KR20220163044A - A apparatus for measuring ground deformation - Google Patents

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KR20220163044A
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KR1020210071428A
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최재영
박주석
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(주)케이디 엔지니어링 건축사사무소
대작테크닉스(주)
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Abstract

The present invention relates to a ground displacement measuring apparatus which comprises: a plurality of measurement pipes vertically installed in the ground; a mobile measurement device which is installed to ascend and descend inside the interior of the plurality of measurement pipes, and includes at least one ground displacement measuring instrument measuring the ground displacement in real time, and a digital transmission unit wirelessly transmitting and receiving displacement data measured by the at least one ground displacement measuring instrument; and a control device which is mounted on top of each of the plurality of measurement pipes, lowers or raises the mobile measurement device by rotating a motor forward and rearward depending on external control signals, wirelessly receives displacement data measured by the at least one ground displacement measuring instrument from the digital transmission unit during the lowering or raising, and stores the displacement data. The ground displacement measuring apparatus measures the displacement of the ground in real time while ascending or descending and wirelessly transmits displacement data and accordingly, does not need power lines and data lines connecting the control device and the mobile measurement device, thereby enabling miniaturization and weight reduction of equipment, and facilitating the handling of the equipment.

Description

지반변위 계측장치{A APPARATUS FOR MEASURING GROUND DEFORMATION}Ground displacement measuring device {A APPARATUS FOR MEASURING GROUND DEFORMATION}

본 발명은 지반변위 계측장치에 관한 것으로, 특히, 이동계측장치가 계측파이프를 따라 하강 또는 승강하면서 지중경사, 지하수위, 지반침하 등의 지반 변위를 실시간으로 계측하여 무선 전송하고 저장하는 지반변위 계측장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ground displacement measuring device, and more particularly, ground displacement measurement that measures ground displacement, such as a ground slope, groundwater level, ground subsidence, etc. in real time while a moving measuring device descends or ascends along a measurement pipe, wirelessly transmits, and stores the ground displacement. It's about the device.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진시키기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.Matters described in this background art section are prepared to enhance understanding of the background of the invention, and may include matters other than those of the prior art already known to those skilled in the art.

일반적으로, 지반의 변위를 계측하는 장치는 일예로 토목분야에서 구조물 등을 시공하고자 할 때 터파기와 함께 가시설 벽체를 시공하고 터파기에 의해 가시설 벽체 주변의 지반 변위량과 지표침하는 물론 지하수위를 계측하여 신속하고 정확한 계측데이터를 확인하고 대책을 마련함으로써, 싱크홀 및 인접건물의 붕괴 등에 미리 대비하여 인명 및 재산의 피해가 발생하는 것을 최소화하기 위해 사용되고 있다. In general, a device for measuring ground displacement, for example, constructs a temporary facility wall with a trench when constructing a structure in the civil engineering field, and measures the ground displacement and ground subsidence around the temporary facility wall by the excavation, as well as the groundwater level It is used to minimize damage to life and property by preparing for sinkholes and collapsing of neighboring buildings in advance by checking rapid and accurate measurement data and preparing countermeasures.

이러한 기술과 관련된 것으로, 대한민국 등록특허 제10-0264013호(이하, "문헌1"이라 약칭함)가 있다. 이 문헌1은 토목 현장의 각종 변위량을 자동으로 측정하는 장치에 관한 것이며, 토목 관련 공사시 지하를 굴착하는 경우, 굴착주변의 지반에 지중경사계, 지표침하계, 지하수위계 등을 매설하여 지반의 각종 변위량과 토목 구조물의 각종 변위량을 전기적인 신호로 변환하여 시리얼 통신방법으로 원격지에서 자동으로 계측하는 것이다.Regarding this technology, there is Korean Patent Registration No. 10-0264013 (hereinafter, abbreviated as "Document 1"). This document 1 relates to a device for automatically measuring various displacements at a civil engineering site. In the case of excavating underground during civil engineering works, an inclinometer, a subsidence gauge, a ground water level gauge, etc. are buried in the ground around the excavation to Displacements and various displacements of civil engineering structures are converted into electrical signals and automatically measured at a remote location by serial communication method.

그러나, 전술한 바와 같은 문헌1의 각종 변위량 자동 계측장치에서는, 다수의 피측정 지점 근처마다 지중경사계, 지표침하계, 지하수위계 등을 제각기 설치하여야 하고, 이들을 직접 매설하여 설치하거나 별도의 계측파이프를 시공한 후 설치하여야 하므로 설치개수 및 설치장소가 너무 많아 복잡하고 번거롭기 때문에 설치 및 관리가 어렵다는 문제점이 있다.However, in the automatic measuring device for various displacements of Document 1 as described above, inclinometers, ground subsidence gauges, and water level gauges must be installed near a plurality of measured points, and they are directly buried or installed or a separate measuring pipe is installed. Since it must be installed after construction, there is a problem that it is difficult to install and manage because the number of installations and installation places are too many and complicated and cumbersome.

(문헌1) KR 10-0264013 B1 (2000.05.24.등록)(Document 1) KR 10-0264013 B1 (registered on May 24, 2000)

본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구개발한 것으로서, 그 목적은 계측파이프 내에서 승강되는 이동계측장치에 지중경사, 지하수위, 지반침하 등의 계측모듈을 마련하고 이동계측장치를 승강시키면서 무선으로 데이터를 송수신하는 제어장치를 마련함으로써 계측파이프를 따라 이동계측장치가 하강 또는 상승하면서 지반침하, 지중경사 및 지하수위 등의 지반 변위를 실시간으로 계측하여 무선으로 송신하며, 이로 인하여 제어장치와 이동계측장치를 연결하는 전원선, 데이터선 등이 필요하지 않아 장비의 소형화함과 동시에 경량화가 가능하여 장비의 취급이 용이함은 물론 계측파이프의 상단에 직접적인 설치 또한 가능하도록 한 지반변위 계측장치를 제공하는데 있다.The present invention has been researched and developed to solve various problems of the prior art as described above, and its purpose is to provide a measurement module such as a ground slope, ground water level, ground subsidence, etc. By providing a control device that transmits and receives data wirelessly while raising and lowering the measuring device, ground displacement such as ground subsidence, ground slope and groundwater level is measured in real time as the moving measuring device descends or rises along the measuring pipe and transmits wirelessly, This eliminates the need for power lines and data lines connecting the control device and the moving measurement device, enabling the equipment to be miniaturized and lightened at the same time, making it easy to handle the equipment and directly installing it on top of the measurement pipe. It is to provide a displacement measuring device.

또한, 본 발명의 다른 목적은 다수의 피측정 지점마다 하나의 이동계측장치를 통해서 지반침하, 지중경사 및 지하수위 등의 지반변위를 실시간으로 계측하기 때문에 지중경사계, 지표침하계, 지하수위계 등을 제각기 설치함은 물론, 이들을 직접 매설하여 설치하거나 별도의 계측파이프를 시공한 후 설치하여야 할 필요가 없으므로 시공의 간편화와 시공시간을 최소화할 수 있고 관리의 용이함은 물론 단순화를 꾀할 수 있도록 한 지반변위 계측장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to measure ground displacement such as ground subsidence, ground slope, and ground water level in real time through one moving measuring device for each of a plurality of measured points, so that a ground inclinometer, ground subsidence meter, ground water level meter, etc. It is not necessary to install them separately, as well as to bury them directly or install them after constructing a separate measurement pipe, so the construction can be simplified and the construction time can be minimized, and the ground displacement can be simplified as well as easy management It is to provide a measuring device.

본 발명의 일실시예에 따른 지반변위 계측장치는, 지반에 직립으로 매설된 복수의 계측파이프; 각각의 계측파이프마다 그 내측에 승강하도록 설치되고, 지반의 변위를 실시간으로 계측하는 적어도 하나의 지반변위 계측기와, 적어도 하나의 지반변위 계측기가 측정한 변위 데이터를 무선 송신하는 디지털 송신유닛을 구비하는 이동계측장치; 및 각각의 계측파이프 상단에 마련되며, 외부의 제어신호에 따라 모터가 정-회전 또는 역-회전하여 이동계측장치를 하강 또는 상승시키고 하강 또는 상승 중에 적어도 하나의 지반변위 계측기가 측정한 변위 데이터를 디지털 송신유닛으로부터 무선 수신하여 저장하거나 송신하는 제어장치를 포함한다.A ground displacement measuring device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of measuring pipes buried upright in the ground; At least one ground displacement measuring instrument installed to ascend and descend inside each measuring pipe and measuring ground displacement in real time, and a digital transmission unit for wirelessly transmitting displacement data measured by at least one ground displacement measuring instrument. movement measuring device; And it is provided at the top of each measuring pipe, and the motor rotates forward or backward according to an external control signal to lower or raise the movement measuring device, and the displacement data measured by at least one ground displacement meter during the lowering or rising It includes a control device that wirelessly receives and stores or transmits from the digital transmission unit.

상기 지반변위 계측기는 지중의 경사를 감지하는 지중경사 계측모듈, 지하수를 통해 통전될 때의 지하의 수위를 계측하는 지하수위 계측모듈 및 지반의 침하를 계측하는 지반침하 계측모듈을 포함한다.The ground displacement measuring instrument includes a ground slope measuring module for detecting the slope of the ground, a ground water level measuring module for measuring the underground water level when the groundwater is energized, and a ground subsidence measuring module for measuring ground subsidence.

상기 이동계측장치는 상부몸체의 상단외측에 지반변위 계측기의 지하수위 계측모듈과 지반침하 계측모듈이 마련되고 상기 상부몸체의 한쪽에 디지털 송신유닛이 구비되며, 상기 상부몸체의 디지털 송신유닛은 또 하나의 하부몸체에 삽입 내장되어 실링되게 마련됨이 바람직하다.In the movement measuring device, a ground water level measuring module and a ground subsidence measuring module of a ground displacement measuring instrument are provided on the outer side of the top of the upper body, and a digital transmission unit is provided on one side of the upper body, and the digital transmission unit of the upper body is another one. It is preferable to provide a sealing by being inserted into the lower body of the built-in.

또한, 상기 이동계측장치는 그 외측에 복수의 바퀴가 구비되고, 이동계측장치가 하강 또는 상승할 때 상기 바퀴는 복수의 계측파이프의 내면과 탄력적으로 맞닿아 회전하면서 하강 또는 상승한다.In addition, the movement measuring device is provided with a plurality of wheels on the outside, and when the movement measuring device descends or ascends, the wheels elastically come into contact with the inner surfaces of the plurality of measurement pipes to rotate and descend or ascend.

또한, 상기 지반침하 계측모듈은 지표면의 아래에 매설된 지표침하-판의 자력을 감지한다.In addition, the ground subsidence measuring module detects the magnetic force of the ground subsidence-plate buried under the ground surface.

상기 계측파이프의 내면에는 그 중심을 통해 대향되고 각각의 쌍을 이루는 복수의 가이드 홈이 형성됨이 바람직하다. 상기 이동계측장치는 이동계측장치의 상부와 하부에 마련된 복수의 바퀴가 계측파이프의 내면에서 서로 대향되어 각각의 쌍을 이루는 복수의 가이드 홈을 따라 안내되면서 하강 또는 상승된다.It is preferable that a plurality of guide grooves are formed on the inner surface of the metering pipe and are opposed through the center thereof and form respective pairs. The movement measuring device is lowered or raised while a plurality of wheels provided on the upper and lower portions of the movement measuring device face each other on the inner surface of the measuring pipe and are guided along a plurality of guide grooves forming a pair.

상기 제어장치는 외부의 제어신호에 따라 정-회전 또는 역-회전하는 모터; 상기 모터의 케이블 드럼에 감겨있는 와이어케이블의 풀림 길이나 감김 길이를 측정하는 엔코더; 및 모터의 정-회전 또는 역-회전에 따라 이동계측장치가 하강 또는 상승하면서 무선 송신한 변위 데이터를 수신하여 저장하거나 송신하는 데이터 로거를 포함한다.The control device includes a forward-rotating or reverse-rotating motor according to an external control signal; an encoder for measuring the unwinding length or the winding length of the wire cable wound around the cable drum of the motor; and a data logger for receiving, storing, or transmitting displacement data wirelessly transmitted while the movement measuring device descends or ascends according to forward or reverse rotation of the motor.

또한, 상기 제어장치는 이동계측장치를 일정한 주기로 하강 또는 상승시킨다.In addition, the control device lowers or raises the movement measuring device at regular intervals.

상기 데이터 로거는 디지털 송신유닛이 송신한 변위 데이터를 무선으로 수신하는 무선수신모듈; 무선수신모듈이 수신한 변위 데이터를 아날로그/디지털 변환하는 아날로그/디지털 컨버터; 아날로그/디지털 컨버터가 아날로그/디지털 변환한 변위 데이터를 필터링하는 필터회로; 필터회로에서 필터링된 변위 데이터가 저장되는 메모리; 및 메모리에 저장된 변위 데이터를 무선으로 송신하는 무선송신모듈을 포함한다.The data logger includes a wireless receiving module wirelessly receiving the displacement data transmitted by the digital transmitting unit; an analog/digital converter for analog/digital converting the displacement data received by the wireless receiving module; a filter circuit for filtering displacement data analog/digital converted by the analog/digital converter; a memory in which displacement data filtered by the filter circuit is stored; and a wireless transmission module wirelessly transmitting the displacement data stored in the memory.

본 발명에 따르면, 계측파이프 내에서 승강되는 이동계측장치에 지중경사, 지하수위, 지반침하 등의 계측모듈을 마련하고 이동계측장치를 승강시키면서 무선으로 데이터를 송수신하는 제어장치를 마련함으로써 계측파이프를 따라 이동계측장치가 하강 또는 상승하면서 지반침하, 지중경사 및 지하수위 등의 지반 변위를 실시간으로 계측하여 무선으로 송신하며, 이로 인하여 제어장치와 이동계측장치를 연결하는 전원선, 데이터선 등이 필요하지 않아 장비의 소형화함과 동시에 경량화가 가능하여 장비의 취급이 용이함은 물론 계측파이프의 상단에 직접적인 설치 또한 가능하게 되는 효과가 있다.According to the present invention, a measurement module for ground slope, groundwater level, ground subsidence, etc. is provided in a mobile measuring device that is moved up and down in a measuring pipe, and a control device that transmits and receives data wirelessly while moving the mobile measuring device is provided to improve the measurement pipe. As the movement measuring device descends or rises, the ground displacement, such as ground subsidence, slope, and groundwater level, is measured in real time and transmitted wirelessly. Therefore, power lines and data lines connecting the control device and the movement measuring device are required. Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the equipment at the same time, so that the handling of the equipment is easy and it is possible to install it directly on the top of the measurement pipe.

또한, 본 발명에 따르면 다수의 피측정 지점마다 하나의 이동계측장치를 통해서 지반침하, 지중경사 및 지하수위 등의 지반변위를 실시간으로 계측하기 때문에 지중경사계, 지표침하계, 지하수위계 등을 제각기 설치함은 물론, 이들을 직접 매설하여 설치하거나 별도의 계측파이프를 시공한 후 설치하여야 할 필요가 없으므로 시공의 간편화와 시공시간을 최소화할 수 있고 관리의 용이함은 물론 단순화를 꾀할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, ground displacements such as ground subsidence, ground slope, and ground water level are measured in real time through one moving measuring device at each of a plurality of measured points, so the ground inclinometer, ground subsidence meter, ground water level meter, etc. are installed separately. In addition, since there is no need to directly bury and install them or install them after constructing a separate measurement pipe, there is an effect of simplifying construction and minimizing construction time, as well as facilitating management as well as simplification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지반변위 계측장치가 설치된 상태도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지반변위 계측장치에서 계측파이프를 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동계측장치의 상세한 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이동계측장치의 일부를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어박스의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 송수신 통신장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 서버의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전부를 포함한 지반변위 계측장치를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 집전부를 포함한 이동계측장치를 나타낸 도면이다.1 is a state diagram in which a ground displacement measuring device according to an embodiment of the present invention is installed.
2 is a perspective view showing a measurement pipe extracted from a ground displacement measuring device according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a detailed configuration of a motion measuring device according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a partially exploded movement measurement device according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing the internal configuration of a control box according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram showing the configuration of a transmitting/receiving communication device according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram showing the configuration of a server according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing a ground displacement measuring device including a wireless charger according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a movement measurement device including a current collector according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described below in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in a variety of different forms. Only the embodiments are provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and the present invention will be defined by the scope of the claims. only

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 지반변위 계측장치가 설치된 상태도이다. 도 1을 참조하면, 지반변위 계측장치(1000)는 복수의 계측파이프(100), 각각의 계측파이프(100)내에 승강되게 설치되는 이동계측장치(200), 상기 계측파이프(100)마다 그 상단에 설치되어 이동계측장치(200)를 승강시킴은 물론 데이터를 주고받는 제어장치(300), 상기 제어장치(300)와 데이터를 송수신하는 송수신 통신장치(400 및 서버(500)를 포함할 수 있다.1 is a state diagram in which a ground displacement measuring device according to a preferred embodiment of the present invention is installed. Referring to FIG. 1, a ground displacement measuring device 1000 includes a plurality of measuring pipes 100, a movement measuring device 200 installed to be elevated in each measuring pipe 100, and the top of each measuring pipe 100. It is installed on the control device 300 to elevate the movement measuring device 200 as well as send and receive data, and may include a transmission/reception communication device 400 and a server 500 that transmit and receive data with the control device 300. .

복수의 계측파이프(100)는 다수의 피측정 지점인 지반(또는 지표면, ground)에 직립으로 매설된다. 복수의 계측파이프(100)가 지반에 직립으로 매설되는 이유는, 이동계측장치(200)가 지반에 직립으로 위치한 곳의 계측 데이터를 얻기 위함이다. A plurality of measurement pipes 100 are buried upright in the ground (or ground), which is a plurality of measured points. The reason why the plurality of measurement pipes 100 are uprightly buried in the ground is to obtain measurement data of a place where the movement measurement device 200 is located upright in the ground.

상기 계측파이프(100)가 매설된 지표면 아래의 계측파이프(100) 주변에는 지표침하-판(10)이 매설된다. 상기 지표침하-판(10)은 지표면 아래에 매설되어 있으므로 지반이 침하되면 지반과 함께 계측파이프(100)를 따라 하강되게 된다. 또한, 상기 지표침하-판(10)은 계측파이프(100)가 관통되는 주변에만 자석으로 마련되거나 전체가 자석으로 마련될 수 있다. A ground subsidence-plate 10 is buried around the measurement pipe 100 below the ground surface where the measurement pipe 100 is buried. Since the ground settlement-plate 10 is buried under the ground surface, when the ground subsides, it descends along the measuring pipe 100 together with the ground. In addition, the surface settlement-plate 10 may be provided with magnets only around the perimeter through which the measurement pipe 100 passes, or the entirety thereof may be provided with magnets.

상기 계측파이프(100)는 그 상단이 적어도 지표면에서 상부로 20~30㎝ 정도 돌출되게 설치된다. 이와 같이 계측파이프(100)의 상단이 지표면보다 높게 설치되는 이유는 제어장치(300)를 연결 설치하기 위한 연결플랜지가 계측파이프(100)의 상단외측에 씌워지는 공간을 확보하여야 하기 때문이다.The measurement pipe 100 is installed so that its upper end protrudes upward by at least 20 to 30 cm from the ground surface. The reason why the upper end of the measuring pipe 100 is installed higher than the ground surface is that a space must be secured where the connection flange for connecting and installing the control device 300 is covered outside the upper end of the measuring pipe 100.

또한, 상기 계측파이프(100)는 도 2에 상세하게 도시한 바와 같이, 계측파이프(100)의 내면에 중심을 통해 대향되고 각각의 쌍을 이루는 복수의 가이드 홈(110, 120, 130, 140)이 형성되어 있다. In addition, as shown in detail in FIG. 2, the measuring pipe 100 has a plurality of guide grooves 110, 120, 130, and 140 facing each other through the center on the inner surface of the measuring pipe 100 and forming respective pairs. this is formed

상기 이동계측장치(200)는 각각의 계측파이프(100) 내측에서 승강되도록 설치된다. 이동계측장치(200)는 후술하는 바와 같이 내부에 지반의 변위를 실시간으로 계측하는 적어도 하나의 지반변위 계측기(230)와, 적어도 하나의 지반변위 계측기(230)가 측정한 변위 데이터를 무선 송신하는 디지털 송신유닛(240)을 구비할 수 있다. The movement measurement device 200 is installed to be elevated inside each measurement pipe 100 . As will be described later, the movement measuring device 200 includes at least one ground displacement measuring instrument 230 that measures ground displacement in real time, and wirelessly transmits displacement data measured by the at least one ground displacement measuring instrument 230. A digital transmission unit 240 may be provided.

또한, 상기 이동계측장치(200)는 상부 및 하부몸체(201,202)에 복수의 바퀴(211, 212) (213, 214)가 구비되고, 이동계측장치(200)가 하강 또는 상승할 때 바퀴(211, 212) (213, 214)는 복수의 계측파이프(100)의 내면과 탄력적으로 맞닿아 회전하면서 하강 또는 상승한다. In addition, the movement measuring device 200 is provided with a plurality of wheels 211, 212, 213, 214 on the upper and lower bodies 201 and 202, and when the movement measuring device 200 descends or rises, the wheels 211 , 212) (213, 214) elastically come into contact with the inner surface of the plurality of measurement pipes (100) and descend or rise while rotating.

다시 말해서, 상기 이동계측장치(200)의 상부와 하부에 마련된 복수의 바퀴(211, 212) (213, 214)는 계측파이프(100)의 내면에서 서로 대향되고 각각의 쌍을 이루는 복수의 가이드 홈(110, 120) 또는 (130, 140)을 따라 안내되면서 하강 또는 상승한다.In other words, the plurality of wheels 211, 212, 213, 214 provided on the upper and lower portions of the movement measuring device 200 face each other on the inner surface of the measuring pipe 100 and form a plurality of guide grooves, respectively. It descends or rises while being guided along (110, 120) or (130, 140).

복수의 바퀴(211, 212) (213, 214)는 짝수이고 이동계측장치(200)의 상부 및 하부몸체(201,202)에 구비된 회전축(221, 222)을 중심으로 회전하며, 각각의 회전축(221, 222)에서 연장된 암의 양단에 각각의 바퀴(211, 212) (213, 214)가 설치된다. The plurality of wheels 211, 212, 213, 214 are even numbers and rotate around the rotation shafts 221 and 222 provided on the upper and lower bodies 201 and 202 of the movement measuring device 200, and each rotation shaft 221 , Wheels 211, 212, 213, 214 are installed at both ends of arms extending from 222).

도 1에서는 복수의 바퀴(211, 212) (213, 214)가 4개인 것을 예로 들었으나 이에 한정되지는 않는다. 상기 이동계측장치(200)는 도 3에 상세하게 도시하였고 이를 참조하여 설명하기로 한다.In FIG. 1, a plurality of wheels 211 and 212 (213 and 214) are four as an example, but it is not limited thereto. The movement measuring device 200 is shown in detail in FIG. 3 and will be described with reference to this.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동계측장치의 상세한 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 이동계측장치(200)는 내부에 지반의 변위를 실시간으로 계측하는 적어도 하나의 지반변위 계측기(230)와, 적어도 하나의 지반변위 계측기(230)가 측정한 변위 데이터를 무선 송신하는 디지털 송신유닛(240)을 구비할 수 있다.3 is a block diagram showing a detailed configuration of a motion measuring device according to an embodiment of the present invention. 1 and 3, the movement measuring device 200 includes at least one ground displacement measuring instrument 230 that measures ground displacement in real time, and the displacement measured by the at least one ground displacement measuring instrument 230. A digital transmission unit 240 for wirelessly transmitting data may be provided.

상기 지반변위 계측기(230)는 지중의 경사를 감지하는 지중경사 계측모듈(231), 지하수를 통해 통전될 때의 지하의 수위를 계측하는 지하수위 계측모듈(232) 및 지반의 침하를 계측하는 지반침하 계측모듈(233)을 포함할 수 있다. 상기 지반침하 계측모듈(233)은 지표면의 아래에 매설된 지표침하-판(10)의 자력을 감지한다.The ground displacement measuring instrument 230 includes a ground slope measuring module 231 for detecting the slope of the ground, a ground water level measuring module 232 for measuring the ground water level when energized through ground water, and a ground for measuring the subsidence of the ground. A settlement measurement module 233 may be included. The ground subsidence measurement module 233 senses the magnetic force of the ground subsidence-plate 10 buried under the ground surface.

상기 디지털 송신유닛(240)은 무선수신모듈(241)과 무선송신모듈(242)을 포함할 수 있다. 상기 무선수신모듈(241)과 무선송신모듈(242)은 이들이 하나로 통합된 무선송수신모듈로 마련될 수 있다.The digital transmission unit 240 may include a wireless receiving module 241 and a wireless transmitting module 242 . The wireless receiving module 241 and the wireless transmitting module 242 may be provided as a wireless transmitting and receiving module in which they are integrated into one.

상기 지반변위 계측기(230)인 지중경사 계측모듈(231), 지하수위 계측모듈(232), 지반침하 계측모듈(233)과 디지털 송신유닛(240)인 무선수신모듈(241)과 무선송신모듈(242)은 배터리(243)로부터 전원을 공급받는다.The ground displacement measuring instrument 230, the ground slope measurement module 231, the ground water level measurement module 232, the ground subsidence measurement module 233, and the digital transmission unit 240, the wireless receiving module 241 and the wireless transmission module ( 242 is supplied with power from the battery 243.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이동계측장치를 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 이동계측장치(200)는 상부몸체(201)의 상단외측에 지반변위 계측기(230)의 지하수위 계측모듈(232)과 지반침하 계측모듈(233)이 마련되고 상기 상부몸체(201)의 한쪽에 디지털 송신유닛(240)이 구비되며, 상기 상부몸체(201)의 디지털 송신유닛(240)은 하부몸체(202)에 삽입 내장된다. 상부몸체(201)와 하부몸체(202)는 밀폐되도록 확실하게 실링된다.4 is a diagram showing a movement measuring device according to an embodiment of the present invention. 1 and 4, in the mobile measuring device 200, a ground water level measuring module 232 and a ground subsidence measuring module 233 of a ground displacement measuring instrument 230 are provided outside the top of the upper body 201, A digital transmission unit 240 is provided on one side of the upper body 201, and the digital transmission unit 240 of the upper body 201 is inserted into the lower body 202. The upper body 201 and the lower body 202 are securely sealed so as to be airtight.

상기 제어장치(300)는 각각의 계측파이프(100) 상단에 각각 장착되고, 외부의 제어신호에 따라 모터(310)가 정-회전 또는 역-회전하여 이동계측장치(200)를 일정한 주기로 하강 또는 상승시키고, 하강 또는 상승 중에 적어도 하나의 지반변위 계측기(230)가 측정한 변위 데이터를 디지털 송신유닛(240)으로부터 무선 수신하여 저장하거나 송신한다. The control device 300 is mounted at the top of each measuring pipe 100, and the motor 310 rotates forward or backward according to an external control signal to lower or lower the movement measuring device 200 at regular intervals. and the displacement data measured by at least one ground displacement measuring instrument 230 during descent or ascent is wirelessly received from the digital transmission unit 240 and stored or transmitted.

상기 제어장치(300)는 이동계측장치(200)를 일정한 주기로 하강 또는 상승시키는데, 이때 이동계측장치(200)는 일정한 높이의 피측정 위치를 이동하면서 후술하는 지중경사 계측모듈(231), 지하수위 계측모듈(232), 지반침하 계측모듈(233)이 감지하는 신호를 제어장치(300)로 무선 송신한다. 상기 제어장치(300)의 상세한 구성과 관련해서는 도 5를 참조하기로 한다.The control device 300 lowers or raises the movement measuring device 200 at regular intervals. At this time, the movement measuring device 200 moves the measured position at a certain height while using the ground slope measurement module 231, ground water level, which will be described later. Signals detected by the measurement module 232 and the ground subsidence measurement module 233 are wirelessly transmitted to the controller 300 . Regarding the detailed configuration of the control device 300, reference will be made to FIG.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어박스의 내부의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1 및 도 5를 참조하면, 제어박스(30)의 내부에는 제어장치(300)가 구비된다. 상기 제어장치(300)는 모터(motor, 310), 엔코더(encoder, 320), 데이터 로거(data logger, 330), 제어모듈(340) 및 전원공급회로(350)를 포함할 수 있다. Figure 5 is a block diagram showing the internal configuration of the control box according to an embodiment of the present invention. Referring to Figures 1 and 5, the inside of the control box 30 is provided with a control device (300). The controller 300 may include a motor 310, an encoder 320, a data logger 330, a control module 340, and a power supply circuit 350.

상기 모터(310)는 외부의 제어신호에 따라 정-회전 또는 역-회전하며, 케이블 드럼 (50)에 감겨있는 와이어케이블(55)을 통해 이동계측장치(200)에 연결되어 있다. 이때, 와이어케이블(55)은 그 하단에 이동계측장치(200)가 매달려 있으므로 계측파이프(100)의 중앙에 위치됨이 바람직하다.The motor 310 rotates forward or backward according to an external control signal, and is connected to the movement measuring device 200 through a wire cable 55 wound around the cable drum 50. At this time, the wire cable 55 is preferably located in the center of the measurement pipe 100 since the movement measurement device 200 is suspended at its lower end.

상기 엔코더(320)는 모터(310)의 하부에 설치되어 모터(310)의 케이블 드럼 (50)에 감겨있는 와이어케이블(55)이 풀리거나 감김으로써 엔코더의 회전드럼이 회전되고 이러한 회전드럼의 회전수로 와이어케이블(55)의 풀림 길이나 감김 길이를 측정한다.The encoder 320 is installed below the motor 310, and when the wire cable 55 wound around the cable drum 50 of the motor 310 is unwound or wound, the rotary drum of the encoder rotates and the rotary drum rotates. The unwinding length or winding length of the waterway wire cable 55 is measured.

상기 데이터 로거(330)는 모터의 정-회전 또는 역-회전에 따라 이동계측장치(200)가 하강 또는 상승하면서 계측함과 동시에 무선 전송하는 변위 데이터를 수신하여 저장한다. 상기 데이터 로거(330)에는 무선수신모듈(331), A/D 컨버터(Analogue/Digital converter, 332), 필터회로(filter circuit, 333), 메모리(memory, 334), 무선송신모듈(335)이 구비될 수 있다.The data logger 330 measures while the movement measuring device 200 descends or ascends according to forward or reverse rotation of the motor, and at the same time receives and stores displacement data transmitted wirelessly. The data logger 330 includes a wireless receiving module 331, an analog/digital converter 332, a filter circuit 333, a memory 334, and a wireless transmission module 335. may be provided.

상기 무선수신모듈(331)은 디지털 송신유닛(240)이 송신한 변위 데이터를 무선으로 수신한다. A/D 컨버터(332)는 무선수신모듈(241)이 수신한 변위 데이터를 아날로그/디지털 변환한다. 필터회로(333)는 A/D 컨버터(332)가 아날로그/디지털 변환한 변위 데이터를 필터링한다. 메모리(334)는 필터회로(333)에서 필터링된 변위 데이터가 저장된다. 무선송신모듈(335)은 메모리(334)에 저장된 변위 데이터를 무선으로 송신한다.The wireless receiving module 331 wirelessly receives the displacement data transmitted by the digital transmitting unit 240. The A/D converter 332 analog/digital converts the displacement data received by the wireless receiving module 241. The filter circuit 333 filters the displacement data analog/digital converted by the A/D converter 332. The memory 334 stores displacement data filtered by the filter circuit 333. The wireless transmission module 335 wirelessly transmits the displacement data stored in the memory 334.

상기 제어모듈(340)은 전원공급회로(335)로부터 모터(310), 엔코더(320), 무선수신모듈(331), A/D 컨버터(332), 필터회로(333), 메모리(334), 무선송신모듈(335)로의 전원투입의 차단을 제어하거나 전원의 이상상태를 감시한다.The control module 340 includes a motor 310, an encoder 320, a wireless receiving module 331, an A/D converter 332, a filter circuit 333, a memory 334, Controls shutting off power supply to the wireless transmission module 335 or monitors abnormal power conditions.

상기 이동계측장치(200)와 제어장치(300)는 모든 데이터를 무선통신에 의해 송수신되도록 무선화 함으로써 이동계측장치(200)와 제어장치(300)를 서로 연결하기 위한 통신선 및 전원선이 필요 없고, 이로 인하여 모터(310) 및 케이블드럼(50)을 포함한 제어장치(300)를 최대한으로 소형화함과 동시에 경량화가 이루어지게 된다. The movement measurement device 200 and the control device 300 wirelessly transmit and receive all data by wireless communication, so that there is no need for a communication line and a power line to connect the movement measurement device 200 and the control device 300 to each other, As a result, the control device 300 including the motor 310 and the cable drum 50 can be miniaturized and lightweight at the same time.

본 발명의 지반변위 계측장치를 이루는 제어장치(300)는 이동계측장치(200)와 무선으로 이루어지기 때문에 유선통신으로 이루어지는 기존의 지반변위 계측장치와 비교할 때 현저하게 소형경량화가 이루어지고 이로 인하여 계측파이프(100)의 상단에 직접적인 설치가 가능함은 물론 제어장치(300)의 설치를 위한 기초콘크리트 등의 필요 없게 되는 장점이 있다.Since the control device 300 constituting the ground displacement measuring device of the present invention is made wirelessly with the movement measuring device 200, it is significantly smaller and lighter compared to the existing ground displacement measuring device made of wired communication, and thus the measurement Direct installation on top of the pipe 100 is possible as well as the advantage of not requiring foundation concrete for the installation of the control device 300.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 송수신 통신장치를 구성을 나타낸 블록도이다. 도 6을 참조하면, 송수신 통신장치(400)는 무선수신모듈(410), 무선송신모듈(420), 인터넷 통신모듈(430), 제어모듈(440) 및 전원공급회로(450)를 구비할 수 있다.6 is a block diagram showing the configuration of a transmission/reception communication device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the transmission/reception communication device 400 may include a wireless reception module 410, a wireless transmission module 420, an Internet communication module 430, a control module 440, and a power supply circuit 450. have.

상기 무선수신모듈(410)은 제어박스(30) 내부의 무선송신모듈(335)로부터 송신한 데이터를 수신하고, 상기 무선송신모듈(420)은 무선수신모듈(410)이 제어박스(30) 내부의 무선송신모듈(335)로부터 수신한 데이터를 후술하는 서버(500)로 송신한다. 이때, 인터넷 통신모듈(430)은 서버(500)와의 인터넷 통신이 가능하도록 한다. 상기 무선수신모듈(410)과 무선송신모듈(420)은 이들이 하나로 통합된 무선송수신모듈로 마련될 수 있다.The wireless receiving module 410 receives data transmitted from the wireless transmitting module 335 inside the control box 30, and the wireless transmitting module 420 has the wireless receiving module 410 inside the control box 30. The data received from the wireless transmission module 335 is transmitted to the server 500 to be described later. At this time, the Internet communication module 430 enables Internet communication with the server 500. The wireless receiving module 410 and the wireless transmitting module 420 may be provided as a wireless transmitting/receiving module in which they are integrated into one.

상기 제어모듈(440)은 전원공급회로(450)로부터 무선수신모듈(410), 무선송신모듈(420), 인터넷 통신모듈(430)로의 전원투입의 절단을 제어하거나 전원의 이상상태를 감시한다.The control module 440 controls the disconnection of power from the power supply circuit 450 to the wireless receiving module 410, the wireless transmitting module 420, and the Internet communication module 430, or monitors abnormal power conditions.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 서버의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 7을 참조하면, 서버(500)는 데이터 분석기(510) 및 인터넷 통신모듈(520)을 구비할 수 있다.7 is a block diagram showing the configuration of a server according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7 , a server 500 may include a data analyzer 510 and an internet communication module 520 .

상기 데이터 분석기(510)는 지반변위 계측기(230)가 측정한 변위 데이터를 분석하고, 위험관리 기준값을 초과할 경우에는 경보신호를 출력하도록 한다. 경보신호는 모니터의 점멸, 싸이렌음 발생, 관리자의 휴대폰에 SMS 문자메시지 송신 등의 형태로 구현될 수 있다. 관리자는 경보신호를 인지하고 지반변위에 이상 현상이 발생하였음을 알게 되므로, 이에 대한 조치를 신속히 취할 수 있게 된다.The data analyzer 510 analyzes the displacement data measured by the ground displacement meter 230 and outputs an alarm signal when the risk management reference value is exceeded. The alarm signal may be implemented in the form of flickering of a monitor, generation of a siren sound, transmission of an SMS text message to a manager's mobile phone, and the like. Since the manager recognizes the alarm signal and knows that an anomaly has occurred in the ground displacement, he can quickly take action.

상기 인터넷 통신모듈(520)은 송수신 통신장치(400)와의 인터넷 통신이 가능하도록 한다.The internet communication module 520 enables internet communication with the transmission/reception communication device 400.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 지반변위 계측장치는 제어장치(300)의 제어모듈(340)에 의해 모터(310)가 정-회전 구동되게 되고 이로 인하여 모터(310)의 케이블 드럼(50) 또한 정-회전되면서 케이블 드럼(50)에 감겨진 와이어케이블(55)이 풀리게 된다. 이와 같이 와이어케이블(55)이 풀린 만큼 와이어케이블(55)의 하단에 연결된 이동계측장치(200)의 자중으로 인하여 계측파이프(100)를 따라 안내됨과 동시에 하강되게 된다.In the ground displacement measuring device according to the present invention configured as described above, the motor 310 is driven in forward rotation by the control module 340 of the control device 300. As a result, the cable drum 50 of the motor 310 is also driven. While forward-rotating, the wire cable 55 wound around the cable drum 50 is unwound. In this way, due to the weight of the movement measurement device 200 connected to the lower end of the wire cable 55 as much as the wire cable 55 is released, it is guided along the measurement pipe 100 and simultaneously descends.

위와 같이 이동계측장치(200)가 계측파이프(100)를 따라 안내됨과 동시에 하강되는 동안 이동계측장치(200)의 지반변위 계측기(230)가 계측한 변위 데이터를 실시간 무선으로 제어장치(300)로 전송한다. As described above, while the movement measuring device 200 is guided along the measuring pipe 100 and simultaneously descends, the displacement data measured by the ground displacement measuring instrument 230 of the moving measuring device 200 is transferred to the control device 300 wirelessly in real time. send.

상기 계측파이프(100)의 하단에 이르기까지 하강되게 되면 이동계측장치(200)는 제어장치(300)의 제어모듈(340)에 의해 모터(310)가 역-회전 구동되고 이로 인하여 모터(310)의 케이블 드럼(50) 또한 역-회전되면서 케이블 드럼(50)에 감겨진 와이어케이블(55)이 감기므로 계측파이프(100)를 따라 안내됨과 동시에 상승되게 된다. When it descends to the lower end of the measurement pipe 100, the movement measurement device 200 is driven in reverse rotation by the control module 340 of the control device 300, thereby driving the motor 310 As the cable drum 50 is also reverse-rotated, the wire cable 55 wound around the cable drum 50 is wound, so that it is guided along the measurement pipe 100 and rises at the same time.

위에서 설명한 바와 같이, 케이블 드럼(50)의 와이어케이블(55)이 풀리거나 감길 때 엔코더(320) 또한 연동되게 된다. 예를 들어, 엔코더(320)는 설정된 일정-회전수만큼 회전될 때(즉 와이어케이블(55)이 일정 길이만큼 풀렸을 때)마다 이동계측장치(200)의 지반변위 계측기(230)가 지반의 변위-량, 지표침하 및 지하수위 등과 같은 지반의 변위를 일괄적이고 실시간으로 계측하고 이렇게 계측된 변위 데이터를 실시간 무선으로 이동계측장치(200)의 무선송신모듈(242)이 제어장치(300)로 전송한다. As described above, when the wire cable 55 of the cable drum 50 is unwound or wound, the encoder 320 is also interlocked. For example, when the encoder 320 is rotated by a set constant-rotation number (that is, when the wire cable 55 is released by a certain length), the ground displacement measuring instrument 230 of the movement measuring device 200 measures the displacement of the ground -The displacement of the ground, such as volume, subsidence and groundwater level, is collectively and real-time measured, and the wireless transmission module 242 of the mobile measuring device 200 transmits the measured displacement data wirelessly to the control device 300 in real time. do.

이후의 과정은 위에서 언급한 바와 같이, 상기 제어장치(300)에서 송수신 통신장치(400)와 서버(500) 등으로 전송되므로 구체적인 설명은 생략한다. As mentioned above, the subsequent process is transmitted from the control device 300 to the transmission/reception communication device 400 and the server 500, so a detailed description thereof will be omitted.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전부를 포함한 지반변위 계측장치를 나타낸 도면이다.8 is a diagram showing a ground displacement measuring device including a wireless charger according to an embodiment of the present invention.

지반변위 계측장치(1000)는 무선 충전부를 추가로 포함한다. 지반변위 계측장치(1000)는 무선 충전부를 이용하여 계측파이프(100) 내에 이동계측장치(200)의 상하 이동에 따라 전력을 비접촉 방식으로 수신하여 배터리(243)에 무선으로 전력을 충전한다.The ground displacement measuring device 1000 further includes a wireless charging unit. The ground displacement measuring device 1000 wirelessly charges the battery 243 with power by receiving power in a non-contact manner according to the vertical movement of the movement measuring device 200 in the measuring pipe 100 using a wireless charging unit.

지반변위 계측장치(1000)는 무선 충전을 위해 급전 선로(260)와 집전부(270)를 포함한다. The ground displacement measuring device 1000 includes a power supply line 260 and a current collector 270 for wireless charging.

급전 선로(260)는 이동계측장치(200)의 이동에 대응하도록 계측파이프(100) 벽면에 설치된다. 급전 선로(260)는 구비된 급전 전원으로부터 전력을 공급받는다. 급전 선로(260)는 급전 전원에 연결된 급전 케이블에 흐르는 전류에 의해 발생되는 자속의 경로를 제공하는 급전 코어 및 급전 코어에 권취되는 급전 케이블을 포함하는 급전 유닛을 이용하여 자기유도 방식으로 전력을 집전부(270)로 공급한다.The power supply line 260 is installed on the wall of the measurement pipe 100 to correspond to the movement of the movement measurement device 200 . The power supply line 260 receives power from the provided power supply. The feed line 260 collects power in a magnetic induction method using a feed unit including a feed core providing a path for magnetic flux generated by a current flowing in a feed cable connected to a feed power source and a feed cable wound around the feed core. supplied to the front (270).

집전부(270)는 이동계측장치(200)의 몸체 내부에 구비된다. 집전부(270)는 급전 선로(260)로부터 전력을 비접속 방식을 집전한다. 집전부(270)는 자속이 유기되는 집전 코어 및 집전 코어에 권취되는 집전 케이블을 포함한다. 집전부(270)는 급전 유닛과 자속에 의해 자기적으로 커플링되는 집전 유닛을 이용하여 급전 선로(260)로부터 형성된 유도기전력을 공급받는다. The current collector 270 is provided inside the body of the movement measuring device 200 . The power collector 270 collects power from the power supply line 260 in a non-connected manner. The current collector 270 includes a current collector core in which magnetic flux is induced and a current collector cable wound around the current collector core. The current collector 270 receives the induced electromotive force formed from the power supply line 260 by using a power collector unit that is magnetically coupled with the power supply unit by magnetic flux.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 집전부를 포함한 이동계측장치를 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a movement measurement device including a current collector according to an embodiment of the present invention.

집전부(270)는 집전 코어, 집전 케이블, 집전 유닛, 집전 회로를 포함한다. The current collector 270 includes a current collection core, a current collection cable, a current collection unit, and a current collection circuit.

집전 코어는 자속이 유기된다. 집전 케이블은 집전 코어에 권취되고, 자속에 의해 자기적으로 커플링되는 집전 코어를 이용하여 급전 선로(260)로부터 형성된 유도기전력을 공급받는다. 집전 케이블은 집전 코어의 일측에 권취되며, 급전 선로(260)로부터 전달받은 유도기전력을 집전 회로로 전달한다.Magnetic flux is induced in the current collector core. The current collection cable is wound around the current collection core and receives the induced electromotive force formed from the power feed line 260 using the current collection core that is magnetically coupled by magnetic flux. The collecting cable is wound around one side of the collecting core and transmits the induced electromotive force received from the feeding line 260 to the collecting circuit.

집전 유닛은 집전 코어와 집전 케이블을 포함한다. 집전 회로는 집전 유닛으로부터 출력되는 유도기전력을 변환한다. 집전 회로는 집전 코어의 일측에 권취된 집전 케이블로부터 전달받은 유도기전력을 수신한다. 집전 회로는 집전 케이블로 연결되는 정류기(Rectifier), 정류기로 연결되는 전압조절부(Regulator)를 포함한다.The current collecting unit includes a current collecting core and a current collecting cable. The current collector circuit converts the induced electromotive force output from the current collector unit. The current collector circuit receives induced electromotive force transmitted from a current collector cable wound around one side of the current collector core. The power collecting circuit includes a rectifier connected by a power collecting cable and a voltage regulator connected to the rectifier.

전술한 본 발명의 실시예는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The above-described embodiments of the present invention have been described with reference to the embodiments shown in the drawings to aid understanding, but this is merely exemplary, and various modifications and other equivalent embodiments may be made by those skilled in the art. You will understand that it is possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.

100 : 계측파이프 200 : 이동계측장치
210 : 지반변위 계측기 220 : 디지털 송신유닛
231 : 지중경사 계측모듈 232 : 지하수위 계측모듈
233 : 지반침하 계측모듈 300 : 제어장치
310 : 모터 320 : 엔코더
330 : 데이터 로거 1000 : 지반변위 계측장치100: measuring pipe 200: moving measuring device
210: ground displacement measuring instrument 220: digital transmission unit
231: ground slope measurement module 232: ground water level measurement module
233: ground subsidence measurement module 300: control device
310: motor 320: encoder
330: data logger 1000: ground displacement measuring device

Claims (4)

지반에 직립으로 매설된 복수의 계측파이프; 복수의 계측파이프마다 그 내측에 승강하도록 설치되고, 지반의 변위를 실시간으로 계측하는 적어도 하나의 지반변위 계측기와, 적어도 하나의 지반변위 계측기가 측정한 변위 데이터를 무선 송신하는 디지털 송신유닛을 구비하는 이동계측장치; 및 각각의 계측파이프 상단에 마련되며, 외부의 제어신호에 따라 모터가 정-회전 또는 역-회전하여 이동계측장치를 하강 또는 상승시키고 하강 또는 상승 중에 적어도 하나의 지반변위 계측기가 측정한 변위 데이터를 디지털 송신유닛으로부터 무선 수신하여 저장하거나 송신하는 제어장치를 포함하며,
상기 지반변위 계측기는 지중의 경사를 감지하는 지중경사 계측모듈, 지하수를 통해 통전될 때의 지하의 수위를 계측하는 지하수위 계측모듈 및 지반의 침하를 계측하는 지반침하 계측모듈을 포함하고, 상기 지반변위 계측기와 디지털 송신유닛은 배터리로부터 전원을 공급받으며,
상기 지반변위 계측기는 상기 계측파이프 내에 상기 이동계측장치의 상하 이동에 따라 전력을 비접촉 방식으로 수신하여 상기 배터리에 무선으로 상기 전력을 충전하는 무선 충전부;를 포함하며,
상기 제어장치는 외부의 제어신호에 따라 정-회전 또는 역-회전하는 모터; 상기 모터의 케이블 드럼에 감겨있는 와이어케이블의 풀림 길이나 감김 길이를 측정하는 엔코더; 및 모터의 정-회전 또는 역-회전에 따라 이동계측장치가 하강 또는 상승하면서 무선 송신한 변위 데이터를 수신하여 저장하거나 송신하는 데이터 로거;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반변위 계측장치.A plurality of measuring pipes buried upright in the ground; At least one ground displacement measuring instrument installed inside each of the plurality of measuring pipes to ascend and descend, and measuring ground displacement in real time, and a digital transmission unit for wirelessly transmitting displacement data measured by the at least one ground displacement measuring instrument. movement measuring device; And it is provided at the top of each measuring pipe, and the motor rotates forward or backward according to an external control signal to lower or raise the movement measuring device, and the displacement data measured by at least one ground displacement meter during the lowering or rising Including a control device for wirelessly receiving and storing or transmitting from the digital transmission unit,
The ground displacement measuring instrument includes a ground slope measuring module for detecting the slope of the ground, a ground water level measuring module for measuring the underground water level when energized through the ground water, and a ground subsidence measuring module for measuring the subsidence of the ground, wherein the ground The displacement measuring instrument and digital transmission unit receive power from the battery,
The ground displacement meter includes a wireless charger for receiving power in a non-contact manner according to the vertical movement of the movement measuring device in the measurement pipe and wirelessly charging the power to the battery,
The control device includes a forward-rotating or reverse-rotating motor according to an external control signal; an encoder for measuring the unwinding length or the winding length of the wire cable wound around the cable drum of the motor; and a data logger for receiving, storing, or transmitting displacement data wirelessly transmitted while the movement measuring device descends or rises according to forward or reverse rotation of the motor. 제1항에 있어서,
상기 데이터 로거는 디지털 송신유닛이 송신한 변위 데이터를 무선으로 수신하는 무선수신모듈; 상기 무선수신모듈이 수신한 변위 데이터를 아날로그/디지털 변환하는 아날로그/디지털 컨버터; 상기 아날로그/디지털 컨버터가 아날로그/디지털 변환한 변위 데이터를 필터링하는 필터회로; 상기 필터회로에서 필터링된 변위 데이터가 저장되는 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 변위 데이터를 무선으로 송신하는 무선송신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 지반변위 계측장치.According to claim 1,
The data logger includes a wireless receiving module wirelessly receiving the displacement data transmitted by the digital transmitting unit; an analog/digital converter for analog/digital converting the displacement data received by the wireless receiving module; a filter circuit for filtering displacement data analog/digital converted by the analog/digital converter; a memory storing the displacement data filtered by the filter circuit; and a wireless transmission module wirelessly transmitting the displacement data stored in the memory. 제1항에 있어서,
상기 지하수위 계측모듈과 지반침하 계측모듈은 이동계측장치의 상부몸체 외측부분에 마련되는 것을 특징으로 하는 지반변위 계측장치.According to claim 1,
The ground displacement measuring device, characterized in that the ground water level measuring module and the ground subsidence measuring module are provided on the outer part of the upper body of the movement measuring device. 제1항에 있어서,
상기 무선 충전부는,
상기 이동계측장치의 이동에 대응하도록 상기 계측파이프 벽면에 설치되며, 구비된 급전 전원으로부터 전력을 공급받고, 상기 급전 전원에 연결된 급전 케이블에 흐르는 전류에 의해 발생되는 자속의 경로를 제공하는 급전 코어 및 상기 급전 코어에 권취되는 상기 급전 케이블을 포함하는 급전 유닛을 이용하여 자기유도 방식으로 상기 전력을 공급하는 급전 선로; 및
상기 이동계측장치의 몸체 내부에 구비되어 상기 급전선로로부터 전력을 비첩속 방식을 집전하며, 상기 자속이 유기되는 집전 코어 및 상기 집전 코어에 권취되는 집전 케이블을 포함하며 상기 급전 유닛과 상기 자속에 의해 자기적으로 커플링되는 집전 유닛을 이용하여 상기 급전 장치로부터 형성된 유도기전력을 공급받는 집전부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반변위 계측장치.According to claim 1,
The wireless charging unit,
A power supply core installed on a wall surface of the measurement pipe to correspond to the movement of the movement measuring device, receiving power from a provided power supply, and providing a path for magnetic flux generated by a current flowing in a power supply cable connected to the power supply and a power supply line supplying the electric power in a magnetic induction method using a power supply unit including the power supply cable wound around the power supply core; and
It is provided inside the body of the movement measuring device to collect power from the power supply line in a non-coherent manner, and includes a current collection core in which the magnetic flux is induced and a current collection cable wound around the current collection core by the power supply unit and the magnetic flux. A current collector receiving an induced electromotive force formed from the power supply device using a magnetically coupled current collector unit
A ground displacement measuring device comprising a.
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KR102570941B1 (en) * 2023-02-14 2023-08-28 주식회사 영윈 Sensor module for soil condition inspection, and apparatus for soil exploration planning and support for the construction of smart farm using the sensor module

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KR100264013B1 (en) 1998-05-25 2000-08-16 노세룡 Apparatus and method for measuring displacement of vibration wire type sensor using serial communication bus

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