KR20130057696A

KR20130057696A - 맨홀 내부 감시 시스템

Info

Publication number: KR20130057696A
Application number: KR1020110123567A
Authority: KR
Inventors: 위동윤; 김재철; 최태식
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2013-06-03

Abstract

본 발명은 맨홀 내부 감시 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 맨홀 내부 감시 시스템은, 전력케이블의 유도 기전력을 전류로 변환하는 전류센서와; 맨홀뚜껑 내에 삽입 설치되어 맨홀 외부로의 무선 통신을 연결하는 통신 안테나와; 상기 맨홀뚜껑의 하방(下方)에 설치되어서 상기 전류센서로부터 공급되는 전원을 저장하고 해당 저장 전원에 의해 맨홀 내부의 온도 및 습도를 포함하는 데이터를 검출하여 상기 통신 안테나를 통해 맨홀 외부로 전송하는 감시모듈과; 맨홀 외부에 설치되어 상기 감시모듈로부터 전송되는 데이터를 수신하는 통신단말장치를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 의하면, 차량 등의 왕래가 빈번한 환경에 설치한 맨홀 내부의 온도, 습도 등을 원격 감시하되, 배터리의 교체 없이 맨홀 내부를 감시함과 아울러 맨홀 뚜껑의 외부 환경 요인으로 인한 안테나의 손상을 방지함으로써 시스템의 유지 보수에 유리하므로 맨홀 내부 감시 시스템을 경제성 있게 운용할 수 있다.

Description

맨홀 내부 감시 시스템{Manhole Inside Monitoring System}

본 발명은 맨홀 내부 감시 시스템에 관한 것으로, 특히 차량 등의 왕래가 빈번한 환경에 설치한 맨홀 내부의 온도, 습도 등을 원격 감시하는 경우에 해당 시스템의 유지 보수에 유리하도록 하는 맨홀 내부 감시 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 지중에는 통신 케이블, 전력 케이블 또는 하수로 등의 매설을 위한 공동구가 구비되어 있으며, 해당 공동구에 관리 인력의 출입을 가능케 하기 위하여 일정한 구간마다 맨홀(manhole)이 설치된다.

이와 같이 지중에 설치된 공동구를 관리하기 위하여 맨홀 내부의 온도, 습도 등을 검출하여 원격 감시하는 시스템이 미국 특허등록 7,944,352호에 제안된바 있다.

해당 원격 감시 시스템은 센서를 이용하여 맨홀 내부의 환경을 측정하고, 해당 측정 데이터를 통신부를 통해 맨홀의 외부로 전송하되 맨홀 뚜껑의 외부 표면에 설치된 안테나를 통해 맨홀 외부로 전송하고, 맨홀 외부에서는 전송받은 해당 측정 데이터를 인터넷을 통해 유포하고, 이를 사용자가 데이터베이스에 저장하도록 구현되어 있다.

그러나, 상술한 종래의 원격 감시 시스템에서는 맨홀 내부의 온도, 습도를 검출하여 맨홀 외부로 전송함에 사용하는 전원을 배터리로부터 공급받도록 구현되어 있음에 기인하여 배터리 방전시에 해당 배터리를 교체하여 주어야 하므로 시스템의 유지 보수에 불리하다는 문제점이 있다.

아울러, 상술한 종래의 원격 감시 시스템은 금속재질의 맨홀 뚜껑에 적용하는 경우, 금속 맨홀 뚜껑의 외부 표면상에 안테나를 설치하여 측정 데이터를 맨홀 외부로 전송하도록 구현되어 있으므로, 맨홀 뚜껑의 외부 환경 요인(통행하는 사람, 자동차 또는 비, 눈 등의 기상요소)으로 인하여 안테나의 빈번한 손상을 유발하여 시스템 유지 보수에 불리하다는 문제점이 있다.

미국 특허등록 제7,944,352호

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 차량 등의 왕래가 빈번한 환경에 설치한 맨홀 내부의 온도, 습도 등을 원격 감시하되, 배터리의 교체 없이 맨홀 내부를 감시함과 아울러 맨홀 뚜껑의 외부 환경 요인으로 인한 안테나의 손상을 방지함으로써 시스템의 유지 보수에 유리하도록 하는 맨홀 내부 감시 시스템을 제공함에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 맨홀 내부 감시 시스템은, 전력케이블의 유도 기전력을 전류로 변환하는 전류센서와, 맨홀뚜껑 내에 삽입 설치되어 맨홀 외부로의 무선 통신을 연결하는 통신 안테나와; 상기 맨홀뚜껑의 하방(下方)에 설치되어서 상기 전류센서로부터 공급되는 전원을 저장하고 해당 저장 전원에 의해 맨홀 내부의 온도 및 습도를 포함하는 데이터를 검출하여 상기 통신 안테나를 통해 맨홀 외부로 전송하는 감시모듈과; 맨홀 외부에 설치되어 상기 감시모듈로부터 전송되는 데이터를 수신하는 통신단말장치를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 맨홀 내부 감시 시스템에 의하면, 상기 감시모듈은, 상기 전류센서로부터 인가되는 교류전류를 직류전류로 변환하는 전류 변환부와; 직류전류를 공급받아서 전류를 충전하는 배터리와; 상기 전류 변환부로부터 인가되는 직류전류를 상기 배터리에 공급하여 배터리를 충전하되 상기 배터리의 만충전시에 상기 배터리로의 직류전원 공급을 차단하는 충전 절환부와; 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 맨홀 내부의 온도 및 습도를 포함하는 데이터를 검출하는 센서와; 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 상기 센서에 의해 검출된 데이터를 상기 통신 안테나를 통해 상기 통신단말장치에 전송하는 통신부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 맨홀 내부 감시 시스템에 의하면, 상기 통신 안테나는 맨홀뚜껑 내의 홀에 삽입 설치하되 맨홀뚜껑 상의 외부 표면에 돌출되지 않게 삽입 설치되고, 통신 안테나가 삽입된 홀의 잉여 공간에는 절연층이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 맨홀 내부 감시 시스템에 의하면, 상기 맨홀뚜껑은 맨홀 입구의 설정된 위치에 마련되어진 맨홀 턱에 삽입되는 복수의 맨홀 지지대를 구비하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명에 따른 맨홀 내부 감시 시스템에 의하면, 상기 통신 안테나는 내부에 통신 주파수에 대응하는 길이를 갖는 안테나 코어를 구비하고, 안테나 코어를 통해 감시모듈에 구비된 통신부의 통신 단자에 접속되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 차량 등의 왕래가 빈번한 환경에 설치한 맨홀 내부의 온도, 습도 등을 원격 감시하되, 배터리의 교체 없이 맨홀 내부를 감시함과 아울러 맨홀 뚜껑의 외부 환경 요인으로 인한 안테나의 손상을 방지함으로써 시스템의 유지 보수에 유리하므로 맨홀 내부 감시 시스템을 경제성 있게 운용하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 맨홀 내부 감시 시스템을 도시한 도.
도 2는 본 발명에서의 감시모듈을 도시한 도.
도 3은 본 발명에서의 맨홀뚜껑을 도시한 도.
도 4는 본 발명에서의 맨홀뚜껑을 맨홀 입구에 씌우는 경우의 삽입 상태를 도시한 도.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 맨홀 내부 감시 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 전력케이블(10)을 접속하는 접속재(11)에 부착되어 전력케이블(10)의 유도 기전력을 전류로 변환하는 전류센서(12)와, 금속으로 이루어진 맨홀뚜껑(30)의 하방(下方)에 설치되어서 전류센서(12)로부터 공급되는 전원을 저장하고 해당 저장 전원에 의해 센서를 구동하여 검출한 검출 데이터를 통신 안테나(50)를 통해 맨홀 외부로 전송하는 감시모듈(20)과, 해당 감시모듈(20)로부터 전송되는 검출 데이터를 수신하는 통신단말장치(70)를 포함하여 이루어진다.

전류센서(12)는 다양한 타입의 전류센서를 이용하여 구현할 수 있는데, 예를 들어, 스마트 CT(Current Transformer) 타입의 전류센서 등을 이용하여 구현할 수 있다. 전류센서(12)는 맨홀 내부의 공동구에 설치되어 있는 전력케이블(10)을 접속하기 위한 접속재(11)의 외주에 설치되어 전력케이블(10)에 흐르는 교류전류에 기인하여 발생하는 전력케이블(10) 주위의 유도 기전력을 전류로 변환하여 복합케이블(13)을 통해 감시모듈(20)에 인가한다.

감시모듈(20)은 맨홀뚜껑(30)의 하방(下方)에 설치하되, 맨홀뚜껑(30)과 이격하여 설치되며, 전류센서(12)로부터 공급되는 전원을 저장하고, 해당 저장 전원에 의해 센서를 구동하여 검출한 검출 데이터를 통신 안테나(50)를 통해 맨홀 외부로 전송한다. 바람직하게는, 감시모듈(20)은 하우징에 의해 외부 환경으로부터 보호되며, 통신 안테나(50)와 접속 가능한 맨홀뚜껑(30) 하방의 위치에 고정 설치된다.

감시모듈(20)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 전류 변환부(21), 충전 절환부(22), 배터리(23), 센서(24) 및 통신부(25)를 포함하여 이루어진다. 전류 변환부(21)는 전류센서(12)로부터 복합케이블(13)을 통해 인가되는 교류전류를 직류전류로 변환한다. 그리고, 충전 절환부(22)는 전류 변환부(21)로부터 인가되는 직류전류를 배터리(23)에 공급하여 배터리(23)의 충전을 진행하되 배터리(23)의 만충전시에 배터리(23)로의 직류전원 공급을 차단하여 배터리(23)의 과충전을 방지한다.

또한, 배터리(23)는 충전 및 방전을 반복 가능한 2차 전지로 이루어지며, 충전 절환부(22)를 통해 공급되는 직류전류를 충전하여 해당 충전 전류를 센서(24)와 통신부(25)에 구동 전원으로 공급한다. 센서(24)는 맨홀 내부의 온도, 습도 등을 포함하는 맨홀 내부 환경 요소를 검출하고, 해당 검출 데이터를 통신부(25)에 인가한다. 그리고, 통신부(25)는 센서(24)로부터 인가되는 검출 데이터를 통신 안테나(50)를 통해 맨홀 외부의 통신단말장치(70)에 전송한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 맨홀뚜껑(30)에는 복수의 맨홀 지지대(32)가 구비되어 있으며, 해당 맨홀 지지대(32)는 맨홀 입구에 맨홀뚜껑(30)을 씌우는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 맨홀 입구의 설정된 위치에 마련되어진 맨홀 턱(33)에 삽입된다. 이와 같은 맨홀 지지대(32)는 통신 안테나(50)를 삽입 설치한 맨홀뚜껑(30)을 맨홀 입구에 씌운 경우에 통신 안테나(50)가 감시모듈(20)에 정확히 삽입 연결되게 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통신 안테나(50)는 맨홀뚜껑(30)에 형성된 홀(35; 도 3 및 도 4 참조)에 삽입 설치하되 맨홀뚜껑(30) 상의 외부 표면에 돌출되지 않게 삽입 설치되는데, 예를 들어 스크류형 안테나 등으로 구현할 수 있다. 해당 통신 안테나(50)가 삽입된 홀의 잉여 공간에는 절연층(31)을 형성함으로써 맨홀뚜껑(30)으로의 전류 흐름을 차단함과 아울러 통신 안테나(50)를 홀 내부에 고정한다. 통신 안테나(50)의 내부에는 안테나 코어(51)가 구비되며, 해당 안테나 코어(51)의 길이는 통신 주파수에 대응하여 설정한다.

통신 안테나(50)가 삽입 설치되어 있는 맨홀뚜껑(30)을 맨홀 입구에 씌우는 경우에, 맨홀뚜껑(30)의 맨홀 지지대(32)가 맨홀 턱(33)에 삽입되고, 이처럼 맨홀 지지대(32)가 맨홀 턱(33)에 삽입됨으로써, 통신 안테나(50)는 감시모듈(20)에 구비된 통신부(25)의 통신 단자에 정확히 접속된다. 이에, 통신 안테나(50)는 안테나 코어(51)를 통해 감시모듈(20) 내부의 통신부(25)와 연결되므로, 통신부(25)는 센서(24)에 의해 획득한 온도, 습도 등의 검출 데이터를 해당 통신 안테나(50)를 통해 맨홀 외부의 통신단말장치(70)에 무선 전송할 수 있다.

또한, 통신단말장치(70)는 맨홀 외부의 전봇대(60)에 고정 설치되어 감시모듈(20)과 무선 통신하되, 감시모듈(20)로부터 통신 안테나(50)를 통해 전송되는 검출 데이터를 수신하고, 해당 검출 데이터를 수집 저장 또는 표시하여 맨홀 내부를 원격 감시할 수 있다. 통신단말장치(70)는 감시모듈(20)로부터 수신한 검출 데이터를 통신 네트워크를 통해 다른 수신처에 전송할 수도 있다.

아울러, 첨부한 도면에서 맨홀뚜껑(30)을 원형 모양으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명은 사각형 모양의 맨홀뚜껑에도 적용할 수 있으며, 본 발명을 사각형 모양의 맨홀뚜껑에 적용하는 경우 맨홀뚜껑의 일정 위치에 복수의 맨홀 지지대를 구비하고 해당 맨홀 지지대를 맨홀 턱에 삽입함으로써 맨홀뚜껑을 규정된 위치에 삽입하여 통신 안테나를 감시모듈(20)에 구비된 통신부(25)의 통신 단자에 정확히 접속할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 맨홀 내부 감시 시스템은 맨홀 내부의 온도, 습도 등을 원격 감시하되, 전류센서(12)로부터 공급되는 전원을 배터리(23)에 저장하여 해당 저장 전원을 이용하여 맨홀 내부를 감시함과 아울러 해당 감시 정보를 외부에 무선 전송하므로, 배터리의 교체 없이 맨홀 내부를 감시할 수 있어서 시스템의 유지 보수에 유리하다는 장점이 있다.

그리고, 본 발명에 따른 맨홀 내부 감시 시스템은 통신 안테나(50)를 맨홀뚜껑(30) 내에 삽입 설치함으로써 해당 통신 안테나(50)를 통해 맨홀 외부에 통신하므로, 통행하는 차량 및 사람으로부터 해당 안테나의 손상을 방지할 수 있어서 시스템의 유지 보수에 유리하다는 장점이 있다.

본 발명은 상술한 설명에 한정되는 것은 아니고, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변경 실시할 수 있을 것이며, 그러한 변경 실시는 본 발명의 기술적 범위에 해당한다고 할 것이다.

본 발명은 맨홀 내부를 원격 감시하는 경우에 유용하게 적용할 수 있을 것이다. 본 발명에 의하면, 차량 등의 왕래가 빈번한 환경에 설치한 맨홀 내부의 온도, 습도 등을 원격 감시하되, 배터리의 교체 없이 맨홀 내부를 감시함과 아울러 맨홀 뚜껑의 외부 환경 요인으로 인한 안테나의 손상을 방지함으로써 시스템의 유지 보수에 유리하므로 맨홀 내부 감시 시스템을 경제성 있게 운용할 수 있다.

10; 전력케이블 11; 접속재
12; 전류센서 13; 복합케이블
20; 감시모듈 21; 전류 변환부
22; 충전 절환부 23; 배터리
24; 센서 25; 통신부
30; 맨홀뚜껑 31; 절연층
32; 맨홀 지지대 33; 맨홀 턱
35; 홀 40; 지면
50; 통신 안테나 51; 안테나 코어
70; 통신단말장치

Claims

맨홀 내부 감시 시스템에 있어서,
전력케이블의 유도 기전력을 전류로 변환하는 전류센서와,
맨홀뚜껑 내에 삽입 설치되어 맨홀 외부로의 무선 통신을 연결하는 통신 안테나와;
상기 맨홀뚜껑의 하방(下方)에 설치되어서 상기 전류센서로부터 공급되는 전원을 저장하고 해당 저장 전원에 의해 맨홀 내부의 온도 및 습도를 포함하는 데이터를 검출하여 상기 통신 안테나를 통해 맨홀 외부로 전송하는 감시모듈과;
맨홀 외부에 설치되어 상기 감시모듈로부터 전송되는 데이터를 수신하는 통신단말장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 맨홀 내부 감시 시스템.
제1항에 있어서,
상기 감시모듈은,
상기 전류센서로부터 인가되는 교류전류를 직류전류로 변환하는 전류 변환부와;
직류전류를 공급받아서 전류를 충전하는 배터리와;
상기 전류 변환부로부터 인가되는 직류전류를 상기 배터리에 공급하여 배터리를 충전하되 상기 배터리의 만충전시에 상기 배터리로의 직류전원 공급을 차단하는 충전 절환부와;
상기 배터리로부터 전원을 공급받아 맨홀 내부의 온도 및 습도를 포함하는 데이터를 검출하는 센서와;
상기 배터리로부터 전원을 공급받아 상기 센서에 의해 검출된 데이터를 상기 통신 안테나를 통해 상기 통신단말장치에 전송하는 통신부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 맨홀 내부 감시 시스템.
제1항에 있어서,
상기 통신 안테나는 맨홀뚜껑 내의 홀에 삽입 설치하되 맨홀뚜껑 상의 외부 표면에 돌출되지 않게 삽입 설치되고, 통신 안테나가 삽입된 홀의 잉여 공간에는 절연층이 형성된 것을 특징으로 하는 맨홀 내부 감시 시스템.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 맨홀뚜껑은 맨홀 입구의 설정된 위치에 마련되어진 맨홀 턱에 삽입되는 복수의 맨홀 지지대를 구비하는 것을 특징으로 하는 맨홀 내부 감시 시스템.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 통신 안테나는 내부에 통신 주파수에 대응하는 길이를 갖는 안테나 코어를 구비하고, 안테나 코어를 통해 감시모듈에 구비된 통신부의 통신 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 맨홀 내부 감시 시스템.