KR20220162506A - Optical fiber sensor, optical fiber sensor fixing device, and underground pipe monitoring device equipped with the same - Google Patents

Optical fiber sensor, optical fiber sensor fixing device, and underground pipe monitoring device equipped with the same Download PDF

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Abstract

The present invention relates to an optical fiber sensor, an optical fiber sensor fixture and an underground pipeline monitoring device provided with the same and, more specifically, to an optical fiber sensor, capable of accurately and precisely measuring a temperature variation, vibration volume and deformation volume of a pipeline facility buried in the ground, an optical fiber sensor fixture and an underground pipeline monitoring device provided with the same. In accordance with the present invention, the underground pipeline monitoring device can directly measure temperature vibrations due to cracks and water leaks caused by damage to an underground pipeline through distributed optical fiber temperature sensors, can detect the effects of leaks from gas pipelines around the upper part of underground pipeline, and can detect the effects of leaks from liquid pipelines around the lower part of the underground pipeline. Moreover, in accordance with the present invention, the underground pipeline monitoring device can directly measure states of the underground pipeline such as a deposition state in the underground pipeline, occurrence of a crack, a water leak or the like through distributed optical fiber vibration sensors, and can detect external third-party invasion effects such as leaks from the gas and liquid pipelines around the upper part of the underground pipeline, ground excavation and the like. Furthermore, in accordance with the present invention, the underground pipeline monitoring device can directly measure an exterior deformation state of the underground pipeline through distributed optical fiber deformation sensors, can detect a deformation effect of a soil layer constituting left and right strata of the underground pipeline, and can detect the subsidence and uplift of the soil layer due to a leak after damage to the underground pipeline.

Description

광섬유센서, 광섬유센서 고정구 및 이를 구비한 지중관로 모니터링장치{Optical fiber sensor, optical fiber sensor fixing device, and underground pipe monitoring device equipped with the same}Optical fiber sensor, optical fiber sensor fixing device, and underground pipe monitoring device equipped with the same}

본 발명은 광섬유센서, 광섬유센서 고정구 및 이를 구비한 지중관로 모니터링장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지중에 매설된 관로시설물이나 공사중 굴착에 의하여 외부로 노출된 지중매설관 등의 온도 변화, 진동량, 변형량을 정확하고 정밀하게 측정할 수 있는 광섬유센서, 광섬유센서 고정구 및 이를 구비한 지중관로 모니터링장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber sensor, an optical fiber sensor fixture, and an underground pipe monitoring device equipped with the same, and more particularly, temperature change and vibration amount of a pipeline facility buried underground or an underground pipe exposed to the outside by excavation during construction. , It relates to an optical fiber sensor capable of accurately and precisely measuring the amount of deformation, an optical fiber sensor fixture, and an underground pipe monitoring device equipped with the same.

일반적으로 광섬유는 외부 환경, 예컨대, 온도나 응력 등과 같은 외부 물리량의 변화로 인한 광섬유 자체의 고유 특성의 변화가 민감하여 센서로 이용할 수 있다. 또한, 광섬유 자체의 특성상 외부 전자기파에 둔감하고 유해한 환경, 예컨대, 가스나 용액 등에 강하고 가볍고 유연하며 소형화가 가능하다. In general, an optical fiber can be used as a sensor because it is sensitive to a change in the intrinsic characteristics of the optical fiber itself due to a change in an external environment, for example, an external physical quantity such as temperature or stress. In addition, due to the characteristics of the optical fiber itself, it is insensitive to external electromagnetic waves, is strong in harmful environments, such as gas or solution, is light, flexible, and can be miniaturized.

이러한 장점들 때문에 광섬유는 포설이 용이하고 구조물에 장착하기 쉬운 구조로 되어 있어 센서용으로 매우 적합하다. Because of these advantages, the optical fiber has a structure that is easy to install and mount on a structure, so it is very suitable for sensors.

광섬유센서로는 광섬유 내의 코어의 굴절율을 변화시켜 제작한 광격자센서가 있으나, 이는 격자가 새겨진 부분만 센서의 역할을 하기 때문에 분포형 광섬유 센서에 비해 상대적으로 취약한 문제가 있다.As an optical fiber sensor, there is an optical lattice sensor manufactured by changing the refractive index of a core in an optical fiber, but since only a portion engraved with a lattice serves as a sensor, it is relatively weak compared to a distributed optical fiber sensor.

대한민국 등록특허 10-2169504Korean Registered Patent No. 10-2169504 대한민국 등록특허 10-0456485Korean registered patent 10-0456485 대한민국 공개특허 10-2012-0026937Republic of Korea Patent Publication 10-2012-0026937

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 분포형 광섬유 센서를 활용하여 지중에 매설된 관로시설물이나 공사중 굴착에 의하여 외부로 노출된 지중 매설관 등의 내부 침착상태, 크랙 발생 여부, 구조물 변형의 상태, 관로의 누출, 굴착이나 침하 또는 융기에 의한 토사층 변형 등과 같은 지중관로의 상태를 전구간에 거쳐 분포형(distributed) 센싱장치를 통해 정밀하게 감지할 수 있는 지중관로 모니터링장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above conventional problems, and utilizes a distributed optical fiber sensor to determine the internal deposition state of a pipeline facility buried underground or an underground buried pipe exposed to the outside by excavation during construction, crack occurrence, To provide an underground pipeline monitoring device that can precisely detect the state of underground pipelines, such as the state of structural deformation, leakage of pipelines, soil layer deformation due to excavation, subsidence or uplift, through distributed sensing devices across all sections. It has a purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광섬유센서는 온도를 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 온도센서와 진동을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 진동센서와 변형량을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 변형센서중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성된 제1센서부와, 상기 제1센서부를 감싸도록 형성되는 제1보호층과, 상기 제1보호층을 감싸도록 형성되는 제1피복부를 구비하는 싱글모드센서와; 온도를 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 온도센서와 진동을 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 진동센서를 포함하여 구성된 제2센서부와, 상기 제2센서부를 감싸도록 형성되는 제2보호층과, 상기 제2보호층을 감싸도록 형성되는 제2피복부를 포함하는 멀티모드센서;를 구비하는 것을 특징으로 한다.An optical fiber sensor according to the present invention for achieving the above object is a first distributed optical fiber temperature sensor for measuring temperature, a first distributed optical fiber vibration sensor for measuring vibration, and a first distributed optical fiber sensor for measuring deformation. A single having a first sensor unit including at least one of optical fiber strain sensors, a first protective layer formed to surround the first sensor unit, and a first covering unit formed to surround the first protective layer. a mode sensor; A second sensor unit including a pair of second distributed optical fiber temperature sensors for measuring temperature and a pair of second distributed optical fiber vibration sensors for measuring vibration, and formed to surround the second sensor unit A multimode sensor including a second protective layer and a second coating portion formed to surround the second protective layer.

상기 제1보호층과 상기 제2보호층은 케블라로 형성된 것을 특징으로 한다.The first protective layer and the second protective layer are formed of Kevlar.

상기 제1피복부와 상기 제2피복부는 폴리우레탄으로 형성된 것을 특징으로 한다.The first covering part and the second covering part are formed of polyurethane.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광섬유센서 고정구는 광섬유센서를 지중에 매설된 관로 시설물에 접촉된 상태로 지중관로을 따라 설치 및 고정하기 위한 고정브라켓과, 상기 고정브라켓을 상기 지중관로에 고정시키는 고정밴드를 포함하는 광섬유센서 고정구;를 구비하고, 상기 광섬유센서는 온도를 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 온도센서와 진동을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 진동센서와 변형량을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 변형센서중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성된 제1센서부와, 상기 제1센서부를 감싸도록 형성되는 제1보호층과, 상기 제1보호층을 감싸도록 형성되는 제1피복부를 구비하는 싱글모드센서와, 온도를 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 온도센서와 진동을 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 진동센서를 포함하여 구성된 제2센서부와, 상기 제2센서부를 감싸도록 형성되는 제2보호층과, 상기 제2보호층을 감싸도록 형성되는 제2피복부를 포함하는 멀티모드센서;를 구비하는 것을 특징으로 한다.An optical fiber sensor fixture according to the present invention for achieving the above object is a fixing bracket for installing and fixing an optical fiber sensor along an underground pipe in a state of being in contact with a pipe facility buried in the ground, and attaching the fixing bracket to the underground pipe. and an optical fiber sensor fixture including a fixing band for fixing, wherein the optical fiber sensor includes a first distributed optical fiber temperature sensor for measuring temperature, a first distributed optical fiber vibration sensor for measuring vibration, and a first distributed optical fiber vibration sensor for measuring deformation. A first sensor unit including at least one of the first distributed optical fiber strain sensors, a first protective layer formed to surround the first sensor unit, and a first coating formed to surround the first protective layer A second sensor unit comprising a single mode sensor having a unit, a pair of second distributed optical fiber temperature sensors for measuring temperature and a pair of second distributed optical fiber vibration sensors for measuring vibration; A multimode sensor including a second protective layer formed to surround the second sensor unit and a second covering portion formed to surround the second protective layer.

상기 광섬유센서 고정구는 상기 지중관로에 접촉된 상기 싱글모드센서 또는 상기 멀티모드센서의 일부를 감싸도록 형성된 커버부와, 커버부의 폭방향 양측 단부로부터 각각 일정 길이 연장되어 상기 지중관로에 접촉되는 날개부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The fiber optic sensor fixture includes a cover portion formed to cover a part of the single mode sensor or the multimode sensor in contact with the underground pipe, and wings extending a predetermined length from both ends of the cover in the width direction of the cover and contacting the underground pipe. It is characterized by including.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치는 온도를 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 온도센서와 진동을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 진동센서와 변형량을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 변형센서중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성된 제1센서부와, 상기 제1센서부를 감싸도록 형성되는 제1보호층과, 상기 제1보호층을 감싸도록 형성되는 제1피복부를 구비하는 싱글모드센서와, 온도를 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 온도센서와 진동을 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 진동센서를 포함하여 구성된 제2센서부와, 상기 제2센서부를 감싸도록 형성되는 제2보호층과, 상기 제2보호층을 감싸도록 형성되는 제2피복부를 포함하는 멀티모드센서로 구성된 광섬유센서와; 상기 광섬유센서를 지중에 매설된 관로 시설물에 접촉된 상태로 지중관로을 따라 설치 및 고정하기 위한 고정브라켓과, 상기 고정브라켓을 상기 지중관로에 고정시키는 고정밴드를 포함하는 고정구와; 상기 광섬유센서에 기준광신호를 출력하고, 상기 광섬유센서 내부에서 굴절되어 되돌아오는 반사광신호를 수신하는 광검출부와; 상기 광검출부에 수신된 반사광신호를 분석하여 상기 지중관로의 온도 변화, 진동량, 변형량을 계측하는 계측부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.An underground pipe monitoring device according to the present invention for achieving the above object is a first distributed optical fiber temperature sensor for measuring temperature, a first distributed optical fiber vibration sensor for measuring vibration, and a first for measuring deformation. A first sensor unit including at least one of distributed optical fiber strain sensors, a first protective layer formed to surround the first sensor unit, and a first covering unit formed to surround the first protective layer A second sensor unit including a single mode sensor for measuring temperature, a pair of second distributed optical fiber temperature sensors for measuring temperature, and a pair of second distributed optical fiber vibration sensors for measuring vibration; An optical fiber sensor composed of a multimode sensor including a second protective layer formed to surround the sensor unit and a second covering portion formed to surround the second protective layer; A fixture including a fixing bracket for installing and fixing the optical fiber sensor along the underground pipe in a state of being in contact with a pipe facility buried in the ground, and a fixing band for fixing the fixing bracket to the underground pipe; an optical detector for outputting a reference optical signal to the optical fiber sensor and receiving a reflected optical signal that is refracted inside the optical fiber sensor and returned; and a measuring unit analyzing the reflected light signal received by the light detection unit and measuring temperature change, vibration amount, and deformation amount of the underground pipe.

상기 지중관로의 상단에는 상기 제1분포형 광섬유 온도센서와 상기 제1분포형 광섬유 진동센서와 상기 제1분포형 광섬유 변형센서를 구비하는 제1싱글모드센서가 접촉되게 설치되고, 상기 지중관로의 중심으로부터 일정 거리 이격된 지점을 잇는 궤적상에는 상기 제1분포형 광섬유 온도센서와 상기 제1분포형 광섬유 진동센서를 구비하는 제2싱글모드센서 또는 한 쌍의 상기 제2분포형 광섬유 온도센서와 한 쌍의 상기 제2분포형 광섬유 진동센서를 구비하는 멀티모드센서가 설치되며, 상기 제1싱글모드센서와 수평을 이루고 상기 제1싱글모드센서로부터 좌우로 각각 일정 거리 이격된 지점에는 상기 제1분포형 광섬유 변형센서를 구비하는 제3싱글모드센서가 설치되고, 상기 지중관로의 하단과 수평을 이루고 상기 지중관로의 하단으로부터 좌측 또는 우측으로 일정 거리 이격된 지점에는 상기 제1분포형 광섬유 온도센서와 상기 제1분포형 광섬유 변형센서를 구비하는 제4싱글모드센서가 설치된 것을 특징으로 한다.At the upper end of the underground conduit, a first single mode sensor including the first distributed optical fiber temperature sensor, the first distributed optical fiber vibration sensor, and the first distributed optical fiber strain sensor is installed in contact with each other, and On the trajectory connecting points spaced apart from the center by a certain distance, a second single mode sensor having the first distributed optical fiber temperature sensor and the first distributed optical fiber vibration sensor or a pair of the second distributed optical fiber temperature sensors and one A multimode sensor having a pair of the second distribution type optical fiber vibration sensors is installed, and the first distribution type sensor is installed at a point that is horizontal with the first single mode sensor and is spaced apart from the first single mode sensor by a predetermined distance from the left and right. A third single-mode sensor having an optical fiber deformation sensor is installed, and the first distributed optical fiber temperature sensor and It is characterized in that a fourth single-mode sensor having the first distributed optical fiber strain sensor is installed.

본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치는 분포형 광섬유 온도센서를 통해 지중관로 손상에 따른 크랙 발생, 누수 등으로 인한 온도변화를 직접 측정할 수 있고, 지중관로 상부 주변의 가스 관로의 누출 영향을 감지할 수 있으며, 지중관로의 하부 주변의 액상 관로의 누출 영향을 감지할 수 있다.The underground pipe monitoring device according to the present invention can directly measure the temperature change due to crack generation and water leakage due to damage to the underground pipe through a distributed optical fiber temperature sensor, and can detect the leak effect of the gas pipe around the upper part of the underground pipe. and the leakage effect of the liquid pipe around the lower part of the underground pipe can be detected.

또한, 본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치는 분포형 광섬유 진동센서를 통해 지중관로 내부의 침착상태, 크랙 발생 여부, 누수 등과 같은 지중관로의 상태를 직접 측정할 수 있고, 지중관로 상부 주변의 가스 및 액상 관로의 누출, 지상 굴착 등 외부 제3자 침해 영향을 감지할 수 있다.In addition, the underground pipe monitoring device according to the present invention can directly measure the state of the underground pipe, such as deposition state inside the underground pipe, crack occurrence, leakage, etc., through a distributed optical fiber vibration sensor, and gas and gas around the top of the underground pipe It can detect external third party infringement effects such as leaks in liquid pipelines and ground excavation.

또한, 본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치는 분포형 광섬유 변형센서를 통해 지중관로의 외부 변형 상태를 직접 측정 가능하고, 지중관로의 좌우측 지층을 구성하는 토사층의 변형 영향을 감지할 수 있으며, 지중관로 손상 후 누출에 따른 토사층의 침하 및 융기를 감지할 수 있다.In addition, the underground pipe monitoring device according to the present invention can directly measure the external deformation state of the underground pipe through a distributed optical fiber strain sensor, can detect the deformation effect of the soil layer constituting the left and right strata of the underground pipe, Subsidence and uplift of the soil layer due to leakage after damage can be detected.

도 1은 본 발명에 따른 광섬유센서의 싱글모드센서를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 광섬유센서의 멀티모드센서를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 광섬유센서, 광섬유센서 고정구, 지중관로의 결합 구조를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광섬유센서의 설치 구조를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광섬유센서의 설치 구조를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광섬유센서의 설치 구조를 나타낸 도면.1 is a diagram showing a single-mode sensor of an optical fiber sensor according to the present invention.
2 is a view showing a multimode sensor of an optical fiber sensor according to the present invention.
3 is a view showing a coupling structure of an optical fiber sensor, an optical fiber sensor fixture, and an underground pipe according to the present invention.
4 is a view showing an installation structure of an optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an installation structure of an optical fiber sensor according to another embodiment of the present invention.
6 is a view showing an installation structure of an optical fiber sensor according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유센서, 광섬유센서 고정구 및 이를 구비한 지중관로 모니터링장치에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an optical fiber sensor according to a preferred embodiment of the present invention, an optical fiber sensor fixture, and an underground pipe monitoring device having the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 광섬유센서와, 광섬유센서 고정구는 본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치에 포함된 구성이므로 본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치에서 함께 설명하는 것으로 한다.Since the optical fiber sensor and the optical fiber sensor fixture according to the present invention are included in the underground pipe monitoring device according to the present invention, they will be described together in the underground pipe monitoring device according to the present invention.

도 1 내지 도 6에는 본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치는 광섬유센서와, 광섬유센서 고정구(200)와, 광검출부(미도시)와, 계측부(미도시)를 구비한다.1 to 6 show an underground pipe monitoring device according to the present invention. 1 to 6, the underground pipe monitoring device according to the present invention includes an optical fiber sensor, an optical fiber sensor fixture 200, an optical detection unit (not shown), and a measurement unit (not shown).

광섬유센서는 싱글모드센서(110)와, 멀티모드센서(150)를 포함하여 구성된다.The optical fiber sensor includes a single mode sensor 110 and a multimode sensor 150.

싱글모드센서(110)는 제1센서부(120)와, 제1보호층(130)과, 제1피복부(140)를 포함하여 구성된다.The single-mode sensor 110 includes a first sensor unit 120, a first protective layer 130, and a first covering unit 140.

제1센서부(120)는 온도를 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와, 진동을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 진동센서(122)와, 변형량을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 변형센서(미도시) 중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성된다.The first sensor unit 120 includes a first distributed optical fiber temperature sensor 121 for measuring temperature, a first distributed optical fiber vibration sensor 122 for measuring vibration, and a first distribution for measuring deformation. It is configured to include at least one or more of type optical fiber strain sensors (not shown).

일 예로, 제1센서부(120)는 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와 제1분포형 광섬유 진동센서(122)로 구성할 수도 있고, 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와 제1분포형 광섬유 변형센서로 구성할 수도 있으며, 제1분포형 광섬유 진동센서(122)와 제1분포형 광섬유 변형센서로 구성할 수도 있고, 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와 제1분포형 광섬유 진동센서(122)와 제1분포형 광섬유 변형센서 모두를 구비한 형태로 구성할 수도 있다. 본 실시 예에서는 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와 제1분포형 광섬유 진동센서(122)로 구성한 것을 적용하였다.For example, the first sensor unit 120 may be composed of the first distributed optical fiber temperature sensor 121 and the first distributed optical fiber vibration sensor 122, or the first distributed optical fiber temperature sensor 121 and the first distributed optical fiber temperature sensor 121. It can be composed of a 1 distribution type optical fiber strain sensor, or it can be composed of a first distribution type optical fiber vibration sensor 122 and a first distribution type fiber optic strain sensor, and a first distribution type optical fiber temperature sensor 121 and a first distribution type optical fiber temperature sensor 121 It may also be configured in the form of having both the type optical fiber vibration sensor 122 and the first distribution type optical fiber strain sensor. In this embodiment, a first distributed optical fiber temperature sensor 121 and a first distributed optical fiber vibration sensor 122 are applied.

제1보호층(130)은 제1센서부(120)를 감싸도록 원형으로 형성되며, 내부에 제1센서부(120)가 매설된 형태로 형성된다. 제1보호층(130)은 케블라로 형성된다.The first protective layer 130 is formed in a circular shape to surround the first sensor unit 120, and is formed in a form in which the first sensor unit 120 is buried. The first protective layer 130 is formed of Kevlar.

제1피복부(140)는 제1보호층(130)을 감싸도록 형성되며, 내부에 제1보호층(130)이 매설된 형태로 형성된다. 제1피복부(140)는 폴리우레탄으로 형성된다.The first covering portion 140 is formed to surround the first protective layer 130, and is formed in a form in which the first protective layer 130 is buried. The first covering portion 140 is made of polyurethane.

제1보호층(130)과 제1피복부(140) 사이에는 별도의 버퍼층이 더 구비될 수도 있고, 제1피복부(140)가 복수의 레이어로 구성될 수도 있다.A separate buffer layer may be further provided between the first protective layer 130 and the first covering portion 140, or the first covering portion 140 may be composed of a plurality of layers.

멀티모드센서(150)는 제2센서부(160)와, 제2보호층(170)과, 제2피복부(180)를 포함하여 구성된다.The multi-mode sensor 150 includes a second sensor unit 160, a second protective layer 170, and a second covering unit 180.

제2센서부(160)는 온도를 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 온도센서(161)와, 진동을 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 진동센서(162)를 포함하여 구성된다.The second sensor unit 160 includes a pair of second distributed optical fiber temperature sensors 161 for measuring temperature and a pair of second distributed optical fiber vibration sensors 162 for measuring vibration. do.

여기서, 제2분포형 광섬유 온도센서(161)와 제2분포형 광섬유 진동센서(162)는 앞서 설명한 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와 제1분포형 광섬유 진동센서(122)와 동일한 것을 적용하였다.Here, the second distributed optical fiber temperature sensor 161 and the second distributed optical fiber vibration sensor 162 are the same as the first distributed optical fiber temperature sensor 121 and the first distributed optical fiber vibration sensor 122 described above. applied.

제2보호층(170)은 제2센서부(160)를 감싸도록 원형으로 형성되며, 내부에 제2센서부(160)가 매설된 형태로 형성된다. 제2보호층(170)은 케블라로 형성된다.The second protective layer 170 is formed in a circular shape to surround the second sensor unit 160, and is formed in a form in which the second sensor unit 160 is buried. The second protective layer 170 is made of Kevlar.

제2피복부(180)는 제2보호층(170)을 감싸도록 형성되며, 내부에 제2보호층(170)이 매설된 형태로 형성된다. 제2피복부(180)는 폴리우레탄으로 형성된다.The second covering portion 180 is formed to surround the second protective layer 170, and is formed in a form in which the second protective layer 170 is buried. The second covering portion 180 is made of polyurethane.

제2보호층(170)과 제2피복부(180) 사이에는 별도의 버퍼층이 더 구비될 수도 있고, 제2피복부(180)가 복수의 레이어로 구성될 수도 있다.A separate buffer layer may be further provided between the second protective layer 170 and the second covering portion 180, or the second covering portion 180 may be composed of a plurality of layers.

광섬유센서 고정구(200)는 광섬유센서를 지중에 매설된 관로 시설물에 접촉된 상태로 지중관로(300)을 따라 설치 및 고정하기 위한 것으로서, 고정브라켓(210)과 고정밴드(220)를 포함하여 구성된다.The optical fiber sensor fixture 200 is for installing and fixing the optical fiber sensor along the underground pipe 300 in a state of being in contact with the pipe facility buried in the ground, and includes a fixing bracket 210 and a fixing band 220. do.

고정브라켓(210)은 커버부(211)와 날개부(212) 및 체결고정부를 포함하여 구성된다.The fixing bracket 210 includes a cover part 211, a wing part 212, and a fastening fixing part.

커버부(211)는 지중관로(300)에 접촉되게 설치되는 싱글모드센서(110) 또는 멀티모드센서(150)의 상측 일부를 감싸도록 반원 구조로 형성된다.The cover part 211 is formed in a semicircular structure to surround a part of the upper side of the single mode sensor 110 or the multi-mode sensor 150 installed in contact with the underground pipe 300 .

날개부(212)는 커버부(211)의 폭방향 양측 단부로부터 각각 일정 길이 연장되며, 지중관로(300)에 접촉되게 설치된다. 도면에 도시되어 있지 않지만 날개부(212)를 지중관로(300)에 접촉된 상태로 고정할 수 있도록 지중관로(300)와 접촉하는 부분에 접착제나 실리콘을 도포하거나 용접할 수도 있다. The wings 212 extend a predetermined length from both ends of the cover 211 in the width direction, respectively, and are installed in contact with the underground pipe 300 . Although not shown in the drawings, adhesive or silicone may be applied or welded to a portion in contact with the underground pipe 300 so that the wings 212 may be fixed in a state in contact with the underground pipe 300.

고정밴드(220)는 고정브라켓(210)을 지중관로(300)에 고정시키는 것으로서, 일 단이 절개된 원형 밴드 형태로 형성되며, 양측 단부에 체결볼트 및 체결너트를 이용하여 체결 및 고정할 수 있는 체결부(222)가 구비된다. 고정브라켓(210)과 접촉되는 고정밴드(220)의 일 측에는 고정브라켓(210)을 감싸 고정브라켓(210)을 내부에 진입 및 안착시킬 수 있도록 고정브라켓(210)과 대응되는 형상으로 형성된 안착고정부(221)가 구비되어 있다.The fixing band 220 fixes the fixing bracket 210 to the underground pipe 300, and is formed in the form of a circular band with one end cut, and can be fastened and fixed using fastening bolts and fastening nuts at both ends. A fastening part 222 is provided. On one side of the fixing band 220 in contact with the fixing bracket 210, a seating area formed in a shape corresponding to the fixing bracket 210 so that the fixing bracket 210 can be entered and seated inside the fixing bracket 210. A government 221 is provided.

체결고정구는 고정밴드(220)의 양측 단부에 구비된 체결부를 관통하는 체결볼트와, 체결볼트의 단부에 체결되는 체결너트를 포함하여 구성할 수 있다.The fastening fixture may include fastening bolts penetrating the fastening parts provided at both ends of the fixing band 220 and fastening nuts fastened to the ends of the fastening bolts.

광검출부(미도시)는 광섬유센서에 기준광신호를 출력하고, 광섬유센서 내부에서 굴절되어 되돌아오는 반사광신호를 수신한다.The optical detector (not shown) outputs a reference optical signal to the optical fiber sensor and receives a reflected optical signal that is refracted inside the optical fiber sensor and returned.

계측부(미도시)는 광검출부에 수신된 반사광신호를 분석하여 지중관로(300)의 온도 변화, 진동량, 변형량을 계측한다.The measurement unit (not shown) analyzes the reflected light signal received by the light detection unit to measure temperature change, vibration amount, and deformation amount of the underground pipe 300 .

지중관로(300)은 일정 길이로 연장되고 내부에 유체가 통과할 수 있게 유로가 마련된 관로본체(310)와, 관로본체(310)의 길이방향 양측 단부에 다른 관로본체(310)를 연결할 수 있게 형성된 결합플랜지부(320)를 포함하여 구성된다. 일 측의 관로본체(310)는 타 측의 관로본체(310)와 결합플랜지부(320)에 의해 상호 연결된다. The underground conduit 300 extends to a certain length and has a conduit body 310 provided with a flow path to allow fluid to pass therein, and another conduit body 310 can be connected to both ends in the longitudinal direction of the conduit body 310. It is configured to include a formed coupling flange portion 320. The conduit body 310 on one side is interconnected by the conduit body 310 and the coupling flange portion 320 on the other side.

도 4에는 일 실시 예에 따른 광섬유센서의 설치 구조가 도시되어 있다.4 shows an installation structure of an optical fiber sensor according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치의 지중관로(300)의 상단에는 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와, 제1분포형 광섬유 진동센서(122), 제1분포형 광섬유 변형센서를 구비하는 제1싱글모드센서(110A)가 지중관로(300)에 접촉되게 설치될 수 있다. Referring to FIG. 4, at the top of the underground pipe 300 of the underground pipe monitoring device according to the present invention, a first distributed optical fiber temperature sensor 121, a first distributed optical fiber vibration sensor 122, and a first distributed optical fiber temperature sensor 121 A first single mode sensor 110A having an optical fiber strain sensor may be installed in contact with the underground pipe 300 .

그리고, 지중관로(300)의 중심으로부터 일정 거리 이격된 지점을 잇는 원주형의 궤적상에는 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와, 제1분포형 광섬유 진동센서(122)를 구비하는 제2싱글모드센서(110B) 또는 한 쌍의 제2분포형 광섬유 온도센서(161)와, 한 쌍의 제2분포형 광섬유 진동센서(162)를 구비하는 멀티모드센서(150)가 설치될 수 있다.And, on the circular trajectory connecting points spaced apart from the center of the underground conduit 300 by a predetermined distance, the first distributed optical fiber temperature sensor 121 and the first distributed optical fiber vibration sensor 122 are provided. A multimode sensor 150 including a mode sensor 110B or a pair of second distributed optical fiber temperature sensors 161 and a pair of second distributed optical fiber vibration sensors 162 may be installed.

본 실시 예에서는 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와, 제1분포형 광섬유 진동센서(122)를 구비하는 제2싱글모드센서(110B)를 설치한 것을 적용하였으나, 이와 다르게 한 쌍의 제2분포형 광섬유 온도센서(161)와, 한 쌍의 제2분포형 광섬유 진동센서(162)를 구비하는 멀티모드센서(150)를 설치할 수도 있다.In this embodiment, a first distributed optical fiber temperature sensor 121 and a second single mode sensor 110B having a first distributed optical fiber vibration sensor 122 are installed, but a pair of A multimode sensor 150 having a dual distribution optical fiber temperature sensor 161 and a pair of second distribution optical fiber vibration sensors 162 may be installed.

한편, 도 5에는 다른 실시 예에 따른 광섬유센서의 설치 구조가 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치의 지중관로(300)의 상단에는 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와, 제1분포형 광섬유 진동센서(122), 제1분포형 광섬유 변형센서를 구비하는 제1싱글모드센서(110A)가 지중관로(300)에 접촉되게 설치될 수 있다. Meanwhile, FIG. 5 shows an installation structure of an optical fiber sensor according to another embodiment. Referring to FIG. 5, a first distributed optical fiber temperature sensor 121, a first distributed optical fiber vibration sensor 122, and a first distributed optical fiber temperature sensor 121 are provided at the top of the underground pipe 300 of the underground pipe monitoring device according to the present invention. A first single mode sensor 110A having an optical fiber strain sensor may be installed in contact with the underground pipe 300 .

그리고, 지중관로(300)의 중심으로부터 일정 거리 이격된 지점(일 예로, 15cm~30cm)을 잇는 원주형의 궤적상에는 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와, 제1분포형 광섬유 진동센서(122)를 구비하는 제2싱글모드센서(110B) 또는 한 쌍의 제2분포형 광섬유 온도센서(161)와, 한 쌍의 제2분포형 광섬유 진동센서(162)를 구비하는 멀티모드센서(150)가 설치될 수 있다.In addition, on the circular trajectory connecting a point (for example, 15 cm to 30 cm) spaced a certain distance from the center of the underground pipe 300, a first distributed optical fiber temperature sensor 121 and a first distributed optical fiber vibration sensor ( 122) or multimode sensor 150 including a pair of second distributed optical fiber temperature sensors 161 and a pair of second distributed optical fiber vibration sensors 162 ) can be installed.

또한, 지중관로(300)의 하단과 수평을 이루고 지중관로(300)의 하단으로부터 좌측 또는 우측으로 일정 거리 이격된 지점에는 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와, 제1분포형 광섬유 변형센서를 구비하는 제4싱글모드센서(110D)가 설치될 수 있다.In addition, a first distributed optical fiber temperature sensor 121 and a first distributed optical fiber strain sensor are located horizontally with the lower end of the underground pipe 300 and spaced a certain distance to the left or right from the lower end of the underground pipe 300. A fourth single mode sensor 110D having may be installed.

한편, 도 6에는 또 다른 실시 예에 따른 광섬유센서의 설치 구조가 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치의 지중관로(300)의 상단에는 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와, 제1분포형 광섬유 진동센서(122), 제1분포형 광섬유 변형센서를 구비하는 제1싱글모드센서(110A)가 지중관로(300)에 접촉되게 설치될 수 있다. Meanwhile, FIG. 6 shows an installation structure of an optical fiber sensor according to another embodiment. Referring to FIG. 6, at the upper end of the underground pipe 300 of the underground pipe monitoring device according to the present invention, a first distributed optical fiber temperature sensor 121, a first distributed optical fiber vibration sensor 122, and a first distributed optical fiber temperature sensor 121 A first single mode sensor 110A having an optical fiber strain sensor may be installed in contact with the underground pipe 300 .

그리고, 지중관로(300)의 중심으로부터 일정 거리 이격된 지점을 잇는 원주형의 궤적상에는 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와, 제1분포형 광섬유 진동센서(122)를 구비하는 제2싱글모드센서(110B) 또는 한 쌍의 제2분포형 광섬유 온도센서(161)와, 한 쌍의 제2분포형 광섬유 진동센서(162)를 구비하는 멀티모드센서(150)가 설치될 수 있다.And, on the circular trajectory connecting points spaced apart from the center of the underground conduit 300 by a predetermined distance, the first distributed optical fiber temperature sensor 121 and the first distributed optical fiber vibration sensor 122 are provided. A multimode sensor 150 including a mode sensor 110B or a pair of second distributed optical fiber temperature sensors 161 and a pair of second distributed optical fiber vibration sensors 162 may be installed.

또한, 제1싱글모드센서(110A)와 수평을 이루고 제1싱글모드센서(110A)로부터 좌우로 각각 일정 거리 이격된 지점에는 제1분포형 광섬유 변형센서를 구비하는 제3싱글모드센서(110C)가 설치될 수 있다.In addition, a third single-mode sensor 110C having a first distributed optical fiber strain sensor at a point that is horizontal with the first single-mode sensor 110A and spaced apart from the first single-mode sensor 110A by a predetermined distance from the left and the right, respectively. can be installed.

또한, 지중관로(300)의 하단과 수평을 이루고 지중관로(300)의 하단으로부터 좌측 또는 우측으로 일정 거리 이격된 지점에는 제1분포형 광섬유 온도센서(121)와, 제1분포형 광섬유 변형센서를 구비하는 제4싱글모드센서(110D)가 설치될 수 있다.In addition, a first distributed optical fiber temperature sensor 121 and a first distributed optical fiber strain sensor are located horizontally with the lower end of the underground pipe 300 and spaced a certain distance to the left or right from the lower end of the underground pipe 300. A fourth single mode sensor 110D having may be installed.

상술한 바와 같은 광섬유센서의 설치 구조를 갖는 본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치는 제1싱글모드센서(110A)의 제1분포형 광섬유 온도센서(121)를 통해 지중관로(300) 손상에 따른 크랙 발생, 누수 등으로 인한 온도변화를 직접 측정할 수 있다. 제2싱글모드센서(110B)의 제1분포형 광섬유 온도센서(121) 또는 또는 멀티모드센서(150)의 제2분포형 광섬유 온도센서(161)를 통해 지중관로(300) 상부 주변의 가스 관로의 누출 영향을 감지할 수 있다. 제4싱글모드센서(110D)의 제1분포형 광섬유 온도센서(121)를 통해 지중관로(300)의 누출 영향을 감지할 수 있다.The underground pipe monitoring device according to the present invention having the above-described optical fiber sensor installation structure cracks due to damage to the underground pipe 300 through the first distributed optical fiber temperature sensor 121 of the first single mode sensor 110A. It is possible to directly measure the temperature change due to generation, leakage, etc. The gas pipe around the upper part of the underground pipe 300 through the first distributed optical fiber temperature sensor 121 of the second single mode sensor 110B or the second distributed optical fiber temperature sensor 161 of the multimode sensor 150 leak effects can be detected. The leakage effect of the underground conduit 300 may be sensed through the first distributed optical fiber temperature sensor 121 of the fourth single mode sensor 110D.

또한, 상술한 바와 같은 광섬유센서의 설치 구조를 갖는 본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치는 제1싱글모드센서(110A)의 제1분포형 광섬유 진동센서(122)를 통해 지중관로(300) 내부의 침착상태, 크랙 발생 여부, 누수 등과 같은 지중관로(300)의 상태를 직접 측정할 수 있다. 제2싱글모드센서(110B)의 제1분포형 광섬유 진동센서(122) 또는 멀티모드센서(150)의 제2분포형 광섬유진동센서를 통해 지중관로(300) 상부 주변의 가스 및 액상 관로의 누출, 지상 굴착 등 외부 제3자 침해 영향을 감지할 수 있다.In addition, the underground pipe monitoring device according to the present invention having the above-described installation structure of the optical fiber sensor detects the inside of the underground pipe 300 through the first distributed optical fiber vibration sensor 122 of the first single mode sensor 110A. It is possible to directly measure the state of the underground pipe 300, such as the deposition state, crack generation, leakage, and the like. Leakage of gas and liquid pipes around the upper part of the underground pipe 300 through the first distributed optical fiber vibration sensor 122 of the second single mode sensor 110B or the second distributed optical fiber vibration sensor of the multimode sensor 150 , it is possible to detect external third party infringement effects such as ground excavation.

또한, 상술한 바와 같은 광섬유센서의 설치 구조를 갖는 본 발명에 따른 지중관로 모니터링장치는 제1싱글모드센서(110A)의 제1분포형 광섬유 변형센서를 통해 지중관로(300)의 외부 변형 상태를 직접 측정 가능하고, 제3싱글모드 센서의 제1분포형 광섬유 변형센서를 통해 지중관로(300)의 좌우측 지층을 구성하는 토사층의 변형 영향을 감지할 수 있으며, 제4싱글모드센서(110D)의 제1분포형 광섬유 변형센서를 통해 지중관로(300) 손상 후 누출에 따른 토사층의 침하 및 융기를 감지할 수 있다.In addition, the underground pipe monitoring device according to the present invention having the installation structure of the optical fiber sensor as described above detects the external deformation state of the underground pipe 300 through the first distributed optical fiber strain sensor of the first single mode sensor 110A. It can be directly measured, and the deformation effect of the soil layer constituting the left and right strata of the underground pipe 300 can be detected through the first distributed optical fiber strain sensor of the third single mode sensor, and the fourth single mode sensor 110D Subsidence and elevation of the soil layer due to leakage after damage to the underground pipe 300 can be detected through the first distributed optical fiber strain sensor.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 광섬유센서, 광섬유센서 고정구 및 이를 구비한 지중관로 모니터링장치는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The optical fiber sensor according to the present invention described above, the optical fiber sensor fixture, and the underground pipe monitoring device having the same have been described with reference to the accompanying drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can learn from this It will be appreciated that various modifications and equivalent other embodiments are possible.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.Therefore, the scope of true technical protection of the present invention should be determined only by the technical spirit of the appended claims.

110 : 싱글모드센서
120 : 제1센서부
130 : 제1보호층
140 : 제1피복부
150 : 멀티모드센서
160 : 제2센서부
170 : 제2보호층
180 : 제2피복부
200 : 광섬유센서 고정구
210 : 고정브라켓
220 : 고정밴드
300 : 지중관로110: single mode sensor
120: first sensor unit
130: first protective layer
140: first covering part
150: multimode sensor
160: second sensor unit
170: second protective layer
180: second covering
200: fiber optic sensor fixture
210: fixed bracket
220: fixed band
300: underground pipe

Claims (7)

온도를 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 온도센서와 진동을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 진동센서와 변형량을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 변형센서중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성된 제1센서부와, 상기 제1센서부를 감싸도록 형성되는 제1보호층과, 상기 제1보호층을 감싸도록 형성되는 제1피복부를 구비하는 싱글모드센서와;
온도를 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 온도센서와 진동을 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 진동센서를 포함하여 구성된 제2센서부와, 상기 제2센서부를 감싸도록 형성되는 제2보호층과, 상기 제2보호층을 감싸도록 형성되는 제2피복부를 포함하는 멀티모드센서;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유센서.A first sensor configured to include at least one of a first distributed optical fiber temperature sensor for measuring temperature, a first distributed optical fiber vibration sensor for measuring vibration, and a first distributed optical fiber strain sensor for measuring an amount of deformation. a single mode sensor including a first protective layer formed to surround the first sensor unit, and a first covering portion formed to surround the first protective layer;
A second sensor unit including a pair of second distributed optical fiber temperature sensors for measuring temperature and a pair of second distributed optical fiber vibration sensors for measuring vibration, and formed to surround the second sensor unit An optical fiber sensor comprising a multimode sensor including a second protective layer and a second coating portion formed to surround the second protective layer. 제1항에 있어서,
상기 제1보호층과 상기 제2보호층은 케블라로 형성된 것을 특징으로 하는 광섬유센서.According to claim 1,
The optical fiber sensor, characterized in that the first protective layer and the second protective layer are formed of Kevlar. 제1항에 있어서,
상기 제1피복부와 상기 제2피복부는 폴리우레탄으로 형성된 것을 특징으로 하는 광섬유센서.According to claim 1,
The optical fiber sensor according to claim 1 , wherein the first covering part and the second covering part are formed of polyurethane. 광섬유센서를 지중에 매설된 관로 시설물에 접촉된 상태로 지중관로을 따라 설치 및 고정하기 위한 고정브라켓과, 상기 고정브라켓을 상기 지중관로에 고정시키는 고정밴드를 포함하는 광섬유센서 고정구;를 구비하고,
상기 광섬유센서는
온도를 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 온도센서와 진동을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 진동센서와 변형량을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 변형센서중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성된 제1센서부와, 상기 제1센서부를 감싸도록 형성되는 제1보호층과, 상기 제1보호층을 감싸도록 형성되는 제1피복부를 구비하는 싱글모드센서와,
온도를 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 온도센서와 진동을 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 진동센서를 포함하여 구성된 제2센서부와, 상기 제2센서부를 감싸도록 형성되는 제2보호층과, 상기 제2보호층을 감싸도록 형성되는 제2피복부를 포함하는 멀티모드센서;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광섬유센서 고정구.An optical fiber sensor fixture including a fixing bracket for installing and fixing an optical fiber sensor along an underground pipe in a state of being in contact with a pipe facility buried in the ground, and a fixing band for fixing the fixing bracket to the underground pipe;
The fiber optic sensor
A first sensor configured to include at least one of a first distributed optical fiber temperature sensor for measuring temperature, a first distributed optical fiber vibration sensor for measuring vibration, and a first distributed optical fiber strain sensor for measuring an amount of deformation. A single mode sensor having a first protective layer formed to surround the first sensor unit, and a first covering portion formed to surround the first protective layer;
A second sensor unit including a pair of second distributed optical fiber temperature sensors for measuring temperature and a pair of second distributed optical fiber vibration sensors for measuring vibration, and formed to surround the second sensor unit An optical fiber sensor fixture comprising a multimode sensor including a second protective layer and a second covering portion formed to surround the second protective layer. 제4항에 있어서,
상기 광섬유센서 고정구는 상기 지중관로에 접촉된 상기 싱글모드센서 또는 상기 멀티모드센서의 일부를 감싸도록 형성된 커버부와, 커버부의 폭방향 양측 단부로부터 각각 일정 길이 연장되어 상기 지중관로에 접촉되는 날개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유센서 고정구.According to claim 4,
The fiber optic sensor fixture includes a cover portion formed to cover a part of the single mode sensor or the multimode sensor in contact with the underground pipe, and wings extending a predetermined length from both ends of the cover in the width direction of the cover and contacting the underground pipe. Fiber optic sensor fixture comprising a. 온도를 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 온도센서와 진동을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 진동센서와 변형량을 측정하기 위한 제1분포형 광섬유 변형센서중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성된 제1센서부와, 상기 제1센서부를 감싸도록 형성되는 제1보호층과, 상기 제1보호층을 감싸도록 형성되는 제1피복부를 구비하는 싱글모드센서와, 온도를 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 온도센서와 진동을 측정하기 위한 한 쌍의 제2분포형 광섬유 진동센서를 포함하여 구성된 제2센서부와, 상기 제2센서부를 감싸도록 형성되는 제2보호층과, 상기 제2보호층을 감싸도록 형성되는 제2피복부를 포함하는 멀티모드센서로 구성된 광섬유센서와;
상기 광섬유센서를 지중에 매설된 관로 시설물에 접촉된 상태로 지중관로을 따라 설치 및 고정하기 위한 고정브라켓과, 상기 고정브라켓을 상기 지중관로에 고정시키는 고정밴드를 포함하는 고정구와;
상기 광섬유센서에 기준광신호를 출력하고, 상기 광섬유센서 내부에서 굴절되어 되돌아오는 반사광신호를 수신하는 광검출부와;
상기 광검출부에 수신된 반사광신호를 분석하여 상기 지중관로의 온도 변화, 진동량, 변형량을 계측하는 계측부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 지중관로 모니터링장치.A first sensor configured to include at least one of a first distributed optical fiber temperature sensor for measuring temperature, a first distributed optical fiber vibration sensor for measuring vibration, and a first distributed optical fiber strain sensor for measuring an amount of deformation. A single mode sensor having a first protective layer formed to surround the first sensor unit, and a first covering portion formed to surround the first protective layer, and a pair of second distributions for measuring temperature. A second sensor unit including a type optical fiber temperature sensor and a pair of second distributed type optical fiber vibration sensors for measuring vibration, a second protective layer formed to surround the second sensor unit, and the second protective layer An optical fiber sensor composed of a multi-mode sensor including a second covering part formed to surround the;
A fixture including a fixing bracket for installing and fixing the optical fiber sensor along the underground pipe in a state of being in contact with a pipe facility buried in the ground, and a fixing band for fixing the fixing bracket to the underground pipe;
an optical detector for outputting a reference optical signal to the optical fiber sensor and receiving a reflected optical signal that is refracted inside the optical fiber sensor and returned;
An underground pipe monitoring device comprising: a measurement unit for analyzing the reflected light signal received by the light detection unit and measuring temperature change, vibration amount, and deformation amount of the underground pipe line. 제6항에 있어서,
상기 지중관로의 상단에는 상기 제1분포형 광섬유 온도센서와 상기 제1분포형 광섬유 진동센서와 상기 제1분포형 광섬유 변형센서를 구비하는 제1싱글모드센서가 접촉되게 설치되고,
상기 지중관로의 중심으로부터 일정 거리 이격된 지점을 잇는 궤적상에는 상기 제1분포형 광섬유 온도센서와 상기 제1분포형 광섬유 진동센서를 구비하는 제2싱글모드센서 또는 한 쌍의 상기 제2분포형 광섬유 온도센서와 한 쌍의 상기 제2분포형 광섬유 진동센서를 구비하는 멀티모드센서가 설치되며,
상기 제1싱글모드센서와 수평을 이루고 상기 제1싱글모드센서로부터 좌우로 각각 일정 거리 이격된 지점에는 상기 제1분포형 광섬유 변형센서를 구비하는 제3싱글모드센서가 설치되고,
상기 지중관로의 하단과 수평을 이루고 상기 지중관로의 하단으로부터 좌측 또는 우측으로 일정 거리 이격된 지점에는 상기 제1분포형 광섬유 온도센서와 상기 제1분포형 광섬유 변형센서를 구비하는 제4싱글모드센서가 설치된 것을 특징으로 하는 지중관로 모니터링장치.
According to claim 6,
A first single-mode sensor including the first distributed optical fiber temperature sensor, the first distributed optical fiber vibration sensor, and the first distributed optical fiber strain sensor is installed in contact with the upper end of the underground conduit,
A second single-mode sensor or a pair of second distributed optical fibers having the first distributed optical fiber temperature sensor and the first distributed optical fiber vibration sensor on a trajectory connecting points spaced apart by a predetermined distance from the center of the underground pipe A multimode sensor having a temperature sensor and a pair of the second distributed optical fiber vibration sensors is installed,
A third single-mode sensor having the first distributed optical fiber strain sensor is installed at a point horizontally with the first single-mode sensor and spaced apart from the first single-mode sensor by a predetermined distance from the left and right, respectively,
A fourth single-mode sensor having the first distributed optical fiber temperature sensor and the first distributed optical fiber strain sensor at a point that is horizontal with the lower end of the underground pipe and spaced apart from the lower end of the underground pipe by a predetermined distance to the left or right. Underground pipe monitoring device, characterized in that is installed.
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