KR102635752B1 - Sensing line damage judgment device and method thereof - Google Patents
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Abstract
본발명은 하기와 같은 구성을 가진다.
감지선;
상기 감지선의 손상여부를 확인하기 위해 일정한 구간마다 구성된 감지부;
상기 감지부에서 구간별로 상기 감지선의 손상여부를 확인하게 위하여 상기 감지부에 구성된 통신부에서 구간별로 신호를 전송하며,
신호를 송신하는 통신부에서는 다음 감지부에 구성된 제2통신부로 릴레이방식으로 상기 감지선의 손상여부를 모니터링하도록 구성하는 것을 특징으로 감지선손상여부판단장치에 관한 것이다.The present invention has the following structure.
detection line;
a detection unit configured at certain sections to check whether the detection line is damaged;
In order to check whether the detection line is damaged in each section of the detection unit, a communication unit configured in the detection unit transmits a signal for each section,
The present invention relates to a device for determining whether the detection line is damaged, wherein the communication unit that transmits the signal is configured to monitor damage to the detection line using a relay method with a second communication unit comprised of the next detection unit.
Description
본원 발명은 감지선손상여부판단장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for determining whether a detection line 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 Figure 6 showing 10-1459623, the error correction function, coefficient, normal specific resistance 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 a buried pipe constituting a channel, the specific resistance value of that channel increases. Therefore, if the measured specific resistance value is judged to be greater than the normal specific resistance value, it is determined that there is a possibility that damage/leakage has occurred and the step of generating a state characteristic graph of the pulse waveform is performed. Otherwise, the corresponding channel is damaged. /Determine that no leak has occurred (ST 530) and check whether there is a next channel to detect damage/leakage (ST 540). If there is no next channel to inspect, the process ends. If there are any remaining channels, the process starts again from step ST510. In step ST 530, it is described as directly comparing the normal specific resistance value and the measured specific resistance value, but a certain margin may be left. For example, it is of course possible to determine whether the measured specific resistance value is a certain value or more than the normal specific resistance value.
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 step ST 530 is determined to be true, a pulse signal is transmitted to the channel currently being tested and a current state characteristic graph is generated from the pulse signal fed back (ST 550). Based on the stored normal pulse signal characteristic graph, the difference with the current state characteristic graph is calculated and a difference graph is generated (ST 560). Next, find the highest peak point in the difference graph (ST 570) and calculate the distance to the peak point (ST 580). A corrected distance value is calculated using the initially set error correction function and coefficient (ST 590), the calculated distance value is transmitted to the server (ST 600), and a test is performed on the next channel.
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 Figure 7 showing 10-2187098, the TDR measurement line 11 may be installed on the heat transport pipe 13 for which damage is to be detected. The TDR measurement line 11 may be formed along the entire length of the heat transport pipe 13.
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 manholes 14 may be formed at intervals of a predetermined length of the heat transport pipe 13. The TDR device 12 of the heat transport pipe damage detection system 10 according to various embodiments of the present invention may be installed in the manhole 14. The manhole 14 may include a passage for workers to maintain the TDR device 12 installed in the internal space.
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 damage detection device 10 according to various embodiments of the present invention, the TDR device 12 includes a control unit 12-1 that performs electrical signal processing, and an electric pulse generator 12-2 that generates electric pulses. ) and a signal detector 12-3 that detects the reflected signal of the electric pulse.
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 TDR device 12 may be electrically connected to the TDR measurement line 11 using a coaxial cable 15. One of the two conductors of the TDR measurement line 11 is electrically connected to the internal conductor (not shown) constituting the coaxial cable 15, and the other of the two conductors of the TDR measurement line 11 is connected to the coaxial cable. It can be electrically connected to the external conductor constituting (15).
발명이 해결하고자 하는 첫번째 과제로는 감지선의 건전성을 정확하게 확인할 수 있는 과제를 해결하는 것이다. The first problem that the invention aims to solve is to solve the problem of accurately checking the health of the detection line.
발명이 해결하고자 하는 두번째 과제로는 이벤트가 발생한 개소의 위치를 정확하게 확인할 수 있는 과제를 해결하는 것이다.The second problem that the invention aims to solve is to solve the problem of accurately identifying the location of the location where the event occurred.
발명이 해결하고자 하는 세번째 과제로는 통신비를 현저하게 줄이는 과제를 해결하는 것이다.The third problem that the invention aims to solve is to significantly reduce communication costs.
발명이 해결하고자 하는 네번째 과제로는 지하의 시설물위치를 정확하게 확인하도록 하고 GIS를 구축하게 하는 과제를 해결하는 것이다.The fourth problem that the invention aims to solve is to accurately identify the location of underground facilities and build 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 that the invention aims to solve is to solve the problem that when an event occurs, it is transmitted in real time to the manager stored on the 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;detection line;
상기 감지선의 손상여부를 확인하기 위해 일정한 구간마다 구성된 감지부;a detection unit configured at certain sections to check whether the detection line is damaged;
상기 감지부에서 구간별로 상기 감지선의 손상여부를 확인하기 위하여 상기 감지부에 구성된 통신부에서 구간별로 신호를 전송하며,In order to check whether the detection line is damaged in each section of the detection unit, a communication unit configured in the detection 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 detection line damage determination device configured to monitor damage to the detection line using a relay method to the second communication unit configured in the next detection 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 detection line is damaged using a relay method, and the LC resonance circuit configured in the detection unit measures the length of the detection line in the opposite direction to the communication unit to accurately measure the location of the detection line where the event occurred. desirable.
여기서 상기 감지선의 길이를 측정하는 LC공진회로부를 상기 감지부에 더 구성하는 것이 바람직하다.Here, it is desirable to further configure the detection unit with an LC resonance circuit that measures the length of the detection line.
여기서 상기 LC공진회로부를 구간의 마지막 개소에 구성된 감지부에는 구성하지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, it is desirable to configure the LC resonance circuit so that it is not installed in the detection unit located at the last location 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, if the signal from the communication unit is normally received by the second communication unit configured as follows, it is preferable to determine that the detection line between the communication unit and the second communication unit is normal.
여기서 상기 감지부에 내장되어 구성된 LC공진회로부에서 일정한 시간마다 감지선 길이를 측정하여 구간별 측정값을 업데이트하여 저장하도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, it is desirable to configure the LC resonance circuit unit built in the detection unit to measure the detection line length at regular intervals and update and store the measured value for each section.
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 from the communication unit is not received by the second communication unit configured as follows, the error is reduced to a minimum by comparing the actual detection line length measured for the first time based on the length recently measured by the LC resonance circuit unit. It is desirable.
여기서 마지막에 구성된 상기 감지부에 서버로 송신할 수 있는 RTU를 구성하여 신호를 전송하도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, it is desirable to configure the last configured sensor to transmit a signal by configuring an RTU that can transmit to the server.
여기서 상기 감지선에 이벤트가 발생할 경우에 이벤트발생위치를 전자지도상에 표시하도록 구성하는 것이 바람직하다.Here, when an event occurs on the detection line, it is desirable to configure the event occurrence location to be displayed on the electronic map.
제2실시예로 다음과 같은 단계를 가진다.The second embodiment has the following steps.
복수개의 감지부가 서로 연결되도록 구성되어있는 감지선;A detection line configured to connect a plurality of detection 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 a neighboring communication unit through the detection line in a relay method;
상기 신호전송단계에서 신호를 수신받았는지의 여부에 따라 상기 감지선이 정상인지 여부를 판단하는 감지선정상여부판단단계;A detection line normality determination step of determining whether the detection line is normal depending on whether a signal is received in the signal transmission step;
상기 감지선이 정상인 경우에는 감지선 정상여부를 서버에 전송하는 서버전송단계;If the detection line is normal, a server transmission step of transmitting whether the detection line is normal to the server;
일정한 시간마다 상기의 단계를 반복하는 단계를 가지되,The steps above are repeated at regular intervals,
신호를 전송받지 못한 감지부가 있을 경우에는 상기 감지선에 이상이 발생한 경우로, 해당 감지부의 LC공진회로부에서 이벤트발생위치를 파악하는 이벤트위치파악단계;If there is a detection unit that has not received a signal, an abnormality has occurred in the detection line, and an event location determination step of determining the location of the event occurrence in the LC resonance circuit of the detection unit;
상기 이벤트위치파악단계에서 파악한 이벤트위치를 서버통신부로 전송하는 서버통신부전송단계;A server communication transmission step of transmitting the event location identified in the event location determination step to the server communication unit;
상기 이벤트위치를 전자지도에 표시하거나 관리자에게 통보하는 통보단계의 감지선손상여부판단방법을 가진다.There is a method for determining whether the detection line is damaged at the notification stage, which displays the event location on an electronic map or notifies the 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 determining the event location in the event location determination step, an event location comparison step is additionally performed to compare the distance between detection units updated and stored at a certain time during normal times, so that the event location is accurately displayed.
발명의 첫번째 효과로는 감지선의 건전성을 확인할 수 있는 효과가 있는 것이다.The first effect of the invention is to check the soundness of the detection line.
발명의 두번째 효과로는 이벤트가 발생한 개소의 위치를 정확하게 확인할 수 있는 효과가 있는 것이다.The second effect of the invention is the ability to accurately confirm the location where an event occurred.
발명의 세번째 효과로는 통신비를 현저하게 줄이는 효과를 가지는 것이다.The third effect of the invention is to significantly reduce communication costs.
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 build a GIS.
발명의 다섯번째 효과로는 이벤트가 발생할 경우에 서버에 저장된 관리자에게 실시간으로 송신되어 필요한 조치를 즉각적으로 할 수 있는 효과가 있는 것이다.The fifth effect of the invention is that when an event occurs, it is transmitted in real time to the manager stored on the server so that necessary actions can be taken immediately.
발명의 여섯번째 효과로는 전력소모가 적은 효과를 가지는 것이다.The sixth effect of the invention is to reduce 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.Figures 1A and 1B are overall diagrams showing the configuration of the 485 communication and LC resonance circuit unit.
Figures 2A to 2C show flow charts of the 485 communication unit and the LC resonance circuit unit.
Figure 3 is a diagram showing an example of parallel resonance.
Figure 4 is a diagram showing the correlation graph between cable length and electric capacity.
Figure 5a shows an example of installing a detection line with a length of 500m on the ground to find a point where a wire break occurred.
Figure 5b shows a 400m detection line buried underground.
Figure 5c shows a state in which distance control controllers are connected to both ends of the detection line.
Figure 5d supplies power to the distance control controller of Figure 5c and a laptop for distance measurement.
Figures 5e and 5f show the capacitance being measured by conducting a disconnection test up to 900m in 100m increments.
Figures 6 and 7 show background technology.
도1a 내지 도2c에 의하여 설명하면 하기와 같다. When explained with reference 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 to prevent entire underground facilities or detect exact leak points in real time.
누수가 발생할 경우 사후에 유량계, 수압계, 음파측정장치, 진동측정장치를 이용하여 탐지하였다.If a water leak occurred, it was detected later using a flowmeter, water pressure gauge, sonic measurement device, and vibration measurement device.
또한 관로를 신설할 경우 유량계를 설치하더라도 유량계간 물리적으로 연결할 방법이 없고, 개별 장비별로 와이파이 또는 단거리통신망을 통하는 것이 효율적이기 때문인 것이다.In addition, when constructing a new pipeline, even if flow meters are installed, there is no way to physically connect the flow meters, and it is more efficient to use Wi-Fi or a short-distance communication network for each individual device.
다른 시스템에서 릴레이 방식으로 신호를 송수신할 필요성이 없었다.There was no need to transmit or receive signals using a relay method 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 technology, the existing monitoring method has the problem that it is difficult to check the health of the detection line as it is managed by a single device transmitting and receiving signals, 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 health of the detection line 600, the present invention sends a signal to the last detection unit 540 in a relay manner through the detection line 600 built into the sheet through 485 communication, and the last installed detection unit It is configured to transmit from (540) to the server to reduce communication costs.
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 above reasons, a detection unit (controller based on 485 communication and LC resonance circuit) is configured at regular intervals, and an RTU that can transmit to the server is added only at the last detection unit (controller and RTU configuration based on 485 communication and LC resonance circuit). It constitutes one piece of equipment.
또한 LC공진회로부로 적어도 30분마다 감지선(600) 길이를 측정하여 저장하는 것이다. Additionally, the LC resonance circuit measures and stores the length of the detection line 600 at least every 30 minutes.
왜냐하면 정확한 이벤트 위치를 확인하기 위해서는 시공시 저장된 실제 감지선(600) 길이와 가장 최근에 측정된 감지선(600) 길이를 비교해야 하기 때문이다.This is because, in order to confirm the exact event location, the actual length of the detection line 600 stored during construction must be compared with the length of the most recently measured detection line 600.
본 발명은 전체 관망에 감지선(600)이 연결되어 있기 때문에 릴레이 방식에 대한 구성을 발명하게 된 것이다.In the present invention, a configuration for a relay method was invented because the detection line 600 is connected to the entire pipe network.
일정구간인 2Km 마다 감지선(600)을 구성한다. A detection line (600) is formed every 2km, which is a certain section.
상기 감지선(600)의 손상여부를 확인하기 위해 일정한 구간마다 감지부(500,510,520,530,540)를 구성한다.In order to check whether the detection line 600 is damaged, detection units 500, 510, 520, 530, and 540 are configured at certain sections.
본원발명에서는 감지부를 5개소(500,510,520,530,540)를 구성한 것이다.In the present invention, five sensing units (500, 510, 520, 530, 540) are configured.
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 detection units 500 can be installed, and communication from the first detection unit 500 to the last detection unit 540 is done through the connected detection line 600, so there is no communication cost and power consumption is low. It is economical because solar panels can be configured and used.
맨 마지막에 설치하는 감지부(540)에서 서버로 신호를 보낼 때에만 통신비가 발생하는 것으로 통신비를 현저하게 절약할 수 있는 것이다.Communication costs are incurred only when the detection unit 540, which is installed last, sends a signal to the server, thereby significantly saving communication costs.
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 technology, each detection unit 500 is monitored and then transmitted to the server, whereas the monitoring system of the present invention installs a plurality of detection units 500 at regular intervals (2,000M), sends a signal in a relay method, and monitors the terminal. There is a significant difference in the method of sending from the detection unit 540 to the server.
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 detection line 600 is damaged in each section of the detection unit 500, the communication unit 100 configured in the detection unit 500 transmits a signal for each section.
신호를 송신하는 통신부(100)에서는 다음 감지부(510)에 구성된 제2통신부(110)로 릴레이방식으로 상기 감지선(600)의 손상여부를 모니터링하도록 구성하는 감지선손상여부판단장치를 가진다.The communication unit 100 that transmits the signal has a detection line damage determination device configured to monitor damage to the detection line 600 using a relay method to the second communication unit 110 configured in the detection unit 510.
즉 통신부(100)에서는 제2통신부(110)로 신호를 전송한다.That is, the communication unit 100 transmits a signal to the second communication unit 110.
제2통신부(110)에서는 제3통신부(120)로 신호를 전송한다.The second communication unit 110 transmits a signal to the third communication unit 120.
제3통신부(120)에서는 제4통신부(130)로 신호를 전송한다.The third communication unit 120 transmits a signal to the fourth communication unit 130.
제4통신부(130)에서는 제5통신부(140)로 신호를 전송한다.The fourth communication unit 130 transmits a signal to the fifth communication unit 140.
릴레이 전송을 하는 것이다.This is relay transmission.
상기 감지선(600)의 길이를 측정하는 LC공진회로부(200)를 상기 감지부(500)에 더 구성하는 것이다.An LC resonance circuit unit 200 that measures the length of the detection line 600 is further provided in the detection unit 500.
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 drawing, the communication unit 100 checks the signal line through a relay method using 485 communication, and then the LC resonance circuit unit 200 measures and stores the length of the detection line 600 for each section in the opposite direction.
즉 LC공진회로부(200)에서는 제1LC공진회로부(210)로 구간별 길이를 측정하고 That is, the LC resonance circuit unit 200 measures the length of each section with the first LC resonance circuit unit 210.
다음으로는 제1LC공진회로부(210)에서는 제2LC공진회로부(220)까지 구간별 길이를 측정한다.Next, the length of each section is measured from the first LC resonance circuit unit 210 to the second LC resonance circuit unit 220.
제2LC공진회로부(220)에서는 제3LC공진회로부(230)까지의 구간별길이를 측정한다.The second LC resonance circuit unit 220 measures the length of each section up to the third LC resonance circuit unit 230.
도면에서 보는 바와 같이 제3LC공진회로부(230)에서는 감지부(500)까지의 길이를 측정한다.As shown in the drawing, the third LC resonance circuit unit 230 measures the length to the sensing unit 500.
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 communication unit 100 determines whether the detection line 600 is damaged using a relay method, and the LC resonance circuit unit 200 configured in the detection unit 500 detects the detection line 600 in the opposite direction to the communication unit 100. It is configured to accurately measure the position of the detection line 600 where an event occurred by measuring the length using a relay method.
상기 LC공진회로부(200)를 구간의 마지막 감지부(500)에는 (통신부로는 처음 감지부에 해당함.) 구성하지 않는 것이 좋다.It is better not to configure the LC resonance circuit unit 200 in the last detection unit 500 of the section (corresponding to the first detection unit as a communication unit).
다음 과정에서 거리를 측정하는 신호를 보낼 필요가 없는 것으로 마지막 감지부(500)에는 구성할 필요가 없는 것이다.Since there is no need to send a signal to measure the distance in the next process, there is no need to configure the final detection unit 500.
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 detection line 600 between the communication unit 100 and the second communication unit 110 is normal when the signal from the communication unit 100 is normally received by the second communication unit 110 configured as follows. It will happen.
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.The LC resonance circuit unit 200 built into the detection unit 500 measures the length of the detection line 600 at regular intervals, updates and stores the measured value for each section, and compares it with the actual distance measured during construction. It is done.
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.If the signal from the communication unit 100 is not received by the second communication unit 110 configured as follows, the actual detection line 600 length measured for the first time is based on the length recently measured by the LC resonance circuit unit 200. It is desirable to configure it to reduce the error to a minimum compared to .
또한 통신부에서 신호가 감지가 되지 않는 영역에서는 LC공진회로부에서 신호를 송신하여 수신받은 시간으로 이벤트가 발생한 구간의 거리를 측정하는 것이다.Additionally, in areas where signals cannot be detected by the communication unit, the distance of the section where the event occurred is measured based on the time 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 desirable to configure the last configured detection unit 540 to transmit a signal by configuring an RTU that can transmit to the server.
상기 감지선(600)에 이벤트가 발생할 경우에 이벤트발생위치를 전자지도상에 표시하도록 구성하는 것이 바람직하다.When an event occurs on the detection line 600, it is desirable to display the location of the event on the electronic map.
이벤트가 발생할 경우 서버에 저장된 관리자에게 실시간 송신하도록 구성하여 하자를 치유하도록 구성하는 것이다.When an event occurs, it is configured to be sent in real time to the administrator stored on the server to correct the defect.
필요할 경우 마지막 감지부(540)에서 서버를 경유하지 않고 직접 관리자에게 송신하도록 한다.If necessary, the last detection unit 540 transmits the message directly to the manager without going through the server.
이벤트 발생위치는 전자지도상에 표시한다.The location of the event 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 check the exact event location, if 485 communication comes normally from the front detection unit, it is recommended to measure and store the length of the detection line (600) at least every 30 minutes with the LC resonance circuit unit (200) built into the next detection unit.
정확한 시설물 위치를 확인하도록 실시간 관 이음부 좌표값을 측정하여 GIS를 구축한다.Build a GIS by measuring real-time pipe joint coordinates to confirm the exact location of the facility.
유지관리비 절감을 위해 태양광을 이용하여 감지부(500)를 구성한다.To reduce maintenance costs, the detection unit 500 is constructed using solar energy.
맨 마지막 감지부(540)에서만 통신비가 발생하여 경제적인 것이다.It is economical because communication costs are incurred only in the last detection unit 540.
도2a 내지 도2c에 의하여 설명하면 하기와 같다.When explained with reference 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 detection line configured to connect a plurality of detection 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 a neighboring communication unit through the detection line in a relay method;
상기 신호전송단계(S100)에서 신호를 수신받았는지의 여부에 따라 상기 감지선이 정상인지 여부를 판단하는 감지선정상여부판단단계(S200);A detection line normality judgment step (S200) of determining whether the detection line is normal depending on 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 the detection line is normal to the server;
일정한 시간마다 상기의 단계를 반복하는 단계를 가지되,The steps above are repeated 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 detection unit that has not received a signal, an abnormality has occurred in the detection line, and an event location determination step (S500) of determining the event occurrence location in the LC resonance circuit of the detection unit;
상기 이벤트위치파악단계(S500)에서 파악한 이벤트위치를 서버통신부로 전송하는 서버통신부전송단계(S600);A server communication transmission step (S600) of transmitting the event location identified in the event location determination step (S500) to the server communication unit;
상기 이벤트위치를 전자지도에 표시하거나 관리자에게 통보하는 통보단계(S720)의 감지선손상여부판단방법을 가진다.There is a method for determining whether the detection line is damaged in the notification step (S720), which displays the event location on an electronic map or notifies the 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 determining the event location in the event location determination step (S500), an event location comparison step (S550) is additionally performed to compare the distance between detection units updated and stored at a certain time during normal times, so that the event location is accurately displayed. It is done.
도면에서 통신부(100)는 485통신으로 좌측편의 감지부(500)에서 최우측부인 제5감지부(540)로 릴레이방식으로 신호전송을 하는 것이다.(S100)In the drawing, the communication unit 100 transmits a signal in a relay manner from the detection unit 500 on the left side to the fifth detection unit 540 on the far right side through 485 communication (S100).
485통신신호가 릴레이방식으로 신호를 전송하고 신호를 수신받은 감지부는 다음 감지부로 신호를 전송하기를 다음과 같이 반복하는 것이다.The 485 communication signal transmits the signal in a relay manner, and the detection unit that receives the signal transmits the signal to the next detection unit, repeating as follows.
본원발명의 도면에서는 5개의 감지부가 구성된 8Km의 신호감지선(600)을 매설한 경우를 보이는 도이다.The drawing of the present invention shows a case in which an 8km signal detection line 600 composed of five detection units is buried.
실제공사에서는 이보다 길수도 짧을 수도 있다.In actual construction, 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,Figure 2a shows that when the detection unit 500 transmits a signal to the second detection unit 510 in a relay manner through 485 communication through the detection line 600 and receives the signal from the second detection unit 510,
다시 제2감지부(510)에서 제3감지부(520)로 신호를 전송하고 제3감지부(520)에서 신호를 수신하면,When the signal is again transmitted from the second detection unit 510 to the third detection unit 520 and the signal is received from the third detection unit 520,
제3감지부(520)는 제4감지부(530)로 신호를 전송하고 제4감지부(530)에서 신호를 수신하면,The third detection unit 520 transmits a signal to the fourth detection unit 530 and when the signal is received from the fourth detection unit 530,
제4감지부(530)는 제5감지부(540)로 신호를 전송한다.The fourth detection unit 530 transmits a signal to the fifth detection unit 540.
정상적으로 485통신 신호를 마지막 감지부인 제5감지부(540)에서 신호를 전송받는 것을 확인한다.(S200)Confirm that the 485 communication signal is normally received from the fifth detection unit 540, which is the last detection unit. (S200)
신호를 받은 제5감지부(540)는 서버(미도시)로 전송하는 것이다.(S300)The fifth detection unit 540, which receives the signal, transmits it to the server (not shown) (S300).
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 has passed, in the drawing of the present invention, it stays for 2 seconds (S400). By transmitting and receiving signals again in the same process as above, it is determined whether the detection line 600 is normal.
점검시간은 사용자의 의도에 따라 수시로 변경할 수 있다.The inspection time can be changed at any time depending on the user's intention.
통상적으로 감지선(600)은 정상적인 동작을 할 것이나 단선이 발생하게 되면 485통신 신호를 다음 감지부에서 전달받지 못하게 된다.Normally, the detection line 600 will operate normally, but if a disconnection occurs, the 485 communication signal will not be transmitted from the next detection unit.
즉 감지선(600)이 정상이 아닌 경우에 해당된다. That is, this applies to the case where the detection line 600 is not normal.
그럴 경우에는 감지선(600)에 이상이 발생한 경우이므로 해당감지부에서 LC공진회로부가 체크하여 이벤트위치를 찾아내는 것이다.(S500)In that case, since an error has occurred in the detection line 600, the LC resonance circuit section checks in the corresponding detection unit to find the event location (S500).
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 for the event location, the length of the detection line 600, which will be explained later, is stored at any time in the LC resonance circuit unit. The stored length is used as basic data to correct the length checked by the LC resonance circuit when an error occurs in the detection line 600 and is used to find the exact event length.
그 후에 서버통신부로 데이타를 전송한다.(S600) Afterwards, 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 worker (S720) so that immediate action can be taken.
도2b에 의하여 설명하면 하기와 같다.When explained with reference to Figure 2b, it is as follows.
LC공진회로부의 길이 측정에 관한 도이다.This is a diagram related to measuring the length of the LC resonance circuit.
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 from the fifth detection unit 540, which is the last detection unit (S10), the LC resonance circuit unit 200 configured in the fifth detection unit connects the detection line to the fourth detection unit 530, the next detection unit. (600) Measure the length.
다음으로는 제4감지부(530)에 구성한 제2LC공진회로부(210)가 제3감지부(520)까지 감지선(600) 거리를 측정한다.Next, the second LC resonance circuit unit 210 formed in the fourth detection unit 530 measures the distance of the detection line 600 to the third detection unit 520.
다음으로는 제3감지부(520)에 구성한 제3LC공진회로부(220)가 제2감지부(510)까지 감지선(600) 거리를 측정한다.Next, the third LC resonance circuit unit 220 formed in the third detection unit 520 measures the distance of the detection line 600 to the second detection unit 510.
다음으로는 제2감지부(510)에서 구성한 제4LC공진회로부(230)가 감지부(500)까지 감지선(600) 거리를 측정한다.Next, the fourth LC resonance circuit unit 230 configured in the second detection unit 510 measures the distance of the detection line 600 to the detection unit 500.
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 resonance circuit unit configured in each detection unit in each detection unit, or to transmit and store the measured detection line 600 distance at the corresponding location to the server.
LC공진회로부는 각 구간별로 체크하여(S20) 감지선거리를 저장한다.(S30)The LC resonance circuit checks each section (S20) and stores the detection line distance (S30).
30분 간격으로(S40) LC공진회로부에서 거리를 측정하여 감지선(600)거리를 업데이트한다.At 30-minute intervals (S40), the LC resonance circuit unit measures the distance and updates the detection line 600 distance.
시간간격은 사용자의 의도에 따라 수시로 변경가능하다.The time interval can be changed at any time depending on 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 detection line 600 at regular time intervals (S40) and stores the length of the detection line 600 (S30).
도3와 도4에 대하여 설명하면 하기와 같다.The description of Figures 3 and 4 is 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.Electrical capacity (capacitor, C) exists between two adjacent cables. The total distance and electric capacity of two adjacent cables are proportional, and the total length of the cable can be calculated by measuring the electric capacity.
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 electrical capacitance, the principle of LC resonance circuit is used. L is called an inductor, and is an electronic component that stores energy by generating a magnetic field for a short period of time. It is generally made by forming a wire coil 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, the inductor and capacitor accumulate and release energy through electric and magnetic fields, and the process of exchanging energy is exactly balanced, which is called resonance.
도3에서는 병렬공진의 일사례를 보이는 도이다.Figure 3 shows an example of parallel resonance.
이 장치는 인덕터와 커패시터의 특성을 이용한 주파수 값을 통해 원하는 값을 측정할 수 있다. This device can measure desired values through frequency values using the characteristics of inductors and capacitors.
거리측정 컨트롤러에 내장된 LCMeter (L (Inductor) C(Capacitor) 회로를 통한 공진 주파수를 이용하여 거리측정 컨트롤러에 연결된 케이블의 전기용량을 측정 후 계산하여 거리를 산출한다.The distance is calculated by measuring and then calculating the electric capacity of the cable connected to the distance measurement controller using the resonance frequency through the LCMeter (L (Inductor) C (Capacitor) circuit built into the distance measurement controller.
(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 resonance circuit, and the frequency and electric capacity 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 resonance circuit through calibration to obtain the frequency f2, and using f1 and f2, the accurate capacitance of the distance measuring device can be measured.
(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 based on the electric capacity obtained through calibration and the electric capacity (Cx) of the cable, and the electric capacity (Cx) of the cable can be calculated through the exact frequency value, L, and electric capacity.
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.According to Figure 4, the following is the result of organizing the correlation between cable length and electric capacity as a function. This is the result of measuring electric capacity for each cable length and obtaining a nonlinear function based on this. The X-axis represents electrical capacitance in nanoferrets (nF), and the Y-axis represents 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.This principle is used to construct a measuring device for the sensing line. 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. The way to check whether a wire is disconnected is to determine that the detection line is cut if the rear detection device (#2:510) does not receive the signal sent from the front detection unit (#1:500) within a specified time.
단선위치를 확인하는 방법은 아래 공진주파수 거리측정원리에 따라 설명한다. The method of checking the disconnection location is 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. In other words, there is electric capacity (capacitor, C) between two adjacent cables. The total distance and electric capacity of two adjacent cables are proportional, and the total length of the cable can be calculated by measuring the electric capacity.
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 detection line between the #1 detection unit 500 and the #2 detection unit 510 is constant, the electric capacitance existing between the detection units is the same, and if the detection line is cut in the middle, the electric capacity decreases. do. Therefore, the location of the detection line disconnection can be found using the function value.
#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 detection 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 electrical capacity of sensing wires buried underground may vary due to various reasons such as temperature and humidity, even if the sensing wire is of the same length. Therefore, in order to reduce errors regarding the location of damage to the sensing line, the electric capacity 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 electric capacity relationship data are as follows.
상기 상관관계 그래프와 유사한 형태임을 알 수 있다.It can be seen that it has a similar form 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 the capacitance according to the table above, the distance at which the disconnection occurs can be accurately measured.
제5a도 내지 제5f도에 따라 설명하면 하기와 같다. When explained according to Figures 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 shows an example of installing a detection line with a length of 500m on the ground to find a point where a wire break occurred. Figure 5b shows a 400m detection line buried underground.
제5c도는 감지선의 양단부에 거리제어 콘트롤러를 연결한 상태를 보이는 도이다.Figure 5c shows a state in which distance control controllers are connected to both ends of the detection line.
제5d도는 제5c도의 거리제어콘트롤러와 거리측정을 위한 노트북에 전원을 공급한다.Figure 5d supplies power to the distance control controller of Figure 5c and a laptop for distance measurement.
제5e도 및 제5f도는 100m 단위로 900m까지 단선테스트를 진행하여 정전용량을 측정하는 것을 보이는 도이다.Figures 5e and 5f show the capacitance being measured by performing a disconnection test up to 900m in 100m increments.
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 example, the 900m sensing cable was divided into six sections and each connection was disconnected to test whether or not a disconnection was detected. As a result, the measurement accuracy of the average pupil position was found to be 98.8%. Based on the device controller that detects disconnection, as the disconnection distance increases, the measurement accuracy appears to decrease to within 1%, but it was confirmed that the performance index target of 98% 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.Terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their common or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it 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 the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing this application, they can be replaced. It should be understood that various equivalents and variations may exist.
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 Department 110: Second Communication Department 120: Third Communication Department 130: Fourth Communication Department
140:Fifth Communications Department
200: LC resonance circuit 210: 2nd LC resonance circuit 220: 3LC resonance circuit
230: 4th LC resonance circuit unit
300: Switching circuit unit 400: Server communication unit
500: Detection unit 510: 2nd detection unit 520: 3rd detection unit 530: 4th detection unit
540: Fifth detection 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,
상기 감지선을 통해 릴레이 방식으로 서버통신부가 구성된 감지부까지 신호를 보내며 상기 서버통신부가 구성된 감지부에서 서버로 송신하여 통신비 절감이 가능하도록 구성하고,
신호를 송신하는 통신부에서는 다음 감지부에 구성된 제2통신부로 릴레이방식으로 상기 감지선의 손상여부를 모니터링하도록 구성하되,
상기 통신부의 신호가 상기 제2통신부에 정상적으로 신호가 수신되면 상기 통신부와 상기 제2통신부 사이의 상기 감지선이 정상인 것으로 판단하도록 구성되고, 신호가 수신되지 않으면 상기 감지선이 손상된 것으로 판단하도록 구성하며,
상기 감지부에 상기 감지선의 길이를 측정하는 LC공진회로부를 구성하는 것을 특징으로 하는 감지선손상여부판단장치.detection line;
a detection unit configured at certain sections to check whether the detection line is damaged;
In order to check whether the detection line is damaged in each section of the detection unit, a communication unit configured in the detection unit transmits a signal for each section,
A signal is sent to the detection unit configured with the server communication unit in a relay manner through the detection line, and the signal is transmitted from the detection unit configured with the server communication unit to the server, thereby reducing communication costs,
The communication unit that transmits the signal is configured to monitor damage to the detection line using a relay method with a second communication unit consisting of the next detection unit,
If the signal from the communication unit is normally received by the second communication unit, it is configured to determine that the detection line between the communication unit and the second communication unit is normal, and if the signal is not received, it is configured to determine that the detection line is damaged; ,
A device for determining whether a sensing line is damaged, characterized in that the sensing unit includes an LC resonance circuit that measures the length of the sensing line.
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 상기 신호전송단계, 상기 감지선정상여부판단단계, 상기 서버전송단계를 반복하는 단계를 가지되,
신호를 전송받지 못한 감지부가 있을 경우에는 상기 감지선에 이상이 발생한 경우로, 상기 감지선정상여부판단단계에서 해당 감지부의 LC공진회로부로 인하여 이벤트발생위치를 파악하기 위한 이벤트위치파악단계;
상기 이벤트위치파악단계에서 파악한 이벤트위치를 서버통신부로 전송하는 서버통신부전송단계;
상기 이벤트위치를 전자지도에 표시하거나 관리자에게 통보하는 통보단계를 가지는 것을 특징으로 하는 감지선손상여부판단방법.A detection line configured to connect a plurality of detection 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 a neighboring communication unit through the detection line in a relay method;
A detection line normality determination step of determining whether the detection line is normal depending on whether a signal is received in the signal transmission step;
If the detection line is normal, a server transmission step of transmitting whether the detection line is normal to the server;
It has the steps of repeating the signal transmission step, the detection selection normality judgment step, and the server transmission step at regular intervals,
If there is a detection unit that does not receive a signal, an abnormality occurs in the detection line, and an event location determination step to determine the location of the event due to the LC resonance circuit of the detection unit in the detection line normality determination step;
A server communication transmission step of transmitting the event location identified in the event location determination step to the server communication unit;
A method for determining whether a detection line is damaged, characterized by having a notification step of displaying the event location on an electronic map or notifying the manager.
According to claim 10, when determining the event location in the event location determination step, an event location comparison step is additionally provided to compare the distance between detection units updated and stored at a certain time in normal times to accurately display the event location. A method for determining whether a sensing line is damaged.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009198487A (en) * | 2008-01-21 | 2009-09-03 | Three M Innovative Properties Co | Liquid leakage detection system and liquid leakage detection method |
KR101173592B1 (en) * | 2011-08-29 | 2012-12-24 | 주식회사 코위드원 | System of detecting damaged position with protecting damage for underground pipes and operating method thereof |
JP2017058323A (en) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Leakage liquid detection system |
KR102187098B1 (en) * | 2020-05-08 | 2020-12-04 | 재단법인 서울특별시 서울기술연구원 | System and method for detecting damage of heat transfer pipe using TDR cable |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101459623B1 (en) | 2013-05-15 | 2014-11-07 | (주)와콘 | Apparatus for detecting damage location of buried pipes and detecting method |
KR101881320B1 (en) * | 2016-10-21 | 2018-07-27 | 한국철도기술연구원 | Apparatus for detecting rail damage |
-
2021
- 2021-09-09 KR KR1020210120400A patent/KR102635752B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009198487A (en) * | 2008-01-21 | 2009-09-03 | Three M Innovative Properties Co | Liquid leakage detection system and liquid leakage detection method |
KR101173592B1 (en) * | 2011-08-29 | 2012-12-24 | 주식회사 코위드원 | System of detecting damaged position with protecting damage for underground pipes and operating method thereof |
JP2017058323A (en) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Leakage liquid detection system |
KR102187098B1 (en) * | 2020-05-08 | 2020-12-04 | 재단법인 서울특별시 서울기술연구원 | System and method for detecting damage of heat transfer pipe using TDR cable |
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