 1020160069166A KR 20160069166 A KR20160069166 A KR 20160069166A KR 20170137282 A KR20170137282 A KR 20170137282A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
photographing
sewage pipe
fluid
sewage
Prior art date
Application number
KR1020160069166A
Other languages
English (en)
Inventor
최명철
정충열
서인문
라다혜
김동진
Original Assignee
(주)싱크워터
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)싱크워터 filed Critical (주)싱크워터
Priority to KR1020160069166A priority Critical patent/KR20170137282A/ko
Publication of KR20170137282A publication Critical patent/KR20170137282A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/183—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Sewage (AREA)

Abstract

하수관로의 현상을 진단하고 문제점을 파악하여 개선대책을 마련하기 위해 제일 많이 사용하는 방법 중 하나는 하수관로 내부를 촬영하는 것이다. 통상 하수관로 내부를 촬영하기 위해서는 탐사용자주차를 대부분 사용하지만, 하수 수위가 하수관로 탐사용자주차 바퀴보다 높을 경우 촬영이 절대적으로 불가능하다. 이때는 작업을 중단하고 용이한 다른 작업 구간만을 찾아다니게 되는데, 결과적으로 30~40%이상 상당히 많은 구간을 촬영하지 못하는 경우가 다반사다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 유사시 수륙양용식, 부유식, 비행, 잠수하는식으로 촬영하면서 흔들림 없이 하수관로 내 비유체 상태를 촬영하고, 유체상태는 탁수이기 때문에 CCTV로는 절대 촬영이 불가하지만, 탐사용자주차 하부에는 초음파 주사 센서가 장착되어 있어 초음파 반사 이미지를 획득할 수 있는 방법이다. 또한 초음파주사 데이터를 이용하여 하수관로 내벽의 환산압축강도를 동시에 제공하기 때문에 하수관로내 유체 및 비유체 상태 전 단면을 하나의 단면으로 통합하여 지상에서 육안 확인하고 하수관로 전구간에 대하여 강도까지 측정할 수 있는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법이다.

Description

하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법{The improvement inspection method and all-weather imaging device system of based on adverse conditions of sewer pipe}
본 발명은 하수관로내 유체상태 내벽은 초음파주사로 측정하면서 환산압축강도를 획득하고, 하수관로내 비유체상태 내벽은 카메라의 흔들림없이 촬영이 가능하도록 짐벌기능을 추가하여 영상이미지를 획득한 다음 분석단계에서 유체 및 비유체상태 영상이미지를 통합하여 하수관로내의 침입수, 균열, 파손, 통관 등의 하수관로 변형과 거리별 환산압축강도를 평가하는, 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에 관한 것이다.
헌정보를 알고 있는 때에는 이를 함께 기재한다.
일반적으로, 지하에 매설된 하수관로의 손상은 하수의 유하능력을 방해하고 강우 시에는 침수 등의 원인이 되기도 하며, 지반침하로 인한 교통사고나 타시설 매설물을 파괴하는 등의 2차 재해를 야기할 위험성을 내포하고 있다.
하수관로로 인한 지반침하는 굴착공사 등 대형공사나 노후된 상수관로 교체공사, 지하수유출에 의해 대부분 소규모로 발생하고 있다.
이러한 상황을 사전에 방지하기 위하여 하수관로 내부에 탐사용자주차를 주행시켜 관로의 전반적인 파손상태를 영상으로 확인하며, 그 결과를 TV로 관측하여 연속 기록 촬영 후 분석, 활용하는 방법으로 인력진입이 불가능한곳에 수행을 하고 있다.
그런데, 하수관로 내부에는 오수나 우수가 중력에 의하여 하천이나 하수처리시설로 흘러들어갈 수 있도록 설계되어 있는 상황이므로 퇴적물이나 오수나 우수와 같은 유체가 탐사용자주차가 주행할 수 없을 정도로 분포되어 있으면, 지상에서 준설차를 이용하여 준설하지 않으면 자체적으로 탐사용자주차가 하수관로 내부의 상황을 촬영할 수 없게 된다.
공개특허 10-2012-0049677호에 수륙양용 이동촬영장치 및 이를 이용한 하수관거 촬영방법에는 하수관로내 유체가 분포할 경우 부유하여 촬영한다는데 그 특징이 있다. 그런데 하수관로내의 유속은 항상 일정속도로 유속이 분포하므로 부유하는 방식만으로 촬영을 하게 되면 영상이 심하게 흔들리기 때문에 영상자료 판독이 힘든 단점을 안고 있어서 실질적으로 현장에서는 활용되지 않고 있다.
공개특허 10-2013-0090280호에 레이저 프로파일러를 이용한 하수관의 관경 변형률을 측정할 수 있는 탐사기술은 하수관로내벽 굴곡 특성만을 파악하는 것 일 뿐 하수관로 내벽의 강도특성을 파악할 수 없는 단점이 있다.
공개특허 10-2016-0005191호에 소나 이미지 템플릿을 이용한 수중 물체 인식 방법 및 장치기술은 수중물체를 인식할 수 있으나 초음파 진폭을 이용하여 하수관로 맨홀내에서 인력에 의한 강도측정값과 연계하여 환산압축강도를 유추할 수 있는 하수관로 진단과 연결된 기능이 부재된 단점이 있다.
공개특허 10-1557865호에 하수관로의 지반침하 진단 시스템 및 그 방법에서는 하수관로내의 탐사용자주차 데이터와 상부지반에서의 GPR탐사결과를 상관성분석하는데 의의가 있으나, 하수관로내 유체상태가 탐사용자주차 주행에 방해될 경우 데이터를 획득할 수 없는 단점이 있다.
본 발명의 일 실시예는 짐벌기능에 의한 영상촬영장치로 하수관로내 탐사용자주차가 진행시 흔들림 없는 영상촬영을 도모하고, 하수관로내 유체가 분포시 초음파주사에 의하여 하수관로내 굴곡 특성을 동시에 파악하면서 환산압축강도특성까지 파악하는 하수관로 진단 방법을 제공하고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 탐사용 자주차(200)의 하수관로(310)내 비유체상태 일측방향으로 탑재되어, 상하, 좌우, 전후방 중 적어도 하나 이상을 포함하여 촬영장치의 흔들림방지를 위해 지지하는 짐벌기능부(110); 상기 짐벌기능부에 탑재되어 하수관로(310)의 일측방향으로 비유체상태의 벽면을 촬영하여 CCTV 조사데이터를 획득하는 촬영장치부(120); 탐사용 자주차(200)의 하수관로(310)내 유체상태 일측방향으로 탑재되어, 유체와 접하는 벽면을 촬영하여 초음파 조사데이터를 획득하는 초음파주사부(130); 맨홀(400)을 통하여 하수관로(310) 벽면을 슈미트해머, 일축압축강도, 삼축압축강도, 점하중강도 중 적어도 하나이상을 포함하여 강도측정을 실시하는 강도측정부(140); 및 상기 하수관로(310)의 촬영장치부(110)와 초음파주사부(120)에서 각각 획득한 조사테이터와 상기 강도측정부(140)에서 측정한 데이터를 수신하여 하수관로 (310)의 결함을 판단하고 결함위치를 보고서로 표현하는 하수관로 진단 분석부(150)를 포함하되, 상기 하수관로 진단 분석부(150)는 상기 촬영장치부(120) 데이터 및 상기 초음파주사부(130) 데이터 및 상기 강도측정부(140) 데이터의 비교분석을 통해 상관관계를 도출하고, 상기 도출된 상관관계에 따라 하수관로(310)의 상태 및 환산압축강도특성까지 평가하는 것을 포함하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에 특징이 있다.
또한 본 발명은, 상기 짐벌기능부(110)에 있어; 탐사용 자주차(200)가 주행시 하수관로(310) 내부 상태가 설정된 범위 이상으로 돌출물 또는 유체가 분포할 경우, 흔들림이 발생하게 되는데, 이러한 흔들림이 상기 촬영장치부(120)에 전달되지 않도록 하기 위해, 탐사용 자주차(200) 일측 방향으로 탑재되어 상하, 좌우, 전후방 흔들림을 안정화시키는 안정 지지봉(111); 및 상기 안정 지지봉으로부터 촬영장치부(120)를 고정시키는 안정 지지대(112);를 포함하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에 특징이 있다.
또한 본 발명은, 상기 촬영장치부(120)에 있어; 상기 안정지지대(112) 일측방향으로 고정되는 촬영장치 거치부(121); 상기 촬영장치 거치부(121)로부터 원형전단면으로 폐합되어 일측방향으로 한계각도까지 회전물을 지지할 수 있는 원형 부분단면으로 길게 타측으로 연장되어 360도 회전이 가능한 촬영장치 돌출부(122); 및 상기 촬영장치 돌출부(122)의 원형 부분단면과 연결되어 설정된 한계각도까지 회전이 가능한 촬영장치 헤드부(123);를 포함하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에 특징이 있다.
또한 본 발명은, 촬영장치 헤드부(123)에 있어; 비유체상태의 하수관로(310) 내부를 촬영하는 촬영 렌즈(123a); 및 상기 촬영장치 헤드부(123) 전방에 위치하며, 촬영 렌즈(123a)를 중심으로 양쪽에 위치하는 촬영 조명부(123b);를 포함하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에 특징이 있다.
또한 본 발명은, 초음파주사부(130)에 있어; 탐사용자주차(200)의 유체와 접하는 일측방향으로 지지하는 초음파프로브 지지대(131); 및 상기 초음파프로브 지지대(131)에 의거 유체내 하수관로(310)를 초음파 주사하는 초음파프로브(132);를 포함하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에 특징이 있다.
또한 본 발명은, 초음파프로브(132)에 있어; 유체상태의 하수관로(310)를 설정된 범위에서 측정할 수 있도록 주파수를 변환하는 변환기(132a); 상기 변환기(132a)에서 일측방향으로 이격되어 반원형 거울이 부착되어 초음파를 회절시켜 유체내 하수관로를 주사할 수 있도록 하는 회전형 집약 거울(132b); 상기 변환기(132a)를 외부의 충격과 유체로부터 방수를 보장하기 위한 변환기 보호틀(132c); 상기 변환기 보호틀(132c)과 연결되고 상기 회전형 집약 거울(132b)을 포함시켜 외부의 충격과 유체로부터 방수를 보장하기 위한 센서외벽유리(132d); 및 상기 센서외벽유리(132d)와 연결되고 탐사용자주차(200) 주행방향의 맞은편에서 발생될 수 있는 외부환경으로부터 상기 회전형 집약 거울(132b) 및 이를 포함하는 센서외벽유리(132d)를 보호할 수 있는 센서가이드캡(132e)을 포함하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에 특징이 있다.
또한 본 발명은, 하수관로 진단 분석부(150)에 있어;
탐사용 자주차(200)에 전원 전달 및 조사데이터 통로 역할을 담당하고, 전선이 풀림에 따라 이동거리를 자동측정하는 거리측정 및 전원전달부(151); 상기 거리측정 및 전원전달부(151)로부터 탐사용 자주차(200)을 모니터 실시간 화면으로 보면서 주행 및 카메라 회전을 조정하는 이동 및 조정제어부(152); 상기 거리측정 및 전원전달부(151)로부터 상기 촬영장치부(120) 및 상기 초음파주사부(130)의 조사 영상데이터를 수신하는 데이터 수신부(152); 상기 데이터 수신부(152)로부터 수신된 상기 촬영장치부(120) 및 상기 초음파주사부(130)의 조사 영상데이터에 추가적으로 상기 이동 및 조종제어부(152)에서 모니터 실시간 화면으로 육안 확인된 사항을 자막으로 입력할 수 있는 1차 자막기능 부여부(153); 상기 1차 자막기능 부여부(153)로부터 수신된 조사 영상데이터와 상기 강도측정부(140)에서 측정한 강도값을 입력함으로서 환산압축강도를 도출할 수 있는 상관관계 도출부(154); 상기 상관관계 도출부(154)로부터 수신된 조사 영상데이터에 추가적으로 자막을 삽입할 수 있는 2차 자막기능 부여부(155); 및 상기 2차 자막기능 부여부(155)에서 수신된 하수관로(310)내 유체 및 비유체 상태의 영상데이터를 하수관로(310)내 동일한 거리별로 결합시켜 하나의 통합된 영상데이터로 나타내는 하수관로 진단 결과 표출부(156);를 포함하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에 특징이 있다.
또한 본 발명은 a) 맨홀(400)을 통하여 하수관로(310) 일부 한정된 기준을 가진 벽면을 슈미트해머, 일축압축강도, 삼축압축강도, 점하중강도 중 적어도 하나이상을 포함하여 강도측정값을 획득하고 관로내부 상황을 맨홀에서 개략적으로 파악하는 단계; b) 하수관로(310)내 비유체 상태의 벽면을 촬영하는 촬영장치부(120)와 유체상태의 벽면을 촬영하는 초음파주사부(130)를 통해 조사 영상데이터를 획득하는 단계; c) 하수관로 진단 분석부(150)가 상기 촬영장치부(120)와 상기 초음파주사부(130)를 통해 수신된 조사 영상테이터에 하수관로(310)내 특이사항을 자막으로 입력하는 단계; d) 상기 a)단계에서 획득한 강도값을 상기 c)단계에서 획득한 조사데이터와 상관관계를 도출하여 하수관로 내부를 초음파 주사부로부터 측정된 진폭차이를 환산압축강도로 변환시키는 단계; e) 상기 하수관로 진단 분석부(150)는 상기 도출된 상관관계에 따라 상기 하수관로(310)의 유체 및 비유체 상태의 전단면 촬영결과를 확보함과 동시에 거리별 환산압축강도를 평가하는 단계를 포함하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에 특징이 있다.
또한 본 발명은 상기 b) 단계는 상기 하수관로(310)의 침입수, 균열, 파손, 통관을 포함하는 하수관로 조사 변형을 조사하고, 상기 e) 단계의 상기 하수관로 진단 분석부(150)는 하수관로가 유체상태이건 비유체상태이건 상관없이 전단면 상태를 통합된 상태로 표현시킴과 동시에 환산압축강도를 표시함으로서 하수관로 교체공사 및 일측 방향 싱크홀 연관성을 의사결정할 수 있는 것을 포함하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에 특징이 있다.
본 발명에 의하면, 하수관로 내부에는 오수나 우수가 중력에 의하여 하천이나 하수처리시설로 흘러들어갈 수 있도록 설계되어 있는 상황이므로 퇴적물이나 오수나 우수와 같은 유체가 탐사용자주차가 주행할 수 없을 정도로 분포되어 있으면, 탐사용자주차가 수륙양용식, 부유식, 비행, 잠수하는 방식 등으로 촬영해야되는 상황일 경우 흔들림없이 비유체 상태를 촬영하는가 하면, 유체 상태내부의 하수관로 내벽의 굴곡도도 파악하면서 하수관로 내벽의 환산압축강도까지 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한 일반적인 하수관로 촬영방법으로 진단을 하게되면, 1차조사 일반적 탐사용자주차 촬영이 끝난후 2차조사 준설차를 대동하면서 미 촬영구간을 재 촬영하게되므로 지방자치체 및 공공기관의 막대한 예산을 초래하게 된다. 본 발명에 의하면 한 번의 촬영으로 2차조사에서 발생되는 준설 공정 없이 1차조사에서 하수관로내벽을 어떠한 악조건에서도 촬영할 수 있게 되므로 소요경비 절감, 기회비용 절감을 가질 수 있는 장점이 있다.
도1은 종래의 기술에 따른 전방 주시에 의한 탐사용자주차를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도2는 하수관로내 유체가 분포할 경우 종래의 기술에 따른 수륙양용형 또는 부유식 탐사용자주차를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에서 하수관로내 유체가 분포할 경우 비행형, 수륙양용형, 부유식 탐사용자주차가 비유체상태에서는 짐벌기능이 부착된 CCTV카메라를 탑재하고, 유체상태에서는 초음파주사식으로 촬영할 수 있는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법의 구성도이다.
도5는 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법의 원리를 개략적으로 설명하기위한 도면이다.
도6은 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에서 탐사용자주차가 하수관로 유체이동흐름이나 비행시 흔들림없이 비유체상태의 하수관로 벽면을 촬영이 가능하도록 하는 짐벌기능과 카메라를 상부에서 바라본 사시로 도시한 도면이다.
도7은 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에서 비유체상태의 하수관로 벽면을 촬영이 가능하도록 하는 짐벌기능과 카메라를 하부에서 바라본 사시로 도시한 도면이다.
도8은 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에서 비유체상태의 하수관로 벽면을 촬영이 가능하도록 하는 짐벌기능과 카메라를 측면에서 도시한 도면이다.
도9는 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에서 탐사용자주차가 하수관로내 유체가 분포할 경우 유체와 접하는 하수관로 벽면을 촬영이 가능하도록 하는 초음파주사부를 상부에서 바라본 사시로 도시한 도면이다.
도10은 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에서 탐사용자주차가 하수관로내 유체가 분포할 경우 유체와 접하는 하수관로 벽면을 촬영이 가능하도록 하는 초음파주사부를 측면에서 도시한 도면이다.
도11은 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에서 초음파주사부 내부 작동 원리를 나타낸 도면이다.
도12는 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에서 비유체상태의 촬영결과와 유체상태의 촬영결과 및 환산압축강도 그래프를 나타내는 도면이다.
도13은 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에서 초음파주사부의 초음파프로브 내부 상태 구성과 초음파 주사 작동원리 및 환산압축강도 적용원리를 나타내는 도면이다.
도14는 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에서 비유체상태에서의 CCTV영상촬영결과와 유체상태에서의 초음파주사부 영상데이터 결합을 나타내는 도면이다.
본 발명에 있어 첨부된 도면은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 도시됨을 밝히고, 후술되는 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하며, 다른 여러 형태로 변형 실시되는 점까지 감안한 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.
아울러, 하기 본 발명에서는 실시 예로 한정되는 것이 아니라, 명세서 전반에 기재된 기술적 내용을 토대로 해석한 확장 범위까지 포함하는 권리범위로 인정되어야만 할 것이다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하면서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법을 더욱 상세히 설명한다.
[하수관로 전천후 촬영장치 및 분석 시스템(100)]
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법에서 하수관로내 유체가 분포할 경우 일반 탐사형자주차의 바퀴형 구조로는 주행할 수 없게된다. 이때는 탐사용자주차가 비행형, 수륙양용형, 부유식, 잠수식 형태로 주행을 하여야 하는데, 이러한 형태를 갖는 구조로는 유체의 유속으로 인하여 비유체상태 하수관로 벽면의 촬영결과를 담보할 수 없고, 유체상태 내부 하수관로 벽면 상태도 알 수 없게 된다. 따라서 이러한 상황을 개선하기 위하여 비유체상태에서는 짐벌기능이 부착된 CCTV카메라를 탑재하고, 유체상태에서는 초음파주사식으로 촬영할 수 있는 상태의 실시 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도5 및 도6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 하수관로 전천후 촬영장치 및 분석 시스템(100)은 짐벌기능부(110), 촬영장치부(120), 초음파주사부(130), 강도측정부(140), 하수관로 진단 분석부(150)를 포함하며, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 짐벌기능부(110)는 탐사용 자주차(200)가 주행시 하수관로(310) 내부 상태가 설정된 범위 이상으로 돌출물 또는 유체가 분포할 경우, 흔들림이 발생하게 되는데, 이러한 흔들림이 상기 촬영장치부(120)에 전달되지 않도록 하기 위해, 탐사용 자주차(200) 일측 방향으로 탑재되어 상하, 좌우, 전후방 흔들림을 안정화시키는 안정 지지봉(111) 및 상기 안정 지지봉으로부터 촬영장치부(120)를 고정시키는 안정 지지대(112)를 포함하여 구비된다.
상기 촬영장치부(120)은 상기 안정지지대(112) 일측방향으로 고정되는 촬영장치 거치부(121)와 상기 촬영장치 거치부(121)로부터 원형전단면으로 폐합되어 일측방향으로 한계각도까지 회전물을 지지할 수 있는 원형 부분단면으로 길게 타측으로 연장되어 360도 회전이 가능한 촬영장치 돌출부(122) 및 상기 촬영장치 돌출부(122)의 원형 부분단면과 연결되어 설정된 한계각도까지 회전이 가능한 촬영장치 헤드부(123);를 포함하여 구비된다.
상기 촬영장치 헤드부(123)는 비유체상태의 하수관로(310) 내부를 촬영하는 촬영 렌즈(123a) 및 상기 촬영장치 헤드부(123) 전방에 위치하며, 촬영 렌즈(123a)를 중심으로 양쪽에 위치하는 촬영 조명부(123b);를 포함하여 구비된다.
상기 초음파주사부(130)는 탐사용자주차(200)의 유체와 접하는 일측방향으로 지지하는 초음파프로브 지지대(131) 및 상기 초음파프로브 지지대(131)에 의거 유체내 하수관로(310)를 초음파 주사하는 초음파프로브(132)를 포함하여 구비된다.
상기 초음파프로브(132)는 유체상태의 하수관로(310)를 설정된 범위에서 측정할 수 있도록 주파수를 변환하는 변환기(132a)와 상기 변환기(132a)에서 일측방향으로 이격되어 반원형 거울이 부착되어 초음파를 회절시켜 유체내 하수관로를 주사할 수 있도록 하는 회전형 집약 거울(132b), 상기 변환기(132a)를 외부의 충격과 유체로부터 방수를 보장하기 위한 변환기 보호틀(132c), 상기 변환기 보호틀(132c)과 연결되고 상기 회전형 집약 거울(132b)을 포함시켜 외부의 충격과 유체로부터 방수를 보장하기 위한 센서외벽유리(132d) 및 상기 센서외벽유리(132d)와 연결되고 탐사용자주차(200) 주행방향의 맞은편에서 발생될 수 있는 외부환경으로부터 상기 회전형 집약 거울(132b) 및 이를 포함하는 센서외벽유리(132d)를 보호할 수 있는 센서가이드캡(132e)을 포함하여 구비된다.
상기 하수관로 진단 분석부(150)는 탐사용 자주차(200)에 전원 전달 및 조사데이터 통로 역할을 담당하고, 전선이 풀림에 따라 이동거리를 자동측정하는 거리측정 및 전원전달부(151), 상기 거리측정 및 전원전달부(151)로부터 탐사용 자주차(200)을 모니터 실시간 화면으로 보면서 주행 및 카메라 회전을 조정하는 이동 및 조정제어부(152), 상기 거리측정 및 전원전달부(151)로부터 상기 촬영장치부(120) 및 상기 초음파주사부(130)의 조사 영상데이터를 수신하는 데이터 수신부(153), 상기 데이터 수신부(153)로부터 수신된 상기 촬영장치부(120) 및 상기 초음파주사부(130)의 조사 영상데이터에 추가적으로 상기 이동 및 조종제어부(152)에서 모니터 실시간 화면으로 육안 확인된 사항을 자막으로 입력할 수 있는 1차 자막기능 부여부(154), 상기 1차 자막기능 부여부(154)로부터 수신된 조사 영상데이터와 상기 강도측정부(140)에서 측정한 강도값을 입력함으로서 환산압축강도를 도출할 수 있는 상관관계 도출부(155), 상기 상관관계 도출부(155)로부터 수신된 조사 영상데이터에 추가적으로 자막을 삽입할 수 있는 2차 자막기능 부여부(156) 및 상기 2차 자막기능 부여부(156)에서 수신된 하수관로(310)내 유체 및 비유체 상태의 영상데이터를 하수관로(310)내 동일한 거리별로 결합시켜 하나의 통합된 영상데이터로 나타내는 하수관로 진단 결과 표출부(157)를 포함하여 구비된다.
[하수관로 전천후 촬영장치 시스템에 따른 하수관로 진단 방법]
맨홀(400)을 통하여 하수관로(310) 일부 한정된 기준을 가진 벽면을 슈미트해머, 일축압축강도, 삼축압축강도, 점하중강도 중 적어도 하나이상을 포함하여 강도측정값을 획득하고 관로내부 상황을 맨홀에서 개략적으로 파악한다.
다음으로, 하수관로(310)내 비유체 상태의 벽면을 촬영하는 촬영장치부(120)와 유체상태의 벽면을 촬영하는 초음파주사부(130)를 통해 조사 영상데이터를 획득한다. 이는 상기 하수관로(310)의 침입수, 균열, 파손, 통관을 포함하는 하수관로 조사 변형을 파악할 수 있다.
다음으로, 하수관로 진단 분석부(150)가 상기 촬영장치부(120)와 상기 초음파주사부(130)를 통해 수신된 조사 영상테이터에 하수관로(310)내 특이사항을 자막으로 입력한다.
다음으로, 상기 하수관로(310)에서 획득한 강도값을 상기 촬영장치부(120)와 상기 초음파주사부(130)에서 단계에서 획득한 조사데이터와 상관관계를 도출하여 하수관로 내부를 초음파 주사부로부터 측정된 진폭차이를 환산압축강도로 변환시킨다.
다음으로, 상기 하수관로 진단 분석부(150)는 상기 도출된 상관관계에 따라 상기 하수관로(310)의 유체 및 비유체 상태의 전단면 촬영결과를 확보함과 동시에 거리별 환산압축강도를 평가한다. 이는 상기 하수관로(310)가 유체상태이건 비유체상태이건 상관없이 전단면 상태를 통합된 상태로 표현시킴과 동시에 환산압축강도를 표시함으로서 하수관로 교체공사 및 일측 방향 싱크홀 연관성을 의사결정할 수 있게 된다.
100: 하수관로 전천후 촬영장치 및 분석 시스템
200: 탐사용 자주차
310: 하수관로
320: 유체
400: 맨홀
500: 상부지반
110: 짐벌기능부
120: 촬영장치부
130: 초음파주사부
140: 강도측정부
150: 하수관로 진단 분석부
111: 안정지지봉
112: 안전 지지대
121: 촬영장치 거치부
122: 촬영장치 돌출부
123: 촬영장치 헤드부
123a: 촬영 렌즈
123b: 촬영 조명부
131: 초음파프로브 지지대
132: 초음파프로브
132a: 변환기
132b: 회전형 집약 거울
132c: 변환기 보호틀
132d: 센서외벽유리
132e: 센서 가이드캡
151: 거리측정 및 전원전달부
152: 이동 및 조정제어부
153: 데이터 수신부
154: 1차 자막기능 부여부
155: 상관관계 도출부
156: 2차 자막기능 부여부
157: 하수관로 진단 결과 표출부
60: 하수관로내 퇴적물
71: 탐사용자주차 CCTV

Claims (9)

  1. 탐사용 자주차(200)의 하수관로(310)내 비유체상태 일측방향으로 탑재되어, 상하, 좌우, 전후방 중 적어도 하나 이상을 포함하여 촬영장치의 흔들림방지를 위해 지지하는 짐벌기능부(110);

    상기 짐벌기능부에 탑재되어 하수관로(310)의 일측방향으로 비유체상태의 벽면을 촬영하여 CCTV 조사데이터를 획득하는 촬영장치부(120);

    탐사용 자주차(200)의 하수관로(310)내 유체상태 일측방향으로 탑재되어, 유체상태와 접하는 벽면을 촬영하여 초음파 조사데이터를 획득하는 초음파주사부(130);

    맨홀(400)을 통하여 하수관로(310) 벽면을 슈미트해머, 일축압축강도, 삼축압축강도, 점하중강도 중 적어도 하나이상을 포함하여 강도측정을 실시하는 강도측정부(140); 및

    상기 하수관로(310)의 촬영장치부(110)와 초음파주사부(120)에서 각각 획득한 조사테이터와 상기 강도측정부(140)에서 측정한 데이터를 수신하여 하수관로 (310)의 결함을 판단하고 결함위치를 보고서로 표현하는 하수관로 진단 분석부(150)

    를 포함하되,

    상기 하수관로 진단 분석부(150)는 상기 촬영장치부(120) 데이터 및 상기 초음파주사부(130) 데이터 및 상기 강도측정부(140) 데이터의 비교분석을 통해 상관관계를 도출하고, 상기 도출된 상관관계에 따라 하수관로(310)의 상태 및 환산압축강도특성까지 평가하는 것을 특징으로 하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법
  2. 제1항에 있어서, 상기 짐벌기능부(110)는;
    탐사용 자주차(200)가 주행시 하수관로(310) 내부 상태가 설정된 범위 이상으로 돌출물 또는 유체가 분포할 경우, 흔들림이 발생하게 되는데, 이러한 흔들림이 상기 촬영장치부(120)에 전달되지 않도록 하기 위해, 탐사용 자주차(200) 일측 방향으로 탑재되어 상하, 좌우, 전후방 흔들림을 안정화시키는 안정 지지봉(111); 및

    상기 안정 지지봉으로부터 촬영장치부(120)를 고정시키는 안정 지지대(112);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법
  3. 제1항 및 제2항에 있어서, 상기 촬영장치부(120)는;
    상기 안정지지대(112) 일측방향으로 고정되는 촬영장치 거치부(121);

    상기 촬영장치 거치부(121)로부터 원형전단면으로 폐합되어 일측방향으로 한계각도까지 회전물을 지지할 수 있는 원형 부분단면으로 길게 타측으로 연장되어 360도 회전이 가능한 촬영장치 돌출부(122); 및

    상기 촬영장치 돌출부(122)의 원형 부분단면과 연결되어 설정된 한계각도까지 회전이 가능한 촬영장치 헤드부(123);를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법
  4. 제3항에 있어서, 촬영장치 헤드부(123)는;
    비유체상태의 하수관로(310) 내부를 촬영하는 촬영 렌즈(123a); 및

    상기 촬영장치 헤드부(123) 전방에 위치하며, 촬영 렌즈(123a)를 중심으로 양쪽에 위치하는 촬영 조명부(123b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법
  5. 제1항에 있어서, 초음파주사부(130)는;
    탐사용자주차(200)의 유체와 접하는 일측방향으로 지지하는 초음파프로브 지지대(131); 및

    상기 초음파프로브 지지대(131)에 의거 유체내 하수관로(310)를 초음파 주사하는 초음파프로브(132);를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법
  6. 제5항에 있어서, 초음파프로브(132)는;
    유체상태의 하수관로(310)를 설정된 범위에서 측정할 수 있도록 주파수를 변환하는 변환기(132a);

    상기 변환기(132a)에서 일측방향으로 이격되어 반원형 거울이 부착되어 초음파를 회절시켜 유체내 하수관로를 주사할 수 있도록 하는 회전형 집약 거울(132b);

    상기 변환기(132a)를 외부의 충격과 유체로부터 방수를 보장하기 위한 변환기 보호틀(132c);

    상기 변환기 보호틀(132c)과 연결되고 상기 회전형 집약 거울(132b)을 포함시켜 외부의 충격과 유체로부터 방수를 보장하기 위한 센서외벽유리(132d); 및

    상기 센서외벽유리(132d)와 연결되고 탐사용자주차(200) 주행방향의 맞은편에서 발생될 수 있는 외부환경으로부터 상기 회전형 집약 거울(132b) 및 이를 포함하는 센서외벽유리(132d)를 보호할 수 있는 센서가이드캡(132e)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법
  7. 제1항에 있어서, 하수관로 진단 분석부(150)는;
    탐사용 자주차(200)에 전원 전달 및 조사데이터 통로 역할을 담당하고, 전선이 풀림에 따라 이동거리를 자동측정하는 거리측정 및 전원전달부(151);

    상기 거리측정 및 전원전달부(151)로부터 탐사용 자주차(200)을 모니터 실시간 화면으로 보면서 주행 및 카메라 회전을 조정하는 이동 및 조정제어부(152);

    상기 거리측정 및 전원전달부(151)로부터 상기 촬영장치부(120) 및 상기 초음파주사부(130)의 조사 영상데이터를 수신하는 데이터 수신부(153);

    상기 데이터 수신부(153)로부터 수신된 상기 촬영장치부(120) 및 상기 초음파주사부(130)의 조사 영상데이터에 추가적으로 상기 이동 및 조종제어부(152)에서 모니터 실시간 화면으로 육안 확인된 사항을 자막으로 입력할 수 있는 1차 자막기능 부여부(154);

    상기 1차 자막기능 부여부(154)로부터 수신된 조사 영상데이터와 상기 강도측정부(140)에서 측정한 강도값을 입력함으로서 환산압축강도를 도출할 수 있는 상관관계 도출부(155);

    상기 상관관계 도출부(155)로부터 수신된 조사 영상데이터에 추가적으로 자막을 삽입할 수 있는 2차 자막기능 부여부(156); 및

    상기 2차 자막기능 부여부(156)에서 수신된 하수관로(310)내 유체 및 비유체 상태의 영상데이터를 하수관로(310)내 동일한 거리별로 결합시켜 하나의 통합된 영상데이터로 나타내는 하수관로 진단 결과 표출부(157);를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법
  8. a) 맨홀(400)을 통하여 하수관로(310) 일부 한정된 기준을 가진 벽면을 슈미트해머, 일축압축강도, 삼축압축강도, 점하중강도 중 적어도 하나이상을 포함하여 강도측정값을 획득하고 관로내부 상황을 맨홀에서 개략적으로 파악하는 단계;

    b) 하수관로(310)내 비유체 상태의 벽면을 촬영하는 촬영장치부(120)와 유체상태의 벽면을 촬영하는 초음파주사부(130)를 통해 조사 영상데이터를 획득하는 단계;

    c) 하수관로 진단 분석부(150)가 상기 촬영장치부(120)와 상기 초음파주사부(130)를 통해 수신된 조사 영상테이터에 하수관로(310)내 특이사항을 자막으로 입력하는 단계;

    d) 상기 a)단계에서 획득한 강도값을 상기 c)단계에서 획득한 조사데이터와 상관관계를 도출하여 하수관로 내부를 초음파 주사부로부터 측정된 진폭차이를 환산압축강도로 변환시키는 단계;

    e) 상기 하수관로 진단 분석부(150)는 상기 도출된 상관관계에 따라 상기 하수관로(310)의 유체 및 비유체 상태의 전단면 촬영결과를 확보함과 동시에 거리별 환산압축강도를 평가하는 단계
    를 포함하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 b) 단계는 상기 하수관로(310)의 침입수, 균열, 파손, 통관을 포함하는 하수관로 조사 변형을 조사하고, 상기 e) 단계의 상기 하수관로 진단 분석부(150)는 하수관로가 유체상태이건 비유체상태이건 상관없이 전단면 상태를 통합된 상태로 표현시킴과 동시에 환산압축강도를 표시함으로서 하수관로 교체공사 및 일측 방향 싱크홀 연관성을 의사결정할 수 있는 것을 특징으로 하는 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법
KR1020160069166A 2016-06-03 2016-06-03 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법 KR20170137282A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160069166A KR20170137282A (ko) 2016-06-03 2016-06-03 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160069166A KR20170137282A (ko) 2016-06-03 2016-06-03 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170137282A true KR20170137282A (ko) 2017-12-13

Family

ID=60944214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160069166A KR20170137282A (ko) 2016-06-03 2016-06-03 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170137282A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200077632A (ko) 2018-12-20 2020-07-01 웅진고분자 주식회사 지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법
KR20210047291A (ko) 2018-12-20 2021-04-29 웅진고분자 주식회사 지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법
KR102583648B1 (ko) * 2023-03-30 2023-09-27 주식회사 에코랩스 상하수도 검사 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200077632A (ko) 2018-12-20 2020-07-01 웅진고분자 주식회사 지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법
KR20210047291A (ko) 2018-12-20 2021-04-29 웅진고분자 주식회사 지하도관의 자동 진단 시스템 및 그에 따른 보수 위치의 확인 방법
KR102583648B1 (ko) * 2023-03-30 2023-09-27 주식회사 에코랩스 상하수도 검사 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3181739U (ja) 曳航式水中放射能測定システム
Kirkham et al. PIRAT—a system for quantitative sewer pipe assessment
US9933329B2 (en) Multi-sensor inspection for identification of pressurized pipe defects that leak
US10281912B2 (en) Autonomous inspection system
KR101557865B1 (ko) 하수관로의 cctv 데이터 및 상부지반의 gpr 데이터를 이용한 지반침하 진단 시스템 및 그 방법
CN104568983B (zh) 基于主动式全景视觉的管道内部缺陷检测装置及方法
KR100939529B1 (ko) 관로 내외면 동시 탐사 분석 시스템
CA3038334A1 (en) Improved ultrasound inspection
US20170074664A1 (en) Underwater Inspection System Using An Autonomous Underwater Vehicle ("AUV") In Combination With A Laser Micro Bathymetry Unit (Triangulation Laser) and High Definition Camera
KR20170137282A (ko) 하수관로내 각종 악조건을 감안한 전천후 촬영장치 시스템 및 그에 따른 하수관로 진단 방법
KR20200049110A (ko) 맨홀 내부 상태조사 장치
US20210364289A1 (en) Apparatus and method for fault-proof collection of imagery for underwater survey
KR20170138015A (ko) 하수관로 진단을 위한 드론 방식의 전천후 촬영장치 시스템
JP5487409B2 (ja) 壁面自動追尾型水路トンネル撮影装置
JP6937800B2 (ja) 管内調査用浮流装置、管内調査方法及び管内調査システム
AU2022200941A1 (en) Multi-Sensor Inspection For Identification Of Pressurized Pipe Defects That Leak
KR20140112243A (ko) 지하매설배관 오염 조사장치
Meegoda et al. Adapting 360-degree cameras for culvert inspection: case study
JP2016188877A (ja) 漏水検知装置および漏水検知方法
KR20100079635A (ko) 해저 케이블 고장지점 탐색장치
KR101997758B1 (ko) 중공관 배면 탐지장치 및 이를 이용한 중공관 배면의 공동 유무를 탐지하는 방법
KR20190052513A (ko) 실시간 가스탐지 기능을 제공하는 하수관로 및 하수암거의 상태평가용 육안조사 장비 및 시스템
Flynn et al. No-Touch Inspections: Challenges in Non-Destructive Evaluation of Subjects That Are Buried and Underwater
Sherwood Recent remote underwater surveys: Advances in methods and technologies for structural assessments of dams and spillways
Browne Underwater acoustic imaging devices for portable scour monitoring