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KR20070089468A - A antenna structure for monitoring of manhole - Google Patents

A antenna structure for monitoring of manhole Download PDF

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KR20070089468A
KR20070089468A KR1020060019554A KR20060019554A KR20070089468A KR 20070089468 A KR20070089468 A KR 20070089468A KR 1020060019554 A KR1020060019554 A KR 1020060019554A KR 20060019554 A KR20060019554 A KR 20060019554A KR 20070089468 A KR20070089468 A KR 20070089468A
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manhole
terminal
sensor
housing
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김영민
윤준철
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한국전력공사
김영로
주식회사 이피아테크
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Abstract

An antenna structure for monitoring a manhole is provided to miniaturize an antenna buried under the ground for monitoring the manhole by implementing the antenna as a 1/4 wavelength monopole patch antenna of a planer inverting F antenna type. In an antenna(13) for wireless communication between a plurality of collecting terminals(10) and a relay terminal, the plurality of collecting terminals(10) are connected with a sensor installed inside of a manhole to collect the detection information of the manhole from the sensor. The relay terminal collects and arranges the detection information of the manhole received from the collecting terminals(10). The antenna(13) is provided in a housing(100) of the collecting terminal(10). A circuit board(110) having a connector(120) at one surface is integrally formed with the antenna. The connector(120) of the circuit board(110) and the sensor are connected through a cable(130) passing through the housing(100).

Description

맨홀 감시시스템의 안테나 구조.{A antenna structure for monitoring of manhole}Antenna structure for manhole monitoring system.

[도 1]은 본 발명에 따른 맨홀 감시용 무선시스템의 블록도.1 is a block diagram of a radio system for manhole monitoring according to the present invention.

[도 2]는 본 발명에 따른 맨홀 감시용 무선시스템의 수집단말기의 블록도.2 is a block diagram of a collecting terminal of a wireless system for manhole monitoring according to the present invention;

[도 3]은 본 발명에 따른 맨홀 감시용 무선시스템의 중계단말기의 블록도.3 is a block diagram of a relay terminal of a wireless system for manhole monitoring according to the present invention;

[도 4]는 본 발명에 따른 맨홀 감시용 무선시스템의 서버의 블록도.4 is a block diagram of a server of the manhole monitoring wireless system according to the present invention.

[도 5]는 본 발명에 따른 맨홀 감시용 무선시스템의 수집단말기의 단면 개념도.5 is a cross-sectional conceptual view of a collecting terminal of a wireless system for manhole monitoring according to the present invention.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-

2: 개폐센서 4: 온도센서2: open / close sensor 4: temperature sensor

6: 수위센서 8: 전원센서6: water level sensor 8: power sensor

10: 수집단말기 13: 수집단말기 안테나10: collecting terminal 13: collecting terminal antenna

20: 중계단말기 21: 중계단말기 안테나20: repeater terminal 21: repeater antenna

30: 서버 30: server

100: 수집단말기 하우징 100: collecting terminal housing

110: 회로기판110: circuit board

120: 커넥터 130: 케이블120: connector 130: cable

140: 방수케이블 140: waterproof cable

본 발명은 맨홀의 감시시스템의 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 맨홀 내부에 설치된 센서를 이용하여 맨홀의 위치, 상태 및 이력을 파악하고, 이를 무선통신모듈을 이용하여 외부로 무선 전송하기 위한 수집단말기 및 중계단말기의 안테나의 소형화 및 그 특성을 개선한 맨홀 감시시스템의 안테나 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna of a manhole monitoring system, and more particularly, to grasp the position, state and history of the manhole using sensors installed inside the manhole, and to collect it for wireless transmission to the outside using a wireless communication module. The present invention relates to an antenna structure of a manhole monitoring system that has been improved in miniaturization and characteristics thereof of a terminal and a relay terminal.

일반적으로 도심지에서 전력설비는 도시 미관이나 안전성, 건물의 고층화 등에 따라 점차 지중화 되고 있는 추세이며, 그 비중이 날로 증대되고 있다.In general, electric power facilities in urban areas are gradually becoming underground due to urban aesthetics, safety, and high-rise buildings, and their weight is increasing day by day.

그러나 다른 설비와 함께 지중선로가 설치되어 있는 공동구에 대해서는 연구개발이 진행되고 있으나, 맨홀 등은 아직 인력에 의존할 수밖에 없는 데 그 이유는 환경이 열악하고 확인이나 순시 등을 위한 출입이 용이하지 않기 때문이다.However, research and development is underway in the joint districts where underground lines are installed along with other facilities, but manholes, etc., still have to rely on manpower because the environment is poor and access for identification or instantaneous access is not easy. Because.

그리고 맨홀은 외부인의 침입이나 사고 발생 등 유사시에도 즉시 확인이 불가능한 특성이 있다. In addition, the manhole is a characteristic that can not be immediately confirmed in case of emergency, such as intrusion or accident of outsiders.

따라서 이런 맨홀 관리의 어려운 점을 극복하고 원격지에서 맨홀을 용이하게 관리하기 위해서는 맨홀 내부에 필요한 정보를 얻을 수 있는 센서를 설치하고, 상기 센서에 의해 검출된 정보를 관할지점으로 전달할 수 있도록 하기 위해서 맨홀의 원격 경보시스템과 맨홀의 현재 감지정보를 관리자가 쉽게 확인할 수 있는 시스템의 개발이 필수적이다.Therefore, in order to overcome the difficulties of manhole management and to easily manage the manhole at a remote location, a manhole is installed to obtain necessary information inside the manhole, and the manhole can be delivered to a point of interest to the point of interest. It is essential to develop a system that allows the administrator to easily check the remote alarm system and the current detection information of the manhole.

또한 맨홀 내부의 정보를 수집하고, 원격지에서 맨홀의 상태를 원격으로 관리할 수 있도록 외부의 중계 장치 또는 관제서버로 통신할 수 있도록 그 특성이 우수한 지중 매설 안테나의 개발이 필수적이라 할 수 있다.In addition, it is essential to develop underground antennas that have excellent characteristics so that they can collect information inside the manhole and communicate with an external relay device or control server so as to remotely manage the state of the manhole at a remote location.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 제안된 것으로서,The present invention has been proposed by the above necessity,

첫째, 본 발명은 맨홀 내부의 수집단말기와 연결된 하우징의 내부에 안테나 및 회로기판을 포함하여 매립함으로써 배터리의 교체와 프로그램의 업그레이드 등의 유지보수를 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.First, an object of the present invention is to embed an antenna and a circuit board in a housing connected to a collecting terminal inside a manhole to facilitate maintenance such as battery replacement and program upgrade.

둘째, 맨홀 감시용으로 도로상에 지중 매설할 수 있도록 안테나의 소형화를 구현하는 것을 목적으로 한다.Secondly, it aims to realize the miniaturization of the antenna so that it can be buried underground on the road for manhole monitoring.

셋째, 상기 안테나에서 모노폴 패치 안테나의 밑면에 복수의 핀(FIN)을 부착함으로써 전류경로를 증가시키는 것을 목적으로 한다.Third, an object of the present invention is to increase the current path by attaching a plurality of pins (FIN) to the bottom of the monopole patch antenna in the antenna.

넷째, 상기 수집단말기와 연결된 하우징의 내부에 안테나 및 회로기판을 포함하여 매립하여도 외부와의 차폐를 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.Fourth, an object of the present invention is to enable shielding from the outside even when the antenna and the circuit board are embedded in the housing connected to the collecting terminal.

상기 수집단말기로부터 수신 한 복수의 맨홀의 감지정보를 취합 및 정리하는 중계단말기와 상호간에 무선통신을 위한 안테나에 있어서, 상기 수집단말기의 하우징 내부에 안테나를 구비하고, 커넥터가 일면에 장착된 회로기판을 안테나와 일체로 구성하고, 상기 회로기판의 커넥터와 센서는 하우징을 관통하는 케이블로 연결된 것을 특징을 관통하는 케이블로 연결된 것을 특징적 구성으로 한다. An antenna for wireless communication with a relay terminal for collecting and arranging sensing information of a plurality of manholes received from the collecting terminal, the antenna having a antenna inside a housing of the collecting terminal and having a connector mounted on one surface thereof. It is configured integrally with the antenna, the connector and the sensor of the circuit board is characterized in that connected by a cable penetrating, characterized in that connected by a cable passing through the housing.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 구성 및 작용에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to describe the specific configuration and operation of the present invention.

[도 1]은 본 발명에 따른 맨홀 감시용 무선시스템의 블록도이고, [도 2]는 본 발명에 따른 맨홀 감시용 수집단말기의 블록도이며, [도 3]은 본 발명에 따른 맨홀 감시용 중계단말기의 블록도이고, [도 4]는 본 발명에 따른 맨홀 감시용 서버의 블록도이다.1 is a block diagram of a manhole monitoring wireless system according to the present invention, [2] is a block diagram of a manhole monitoring collection terminal according to the present invention, [Figure 3] is a manhole monitoring according to the present invention 4 is a block diagram of a relay terminal, and FIG. 4 is a block diagram of a manhole monitoring server according to the present invention.

[도 1] 내지 [도 4]에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 맨홀 감시용 무선 시스템(이하, 발명의 상세한 설명에서는 "시스템"이라고 한다.)은 기본적으로 개폐센서(2), 수위센서(4), 온도센서(6) 및 터미널유닛을 포함하는 수집단말기(10)와, 중계단말기(20)와 서버(30) 등의 구성요소가 구비된다.As shown in Fig. 1 to Fig. 4, the manhole monitoring wireless system according to the present invention (hereinafter referred to as "system" in the detailed description of the invention) is basically an opening and closing sensor (2), water level sensor (4), the collection terminal 10 including the temperature sensor 6 and the terminal unit, and the components such as the relay terminal 20 and the server 30 is provided.

상기에 설명된 구성 이외의 구성도 추가될 수 있으나, 본 발명의 설명에 불필요한 부분은 생략하기로 한다.Configurations other than those described above may also be added, but parts unnecessary for the description of the present invention will be omitted.

상기의 구성요소를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The above components will be described in more detail as follows.

상기 수집단말기(10)는 The collection terminal 10 is

개폐센서(2), 수위센서(4) 및 온도센서(6) 중 적어도 하나 이상의 센서가 장착되고, 상기 센서를 이용하여 맨홀의 내부 상태를 감지하는 터미널유닛과, A terminal unit equipped with at least one sensor of the opening / closing sensor 2, the water level sensor 4, and the temperature sensor 6, and detecting an internal state of the manhole using the sensor;

상기 터미널유닛으로부터 센서에 의해 감지된 맨홀의 감지정보를 수집하고, 수집된 감지정보를 안테나(13)를 이용하여 중계단말기(20)로 전송하는 무선통신모듈(14)을 포함하여 이루어진다.And a wireless communication module 14 for collecting sensing information of the manhole detected by the sensor from the terminal unit and transmitting the collected sensing information to the relay terminal 20 using the antenna 13.

여기서 상기 개폐센서(2)는 맨홀의 개폐여부를 감지하는 것으로, 레버식 리미트 스위치로 맨홀몸체에 고정되고, 롤러레버를 맨홀뚜껑이 누르고 있는 형태로 설치되어 맨홀뚜껑이 열리면 레버가 복귀하면서 스위치의 접점이 동작되는 구조로 이루어져 있다.Here, the open / close sensor 2 detects whether the manhole is opened or closed, and is fixed to the manhole body by a lever-type limit switch, and the roller lever is installed in a form in which the manhole cover is pressed. When the manhole cover is opened, the lever returns to the position of the switch. It consists of the structure that the contact is operated.

또한 상기 개폐선서(2)는 다이캐스팅의 견고한 케이스로 이루어져 외부의 충격을 흡수하게 되며, 상기 개폐센서의 내장 스위치는 2회로 쌍단 기본스위치로 이루어져 있고, 열에 강한 페놀(phenol)재질로 이루어진다.In addition, the opening and closing oath (2) is made of a solid case of die casting to absorb external shocks, the built-in switch of the opening and closing sensor is composed of a two-stage double-stage basic switch, made of heat-resistant phenol (phenol) material.

상기와 같이 구성된 개폐센서(2)는 내유, 내열 및 방진의 견고한 구조이며, 특히 기계적 강도가 우수한 특성이 있다.The opening and closing sensor 2 configured as described above is a solid structure of oil, heat, and dustproof, and particularly has excellent mechanical strength.

또한 레버의 과동작방지와 긴 수명유지를 위해 설정위치표시가 부착되어 있어 장기간 안전사용이 가능한 특징이 있다.In addition, the set position indicator is attached to prevent over-operation and long life of the lever.

그리고 상기 수위센서(4)는 맨홀 내부의 수위를 감지하는 것으로, 오뚜기식 레벨스위치로 이루어지되, 맨홀의 아래쪽에 설치되어 침수가 되면 아래로 늘어졌던 센서가 부력으로 바로서면서 내부의 스위치접점이 동작된다.And the water level sensor (4) is to detect the water level inside the manhole, it is made of an ottoman type level switch, installed in the lower part of the manhole when the flooded sensor stretched down to the buoyancy while the internal switch contact operates do.

상기 수위센서(4)는 바람직하게는 합성수지로 이루어져 가볍고, 부식에 강한 구조로 이루어져 있다.The water level sensor 4 is preferably made of a synthetic resin, and is made of a structure resistant to corrosion.

또한 상기 수위센서(4)는 플로트 스위치 내부가 택트(tact)스위치로 되어 있어 종래의 수은스위치에 비하여 견고한 특징이 있다.In addition, the water level sensor 4 is a tact switch inside the float switch (tact) has a feature that is robust compared to the conventional mercury switch.

그리고 상기 온도센서(6)는 맨홀 내부의 온도를 감지하기 위한 것으로, 일반적으로 상기 온도센서는 온도에 따라 저항 값이 변하는 다이오드 써미스터(diode thermister)인 TGA130B를 사용한다.The temperature sensor 6 is for sensing a temperature inside the manhole, and in general, the temperature sensor uses a TGA130B, which is a diode thermister whose resistance value changes with temperature.

그러나 본 발명에 따른 온도센서(6)는 전류소모, 직진성 및 정밀도를 개선하기 위해 종래의 아날로그 방식이 아닌 디지털 온도센서인 스위스 SENSIRION사의 모델명 STH10을 채용하였다.However, the temperature sensor 6 according to the present invention employs a model name STH10 of Swiss SENSIRION, which is a digital temperature sensor rather than a conventional analog method, in order to improve current consumption, straightness and precision.

따라서 본 발명에 따른 온도센서(6)는 정밀하고 소비전력이 매우 적으며 상대습도도 측정할 수 있다.Therefore, the temperature sensor 6 according to the present invention is precise and consumes very little power and can measure relative humidity.

그리고 상기 수집단말기(10)는 센서에서 발생한 상태 정보를 수집하고, 상기 센서들을 미소전류로 제어하는 저전력제어부(11); 및And the collection terminal 10 includes a low power control unit 11 for collecting the state information generated in the sensor, and to control the sensors with a small current; And

상기 저전력제어부(11)로부터 센서에서 발생한 상태 정보를 안테나(13) 및 무선통신모듈(14)을 이용하여 중계단말기(20)와 무선 통신하는 마이크로컨트롤러(12)를 더 포함하여 이루어진다.The microcontroller 12 further wirelessly communicates the state information generated by the sensor from the low power controller 11 to the relay terminal 20 using the antenna 13 and the wireless communication module 14.

상기와 같은 구성으로 인해 수집단말기(10)는 상기 센서를 이용하여 맨홀에서 발생하는 각종 감지정보를 수집하여 자신이 소속되어있는 중계단말기(20)에 즉시 소출력으로 무선 전송하는 역할을 하게 된다.Due to the configuration as described above, the collection terminal 10 collects various types of sensing information generated in the manhole using the sensor, and immediately plays a role of wirelessly transmitting a small output to the relay terminal 20 to which the collecting terminal 10 belongs.

즉, 상기 수집단말기(10)는 각 센서에서 발생된 감지정보가 이 센서들을 미소한 전류로 제어하는 저전력제어부(11)를 통하여 마이크로컨트롤러(12)로 입력되면 마이크로컨트롤러(12)는 이 내용을 정리하여 상기 무선통신모듈(RF모듈)(14) 및 안테나(13)를 이용하여 중계단말기(20)로 전송하게 된다.That is, the collection terminal 10 is input to the microcontroller 12 through the low power control unit 11 for controlling the sensing information generated by each sensor with a small current, the microcontroller 12 is the content In summary, the wireless communication module (RF module) 14 and the antenna 13 are transmitted to the relay terminal 20.

상기 수집단말기(10)의 터미널유닛의 내부에는 배터리(17)가 내장되어 있어 센서에 필요한 전원을 공급하게 되고, 상기 수집단말기(10)의 각 블록에 필요한 전원을 공급하게 된다.The battery 17 is built in the terminal unit of the collecting terminal 10 to supply power necessary for the sensor, and to supply the necessary power to each block of the collecting terminal 10.

여기서 배터리의 방전여부를 파악가능하게 하는 전원센서(8)를 더 구비하여, 상기 수집단말기(10)의 배터리(17)가 방전되면 관리자에게 통보됨으로써 배터리(17)의 방전으로 인한 수집단말기(10)의 작동불능상태를 예방할 수 있다.Here, further comprising a power sensor (8) to determine whether the battery is discharged, the collection terminal 10 due to the discharge of the battery 17 by notifying the manager when the battery 17 of the collection terminal 10 is discharged ) Can prevent the inoperable state.

여기서 상기 맨홀의 감지정보는 맨홀의 고유번호와, 온도센서에 의해 감지된 맨홀 내부의 온도 값과, 수위센서에 의해 감지된 맨홀 내부의 수위 값과, 개폐센서에 의해 감지된 맨홀 뚜껑의 개폐여부를 포함한다.Here, the detection information of the manhole is a unique number of the manhole, the temperature value inside the manhole detected by the temperature sensor, the water level value inside the manhole detected by the water level sensor, and whether the manhole cover detected by the open / close sensor It includes.

상기 수집단말기가 센서의 상태를 수집하는 구성에 대해 보다 상세히 설명하면, 마이크로컨트롤러(12)는 1초에 1회씩 1/1000초의 기간에 계폐 및 수위센서를 체크하고, 1분에 1회씩 전원센서를 이용하여 배터리의 잔량(바람직하게는 2.7V이하가 되면 즉시 중계단말기로 전송한다)을 체크하게 된다.When the collection terminal is described in more detail for the configuration of collecting the state of the sensor, the microcontroller 12 checks the enveloping and level sensor in a period of 1/1000 seconds once per second, power sensor once per minute Use to check the remaining battery capacity (preferably 2.7V or less will be sent immediately to the relay terminal).

또한 온도센서로부터 10초에 1회씩 온도데이터를 읽어오게 되고, 개폐 및 수위센서가 동작하는 즉시 중계단말기로 동작여부를 전송하게 된다.In addition, it reads the temperature data once every 10 seconds from the temperature sensor, and transmits the operation status to the relay terminal as soon as the switchgear and the water level sensor operate.

또한 온도가 60도 이상이 되면 즉시 중계단말기로 전송하고, 10초에 5도이상이 변하면 중계단말기로 전송하게 된다.In addition, if the temperature is more than 60 degrees, it is immediately transmitted to the relay terminal, and if more than 5 degrees change in 10 seconds to the relay terminal.

마지막으로, 24시간내에 아무런 동작여부가 발생되지 않으면 자신의 현재상 태를 중계단말기로 자동 전송하게 된다.Finally, if there is no action within 24 hours, it automatically transmits its current status to the relay terminal.

여기서 상기 수집단말기(10)는 우선 맨홀 내부에 센서들이 장착되어 있고, 상기 센서에 전원을 공급하는 배터리를 포함한 터미널유닛이 장착되어 있으며, 상기 센서와 케이블로 연결되어 센서를 제어하는 모든 회로구성(안테나를 포함함)은 모두 맨홀의 주위에 지중 매설되는 수집단말기(10)에 하우징에 내장된 구성을 갖는다.Here, the collection terminal 10 is first equipped with sensors inside the manhole, and is equipped with a terminal unit including a battery for supplying power to the sensor, and all the circuit configuration connected to the sensor and the cable to control the sensor ( Antennas) have a configuration embedded in a housing in the collecting terminal 10 which is underground embedded around the manhole.

따라서 상기 수집단말기의 하우징은 스테인리스스틸의 바닥판에 아세탈수지의 덮개로 제작되어 21 TON 의 압축하중에 전혀 손상이 없이 견뎠으며 1미터의 수심에 30분간 잠겨있어도 수분이 침투되지 않는 IP67등급의 방수로 장마 비에 맨홀이 침수 되어도 내부회로를 보호할 수 있게 구성되어 있다.Therefore, the housing of the collecting terminal is made of acetal resin cover on the bottom plate of stainless steel, so it is durable without any damage to the compression load of 21 TON and does not penetrate moisture even if it is locked for 30 minutes at a depth of 1 meter. It is configured to protect the internal circuit even if the manhole is flooded in rainy season.

그리고 상기 마이크로컨트롤러(12)는 바람직하게는 ATmega16을 이용하는 데, 상기 ATmega16은 AVR RISC 구조에 기초한 저전력 CMOS형의 8비트 마이크로컨트롤러(12)이다. The microcontroller 12 preferably uses ATmega16, which is a low power CMOS 8-bit microcontroller 12 based on the AVR RISC structure.

따라서 상기 ATmega16에 의해 명령어가 한 클럭 사이클 내에 수행되고 1 MIPS/MHz에 처리속도를 낼 수 있기 때문에 전력 소모를 최적화 할 수 있다. Therefore, the ATmega16 can execute the instruction within one clock cycle and can achieve a processing speed of 1 MIPS / MHz, thereby optimizing power consumption.

여기서 상기 수집단말기(10)와 중계단말기(20) 간의 무선통신을 위한 무선통 신모듈(14)은 바람직하게는 CHIPCON사의 모델명 CC1020을 이용하여 무선송수신장치의 기본을 설계하고 ATMEL 사의 모델명 ATMEGA16 마이크로컨트롤러로 제어 펌웨어를 구현하게 된다.In this case, the wireless communication module 14 for wireless communication between the collection terminal 10 and the relay terminal 20 is preferably designed using the model name CC1020 of CHIPCON Co., Ltd. and designed the basics of the wireless transmitting / receiving device, and the model name ATMEGA16 microcontroller of ATMEL Co., Ltd. To implement the control firmware.

또한 상기 무선통신모듈(14)은 바람직하게는 RF 424Mhz 대역의 주파수를 이용한 비 허가된 통신방식을 이용한다.In addition, the wireless communication module 14 preferably uses an unlicensed communication method using a frequency of the RF 424Mhz band.

상기 수집단말기(10)와 무선통신모듈(14)을 이용하여 무선 통신하는 중계단말기(20)는 복수의 수집단말기(10)로부터 수신 한 복수의 맨홀의 감지정보를 취합 및 정리하고, 취합 및 정리 된 맨홀의 감지정보를 CDMA모듈을 이용하여 무선으로 서버(30)에 전송하기 위해 일정구역을 두고 설치되어 있다.The relay terminal 20 which communicates wirelessly using the collection terminal 10 and the wireless communication module 14 collects and organizes sensing information of a plurality of manholes received from the plurality of collection terminals 10, and collects and organizes them. It is installed with a certain area to transmit the detected information of the manhole to the server 30 wirelessly using the CDMA module.

상기 중계단말기(20)는 바람직하게는 1대당 250개의 수집단말기를 관리 할 수 있도록 설계되어 있다.The relay terminal 20 is preferably designed to manage 250 collection terminals per unit.

상기 중계단말기(20)의 구성요소를 보다 상세히 설명하면 상기 중계단말기는 Referring to the components of the relay terminal 20 in more detail, the relay terminal

상기 수집단말기(10)로부터 전파신호의 형태로 수신 한 센서의 상태 정보를 수신 하는 안테나(13);An antenna (13) for receiving state information of a sensor received in the form of a radio signal from the collection terminal (10);

상기 이벤트신호의 전파신호를 데이터로 변환하는 무선통신모듈(14) 및 마이크로컨트롤러(12);A wireless communication module 14 and a microcontroller 12 for converting the radio wave signal of the event signal into data;

상기 마이크로컨트롤러(12)와 연결수단을 통해 연결되고, CDMA 안테나(26)를 이용하여 서버의 CDMA모듈(22)과 무선 통신하는 CDMA모듈(31); 및A CDMA module 31 connected to the microcontroller 12 through a connecting means and wirelessly communicating with a CDMA module 22 of a server using a CDMA antenna 26; And

상기 각 구성요소에 전원을 공급하는 전원부를 포함하여 이루어진다.It includes a power supply for supplying power to each of the components.

즉, 상기 중계단말기(20)의 안테나(21)를 통하여 들어온 전파신호가 무선통신모듈(RF 모듈)(22)과 마이크로컨트롤러1(23-1)에서 데이터로 된다. That is, the radio wave signal received through the antenna 21 of the relay terminal 20 becomes data in the wireless communication module (RF module) 22 and the microcontroller 1 (23-1).

상기 데이터는 마이크로컨트롤러2(23-2)로 즉시 전달되고 그 내용은 다시 연결수단, 즉 RS232를 거처 CDMA 모듈(25) 및 안테나(26)를 이용하여 CDMA 공중 통신망을 통해서 서버(30)에 연결된다.The data is immediately transferred to the microcontroller 2 (23-2) and its contents are again connected to the server (30) via the CDMA public telecommunication network using a CDMA module (25) and an antenna (26) via connecting means, i.e., RS232. do.

상기 마이크로컨트롤러1(23-1)은 무선통신모듈(22)을 제어하고 마이크로컨트롤러2(23-2)는 CDMA 모듈(25)을 제어한다.The microcontroller 1 23-1 controls the wireless communication module 22 and the microcontroller 2 23-2 controls the CDMA module 25.

상기와 같이 멀티 CPU를 사용하는 이유는 데이터전송의 신뢰도를 높이기 위함이다. The reason for using the multi-CPU as described above is to increase the reliability of data transmission.

그리고 외부로부터 들어오는 데이터는 모두 인터럽트로 처리되므로 우선순위에 의하여 처리순서가 결정된다. And all incoming data is processed as interrupt, so the order of processing is decided by priority.

그러나 중계단말기(20)의 경우 어느 한쪽이라도 그 우선순위가 양보 될 수 없으므로 양쪽에 각각 별도의 마이크로컨트롤러를 사용하여 처리하고 서로는 병렬 핸드세이크 통신으로 연결한다.However, in the case of the relay terminal 20, the priority of either of them may not be yielded, so each of them is processed by using a separate microcontroller and connected to each other in parallel handshake communication.

상기 CDMA 모듈(25)은 BELLWAVE 사의 모델명 BSM-800/850을 이용하고. 상기 CDMA 모듈(25)은 CDMA 공중통신망을 이용하여 다이얼링으로 접속하고 일반 모듈과 마찬가지로 AT 커맨드를 사용하여 데이터를 전송한다.The CDMA module 25 uses the model name BSM-800 / 850 of BELLWAVE. The CDMA module 25 is connected by dialing using a CDMA public telecommunication network and transmits data using an AT command like a general module.

여기서 상기 중계단말기(20)를 구동하기 위한 전원부는 Here, the power supply unit for driving the relay terminal 20

태양 에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지(27),A solar cell 27 for converting solar energy into electrical energy,

상기 태양전지(27)로부터 전기에너지를 공급받고 배터리(29)를 충전시키는 전원제어부(28); 및A power supply control unit 28 receiving electric energy from the solar cell 27 and charging the battery 29; And

상기 전원제어부(28)에 의해 충전된 전원으로 기기의 각 블록에 전원을 공급하는 배터리(29)를 포함하여 이루어진다. It includes a battery 29 for supplying power to each block of the device by the power charged by the power control unit 28.

상기 태양전지(27)의 경우 중계단말기(20)는 상전원의 연결이 용이하지 않은 전신주나 건물의 옥상 등에 설치되므로 자체발전이 필요하다. In the case of the solar cell 27, since the relay terminal 20 is installed on a telephone pole or a roof of a building which is not easily connected to a phase power source, self-generation is required.

따라서 본 발명의 전원부는 바람직하게는 Amorphous 솔라셀을 사용하여 전원을 해결하였다. Therefore, the power supply unit of the present invention preferably solved the power supply using an Amorphous solar cell.

상기와 같이 구성된 중계단말기(20)는 멀티프로세서가 채용되어 수집단말기(10) 통신과 서버(30) 통신의 충돌이 전혀 없이 운용될 수 있으며 태양전지와 CDMA 모듈 및 안테나의 채용으로 설치장소에 대한 제한이 없게 된다.The relay terminal 20 configured as described above may be operated without a collision between the collection terminal 10 communication and the server 30 communication by adopting a multiprocessor, and employing a solar cell, a CDMA module, and an antenna for an installation place. There is no limit.

따라서 가장 최적의 전파전송 조건의 위치에 설치하므로 탁월한 통신 중계기능을 확보 할 수 있다. Therefore, it is possible to secure excellent communication relay function because it is installed at the position of the most optimal radio wave transmission condition.

또한 PIFA(Planer Inverting F Antenna)안테나가 채용되어 중계 장치의 생명인 통신의 신뢰도를 충분히 제고하였다.In addition, PIFA (Planer Inverting F Antenna) antenna is adopted to enhance the reliability of communication which is the life of the relay device.

여기서 상기 중계단말기는 서버에 자신의 상태와 수집단말기의 상태를 주기 적으로 보고하게 되는 데, 수집단말기로부터 24시간 이내에 통신이 이루어지지 않으면 서버에 수집단말기의 고장을 보고하게 되고, 수집단말기로부터 아무런 감지정보가 전송되지 않아도 24시간에 1회씩 자신의 시간정보를 서버에 전송하여, 중계단말기가 정상임을 확인하게 된다.Here, the relay terminal periodically reports its status and the status of the collecting terminal to the server. If communication is not made within 24 hours from the collecting terminal, the failure of the collecting terminal is reported to the server. Even if the detection information is not transmitted, it transmits its time information to the server once every 24 hours, thereby confirming that the relay terminal is normal.

또한 후술하는 서버로부터 시간정보를 전송받고 이를 이용하여 자신의 시간을 정정하는 기능을 수행한다.In addition, the server receives time information from a server to be described later and performs a function of correcting its own time.

또한 서버로부터 수집명령을 전송받으면 수집단말기와의 최종 통신내용을 서버에 리포트 한다.In addition, when receiving the collection command from the server reports the final communication with the collection terminal to the server.

그리고 상기 중계단말기(20)와 CDMA 모듈(31)을 이용하여 무선 통신하는 서버(30)는 In addition, the server 30 and the server 30 for wireless communication using the CDMA module 31 is

상기 중계단말기로부터 CDMA 안테나(31)를 이용하여 맨홀의 감지정보를 수신 하는 CDMA 모듈(31);A CDMA module 31 for receiving sensing information of the manhole from the relay terminal using the CDMA antenna 31;

상기 CDMA 모듈(31)으로부터 수신 된 맨홀의 감지정보를 저장하는 저장부;A storage unit storing sensing information of the manhole received from the CDMA module 31;

전자지도상에서 맨홀의 위치를 표시하기 위한 지도데이터가 저장된 지도데이터저장부(36);A map data storage unit 36 for storing map data for indicating a position of a manhole on the electronic map;

상기 맨홀의 감지정보를 지도데이터저장부(36)의 전자지도를 이용하여 표출하도록 제어하는 중앙제어부(35); 및 A central control unit 35 for controlling to display the detected information of the manhole by using an electronic map of the map data storage unit 36; And

상기 맨홀의 감지정보에 해당하는 경보음을 발생시키는 경보수단(34)을 포함하여 이루어진다.Alarm means 34 for generating an alarm sound corresponding to the detection information of the manhole.

[도 5]에 도시된 바와 같이, 여기서 수집단말기와, 중계단말기 상호간의 무선통신을 위한 상기 수집단말기의 안테나는As shown in FIG. 5, the antenna of the collecting terminal for wireless communication between the collecting terminal and the relay terminal is

수집단말기의 하우징 내부에 안테나를 구비하고,The antenna is provided in the housing of the collecting terminal,

커넥터가 일면에 장착된 회로기판을 안테나와 일체로 구성하고, The circuit board mounted on one side of the connector is integrated with the antenna,

상기 회로기판의 커넥터와 센서는 하우징을 관통하는 케이블로 연결된다.The connector and the sensor of the circuit board are connected by a cable passing through the housing.

따라서 상기와 같이 구성된 수집단말기(10)는 맨홀의 내부에 위치하고, 상기 수집단말기와 케이블로 연결되어 맨홀 주변에 지중 매설되는 하우징은 회로기판(110)이 포함되어 매립되므로, 상기 수집단말기(10)의 내부에 장착된 배터리(17)의 교체와 프로그램의 업그레이드 등 유지보수를 위하여 별도의 연결케이블단자함을 맨홀 내부에 설계 하고 모든 인터페이스가 가능하게 된다.Therefore, the collection terminal 10 configured as described above is located inside the manhole, and the housing connected to the collection terminal and the cable and embedded in the ground around the manhole is embedded with a circuit board 110, so that the collection terminal 10 For the maintenance, such as replacement of the battery (17) mounted in the interior of the program upgrade and design a separate connection cable terminal box inside the manhole and all interfaces are possible.

상기 하우징(100)은 스테인리스 바닥판(101)과 아세탈수지 덮개(102)로 이루어지며, 상기 스테인리스 바닥판(101)에 관통되는 케이블(130)의 외주에는 스테인리스 바닥판(101)과의 차폐를 위해 방수케이블(140)에 의해 둘러싸이게 된다.The housing 100 is made of a stainless steel bottom plate 101 and the acetal resin cover 102, the outer circumference of the cable 130 penetrated through the stainless bottom plate 101 is shielded with the stainless steel bottom plate 101 In order to be surrounded by a waterproof cable (140).

상기 수집단말기(10)의 안테나(13) 및 중계단말기(20)의 안테나(21)는 기본적으로 구성이 동일하다.The antenna 13 of the collection terminal 10 and the antenna 21 of the relay terminal 20 are basically the same configuration.

여기서 상기 안테나(13)는 바람직하게는 맨홀 내부의 정보를 외부의 수집 장치로 무선 전송할 수 있도록 저부피, 저자세인 마이크로스트립 패치 안테나를 이용 하게 된다. Here, the antenna 13 preferably uses a low-volume, low-profile microstrip patch antenna to wirelessly transmit information inside the manhole to an external collection device.

이때 수집단말기와 중계단말기 간의 무선통신 주파수 대역인 425MHz 대의 낮은 주파수에서는 반파장 패치 안테나가 매우 크므로 실용성이 없어 안테나의 소형화가 매우 힘들다.At this time, the low-wavelength patch antenna is very large at the low frequency of 425MHz, which is a wireless communication frequency band between the collecting terminal and the repeating terminal, so it is difficult to miniaturize the antenna because it is not practical.

따라서 안테나의 소형화를 위해 고유전율의 유전체가 사용되지만, 유전 손실로 인한 이득 및 방사효율의 저하가 발생하므로 패치 구조의 변형을 통한 소형화 가 필요하다. Therefore, high dielectric constant is used for the miniaturization of the antenna, but the reduction in gain and radiation efficiency due to the dielectric loss occurs, so miniaturization through deformation of the patch structure is necessary.

이에 따라 본 발명의 수집단말기(10)의 안테나(13)는 반파장 마이크로스트립 패치 안테나의 패치 중앙을 그라운드로 접지시킨 PIFA(Planer Inverting F Antenna)형의 1/4파장 모노폴 패치 안테나로 이루어진다.Accordingly, the antenna 13 of the collecting terminal 10 of the present invention comprises a 1/4 wavelength monopole patch antenna of PIFA (Planer Inverting F Antenna) type in which the center of the patch of the half-wavelength microstrip patch antenna is grounded.

여기서 중계단말기의 안테나는 항상 수집단말기에 비해 높은 곳에 설치되므로, 전류경로를 증가시킴으로써 가시적인 공진 길이 증가로 인한 공진주파수의 하향을 유도하기 위해 상기 모노폴 패치 안테나의 밑면에 복수의 핀(FIN)을 부착하게 된다.In this case, since the antenna of the relay terminal is always installed higher than the collecting terminal, a plurality of fins (FIN) are formed on the bottom of the monopole patch antenna in order to induce the downward frequency of the resonance frequency due to the visible resonance length increase by increasing the current path. Will be attached.

상기와 같은 안테나의 성능실험을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the performance test of the antenna as described above in more detail.

상기 1/4파장 모노폴 패치 안테나는 패치안테나폭을 결정하기 위해 안테나의 길이는 주파수에 의하여 결정되나 폭의 영향을 알기 위하여 다음과 같이 시험하였다. In order to determine the patch antenna width, the quarter-wave monopole patch antenna was tested as follows in order to determine the effect of the width.

급전점과 주파수를 고정시키고 안테나의 폭을 조금씩 줄여보았더니 40mm 이 상에서는 공진 주파주의 변화가 적으나 그 이하가 되면 급격히 증가 한다. 따라서 패치의 폭은 50mm 하는 것이 바람직하다.Fixing the feed point and frequency and decreasing the width of the antenna little by little, the change of resonance frequency is less than 40mm, but increases rapidly when it is below. Therefore, the width of the patch is preferably 50mm.

Figure 112006014887930-PAT00001
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Figure 112006014887930-PAT00002
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그리고 상기 핀의 간격과 수량에 대해 설펴보면 핀 간격은 파장의 3/100 이상이 되어야 안테나 전류경로가 비월하지 않으므로 22.5mm 이상이 되어야 하나 실험결과 17.5mm 까지 문제가 없었다. And if you look at the spacing and quantity of the pins, the pin spacing should be more than 3/100 of the wavelength, so that the antenna current path does not intersect, it should be more than 22.5mm, but the experiment result was no problem up to 17.5mm.

또한 반파장으로 하였을 때 12개까지 포화되지 않았다. 따라서 1/4파장 모 노폴패치의 핀은 6개로 구성한다.In addition, the half wavelength did not saturate to 12. Therefore, a quarter-wave monopole patch consists of six pins.

그리고 안테나와 접지면과의 거리는 거리가 멀면 방사 저항이 낮아지고 가까우면 커지므로 기구적 사항을 고려하여 20.0mm 로 구성한다. And the distance between the antenna and the ground plane is 20.0mm in consideration of mechanical matters because the radiation resistance is lower and the closer the distance is larger.

그리고 안테나의 급전점 결정에 대해 살펴보면 급전점은 안테나의 접지점에 가까울수록 방사 저항이 낮고 유도성을 가지며 멀어지면 저항이 높고 용량성을 갖는다.Determining the feed point of the antenna, the feed point is closer to the ground point of the antenna, the lower the radiation resistance and inductive, the farther the resistance is high and capacitive.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 수집단말기의 안테나에 대한 통달거리 실험을 살펴보면 다음과 같다. Looking at the communication distance experiment for the antenna of the collecting terminal according to the present invention configured as described above are as follows.

수집단말기의 송수신장치 모두 10mW 출력과 424.7500MHz의 비허가소출력무선을 사용하였으며 양쪽 모두 반파장 FIN 부착 패치안테나를 채용하여 시험하였다. Both the transmitter and receiver of the collection terminal used 10mW output and 424.7500MHz unlicensed output radio, and both of them were tested using a half-wavelength FIN-attached patch antenna.

(1) 가시통달거리테스트 (1) Visual distance test

경기도 양수리 철길 건널목과 강 건너 남양주군 종합촬영소 앞까지 약 4,700 미터의 통신이 에러 없이 통신되는 것을 확인하였다. It was confirmed that about 4,700 meters of communication were carried out without error from the Yangsu-ri railroad crossing in Gyeonggi-do and across the river to the Namyangju County General Cinema Center.

만일 가시거리가 더 확보되었다면 5,000 미터이상도 가능하였으리라 예상된다.If more visibility was available, more than 5,000 meters would have been possible.

Figure 112006014887930-PAT00003
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(2) 시내통달거리테스트 (2) Downtown Street Test

(주)이피아테크와 주변 간을 테스트해본결과 약 400 미터의 통신이 가능하였다. After testing with Epia Tech Co., Ltd. and surrounding area, it was possible to communicate about 400 meters.

(주)이피아테크의 건물이 3층으로 낮고 주변의 고층건물과 전철역 고가 등으로 조건이 나빠서 통달거리는 가시거리 통달시험에 비하여 현저하게 축소됨을 알 수 있다. Epia Tech Co., Ltd.'s 3 floors are low and the conditions are high due to the surrounding high-rise buildings and train stations.

본 발명의 무선통신모듈의 이론상 가시통달거리는 12Km이나 실제로는 주변 여건상 약 5Km가 실현되었다. In theory, the visible communication range of the wireless communication module of the present invention is 12 km, but in reality, about 5 km in the surrounding conditions.

Figure 112006014887930-PAT00004
Figure 112006014887930-PAT00004

시내 통달거리가 현저히 축소되었으나 시험조건상의 문제일 뿐이고 실제로 중계단말기를 10층 이상 고층에 설치하고 안테나를 하향조정하면 800 m이상은 충분히 확보되리라 예상된다. 그러나 전파는 주변 여건에 따른 변수가 많으므로 지속적인 시험과 연구로 개선해야 할 것이다.Although the distance of downtown communication has been reduced considerably, it is only a problem in the test conditions. In fact, it is expected that more than 800 m will be secured if the repeater terminal is installed on the upper floor of 10 or more floors and the antenna is adjusted downward. However, propagation has many variables depending on the surrounding conditions and should be improved by continuous testing and research.

따라서 본 발명에서 제안한 PIFA(Planer Inverted F Antenna)안테나는 소형이며 주변 영향을 적게 받는 신뢰성이 확보된 안테나이다. Therefore, the Planar Inverted F Antenna (PIFA) antenna proposed in the present invention is a small antenna and a reliable antenna that is less affected by the surroundings.

일반적인 선형안테나는 접지면 이나 금속판이 가까이 있으면 전혀 안테나로써의 역할을 못하는 반면 본 안테나는 접지면의 영향을 받지 않으므로 특히 땅에 매립을 하여도 성능을 유지하며 철판, 콘크리트 벽 등에도 적용할 수 있다. A general linear antenna does not act as an antenna at all if the ground plane or a metal plate is near, but this antenna is not affected by the ground plane, so it can maintain its performance even when it is buried in the ground and can be applied to steel plates, concrete walls, etc. .

상기 중계단말기(20)와 서버(30)는 바람직하게는 CDMA 모듈(25, 31)을 이용하여 서로 848Mhz 대역의 무선통신을 하게 된다.The relay terminal 20 and the server 30 preferably communicate with each other using the CDMA modules 25 and 31 in the 848 MHz band.

여기서 상기 서버의 CDMA 모듈(25, 31)의 구성을 보다 상세히 살펴보면, 상기 CDMA 모듈(31)은 RF 송신부, RF 수신부 및 모드 전환부로 이루어지는 데, 상기 RF 송신부는 트랜시버 모듈(Transceiver Module)로부터 데이터를 수집하고 이에 대한 Acknowledge를 무선으로 송출 처리하는 부분이며, 상기 RF 수신부는 트랜시버 모듈(Transceiver Module)로부터 데이터를 수집하고 수집된 data를 가공하여 CDMA 인터페이스(interface)부로 데이터를 송출 처리하는 부분이다. Here, the configuration of the CDMA modules 25 and 31 of the server will be described in more detail. The CDMA module 31 includes an RF transmitter, an RF receiver, and a mode switch, and the RF transmitter is configured to receive data from a transceiver module. The RF receiver is a part that collects and transmits the acknowledgment about the signal wirelessly, and collects data from the transceiver module, processes the collected data, and transmits the data to the CDMA interface.

그리고 상기 모드 전환부는 RF 송/수신에 대하여 수신 모드에서 송신 모드로 전환하고 송신 모드에서 수신 모드로 전환하는데 사용된다. The mode switching unit is used to switch from a reception mode to a transmission mode and to switch from a transmission mode to a reception mode for RF transmission / reception.

상기와 같은 구성으로 인해 상기 중앙제어부(35)가 중계단말기로부터 수신 한 맨홀의 감지정보를 모니터와 같은 표시부(37)를 이용하여 표출하게 되고, 경보수단(34)을 이용하여 경보음을 발생시키게 되는 것이다. Due to the above configuration, the central control unit 35 expresses the detection information of the manhole received from the relay terminal using the display unit 37 such as a monitor, and generates an alarm sound using the alarm means 34. Will be.

여기서 상기 표시부(37)는 지도데이터저장부(36)의 전자지도를 이용하여 맨홀의 고유번호에 대한 현재위치를 표시할 수 있다.Here, the display unit 37 may display the current location of the unique number of the manhole using the electronic map of the map data storage unit 36.

여기서 상기 중앙제어부(35)가 경보수단(34)을 이용하여 경보음을 울리는 시기는 중계단말기(20)로부터 수집단말기(10)의 감지정보를 수신 하면 관리자에게 맨홀의 고유번호에 따른 위치 및 감지정보를 전송 및 표시하고 경보음을 발생시키게 된다.In this case, when the central control unit 35 emits an alarm sound using the alarm means 34, when receiving the detection information of the collection terminal 10 from the relay terminal 20, the manager detects the position and the detection according to the unique number of the manhole. It transmits and displays the information and generates an alarm sound.

또한 상기 저장부(33)를 이용하여 수신 된 각각의 맨홀에 대한 감지정보를 저장하여 이력을 관리하게 되고, 중계단말기(20)로부터 24시간 이내에 통신이 두절 되면 중계단말기(20)가 고장임을 인지하고 경보음을 발생시켜 서버 관리자에게 알려주게 된다.In addition, the storage unit 33 stores the detected information on each received manhole and manages the history, and if the communication is interrupted within 24 hours from the relay terminal 20, the relay terminal 20 is recognized as faulty. Alerts the server administrator.

또한 중계단말기(20)로부터 전송된 시간데이터가 5분 이상 틀리면 중계단말기에 시간정정명령을 내리게 된다.In addition, if the time data transmitted from the relay terminal 20 is more than 5 minutes, a time correction command is given to the relay terminal.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 맨홀 감시용 무선시스템의 동작과정을 보다 상세히 설명하도록 한다. The operation of the manhole monitoring wireless system according to the present invention configured as described above will be described in more detail.

먼저, 수집단말기(10)와 연결된 개폐센서(2), 온도센서(4) 및 수위센서(6)는 맨홀의 뚜껑개폐여부, 온도 및 수위 및 전원센서(8)에 의해 감지된 수집단말기(10)에 내장된 배터리(17)의 방전여부를 포함하는 감지정보를 수집하게 된다.First, the open / close sensor 2, the temperature sensor 4, and the water level sensor 6 connected to the collecting terminal 10 are collected by the collecting terminal 10 detected by the lid opening / closing of the manhole, temperature and water level, and the power sensor 8. ) To collect the detection information including whether the battery (17) built in the discharge.

상기 감지정보는 수집단말기(10)에 의해 수집되어, 상기 수집단말기(10)의 무선통신모듈(14) 및 안테나(15)에 의해 중계단말기(20)로 전송된다.The sensing information is collected by the collecting terminal 10 and transmitted to the relay terminal 20 by the wireless communication module 14 and the antenna 15 of the collecting terminal 10.

이에 따라, 상기 중계단말기(20)는 수집단말기(10)로부터 수신 한 맨홀의 감지정보를 취합 및 정리하여 이를 CDMA모듈(25) 및 CDMA 안테나(26)을 이용하여 CDMA 통신망을 통해서 서버(30)로 맨홀의 감지정보를 전송하게 된다.Accordingly, the relay terminal 20 collects and organizes the sensing information of the manhole received from the collection terminal 10 and uses the CDMA module 25 and the CDMA antenna 26 to form the server 30 through the CDMA communication network. The sensing information of the manhole is transmitted.

상기 중계단말기로(20)부터 맨홀의 감지정보를 CDMA모듈을 이용하여 수신 한 서버는 맨홀의 감지정보를 모니터와 같은 표시수단을 이용하여 실시간으로 표시함으로써 각각의 맨홀의 위치에 대한 현재 상태 및 정상동작여부를 실시간으로 관리자에게 알려줄 수 있는 것이다.The server receiving the manhole detection information from the relay terminal 20 using the CDMA module displays the detection information of the manhole in real time using a display means such as a monitor, so that the current state and the normal state of each manhole are displayed. You can tell the administrator in real time whether the operation.

여기서 상기 중계단말기로(20)와 서버(30)간의 무선통신을 수행하는 통신모 듈은 CDMA 모듈 및 CDMA 안테나뿐만 아니라 기타 무선통신이 가능한 모든 수단을 이용하여도 본 발명에 따른 목적은 같을 것이다. Herein, the communication module for performing wireless communication between the relay terminal 20 and the server 30 may use the CDMA module and the CDMA antenna as well as all other means capable of wireless communication.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명에 따르면, According to the present invention by the above configuration,

첫째, 본 발명은 상기 수집단말기와 케이블로 연결된 하우징 내부에 안테나를 구비하고, 커넥터가 일면에 장착된 회로기판을 안테나와 일체로 구성하고, 상기 회로기판의 커넥터와 수집단말기는 하우징을 관통하는 케이블로 연결하게 된다.First, the present invention is provided with an antenna inside the housing connected to the collecting terminal and the cable, and a circuit board having a connector mounted on one surface is integrally formed with the antenna, and the connector and the collecting terminal of the circuit board pass through the housing. Will be connected.

따라서 수집단말기의 내부에 안테나 및 회로기판을 포함하여 매립하여도 배터리의 교체와 프로그램의 업그레이드 등 유지보수를 위하여 별도의 연결케이블단자함을 맨홀 내부에 설계 하고 모든 인터페이스가 가능한 효과가 있다.Therefore, even though the antenna and circuit board are embedded in the collecting terminal, a separate connection cable terminal box is designed inside the manhole for maintenance such as battery replacement and program upgrade, and all interfaces are possible.

둘째, 상기 안테나는 반파장 마이크로스트립 패치 안테나의 패치 중앙을 그라운드로 접지시킨 PIFA(Planer Inverting F Antenna)형의 1/4파장 모노폴 패치 안테나로 이루어지게 된다.Second, the antenna is made of a quarter wavelength monopole patch antenna of PIFA (Planer Inverting F Antenna) type in which the center of the patch of the half-wavelength microstrip patch antenna is grounded.

따라서 맨홀 감시용으로 도로상 지중 매설 안테나의 소형화가 가능한 효과가 있다.Therefore, there is an effect that can be miniaturized underground antennas on the road for manhole monitoring.

셋째, 상기 안테나는 모노폴 패치 안테나의 밑면에 복수의 핀(FIN)를 부착함으로써 전류경로를 증가시킴으로써 가시적인 공진 길이 증가로 인한 공진주파수의 하향을 유도하는 효과가 있다.Third, the antenna increases the current path by attaching a plurality of fins (FIN) to the bottom of the monopole patch antenna has the effect of inducing the resonance frequency downward due to the visible increase in the resonance length.

넷째, 상기 수집단말기와 연결된 하우징에 관통되는 케이블의 외주에는 방수케이블에 의해 둘러싸이게 구성함으로써, 상기 수집단말기의 하우징이 지중매설 되어도 외부와 차폐가능하게 하는 효과가 있다. Fourth, the outer periphery of the cable penetrating the housing connected to the collecting terminal is surrounded by a waterproof cable, it is possible to shield the outside even when the housing of the collecting terminal is underground.

Claims (8)

맨홀내부에 설치된 센서와 연결되어, 상기 센서로부터 맨홀의 감지정보를 수집하는 복수의 수집단말기와, A plurality of collection terminals connected to a sensor installed in the manhole and collecting sensing information of the manhole from the sensor; 상기 수집단말기로부터 수신 한 복수의 맨홀의 감지정보를 취합 및 정리하는 중계단말기와 상호간에 무선통신을 위한 안테나에 있어서,In the antenna for wireless communication with a relay terminal for collecting and organizing the sensing information of the plurality of manholes received from the collection terminal, 상기 수집단말기의 하우징 내부에 안테나를 구비하고,An antenna is provided in the housing of the collecting terminal, 커넥터가 일면에 장착된 회로기판을 안테나와 일체로 구성하고, The circuit board mounted on one side of the connector is integrated with the antenna, 상기 회로기판의 커넥터와 센서는 하우징을 관통하는 케이블로 연결된 것을 특징으로 하는 맨홀 감시시스템의 안테나 구조.The antenna structure of the manhole monitoring system, characterized in that the connector and the sensor of the circuit board is connected by a cable passing through the housing. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수집단말기 및 중계단말기의 안테나는 The antenna of the collection terminal and the relay terminal 반파장 마이크로스트립 패치 안테나의 패치 중앙을 그라운드로 접지시킨 PIFA(Planer Inverting F Antenna)형의 1/4파장 모노폴 패치 안테나로 이루어진 것을 특징으로 하는 맨홀 감시시스템의 안테나 구조.An antenna structure of a manhole monitoring system, comprising a quarter wavelength monopole patch antenna of PIFA (Planer Inverting F Antenna) type in which the center of the patch of the half-wavelength microstrip patch antenna is grounded. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 안테나는 The antenna is 모노폴 패치 안테나의 밑면에 전류경로를 증가시킴으로써 가시적인 공진 길이 증가로 인한 공진주파수의 하향을 유도하기 위해 복수의 핀(FIN)을 부착한 것을 특징으로 하는 맨홀 감시시스템의 안테나 구조.An antenna structure of a manhole monitoring system, characterized by attaching a plurality of fins (FIN) to induce a decrease in the resonant frequency due to a visible increase in the resonance length by increasing the current path on the bottom of the monopole patch antenna. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 모노폴 패치 안테나의 패치의 폭은 50mm 내외인 것을 특징으로 하는 맨홀 감시시스템의 안테나 구조.The antenna structure of the manhole monitoring system, characterized in that the width of the patch of the monopole patch antenna is about 50mm. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 모노폴 패치 안테나의 핀과 핀의 간격은 17.5mm - 22.5mm의 범위로 이루어지고,The distance between the pin and the pin of the monopole patch antenna is made in the range of 17.5mm-22.5mm, 상기 핀의 개수는 6개인 것을 특징으로 하는 맨홀 감시시스템의 안테나 구조.The antenna structure of the manhole monitoring system, characterized in that the number of the pin is six. 제3항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 3 to 4, 상기 모노폴 패치 안테나와 접지면 과의 간격은 20.0mm 내외인 것을 특징으 로 하는 맨홀 감시시스템의 안테나 구조.The antenna structure of the manhole monitoring system, characterized in that the distance between the monopole patch antenna and the ground plane is about 20.0mm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하우징에 관통되는 케이블의 외주에는 하우징과의 차폐를 위해 방수케이블에 의해 둘러싸인 것을 특징으로 하는 맨홀 감시시스템의 안테나 구조.The outer periphery of the cable penetrating the housing is surrounded by a waterproof cable for shielding the housing antenna structure of the manhole monitoring system. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수집단말기의 하우징은 강성 및 방수 기능을 가질 수 있도록 하도록 스테인리스스틸의 바닥판에 아세탈수지의 덮개로 제작된 것을 특징으로 하는 맨홀 감시용 무선 시스템.The housing of the collection terminal is a wireless system for manhole monitoring, characterized in that the cover of acetal resin on the bottom plate of stainless steel to have a rigid and waterproof function.
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