KR20230060909A - 타공사 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
타공사 모니터링 시스템이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 타공사 모니터링 시스템은 타공사에 의해 지반에 매설된 매설배관이 손상되기 전에 타공사를 미리 감지하기 위한 타공사 모니터링 시스템으로서, 중장비가 지반을 타격하는 경우, 지반 또는 상기 매설배관을 따라 전파되는 충격 신호를 감지하도록 매설배관에 설치되는 센서부; 및 센서부로부터 데이터를 수신하여 충격 신호의 시간 도메인 값을 획득하며, 시간 도메인 값을 주파수 도메인 값으로 변환한 후 충격 신호의 주파수 응답 특성에 기초하여 상기 타공사를 감지하는 제어부;를 포함한다.
Description
본 발명은 타공사 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매설배관을 손상시킬 가능성이 높은 타공사를 사전에 감지하기 위한 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
용수공급 배관은 대량의 수자원을 공급하는 사회 기반 시설 중 하나이다. 이러한 용수공급 배관은 대부분 지반에 매설된 상태로 운용되고 있다.
이러한 매설배관은 인접한 영역에서 시공 중인 타공사(Third party interference) 시 중장비의 굴착 작업에 의하여 예기치 않게 파손될 수 있다. 이에 따라 파손된 매설배관은 용수가 누수될 수 있는 상태로 방치되거나, 또는 다소 번거로운 교체작업을 필요로 하여 사회적인 비용을 야기하고 있는 실정이다.
이를 해결하기 위해 매설배관의 파손사고를 조기에 탐지하는 기술이 연구되어 왔다. 하지만 매설배관 탐지기술의 경우, 대부분 이미 중장비에 의해 타격이 가해져 손상을 입은 매설배관을 탐지하는 기술이 대부분이다. 이러한 매설배관 탐지기술에 의할 경우, 매설배관의 손상을 사전에 예방할 수는 없으며 단지 신속한 사후조치만이 가능하다. 따라서, 손상을 입은 매설배관과 관련된 교체 및 수리 비용을 절감시키기는 어려운 한계가 있다.
이와 같은 사정을 고려하였을 때, 매설배관이 중장비 등에 의하여 손상을 입기 전에 선제적으로 타공사를 감지함으로써 사용자가 사고 발생 전에 대응이 가능하도록 하는 감지 기술의 개발이 절실한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 매설배관과 인접한 영역에서 진행 중인 타공사에 의하여 상기 매설배관이 손상을 입기 전에 타공사를 감지할 수 있는 모니터링 시스템 또는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 감지된 타공사가 매설배관의 위험반경 내에서 진행중인 지 여부 또는 하방으로 굴착을 진행 중인지 여부 등 타공사의 특징을 추정하여 제공할 수 있는 모니터링 시스템 또는 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 타공사에 의해 지반에 매설된 매설배관이 손상되기 전에 상기 타공사를 미리 감지하기 위한 타공사 모니터링 시스템으로서, 중장비가 상기 지반을 타격하는 경우, 상기 지반 또는 상기 매설배관을 따라 전파되는 충격 신호를 감지하도록 상기 매설배관에 설치되는 센서부; 및 상기 센서부로부터 데이터를 수신하여 상기 충격 신호의 시간 도메인 값을 획득하며, 상기 시간 도메인 값을 주파수 도메인 값으로 변환한 후 상기 충격 신호의 상기 주파수 응답 특성에 기초하여 상기 타공사를 감지하는 제어부;를 포함하는 타공사 모니터링 시스템을 제공한다.
이때, 상기 타공사 감지를 위한 기준 데이터가 저장된 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 기준 데이터를 고려하여 상기 주파수 응답 특성을 분석할 수 있다.
이때, 상기 기준 데이터는 관심 주파수 대역 및 기준 진폭범위를 포함하고, 상기 제어부는 상기 주파수 도메인 값 중에서 관심 주파수 대역에 대응되는 대역의 진폭범위를 상기 기준 진폭범위와 비교하여 상기 타공사를 감지할 수 있다.
이때, 상기 관심 주파수 대역 및 상기 기준 진폭범위는 상기 매설배관 또는 상기 매설배관과 동일한 재질 및 규격을 가지는 배관에 대하여 사전에 실험을 수행하여 획득될 수 있다.
이때, 상기 제어부는 감지된 상기 타공사가 상기 매설배관을 손상시킬 우려가 있는 위험 타공사인지 여부를 상기 주파수 응답 특성에 기초하여 판단할 수 있다.
이때, 상기 제어부는 감지된 상기 타공사가 하방으로 굴착을 진행 중인 하방 굴착 타공사인지 여부를 상기 주파수 응답 특성에 기초하여 판단할 수 있다.
이때, 상기 제어부는 소정 시간 내에 복수 회의 충격 신호가 확인되며, 상기 복수 회의 충격 신호의 주파수 응답 특성 레벨이 점차 증가될 경우, 상기 타공사가 하방 굴착 타공사인 것으로 판단할 수 있다.
이때, 상기 센서부는 상기 매설배관의 연장 방향을 따라 소정 간격 이격되어 배치되는 제1 센서와 제2 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 센서와 상기 제2 센서로부터 각각 데이터를 수신하여 제1 시간 도메인 값 및 제2 시간 도메인 값을 획득한 후, 각각 제1 주파수 도메인 값 및 제2 주파수 도메인 값으로 변환할 수 있다.
이때, 상기 제어부는 상기 제1 센서에 의해 감지된 충격 신호의 주파수 응답 특성 및 상기 제2 센서에 의해 감지된 충격 신호의 주파수 응답 특성을 각각 분석하여 모두 상기 타공사의 존재가 확인되는 경우, 상기 타공사가 감지된 것으로 판단할 수 있다.
이때, 상기 제어부는 상기 제1 시간 도메인 값 및 상기 제2 시간 도메인 값을 각각 복수 개의 시간 구간으로 분할하되, 서로 인접하는 두 개의 시간 구간 사이에 서로 중첩된 부분이 존재하도록 분할한 후 각각 주파수 도메인 값으로 변환할 수 있다.
이때, 상기 제어부는 하기 수학식을 이용하여 상기 타공사의 위치를 추정할 수 있다.
[수학식]
(상기 수학식에서, D1은 타공사의 위치와 제1 센서 사이의 거리, D2는 타공사의 위치와 제2 센서 사이의 거리, L은 매설배관의 총연장, C는 매설배관을 통해 전파하는 충격 신호의 전파속도, τ는 제1 시간 도메인 값 상의 충격 신호와 제2 시간 도메인 값 상의 충격 신호의 도달시간 차이)
이때, 상기 제어부는 복수 회의 충격 신호가 확인되며 상기 복수 회의 충격 신호를 각각 분석하여 추정된 복수 개의 타공사의 위치가 모두 소정 오차 범위 내에 있을 경우, 상기 타공사가 하방 굴착 공사인 것으로 판단할 수 있다.
이때, 상기 제어부는 상기 주파수 응답 특성 외에 상기 시간 도메인에서의 파형의 형태적 특성에 기초하여 상기 타공사를 감지할 수 있다.
한편, 본 발명은 타공사에 의해 지반에 매설된 매설배관이 손상되기 전에 상기 타공사를 미리 감지하기 위한 타공사 모니터링 방법으로서, 매설배관에 설치된 센서부가 중장비의 상기 지반 타격에 의해 상기 지반 또는 상기 매설배관을 따라 전파되는 충격 신호를 감지하는 단계; 상기 제어부가 상기 센서부로부터 데이터를 수신하여 상기 충격 신호와 관련된 시간 도메인 값을 획득하고, 상기 시간 도메인 값을 주파수 도메인 값으로 변환하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 충격 신호의 주파수 응답 특성을 분석하여 상기 타공사를 감지하는 단계;를 포함하는 타공사 모니터링 방법을 제공한다.
이때, 상기 제어부가 상기 충격 신호의 주파수 응답 특성을 분석하여 상기 타공사를 감지하는 단계는, 상기 타공사의 위치를 추정하는 단계; 상기 타공사가 상기 매설배관을 손상시킬 우려가 있는 위험 타공사인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 타공사의 위치를 분석하여 상기 타공사가 하방으로 굴착을 진행 중인 하방 굴착 타공사인지 여부를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 예기치 않은 타공사에 의하여 매설배관이 손상을 입기 전에 특유의 제어부가 배관전파진동에 따른 주파수 응답 특성을 분석하여 타공사를 사전 감지함으로써, 매설배관 관리자로 하여금 선제 대응의 기회를 제공해 줄 수 있으며 타공사로부터 매설배관을 보다 효과적으로 보호할 수 있다.
또한, 본 발명은 타공사의 감지에 그치지 않고, 특유의 제어부가 상술한 주파수 응답 특성에 기초하여 감지된 타공사가 위험 타공사인지 여부도 판단할 수 있어, 매설배관 관리자에게 보다 정확한 타공사 정보를 제공해 줄 수 있다.
그리고, 본 발명은 특유의 제어부가 보다 입체적인 충격 신호 분석을 수행하여, 감지된 타공사가 하방으로 굴착을 진행 중인 하방 굴착 타공사인지 여부도 판단할 수 있다.
그리고, 본 발명은 상술한 제어부가 충격 신호를 단위 시간 간격으로 분할하되, 서로 중첩된 구간이 존재하도록 분할함으로써 충격 신호의 누락을 최소화할 수 있으며, 이를 통해 보다 정확한 타공사 모니터링을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템에 대한 구성도,
도 2는 타공사에 의해 지반 또는 매설배관을 따라 충격 신호가 전파되는 것을 설명하기 위한 설명도,
도 3에서 (a)는 제1 센서에 의해 측정된 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프이며, (b)는 제2 센서에 의해 측정된 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프,
도 4는 배관전파진동을 포함하는 경우와 그렇지 않은 경우의 주파수 도메인의 값을 함께 나타낸 그래프,
도 5는 매설배관을 손상시킬 우려가 있는 위험 타공사와, 그렇지 않은 안전 타공사를 비교하여 설명하기 위한 설명도,
도 6에서 (a)는 도 5의 위험 타공사 시, 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프이며, (b)는 도 5의 안전 타공사 시, 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프,
도 7에서 (a)는 제1 센서에 의해 측정된 충격 신호의 주파수 도메인의 값을 나타낸 것으로서, 위험 타공사와 안전 타공사를 각각 비교하여 나타낸 그래프이며, (b)는 제2 센서에 의해 측정된 충격 신호의 주파수 도메인의 값을 나타낸 것으로서, 위험 타공사와 안전 타공사를 비교하여 각각 나타낸 그래프,
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템의 제어부가 충격 신호를 분할하는 과정을 설명하기 위한 설명도,
도 10에서 (a)는 하방 굴착 타공사 시 제1 센서 및 제2 센서에 의해 측정된 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프이며, (b)는 상기 충격 신호를 분석하여 추정된 타공사의 위치를 시간에 따라 나타낸 그래프,
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 방법에 대한 흐름도, 그리고,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 2는 타공사에 의해 지반 또는 매설배관을 따라 충격 신호가 전파되는 것을 설명하기 위한 설명도,
도 3에서 (a)는 제1 센서에 의해 측정된 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프이며, (b)는 제2 센서에 의해 측정된 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프,
도 4는 배관전파진동을 포함하는 경우와 그렇지 않은 경우의 주파수 도메인의 값을 함께 나타낸 그래프,
도 5는 매설배관을 손상시킬 우려가 있는 위험 타공사와, 그렇지 않은 안전 타공사를 비교하여 설명하기 위한 설명도,
도 6에서 (a)는 도 5의 위험 타공사 시, 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프이며, (b)는 도 5의 안전 타공사 시, 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프,
도 7에서 (a)는 제1 센서에 의해 측정된 충격 신호의 주파수 도메인의 값을 나타낸 것으로서, 위험 타공사와 안전 타공사를 각각 비교하여 나타낸 그래프이며, (b)는 제2 센서에 의해 측정된 충격 신호의 주파수 도메인의 값을 나타낸 것으로서, 위험 타공사와 안전 타공사를 비교하여 각각 나타낸 그래프,
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템의 제어부가 충격 신호를 분할하는 과정을 설명하기 위한 설명도,
도 10에서 (a)는 하방 굴착 타공사 시 제1 센서 및 제2 센서에 의해 측정된 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프이며, (b)는 상기 충격 신호를 분석하여 추정된 타공사의 위치를 시간에 따라 나타낸 그래프,
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 방법에 대한 흐름도, 그리고,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다. 또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템에 대한 구성도이며, 도 2는 타공사에 의해 지반 또는 매설배관을 따라 충격 신호가 전파되는 것을 설명하기 위한 설명도이다. 또한, 도 3에서 (a)는 제1 센서에 의해 측정된 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프이며, (b)는 제2 센서에 의해 측정된 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프이며, 도 4는 배관전파진동을 포함하는 경우와 그렇지 않은 경우의 주파수 도메인의 값을 함께 나타낸 그래프이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템(100)은 예기치 않게 진행되는 타공사 시 중장비 등에 의해 매설배관(5)이 타격되어 손상되는 것을 미연에 방지하기 위한 시스템이다.
이를 위해 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템(100)은, 저장부(10), 센서부(20) 및 제어부(40)를 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템(100)을 실시하는 방식에 따라 각 구성요소는 서로 결합되어 하나로 구현될 수도 있고, 일부의 구성요소가 생략될 수도 있다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(10)는 후술될 제어부(40)가 타공사를 감지하는데 이용되는 기준 데이터를 저장할 수 있다.
이때, 저장부(10)에 저장되는 기준 데이터는 예를 들면, 타공사에 의해 발생되는 충격 신호의 관심 주파수 대역(Frequency Band) 및 기준 진폭범위(Magnitude Range) 일 수 있다. 다른 예로서, 기준 데이터는 도 10에 도시된 것과 같이 동일한 위치에 대하여 시간 도메인에서의 유사한 파형이 동일한 간격으로 소정 횟수 반복되는 것과 같이 시간 도메인에서의 파형의 형태적 특징을 파라미터화한 값일 수 있다. 다만, 기준 데이터의 예가 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 타공사 감지를 위한 다양한 데이터가 저장될 수 있음을 밝혀 둔다.
이때, 저장부(10)는 매설배관과 인접한 위치에서 진행되어 매설배관을 손상시킬 가능성이 있는 타공사(이하, '위험 타공사') 및 매설배관으로부터 소정 거리 이격된 위치에서 진행되어 매설배관을 손상시킬 가능성이 희박한 타공사(이하, '안전 타공사') 별로 각기 다른 값의 기준 데이터를 저장할 수 있다.
이때, 상기 기준 데이터는 실제 관측의 대상이 되는 매설배관(5) 또는 상기 매설배관(5)과 동일한 재질 및 규격을 가지는 배관에 대하여 사전에 실험을 수행하여 획득될 수 있다. 이때, 상기 실험은 매설배관(5)이 실제 매설되는 지반(6) 또는 이를 모사한 환경 내에서 수행될 수 있다. 이를 통해 지반 환경이 기준 데이터에 미치는 영향을 최대한 반영함으로써 제어부(40)에 의한 타공사 감지의 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한, 저장부(10)는 후술될 제어부(40)가 센서부(20)에 의해 감지된 충격 신호의 시간 도메인 값을 획득하고 이를 주파수 도메인의 값으로 변환한 후 해당 충격 신호의 주파수 응답 특성에 기초하여 타공사인지 여부를 판단하는 과정에서 요구되는 각종 로직과 알고리즘 및 프로그램을 저장할 수도 있다.
한편, 저장부(10)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
다음으로, 센서부(20)는 일례로, 진동 가속도계, 하이드로폰 또는 마이크로폰 등으로 구현될 수 있으며, 매설배관(5)의 일 위치에 설치되어 매설배관 주변의 타공사와 관련된 충격 신호를 감지할 수 있다.
이때, 도 2를 참조하면, 센서부(20)가 감지하는 충격 신호(1)는 타공사 시 굴착기(backhoe) 등의 중장비(7)가 지반에 충격을 가할 경우 전파되는 탄성파일 수 있으며, 구체적으로는 지반전파진동(3) 또는 배관전파진동(2) 일 수 있다. 여기서 지반전파진동(3)이란 도면에 도시된 바와 같이 배관(5)을 경유하지 않고 지반(6)을 따라 센서부(20) 측으로 전파되는 탄성파일 수 있으며, 배관전파진동(2)이란 지반(6)을 거쳐 배관(5)을 따라 전파하는 탄성파일 수 있다.
이와 관련하여, 본 발명의 발명자는 매설배관(5)과 인접한 지역에서 타공사가 진행 중인 경우, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 매설배관(5)의 센서부(20)에서 지반전파진동(3)뿐만 아니라 배관전파진동(2)도 함께 감지됨을 발견하였다. 즉, 매설배관(5)과 인접한 지역에 타공사가 있을 경우, 상기 타공사로부터 발생된 충격에너지가 지반을 거쳐 매설배관(5)에까지 전달되어 센서부(20)를 통해 감지됨을 발견하였다. 특히, 본 발명의 발명자는 도면에 도시된 바와 같이 배관전파진동(2)의 경우, 매질의 차이로 인하여 지반전파진동(3) 대비 보다 빠르게 센서부(20)에 도달됨을 확인할 수 있었으며, 도 4에 도시된 바와 같이 주파수 응답 특성을 분석할 경우, 배관전파진동(2)은 지반전파진동(3) 대비 보다 고주파에서 발생함을 알 수 있었다. 이에, 본 발명의 발명자는 상기 배관전파진동(2)에 의한 주파수 응답 특성의 변화를 주의 깊게 관찰할 경우, 매설배관(5)의 손상 전에 타공사의 존재를 확인할 수 있음을 발견하였다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서부(20)는 도면에 도시된 바와 같이 매설배관(5)의 연장 방향을 따라 소정 간격 이격되어 배치되는 제1 센서(22) 및 제2 센서(24)를 포함하여 복수 개의 센서를 포함할 수 있다. 이때, 제1 센서(22)와 제2 센서(24)는 동일한 타격으로부터 발생된 충격 신호를 각각 독립적으로 수집할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 센서부(20)가 이처럼 복수 개의 센서를 포함하는 것은 타공사의 위치를 추정하고, 타공사 감지의 정확성을 보다 향상시키기 위한 것인데, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
한편, 센서부(20)는 감지된 충격 신호와 관련된 데이터를 제어부(40) 측으로 송신할 수 있다. 이를 위해, 센서부(20)는 제어부(40)와 유선으로 연결되거나, 무선인터넷 모듈 또는 근거리통신 모듈 등을 포함함으로써 제어부(40)와 무선신호를 송신할 수 있다.
도 5는 매설배관을 손상시킬 우려가 있는 위험 타공사와, 그렇지 않은 안전 타공사를 비교하여 설명하기 위한 설명도이고, 도 6에서 (a)는 도 5의 위험 타공사 시, 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프이며, (b)는 도 5의 안전 타공사 시, 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프이다. 또한, 도 7에서 (a)는 제1 센서에 의해 측정된 충격 신호의 주파수 도메인의 값을 나타낸 것으로서, 위험 타공사와 안전 타공사를 각각 비교하여 나타낸 그래프이며, (b)는 제2 센서에 의해 측정된 충격 신호의 주파수 도메인의 값을 나타낸 것으로서, 위험 타공사와 안전 타공사를 비교하여 각각 나타낸 그래프이다. 그리고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템의 제어부가 충격 신호를 분할하는 과정을 설명하기 위한 설명도이며, 도 10에서 (a)는 하방 굴착 타공사 시 제1 센서 및 제2 센서에 의해 측정된 충격 신호의 시간 도메인의 값을 나타낸 그래프이며, (b)는 상기 충격 신호를 분석하여 추정된 타공사의 위치를 시간에 따라 나타낸 그래프이다.
다음으로, 제어부(40)는 센서부(20)로부터 상술한 충격 신호와 관련된 정보를 처리 분석함으로써 매설배관과 인접한 영역에서 진행 중인 타공사를 감지할 수 있다. 이러한 제어부(40)는 하드웨어 또는 소프트웨어의 형태로 구현될 수도 있고, 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수도 있다. 바람직하게는, 제어부(40)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(40)는 타공사를 감지하기 위해 먼저, 센서부(20)로부터 데이터를 수신하여 충격 신호의 시간 도메인 값을 획득할 수 있다. 이때, 제어부(40)는 센서부(20)가 복수 개의 센서를 포함하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 센서(22) 및 제2 센서(24)로부터 각각 데이터를 수신하여 제1 시간 도메인 값과 제2 시간 도메인 값을 획득할 수 있다.
그 후, 제어부(40)는 일례로 FFT (Fast Fourier Transform)을 수행하여 상기 제1 시간 도메인 값과 제2 시간 도메인 값을 도 4에 도시된 바와 같이 각각 주파수 도메인 값으로 변환할 수 있다.
그리고, 제어부(40)는 충격 신호의 주파수 응답 특성에 기초하여 타공사를 감지할 수 있다. 이때, 제어부(40)는 앞서 설명한 바와 같이 저장부(10)에 미리 저장된 기준 데이터를 고려하여 주파수 응답 특성을 분석할 수 있다.
이와 관련된 예시적인 일례로서, 제어부(40)는 주파수 도메인 값 중에서 관심 주파수 대역에 대응되는 대역에 대해서만 주파수 응답 특성을 분석할 수 있다.
보다 구체적으로, 매설배관과 인접하여 타공사가 진행되어 충격 신호가 배관전파진동(2)과 지반전파진동(3)을 모두 포함하는 경우와,(도 5(a)) 타공사가 매설배관으로부터 멀리 이격된 위치에서 진행 중이거나 타공사가 존재하지 않아 충격 신호가 주로 지반전파진동(3)을 포함하는 경우를 비교하면(도 5(b)), 도 7에 도시된 바과 같이 대략 20Hz 이하 또는 120Hz 이상의 주파수 대역에서는 주파수 응답은 거의 유사한 특성을 보이는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 20Hz 내지 120Hz 대역(관심 주파수 대역)의 경우, 양 주파수 응답의 레벨 차이가 상당한 것을 알 수 있다. 따라서, 제어부(40)는 특정 관심 주파수 대역만을 주목하여 주파수 응답 특성을 분석함으로써 보다 정확하고 신속하게 타공사를 감지할 수 있다.
또한, 제어부(40)는 상기 관심 주파수 대역의 진폭범위를 저장부(10)에 저장된 진폭범위와 비교하여 타공사를 감지할 수 있다.
예를 들면, 제어부(40)는 관심 주파수 대역 내에서 주파수 도메인 값의 최대값을 확인한 후, 상기 최대값이 기준 데이터 상 설정된 임계값 이상일 경우 매설배관(5)과 인접하여 타공사가 진행 중인 것으로 판단할 수 있다. 또한 다른 일례로서, 제어부(40)는 관심 주파수 대역 내 주파수 도메인 값의 최소값과 최대값의 차이를 확인하여, 그 차이값이 기준 데이터 상 설정된 임계값 이상일 경우 타공사가 진행 중인 것으로 판단할 수 있다.
다만, 제어부(40)가 저장부(10)에 저장된 기준 데이터를 이용하여 주파수 응답 특성을 분석하는 것은 일례에 불과하며, 이 외에도 제어부(40)는 타공사를 감지하기 위하여 미리 학습된 인공신경망 등과 같이 저장부(10)에 저장된 알고리즘에 기초하여 기준 데이터 없이 타공사를 감지할 수도 있다. 이때, 상기 인공신경망은 타공사를 포함하고 있는 경우 획득된 충격 신호의 주파수 응답 특성의 양상을 미리 학습한 후, 이에 기초하여 충격 신호에 타공사와 관련된 신호가 포함되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 제어부(40)는 상기와 같이 감지된 타공사가 매설배관(5)을 손상시킬 우려가 있는 타공사인지 여부를 추가적으로 판단할 수 있다.
구체적으로, 도 5(a)와 같이 매설배관(5)의 직상부 또는 상기 직상부와 인접한 위치에서 진행 중인 타공사는 중장비에 의한 굴착 작업이 계속될 경우, 매설배관(5)을 타격하여 손상시킬 수 있다. 반면, 도 5(b)와 같이 매설배관(5)의 직상부로부터 매설배관(5)의 연장 방향과 교차하는 방향으로 소정 거리 이격된 위치에서 진행 중인 타공사의 경우, 굴착 작업이 계속되더라도 매설배관에 영향을 미칠 우려가 없다. 이하, 본 명세서에서 매설배관을 타격할 우려가 있는 타공사를 '위험 타공사'라고 규정하고, 매설배관을 타격할 우려가 없는 타공사를 '안전 타공사'라고 규정한다.
이와 관련하여, 제어부(40)는 감지된 타공사가 위험 타공사인지 안전 타공사 인지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 제어부(40)는 위험 타공사와 안전 타공사의 분류도 마찬가지로 충격 신호의 주파수 응답 특성에 기초하여 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 같은 타공사라 할 지라도 위험 타공사(도 5(a))의 경우, 도 6(a)에 도시된 바와 같이 배관전파진동(2)이 지반전파진동(3)의 도달 전에 관찰된다. 그러나, 안전 타공사(도 5(b))의 경우, 매설배관(5)으로부터 다소 이격된 위치에 위치에 중장비 등의 타격원이 위치하게 되므로, 위험 타공사와 달리 매설배관(5)을 따라 전파되는 배관전파진동(2)이 미미하거나 관찰되지 않을 수 있다.(도 6(b) 참조) 그 결과, 도 7에 도시된 바와 같이 위험 타공사와 안전 타공사는 그 주파수 응답 특성이 상이할 수 있는데, 제어부(40)는 이에 기초하여 위험 타공사와 안전 타공사를 판별할 수 있다.
이때, 제어부(40)는 타공사 감지 시와 마찬가지로, 위험 타공사 및 안전 타공사와 관련된 기준 데이터를 저장부(10)로부터 불러와 충격 신호의 주파수 응답 특성을 분석할 수 있다.
이때, 매설배관(5)으로부터 얼마만큼 떨어진 위치의 타공사를 안전 타공사로 분류할 지는 사용자의 요구 스펙에 따라 달리 규정될 수 있다. 이를 위해 제어부(40)는 저장부(10)에 저장된 다양한 기준 데이터 중에서, 사용자의 요구 스펙에 대응되는 기준 데이터 값을 이용할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 매설배관의 직상부로부터 반경 10m 이내에 위치하는 타공사만을 위험 타공사로 감지하고자 하는 경우, 제어부(40)는 저장부로부터 상기 반경 10m에 대응되는 기준 데이터를 불러와 주파수 응답 특성 분석에 이용할 수 있다. 여기서, 사용자의 요구 스펙 별로 저장된 다양한 크기의 기준 데이터는 사전에 해당 매설배관을 대상으로 수행된 실험을 통해 획득될 수 있다. 이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템(100)은 위험 타공사 만을 선별하여 알려줄 수 있어 사용자에게 보다 신뢰성 높은 타공사 정보를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어부(40)는 센서부(20)가 복수 개의 센서(22,24)를 포함하는 경우, 제1 센서(22)에 의해 감지된 충격 신호와 관련된 제1 주파수 응답 특성과, 제2 센서(24)에 의해 감지된 충격 신호와 관련된 제2 주파수 응답 특성을 각각 분석할 수 있다. 그리고, 제어부(40)는 상기 제1 주파수 응답 특성과 제2 주파수 응답 특성 분석 결과 모두 타공사의 존재가 확인되는 경우에만, 지상에 타공사가 진행 중인 것으로 판단할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템(100)은 오감지를 최소화하여 보다 정확하게 타공사를 감지할 수 있다.
이와 관련하여, 제어부(40)는 제1 시간 도메인 값과 제2 시간 도메인 값을 각각 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 복수 개의 시간 구간으로 분할할 수 있다. 일례로, 상기 시간 구간은 도면에 도시된 바와 같이 1초 간격으로 연속적으로 분할될 수 있다. 다만, 시간 구간의 분할 간격은 전술한 예로 한정되는 것은 아니며, 제1 센서(22)와 제2 센서(24) 사이의 길이 및 매설배관을 따라 전파되는 배관전파진동의 속도를 고려하여 다양하게 변경될 수 있다.
그리고, 제어부(40)는 상기와 같이 분할된 복수 개의 시간 구간을 각각 주파수 도메인 값으로 변환할 수 있다. 이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템(100)은 충격 신호를 단위 시간 간격으로 하여, 전체 연속적인 신호에 대해 단위 구간 당 특징을 추출하여 비교/분석함으로써 사용자에게 보다 효율적으로 타공사를 감지하여 관련 정보를 전달할 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 제어부(40)는 분할된 복수 개의 시간 구간 중에서 서로 인접하는 두개의 시간 구간 사이에 서로 중첩된 부분이 존재하도록 분할할 수 있다. 예를 들면, 단위 시간 간격이 1초일 경우, 0초-2초의 시간 도메인 값을 0초-1초와 1초-2초로 분할하는 것이 아니라, 0초-1초, 0.5초-1.5초 및 0.1초-2초로 분할하여 0.5초 간격씩 중첩되도록 분할할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템(100)이 시간 도메인 값을 중첩된 부분이 존재하도록 분할하는 것은 타공사 판단시 충격 신호의 누락을 방지하기 위한 것이다.
구체적으로, 타공사의 위치로부터 제1 센서(22)와 제2 센서(24)까지의 위치가 비대칭일 경우, 충격 신호가 각 센서까지 도달하는 시간이 상이할 수 있다. 예시적인 일례로서, 도 9를 참조하면, 동일한 충격 신호에 대하여 제1 시간 도메인 값 상에는 0.8초경 충격 신호가 도달된 것으로 표시되고, 제2 시간 도메인 값 상에는 1.2초경 충격 신호가 도달된 것으로 표시될 수 있다.(타공사가 제1 센서(22)와 보다 인접하여 0.4초의 양 센서 간 0.4초의 지연이 발생된 경우)
이때, 만약 제어부(40)가 시간 도메인 값을 중첩된 부분 없이 가령 0초-1초 및 1초-2초와 같이 연속적으로 분할하였을 경우, 0초-1초의 시간 구간에 대해서는 제1 센서(22) 측에만 충격 신호가 감지된 것으로 판단하고, 1초-2초의 시간 구간에 대해서는 제2 센서(24) 측에만 충격 신호가 감지된 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 만약 제어부(40)가 전술한 예시와 같이 제1 주파수 응답 특성 및 제2 주파수 응답 특성 분석 결과 모두 타공사가 확인되는 경우에만 지상에 타공사가 존재하는 것으로 판단하게 된다면, 제어부(40)는 전 시간 구간에 대하여 타공사가 없는 것으로 판단하는 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 제어부(40)는 시간 도메인 값을 중첩된 부분이 존재하도록 분할할 수 있다.
한편, 제어부(40)는 제1 센서(22) 및 제2 센서(24)를 포함하는 복수 개의 센서를 포함함으로써, 하기 수학식에 따라 타공사의 위치를 추정할 수 있다.
[수학식]
이때, D1은 타공사의 위치와 제1 센서 사이의 거리, D2는 타공사의 위치와 제2 센서 사이의 거리, L은 매설배관의 총연장, C는 매설배관을 통해 전파하는 충격 신호의 전파속도, τ는 제1 시간 도메인 값 상의 충격 신호와 제2 시간 도메인 값 상의 충격 신호의 도달시간 차이일 수 있다.
여기서, 상기 두 신호의 도달시간 차이(τ)는 상호상관함수(Cross-Correlation)의 피크 값을 확인하여 보다 정확하게 계산할 수 있다.
그리고, 제어부(40)는 도 10과 같이 시간 도메인 값 상에 소정 시간 간격을 가지며 연속적으로 출현하는 복수 회의 충격 신호가 확인되는 경우 다양한 방법으로 상기 복수 회의 충격 신호가 하방으로 굴착을 진행 중인 타공사 인지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 타공사의 종류에는 지반의 하방으로 굴착 공정을 수행하는 하방 굴착 공사도 있지만, 예를 들면 로드 롤러(road roller), 노면 파쇄기 등과 같이 하방으로 굴착을 수행하지 않지만 지반에 충격에너지를 전달할 수 있는 타공사도 포함할 수 있는데, 제어부(40)는 이와 같이 여러 종류의 타공사 중에서 매설배관(5)을 손상시킬 가능성이 높은 하방 굴착 타공사 만을 선별할 수 있다.
이를 위해, 먼저 제어부(40)는 상기 복수 회의 충격 신호를 분석하여 추정된 타공사의 위치가 동일한 지 여부를 확인할 수 있다. 만약 상기 복수 회의 충격 신호를 분석하여 도출된 타공사의 위치가 모두 소정 오차 범위 내에 있을 경우, 제어부(40)는 상기 타공사가 하방으로 굴착을 진행 중인 하방 굴착 타공사인 것으로 판단할 수 있다.(도 10 참조)
이와 함께, 제어부(40)는 주파수 응답 특성에 기초하여 타공사가 하방 굴착 타공사인지 판단할 수도 있다. 구체적으로 소정 시간 내에 복수 회의 충격 신호가 확인됨과 동시에 상기 복수 회의 충격 신호에 따른 복수 개의 주파수 응답 특성의 레벨이 점차 증가될 경우, 상기 타공사가 하방 굴착 타공사인 것으로 판단할 수 있다.
이러한 하방 굴착 타공사의 경우, 횡방향 굴착 시와 비교하여 매설배관(5)을 타격할 가능성이 보다 높을 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 시스템(100)은 상술한 바와 같이 하방 굴착 타공사의 존재를 사용자에게 사전에 알림으로써 사용자가 보다 주의 깊게 상기 타공사의 진행을 모니터링 하도록 유도할 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 방법에 대한 흐름도이다.
먼저, 매설배관(5)에 설치된 센서부(20)가 중장비의 지반 타격에 의해 지반(6) 또는 매설배관(5)을 따라 전파되는 충격 신호를 감지한다.(S10)
그 후, 제어부가 상기 센서부로부터 데이터를 수신하여 상기 충격 신호와 관련된 시간 도메인 값을 획득하고, 상기 시간 도메인 값을 주파수 도메인 값으로 변환한다.(S20)
다음으로, 제어부가 상기 충격 신호의 주파수 응답 특성을 분석하여 상기 타공사를 감지할 수 있다.(S30) 이때, 제어부(40)는 상술한 바와 같이 저장부(10)에 저장된 기준 데이터를 고려하여 주파수 응답 특성을 분석할 수 있다.
이때, 상기 타공사를 감지하는 단계(S30)는 일례로, 도 12에 도시된 바와 같이 타공사의 위치를 추정하는 단계(S31), 위험 타공사인지 여부를 판단하는 단계(S32) 및 하방 굴착 타공사인지 여부를 판단하는 단계(S33)를 포함할 수 있다. 이때 각 단계를 수행하는 구체적인 방법은 앞서 설명한 바와 동일하므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 13을 참조하면, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 타공사 모니터링 방법은 컴퓨팅 시스템을 통해서도 구현될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1000)은 시스템 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, SSD(Solid State Drive), 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1: 충격 신호
2: 배관전파진동
3: 지반전파진동 5: 매설배관
6: 지반 7: 중장비
10: 저장부 20: 센서부
22: 제1 센서 24: 제2 센서
40: 제어부 100: 타공사 모니터링 시스템
1000: 컴퓨팅 시스템 1100: 프로세서
1200: 시스템 버스 1300: 메모리
1400: 사용자 입력장치 1500: 사용자 출력 장치
1600: 스토리지 1700: 네트워크 인터페이스
3: 지반전파진동 5: 매설배관
6: 지반 7: 중장비
10: 저장부 20: 센서부
22: 제1 센서 24: 제2 센서
40: 제어부 100: 타공사 모니터링 시스템
1000: 컴퓨팅 시스템 1100: 프로세서
1200: 시스템 버스 1300: 메모리
1400: 사용자 입력장치 1500: 사용자 출력 장치
1600: 스토리지 1700: 네트워크 인터페이스
Claims (15)
- 타공사에 의해 지반에 매설된 매설배관이 손상되기 전에 상기 타공사를 미리 감지하기 위한 타공사 모니터링 시스템으로서,
중장비가 상기 지반을 타격하는 경우, 상기 지반 또는 상기 매설배관을 따라 전파되는 충격 신호를 감지하도록 상기 매설배관에 설치되는 센서부; 및
상기 센서부로부터 데이터를 수신하여 상기 충격 신호의 시간 도메인 값을 획득하며, 상기 시간 도메인 값을 주파수 도메인 값으로 변환한 후 상기 충격 신호의 상기 주파수 응답 특성에 기초하여 상기 타공사를 감지하는 제어부;를 포함하는 타공사 모니터링 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 타공사 감지를 위한 기준 데이터가 저장된 저장부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 기준 데이터를 고려하여 상기 주파수 응답 특성을 분석하는 타공사 모니터링 시스템. - 제2 항에 있어서,
상기 기준 데이터는 관심 주파수 대역 및 기준 진폭범위를 포함하고,
상기 제어부는 상기 주파수 도메인 값 중에서 관심 주파수 대역에 대응되는 대역의 진폭범위를 상기 기준 진폭범위와 비교하여 상기 타공사를 감지하는 타공사 모니터링 시스템. - 제2 항에 있어서,
상기 관심 주파수 대역 및 상기 기준 진폭범위는 상기 매설배관 또는 상기 매설배관과 동일한 재질 및 규격을 가지는 배관에 대하여 사전에 실험을 수행하여 획득되는 타공사 모니터링 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는 감지된 상기 타공사가 상기 매설배관을 손상시킬 우려가 있는 위험 타공사인지 여부를 상기 주파수 응답 특성에 기초하여 판단하는 타공사 모니터링 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는 감지된 상기 타공사가 하방으로 굴착을 진행 중인 하방 굴착 타공사인지 여부를 상기 주파수 응답 특성에 기초하여 판단하는 타공사 모니터링 시스템. - 제6 항에 있어서,
상기 제어부는 소정 시간 내에 복수 회의 충격 신호가 확인되며, 상기 복수 회의 충격 신호의 주파수 응답 특성 레벨이 점차 증가될 경우, 상기 타공사가 하방 굴착 타공사인 것으로 판단하는 타공사 모니터링 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 센서부는 상기 매설배관의 연장 방향을 따라 소정 간격 이격되어 배치되는 제1 센서와 제2 센서를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1 센서와 상기 제2 센서로부터 각각 데이터를 수신하여 제1 시간 도메인 값 및 제2 시간 도메인 값을 획득한 후, 각각 제1 주파수 도메인 값 및 제2 주파수 도메인 값으로 변환하는 타공사 모니터링 시스템. - 제8 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 센서에 의해 감지된 충격 신호의 주파수 응답 특성 및 상기 제2 센서에 의해 감지된 충격 신호의 주파수 응답 특성을 각각 분석하여 모두 상기 타공사의 존재가 확인되는 경우, 상기 타공사가 감지된 것으로 판단하는 타공사 모니터링 시스템. - 제9 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 시간 도메인 값 및 상기 제2 시간 도메인 값을 각각 복수 개의 시간 구간으로 분할하되, 상기 복수 개의 시간 구간 중에서 서로 인접하는 두 개의 시간 구간 사이에 서로 중첩된 부분이 존재하도록 분할한 후 각각 주파수 도메인 값으로 변환하는 타공사 모니터링 시스템. - 제8 항에 있어서,
상기 제어부는 하기 수학식을 이용하여 상기 타공사의 위치를 추정하는 타공사 모니터링 시스템.
[수학식]
(상기 수학식에서, D1은 타공사의 위치와 제1 센서 사이의 거리, D2는 타공사의 위치와 제2 센서 사이의 거리, L은 매설배관의 총연장, C는 매설배관을 통해 전파하는 충격 신호의 전파속도, τ는 제1 시간 도메인 값 상의 충격 신호와 제2 시간 도메인 값 상의 충격 신호의 도달시간 차이) - 제11 항에 있어서,
상기 제어부는 복수 회의 충격 신호가 확인되며 상기 복수 회의 충격 신호를 각각 분석하여 추정된 복수 개의 타공사의 위치가 모두 소정 오차 범위 내에 있을 경우, 상기 타공사가 하방 굴착 공사인 것으로 판단하는 타공사 모니터링 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 주파수 응답 특성 외에 상기 시간 도메인에서의 파형의 형태적 특성에 기초하여 상기 타공사를 감지하는 타공사 모니터링 시스템. - 타공사에 의해 지반에 매설된 매설배관이 손상되기 전에 상기 타공사를 미리 감지하기 위한 타공사 모니터링 방법으로서,
매설배관에 설치된 센서부가 중장비의 상기 지반 타격에 의해 상기 지반 또는 상기 매설배관을 따라 전파되는 충격 신호를 감지하는 단계;
상기 제어부가 상기 센서부로부터 데이터를 수신하여 상기 충격 신호와 관련된 시간 도메인 값을 획득하고, 상기 시간 도메인 값을 주파수 도메인 값으로 변환하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 충격 신호의 주파수 응답 특성을 분석하여 상기 타공사를 감지하는 단계;를 포함하는 타공사 모니터링 방법. - 제14 항에 있어서,
상기 제어부가 상기 충격 신호의 주파수 응답 특성을 분석하여 상기 타공사를 감지하는 단계는,
상기 타공사의 위치를 추정하는 단계;
상기 타공사가 상기 매설배관을 손상시킬 우려가 있는 위험 타공사인지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 타공사가 하방으로 굴착을 진행 중인 하방 굴착 타공사인지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 타공사 모니터링 방법.
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