KR20230037268A - Sensing line damage judgment device and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본원 발명은 감지선손상여부판단장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for determining whether a sensing wire is damaged.
10-1459623을 보이는 도6에 도시되는 바와 같이, 해당 채널의 오차보정함수, 계수, 정상시 고유저항값 및 초기 펄스신호 특성 그래프를 독출한 다음(ST 510), 해당 채널의 고유저항을 측정한다(ST 520). 어느 한 채널을 구성하는 매설관에 파손/누출이 발생할 경우 해당 채널의 고유 저항값이 높아짐을 파악하였다. 따라서 측정된 고유 저항값이 정상시 고유 저항값보다 크다고 판단될 경우에는 파손/누출이 발생하였을 가능성이 있다고 판단하고 펄스 파형의 상태특성 그래프를 생성하는 단계를 진행하고 그렇지 않을 경우에는 해당 채널에는 파손/누출이 발생하지 않았다고 판단하고(ST 530), 파손/누출을 검출할 다음 채널이 있는지 여부를 체크한다(ST 540). 검사할 다음 채널이 없을 경우에는 종료하고, 다음 채널이 남아있는 경우에는 ST510 단계부터 다시 진행한다. ST 530 단계에서는 정상시 고유저항값과 측정된 고유저항값을 직접 비교하는 것으로 기술하였으나 일정한 여유폭을 두어도 좋다. 예를 들어 측정된 고유저항값이 정상시 고유저항값보다 일정값 이상이 되는지 여부를 판단할 수도 있음은 물론이다.As shown in FIG. 6 showing 10-1459623, the error correction function, coefficient, normal resistivity value and initial pulse signal characteristic graph of the corresponding channel are read (ST 510), and then the specific resistance of the corresponding channel is measured. (ST 520). It was found that when damage/leakage occurs in the buried pipe constituting a channel, the specific resistance value of the corresponding channel increases. Therefore, if it is determined that the measured specific resistance value is greater than the normal specific resistance value, it is determined that there is a possibility that damage/leakage has occurred and proceeds with the step of generating a state characteristic graph of the pulse waveform. / It is determined that no leakage has occurred (ST 530), and whether there is a next channel to detect damage/leakage is checked (ST 540). If there is no next channel to be examined, it ends, and if the next channel remains, it proceeds again from step ST510. In
ST 530 단계가 참인 경우로 판단되면, 현재 검사 중인 채널에 펄스 신호를 송출하여 피드백되는 펄스 신호로부터 현 상태특성 그래프를 생성한다(ST 550). 저장된 정상시 펄스 신호 특성 그래프를 기준으로 현 상태특성 그래프와의 차이를 구한 후 차이 그래프를 생성한다(ST 560). 다음으로 차이 그래프에서 최고의 피크점을 찾아내고(ST 570), 피크점까지의 거리를 산출한다(ST 580). 산출된 거리값을 초기 설정된 오차보정함수 및 계수를 이용하여 보정된 거리값을 산출하고(ST 590), 산출된 거리값을 서버로 전송하고(ST 600) 다음 채널에 대한 검사를 수행한다.If it is determined that
10-2187098을 보이는 도7에 도시되는 바와 같이, TDR 계측선(11)은 손상을 탐지하고자 하는 열수송관(13) 위에 설치될 수 있다. TDR 계측선(11)은 열수송관(13)의 길이 전체에 걸쳐 형성될 수 있다.As shown in FIG. 7 showing 10-2187098, a
열수송관(13)의 소정 길이 간격으로 복수의 맨홀(14)이 형성될 수 있다. 맨홀(14)에는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열수송관 손상 탐지 시스템(10)의 TDR 디바이스(12)가 설치될 수 있다. 맨홀(14)은 내부 공간에 설치되는 TDR 디바이스(12)의 정비를 위한 작업자의 이동 통로를 포함할 수 있다.A plurality of
본 발명의 다양한 실시예에 따른 열수송관 손상 탐지 장치(10)에 있어서, TDR디바이스(12)는 전기적 신호 처리를 수행하는 제어부(12-1), 전기 펄스를 생성하는 전기 펄스 생성기(12-2) 및 전기 펄스의 반사 신호를 감지하는 신호 감지기(12-3)를 포함할 수 있다.In the heat transport pipe
도 4에 도시되는 바와 같이, TDR 디바이스(12)는 동축 케이블(15)을 이용하여 TDR 계측선(11)과 전기적으로 연결될 수 있다. TDR 계측선(11)의 2가닥 도체 중 하나는 동축 케이블(15)을 구성하는 내부 도전체(미도시)와 전기적으로 연결되고, TDR 계측선(11)의 2가닥 도체 중 다른 하나는 동축 케이블(15)을 구성하는 외부 도전체와 전기적으로 연결될 수 있다.As shown in FIG. 4 , the
발명이 해결하고자 하는 첫번째 과제로는 감지선의 건전성을 정확하게 확인할 수 있는 과제를 해결하는 것이다. The first problem to be solved by the present invention is to solve the problem of accurately checking the soundness of the sensing line.
발명이 해결하고자 하는 두번째 과제로는 이벤트가 발생한 개소의 위치를 정확하게 확인할 수 있는 과제를 해결하는 것이다.The second problem to be solved by the present invention is to solve the problem of accurately confirming the position of the place where the event occurred.
발명이 해결하고자 하는 세번째 과제로는 통신비를 현저하게 줄이는 과제를 해결하는 것이다.The third problem to be solved by the present invention is to solve the problem of significantly reducing the communication cost.
발명이 해결하고자 하는 네번째 과제로는 지하의 시설물위치를 정확하게 확인하도록 하고 GIS를 구축하게 하는 과제를 해결하는 것이다.The fourth task to be solved by the invention is to accurately determine the location of underground facilities and to solve the task of constructing a GIS.
발명이 해결하고자 하는 다섯번째 과제로는 이벤트가 발생할 경우에 서버에 저장된 관리자에게 실시간으로 송신되어 필요한 조치를 즉각적으로 할 수 있는 과제를 해결하는 것이다.The fifth problem to be solved by the present invention is to solve the problem that when an event occurs, it is transmitted in real time to a manager stored in a server so that necessary actions can be taken immediately.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 하기와 같은 구성을 가진다.In order to solve the above problems, it has the following configuration.
감지선;sensing line;
상기 감지선의 손상여부를 확인하기 위해 일정한 구간마다 구성된 감지부;a sensing unit configured for each predetermined section to check whether the sensing line is damaged;
상기 감지부에서 구간별로 상기 감지선의 손상여부를 확인하기 위하여 상기 감지부에 구성된 통신부에서 구간별로 신호를 전송하며,In order to check whether the sensing line is damaged for each section in the sensing unit, a communication unit configured in the sensing unit transmits a signal for each section,
신호를 송신하는 통신부에서는 다음 감지부에 구성된 제2통신부로 릴레이방식으로 상기 감지선의 손상여부를 모니터링하도록 구성하는 감지선손상여부판단장치를 가진다.The communication unit that transmits the signal has a sensing line damage determination device configured to monitor whether or not the sensing line is damaged in a relay manner to a second communication unit configured in the next sensing unit.
여기서 상기 통신부가 릴레이 방식으로 상기 감지선의 손상여부를 판단하고 상기 감지부에 구성된 LC공진회로부는 상기 통신부와 반대방향에서 감지선 길이를 측정하여 이벤트가 발생한 상기 감지선의 위치를 정확하게 측정하도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, the communication unit determines whether the sensing line is damaged in a relay manner, and the LC resonance circuit configured in the sensing unit measures the length of the sensing line in the opposite direction to the communication unit to accurately measure the position of the sensing line where the event occurred. desirable.
여기서 상기 감지선의 길이를 측정하는 LC공진회로부를 상기 감지부에 더 구성하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to further configure an LC resonant circuit unit for measuring the length of the sensing line in the sensing unit.
여기서 상기 LC공진회로부를 구간의 마지막 개소에 구성된 감지부에는 구성하지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to configure the LC resonant circuit unit not to be configured in the sensing unit configured at the end of the section.
여기서 상기 통신부의 신호가 다음에 구성된 제2통신부에 정상적으로 신호가 수신되면 상기 통신부와 상기 제2통신부 사이의 상기 감지선이 정상인 것으로 판단하도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to configure the detection line between the communication unit and the second communication unit to determine that the signal is normal when the signal of the communication unit is normally received by the second communication unit configured next.
여기서 상기 감지부에 내장되어 구성된 LC공진회로부에서 일정한 시간마다 감지선 길이를 측정하여 구간별 측정값을 업데이트하여 저장하도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to configure the LC resonant circuit built in the sensing unit to measure the length of the sensing line at regular intervals, update the measured value for each section, and store it.
여기서 상기 통신부의 신호가 다음에 구성된 제2통신부로 신호가 수신되지 않을 경우 상기 LC공진회로부에서 최근에 측정한 길이를 기준으로 처음 측정한 실제 감지선길이와 비교하여 오차를 최소로 줄이도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, when the signal of the communication unit is not received by the second communication unit configured next, the length recently measured by the LC resonance circuit unit is compared with the actual sensing line length measured for the first time to configure to reduce the error to a minimum it is desirable
여기서 마지막에 구성된 상기 감지부에 서버로 송신할 수 있는 RTU를 구성하여 신호를 전송하도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to configure the sensing unit configured last to transmit a signal by configuring an RTU capable of transmitting to a server.
여기서 상기 감지선에 이벤트가 발생할 경우에 이벤트발생위치를 전자지도상에 표시하도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, when an event occurs in the sensing line, it is preferable to display the location of the event on the electronic map.
제2실시예로 다음과 같은 단계를 가진다.The second embodiment has the following steps.
복수개의 감지부가 서로 연결되도록 구성되어있는 감지선;a sensing line configured to connect a plurality of sensing units to each other;
복수개의 상기 감지부 각각에 구성한 통신부;a communication unit configured in each of the plurality of detection units;
상기 통신부에서 이웃한 통신부에 상기 감지선을 통하여 릴레이방식으로 신호를 전송하는 신호전송단계;a signal transmission step of transmitting a signal from the communication unit to an adjacent communication unit through the sensing line in a relay manner;
상기 신호전송단계에서 신호를 수신받았는지의 여부에 따라 상기 감지선이 정상인지 여부를 판단하는 감지선정상여부판단단계;a detection line normality determination step of determining whether or not the detection line is normal according to whether a signal is received in the signal transmission step;
상기 감지선이 정상인 경우에는 감지선 정상여부를 서버에 전송하는 서버전송단계;a server transmission step of transmitting whether or not the detection line is normal to a server when the detection line is normal;
일정한 시간마다 상기의 단계를 반복하는 단계를 가지되,Repeating the above steps at regular intervals,
신호를 전송받지 못한 감지부가 있을 경우에는 상기 감지선에 이상이 발생한 경우로, 해당 감지부의 LC공진회로부에서 이벤트발생위치를 파악하는 이벤트위치파악단계;If there is a sensing unit that has not received a signal, an error occurs in the sensing line, and an event position identification step of identifying an event occurrence location in the LC resonance circuit unit of the sensing unit;
상기 이벤트위치파악단계에서 파악한 이벤트위치를 서버통신부로 전송하는 서버통신부전송단계;a server communication unit transmission step of transmitting the event location identified in the event location determination step to a server communication unit;
상기 이벤트위치를 전자지도에 표시하거나 관리자에게 통보하는 통보단계의 감지선손상여부판단방법을 가진다.It has a method for determining whether or not the detection line is damaged in a notification step of displaying the event location on an electronic map or notifying a manager.
여기서 상기 이벤트위치파악단계에서 이벤트위치를 판단할 때 정상시에 일정한 시간별로 업데이트하여 저장한 감지부사이의 거리와 비교하는 이벤트위치비교단계를 추가적으로 더 갖게 되어 이벤트위치를 정확하게 표시하는 것이다.Here, when the event location is determined in the event location detection step, an event location comparison step of comparing with the distance between the sensing units updated and stored at regular times in normal conditions is additionally provided to accurately display the event location.
발명의 첫번째 효과로는 감지선의 건전성을 확인할 수 있는 효과가 있는 것이다.The first effect of the invention is to have the effect of confirming the soundness of the sensing line.
발명의 두번째 효과로는 이벤트가 발생한 개소의 위치를 정확하게 확인할 수 있는 효과가 있는 것이다.As a second effect of the invention, there is an effect of accurately confirming the position of the place where the event occurred.
발명의 세번째 효과로는 통신비를 현저하게 줄이는 효과를 가지는 것이다.The third effect of the invention is to have the effect of significantly reducing the communication cost.
발명의 네번째 효과로는 지하의 시설물위치를 정확하게 확인하도록 하고 GIS를 구축하게 하는 효과가 있는 것이다.The fourth effect of the invention is to accurately confirm the location of underground facilities and to build a GIS.
발명의 다섯번째 효과로는 이벤트가 발생할 경우에 서버에 저장된 관리자에게 실시간으로 송신되어 필요한 조치를 즉각적으로 할 수 있는 효과가 있는 것이다.A fifth effect of the invention is that when an event occurs, it is transmitted in real time to a manager stored in the server so that necessary measures can be taken immediately.
발명의 여섯번째 효과로는 전력소모가 적은 효과를 가지는 것이다.The sixth effect of the invention is to have an effect of reducing power consumption.
제1a 및 도1b도는 485통신과 LC공진회로부의 구성을 보이는 전체도이다.
제2a도 내지 제2c도는 485통신부와 LC공진회로부의 순서도를 보이는 도이다.
제3도는 병렬공진의 실시예를 보이는 도이다.
제4도는 케이블길이와 전기용량 간의 상관관계 그래프를 보이는 도이다.
제5a도는 단선이 일어난 개소를 찾기 위한 실시예로 지상에서 감지선의 길이를 500m 를 설치하는 것을 보이는 도이다.
제5b도는 지중에서 400m의 감지선을 매설한 것을 보이는 도이다.
제5c도는 감지선의 양단부에 거리제어 콘트롤러를 연결한 상태를 보이는 도이다.
제5d도는 제5c도의 거리제어콘트롤러와 거리측정을 위한 노트북에 전원을 공급한다.
제5e도 및 제5f도는 100m 단위로 900m까지 단선테스트를 진행하여 정전용량을 측정하는 것을 보이는 도이다.
제6 및 7도는 배경기술을 보이는 도이다.1a and 1b are overall diagrams showing the configuration of the 485 communication and LC resonant circuit.
2a to 2c are diagrams showing a flow chart of the 485 communication unit and the LC resonant circuit unit.
3 is a diagram showing an embodiment of parallel resonance.
4 is a diagram showing a correlation graph between cable length and capacitance.
Figure 5a is a diagram showing the installation of a detection line with a length of 500 m on the ground as an example for finding a place where a disconnection has occurred.
Figure 5b is a diagram showing that a 400m detection line is buried in the ground.
5C is a diagram showing a state in which distance control controllers are connected to both ends of the sensing line.
5d supplies power to the distance control controller of FIG. 5c and a notebook for distance measurement.
5E and 5F are diagrams showing that capacitance is measured by performing a disconnection test up to 900m in units of 100m.
6 and 7 are views showing the background art.
도1a 내지 도2c에 의하여 설명하면 하기와 같다. Referring to FIGS. 1A to 2C , it is as follows.
그동안 전체 지하시설물을 예방하거나 정확한 누수지점을 실시간 감지한다는 개념의 기술이 존재하지 않았다. Until now, there has been no technology with the concept of preventing the entire underground facility or detecting the exact leak point in real time.
누수가 발생할 경우 사후에 유량계, 수압계, 음파측정장치, 진동측정장치를 이용하여 탐지하였다.In the case of leakage, it was detected posthumously using a flow meter, a water pressure meter, a sound wave measuring device, and a vibration measuring device.
또한 관로를 신설할 경우 유량계를 설치하더라도 유량계간 물리적으로 연결할 방법이 없고, 개별 장비별로 와이파이 또는 단거리통신망을 통하는 것이 효율적이기 때문인 것이다.In addition, this is because there is no way to physically connect flowmeters even if flowmeters are installed when a pipeline is newly established, and it is efficient to use Wi-Fi or a short-range communication network for each individual device.
다른 시스템에서 릴레이 방식으로 신호를 송수신할 필요성이 없었다.There was no need to send and receive signals in a relay manner in other systems.
배경기술에서 기존 모니터링방식은 장비 한 대가 신호를 송수신하여 관리하는 방식으로 감지선 건전성 확인이 어렵다는 점과, 외부전원을 사용하여야 하고 통신도 개별적으로 해야 하기 때문에 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.In the background art, the existing monitoring method has problems in that it is difficult to check the integrity of the sensing line in a way that one equipment transmits and receives signals and manages it, and that it is expensive because an external power source must be used and communication must be performed individually.
본원발명은 상기 감지선(600) 건전성을 객관적으로 확인하기 위해 485통신으로 시트에 내장된 감지선(600)을 통해 릴레이 방식으로 맨 마지막에 감지부(540)까지 신호를 보내며 마지막에 설치된 감지부(540)에서 서버로 송신하여 통신비 절감이 가능하도록 구성한 것이다.In order to objectively check the soundness of the
상기와 같은 이유로 인하여 일정간격마다 감지부(485통신과 LC공진회로부 기반의 컨트롤러)를 구성하고 마지막 감지부(485통신과 LC공진회로부 기반 컨트롤러 및 RTU구성)에만 서버로 송신할 수 있는 RTU를 추가한 장비를 구성하는 것이다.For the same reasons as above, the sensing unit (controller based on 485 communication and LC resonant circuit) is configured at regular intervals, and only the last sensing unit (configuration of controller and RTU based on 485 communication and LC resonance circuit) adds an RTU that can transmit to the server to make up a piece of equipment.
또한 LC공진회로부로 적어도 30분마다 감지선(600) 길이를 측정하여 저장하는 것이다. In addition, the length of the
왜냐하면 정확한 이벤트 위치를 확인하기 위해서는 시공시 저장된 실제 감지선(600) 길이와 가장 최근에 측정된 감지선(600) 길이를 비교해야 하기 때문이다.This is because it is necessary to compare the actual length of the
본 발명은 전체 관망에 감지선(600)이 연결되어 있기 때문에 릴레이 방식에 대한 구성을 발명하게 된 것이다.In the present invention, the configuration for the relay method was invented because the
일정구간인 2Km 마다 감지선(600)을 구성한다. A
상기 감지선(600)의 손상여부를 확인하기 위해 일정한 구간마다 감지부(500,510,520,530,540)를 구성한다.In order to check whether the
본원발명에서는 감지부를 5개소(500,510,520,530,540)를 구성한 것이다.In the present invention, the sensing unit is constituted by 5 locations (500, 510, 520, 530, 540).
최대32대까지 감지부(500)를 설치할 수 있고 처음의 감지부(500)로부터 마지막 감지부(540)까지 통신은 연결된 감지선(600)으로 하기 때문에 통신비가 들지 않으며, 전력소모가 적어 본원발명에서는 태양광패널을 구성하여 이용할 수 있어 경제적이다.Up to 32
맨 마지막에 설치하는 감지부(540)에서 서버로 신호를 보낼 때에만 통신비가 발생하는 것으로 통신비를 현저하게 절약할 수 있는 것이다.Since the communication cost is generated only when the
배경기술에서는 감지부(500)별로 모니터링한 후 서버로 송신하는데 비해 본원발명의 모니터링 시스템은 감지부(500) 복수대를 일정 간격(2,000M)으로 설치하고 릴레이 방식으로 신호를 보내 모니터링 한 후 마지막 감지부(540)에서 서버로 보내는 방식으로 현저한 차이가 있는 것이다.In the background art, monitoring is performed for each
상기 감지부(500)에서 구간별로 상기 감지선(600)의 손상여부를 확인하기 위하여 상기 감지부(500)에 구성된 통신부(100)에서 구간별로 신호를 전송하는 것이다.In order to check whether the
신호를 송신하는 통신부(100)에서는 다음 감지부(510)에 구성된 제2통신부(110)로 릴레이방식으로 상기 감지선(600)의 손상여부를 모니터링하도록 구성하는 감지선손상여부판단장치를 가진다.The
즉 통신부(100)에서는 제2통신부(110)로 신호를 전송한다.That is, the
제2통신부(110)에서는 제3통신부(120)로 신호를 전송한다.The
제3통신부(120)에서는 제4통신부(130)로 신호를 전송한다.The
제4통신부(130)에서는 제5통신부(140)로 신호를 전송한다.The
릴레이 전송을 하는 것이다.relay transmission.
상기 감지선(600)의 길이를 측정하는 LC공진회로부(200)를 상기 감지부(500)에 더 구성하는 것이다.An LC
도면에서는 통신부(100)에서는 485통신으로 릴레이 방식을 통하여 신호선을 점검한 후에 뒤이어 LC공진회로부(200)에서는 반대방향에서 구간별 감지선(600) 길이를 측정하여 저장하는 것이다.In the figure, the
즉 LC공진회로부(200)에서는 제1LC공진회로부(210)로 구간별 길이를 측정하고 That is, in the LC
다음으로는 제1LC공진회로부(210)에서는 제2LC공진회로부(220)까지 구간별 길이를 측정한다.Next, the length of each section is measured from the first LC
제2LC공진회로부(220)에서는 제3LC공진회로부(230)까지의 구간별길이를 측정한다.In the second LC
도면에서 보는 바와 같이 제3LC공진회로부(230)에서는 감지부(500)까지의 길이를 측정한다.As shown in the figure, the third LC
상기 통신부(100)가 릴레이 방식으로 상기 감지선(600)의 손상여부를 판단하고 상기 감지부(500)에 구성된 LC공진회로부(200)는 상기 통신부(100)와 반대방향에서 감지선(600) 길이를 릴레이 방식으로 측정하여 이벤트가 발생한 상기 감지선(600)의 위치를 정확하게 측정하도록 구성하는 것이다.The
상기 LC공진회로부(200)를 구간의 마지막 감지부(500)에는 (통신부로는 처음 감지부에 해당함.) 구성하지 않는 것이 좋다.It is preferable not to configure the LC
다음 과정에서 거리를 측정하는 신호를 보낼 필요가 없는 것으로 마지막 감지부(500)에는 구성할 필요가 없는 것이다.There is no need to send a signal for measuring the distance in the next process, and there is no need to configure the
상기 통신부(100)의 신호가 다음에 구성된 제2통신부(110)에 정상적으로 신호가 수신되면 상기 통신부(100)와 상기 제2통신부(110) 사이의 상기 감지선(600)이 정상인 것으로 판단하도록 구성되는 것이다.Configured to determine that the
상기 감지부(500)에 내장되어 구성된 LC공진회로부(200)에서 일정한 시간마다 감지선(600) 길이를 측정하여 구간별 측정값을 업데이트하여 저장하도록 구성하여 시공시에 측정한 실제거리와 비교하도록 하는 것이다.In the LC
상기 통신부(100)의 신호가 다음에 구성된 제2통신부(110)로 신호가 수신되지 않을 경우 상기 LC공진회로부(200)에서 최근에 측정한 길이를 기준으로 처음 측정한 실제 감지선(600)길이와 비교하여 오차를 최소로 줄이도록 구성하는 것이 바람직하다.When the signal of the
또한 통신부에서 신호가 감지가 되지 않는 영역에서는 LC공진회로부에서 신호를 송신하여 수신받은 시간으로 이벤트가 발생한 구간의 거리를 측정하는 것이다.In addition, in the area where the signal is not detected by the communication unit, the distance of the section where the event occurs is measured by the time when the signal is transmitted and received by the LC resonance circuit unit.
마지막에 구성된 상기 감지부(540)에 서버로 송신할 수 있는 RTU를 구성하여 신호를 전송하도록 구성하는 것이 바람직하다.It is preferable to configure the RTU that can be transmitted to the server in the
상기 감지선(600)에 이벤트가 발생할 경우에 이벤트발생위치를 전자지도상에 표시하도록 구성하는 것이 바람직하다.When an event occurs in the
이벤트가 발생할 경우 서버에 저장된 관리자에게 실시간 송신하도록 구성하여 하자를 치유하도록 구성하는 것이다.When an event occurs, it is configured to be transmitted in real time to the manager stored in the server to repair the defect.
필요할 경우 마지막 감지부(540)에서 서버를 경유하지 않고 직접 관리자에게 송신하도록 한다.If necessary, the
이벤트 발생위치는 전자지도상에 표시한다.The event location is displayed on the electronic map.
정확한 이벤트 위치를 확인하기 위하여 앞쪽 감지부에서 485통신이 정상적으로 올 경우 다음 감지부에 내장된 LC공진회로부(200)로 최소 30분마다 감지선(600) 길이를 측정하여 저장하는 것이 좋다.In order to confirm the exact location of the event, if 485 communication is normally received from the front sensing unit, it is recommended to measure and store the length of the
정확한 시설물 위치를 확인하도록 실시간 관 이음부 좌표값을 측정하여 GIS를 구축한다.Establish GIS by measuring pipe joint coordinates in real time to confirm the exact location of the facility.
유지관리비 절감을 위해 태양광을 이용하여 감지부(500)를 구성한다.In order to reduce maintenance costs, the
맨 마지막 감지부(540)에서만 통신비가 발생하여 경제적인 것이다.It is economical because the communication cost is generated only in the
도2a 내지 도2c에 의하여 설명하면 하기와 같다.Referring to FIGS. 2A to 2C , it is as follows.
제2실시예로 다음과 같은 단계를 가진다.The second embodiment has the following steps.
복수개의 감지부가 서로 연결되도록 구성되어있는 감지선;a sensing line configured to connect a plurality of sensing units to each other;
복수개의 상기 감지부 각각에 구성한 통신부;a communication unit configured in each of the plurality of detection units;
상기 통신부에서 이웃한 통신부에 상기 감지선을 통하여 릴레이방식으로 신호를 전송하는 신호전송단계(S100);A signal transmission step (S100) of transmitting a signal from the communication unit to an adjacent communication unit through the sensing line in a relay manner;
상기 신호전송단계(S100)에서 신호를 수신받았는지의 여부에 따라 상기 감지선이 정상인지 여부를 판단하는 감지선정상여부판단단계(S200);a detection line normality determination step (S200) of determining whether or not the detection line is normal according to whether a signal is received in the signal transmission step (S100);
상기 감지선이 정상인 경우에는 감지선 정상여부를 서버에 전송하는 서버전송단계(S300);If the detection line is normal, a server transmission step (S300) of transmitting whether or not the detection line is normal to the server;
일정한 시간마다 상기의 단계를 반복하는 단계를 가지되,Repeating the above steps at regular intervals,
신호를 전송받지 못한 감지부가 있을 경우에는 상기 감지선에 이상이 발생한 경우로, 해당 감지부의 LC공진회로부에서 이벤트발생위치를 파악하는 이벤트위치파악단계(S500);If there is a sensing unit that has not received a signal, an error occurs in the sensing line, and an event position identification step (S500) of determining an event occurrence location in the LC resonance circuit unit of the sensing unit;
상기 이벤트위치파악단계(S500)에서 파악한 이벤트위치를 서버통신부로 전송하는 서버통신부전송단계(S600);A server communication unit transmission step (S600) of transmitting the event location determined in the event location determination step (S500) to the server communication unit;
상기 이벤트위치를 전자지도에 표시하거나 관리자에게 통보하는 통보단계(S720)의 감지선손상여부판단방법을 가진다.It has a method for determining whether or not the detection line is damaged in the notification step (S720) of displaying the event location on an electronic map or notifying a manager.
여기서 상기 이벤트위치파악단계(S500)에서 이벤트위치를 판단할 때 정상시에 일정한 시간별로 업데이트하여 저장한 감지부사이의 거리와 비교하는 이벤트위치비교단계(S550)를 추가적으로 더 갖게 되어 이벤트위치를 정확하게 표시하는 것이다.Here, when the event location is determined in the event location detection step (S500), an event location comparison step (S550) is additionally provided to compare with the distance between the sensing units updated and stored at regular times in normal conditions to accurately display the event location. is to do
도면에서 통신부(100)는 485통신으로 좌측편의 감지부(500)에서 최우측부인 제5감지부(540)로 릴레이방식으로 신호전송을 하는 것이다.(S100)In the drawing, the
485통신신호가 릴레이방식으로 신호를 전송하고 신호를 수신받은 감지부는 다음 감지부로 신호를 전송하기를 다음과 같이 반복하는 것이다.The 485 communication signal transmits a signal in a relay method, and the sensing unit that receives the signal transmits the signal to the next sensing unit, repeating as follows.
본원발명의 도면에서는 5개의 감지부가 구성된 8Km의 신호감지선(600)을 매설한 경우를 보이는 도이다.In the drawing of the present invention, it is a diagram showing a case where an 8Km
실제공사에서는 이보다 길수도 짧을 수도 있다.In practice, it may be longer or shorter than this.
도2a는 감지부(500)에서 485통신을 감지선(600)을 통하여 릴레이 방식으로 신호를 제2감지부(510)으로 전송하고 제2감지부(510)에서 신호를 수신하면,2a shows that when the
다시 제2감지부(510)에서 제3감지부(520)로 신호를 전송하고 제3감지부(520)에서 신호를 수신하면,When a signal is transmitted from the
제3감지부(520)는 제4감지부(530)로 신호를 전송하고 제4감지부(530)에서 신호를 수신하면,When the
제4감지부(530)는 제5감지부(540)로 신호를 전송한다.The
정상적으로 485통신 신호를 마지막 감지부인 제5감지부(540)에서 신호를 전송받는 것을 확인한다.(S200)Confirm that the 485 communication signal is normally received from the
신호를 받은 제5감지부(540)는 서버(미도시)로 전송하는 것이다.(S300)The
일정한 시간이 지난 후에 본원발명의 도면에서는 2초의 시간동안 스테이한다.(S400) 다시 상기와 동일한 과정으로 신호를 송수신하여 감지선(600)의 정상유무를 판단한다. After a certain period of time, the drawing of the present invention stays for 2 seconds. (S400) Signals are transmitted and received again in the same process as above to determine whether the
점검시간은 사용자의 의도에 따라 수시로 변경할 수 있다.The inspection time can be changed at any time according to the user's intention.
통상적으로 감지선(600)은 정상적인 동작을 할 것이나 단선이 발생하게 되면 485통신 신호를 다음 감지부에서 전달받지 못하게 된다.Normally, the
즉 감지선(600)이 정상이 아닌 경우에 해당된다. That is, this corresponds to the case where the
그럴 경우에는 감지선(600)에 이상이 발생한 경우이므로 해당감지부에서 LC공진회로부가 체크하여 이벤트위치를 찾아내는 것이다.(S500)In that case, since an abnormality has occurred in the
이벤트위치는 이후 설명할 감지선(600) 길이를 LC공진회로부에서 수시로 저장한다. 저장한 길이는 감지선(600)에 이상이 발생한 경우, LC공진회로부에서 점검한 길이를 보정하는데 기본자료로 사용되어 정확한 이벤트 길이를 찾아내는 데 사용하는 것이다.As the event position, the length of the
그 후에 서버통신부로 데이타를 전송한다.(S600) After that, data is transmitted to the server communication unit. (S600)
이벤트위치를 전자지도상에 표시하거나(S740) 관리자 및/또는 작업자에게 통보하여(S720) 즉각적인 조치를 취할 수 있도록 하는 것이다.The event location is displayed on the electronic map (S740) or notified to the manager and/or operator (S720) so that immediate action can be taken.
도2b에 의하여 설명하면 하기와 같다.Referring to Figure 2b, it is as follows.
LC공진회로부의 길이 측정에 관한 도이다.It is a diagram related to the measurement of the length of the LC resonant circuit part.
485통신신호가 마지막감지부인 제5감지부(540)에서 신호를 수신하게 되면 (S10)제5감지부에 구성한 LC공진회로부(200)가 다음 감지부인 제4감지부(530)까지의 감지선(600)길이를 측정한다. When the 485 communication signal is received by the
다음으로는 제4감지부(530)에 구성한 제2LC공진회로부(210)가 제3감지부(520)까지 감지선(600) 거리를 측정한다.Next, the second LC
다음으로는 제3감지부(520)에 구성한 제3LC공진회로부(220)가 제2감지부(510)까지 감지선(600) 거리를 측정한다.Next, the third LC
다음으로는 제2감지부(510)에서 구성한 제4TDR(230)부가 감지부(500)까지 감지선(600) 거리를 측정한다.Next, the
각 감지부에 구성된 LC공진회로부에서 측정한 거리를 각각 감지부에서 저장하거나 해당되는 개소의 측정한 감지선(600) 거리를 서버로 전송하여 저장하는 것이 가능하다.It is possible to store the distance measured by the LC resonant circuit unit composed of each sensing unit in each sensing unit or to transmit and store the measured distance of the
LC공진회로부는 각 구간별로 체크하여(S20) 감지선거리를 저장한다.(S30)The LC resonance circuit unit checks each section (S20) and stores the sensing line distance (S30).
30분 간격으로(S40) LC공진회로부에서 거리를 측정하여 감지선(600)거리를 업데이트한다.The distance of the
시간간격은 사용자의 의도에 따라 수시로 변경가능하다.The time interval can be changed at any time according to the user's intention.
도2c는 다음과 같다.Figure 2c is as follows.
485통신의 신호수신과 상관없이 LC공진회로부가 일정한 시간간격으로(S40) 감지선(600)길이를 체크하고(S20) 감지선(600)길이를 저장하는 것이다.(S30)Regardless of signal reception of 485 communication, the LC resonance circuit checks the length of the
도3와 도4에 대하여 설명하면 하기와 같다.3 and 4 are described as follows.
인접한 두 케이블의 사이에는 전기용량(커패시터, C)이 존재한다. 인접한 두 케이블의 전체거리와 전기용량은 비례관계에 있으며, 전기용량을 측정함으로써 케이블의 전체 길이를 계산할 수 있다.A capacitance (capacitor, C) exists between two adjacent cables. The total distance and capacitance of two adjacent cables are proportional, and the total length of the cable can be calculated by measuring the capacitance.
전기용량을 측정하기 위해서 LC 공진회로의 원리를 이용한다. L은 인덕터라고 하며 짧은 시간 동안 자기장을 생성하여 에너지를 저장하는 전자 부품으로 일반적으로 전자 주위에 와이어 코일을 형성하여 만든다. To measure the capacitance, the principle of the LC resonant circuit is used. L is called an inductor and is an electronic component that generates a magnetic field for a short time and stores energy. It is generally made by forming a coil of wire around electrons.
직/병렬로 조합된 LC 회로에서 인덕터와 커패시터가 전기장과 자기장으로 에너지를 축적하고 방출하면서 에너지를 주고받는 과정이 정확히 평형을 이룬 상태, 그것을 공진이라 부른다. In an LC circuit combined in series/parallel, an inductor and a capacitor accumulate and release energy with electric and magnetic fields, and the process of exchanging energy is exactly balanced, which is called resonance.
도3에서는 병렬공진의 일사례를 보이는 도이다.3 is a diagram showing an example of parallel resonance.
이 장치는 인덕터와 커패시터의 특성을 이용한 주파수 값을 통해 원하는 값을 측정할 수 있다. This device can measure a desired value through a frequency value using the characteristics of an inductor and a capacitor.
거리측정 컨트롤러에 내장된 LCMeter (L (Inductor) C(Capacitor) 회로를 통한 공진 주파수를 이용하여 거리측정 컨트롤러에 연결된 케이블의 전기용량을 측정 후 계산하여 거리를 산출한다.Using the resonant frequency through the LCMeter (L (Inductor) C (Capacitor) circuit built into the distance measurement controller, the electric capacitance of the cable connected to the distance measurement controller is measured and calculated to calculate the distance.
(1) (One)
(2) (2)
(3) (3)
(1) 수식은 LC 공진회로를 이용한 주파수 공식이며 주파수 및 전기용량을 구할 수 있다.(1) The formula is a frequency formula using an LC resonant circuit, and the frequency and capacitance can be obtained.
(2) 수식은 캘리브레이션을 통해 기준 전기용량(Cref)과 LC 공진회로의 C에 병렬로 연결되어 주파수 f2를 구할 수 있으며 f1과 f2를 이용하여 거리측정기의 정확한 전기용량을 측정할 수 있다.(2) The formula is connected in parallel to the reference capacitance (Cref) and C of the LC resonant circuit through calibration to obtain the frequency f2, and the accurate capacitance of the range finder can be measured using f1 and f2.
(3) 수식은 캘리브레이션을 통해 구해진 전기용량과 케이블의 전기용량(Cx)으로 주파수 f2의 값은 변화되며, 정확한 주파수 값, L과 전기용량을 통해 케이블의 전기용량(Cx)를 계산할 수 있다.(3) The formula changes the value of frequency f2 with the capacitance obtained through calibration and the capacitance (Cx) of the cable, and the capacitance (Cx) of the cable can be calculated through the exact frequency value, L, and capacitance.
Cx의 값은 케이블의 길이와 비례관계에 있으며 계산을 통해 케이블 길이를 구할 수 있다.The value of Cx is proportional to the length of the cable, and the cable length can be obtained through calculation.
다음은 도면4에 의하면 케이블 길이와 전기용량의 상관관계를 함수로 정리한 결과로, 케이블 길이별로 전기용량을 측정하여 이를 바탕으로 비선형 함수를 구한 결과이다. X축은 전기용량으로 단위는 나노페럿( nF)이고 ,Y축은 케이블 길이(m)를 나타낸다.The following is the result of organizing the correlation between cable length and capacitance as a function according to Figure 4, and the result of measuring the capacitance for each cable length and obtaining a nonlinear function based on this. The X axis is the capacitance, the unit is nanoferad (nF), and the Y axis is the cable length (m).
이러한 원리를 이용하여 감지선단선의 측정장치를 구성하는 것이다.이러한 방법으로 길이를 구하면 98% 내지 98.8%의 정확도를 가지고 파손된 또는 절단된 부분까지의 거리를 측정할 수 있는 것이다.A measuring device for the sensing tip is constructed using this principle. If the length is obtained in this way, the distance to the damaged or cut portion can be measured with an accuracy of 98% to 98.8%.
단선여부를 확인하는 방법은 앞쪽 감지부(#1:500)에서 보내는 신호를 뒤쪽 감지장치(#2:510)가 정해진 시간내에 수신하지 못하면 감지선이 절단된 것으로 판단한다. In the method of checking whether or not the wire is disconnected, if the signal sent from the front sensor (#1:500) is not received by the rear sensor (#2:510) within a set time, it is determined that the sensor line is cut.
단선위치를 확인하는 방법은 아래 공진주파수 거리측정원리에 따라 설명한다. The way to check the disconnection location will be explained according to the resonance frequency distance measurement principle below.
즉, 인접한 두 케이블 사이에는 전기용량(캐패시터, C)이 존재한다. 인접한 두 케이블의 전체거리와 전기용량은 비례관계에 있으며, 전기용량을 측정함으로써 케이블의 전체 길이를 계산할 수 있다. That is, capacitance (capacitor, C) exists between two adjacent cables. The total distance and capacitance of two adjacent cables are proportional, and the total length of the cable can be calculated by measuring the capacitance.
예를 들면, #1감지부(500)와 #2 감지부(510)간의 감지선 길이가 일정하면 감지부 사이에 존재하는 전기용량은 동일하며, 만약 중간에 감지선이 절단되면 전기용량에 감소된다. 따라서 함수값을 이용하여 감지선 단선위치를 찾을 수 있는 것이다.For example, if the length of the sensing line between the #1
#n-2,#n-1,#n 으로 여기서 n은 정수로 여러개의 감지부를 구성하는 것이 가능하다는 것을 표기한 것이다.#n-2, #n-1, #n, where n is an integer, indicating that it is possible to configure multiple sensing units.
그러나 지하에 매설된 감지선은 온도, 습도 등 다양한 원인으로 동일길이 감지선이라도 전기용량이 달라질 수 있다. 따라서 감지선 파손위치에 대한 오차를 줄이기 위해 일정 시간마다 구간별 감지선에 대한 전기용량을 측정하여 보관함으로서 이벤트 발생시 정확한 위치를 확인할 수 있다.However, the capacitance of the sensing line buried underground may vary due to various reasons such as temperature and humidity, even if the sensing line has the same length. Therefore, in order to reduce the error on the location of the breakage of the sensing line, the capacitance of the sensing line for each section is measured and stored at regular intervals, so that the exact location can be confirmed when an event occurs.
표1Table 1
실제 실험한 케이블 길이와 전기용량관계 데이터를 보면 다음과 같다.The actual experimental cable length and capacitance relationship data are as follows.
상기 상관관계 그래프와 유사한 형태임을 알 수 있다.It can be seen that the shape is similar to the above correlation graph.
x축은 전기용량을 표시하는 것이고 nF는 나노패럿이다. The x-axis represents capacitance and nF is nanofarads.
y축은 케이블 길이를 나타내며, 단위는 m이다.The y-axis represents the cable length, and the unit is m.
상기 표에 따라 정전용량을 측정하여 단선이 발생한 거리를 정확하게 측정할 수 있는 것이다.By measuring capacitance according to the above table, it is possible to accurately measure the distance where disconnection occurred.
제5a도 내지 제5f도에 따라 설명하면 하기와 같다. Referring to FIGS. 5A to 5F, it is as follows.
제5a도는 단선이 일어난 개소를 찾기 위한 실시예로 지상에서 감지선의 길이를 500m 를 설치하는 것을 보이는 도이다. 제5b도는 지중에서 400m의 감지선을 매설한 것을 보이는 도이다.Figure 5a is a diagram showing the installation of a detection line with a length of 500 m on the ground as an example for finding a place where a disconnection has occurred. Figure 5b is a diagram showing the 400m detection line buried in the ground.
제5c도는 감지선의 양단부에 거리제어 콘트롤러를 연결한 상태를 보이는 도이다.5C is a diagram showing a state in which distance control controllers are connected to both ends of the sensing line.
제5d도는 제5c도의 거리제어콘트롤러와 거리측정을 위한 노트북에 전원을 공급한다.5d supplies power to the distance control controller of FIG. 5c and a notebook for distance measurement.
제5e도 및 제5f도는 100m 단위로 900m까지 단선테스트를 진행하여 정전용량을 측정하는 것을 보이는 도이다.5E and 5F are diagrams showing that capacitance is measured by performing a disconnection test up to 900m in units of 100m.
본 시험실시예에서는 900m의 감지선 케이블을 여섯 구간으로 나누고 각 연결부위를 해제하여 단선 감지여부를 시험하였다. 그 결과 평균 동공위치에 대한 측정정확도는 98.8%로 나타났다. 단선을 감지하는 장치 컨트롤러를 기준으로 단선 거리가 멀어질수록 측정정확도는 1% 이내로 감소하는 것으로 보이나 성능지표의 목표인 98%를 충족한 것으로 확인되었다. In this test embodiment, a 900m sensing line cable was divided into six sections and disconnection detection was tested by disconnecting each connection part. As a result, the measurement accuracy for the average pupil position was 98.8%. Based on the device controller that detects disconnection, as the disconnection distance increases, the measurement accuracy seems to decrease to within 1%, but it was confirmed that the target of 98% of the performance index was met.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to explain their invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical ideas of the present invention, so at the time of this application, they can be replaced. It should be understood that there may be many equivalents and variations.
100:통신부 110:제2통신부 120:제3통신부 130:제4통신부
140:제5통신부
200:LC공진회로부 210:제2LC공진회로부 220:제3LC공진회로부
230:제4LC공진회로부
300:스위칭회로부 400:서버통신부
500:감지부 510:제2감지부 520:제3감지부 530:제4감지부
540:제5감지부
600:감지선100: communication unit 110: second communication unit 120: third communication unit 130: fourth communication unit
140: 5th communication department
200: LC resonance circuit part 210: 2nd LC resonance circuit part 220: 3rd LC resonance circuit part
230: 4th LC resonance circuit unit
300: switching circuit unit 400: server communication unit
500: sensing unit 510: second sensing unit 520: third sensing unit 530: fourth sensing unit
540: fifth sensing unit
600: detection line
Claims (11)
상기 감지선의 손상여부를 확인하기 위해 일정한 구간마다 구성된 감지부;
상기 감지부에서 구간별로 상기 감지선의 손상여부를 확인하기 위하여 상기 감지부에 구성된 통신부에서 구간별로 신호를 전송하며,
신호를 송신하는 통신부에서는 다음 감지부에 구성된 제2통신부로 릴레이방식으로 상기 감지선의 손상여부를 모니터링하도록 구성하는 것을 특징으로 감지선손상여부판단장치.sensing line;
a sensing unit configured for each predetermined section to check whether the sensing line is damaged;
In order to check whether the sensing line is damaged for each section in the sensing unit, a communication unit configured in the sensing unit transmits a signal for each section,
The communication unit for transmitting the signal is configured to monitor whether or not the detection line is damaged in a relay manner to a second communication unit configured in the next detection unit.
복수개의 상기 감지부 각각에 구성한 통신부;
상기 통신부에서 이웃한 통신부에 상기 감지선을 통하여 릴레이방식으로 신호를 전송하는 신호전송단계;
상기 신호전송단계에서 신호를 수신받았는지의 여부에 따라 상기 감지선이 정상인지 여부를 판단하는 감지선정상여부판단단계;
상기 감지선이 정상인 경우에는 감지선 정상여부를 서버에 전송하는 서버전송단계;
일정한 시간마다 상기의 단계를 반복하는 단계를 가지되,
신호를 전송받지 못한 감지부가 있을 경우에는 상기 감지선에 이상이 발생한 경우로, 해당 감지부의 LC공진회로부에서 이벤트발생위치를 파악하는 이벤트위치파악단계;
상기 이벤트위치파악단계에서 파악한 이벤트위치를 서버통신부로 전송하는 서버통신부전송단계;
상기 이벤트위치를 전자지도에 표시하거나 관리자에게 통보하는 통보단계를 가지는 것을 특징으로 하는 감지선손상여부판단방법.a sensing line configured to connect a plurality of sensing units to each other;
a communication unit configured in each of the plurality of detection units;
a signal transmission step of transmitting a signal from the communication unit to an adjacent communication unit through the sensing line in a relay manner;
a detection line normality determination step of determining whether or not the detection line is normal according to whether a signal is received in the signal transmission step;
a server transmission step of transmitting whether or not the detection line is normal to a server when the detection line is normal;
Repeating the above steps at regular intervals,
If there is a sensing unit that has not received a signal, an error occurs in the sensing line, and an event position identification step of identifying an event occurrence location in the LC resonance circuit unit of the sensing unit;
a server communication unit transmission step of transmitting the event location identified in the event location determination step to a server communication unit;
and a notification step of displaying the event location on an electronic map or notifying a manager.
11. The method of claim 10, when the event location is determined in the event location detection step, an event location comparison step is additionally provided to compare the event location with the distance between the sensing units that is updated and stored at regular times in normal conditions, thereby accurately displaying the event location. Method for determining whether or not the sensing line is damaged.
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