WO2012141468A4 - 관로 맵핑장치 - Google Patents

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WO2012141468A4
WO2012141468A4 PCT/KR2012/002688 KR2012002688W WO2012141468A4 WO 2012141468 A4 WO2012141468 A4 WO 2012141468A4 KR 2012002688 W KR2012002688 W KR 2012002688W WO 2012141468 A4 WO2012141468 A4 WO 2012141468A4
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pigs
mapping apparatus
pipeline
circular guide
pipe
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WO2012141468A2 (ko
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민경수
박상봉
이경섭
김동현
오경석
박혁성
천문숙
주동성
백종은
Original Assignee
수자원기술 주식회사
주식회사 로보젠
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Publication of WO2012141468A3 publication Critical patent/WO2012141468A3/ko
Publication of WO2012141468A4 publication Critical patent/WO2012141468A4/ko

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/48—Indicating the position of the pig or mole in the pipe or conduit
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F7/00—Other installations or implements for operating sewer systems, e.g. for preventing or indicating stoppage; Emptying cesspools
    • E03F7/12—Installations enabling inspection personnel to drive along sewer canals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/28—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C7/00—Tracing profiles
    • G01C7/06—Tracing profiles of cavities, e.g. tunnels
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures

Definitions

  • the present invention relates to a pipeline mapping apparatus, and more particularly, to a pipeline mapping apparatus for obtaining three-dimensional mapping data while moving along a pipeline.
  • a mapping apparatus for mapping a water pipe embedded in an underground is composed of a single body having a diameter slightly smaller than the diameter of a pipe so as to smoothly move along the water pipe, Dimensional mapping data using a sensor or the like.
  • Such a single-body water pipe mapping apparatus is mainly used for a water pipe having a diameter of 300 mm or more, and can not be used due to a size problem of a pipe mapping apparatus in a pipe of less than 300 mm.
  • the pipe mapping apparatus for acquiring the three-dimensional mapping data greatly affects the accuracy of the three-dimensional mapping data acquired according to the degree of optimization of the settings among the electrical products. This requires a long period of operation to optimize the settings between the electrical components.
  • miniaturization of the pipeline mapping apparatus requires miniaturization of a single body and setting of each electric component manufactured in a small size (a product that is directly developed when a ready- There is a problem that a lot of operation period and a lot of development cost are required for the operation.
  • an object of the present invention is to acquire precise three-dimensional mapping data for a pipe having a diameter of less than 300 mm by directly applying each of the existing electrical equipments set in the pipe mapping device with optimization already performed And to provide a pipeline mapping device capable of minimizing the development burden (period and cost) caused by application of new electrical products.
  • the present invention provides a pipeline mapping apparatus including various electric devices such as a sensor for obtaining data for three-dimensionally mapping pipelines along a water line, And the various electrical components are distributed and installed in the at least two or more pigs.
  • the at least two or more pigs are arranged with an interval therebetween, and an elastic member is disposed between the pigs.
  • the at least two or more pigs may be arranged in a straight line, and the elastic member may be arranged parallel to the arrangement direction of the at least two or more pigs.
  • the elastic member is preferably a coil spring.
  • the wires for electrically interconnecting the electrical components contained in each of the at least two or more pigs are wrapped by a waterproof tube disposed between the pigs.
  • a waterproof tube disposed between the pigs.
  • At least two or more of the at least two pigs are each provided with a circular guide member having a diameter larger than the diameter of the pigs at the tip or rear end, respectively, and the outer circumferential end of the plurality of circular guide members is in close contact with the inner circumferential surface of the conduit.
  • the circular guide member may be made of a material having strength and elasticity, for example, a urethane plate.
  • the circular guide member may be laminated with at least one pair of urethane plates and a rubber plate therebetween.
  • the electric component mounted on the pig positioned at the best position among the at least two or more pigs may include a gyro sensor and a tilt sensor, and the electric component mounted on the last one of the at least two pigs may include a wire odometer desirable.
  • the best positioned pigs among the at least two or more pigs may be provided with a cushioning member for cushioning impact at the tip.
  • At least two pigs are connected so as to be able to flexibly refract each other, and the existing electrical products optimized in setting among the electric components are dispersedly installed in each of the pigs, for example, It is possible to acquire three-dimensional mapping data ensuring high reliability while moving smoothly along the straight pipe and the curved pipe of the narrow water pipe.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a pipeline mapping apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic plan view of a pipeline mapping apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic side view of a pipeline mapping apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a pipe mapping apparatus according to an embodiment of the present invention is moving in an intuition
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which a pipe mapping apparatus according to an embodiment of the present invention moves a curved line.
  • the channel mapping apparatus 1 includes a front pig 10 and a rear pig 30 arranged in a straight line on the front and rear sides, an elastic member 50, And includes a circular guide member (70).
  • the front and rear pigs 10 and 30 are respectively conical in the forward direction so as to move while minimizing the resistance of water when moving along the channels (straight pipe L and bend R) by water pressure.
  • the front pig 10 is mounted on the front end of the front pig 10 so as not to affect the measured value of the sensor by collision with the receiver when it is moved along the channel and collected by a receiver (not shown) And a buffer member 12 coupled to the groove 11a.
  • the cushioning member 12 has a coupling protrusion 12a that is snap-engaged with a plurality of coupling grooves 11b formed in the inner periphery of the mounting groove 11a so as to be firmly engaged with the mounting groove 11a.
  • the front pig 10 and the rear pig 30 are made of a waterproof material having a predetermined strength and also functioning as a waterproof to protect electrical components inside.
  • Such a front pig 10 and a rear pig 30 are formed to have a smaller outer diameter than a single pig according to the prior art.
  • existing pigments (10, 30) are dispersed and disposed in the respective pigs (10, 30).
  • the wire ohod meter 110 is installed on the rear pigtail 30 so as Preferably, the wire 112 is drawn out to the outside through a part of the rear part of the rear pigtail 30. At this time, a part of the rear part of the rear pigtail 30 through which the wire 112 passes is subjected to a suitable watertight treatment.
  • the wire ophthalmometer 110 is installed at the end with reference to the traveling direction of the channel mapping device 1 It is preferable to attach to the pig.
  • the electrical components required to have high water resistance for example, a gyro sensor 81, a tilt sensor 82, a printed circuit board 84 on which various chipsets are mounted, and a battery 86
  • the wire odometer 110 may be mounted on the front pig 10 and the wire odometer 110 may be mounted on the rear pig 30 to require relatively low water resistance.
  • the gyro sensor 81, the tilt sensor 82 and various chipsets are mounted It is preferable that the printed circuit board 84 and the battery 86 are mounted on a pig which is best installed based on the traveling direction of the pipeline mapping device 1.
  • the elastic member 50 is disposed between the front pig 10 and the rear pig 30 so that the channel mapping device 1 elastically moves between the front pig 10 and the rear pig 30 And when it is completely passed through the bend R and moved to the straight pipe L, the front pig 10 and the rear pig 30 are returned to be arranged in a straight line.
  • the elastic member 50 is composed of a plurality of coil springs having the same length, and the plurality of coil springs are arranged parallel to the straight arrangement direction of the front pig 10 and the rear pig 30 do.
  • the elastic members 50 are preferably arranged radially symmetrically with respect to the center of the front and rear pigs 10 and 30. This is because the elastic force acting between the front and rear pigs 10 and 30 is maintained in a balanced state so that the initial posture can be maintained when the channel mapping apparatus 1 is returned to the straight line after refraction.
  • a double waterproof hose 60 in which a wire C is embedded is provided between the front pigtail 10 and the rear pigtail 30 together with the elastic member 50 described above.
  • the electric wire C applies electric power from the battery 86 disposed in the front pig 10 to the wire odometer 110 installed in the rear pig 30.
  • the double waterproof hose 60 includes an inner hose 61 surrounding the electric wire C and an outer hose 63 surrounding the inner hose 61.
  • the inner hose 61 is formed of a flexible material so that the pipe mapping device 1 does not exert a maximum influence (friction or pressure) on the electric wire C during bending and restoration, So that it is thicker than the inner hose 61 and has a larger hardness.
  • a plurality of circular guide members 70 are detachably mounted on the rear end of the front pigtail 10 and the rear end of the rear pigtail 30, respectively.
  • the circular guide member 70 is formed in a substantially disc shape, and its center is disposed concentrically with the center of the front pig 10 and the rear pig 30.
  • the plurality of circular guide members 70 have a diameter slightly larger than the outer diameter of the front pig 10 and the rear pig 30.
  • the diameter of the circular guide member 70 is preferably such that the outer circumferential end of the circular guide member 70 is in close contact with the inner circumference of the pipe as shown in FIG. This is because the fluid flowing in the channel is used as the moving means when the channel mapping apparatus 1 moves along the channel, so that the outer circumference of the circular guide member 70 is brought into close contact with the inner circumferential face of the channel, So as to move the inside of the pipe at a speed as high as about 500 mm.
  • the moving speed of the pipe mapping device 1 is an important condition for obtaining accurate mapping data.
  • the urethane plate 71 Since the circular guide member 70 is in close contact with the inner circumferential surface of the pipe and friction is continuously generated, the urethane plate 71 having excellent durability is provided. In this case, it is preferable to use two urethane plates 71 in consideration of the strength of the round guide member 70. In order to secure the fluidity of the two urethane plates 71, the two urethane plates 71 A rubber plate 73 having a predetermined elastic force is inserted. The plurality of circular guide members 70 are stably fixed to the pigs 10 and 30 by a fixing plate 75, respectively.
  • the front pig 10 includes a first box 80 (see FIG. 1) in which a gyro sensor 81, a tilt sensor 82, a printed circuit board 84, a battery 86, Is installed.
  • the first box 80 is formed so as to maintain airtightness through a normal waterproof process so that water does not flow into the first box 80.
  • the tilt sensor 82 is used for measuring data on the initial posture when the ball is poured into the pipe.
  • the rear pigtail 30 is provided with a second box 90 having a wire odometer 110 built therein.
  • the wire odometer 110 is provided with a reel 111 wound with a wire 112 and a guide wheel 113 for guiding the wire 112 drawn from the reel 111 to the rear end of the rear pigtail 30.
  • the guide wheel 113 is rotatably supported by the support brackets 115a and 115b on both sides, and the guide wheel 113 is rotatably supported on one of the support brackets 115b of the pair of support brackets 115a and 115b.
  • An encoder 117 for detecting the number of revolutions of the motor.
  • the coil-spring mapping device 1 is such that the coil spring 50 located at the outer portion of the bending rope R is elongated when the bending rope R passes, The coil spring 50 located at the front peg 10 and the rear peg 30 is naturally refracted while being compressed.
  • the pipeline mapping apparatus 1 is configured such that the front and rear pigs 10 and 30 are linearly moved by the elastic force of the coil spring 50 in the course of completely moving out of the curved line R and moving to the straight line L. [ Lt; / RTI > Accordingly, the pipeline mapping apparatus 1 can move along the pipeline while maintaining the same posture as when the pipeline mapping apparatus 1 is inserted into the pipeline, thereby obtaining the mapping data.
  • the pipeline mapping apparatus 1 is configured such that the front and rear pigs 10 and 30 are held in a posture as they are flexibly refracted when moving the curved tube R, The hose 60 can also be restored close to the circular shape.
  • the pipe mapping device 1 can smoothly move along an intuition and a curved line of a narrow water pipe having a diameter of less than 300 mm, for example, and obtain reliable three-dimensional mapping data.
  • the present invention relates to a pipeline mapping apparatus for acquiring three-dimensional mapping data while moving along a water supply pipeline.

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Abstract

관로를 따라 이동하면서 관로를 3차원으로 맵핑하기 위한 데이터를 획득하는 각종 전장품이 장착된 관로 맵핑장치가 개시된다. 개시된 관로 맵핑장치는 상호 전기적으로 연결된 적어도 2 이상의 피그가 탄력적으로 굴절 가능하게 연결되며, 상기 각 피그에 각종 전장품을 분배 설치하는 것을 특징으로 한다.

Description

관로 맵핑장치
본 발명은 관로 맵핑장치에 관한 것으로, 특히 상수도 관로를 따라 이동하면서 3차원 맵핑 데이터를 획득하기 위한 관로 맵핑장치에 관한 것이다.
일반적으로 지하에 매설된 상수도 관로를 맵핑하기 위한 맵핑장치는 상수도 관로를 따라 원활한 이동이 가능하도록 관로의 직경 보다 다소 작은 직경을 갖는 단일 몸체로 이루어지며, 관내를 따라 이동하면서 단일 몸체 내부에 설치된 각종 센서 등을 이용하여 3차원 맵핑 데이터를 획득한다.
이와 같은 단일 몸체로 이루어진 종래의 상수도 관로 맵핑장치는 주로 300㎜ 이상의 직경을 갖는 상수도 관로에 사용되고 있으며, 300㎜ 미만의 관로에서는 관로 맵핑장치의 크기 문제로 인해 사용할 수 없다.
이에 따라 종래의 상수도 관로 맵핑장치를 300㎜ 미만의 관로에서 사용하기 위해, 맵핑장치의 단일 몸체의 크기를 축소 제작해야 하는 것은 물론, 단일 몸체 내부에 설치된 각종 센서 등의 전장품 들도 소형화해야 한다.
그런데, 이와 같이 3차원 맵핑데이터를 취득하기 위한 관로 맵핑장치는 전장품 들 간의 세팅 최적화 정도에 따라 획득하는 3차원 맵핑데이터의 정확도에 큰 영향을 미치게 된다. 이로 인해 각 전장품 들 간의 세팅을 최적화하는데 오랜 작업기간이 요구되고 있다.
따라서 관로 맵핑장치를 소형화하는 경우 상술한 바와 같이 정확한 3차원 맵핑데이터를 취득하기 위해 단일 몸체의 소형화와 함께 소형으로 제작된 각 전장품 들(기성품 또는 기성품이 적합하지 않은 경우 직접 개발하는 제품) 간의 세팅을 위해 많은 작업기간과 그에 따른 많은 개발비용이 소요되는 문제가 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이미 최적화가 이루어진 상태로 관로 맵핑장치 내에 세팅된 기존의 각 전장품을 그대로 적용함으로써, 직경이 좁은 300㎜ 미만의 관로에 대하여 정확한 3차원 맵핑데이터를 획득하는 것은 물론, 새로운 전장품 적용에 따라 발생하는 개발 부담(기간 및 비용)을 최소화할 수 있는 관로 맵핑장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상수도 관로를 따라 이동하면서 관로를 3차원으로 맵핑하기 위한 데이터를 획득하기 위한 센서 등 각종 전장품을 구비하는 관로 맵핑장치에 있어서, 상호 전기적으로 연결된 적어도 2 이상의 피그가 탄력적으로 굴절 가능하게 연결되며, 상기 적어도 2 이상의 피그에 상기 각종 전장품을 분배 설치하는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치를 제공한다.
상기 적어도 2 이상의 피그는 상호 간격을 두고 배치되며, 피그 사이에는 탄성부재가 배치되는 것이 바람직하다.
상기 적어도 2 이상의 피그는 일직선상에 배치되며, 상기 탄성부재는 상기 적어도 2 이상의 피그의 배치방향에 평행하게 배치될 수 있다. 이 경우 상기 탄성부재는 코일 스프링인 것이 바람직하다.
상기 적어도 2 이상의 피그에 각각 내장된 전장품 들을 전기적으로 상호 연결하기 위한 배선이 상기 피그 사이에 배치된 방수튜브에 의해 감싸지는 것이 바람직하며, 상기 방수튜브는 방수기능을 향상하기 위해 2중으로 형성되는 것도 물론 가능하다.
상기 적어도 2 이상의 피그는, 각각 선단 또는 후단에 피그의 지름보다 큰 직경으로 이루어진 원형 가이드부재가 각각 설치되며, 상기 다수의 원형 가이드부재는 외주단이 관로 내주면에 밀착하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 원형 가이드부재는 강도와 탄력성을 갖는 재질 예를 들면, 우레탄 플레이트로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 원형 가이드부재는 적어도 한쌍의 우레탄 플레이트와 그 사이에 고무 플레이트가 적층될 수 있다.
상기 적어도 2이상의 피그 중 최선에 위치한 피그에 장착되는 전장품은 자이로센서 및 틸트센서를 포함할 수 있고, 또한, 상기 적어도 2이상의 피그 중 최후에 위치한 피그에 장착되는 전장품은 와이어 오도미터를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 적어도 2이상의 피그 중 최선에 위치한 피그는 선단에 충격을 완충하기 위한 완충부재를 구비할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 적어도 2 이상의 피그를 상호 탄력적으로 굴절 가능하도록 연결하고, 각 전장품 들 간의 세팅이 최적화된 기존의 전장품 들을 각 피그에 분산 설치함으로써, 예를 들면, 300㎜ 미만의 직경이 좁은 상수도 관로의 직관 및 곡관을 따라 원활하게 이동하면서 높은 신뢰도를 보장하는 3차원 맵핑 데이터를 획득할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 맵핑장치를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 맵핑장치의 개략 평면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 맵핑장치의 개략 측면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 맵핑장치가 직관을 이동하는 상태를 나타내는 개략단면도, 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 맵핑장치가 곡관을 이동하는 상태를 나타내는 개략단면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 관로 맵핑장치의 구성을 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 관로 맵핑장치(1)는 전후방으로에 일직선상에 배치되는 전방 피그(10) 및 후방 피그(30)와, 탄성부재(50) 및 다수의 원형 가이드부재(70)를 포함한다.
전방 피그(10) 및 후방 피그(30)는 수압에 의해 관로(직관(L) 및 곡관(R))를 따라 이동 할 때 물의 저항을 최소화하면서 이동이 가능하도록 전방이 각각 원추형상으로 이루어진다.
전방 피그(10)는 관로를 따라 이동하다가 관로 상에 설치된 리시버(미도시)에 의해 수거될 때 리시버와의 충돌에 의해 센서의 측정값에 영향을 주지 않도록 전방 피그(10)의 선단에 형성된 장착홈(11a)에 결합되는 완충부재(12)를 구비한다.
이 경우, 완충부재(12)는 장착홈(11a)에 견고하게 결합될 수 있도록 장착홈(11a)의 내주 형성된 다수의 결합홈(11b)에 스냅결합되는 결합돌기(12a)를 구비한다. 이 경우 장착홈(11a)과 완충부재(12) 사이에는 외부의 물이 전방 피그(10) 내부로 유입되는 것을 방지하도록 통상의 씰링 처리를 행하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 전방 피그(10) 및 후방 피그(30)는 내측에 전장품 들을 보호하기 위해 소정의 강도를 가지며 방수 기능을 겸하는 방수성 재질로 이루어진다.
이와 같은 전방 피그(10) 및 후방 피그(30)는 종래기술에 따른 단일 피그에 비해 더 작은 외경을 갖도록 형성된다. 이 경우, 종래기술의 단일 피그 보다 축소된 외경을 고려하여 각 피그(10,30) 내측에는 기존 사용하고 있는 기성 전장품 들을 각 피그(10,30) 내에 분산하여 배치한다.
이 경우 상기 전장품 들의 배치는 관로 맵핑장치(1)의 이동거리를 측정하기 위한, 후술하는 와이어 오도미터(110)의 설치 위치와 함게 고려하는 것이 바람직하다. 즉, 도 2를 참고하면, 관로 맵핑장치(1)가 관로(L,R)를 따라 이동할 때, 와이어 오도미터(110)에서 릴리즈되는 와이어(112)가 관로 맵핑장치(1)의 이동을 간섭하지 않도록 와이어 오도미터(110)를 후방 피그(30)에 설치한다. 바람직하게는 와이어(112)가 후방 피그(30)의 후면 일부를 관통하여 외부로 인출되며, 이 때 와이어(112)가 관통하는 후방 피그(30)의 후면 일부에는 적절한 방수 처리가 이루어진다. 하지만 와이어가 인출되는 후방 피그(30)의 후면 일부분에서는 물리적으로 완벽한 방수가 이루어지지 않을 수도 있다. 이를 고려하여, 본 실시예와 같이 2개의 소형 피그(10,30) 보다 많은 3개 이상의 피그로 이루어지는 경우 상기 와이어 오도미터(110)는 관로 맵핑장치(1)의 진행방향을 기준으로 최후에 설치되는 피그에 장착하는 것이 바람직하다.
한편, 도 3을 참고하면, 높은 방수도가 요구되는 전장품 예를 들면, 자이로센서(81), 틸트(tilt) 센서(82), 각종 칩셋이 실장된 인쇄회로기판(84) 및 배터리(86) 등은 전방 피그(10)에 장착하고, 상대적으로 낮은 방수도를 요구하는 전장품 예를 들면, 와이어 오도미터(110)는 후방 피그(30)에 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 본 실시예와 같이 2개의 소형 피그(10,30) 보다 많은 3개 이상의 피그가 연결되는 경우에는, 상기 자이로센서(81), 틸트(tilt) 센서(82), 각종 칩셋이 실장된 인쇄회로기판(84) 및 배터리(86)는 관로 맵핑장치(1)의 진행방향을 기준으로 최선에 설치되는 피그에 장착하는 것이 바람직하다.
탄성부재(50)는 전방 피그(10) 및 후방 피그(30) 사이에 배치되며, 관로 맵핑장치(1)가 곡관(R) 통과 시 전방 피그(10) 및 후방 피그(30) 사이를 탄력적으로 굴절시키고, 곡관(R)을 완전히 통과하여 직관(L)으로 이동하면 전방 피그(10) 및 후방 피그(30)가 일직선상으로 배치되도록 복귀시킨다.
이 경우, 탄성부재(50)는 동일 길이를 갖는 다수의 코일 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 다수의 코일 스프링은 전방 피그(10) 및 후방 피그(30)의 일직선상 배치 방향에 대하여 평행하게 배치된다.
이때 탄성부재(50)는 전방 피그(10) 및 후방 피그(30)의 중심을 기준으로 방사상으로 대칭 배열되는 것이 바람직하다. 이는 전방 피그(10) 및 후방 피그(30) 간에 작용하는 탄성력이 균형을 유지한 상태로 되어 관로 맵핑장치(1)가 굴절 후 일직선상으로 복귀될 때 초기자세를 유지시킬 수 있다.
한편, 전방 피그(10)와 후방 피그(30) 사이에는 상술한 탄성부재(50)와 함께 전선(C)이 내장된 2중 방수호스(60)가 설치된다. 이 경우 전선(C)은 전방 피그(10)에 배치된 배터리(86)로부터 후방 피그(30)에 설치되어 있는 와이어 오도미터(110) 등으로 전원을 인가한다.
상기 2중 방수호스(60)는 전선(C)을 감싸는 내부호스(61)와 내부호스(61)를 감싸는 외부호스(63)를 포함한다.
내부호스(61)는 관로 맵핑장치(1)가 절곡 및 복원 시 전선(C)에 최대한 영향(마찰 또는 가압)을 미치지 않도록 가요성(flexible) 재질로 형성되고, 외부호스(63)는 관로 내부의 이물질과 직접 접촉하므로 내부호스(61) 보다 더 두꺼운 두께와 더 큰 경도를 갖도록 형성된다.
다수의 원형 가이드부재(70)는 전방 피그(10)의 후단과 후방 피그(30)의 선단 및 후단에 각각 분리 가능하게 장착된다. 이와 같은 원형 가이드부재(70)는 대략 원판형상으로 이루어지며, 중심이 전방 피그(10) 및 후방 피그(30)의 중심과 동심으로 배치된다.
상기 다수의 원형 가이드부재(70)는 전방 피그(10) 및 후방 피그(30)의 외경보다 다소 큰 직경을 갖는다. 이 경우 원형 가이드부재(70)의 직경은 도 4와 같이, 원형 가이드부재(70)의 외주단이 관로 내주에 밀착된 상태가 이루어지는 정도로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 관로 맵핑장치(1)가 관로를 따라 이동할 때 그 이동수단으로 관로 내에 흐르는 유체를 사용하므로, 원형 가이드부재(70)의 외주를 관로의 내주면에 밀착시킴에 따라 유체에 의해 대략 유속에 대응하는 정도의 속도로 관내를 이동시키기 위함이다. 이러한 관로 맵핑장치(1)의 이동속도는 정확한 맵핑 데이터를 취득하기 위한 중요한 조건이 된다.
이와 같이 원형 가이드부재(70)는 관로 내주면에 밀착하여 지속적으로 마찰이 발생하므로, 우수한 내구성를 갖는 우레탄 플레이트(71)를 구비한다. 이 경우 원형 가이드부재(70)는 강도를 고려하여 우레탄 플레이트(71)를 2장 겹쳐 사용하는 것이 바람직하며, 이때 2장의 우레탄 플레이트(71)의 유동성을 확보하기 위해 2장의 우레탄 플레이트(71) 사이에 소정의 탄성력을 갖는 고무 플레이트(73)를 삽입한다. 상기 다수의 원형 가이드부재(70)는 각각 고정플레이트(75)에 의해 피그(10,30)에 안정적으로 고정된다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 전방피그(10)는, 내측에 자이로 센서(81), 틸트 센서(82), 인쇄회로기판(84) 및 배터리(86) 등이 내장되는 제1 박스(80)가 설치된다. 이 경우 제1 박스(80)는 내부로 물이 유입되지 않도록 통상의 방수처리를 통해 기밀을 유지하도록 형성된다. 여기서 틸트 센서(82)는 관로에 투입할 때의 초기자세에 대한 데이터를 측정하기 위해 사용한다.
또한 후방피그(30)는 내측에 와이어 오도미터(110)가 내장된 제2 박스(90)가 설치된다. 와이어 오도미터(110)는 와이어(112)가 권취된 릴(111)과 릴(111)로부터 후방피그(30) 후단으로 인출되는 와이어(112)를 가이드 하기 위한 가이드 휠(113)이 설치된다. 이 경우 가이드 휠(113)은 양측의 지지브라켓(115a,115b)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 한 쌍의 지지브라켓(115a,115b) 중 어느 하나의 지지브라켓(115b)에는 가이드 휠(113)의 회전수를 검출하기 위한 엔코더(117)가 설치된다.
본 발명에 따른 관로 맵핑장치(1)는 도 5와 같이 곡관(R) 통과 시, 곡관(R)의 바깥쪽 부분에 위치하는 코일스프링(50)은 신장되고, 반대로 곡관(R)의 안쪽 부분에 위치하는 코일스프링(50)은 압축되면서 전방피그(10) 및 후방피그(30)의 사이가 자연스럽게 굴절된다.
이 경우 관로 맵핑장치(1)는 곡관(R)을 완전히 빠져나와 직관(L)으로 이동하는 과정에서, 상기 코일스프링(50)의 탄성력에 의해 전방피그(10) 및 후방피그(30)가 일직선상에 배치되도록 복귀된다. 이에 따라 관로 맵핑장치(1)는 관로에 투입될 때와 동일한 자세를 유지하면서 관로를 따라 이동하여맵핑 데이터를 획득할 수 있다.
이와 같이 관로 맵핑장치(1)는 곡관(R) 이동 시 탄력적으로 굴절됨에 따라 전방 및 후방 피그(10,30)가 자세를 유지하는 것는 물론, 피그(10,30) 사이에 배치된 2중 방수호스(60)도 원형에 가깝게 복원될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 적어도 2 이상의 피그(10,30)를 상호 탄력적으로 굴절 가능하도록 연결하고 각 전장품 들 간의 세팅이 최적화되어 있는 기존의 전장품 들을 그대로 적용하되 각 피그에 분산 설치함에 따라 본 발명에 따른 관로 맵핑장치(1)는 예를 들면, 300㎜ 미만의 직경이 좁은 상수도 관로의 직관 및 곡관을 따라 원활하게 이동하는 것은 물론 신뢰도 높은 3차원 맵핑 데이터를 획득할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
본 발명은 상수도 관로를 따라 이동하면서 3차원 맵핑 데이터를 획득하기 위한 관로 맵핑장치에 관한 것이다.

Claims (14)

  1. 상수도 관로를 따라 이동하면서 관로를 3차원으로 맵핑하기 위한 데이터를 획득하기 위한 센서 등 각종 전장품을 구비하는 관로 맵핑장치에 있어서,
    상호 전기적으로 연결된 적어도 2 이상의 피그가 탄력적으로 굴절 가능하게 연결되며, 상기 적어도 2 이상의 피그에 상기 각종 전장품을 분배 설치하는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2 이상의 피그는 상호 간격을 두고 배치되며, 피그 사이에는 탄성부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 2 이상의 피그는 일직선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 탄성부재는 상기 적어도 2 이상의 피그의 배치방향에 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
  5. 제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 탄성부재는 복수의 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2 이상의 피그에 각각 내장된 전장품 들을 전기적으로 상호 연결하기 위한 배선이 상기 피그 사이에 배치된 방수튜브에 의해 감싸지는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 방수튜브는 2중으로 형성되는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2 이상의 피그는, 각각 적어도 선단 또는 후단에 피그의 지름보다 큰 직경으로 이루어진 원형 가이드부재가 각각 설치되며, 상기 원형 가이드부재는 외주단이 관로 내주면에 밀착하는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 원형 가이드부재는 강도와 탄력성을 구비한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 원형 가이드부재는 우레탄 플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 원형 가이드부재는 적어도 한쌍의 우레탄 플레이트와 그 사이에 고무 플레이트가 적층되는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2이상의 피그 중 최선에 위치한 피그에 장착되는 전장품은 자이로센서 및 틸트센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
  13. 제1항 또는 제12항에 있어서, 상기 적어도 2이상의 피그 중 최후에 위치한 피그에 장착되는 전장품은 와이어 오도미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2이상의 피그 중 최선에 위치한 피그는 선단에 충격을 완충하기 위한 완충부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 관로 맵핑장치.
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