KR20230061048A - Cable Tube using fiber bragg grating sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광섬유 브래그 격자 센서(FBG : Fiber Bragg Grating)가 구비된 케이블 튜브를 통해 케이블을 보호함에 따라 케이블의 손상을 방지하면서, 화재, 충격, 접촉 등을 감지할 수 있는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브에 관한 것이다. The present invention relates to a cable tube using a fiber Bragg grating sensor, and more particularly, while preventing damage to the cable by protecting the cable through a cable tube equipped with a fiber Bragg grating (FBG) sensor, It's about a cable tube that uses fiber optic Bragg grating sensors that can detect fire, shock, touch, and more.
4차 산업혁명이 본격화 되면서, 이를 이루는 기술적 요소들이 발전소 및 산업현장에 활용되고 있다. 원자력발전소를 비롯한 일반적인 산업 현장에서 사용되는 계측제어 설비를 살펴보면, 외부장비 또는 시스템과 연동되는 자동화설비가 증가되고 있으며, 전력망도 다중화되고 있다. 이에 따라 통신 및 전력공급을 담당하는 매체인 케이블의 사용이 기하 급수적으로 증가하고 있는 추세이다. As the 4th industrial revolution is in full swing, the technological elements that make up it are being used in power plants and industrial sites. Looking at instrumentation and control facilities used in general industrial sites, including nuclear power plants, automation facilities linked with external equipment or systems are increasing, and power grids are also being multiplexed. Accordingly, the use of cables, which are media responsible for communication and power supply, is increasing exponentially.
이와 같이 통신 및 전력공급을 담당하는 매체인 케이블의 사용이 증가함에 따라 주요 통신 케이블 및 전력 케이블에 대한 보안성 및 건전성 유지가 중요한 문제로 대두되고 있다. As the use of cables, which are media responsible for communication and power supply, increases, maintaining security and soundness of major communication cables and power cables has emerged as an important issue.
도 1은 종래의 케이블(10)을 나타내는 도면이다. 종래 케이블(10)의 케이블 단말(11)은 통신 기기, 전력 기기와 같은 케이블 연결 기기(20)에 연결되어 사용되고 있다. 1 is a diagram showing a
그러나 종래의 산업 현장에서는 보호 설비 없이 케이블(10)이 노출되어 사용되고 있는 경우가 빈번한 실정이다. 별도의 보호 설비 없이 케이블(10)이 외부로 노출되면, 외부 충격 및 외부 접촉에 의해 케이블(10)이 손상 또는 훼손 되는 경우가 발생할 위험이 있다. However, in a conventional industrial field, it is a frequent situation that the
또한, 별도의 보호 설비 없이 케이블(10)이 외부로 노출되면, 권한이 없는 사용자가 케이블(10)에 쉽게 접촉할 수 있게 되면서, 케이블(10)의 보안성에 문제가 발생할 위험이 있다. In addition, if the
종래에는 케이블을 보호하기 위해 물리적 방어 수단으로 케이블 주변에 철조망 울타리를 설치하였다. 또한, 종래에는 케이블을 보호하기 위해 스틸 전선관으로 케이블을 시공하거나 케이블을 지중으로 매립하였다. 그러나 이와 같은 방법을 통해서는 산업 현장에서 기하 급수적으로 늘어나는 케이블을 모두 보호하기 어려운 문제점이 있다. Conventionally, a barbed wire fence was installed around the cable as a physical defense measure to protect the cable. In addition, conventionally, to protect the cable, the cable is constructed with a steel conduit or the cable is buried underground. However, there is a problem in that it is difficult to protect all cables that increase exponentially in industrial sites through this method.
한편, 산업 현장에서는 전기적 요인에 의해 화재가 빈번하게 발생하고 있다. 산업 현장에서 발생한 화재는 케이블에 영향을 주게 되므로, 산업 현장에서 화재가 발생하는 것을 감지할 수 있는 방안이 필요한 실정이다. Meanwhile, in industrial sites, fires frequently occur due to electrical factors. Since a fire occurring at an industrial site affects cables, a method for detecting a fire occurring at an industrial site is required.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 광섬유 브래그 격자 센서(FBG : Fiber Bragg Grating)가 구비된 케이블 튜브를 통해 케이블을 보호함에 따라 케이블의 손상을 방지하면서, 화재, 충격, 접촉 등을 감지할 수 있는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브에 관한 것이다. The present invention is to solve the above-described problems, and more specifically, by protecting the cable through a cable tube equipped with a Fiber Bragg Grating (FBG), while preventing damage to the cable, fire, shock, It relates to a cable tube using a fiber optic Bragg grating sensor capable of detecting contact and the like.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는, 내부에 케이블이 삽입되는 케이블 튜브로, 상기 케이블의 외측을 감싸는 튜브 본체부; 상기 본체부의 내부에 구비되면서, 상기 케이블이 연장되는 방향과 나란한 방향으로 연장되는 광섬유 브래그 격자 센서;를 포함하며, 상기 광섬유 브래그 격자 센서에는, 상기 광섬유 브래그 격자 센서로 유입된 광원을 반사시키면서 스펙트럼을 생성하는 반사부가 구비되는 것을 특징으로 하는 것이다. A cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor of the present invention for solving the above problems is a cable tube into which a cable is inserted, and includes a tube body portion surrounding the outside of the cable; An optical fiber Bragg grating sensor provided inside the main body and extending in a direction parallel to the direction in which the cable extends, wherein the fiber Bragg grating sensor reflects a light source introduced into the optical fiber Bragg grating sensor and transmits a spectrum. It is characterized in that the reflection part to generate is provided.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 상기 광섬유 브래그 격자 센서로 광원을 공급하는 분광기와, 상기 분광기와 상기 광섬유 브래그 격자 센서를 연결하는 센서 케이블을 더 포함할 수 있다. The cable tube using the fiber Bragg grating sensor of the present invention for solving the above problems may further include a spectrometer for supplying a light source to the fiber Bragg grating sensor, and a sensor cable connecting the spectrometer and the fiber Bragg grating sensor. can
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브의 상기 분광기는, 상기 광섬유 브래그 격자 센서로부터 반사된 스펙트럼을 수신 받으며, 상기 분광기는, 상기 광섬유 브래그 격자 센서에서 반사된 스펙트럼을 증폭 및 가공하여 신호를 발생시킬 수 있다. The spectrometer of the cable tube using the fiber Bragg grating sensor of the present invention for solving the above problems receives the spectrum reflected from the fiber Bragg grating sensor, and the spectrometer receives the spectrum reflected from the fiber Bragg grating sensor. A signal can be generated by amplifying and processing.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브의 상기 분광기에서 발생한 신호를 수신받을 수 있는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 분광기에서 신호를 수신받아 상기 케이블의 상태를 판별할 수 있다. In order to solve the above-described problem, the cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor of the present invention further includes a control unit capable of receiving a signal generated by the spectrometer, wherein the control unit receives the signal from the spectrometer and states the state of the cable. can be identified.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 상기 제어부와 연결되면서 외부로 알림 신호를 발생시키는 알림부를 더 포함할 수 있다. The cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor of the present invention for solving the above problems may further include a notification unit that generates a notification signal to the outside while being connected to the control unit.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브의 상기 센서 케이블의 외측은 보호 튜브관으로 덮혀져 있을 수 있다. The outside of the sensor cable of the cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor of the present invention for solving the above problems may be covered with a protective tube tube.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브의 상기 광섬유 브래그 격자 센서는, 상기 케이블이 연장되는 방향과 나란한 방향으로 연장되되, 나선을 형성하면서 연장될 수 있다. The fiber Bragg grating sensor of the cable tube using the fiber Bragg grating sensor of the present invention to solve the above problems may extend in a direction parallel to the direction in which the cable extends, while forming a spiral.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브의 상기 튜브 본체부의 내부에는 철심이 구비되며, 상기 철심은, 상기 케이블이 연장되는 방향과 나란한 방향으로 연장될 수 있다. An iron core is provided inside the tube body of the cable tube using the fiber Bragg grating sensor of the present invention to solve the above problems, and the iron core may extend in a direction parallel to the direction in which the cable extends.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 상기 튜브 본체부와 연결되면서, 케이블 단말 지점을 덮는 튜브 단말부를 더 포함하며, 상기 튜브 단말부에는, 상기 케이블의 외측을 감싸는 탄성 보호재가 구비될 수 있다. The cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor of the present invention for solving the above problems further includes a tube end portion that covers the cable end point while being connected to the tube body portion, and the tube end portion includes an outer portion of the cable. An elastic protective material surrounding the may be provided.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브의 상기 튜브 단말부는, 제1부재와 상기 제1부재와 분리되어 있는 제2부재를 포함하며, 상기 제2부재는, 상기 제1부재에 대하여 개폐 가능할 수 있다. The tube end of the cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor of the present invention for solving the above problems includes a first member and a second member separated from the first member, the second member, It may be openable with respect to the first member.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브의 상기 제1부재와 상기 제2부재는 경첩을 통해 연결되며, 상기 제2부재는 상기 경첩을 통해 상기 제1부재에 대하여 회전 가능할 수 있다. The first member and the second member of the cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor of the present invention for solving the above problems are connected through a hinge, and the second member is connected to the first member through the hinge. can be rotated about.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 지정된 면적을 가지면서 상기 튜브 본체부 또는 상기 튜브 단말부에 내장되는 아머부를 더 포함할 수 있다.The cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor of the present invention to solve the above problems may further include an armor part having a designated area and built into the tube body part or the tube end part.
본 발명은 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브에 관한 것으로, 광섬유 브래그 격자 센서가 구비된 케이블 튜브(FBG : Fiber Bragg Grating)를 통해 케이블을 보호함에 따라 케이블의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다. The present invention relates to a cable tube using a fiber Bragg grating sensor, and has an advantage of preventing damage to the cable by protecting the cable through a fiber Bragg grating (FBG) equipped with the fiber Bragg grating sensor. .
또한, 본 발명은 광섬유 브래그 격자 센서를 통해 케이블의 외부에서 발생하는 화재, 충격, 접촉 등을 감지할 수 있는 장점이 있으며, 제어부와 알림부를 통해 케이블의 외부에서 발생하는 화재, 충격, 접촉 등을 외부로 알릴 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention has the advantage of detecting fire, shock, contact, etc. occurring outside the cable through the fiber optic Bragg grating sensor, and fire, shock, contact, etc. occurring outside the cable through the control unit and notification unit. There are advantages to being able to inform the outside world.
도 1은 종래의 케이블과 케이블이 연결되는 케이블 연결 기기를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 분광기에서 광섬유 브래그 격자 센서로 광원을 공급하고, 광섬유 브래그 격자 센서에서 분광기로 반사된 스펙트럼을 송신하는 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서, 분광기, 제어부, 알림부 사이에서 신호가 이동되는 것을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a conventional cable connection device to which cables are connected.
2 is a diagram showing a cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating supplying a light source from a spectrometer to a fiber Bragg grating sensor and transmitting a reflected spectrum from the fiber Bragg grating sensor to the spectrometer according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating movement of a signal between an optical fiber Bragg grating sensor, a spectrometer, a controller, and a notification unit according to an embodiment of the present invention.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시 예들을 개시한다. 개시된 실시 예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.This specification clarifies the scope of the present invention, explains the principles of the present invention, and discloses embodiments so that those skilled in the art can practice the present invention. The disclosed embodiments may be implemented in various forms.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 발명(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Expressions such as “include” or “may include” that may be used in various embodiments of the present invention indicate the existence of a function, operation, or component that has been disclosed, and may include one or more additional functions, operations, or components. components, etc. are not limited. In addition, in various embodiments of the present invention, terms such as "comprise" or "having" are intended to designate that there are features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어, 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.When an element is referred to as being "connected or coupled" to another element, the element may be directly connected or coupled to the other element, but there is a gap between the element and the other element. It should be understood that other new components may exist in On the other hand, when an element is referred to as being “directly connected” or “directly coupled” to another element, it will be understood that no new element exists between the element and the other element. should be able to
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. Terms such as first and second used in this specification may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. Terms are only used to distinguish one component from another.
본 발명은 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브에 관한 것으로, 광섬유 브래그 격자 센서(FBG : Fiber Bragg Grating)가 구비된 케이블 튜브를 통해 케이블을 보호함에 따라 케이블의 손상을 방지하면서, 화재, 충격, 접촉 등을 감지할 수 있는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브에 관한 것이다. The present invention relates to a cable tube using a fiber Bragg grating sensor, and protects a cable through a cable tube equipped with a Fiber Bragg Grating (FBG) sensor, thereby preventing damage to the cable, fire, shock, It relates to a cable tube using a fiber optic Bragg grating sensor capable of detecting contact and the like.
본 발명의 실시 예에 따른 케이블(10)은 통신 케이블, 전력 케이블일 수 있으며, 상기 케이블(10)이 연결되는 케이블 연결 기기(20)는 통신 기기, 전력 기기일 수 있다. The
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 케이블(10)은 통신 케이블, 전력 케이블 이외에 산업 현장에서 사용되는 다양한 케이블일 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 케이블 연결 기기(20)는 상기 케이블(10)이 연결되는 다양한 장비일 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다. However, it is not limited thereto, and the
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 튜브 본체부(110), 광섬유 브래그 격자 센서(120)를 포함한다. Referring to FIG. 2 , a cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor according to an embodiment of the present invention includes a
상기 튜브 본체부(110)는 케이블(10)의 외측을 감싸는 것으로, 상기 튜브 본체부(110)는 상기 케이블(10)이 연장되는 방향과 동일한 방향으로 연장되면서 상기 케이블(10)의 외측을 감쌀 수 있는 것이다. The tube
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)는 상기 튜브 본체부(110) 내부에 구비되면서, 상기 케이블(10)이 연장되는 방향과 나란한 방향으로 연장되는 것이다. Referring to FIGS. 2 and 3 , the fiber optic Bragg
상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)는, 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)로 유입되는 광원을 반사시켜 스펙트럼을 형성할 수 있는 것이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)에는, 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)로 유입된 광원을 반사시키면서 스펙트럼을 생성하는 반사부(121)가 구비될 수 있다. The fiber Bragg
본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)에서 반사된 스펙트럼을 통해 외부의 충격, 접촉, 화재 등을 감지할 수 있는 것이다. The cable tube using the fiber Bragg grating sensor according to an embodiment of the present invention can detect external impact, contact, fire, etc. through the spectrum reflected from the fiber Bragg
구체적으로, 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)는 외부의 충격 또는 외부의 접촉에 의해 발생하는 압력에 의해 굴절된 변화를 만들면서 반사 스펙트럼을 생성하게 된다. 또한, 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)는 화재에 의한 온도 변화에 따라 굴절된 변화를 만들면서 반사 스펙트럼을 생성하게 된다. Specifically, the fiber optic Bragg
조금 더 구체적으로, 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)에 압력이 가해지거나 화재에 의한 온도 변화가 발생하면, 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)에서 발생하는 스트레인(strain) 변화에 따라 굴절된 변화가 발생하면서 반사 스펙트럼이 생성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 굴절된 변화에 따라 발생하는 반사 스펙트럼을 감지하여 외부의 충격, 접촉, 화재 등을 감지할 수 있는 것이다. More specifically, when pressure is applied to the fiber optic
본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 분광기(130), 센서 케이블(140), 제어부(150)를 더 포함할 수 있다. A cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor according to an embodiment of the present invention may further include a
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 분광기(130)는 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)로 광원을 공급할 수 있는 것이다. 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)는 상기 분광기(130)로부터 광원을 공급 받게 된다. Referring to FIGS. 2 and 3 , the
상기 분광기(130)로부터 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)로 광원이 공급되면, 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)의 상기 반사부(121)에서 반사된 스펙트럼을 형성하게 된다. When a light source is supplied from the
상기 분광기(130)는 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)로부터 반사된 스펙트럼을 수신 받을 수 있으며, 상기 분광기(130)는 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)에서 반사된 스펙트럼을 증폭 및 가공하여 신호를 발생시킬 수도 있다. The
즉, 상기 분광기(130)는 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)로 광원을 공급하면서, 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)에서 생성된 반사 스펙트럼을 수신받아 이를 증폭 및 가공할 수 있는 것이다. That is, the
상기 센서 케이블(140)은 상기 분광기(130)와 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)를 연결하는 케이블일 수 있으며, 상기 센서 케이블(140)은 복수 개가 구비될 수 있다. The
상기 센서 케이블(140)을 통해 상기 분광기(130)에서 상기 브래그 격자 센서(120)로 광원이 공급될 수 있으며, 상기 센서 케이블(140)을 통해 상기 브래그 격자 센서(120)에서 생성된 반사 스펙트럼이 상기 분광기(130)로 송신될 수 있다. A light source may be supplied from the
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 센서 케이블(140)의 외측은 보호 튜브관(141)으로 덮혀져 있을 수 있다. 상기 보호 튜브관(141)은 상기 센서 케이블(140)의 외측을 감싸는 관으로, 상기 보호 튜브관(141)을 통해 상기 센서 케이블(140)을 보호할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the outside of the
상기 제어부(150)는 상기 분광기(130)에서 발생한 신호를 수신 받을 수 있는 것이다. 상기 제어부(150)는 상기 분광기(130)에서 발생한 신호를 수신받아, 상기 케이블(10)의 상태를 판별할 수 있는 것이다. The
구체적으로, 외부의 충격, 접촉, 화재 등에 의해 상기 브래그 격자 센서(120)에서 생성된 반사 스펙트럼이 상기 분광기(130)로 전달되면, 상기 분광기(130)에서 상기 제어부(150)로 신호를 송신하게 된다. 상기 제어부(150)는 상기 분광기(130)로부터 신호를 수신 받아, 상기 케이블(10)에 외부의 충격, 접촉, 화재 등이 발생하였는지를 판별할 수 있게 된다. Specifically, when the reflection spectrum generated by the
상기 제어부(150)는 신호처리 컴퓨터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제어부(150)는 상기 분광기(130)에서 발생한 신호를 수신받아, 상기 케이블(10)의 상태를 판별할 수 있는 것이라면 다양한 장치로 이루어질 수 있다. The
본 발명의 실시 예에 따르면, 사용자는 상기 제어부(150)를 통해 상기 케이블(10)에 외부의 충격, 접촉, 화재 등이 발생하였는지 여부를 실시간 감시 및 모니터링 할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the user can monitor and monitor in real time whether an external shock, contact, fire, etc. has occurred to the
도 3을 참조하면, 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)는 복수 개의 센서를 포함하며, 상기 복수 개의 센서는 서로 다른 구역에 배치될 수 있다. 상기 제어부(150)는 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)에 구비된 복수 개의 상기 센서에서 발생하는 신호를 구분할 수 있으며, 이를 통해 상기 제어부(150)는 외부의 충격, 접촉, 화재 등이 발생한 위치를 판별할 수도 있다. Referring to FIG. 3 , the fiber optic
본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 알림부(160)를 더 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 상기 알림부(160)는 상기 제어부(150)와 연결되면서 외부로 알림 신호를 발생시키는 것이다. 상기 알림부(160)는 빛, 소리 등과 같은 알림 신호를 발생시킬 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 알림부(160)는 외부에서 인지 가능한 다양한 알림 신호를 발생시킬 수 있다. A cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor according to an embodiment of the present invention may further include a
상기 제어부(150)는 미리 지정된 범위보다 높은 신호를 받게 되면, 상기 알림부(160)를 통해 알림 신호를 발생시키게 된다. 사용자는 상기 알림부(160)에서 발생한 알림 신호를 통해, 상기 케이블(10)에 외부의 충격, 접촉, 화재 등이 발생한 것을 인지할 수 있게 된다. When the
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)는, 상기 케이블(10)이 연장되는 방향과 나란한 방향으로 연장되되, 나선을 형성하면서 연장될 수 있다. Referring to FIG. 2 , the fiber optic
상기 튜브 본체부(110)에 구비되는 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)가 직선으로 배치되면, 상기 튜브 본체부(110)의 특정 지점에서 발생하는 변화를 감지하지 못할 위험성이 있다. 그러나 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)를 나선 방향으로 연장시키면, 상기 튜브 본체부(110)의 다양한 지점에서 발생하는 변화를 감지할 수 있게 된다. If the fiber optic
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 튜브 본체부(110)의 내부에는 철심(171)이 구비될 수 있다. 상기 철심(171)은 상기 케이블(10)이 연장되는 방향과 나란한 방향으로 연장되는 것으로, 상기 철심(171)은 상기 튜브 본체부(110)를 지지할 수 있는 것이다. Referring to FIG. 2 , an
구체적으로, 상기 튜브 본체부(110)의 내부에 상기 철심(171)이 구비됨에 따라, 상기 철심(171)을 통해 상기 튜브 본체부(110)의 형상을 유지하면서 상기 튜브 본체부(110)로 상기 케이블(10)을 감쌀 수 있게 된다. Specifically, as the
본 발명의 실시 예에 따른 상기 케이블(10)의 일측에는 상기 케이블 연결 기기(20)에 삽입될 수 있는 케이블 단말(11)이 구비될 수 있으며, 상기 케이블 단말(11)을 통해 상기 케이블(10)을 상기 케이블 연결 기기(20)에 연결할 수 있게 된다. A
도 2는 통신 케이블의 단말을 나타내는 것이지만, 상기 케이블 단말(11) 형상은 이에 한정되지 않으며, 상기 케이블 연결 기기(20)에 연결될 수 있다면 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 2 shows the end of the communication cable, the shape of the
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 튜브 단말부(180)를 더 포함할 수 있다. 상기 튜브 단말부(180)는 상기 튜브 본체부(110)와 연결되면서, 상기 케이블 단말(11) 지점을 덮는 것일 수 있다. Referring to FIG. 2 , a cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor according to an embodiment of the present invention may further include a
상기 튜브 단말부(180)는 상기 케이블 단말(11) 지점을 보호할 수 있는 것으로, 상기 튜브 단말부(180)에는 상기 케이블(10)의 외측을 감싸는 탄성 보호재(183)가 구비될 수 있다. The end of the
상기 탄성 보호재(183)는 상기 케이블(10)을 패킹할 수 있는 것으로, 상기 탄성 보호재(183)는 상기 케이블(10)을 보호하면서 상기 케이블(10)에 슬립이 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다. 상기 탄성 보호재(183)는 상기 케이블(10)의 두께에 따라 크기가 조절될 수 있으며, 상기 탄성 보호재(183)는 고무로 이루어질 수 있다. The elastic
다만, 상기 탄성 보호재(183)는 고무로 이루어지는 것으로 한정되지는 않으며, 상기 탄성 보호재(183)는 상기 케이블(10)을 보호하면서 상기 케이블(10)에 슬립이 발생하는 것을 방지할 수 있다면 다양한 재질로 이루어질 수 있다. However, the elastic
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 튜브 단말부(180)는 개폐가 가능한 것일 수 있으며, 상기 튜브 단말부(180)가 개폐 가능함에 따라 상기 케이블(10)을 상기 케이블 연결 기기(20)게 쉽게 연결할 수 있게 된다. According to an embodiment of the present invention, the
구체적으로, 상기 튜브 단말부(180)는 제1부재(181)와, 상기 제1부재(181)와 분리되어 있는 제2부재(182)를 포함하며, 상기 제2부재(182)는 상기 제1부재(181)에 대하여 개폐 가능할 수 있다. Specifically, the
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제2부재(182)는 상기 제1부재(181)에 대하여 회전 가능할 수 있으며, 상기 제2부재(182)를 회전함에 따라 상기 튜브 단말부(180)를 180도로 개방할 수 있게 된다. According to an embodiment of the present invention, the
도 2를 참조하면, 상기 제1부재(181)와 상기 제2부재(182)는 경첩(184)을 통해 연결될 수 있다. 상기 제1부재(181)와 상기 제2부재(182)가 상기 경첩(184)으로 연결됨에 따라, 상기 제1부재(181)와 상기 제2부재(182)가 서로 분리되지 않으면서, 상기 제2부재(182)가 상기 경첩(184)을 통해 상기 제1부재(181)에 대하여 회전 가능하게 될 수 있다. Referring to FIG. 2 , the
도 2를 참조하면, 상기 튜브 단말부(180)에는 상기 제1부재(181)에 대하여 상기 제2부재(182)가 회전하는 것을 제한하는 잠금부(185)가 구비될 수 있다. 상기 잠금부(185)는 고리 형상으로 이루어지면서, 특정 지점에 걸릴 수 있는 것이다. 상기 잠금부(185)를 통해 상기 제1부재(181)에 대하여 상기 제2부재(182)가 회전하는 것을 제한할 수 있게 된다. Referring to FIG. 2 , a locking
상기 튜브 단말부(180)에는 고정 나사선(186)이 구비될 수도 있으며, 상기 제2부재(182)는 상기 고정 나사선(186)에 삽입되는 나사를 통해 회전이 제한되면서 고정될 수도 있다. 또한, 상기 제2부재(182)는 상기 잠금부(185)를 통해 1차로 고정되고, 상기 고정 나사선(186)에 삽입되는 나사를 통해 2차 고정될 수도 있다. A fixing
본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 상기 튜브 본체부(110) 또는 상기 튜브 단말부(180)에 내장되는 아머부(170)를 더 포함할 수 있다. The cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor according to an embodiment of the present invention may further include an
상기 아머부(170)는 철갑으로 이루어질 수 있는 것으로, 상기 아머부(170)는 지정된 면적을 형성하면서 상기 튜브 본체부(110) 또는 상기 튜브 단말부(180)에 내장되는 것이다. The
상기 튜브 본체부(110) 또는 상기 튜브 단말부(180)에 지정된 면적을 가지는 상기 아머부(170)를 내장함에 따라 상기 튜브 본체부(110)와 상기 튜브 단말부(180)의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다. By embedding the
상기 아머부(170)는 철갑으로 이루어지는 것이 바람직하지만, 상기 아머부(170)는 아라미드도 이루어질 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 아머부(170)는 상기 튜브 본체부(110)와 상기 튜브 단말부(180)의 내구성을 향상시킬 수 있다면 다양한 소재로 이루어질 수 있다. The
본 발명의 실시 예에 따른 상기 튜브 본체부(110)에는 철갑으로 이루어진 상기 아머부(170)가 내장될 수 있으며, 상기 케이블 단말(11)은 단단한 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다. 상기 탄성 보호재(183)는 마찰력이 강하면서 내구성, 내화성, 탄성이 있는 고무 소재로 이루어질 수 있다. The
상기 튜브 단말부(180)는 내구성이 강하면서 변률반경이 좋은 단단한 고무 소재로 이루어질 수 있으며, 상기 튜브 본체부(110)는 상기 철심(171)이 삽입될 수 있으면서, 곡률 반경이 크지 않고 내구성이 강한 고무 소재로 이루어질 수 있다.The
다만, 상기 아머부(170), 상기 케이블 단말(11), 상기 탄성 보호재(183), 상기 튜브 단말부(180), 상기 튜브 본체부(110)의 소재는 이에 반드시 한정되지는 않는다. However, the material of the
본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 다음과 같은 방법으로 상기 케이블(10)을 보호할 수 있다. The cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor according to an embodiment of the present invention can protect the
본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 상기 튜브 본체부(110) 또는 상기 튜브 단말부(180)에 내장되는 상기 아머부(170)를 통해 일차적인 물리적 침입을 방지하면서, 상기 케이블(10)의 손상을 방지할 수 있다. The cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor according to an embodiment of the present invention prevents primary physical intrusion through the
상기 튜브 본체부(110)와 상기 튜브 단말부(180)에 충격 및 접촉하는 움직임이나 화재가 발생하면, 상기 광섬유 브래그 격자 센서(120)에서 상태 변위, 온도 변화, 변곡 위치를 감지하여 상기 분광기(130)로 반사 스펙트럼을 송신한다. When the
상기 분광기(130)가 반사 스펙트럼을 증폭 및 가공하여 상기 제어부(150)로 송신하면, 상기 제어부(150)는 이를 바탕으로 상기 케이블(10)의 상태를 파악할 수 있게 된다. 또한, 상기 제어부(150)는 지정된 기준 보다 높은 신호가 발생하면, 상기 알림부(160)를 통해 외부로 알림 신호를 발생시킬 수도 있다. When the
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 다음과 같은 효과가 있다. The cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor according to the embodiment of the present invention described above has the following effects.
본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는, 광섬유 브래그 격자 센서가 구비된 케이블 튜브(FBG : Fiber Bragg Grating)를 통해 케이블을 보호함에 따라 케이블의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다. The cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor according to an embodiment of the present invention has the advantage of preventing damage to the cable by protecting the cable through the fiber Bragg grating (FBG) equipped with the fiber optic Bragg grating sensor. there is
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 광섬유 브래그 격자 센서를 통해 케이블의 외부에서 발생하는 화재, 충격, 접촉 등을 감지할 수 있는 장점이 있으며, 제어부와 알림부를 통해 케이블의 외부에서 발생하는 화재, 충격, 접촉 등을 외부로 알릴 수 있는 장점이 있다. In addition, the cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor according to an embodiment of the present invention has the advantage of being able to detect fire, shock, contact, etc. occurring outside the cable through the fiber optic Bragg grating sensor, and the controller and notification unit It has the advantage of being able to inform the outside of fire, shock, contact, etc. that occur outside of the cable through this.
이를 통해 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 케이블에 대한 침입, 화재, 기타 위협에 대해 실시간 모니터링이 가능한 장점이 있으며, 기존 물리적인 보안 설비(울타리, CCTV, 철조망 등)의 투자 비용을 절감시킬 수 있는 장점이 있다. Through this, the cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor according to the embodiment of the present invention has the advantage of real-time monitoring for cable intrusion, fire, and other threats, and existing physical security facilities (fence, CCTV, barbed wire, etc.) ) has the advantage of reducing the investment cost.
이와 함께, 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는, 광섬유 브래그 격자 센서의 감지 구간을 복수 개의 구간으로 나누어 감지 구간별로 실시간 모니터링 할 수 있는 장점이 있으며, 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 복수 개의 광섬유 브래그 격자 센서에 대한 신호를 하나의 제어부로 처리 가능함에 따라 설비를 증가시키지 않으면서 사용이 가능한 장점이 있다. In addition, the cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor according to an embodiment of the present invention has the advantage of real-time monitoring for each sensing section by dividing the sensing section of the fiber optic Bragg grating sensor into a plurality of sections. The cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor according to the example has an advantage of being usable without increasing equipment as signals for a plurality of fiber optic Bragg grating sensors can be processed by one control unit.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브는 케이블의 외측에 장착됨에 따라 케이블을 특수 제작하지 않아도 즉시 적용이 가능한 장점이 있으며, 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 브래그 격자 센서는 화재를 감지할 수 있음에 따라 화재 감지 시스템과 연동이 가능한 장점이 있다. In addition, since the cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor according to an embodiment of the present invention is mounted on the outside of the cable, it has the advantage of being immediately applicable without specially manufacturing the cable, and the fiber optic Bragg grating according to the embodiment of the present invention Since the sensor can detect a fire, it has an advantage of interlocking with a fire detection system.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As such, the present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, but this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and variations of the embodiment are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
10...케이블 11...케이블 단말
20...케이블 연결 기기 110...튜브 본체부
120...광섬유 브래그 격자 센서 121...반사부
130...분광기 140...센서 케이블
141...보호 튜브관 150...제어부
160...알림부 170...아머부
171...철심 180...튜브 단말부
181...제1부재 182...제2부재
183...탄성 보호재 184...경첩
185...잠금부 186...고정 나사선10 ...
20 ...
120 ... fiber
130 ...
141 ...
160 ...
171 ...
181...
183 ... elastic
185... locking
Claims (12)
상기 케이블의 외측을 감싸는 튜브 본체부;
상기 본체부의 내부에 구비되면서, 상기 케이블이 연장되는 방향과 나란한 방향으로 연장되는 광섬유 브래그 격자 센서;를 포함하며,
상기 광섬유 브래그 격자 센서에는,
상기 광섬유 브래그 격자 센서로 유입된 광원을 반사시키면서 스펙트럼을 생성하는 반사부가 구비되는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브. In the cable tube into which the cable is inserted,
a tube body portion surrounding the outside of the cable;
An optical fiber Bragg grating sensor provided inside the main body and extending in a direction parallel to the direction in which the cable extends,
In the fiber optic Bragg grating sensor,
A cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor, characterized in that a reflector is provided for generating a spectrum while reflecting the light source introduced into the fiber Bragg grating sensor.
상기 광섬유 브래그 격자 센서로 광원을 공급하는 분광기와,
상기 분광기와 상기 광섬유 브래그 격자 센서를 연결하는 센서 케이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브. According to claim 1,
a spectrometer for supplying a light source to the fiber optic Bragg grating sensor;
A cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor, characterized in that it further comprises a sensor cable connecting the spectrometer and the fiber Bragg grating sensor.
상기 분광기는, 상기 광섬유 브래그 격자 센서로부터 반사된 스펙트럼을 수신 받으며,
상기 분광기는, 상기 광섬유 브래그 격자 센서에서 반사된 스펙트럼을 증폭 및 가공하여 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브. According to claim 2,
The spectrometer receives the spectrum reflected from the fiber optic Bragg grating sensor,
The spectrometer is a cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor, characterized in that for generating a signal by amplifying and processing the spectrum reflected from the fiber Bragg grating sensor.
상기 분광기에서 발생한 신호를 수신받을 수 있는 제어부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 분광기에서 신호를 수신받아 상기 케이블의 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브. According to claim 3,
Further comprising a control unit capable of receiving a signal generated by the spectrometer,
The control unit receives a signal from the spectrometer and determines the state of the cable. Cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor.
상기 제어부와 연결되면서 외부로 알림 신호를 발생시키는 알림부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브. According to claim 4,
A cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor, characterized in that it further comprises a notification unit for generating a notification signal to the outside while being connected to the control unit.
상기 센서 케이블의 외측은 보호 튜브관으로 덮혀져 있는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브. According to claim 2,
Cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor, characterized in that the outside of the sensor cable is covered with a protective tube tube.
상기 광섬유 브래그 격자 센서는, 상기 케이블이 연장되는 방향과 나란한 방향으로 연장되되, 나선을 형성하면서 연장되는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브. According to claim 1,
The cable tube using the fiber Bragg grating sensor, characterized in that the fiber Bragg grating sensor extends in a direction parallel to the direction in which the cable extends, while forming a spiral.
상기 튜브 본체부의 내부에는 철심이 구비되며,
상기 철심은, 상기 케이블이 연장되는 방향과 나란한 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브. According to claim 1,
An iron core is provided inside the tube body,
The iron core is a cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor, characterized in that it extends in a direction parallel to the direction in which the cable extends.
상기 튜브 본체부와 연결되면서, 케이블 단말 지점을 덮는 튜브 단말부를 더 포함하며,
상기 튜브 단말부에는, 상기 케이블의 외측을 감싸는 탄성 보호재가 구비되는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브. According to claim 1,
Further comprising a tube end portion connected to the tube body portion and covering a cable end point,
Cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor, characterized in that the end of the tube is provided with an elastic protective material surrounding the outside of the cable.
상기 튜브 단말부는, 제1부재와 상기 제1부재와 분리되어 있는 제2부재를 포함하며,
상기 제2부재는, 상기 제1부재에 대하여 개폐 가능한 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브. According to claim 9,
The tube end portion includes a first member and a second member separated from the first member,
The second member is a cable tube using an optical fiber Bragg grating sensor, characterized in that the opening and closing with respect to the first member.
상기 제1부재와 상기 제2부재는 경첩을 통해 연결되며,
상기 제2부재는 상기 경첩을 통해 상기 제1부재에 대하여 회전 가능한 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브. According to claim 10,
The first member and the second member are connected through a hinge,
The cable tube using the fiber Bragg grating sensor, characterized in that the second member is rotatable with respect to the first member through the hinge.
지정된 면적을 가지면서 상기 튜브 본체부 또는 상기 튜브 단말부에 내장되는 아머부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하는 케이블 튜브. According to claim 9,
The cable tube using the fiber optic Bragg grating sensor, characterized in that it further comprises an armor portion having a designated area and built into the tube body portion or the tube end portion.
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JPH09311256A (en) * | 1996-05-23 | 1997-12-02 | Fujikura Ltd | Optical fiber cable |
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-
2021
- 2021-10-28 KR KR1020210145897A patent/KR102652011B1/en active IP Right Grant
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