KR20220153299A - 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 천공 장치는, 공급 모터를 이용해 로드를 회전시켜 지면을 굴착하여 발파공을 형성하기 위한 천공부; 상기 천공부에 설치되며, 상기 천공부의 위치, 진행 방향, 천공 각도, 천공 깊이, 천공 좌표 및 천공 압력 중 적어도 하나를 감지하여 천공 정보를 생성하기 위한 감지부; 상기 천공 압력을 기초로 암반 강도를 산출하기 위한 제어부; 상기 천공 정보 및 상기 암반 강도를 시각화하여 사용자에게 인터페이스 이미지를 제공하기 위한 표시부; 및 네트워크를 이용하여, 상기 천공 정보를 실시간으로 서버에 저장하기 위한 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명의 실시예는 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템, 특히 대규모 발파 현장에서 천공 장치에 설치된 센서를 이용하여 천공 과정 및 결과에 대한 데이터를 실시간으로 수집하고, 데이터를 시각화하여 제공하며, 암반의 강도를 구분함으로써 기존 발파 설계에 피드백을 제공할 수 있는 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 금속이나 광물을 채굴하기 위하여, 매장된 지역을 폭발물을 이용하여 폭발을 수행하는 노천 발파 시스템이 이용되고 있다. 이러한 노천 발파를 위해서, 먼저 발파 장소에 천공 장치를 이용하여 폭약이 장약되기 위한 발파공을 형성시켜야 한다. 이때, 천공 장치는 암반 등으로 이루어진 발파 현장의 지반에 드릴을 이용하여 구멍을 형성한다.
그러나, 종래의 천공 관리 시스템은, 천공 장치의 위치나 동작, 드릴의 정확한 지점을 감지하거나, 이를 토대로 가이드 라인을 제공함으로써 정밀한 천공 작업을 수행하는 것이 어려웠다. 또한, 전체 발파 시스템에서 천공 단계는 장약 단계나 발파 단계와 개별적으로 구성되어 있어, 이어지는 장약 및 발파 서비스까지 피드백이 이루어지기 어려운 문제가 있었다. 종래의 천공 관리 시스템은, 이러한 문제로 인하여 발파 시스템의 전반적인 효율을 상승시킬 수 없는 한계가 있었다,
본 발명의 목적은 관리 편의성을 향상시킬 수 있는 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 대규모 발파 현장에서 사용되는 천공 장치에 설치된 센서를 이용하여 천공 과정 및 결과에 대한 데이터를 실시간으로 수집하고, 데이터를 시각화하여 제공하며, 암반의 강도를 구분함으로써 기존의 발파 설계에 피드백을 제공할 수 있는 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 수집된 데이터를 서버로 전송하여 기존 발파 설계에 반영하여 최적의 발파 패턴을 도출하는데 활용할 수 있는 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 데이터를 수집, 처리하여 작업자에게 작업 가이드를 제공하여 작업의 효율성과 정밀도를 향상시킬 수 있는 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 데이터를 수집, 처리하여 작업자에게 작업 가이드를 제공할 수 있는 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 천공 장치는, 공급 모터를 이용해 로드를 회전시켜 지면을 굴착하여 발파공을 형성하기 위한 천공부; 상기 천공부에 설치되며, 상기 천공부의 위치, 진행 방향, 천공 각도, 천공 깊이, 천공 좌표 및 천공 압력 중 적어도 하나를 감지하여 천공 정보를 생성하기 위한 감지부; 상기 천공 압력을 기초로 암반 강도를 산출하기 위한 제어부; 상기 천공 정보 및 상기 암반 강도를 시각화하여 사용자에게 인터페이스 이미지를 제공하기 위한 표시부; 및 네트워크를 이용하여, 상기 천공 정보를 실시간으로 서버에 저장하기 위한 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 감지부는, 상기 천공부의 리그에 설치된 제1 안테나를 이용하여, 상기 천공부의 위치를 감지하기 위한 제1 위치 감지부; 상기 천공부의 상기 로드의 상단에 설치된 제2 안테나를 이용하여, 상기 로드의 위치를 감지하기 위한 제2 위치 감지부; 상기 제1 위치 감지부 및 상기 제2 위치 감지부로부터 수집된 위치 정보를 기초로, 상기 천공부의 진행 방향을 감지하기 위한 방향 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 감지부는, 상기 로드에 설치된 경사 센서를 이용하여, 상기 로드가 적어도 하나의 축에 대하여 기울어진 각도를 감지하기 위한 각도 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 감지부는, 상기 천공부의 공급 모터에 설치된 회전 각도 센서를 이용하여, 상기 공급 모터의 회전 각도를 감지하고, 상기 회전 각도를 상기 발파공에 대한 천공 깊이로 변환하기 위한 깊이 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 깊이 감지부는, 상기 천공부의 로드가 추가되는 동안, 상기 공급 모터가 회전하더라도 상기 회전 각도의 감지를 중지하고, 상기 천공부의 로드가 추가된 후, 다시 상기 공급 모터의 상기 회전 각도를 감지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 감지부는, 상기 제2 안테나의 지면으로부터 높이, 상기 로드를 지지하는 로드 암의 방위각 및 상기 로드의 천공 각도를 기초로, 3차원 공간에서 상기 로드의 기준면에 대한 착점을 나타내는 천공 좌표를 산출하기 위한 좌표 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 감지부는, 상기 로드에 설치된 압력 센서를 이용하여, 충돌 압력, 공급 압력 및 회전 압력 중 적어도 하나를 감지하기 위한 압력 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 압력 감지부에 의해 감지된 충돌 압력, 공급 압력 및 회전 압력 중 적어도 하나를 기초로 비에너지를 산출하기 위한 에너지 산출부; 상기 비에너지를 암반의 압축 강도로 변환하기 위한 압축 강도 변환부; 및 상기 암반을 연암, 보통암 및 경암 중 어느 하나로 분류하기 위한 암반 분류부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 암반 분류부는, 상기 압축 강도가 25MPa 이하인 경우, 연암으로 분류하고, 상기 압축 강도가 25MPa 이상 50MPa 이하인 경우 보통암으로 분류하고, 상기 압축 강도가 50MPa 이상인 경우 경암으로 분류하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 천공 관리 시스템은, 발파 설계에 따라 지면을 굴착하여 발파공을 형성하고, 천공 과정 및 천공 결과를 나타내는 천공 정보를 생성하기 위한 천공 장치; 상기 발파 설계를 생성하며, 상기 천공 정보를 기초로 상기 발파 설계를 수정하기 위한 발파 설계 장치; 및 상기 천공 장치 및 상기 발파 설계 장치와 무선 네트워크를 통해 연결되며, 상기 천공 정보를 저장하기 위한 서버 장치를 포함하고, 상기 천공 장치는, 공급 모터를 이용해 로드를 회전시켜 상기 발파공을 형성하기 위한 천공부; 상기 천공부에 설치되며, 상기 천공부의 위치, 진행 방향, 천공 각도, 천공 깊이, 천공 좌표 및 천공 압력 중 적어도 하나를 감지하여 천공 정보를 생성하기 위한 감지부; 및 상기 천공 압력을 기초로 암반 강도를 산출하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 천공 장치는, 상기 천공 정보 및 상기 암반 강도를 시각화하여 사용자에게 인터페이스 이미지를 제공하기 위한 표시부; 및 네트워크를 이용하여, 상기 천공 정보를 실시간으로 상기 서버 장치에 저장하기 위한 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템은 관리 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템은 데이터를 수집, 처리하여 작업자에게 작업 가이드를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템은 작업의 효율성과 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템은 수집된 데이터를 서버로 전송하여 기존 발파 설계에 반영하여 최적의 발파 패턴을 도출하는데 활용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템은 대규모 발파 현장에서 사용되는 천공 장치에 설치된 센서를 이용하여 천공 과정 및 결과에 대한 데이터를 실시간으로 수집하고, 데이터를 시각화하여 제공하며, 암반의 강도를 구분함으로써 기존의 발파 설계에 피드백을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 천공 관리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 천공 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 천공 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감지부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인터페이스 이미지를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인터페이스 이미지를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 천공 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 천공 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감지부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인터페이스 이미지를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인터페이스 이미지를 나타내는 도면이다.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함할 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"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, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 천공 관리 시스템(10)을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 천공 관리 시스템(10)은 천공 작업 중 생성되는 데이터를 실시간으로 수집하고, 수집된 신호를 알고리즘을 이용하여 처리하며, 데이터를 시각화하여 작업의 인터페이스 이미지(예컨대, 가이드 라인)를 작업자에게 제공할 수 있다.
이를 위하여, 천공 관리 시스템(10)은 천공 장치(100), 발파 설계 장치(200) 및 서버 장치(300)를 포함할 수 있다.
천공 장치(100)는 발파 현장에 위치하여 발파 설계에 따라 지면을 굴착하여 발파공을 형성할 수 있다. 그리고, 천공 장치(100)는 천공 과정 및 천공 결과를 나타내는 천공 정보를 생성할 수 있다. 예컨대, 천공 정보는 천공 장치(100)의 위치, 진행 방향이나 경로, 발파공의 깊이, 위치, 단면의 크기, 발파공의 기울기, 발파공의 형상, 암반의 종류, 암반의 강도, 암반의 형태, 성분, 지질, 온도, 습도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
발파 설계 장치(200)는 발파 설계를 생성할 수 있다. 발파 설계는 발파공의 위치, 발파공의 깊이와 형상에 대한 내용을 포함하며, 발파공에 장약되어야 할 폭발물의 양과 종류, 그리고 각 뇌관의 지연 시간 등을 포함할 있다.
본 발명의 실시예에 따른, 발파 설계 장치(200)는 천공 정보를 기초로 발파 설계를 수정할 수 있다. 예컨대, 초기에 생성된 발파 설계에 따라 천공 장치(100)가 천공 단계를 수행하고 나면, 천공 장치(100)가 천공 정보가 생성할 수 있다. 그리고, 발파 설계 장치(200)는 먼저 생성된 발파 설계에 포함된 발파공의 내용과 실제로 형성된 발파공의 내용을 비교하고, 차이점을 도출하고 이를 보상하기 위해 발파 설계를 수정할 수 있다.
서버 장치(300)는 천공 장치(100) 및 발파 설계 장치(200)와 무선 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 그리고, 서버 장치(300)는 천공 장치(300)로부터 생성된 천공 정보를 실시간으로 저장할 수 있다. 실시예에 따라, 서버 장치(300)는 데이터를 저장하기 위한 데이터 베이스 서버 장치로 구현될 수 있다.
예컨대, 무선 네트워크는 지역 네트워크 시스템(Local Network System)을 통해 연결되는 네트워크 망을 의미할 수 있다. 구체적으로, 무선 네트워크는 위성 통신 모듈(Satellite telecommunication module), 무선 이동 통신 모듈(Mobile telecommunication module), 블루투스 통신 모듈(Bluetooth telecommunication module), 와이파이 통신 모듈(Wi-Fi telecommunication module 및 로라 통신 모듈(LoRa telecommunication module) 중 적어도 하나를 통해 연결되는 네트워크 망을 의미할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 천공 장치(100)를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 천공 장치(100)는, 천공부(110), 감지부(120), 제어부(130), 표시부(140) 및 통신부(150)를 포함할 수 있다.
천공부(110)는 공급 모터를 이용해 로드를 회전시킴으로써 지면을 굴착하고, 결과적으로 발파공을 형성할 수 있다. 천공부(110)와 관련된 보다 상세한 내용은 도 3 및 도 4에서 설명된다.
감지부(120)는 천공부(110)에 설치되며, 천공부(110)의 위치, 진행 방향, 천공 각도, 천공 깊이, 천공 좌표 및 천공 압력 중 적어도 하나를 감지하여 천공 정보를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 감지부(120)는 천공부(110)의 각 부분에 설치된 복수의 센서들을 포함할 수 있다.
제어부(130)는 천공 정보에 포함된 천공 압력을 기초로 암반 강도를 산출할 수 있다.
표시부(140)는 천공 정보 및 암반 강도를 시각화하여 사용자에게 인터페이스 이미지를 제공할 수 있다. 예컨대, 표시부(140)는 PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 웨어러블 기기(wearable device), 전자책 기기, 스마트 기기(Smart device) 등으로 구현될 수 있다. 또한, 표시부(140)는 LED(Light Emitting Diode) 장치, LCD(Liquid Crystal Display) 장치, PDP(Plasma Display panel) 장치 등의 다양한 방식의 표시 장치를 포함할 수 있다.
통신부(150)는 네트워크를 이용하여 천공 정보를 실시간으로 서버(예컨대, 도 1에 도시된 서버 장치(300))에 저장할 수 있다. 실시예에 따라, 통신부(150)는 위성 통신 모듈(Satellite telecommunication module), 무선 이동 통신 모듈(Mobile telecommunication module), 블루투스 통신 모듈(Bluetooth telecommunication module), 와이파이 통신 모듈(Wi-Fi telecommunication module 및 로라 통신 모듈(LoRa telecommunication module) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 천공 장치(100)의 상세한 구조를 나타내는 도면이다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여, 천공 장치(100)의 구조가 설명된다.
천공부(110)는 공급 모터를 이용해 로드를 회전시킴으로써 지면을 굴착하고, 결과적으로 발파공을 형성할 수 있다. 이를 위하여, 천공부(110)는 공급 모터(FM), 로드(RD), 로드 암(RA), 조종부(CR), 리그(RG) 및 이동 수단(CT)을 포함할 수 있다.
공급 모터(FM)는 로드(RD)의 일단에 배치되어 로드(RD)를 원주 방향으로 회전시킬 수 있다. 본 명세서에서, 공급 모터(FM)는 로드를 회전시키는 모터 장치를 의미할 수 있다.
로드(RD)는 로드 암(RA)에 의해 진행 각도가 결정되며, 공급 모터(FM)에 의해 회전되어 지면을 향하여 진행할 수 있다. 예컨대, 로드(RD)는 외면에 피치 간격을 갖는 스크류 날개가 형성된 스크류 로드일 수 있다. 공급 모터(FM)가 로드(RD)를 1회전시키는 경우, 로드(RD)는 피치 간격만큼 전진할 수 있다. 이때, 로드(RD)는 종류에 따라 피치 간격이 상이할 수 있다. 로드(RD)는 천공부(110)가 지면을 굴착하기 위한 굴착 로드를 의미할 수 있다.
로드 암(RA)은 조종부(CR)에 의해 제어되며, 로드(RD)의 진행 각도를 결정할 수 있다.
조종부(CR)는 천공부(110)의 전반적인 동작을 제어 및 조종할 수 있다. 예컨대, 조종부(CR)는 이동 수단(CT)을 이용해 천공부(110)를 이동시키고, 로드 암(RA)을 구동하여 로드(RD)의 진행 방향을 결정하며, 공급 모터(FM)를 구동하여 로드(RD)를 전진시시켜 지면을 굴착하고, 발파공을 형성할 수 있다.
리그(RG)는 천공부(110)의 구동계가 위치하는 부분으로, 조종부(CR)의 후단에 배치될 수 있다.
예컨대, 리그(RG)는 천공부(110)의 구동계 또는 본체 장치가 위치하는 부분을 의미할 수 있다.
이동 수단(CT)은 조종부(CR)의 제어에 따라 천공부(110)를 이동시킬 수 있다. 예컨대, 이동 수단(CT)은 바퀴, 무한궤도 등의 다양한 방식의 이동 방식을 통해 구현될 수 있다.
감지부(120)는 천공부(110)에 설치되며, 천공부(110)의 위치, 진행 방향, 천공 각도, 천공 깊이, 천공 좌표 및 천공 압력 중 적어도 하나를 감지하여 천공 정보를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 감지부(120)는 천공부(110)의 각 부분에 설치된 복수의 센서들을 포함할 수 있다. 이를 위하여, 감지부(120)는 제1 안테나(AT1), 제2 안테나(AT2), 경사 센서(TS), 회전 각도 센서(AS) 및 압력 센서(PS)를 포함할 수 있다.
제1 안테나(AT1)는 리그(RG)에 설치될 수 있으며, 리그(RG)의 위치를 감지할 수 있다.
제2 안테나(AT2)는 로드(RD)의 상단에 설치될 수 있으며, 로드(RD)의 위치를 감지할 수 있다. 제2 안테나(AT2)는 로드(RD)의 위치를 보다 정확하게 측정하기 위하여, 로드(RD)의 상단에 배치될 수 있다.
예컨대, 제1 안테나(AT1) 및 제2 안테나(AT2)는 글로벌 위성 내비게이션 시스템(Global Navigation Satellite Systeml GNSS) 안테나 또는 GNSS 리시버 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
경사 센서(TS)는 로드(RD)의 기울어진 각도를 측정할 수 있다. 예컨대, 경사 센서(TS)는 3차원 좌표 평면상에서 적어도 한 축에 대하여 로드(RD)의 기울어진 각도를 감지할 수 있다.
압력 센서(PS)는 로드(RD)로 인가되는 충돌 압력, 공급 압력 및 회전 압력 중 적어도 하나를 측정할 수 있다.
실시예에 따라, 경사 센서(TS) 및 압력 센서(PS)는 로드(RD)의 일측면에 설치될 수 있다.
제어부(130)는 프로그램 가능한 논리 제어 장치(PLC, Programmable Logic Controller)로 구현될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라, 제어부(130)는 CPU(Central Processor Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processor Unit) 등의 제어 회로로 구현될 수 있다. 프로그램 가능한 논리 제어 장치(PLC)는 조종부(CR)로부터 입력된 데이터 및 신호를 처리할 수 있으며, 예컨대, 천공 정보에 포함된 천공 압력을 기초로 암반 강도를 산출할 수 있다.
표시부(140)는 표시 장치(DP)를 포함할 수 있다. 표시 장치(DP)는 천공 정보 및 암반 강도를 시각화하여 사용자에게 인터페이스 이미지를 제공할 수 있다. 예컨대, 표시 장치(DP)는 PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 웨어러블 기기(wearable device), 전자책 기기, 스마트 기기(Smart device) 등으로 구현될 수 있고, LED(Light Emitting Diode) 장치, LCD(Liquid Crystal Display) 장치, PDP(Plasma Display panel) 장치 등의 다양한 방식의 표시 방식으로 이미지를 표시할 수 있다.
통신부(150)는 네트워크를 이용하여 천공 정보를 실시간으로 서버(예컨대, 도 1에 도시된 서버 장치(300))에 저장할 수 있다. 실시예에 따라, 통신부(150)는 위성 통신 모듈(Satellite telecommunication module), 무선 이동 통신 모듈(Mobile telecommunication module), 블루투스 통신 모듈(Bluetooth telecommunication module), 와이파이 통신 모듈(Wi-Fi telecommunication module 및 로라 통신 모듈(LoRa telecommunication module) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이를 위하여, 통신부(150)는 데이터의 무선 송수신을 위한 제1 트래커(TR1), 제2 트래커(TR2) 및 제3 트래커(TR3)를 포함할 수 있다.
제1 트래커(TR1) 및 제2 트래커(TR2)는 각각, 제1 안테나(AT1) 및 제2 안테나(AT2)에 대한 통신 모듈을 의미할 수 있다.
제3 트래커(TR3)는, 무선 네트워크(도 1 참조)에 연결되기 위한 통신 모듈을 의미할 수 있다.
천공 정보는 제3 트래커(TR3)를 통해 서버 장치(300, 도 1 참조)로 전송되어 저장될 수 있고, 전송된 데이터는 발파 설계 장치(200)로 전달되어, 기존의 발파 설계를 수정 및 보환하는데 사용될 수 있다.
또한, 도 3에 도시되지 않았으나, 천공 장치(100)는 다양한 구성 부품을 장착하기 위한 마운트(Mount) 및 전원 공급을 위한 각종 케이블(Cable)을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감지부(120)를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 감지부(120)는 제1 위치 감지부(121), 제2 위치 감지부(122), 방향 감지부(123), 각도 감지부(124), 깊이 감지부(125), 좌표 감지부(126) 및 압력 감지부(127)를 포함할 수 있다.
제1 위치 감지부(121)는 천공부(110)의 리그(RG)에 설치된 제1 안테나(AT1)를 이용하여, 천공부(110)의 위치를 감지할 수 있다.
제2 위치 감지부(122)는 천공부(110)의 로드(RD)에 설치된 제2 안테나(AT2)를 이용하여, 로드(RD)의 위치를 감지할 수 있다.
방향 감지부(123)는 제1 위치 감지부(121) 및 제2 위치 감지부(122)로부터 수집된 위치 정보를 기초로, 천공부(110)의 진행 방향을 감지할 수 있다. 즉, 제1 안테나(AT1) 및 제2 안테나(AT2)는, 천공 장치(100)의 중심선(즉, 진행 방향)을 따라 배치될 수 있다. 따라서, 방향 감지부(123)는 제1 안테나(AT1) 및 제2 안테나(AT2)를 통해 수집된 위치 정보들을 기초로, 천공부(110)의 진행 방향을 감지할 수 있다.
구체적으로, 방향 감지부(123)는 안테나들로부터 수집된 위·경도 정보를 천공 장비가 향하는 방향으로 변환할 수 있다. 방향 감지부(123)는 리그(RG)와 로드(RD)에 설치된 안테나들로부터 두 개의 위·경도 데이터를 수집하고, 차량의 위치 정보를 기준으로 마스트(Mast)의 위치를 계산하여 장비가 향하는 방향을 산출할 수 있다. 본 명세서에서, 마스트(Mast)는 로드(RD)의 외면을 따라 지지하는 구조를 의미할 수 있다.
각도 감지부(124)는 로드(RD)에 설치된 경사 센서(TS)를 이용하여, 로드(RD)가 적어도 하나의 축에 대하여 기울어진 각도를 감지할 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 축은, 가상 좌표계에 대한 x축, y축 및 z축을 의미할 수 있다. 구체적으로, 각도 감지부(124)는 경사 센서(TS)로부터 수집된 기울기 정보를 장비의 마스트(Mast)가 기울어진 각도로 변환할 수 있다. 이때, 각도 감지부(124)는 기울기를 x-y축으로 나누어 각각의 축으로부터 기울어진 각도를 계산할 수 있다.
깊이 감지부(125)는 천공부(110)의 공급 모터(FM)에 설치된 회전 각도 센서(AS)를 이용하여, 공급 모터(FM)의 회전 각도를 감지할 수 있다. 그리고, 깊이 감지부(125)는 감지된 회전 각도를 발파공에 대한 천공 깊이로 변환할 수 있다.
구체적으로, 깊이 감지부(125)는 회전 각도 센서(AS)(예컨데, 엔코더)로부터 수집된 회전에 대한 정보를 천공 깊이로 변환할 수 있다. 깊이 감지부(125)는 각 로드(RD)의 길이와 피치 간격을 기준으로 삼아 모터의 회전 각도를 천공 깊이로 변환할 수 있다. 특히, 깊이 감지부(125)는 로드(RD)를 추가할 때 장비의 중앙 제어 장치(예컨대, 제어부(130, 도 1 참조)로부터 추가적인 신호를 받아 공급 모터(FM)가 회전하더라도 천공 깊이로 변환하지 않을 수 있다. 그리고, 깊이 감지부(125)는 로드(RD)가 추가된 후에는 중앙 제어 장치로부터 신호를 받아 다시 공급 모터(FM)의 회전 정보를 천공 깊이로 변환할 수 있다.
예컨대, 깊이 감지부(125)는 로드(RD)가 추가되는지 여부를 판단할 수 있다. 로드(RD)가 추가되는 경우, 깊이 감지부(125)는 로드(RD)가 추가되는 동안에는 공급 모터(FM)가 회전하더라도, 회전 각도의 감지를 중지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 깊이 감지부(125)는 로드(RD)가 추가되기 위해 공급 모터(FM)가 회전하는 회전 각도를 깊이 감지를 할 때 제외함으로써, 정확한 천공 깊이를 측정할 수 있다.
또한, 깊이 감지부(125)는 새롭게 추가되는 로드(RD)의 종류를 판별할 수 있다. 그리고, 깊이 감지부(125)는 로드(RD)가 추가된 후에, 다시 공급 모터(FM)의 회전 각도를 감지할 수 있고, 새롭게 추가된 로드의 종류에 따른 피치 거리를 적용함으로써, 정확한 천공 깊이를 측정할 수 있다.
좌표 감지부(126)는 제2 안테나(AT2)의 기준면으로부터의 높이, 로드(RD)를 지지하는 로드 암(RA)의 방위각 및 로드(RD)의 천공 각도를 기초로, 3차원 공간에서의 로드(RD)의 지면에 대한 착점을 나타내는 천공 좌표를 산출할 수 있다.
구체적으로, 좌표 감지부(126)는 장비의 마스트(Mast) 또는 로드(RD)의 위치 정보와 방위각, 천공 각도 정보를 실제 천공이 진행되는 지면의 착점의 좌표로 변환할 수 있다. 좌표 감지부(126)는 제2 안테나(AT2)와 지면의 거리, 방위각, 천공 각도를 이용하여 3차원 공간에서 마스트(Mast)의 좌표를 기준으로 천공 착점의 좌표를 계산할 수 있다. 이때, 방위각은 차체의 방향과 x-y축 방향 기울기로부터 계산될 수 있다.
예컨대, 제2 안테나(AT2)의 기준면(예컨대, 지면 또는 예상 착점을 포함하는 평면)으로부터 높이는, 로드(RD)의 최상단의 위치를 나타낸다. 로드(RD)의 길이는 로드(RD)의 종류로부터 획득될 수 정보이므로, 좌표 감지부(126)는 상기 각도와 로드(RD)의 길이를 기초로 착점의 천공 좌표를 추정할 수 있다. 또한, 로드 암(RA)이 기준선(예컨대, 천공 장치(100)의 진행 방향에 따른 중심선))에 대하여 기울어진 경우, 좌표 감지부(126)는 로드 암(RA)이 기울어진 방위각을 이용하여 착점의 천공 좌표를 추정할 수 있다. 이때, 방위각은, 천공부(110)의 진행 방향 및 천공 각도로부터 도출될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성하는 범위에서, 좌표 감지부(126)는 다양한 방식으로 착점의 천공 좌표를 산출할 수 있다. 실시예에 따라, 좌표 감지부(126)는 3차원 좌표 감지기 또는 거리 감지기를 이용하여, 로드(RD)의 하점이 지면에 접촉하는 착점의 좌표를 산출할 수 있다.
압력 감지부(127)는 로드(RD)에 설치되며, 충돌 압력, 공급 압력 및 회전 압력 중 적어도 하나를 감지할 수 있다. 이때, 충돌 압력은, 암반으로부터 로드(RD)에 가해지는 충돌에 의해 발생하는 압력을 의미하고, 공급 압력은 공급 모터(FM)에 의해 로드(RD)가 지면으로 진입할 때 진입 방향으로 발생하는 저항 압력을 의미할 수 있다. 그리고, 회전 압력은 공급 모터(FM)에 의해 로드(RD)가 회전할 때, 회전 방향으로 발생하는 저항 압력을 의미할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어부(130)를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 제어부(130)는 압력 감지부(127)로부터 수집된 압력 정보를 암반의 강도(경암, 보통암, 연암)로 변환할 수 있다. 충돌(Impact), 공급(Feed), 회전(Rotation) 압력을 이용하여 비에너지(Specific Energy)를 계산하고 이를 기준으로 암반의 일축 압축 강도로 변환하여 암반을 강도에 따라서 분류할 수 있다.
이를 위하여, 제어부(130)는 에너지 산출부(131), 압축 강도 변환부(132) 및 암반 분류부(133)를 포함할 수 있다.
에너지 산출부(131)는 압력 감지부(127, 도 4 참조)에 의해 감지된 충돌 압력, 공급 압력 및 회전 압력 중 적어도 하나을 기초로 비에너지를 산출할 수 있다.
압축 강도 변환부(132)는 에너지 산출부(131)에 의해 산출된 비에너지를 암반의 압축 강도로 변환할 수 있다.
암반 분류부(133)는 압축 강도를 기초로, 암반을 연암, 보통암 및 경암 중 어느 하나로 변환할 수 있다.
예컨대, 암반 분류부(133)는 압축 강도가 20MPa 이하인 경우 연암으로 분류하고, 압축 강도가 50MPa 이상 120 MPa 이하인 경우 보통암으로 분류하고, 압축 강도가 200MPa 이상인 경우 경암으로 분류할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인터페이스 이미지(IMG)를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 표시부(140)는 천공 정보를 기초로 작업자에게 인터페이스 이미지(IMG)를 제공할 수 있다.
인터페이스 이미지(IMG)는 천공 정보에 포함된 천공부(110)의 위치, 진행 방향, 천공 각도, 천공 깊이, 천공 좌표 및 천공 압력 중 적어도 하나를 도시할 수 있다.
도 6에서는 일 실시예에 따른 인터페이스 이미지(IMG)가 도시되며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 인터페이스 이미지(IMG)는 본 발명의 목적을 달성하는 범위에서 다양하게 변경되어 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 인터페이스 이미지(IMG)에는 사용자 ID와 네트워크 연결 상태 창이 도시되며, 중앙 시스템에 연결되기 위한 로그인/로그아웃 설정 창도 도시될 수 있다.
도 6의 인터페이스 이미지(IMG)의 좌측에 도시된 바와 같이, 발파공의 ID, 발파공의 위치, 발파공의 깊이, 발파공의 각도 및 베이링 값이, 계획 단계에서의 데이터, 실제 천공에 따라 감지된 실제 데이터 및 그 차이값이 테이블로 도시될 수 있다.
인터페이스 이미지(IMG)의 중앙에 도시된 바와 같이, 발파공의 발파 계획 상의 착점 이미지와 실제 착점(AP)의 이미지가 중첩되어 도시될 수 있고, 이때 착점을 정밀하게 조절하도록 가이드 라인(GL)이 함께 도시될 수 있다.
인터페이스 이미지(IMG)의 우측에 도시된 바와 같이, 발파공의 ID, 천공 상태, 목표 위치, 사용된 로드(RD)의 수, 발파공의 깊이, 천공 시간 등이 도시될 수 있다.
추가적으로, 인터페이스 이미지(IMG)의 하단부에는, 천공 장치(100)의 위치 및 현재 날짜와 시간이 도시될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인터페이스 이미지를 나타내는 도면이다.
인터페이스 이미지(IMG)는 천공 정보에 포함된 천공부(110)의 위치, 진행 방향, 천공 각도, 천공 깊이, 천공 좌표 및 천공 압력 중 적어도 하나를 도시할 수 있다.
도 7에서는 일 실시예에 따른 인터페이스 이미지(IMG)가 도시되며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 인터페이스 이미지(IMG)는 본 발명의 목적을 달성하는 범위에서 다양하게 변경되어 구성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 인터페이스 이미지(IMG)에는 사용자 ID와 네트워크 연결 상태 창이 도시되며, 중앙 시스템에 연결되기 위한 로그인/로그아웃 설정 창도 도시될 수 있다.
또한, 인터페이스 이미지(IMG)의 상단에 도시된 바와 같이, 발파공의 ID, 발파공의 크기, 발파공의 위치, 발파공의 각도, 발파공의 베어링 값, 소요 시간, 발파공의 계획 깊이, 발파공의 실제 깊이 그리고 암반의 종류가 도시될 수 있다.
인터페이스 이미지(IMG)의 좌측에 도시된 바와 같이, 발파공의 깊이에 따른 암반의 종류(연암(T1), 보통암(T2), 경암(T3))이 도시될 수 있다.
인터페이스 이미지(IMG)의 좌측에 도시된 바와 같이, 다수의 발파공의 위치가 도시되고, 발파공이 형성된 지역의 암반의 종류(연암(T1), 보통암(T2), 경암(T3))이 도시될 수 있다.
추가적으로, 인터페이스 이미지(IMG)의 하단에는, 천공 장치(100)의 위치 및 현재 날짜와 시간이 도시될 수 있다.
상술한 방식을 통하여, 본 발명의 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템은 관리 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템은 데이터를 수집, 처리하여 작업자에게 작업 가이드를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템은 작업의 효율성과 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템은 수집된 데이터를 서버로 전송하여 기존 발파 설계에 반영하여 최적의 발파 패턴을 도출하는데 활용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템은 대규모 발파 현장에서 사용되는 천공 장치에 설치된 센서를 이용하여 천공 과정 및 결과에 대한 데이터를 실시간으로 수집하고, 데이터를 시각화하여 제공하며, 암반의 강도를 구분함으로써 기존의 발파 설계에 피드백을 제공할 수 있는 효과가 있다.
이상 본 명세서에서 설명한 기능적 동작과 본 주제에 관한 실시형태들은 본 명세서에서 개시한 구조들 및 그들의 구조적인 등가물을 포함하여 디지털 전자 회로나 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어에서 또는 이들 중 하나 이상이 조합에서 구현 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 주제의 실시형태는 하나 이상이 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위하여 또는 그 동작을 제어하기 위하여 유형의 프로그램 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상이 모듈로서 구현될 수 있다. 유형의 프로그램 매체는 전파형 신호이거나 컴퓨터로 판독 가능한 매체일 수 있다. 전파형 신호는 컴퓨터에 의한 실행을 위하여 적절한 수신기 장치로 전송하기 위한 정보를 인코딩하기 위하여 생성되는 예컨대 기계가 생성한 전기적, 광학적 또는 전자기 신호와 같은 인공적으로 생성된 신호이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조합 또는 이들 중 하나 이상이 조합일 수 있다.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 또는 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 또는 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 또는 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 파일 장치의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 또는 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상이 모듈, 하위 프로그램 또는 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 또는 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상이 스크립트) 내에 저장될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
부가적으로, 본 특허문헌에서 기술하는 논리 흐름과 구조적인 블록도는 개시된 구조적인 수단의 지원을 받는 대응하는 기능과 단계의 지원을 받는 대응하는 행위 및/또는 특정한 방법을 기술하는 것으로, 대응하는 소프트웨어 구조와 알고리즘과 그 등가물을 구축하는 데에도 사용 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 프로세스와 논리 흐름은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위하여 하나 이상이 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상이 프로그래머블 프로세서에 의하여 수행 가능하다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는, 예컨대 범용 및 특수 목적의 마이크로프로세서 양자 및 어떤 형태의 디지털 컴퓨터의 어떠한 하나 이상이 프로세서라도 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 읽기 전용 메모리나 랜덤 액세스 메모리 또는 양자로부터 명령어와 데이터를 수신할 것이다.
컴퓨터의 핵심적인 요소는 명령어와 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 메모리 장치 및 명령을 수행하기 위한 프로세서이다. 또한, 컴퓨터는 일반적으로 예컨대 자기, 자기 광학 디스크나 광학 디스크와 같은 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 대량 저장 장치로부터 데이터를 수신하거나 그것으로 데이터를 전송하거나 또는 그러한 동작 둘 다를 수행하기 위하여 동작가능 하도록 결합되거나 이를 포함할 것이다. 그러나, 컴퓨터는 그러한 장치를 가질 필요가 없다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 천공 관리 시스템
100: 천공 장치
110: 천공부
120: 감지부
121: 제1 위치 감지부
122: 제2 위치 감지부
123: 방향 감지부
124: 각도 감지부
125: 깊이 감지부
126: 좌표 감지부
127: 압력 감지부
130: 제어부
131: 에너지 산출부
132: 압축 강도 변환부
133: 암반 분류부
140: 표시부
150: 통신부
200: 발파 설계 장치
300: 서버 장치
100: 천공 장치
110: 천공부
120: 감지부
121: 제1 위치 감지부
122: 제2 위치 감지부
123: 방향 감지부
124: 각도 감지부
125: 깊이 감지부
126: 좌표 감지부
127: 압력 감지부
130: 제어부
131: 에너지 산출부
132: 압축 강도 변환부
133: 암반 분류부
140: 표시부
150: 통신부
200: 발파 설계 장치
300: 서버 장치
Claims (11)
- 공급 모터를 이용해 로드를 회전시켜 지면을 굴착하여 발파공을 형성하기 위한 천공부;
상기 천공부에 설치되며, 상기 천공부의 위치, 진행 방향, 천공 각도, 천공 깊이, 천공 좌표 및 천공 압력 중 적어도 하나를 감지하여 천공 정보를 생성하기 위한 감지부;
상기 천공 압력을 기초로 암반 강도를 산출하기 위한 제어부;
상기 천공 정보 및 상기 암반 강도를 시각화하여 사용자에게 인터페이스 이미지를 제공하기 위한 표시부; 및
네트워크를 이용하여, 상기 천공 정보를 실시간으로 서버에 저장하기 위한 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
천공 장치. - 제1항에 있어서,
상기 감지부는,
상기 천공부의 리그에 설치된 제1 안테나를 이용하여, 상기 천공부의 위치를 감지하기 위한 제1 위치 감지부;
상기 천공부의 상기 로드의 상단에 설치된 제2 안테나를 이용하여, 상기 로드의 위치를 감지하기 위한 제2 위치 감지부; 및
상기 제1 위치 감지부 및 상기 제2 위치 감지부로부터 수집된 위치 정보를 기초로, 상기 천공부의 진행 방향을 감지하기 위한 방향 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
천공 장치. - 제2항에 있어서,
상기 감지부는,
상기 로드에 설치된 경사 센서를 이용하여, 상기 로드가 적어도 하나의 축에 대하여 기울어진 각도를 감지하기 위한 각도 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
천공 장치. - 제3항에 있어서,
상기 감지부는,
상기 천공부의 공급 모터에 설치된 회전 각도 센서를 이용하여, 상기 공급 모터의 회전 각도를 감지하고, 상기 회전 각도를 상기 발파공에 대한 천공 깊이로 변환하기 위한 깊이 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
천공 장치. - 제4항에 있어서,
상기 깊이 감지부는,
상기 천공부의 로드가 추가되는 동안, 상기 공급 모터가 회전하더라도 상기 회전 각도의 감지를 중지하고,
상기 천공부의 로드가 추가된 후, 다시 상기 공급 모터의 상기 회전 각도를 감지하는 것을 특징으로 하는,
천공 장치. - 제5항에 있어서,
상기 감지부는,
상기 제2 안테나의 지면으로부터 높이, 상기 로드를 지지하는 로드 암의 방위각 및 상기 로드의 천공 각도를 기초로, 3차원 공간에서 상기 로드의 기준면에 대한 착점을 나타내는 천공 좌표를 산출하기 위한 좌표 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
천공 장치. - 제6항에 있어서,
상기 감지부는,
상기 로드에 설치된 압력 센서를 이용하여, 충돌 압력, 공급 압력 및 회전 압력 중 적어도 하나를 감지하기 위한 압력 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
천공 장치. - 제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 압력 감지부에 의해 감지된 충돌 압력, 공급 압력 및 회전 압력 중 적어도 하나를 기초로 비에너지를 산출하기 위한 에너지 산출부;
상기 비에너지를 암반의 압축 강도로 변환하기 위한 압축 강도 변환부; 및
상기 암반을 연암, 보통암 및 경암 중 어느 하나로 분류하기 위한 암반 분류부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
천공 장치. - 제8항에 있어서,
상기 암반 분류부는,
상기 압축 강도가 25MPa 이하인 경우, 연암으로 분류하고,
상기 압축 강도가 25MPa 이상 50MPa 이하인 경우 보통암으로 분류하고,
상기 압축 강도가 50MPa 이상인 경우 경암으로 분류하는 것을 특징으로 하는,
천공 장치. - 발파 설계에 따라 지면을 굴착하여 발파공을 형성하고, 천공 과정 및 천공 결과를 나타내는 천공 정보를 생성하기 위한 천공 장치;
상기 발파 설계를 생성하며, 상기 천공 정보를 기초로 상기 발파 설계를 수정하기 위한 발파 설계 장치; 및
상기 천공 장치 및 상기 발파 설계 장치와 무선 네트워크를 통해 연결되며, 상기 천공 정보를 저장하기 위한 서버 장치를 포함하고,
상기 천공 장치는,
공급 모터를 이용해 로드를 회전시켜 상기 발파공을 형성하기 위한 천공부;
상기 천공부에 설치되며, 상기 천공부의 위치, 진행 방향, 천공 각도, 천공 깊이, 천공 좌표 및 천공 압력 중 적어도 하나를 감지하여 천공 정보를 생성하기 위한 감지부; 및
상기 천공 압력을 기초로 암반 강도를 산출하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
천공 관리 시스템. - 제10항에 있어서,
상기 천공 장치는,
상기 천공 정보 및 상기 암반 강도를 시각화하여 사용자에게 인터페이스 이미지를 제공하기 위한 표시부; 및
네트워크를 이용하여, 상기 천공 정보를 실시간으로 상기 서버 장치에 저장하기 위한 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
천공 관리 시스템.
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| KR1020210060702A KR102604505B1 (ko) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | 천공 장치 및 이를 포함하는 천공 관리 시스템 |
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