KR20210026426A - Smart manhole for monitoring the status of underground facilities and smart manhole control system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지하시설물 상태에 대한 센서 데이터를 수집하는 스마트 맨홀 및 스마트 맨홀을 통해 수집된 센서 데이터를 이용하여 상기 지하시설물에 대한 관제 솔루션을 제공하는 스마트 맨홀 관제 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a smart manhole that collects sensor data on the state of an underground facility, and a smart manhole control system that provides a control solution for the underground facility using sensor data collected through the smart manhole.
일반적인 맨홀 관리 방법은 작업자가 주기적으로 맨홀을 방문하여 내부를 직접 점검하는 것이므로 유지 비용이 높고, 작업자가 맨홀 내부에서 작업 중 사고를 당할 위험이 있다.The general manhole management method is that the operator periodically visits the manhole and directly inspects the interior, so maintenance costs are high, and there is a risk of an accident while working inside the manhole.
센서를 이용하여 맨홀 내부 상태를 확인하는 방법이 사용되기도 하지만, 맨홀 커버는 재질상 전기/전파를 차단하므로 맨홀 내부에 설치한 센서의 측정 결과를 수집하기 위해서는 작업자가 맨홀 커버를 열고 전파 차단을 해제한 후 센서 측정 결과를 수집해야 한다. 이 경우 인사 사고 위험은 줄일 수 있지만 유지 비용이 여전히 높다는 문제점이 있다.A method of checking the internal state of the manhole using a sensor is sometimes used, but the manhole cover blocks electricity and radio waves due to its material, so in order to collect the measurement results of the sensor installed inside the manhole, the operator opens the manhole cover and cancels the radio wave blocking. After that, you need to collect the sensor measurement results. In this case, the risk of personnel accidents can be reduced, but there is a problem that maintenance costs are still high.
또한, 종래의 스마트 빌딩에서 이용되는 M2M/IoT 기반 하수도 맨홀 모니터링 시스템은 하수관 속을 흐르는 물의 양의 변화를 모니터링할 수 있으나, 유선 통신망을 사용하고 있으므로, 설치 및 통신망에 장애 발생시 복구가 어려운 실정이다. In addition, the M2M/IoT-based sewage manhole monitoring system used in the conventional smart building can monitor the change in the amount of water flowing in the sewer pipe, but it is difficult to recover in the event of a failure in the installation and communication network because it uses a wired communication network. .
본 발명은 센서 장치, 통신 디바이스 및 안테나를 포함하는 맨홀 커버를 이용하여 맨홀 내부의 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과를 무선으로 전송함으로써, 사용자의 방문 없이도 맨홀 내부의 상태를 확인하는 시스템을 제공할 수 있다.The present invention monitors the condition inside the manhole using a manhole cover including a sensor device, a communication device, and an antenna, and wirelessly transmits the monitoring result, thereby providing a system for checking the condition inside the manhole without a user's visit. have.
또한, 본 발명은 맨홀 커버의 하단에 배치되어 맨홀 내부에 존재하는 지하 시설물에 대한 센서 데이터를 수집하는 통신 디바이스에 포함된 홀 센서와 상기 통신 디바이스를 보호하는 보호 커버의 일면에 설치된 자석 간의 거리 변화를 이용하여 맨홀 커버의 개폐 여부를 판단하는 시스템을 제공할 수 있다.In addition, the present invention is a change in the distance between a hall sensor included in a communication device disposed at the bottom of the manhole cover and collecting sensor data for an underground facility existing inside the manhole and a magnet installed on one surface of the protective cover protecting the communication device. It is possible to provide a system for determining whether the manhole cover is opened or closed by using.
본 발명의 일실시예에 따른 스마트 맨홀은 맨홀 커버; 상기 맨홀 커버의 상단에 배치되어 맨홀 내부 환경 및 상기 맨홀 내부에 존재하는 지하 시설물에 대하여 수집된 센서 데이터를 관제 서버로 전송하는 안테나; 상기 맨홀 커버의 하단에 배치되어 상기 맨홀 내부에 설치된 복수의 측정 센서들로부터 상기 센서 데이터를 수집하여 상기 안테나로 전송하는 통신 디바이스; 및 상기 통신 디바이스의 하단에 배치되어 상기 통신 디바이스를 고정 및 보호하는 보호 커버를 포함하고, 상기 통신 디바이스의 내부에 설치된 홀 센서는 상기 맨홀 커버의 하단에 배치된 스프링에 의해 발생되는 상기 홀 센서와 상기 보호 커버의 일면에 배치된 자석 간의 거리 변화를 이용하여 상기 맨홀 커버의 개폐 여부를 판단할 수 있다.Smart manhole according to an embodiment of the present invention manhole cover; An antenna disposed on the upper end of the manhole cover to transmit sensor data collected about the environment inside the manhole and the underground facilities existing inside the manhole to the control server; A communication device disposed under the manhole cover to collect the sensor data from a plurality of measurement sensors installed in the manhole and transmit the data to the antenna; And a protective cover disposed at a lower end of the communication device to fix and protect the communication device, wherein the Hall sensor installed in the communication device includes the Hall sensor generated by a spring disposed at the lower end of the manhole cover. Whether the manhole cover is opened or closed may be determined using a change in distance between magnets disposed on one surface of the protective cover.
상기 안테나는 외부 충격에 견딜 수 있는 안테나 커버를 포함하고, 상기 안테나 커버에 형성된 홀을 통과하는 고정 볼트를 통해 상기 보호 커버와 연결됨으로써 상기 맨홀 커버에 고정될 수 있다.The antenna may include an antenna cover capable of withstanding an external impact, and may be fixed to the manhole cover by being connected to the protective cover through a fixing bolt passing through a hole formed in the antenna cover.
상기 통신 디바이스의 내부에 설치된 동작 상태의 홀 센서는 상기 보호 커버의 일면에 배치된 자석과의 거리가 일정 간격 이상이 되는 경우, 상기 맨홀 커버의 닫힘을 나타내는 상태 메시지를 상기 안테나로 전송한 후 동작을 멈출 수 있다.The Hall sensor in the operating state installed inside the communication device operates after transmitting a status message indicating the closure of the manhole cover to the antenna when the distance from the magnet disposed on one side of the protective cover is greater than a certain distance. Can be stopped.
상기 통신 디바이스의 내부에 설치된 미동작 상태의 홀 센서는 상기 보호 커버의 일면에 배치된 자석과의 거리가 일정 간격 미만이 되는 경우, 상기 자석에 의해 동작 상태로 변경되어 상기 맨홀 커버의 열림을 나타내는 메시지를 상기 안테나로 전송할 수 있다.The Hall sensor in an inactive state installed inside the communication device is changed to an operating state by the magnet when the distance to the magnet disposed on one surface of the protective cover is less than a certain interval, indicating the opening of the manhole cover. A message can be transmitted to the antenna.
상기 센서 데이터는 상기 지하 시설물이 위치한 공간의 온도, 습도, 누설 전류, 화재 여부 및 침수 여부 중 적어도 하나에 관한 데이터를 포함할 수 있다.The sensor data may include data on at least one of temperature, humidity, leakage current, fire, and flooding of a space in which the underground facility is located.
본 발명의 일실시예에 따른 관제 서버가 수행하는 스마트 맨홀 관제 시스템은 스마트 맨홀을 구성하는 맨홀 커버의 상단에 배치된 안테나를 통해 맨홀 내부 환경 및 상기 맨홀 내부에 존재하는 지하 시설물에 대한 센서 데이터를 수신하는 단계; 상기 수신된 센서 데이터를 분석하여 상기 맨홀 내부 환경 및 지하 시설물에 대한 상태 정보를 모니터링 하는 단계; 및 상기 모니터링 된 상태 정보를 사용자에게 제공하는 단계를 포함하고, 상기 스마트 맨홀은 상기 맨홀 커버의 하단에 배치되어 상기 맨홀 내부에 설치된 복수의 측정 센서들로부터 상기 센서 데이터를 수집하여 상기 안테나로 전송하는 통신 디바이스; 및 상기 통신 디바이스의 하단에 배치되어 상기 통신 디바이스를 고정 및 보호하는 보호 커버를 포함하고, 상기 통신 디바이스의 내부에 설치된 홀 센서는 상기 맨홀 커버의 하단에 배치된 스프링에 의해 발생되는 상기 홀 센서와 상기 보호 커버의 일면에 배치된 자석 간의 거리 변화를 이용하여 상기 맨홀 커버의 개폐 여부를 판단할 수 있다.The smart manhole control system performed by the control server according to an embodiment of the present invention transmits sensor data on the environment inside the manhole and the underground facilities existing inside the manhole through an antenna disposed on the top of the manhole cover constituting the smart manhole. Receiving; Analyzing the received sensor data to monitor status information on the environment inside the manhole and underground facilities; And providing the monitored status information to the user, wherein the smart manhole is disposed at the bottom of the manhole cover to collect the sensor data from a plurality of measurement sensors installed inside the manhole and transmit it to the antenna. Communication device; And a protective cover disposed at a lower end of the communication device to fix and protect the communication device, wherein the Hall sensor installed in the communication device includes the Hall sensor generated by a spring disposed at the lower end of the manhole cover. Whether the manhole cover is opened or closed may be determined using a change in distance between magnets disposed on one surface of the protective cover.
상기 통신 디바이스의 내부에 설치된 동작 상태의 홀 센서는 상기 보호 커버의 일면에 배치된 자석과의 거리가 일정 간격 이상이 되는 경우, 상기 맨홀 커버의 닫힘을 나타내는 상태 메시지를 상기 안테나로 전송한 후 동작을 멈출 수 있다. The Hall sensor in the operating state installed inside the communication device operates after transmitting a status message indicating the closure of the manhole cover to the antenna when the distance from the magnet disposed on one side of the protective cover is greater than a certain distance. Can be stopped.
상기 통신 디바이스의 내부에 설치된 미동작 상태의 홀 센서는 상기 보호 커버의 일면에 배치된 자석과의 거리가 일정 간격 미만이 되는 경우, 상기 자석에 의해 동작 상태로 변경되어 상기 맨홀 커버의 열림을 나타내는 메시지를 상기 안테나로 전송할 수 있다.The Hall sensor in an inactive state installed inside the communication device is changed to an operating state by the magnet when the distance to the magnet disposed on one surface of the protective cover is less than a certain interval, indicating the opening of the manhole cover. A message can be transmitted to the antenna.
상기 센서 데이터는 상기 지하 시설물이 위치한 공간의 온도, 습도, 누설 전류, 화재 여부 및 침수 여부 중 적어도 하나에 관한 데이터를 포함할 수 있다.The sensor data may include data on at least one of temperature, humidity, leakage current, fire, and flooding of a space in which the underground facility is located.
본 발명은 센서 장치, 통신 디바이스 및 안테나를 포함하는 맨홀 커버를 이용하여 맨홀 내부의 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과를 무선으로 전송함으로써, 사용자의 방문 없이도 맨홀 내부의 상태를 확인할 수 있다.The present invention monitors the internal state of the manhole using a manhole cover including a sensor device, a communication device, and an antenna, and wirelessly transmits the monitoring result, so that the internal state of the manhole can be checked without a user's visit.
또한, 본 발명은 모니터링된 맨홀 내부의 상태 정보를 사용자에게 실시간으로 제공함으로써 안전 사고를 예방할 수 있다.In addition, the present invention can prevent safety accidents by providing the user with the status information inside the monitored manhole in real time.
또한, 본 발명은 맨홀 커버의 하단에 배치되어 맨홀 내부에 존재하는 지하 시설물에 대한 센서 데이터를 수집하는 통신 디바이스에 포함된 홀 센서와 상기 통신 디바이스를 보호하는 보호 커버의 일면에 설치된 자석 간의 거리 변화를 이용하여 맨홀 커버의 개폐 여부를 판단할 수 있다.In addition, the present invention is a change in the distance between a hall sensor included in a communication device disposed at the bottom of the manhole cover and collecting sensor data for an underground facility existing inside the manhole and a magnet installed on one surface of the protective cover protecting the communication device. It is possible to determine whether the manhole cover is opened or closed using.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 맨홀 관제 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 맨홀의 구성도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 커버의 구성도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스의 구성도를 도시한 도면이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 맨홀 커버의 개폐 여부에 대한 판단 방법을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a smart manhole control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the configuration of a smart manhole according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing the configuration of an antenna cover according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a configuration diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are diagrams illustrating a method of determining whether to open or close a manhole cover according to an embodiment of the present invention.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It is to be understood that all changes, equivalents, or substitutes to the embodiments are included in the scope of the rights.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for illustrative purposes only and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are assigned to the same components regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiments, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the embodiments, the detailed description thereof will be omitted.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 맨홀 관제 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a smart manhole control system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 맨홀 관제 시스템(100)은 스마트 맨홀(110) 및 관제 서버(120)로 구성될 수 있다. 스마트 맨홀(110)은 맨홀 내부 환경 및 지하 시설물에 대한 센서 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 수집되는 센서 데이터는 맨홀 커버의 개폐 정보, 작업자의 위치 및 상태 정보, 맨홀 내부의 온/습도 정보, 누설 전류 정보, 화재 정보, 유독 가스 정보, 맨홀 구조물의 기울기 정보 및 침수 정보 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a smart
이때, 스마트 맨홀(110)은 RF 통신, 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 또는 지그비(ZigBee) 중 적어도 하나의 무선 통신 방식을 통해 맨홀 내부에 설치된 복수의 측정 센서들과 통신을 수행할 수 있다.At this time, the
이후 스마트 맨홀(110)은 수집된 맨홀 내부 환경 및 지하 시설물에 대한 센서 데이터를 관제 서버(120)로 전송할 수 있다. 이때, 스마트 맨홀(110)은 저전력 광대역 통신 네트워크(Low-Power Wide-Area Network, LPWAN)를 통해 센서 데이터를 관제 서버(120)로 전송할 수 있다. Thereafter, the
관제 서버(120)는 스마트 맨홀(110)로부터 수신된 센서 데이터를 분석하여 맨홀 커버의 개폐 여부와 맨홀 내부 환경 및 지하 시설물에 대한 상태 정보를 모니터링함으로써 주기적 또는 비주기적으로 사용자에게 제공할 수 있다. 보다 구체적으로 관제 서버(120)는 스마트 맨홀(110)로부터 수신된 센서 데이터를 미리 설정된 임계치와 비교함으로써 맨홀 내부 환경 및 지하 시설물에 대한 상태 정보를 판단할 수 있다.The
관리 서버(120)는 판단된 맨홀 내부 환경 및 지하 시설물에 대한 상태 정보를 이용하여 각종 안전 사고를 예방할 수 있다. 즉, 관리 서버(120)는 맨홀 내부의 위험성을 관계 기관이나 해당 스마트 맨홀(110)의 주위에서 작업 중인 사용자에게 별도의 관제 웹(Web)이나 어플리케이션 등을 통해 실시간으로 알림으로써 안전 사고를 예방할 수 있다.The
일례로, 관리 서버(120)는 스마트 맨홀(110)로부터 수신된 센서 데이터를 분석하여 맨홀 커버의 개폐 상태를 감시함으로써 추락사 사고를 방지하거나 도난 또는 비인가 작업 등의 감지를 수행할 수 있다. 또는 관리 서버(120)는 스마트 맨홀(110)로부터 수신된 센서 데이터를 분석하여 맨홀 내 유독가스/산소 농도/화재 등을 감지함으로써 다양한 안전 사고를 예방할 수 있다.For example, the
다른 일례로, 관리 서버(120)는 스마트 맨홀(110)로부터 수신된 센서 데이터를 분석하여 상하수도관의 수위를 모니터링함으로써 침수 관제를 수행하거나 맨홀 커버의 기울기 등을 이용하여 지반 침하 관제를 수행할 수 있다. As another example, the
또한, 관리 서버(120)는 스마트 맨홀(110)로부터 수신된 센서 데이터를 분석하여 온도 정보 및 상수도 검침 정보를 수집함으로써 동파 사고 방지 및 난검침 문제를 해결할 수 있다.In addition, the
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 맨홀의 구성도를 도시한 도면이다.2 is a diagram showing the configuration of a smart manhole according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면, 스마트 맨홀(110)은 맨홀 커버(111)의 상단에 관제 서버(120)와의 통신을 위한 안테나(미도시)가 배치될 수 있다. 안테나는 고정용 볼트(112a, 112b)와 방수 실리콘을 이용하여 맨홀 커버(111)의 상단에 고정될 수 있으며, 맨홀 커버(111)의 최상부에 설치되기 때문에 보행자나 차량의 통행에 간섭이 없으면서도 압력 및 충격에 견딜 수 있도록 낮고 견고하게 설계될 수 있다. 이때, 안테나는 안테나 커버(113)를 통해 외부의 충격으로부터 보호될 수 있다.Referring to FIG. 2, in the
스마트 맨홀(110)은 맨홀 커버(111)의 하단에 맨홀 내부 환경 및 지하 시설물에 대한 센서 데이터를 수집하는 통신 디바이스(114)가 배치될 수 있다. 통신 디바이스(114)는 RF 통신, 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 또는 지그비(ZigBee) 중 적어도 하나의 무선 통신 방식을 통해 맨홀 내부에 설치된 복수의 측정 센서들과 연동되어 센서 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 통신 디바이스(114)는 내장 배터리를 통해 전력이 공급될 수 있으며, 맨홀 내부의 환경을 고려하여 방진 방수 구조로 설계될 수 있다.In the
스마트 맨홀(110)은 통신 디바이스(114)의 하단에 통신 디바이스(114)를 고정 및 보호하는 보호 커버(115)가 배치될 수 있다. 이때, 보호 커버(115)에는 고정용 볼트(112a, 112b)가 통과될 수 있는 홀이 형성될 수 있는데, 안테나 커버(112)에 형성된 홀을 통과하는 고정용 볼트(112a, 112b)가 보호 커버(115)에 형성된 홀을 동시에 통과하여 고정용 너트(116)로 연결됨으로써 맨홀 커버(111)에 견고하게 고정될 수 있다.In the
아래의 표 1은 스마트 맨홀(110)을 구성하는 각 상세 부품들의 사양 및 재질을 나타낸 것이다.Table 1 below shows the specifications and materials of each of the detailed parts constituting the
<표 1><Table 1>
표 1을 참고하면, 안테나는 높은 안정성과 신뢰성을 가지고 센서 데이터를 먼거리까지 전송하기 위하여 LoRa(Long Range) 안테나를 사용하고, 외부 충격으로부터 안테나를 보호하기 위하여 플라스토머 재질의 안테나 커버가 사용될 수 있다. 고정용 볼트, 고정용 너트 및 보호 커버는 부식이 적고 내구성 및 내열성이 강한 스테인리스가 사용될 수 있다. 그리고, 자석은 크기 대비 자력이 우수한 네오디뮴(Neodymium)이 사용될 수 있다. Referring to Table 1, the antenna uses a LoRa (Long Range) antenna to transmit sensor data to a long distance with high stability and reliability, and an antenna cover made of plastomer material can be used to protect the antenna from external impact. have. For the fixing bolts, fixing nuts, and protective covers, stainless steel having low corrosion resistance and strong durability and heat resistance may be used. In addition, as the magnet, neodymium having excellent magnetic force compared to its size may be used.
한편, 스마트 맨홀(110)의 통신 디바이스(114)는 내부에 홀 센서를 포함할 수 있다. 이때, 통신 디바이스(114)는 맨홀 커버(111)의 하단에 배치된 스프링(117)에 의해 발생되는 홀 센서와 보호 커버(115)의 일면에 배치된 자석(118) 간의 거리 변화에 기초하여 결정되는 홀 센서의 동작 모드를 이용하여 맨홀 커버(111)의 개폐 여부를 판단할 수 있다. 보다 자세한 맨홀 커버(111)의 개폐 여부 판단 방법은 이후의 도 5 및 도 6을 통해 자세히 설명하도록 한다.Meanwhile, the
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 커버의 구성도를 도시한 도면이다.3 is a diagram showing the configuration of an antenna cover according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면, 안테나 커버(113)는 맨홀 커버(111)의 최상부에 설치되므로 보행자나 차량의 통행에 간섭이 없으면서도 외부 압력 및 충격에 견딜 수 있도록 낮고 견고하게 설계될 수 있다. 안테나 커버(113)는 파손이나 형상 변경이 없도록 내부 공간이 밀폐되도록 설계될 수 있으며, 안테나(310)의 충격이 없도록 내부 공간이 완충 설계될 수 있다.Referring to FIG. 3, since the
안테나 커버(113)는 고정용 볼트(112a, 112b)가 통과될 수 있도록 두 개의 홀(320)이 형성될 수 있는데, 안테나 커버(113)에 형성된 두 개의 홀(320) 중 어느 하나의 홀을 통해 안테나(310)와 통신 디바이스(114) 간 케이블(330)을 연결함으로써 센서 데이터를 송수신할 수 있다. The
이때, 안테나 커버(113)와 고정용 볼트(112a, 112b)는 몰드 형식으로 생성되어 하나의 부품으로도 설계될 수 있다. At this time, the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 통신 디바이스의 구성도를 도시한 도면이다.4 is a diagram showing a configuration diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, 통신 디바이스(114)는 낮은 높이의 구조 설계를 통해 간격이 좁은 맨홀 내 속뚜껑 공간에 설치가 용이할 수 있다. 통신 디바이스(114)의 일영역에는 내장 배터리(410)가 배치되어 전력을 공급할 수 있는데 일례로, AA 사이즈의 건전지가 사용될 수 있다. 또한, 통신 디바이스(114)는 기구 자체 방수를 위하여 케이블(330)이 연결되는 영역(420)이 방수 실리콘 압착형 구조로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the
통신 디바이스(114)의 일영역에는 고정용 볼트(112a, 112b) 중 어느 하나가 통과될 수 있는 홀(430)이 형성될 수 있으며, 회로 영역(440)에 포함된 홀 센서를 통해 맨홀 커버(111)의 개폐 여부를 판단할 수 있다.A
도 5와 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 맨홀 커버의 개폐 여부에 대한 판단 방법을 도시한 도면이다.5 and 6 are diagrams illustrating a method of determining whether to open or close a manhole cover according to an embodiment of the present invention.
위에서 언급한 바와 같이 스마트 맨홀(110)의 통신 디바이스(114)는 내부에 홀 센서를 포함할 수 있다. 이때, 통신 디바이스(114)는 맨홀 커버(111)의 하단에 배치된 스프링(117)에 의해 발생되는 홀 센서와 보호 커버(115)의 일면에 배치된 자석(118) 간의 거리 변화에 기초하여 결정되는 홀 센서의 동작 모드를 이용하여 맨홀 커버(111)의 개폐 여부를 판단할 수 있다.As mentioned above, the
구체적으로 도 5를 참고하면, 통신 디바이스(114)는 홀 센서와 보호 커버(115)의 일면에 배치된 자석(118)과의 거리가 일정 간격 이상이 되어 홀 센서가 미동작 모드로 전환된 경우, 맨홀 커버(111)가 닫혀 있다고 판단하고, 맨홀 커버(111)의 닫힘을 나타내는 상태 메시지를 안테나로 전송할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 5, when the distance between the Hall sensor and the
이와는 달리 도 6을 참고하면, 통신 디바이스(114)는 홀 센서와 보호 커버(115)의 일면에 배치된 자석(118)과의 거리가 일정 간격 미만이 되어 홀 센서가 동작 모드로 전환된 경우, 맨홀 커버(111)가 열려 있다고 판단하고, 맨홀 커버(111)의 열림을 나타내는 메시지를 안테나로 전송할 수 있다. 이때, 통신 디바이스(114)는 주기적으로 맨홀 커버(111)의 개폐 여부를 판단하고, 그 판단 결과를 나타내는 상태 메시지를 안테나로 전송할 수 있다. On the contrary, referring to FIG. 6, when the distance between the Hall sensor and the
한편, 도 6은 맨홀 커버(111)가 정상 상태(즉, 안테나 커버가 지면의 반대 방향에 위치)로 이동되었을 때 맨홀 커버(111)의 개폐 여부를 판단하는 방법을 제공할 수 있다. 그러나 맨홀 커버(111)가 뒤집어진 상태(즉, 안테나 커버가 지면과 맞닿는 방향에 위치)로 이동되었을 때, 스마트 맨홀(110)은 별도의 3축 가속도 센서를 이용하여 맨홀 커버(111)의 개폐 여부를 감지할 수 있다. Meanwhile, FIG. 6 may provide a method of determining whether the
다양한 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.The method according to various embodiments is written as a program that can be executed on various computers and may be implemented in various recording media such as a magnetic storage medium, an optical reading medium, and a digital storage medium.
본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체)에서 유형적으로 구체화된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.Implementations of the various techniques described herein may be implemented in digital electronic circuitry, or in computer hardware, firmware, software, or combinations thereof. Implementations may include a data processing device, e.g., a programmable processor, a computer, or a computer program product, e.g., a machine-readable storage device (computer readable It can be implemented as a computer program tangibly embodied in a possible medium). Computer programs such as the above-described computer program(s) may be recorded in any type of programming language, including compiled or interpreted languages, and as a standalone program or in a module, component, subroutine, or computing environment. It can be deployed in any form, including as other units suitable for the use of. A computer program can be deployed to be processed on one computer or multiple computers at one site or to be distributed across multiple sites and interconnected by a communication network.
컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.Processors suitable for processing a computer program include, by way of example, both general purpose and special purpose microprocessors, and any one or more processors of any kind of digital computer. In general, the processor will receive instructions and data from read-only memory or random access memory or both. Elements of the computer may include at least one processor that executes instructions and one or more memory devices that store instructions and data. In general, a computer may include one or more mass storage devices that store data, such as magnetic, magnetic-optical disks, or optical disks, or receive data from or transmit data to them, or both. It may be combined so as to be. Information carriers suitable for embodying computer program instructions and data are, for example, semiconductor memory devices, for example magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, Compact Disk Read Only Memory (CD-ROM). ), Optical Media such as DVD (Digital Video Disk), Magnetic-Optical Media such as Floptical Disk, ROM (Read Only Memory), RAM (RAM) , Random Access Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), and the like. The processor and memory may be supplemented by or included in a special purpose logic circuit structure.
또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체를 모두 포함할 수 있다.Further, the computer-readable medium may be any available medium that can be accessed by a computer, and may include all computer storage media.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.While this specification includes details of a number of specific implementations, these should not be construed as limiting to the scope of any invention or claimable, but rather as a description of features that may be peculiar to a particular embodiment of a particular invention. It must be understood. Certain features described herein in the context of separate embodiments may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features described in the context of a single embodiment can also be implemented in multiple embodiments individually or in any suitable sub-combination. Furthermore, although features operate in a particular combination and may be initially described as so claimed, one or more features from a claimed combination may in some cases be excluded from the combination, and the claimed combination may be a sub-combination. Or sub-combination variations.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.Likewise, although operations are depicted in the drawings in a specific order, it should not be understood that such operations must be performed in that particular order or sequential order shown, or that all illustrated operations must be performed in order to obtain a desired result. In certain cases, multitasking and parallel processing can be advantageous. In addition, separation of the various device components in the above-described embodiments should not be understood as requiring such separation in all embodiments, and the program components and devices described are generally integrated together into a single software product or packaged in multiple software products. It should be understood that you can.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are merely presented specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is apparent to those of ordinary skill in the art that other modified examples based on the technical idea of the present invention may be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.
100 : 스마트 맨홀 관제 시스템
110 : 스마트 맨홀
111 : 맨홀 커버
112a, 112b : 고정용 볼트
113 : 안테나 커버
114 : 통신 디바이스
115 : 보호 커버
116 : 고정용 너트
117 : 스프링
118 : 자석
120 : 관제 서버100: smart manhole control system
110: smart manhole
111: manhole cover
112a, 112b: fixing bolt
113: antenna cover
114: communication device
115: protective cover
116: fixing nut
117: spring
118: magnet
120: control server
Claims (9)
상기 맨홀 커버의 상단에 배치되어 맨홀 내부 환경 및 상기 맨홀 내부에 존재하는 지하 시설물에 대하여 수집된 센서 데이터를 관제 서버로 전송하는 안테나;
상기 맨홀 커버의 하단에 배치되어 상기 맨홀 내부에 설치된 복수의 측정 센서들로부터 상기 센서 데이터를 수집하여 상기 안테나로 전송하는 통신 디바이스; 및
상기 통신 디바이스의 하단에 배치되어 상기 통신 디바이스를 고정 및 보호하는 보호 커버
를 포함하고,
상기 통신 디바이스는,
상기 맨홀 커버의 하단에 배치된 스프링에 의해 발생되는 홀 센서와 상기 보호 커버의 일면에 배치된 자석 간의 거리 변화에 기초하여 결정되는 상기 홀 센서의 동작 모드를 이용하여 상기 맨홀 커버의 개폐 여부를 판단하는 스마트 맨홀.Manhole cover;
An antenna disposed on an upper end of the manhole cover to transmit sensor data collected on an environment inside the manhole and an underground facility existing inside the manhole to a control server;
A communication device disposed under the manhole cover to collect the sensor data from a plurality of measurement sensors installed in the manhole and transmit the data to the antenna; And
A protective cover disposed at the bottom of the communication device to fix and protect the communication device
Including,
The communication device,
It is determined whether the manhole cover is opened or closed using an operation mode of the hall sensor determined based on a change in distance between a hall sensor generated by a spring disposed at the bottom of the manhole cover and a magnet disposed on one surface of the protective cover. Smart manhole.
상기 안테나는,
외부 충격에 견딜 수 있는 안테나 커버를 포함하고,
상기 안테나 커버에 형성된 홀을 통과하는 고정 볼트를 통해 상기 보호 커버와 연결됨으로써 상기 맨홀 커버에 고정되는 스마트 맨홀.The method of claim 1,
The antenna,
Including an antenna cover that can withstand external shocks,
Smart manhole fixed to the manhole cover by being connected to the protective cover through a fixing bolt passing through the hole formed in the antenna cover.
상기 통신 디바이스는,
상기 홀 센서와 상기 보호 커버의 일면에 배치된 자석과의 거리가 일정 간격 이상이 되어 상기 홀 센서가 미동작 모드로 전환된 경우, 상기 맨홀 커버가 닫혀 있다고 판단하고, 상기 맨홀 커버의 닫힘을 나타내는 상태 메시지를 상기 안테나로 전송하는 스마트 맨홀.The method of claim 1,
The communication device,
When the Hall sensor is switched to the non-operation mode because the distance between the Hall sensor and the magnet disposed on one surface of the protective cover is more than a certain interval, it is determined that the manhole cover is closed, indicating that the manhole cover is closed. Smart manhole for transmitting a status message to the antenna.
상기 통신 디바이스는,
상기 홀 센서와 상기 보호 커버의 일면에 배치된 자석과의 거리가 일정 간격 미만이 되어 상기 홀 센서가 동작 모드로 전환된 경우, 상기 맨홀 커버가 열려 있다고 판단하고, 상기 맨홀 커버의 열림을 나타내는 메시지를 상기 안테나로 전송하는 스마트 맨홀.The method of claim 1,
The communication device,
When the Hall sensor is switched to the operation mode because the distance between the Hall sensor and the magnet disposed on one surface of the protective cover is less than a certain interval, it is determined that the manhole cover is open, and a message indicating the opening of the manhole cover Smart manhole for transmitting to the antenna.
상기 센서 데이터는,
상기 지하 시설물이 위치한 공간의 온도, 습도, 누설 전류, 화재 여부 및 침수 여부 중 적어도 하나에 관한 데이터를 포함하는 스마트 맨홀.The method of claim 1,
The sensor data,
A smart manhole including data on at least one of temperature, humidity, leakage current, fire, and flooding of the space in which the underground facility is located.
스마트 맨홀을 구성하는 맨홀 커버의 상단에 배치된 안테나를 통해 맨홀 내부 환경 및 상기 맨홀 내부에 존재하는 지하 시설물에 대한 센서 데이터를 수신하는 단계;
상기 수신된 센서 데이터를 분석하여 상기 맨홀 내부 환경 및 지하 시설물에 대한 상태 정보를 모니터링 하는 단계; 및
상기 모니터링 된 상태 정보를 사용자에게 제공하는 단계
를 포함하고,
상기 스마트 맨홀은,
상기 맨홀 커버의 하단에 배치되어 상기 맨홀 내부에 설치된 복수의 측정 센서들로부터 상기 센서 데이터를 수집하여 상기 안테나로 전송하는 통신 디바이스; 및 상기 통신 디바이스의 하단에 배치되어 상기 통신 디바이스를 고정 및 보호하는 보호 커버
를 포함하고,
상기 통신 디바이스는,
상기 맨홀 커버의 하단에 배치된 스프링에 의해 발생되는 홀 센서와 상기 보호 커버의 일면에 배치된 자석 간의 거리 변화에 기초하여 결정되는 상기 홀 센서의 동작 모드를 이용하여 상기 맨홀 커버의 개폐 여부를 판단하는 스마트 맨홀 관제 시스템.In the smart manhole control system performed by the control server,
Receiving sensor data for an environment inside the manhole and an underground facility existing inside the manhole through an antenna disposed on an upper end of a manhole cover constituting a smart manhole;
Analyzing the received sensor data to monitor status information on the environment inside the manhole and underground facilities; And
Providing the monitored status information to a user
Including,
The smart manhole,
A communication device disposed under the manhole cover to collect the sensor data from a plurality of measurement sensors installed in the manhole and transmit the data to the antenna; And a protective cover disposed below the communication device to fix and protect the communication device.
Including,
The communication device,
It is determined whether the manhole cover is opened or closed using an operation mode of the hall sensor determined based on a change in distance between a hall sensor generated by a spring disposed at the bottom of the manhole cover and a magnet disposed on one surface of the protective cover. Smart manhole control system.
상기 통신 디바이스는,
상기 홀 센서와 상기 보호 커버의 일면에 배치된 자석과의 거리가 일정 간격 이상이 되어 상기 홀 센서가 미동작 모드로 전환된 경우, 상기 맨홀 커버가 닫혀 있다고 판단하고, 상기 맨홀 커버의 닫힘을 나타내는 상태 메시지를 상기 안테나로 전송하는 스마트 맨홀 관제 시스템.The method of claim 6,
The communication device,
When the Hall sensor is switched to the non-operation mode because the distance between the Hall sensor and the magnet disposed on one surface of the protective cover is more than a certain interval, it is determined that the manhole cover is closed, indicating that the manhole cover is closed. Smart manhole control system for transmitting a status message to the antenna.
상기 통신 디바이스는,
상기 홀 센서와 상기 보호 커버의 일면에 배치된 자석과의 거리가 일정 간격 미만이 되어 상기 홀 센서가 동작 모드로 전환된 경우, 상기 맨홀 커버가 열려 있다고 판단하고, 상기 맨홀 커버의 열림을 나타내는 메시지를 상기 안테나로 전송하는 스마트 맨홀 관제 시스템.The method of claim 6,
The communication device,
When the Hall sensor is switched to the operation mode because the distance between the Hall sensor and the magnet disposed on one surface of the protective cover is less than a certain interval, it is determined that the manhole cover is open, and a message indicating the opening of the manhole cover Smart manhole control system for transmitting to the antenna.
상기 센서 데이터는,
상기 지하 시설물이 위치한 공간의 온도, 습도, 누설 전류, 화재 여부 및 침수 여부 중 적어도 하나에 관한 데이터를 포함하는 스마트 맨홀 관제 시스템.The method of claim 6,
The sensor data,
A smart manhole control system including data on at least one of temperature, humidity, leakage current, fire, and flooding of the space in which the underground facility is located.
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E90F | Notification of reason for final refusal | ||
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