KR100628500B1 - 펜스진동 감지기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 울타리 용도로 설치되는 펜스에 있어서 펜스를 절단하거나 넘을 때 발생되는 진동을 감지하기 위하여 펜스에 설치되는 진동감지용 케이블과 케이블에서 전달되는 진동을 감지하여 사람이 아닌 동물과 바람에 의한 진동을 휠터링하여 사람에 의하여 발생되는 센서신호만을 검출하고 센서신호 발생 지점에 씨씨티이브이를 자동으로 촬영케 하는 종합적인 컨트롤을 하는 수신기 와 각각의 수신기를 1대의 메인제어부로 제어 및 통신함으로서 중앙관제소(메인제어부)에서 펜스의 침입사실을 실시간으로 파악할 수 있게 하는 펜스진동 감지기에 관한 것이다.

케이블센서,펜스진동,감지기

Description

펜스진동 감지기{Fence Sensing system}

도 1 은 본 발명의 센서 기능을 하는 센서케이블의 요부 단면도,

도 2 는 본 발명의 감지장치의 설치 상태의 일 예를 나타낸 도면,

도 3 은 본 발명의 결선도,

도 4 는 본 발명의 케이블 센서의 센서 인식원리를 나타낸 도면이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2;감지선 3;겉심 4;속심 5;유격 6;풍량계 7;펜스 10;제어부 11;수신기 20;메인제어부 21;송신기

본 발명은 펜스가 설치된 모든 장소에 설치될 수 있으며 침입자가 펜스를 넘을 때나 절단할 때 발생 되는 고유한 진동을 감지하여 신호발생시에 사용자에게 침입 사실을 알려주는 기기에 관한 것이다.

일반적으로 펜스에 설치되는 펜스감지기는 볼 진동감지, 링 진동감지, 케이 블 감지 센서가 사용되어 왔으며, 기존의 케이블 감지 센서는 동축케이블이나 고가의 케이블(수입품)이 사용되어 왔기로 비용 부담이 큰 현실이다. 또한 일반적인 동축 케이블을 사용시는 속심과 겉심의 실드선이 밀착되어 있어 진동 효과가 떨어져 미세한 진동의 차이를 인식하지 못하여 사용에 한계가 있는 문제점이 있다.

본 발명은 이를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 속심과 겉심을 이루고 있는 케이블에 유격을 주어 진동시에 속심과 겉심의 흔들림이 용이하도록 하려는 것이다.

이는 케이블의 속심이 겉심 과의 유격이 존재하기 때문에 작은 진동에도 속심의 흔들림이 발생 되어 속심과 겉심 사이에서 미세한 정전용량의 변화가 발생되며 이때 발생되는 정전용량의 변화를 증폭시켜서 신호로 검출토록 한다.

이렇게 특수하게 제작된 본 발명의 케이블센서를 펜스에 케이블 타이로 묶어 설치하면 펜스를 절단시나 월담시에 펜스의 흔들림으로 인하여 케이블이 진동되며 이때 발생되는 미세한 전류를 감지하여 진동의 강도에 따라 절단 또는 사람과 동물의 월담 인가를 구분하여 센서 신호를 발생시킨다.

그동안 사용되어 왔던 펜스진동감지 방식은 바람에 의한 펜스의 진동으로 인하여 오동작이 많았으나,

본 발명의 다른 목적은 펜스에 일정 간격으로 풍량계를 설치하고 바람의 세기에 따라서 유입되는 풍량에 따른 출력을 측정하여 감도를 자동으로 조절되도록 하려는 것이다.

또한 기존의 케이블 센서를 컨트롤하는 제어부는 한 방향으로만 케이블을 설치하도록 되어 있어 하나의 유니트에서 한 방향으로 보통 100-200 m 구간을 설치함으로서 침입시에 넓은 지역을 확인하여야 했으나, 본 발명의 또 다른 목적은 하나의 제어부를 양 케이블센서의 가운데에 설치하고 양방향으로 케이블을 설치하여 침입(감시) 구간(센싱 구간)을 기존 제품에 비해 반으로 세분화시키도록 하려는 것이다.

즉, 본 발명은 펜스의 진동을 케이블센서를 이용하여 제어부에서 감지하는 감지장치에 있어서,

케이블센서는 동축인 속심과 실드선인 겉심 사이에 정전용량의 변화를 알 수 있도록 유격이 형성되게 제작된 케이블을 사용하는 펜스 진동 감지기를 제공하려는 것이다.

상기 실드선은 관체형이며, 실드선의 내경에는 속심과의 절연을 위한 실리콘관을 내장한 것이 좋다.

본 발명은 풍량계를 더 설치하며, 풍량계의 출력은 제어부가 입력받도록 구성한다.

이하 본원 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 센서 기능을 하는 센서케이블의 요부 단면도로, 펜스 진동을 예민하게 감지하도록 감지선(2)은 전도체인 연선의 속심(4)과 ,실드선인 겉심(3) 사이에 유격(5)을 두도록(겉심(3)의 내경(R2)과 속심(4)의 외경(R1)의 차이 를 2로 나눈 값을 말하며, 바람직하기는 1 mm 이다) 구성한다. (1)은 외피이다. (3-1)은 겉심(3)의 내경을 절연하는 실리콘관이다.

도 2 는 본 발명의 설치 상태의 일 예시도로, 제어부(10)는 양측 감지선(2)으로 이루어진 제 1 및 제 2 센서부(1-1, 2-1)의 중앙에 설치되며, 제어부(10)는 풍량계(6)의 출력을 받아 센서부의 오작동 여부를 판단토록 한다.

도 3 은 도 2 의 구성을 결선도로 나타낸 도면으로, 일정 길이마다 반복 설치한 각 제어부(10)는 좌우로 나누어진 제 1 및 제 2 센서부(1-1,2-1)(1-2,2-2)를 가진다. 각 제어부(10)는 제 1 및 제 2 센서부(1-1,2-1)(1-2,2-2)로 부터 입력신호를 받는 입력단(P1,P2)(P3,P4)과, 카메라(8)의 촬영 영상(디지탈 영상이 좋고 아날로그 영상인 경우는 컨버터(영상편집보드)를 필요로 함)을 받는 입력단(P5), 풍량계(6)의 입력신호를 받는 입력단(P6) 및 경보기 작동 출력단(P7)을 가진다.

아울러 각 카메라(8)나 제어부(10)에는 제어용 신호를 받아 카메라(8)의 촬영 등을 지령하는 수신기(11)를 부가한다.

상기 각 제어부(10)는 서버 기능의 메인제어부(20)를 통하여 제어 받고 결과를 통보하도록 이루어지며, 각 수신기(11)로의 송신 데이타를 전송하는 송신기(21)를 설치한다.

도 4 는 본 발명을 이루는 케이블 센서의 센서 인식원리를 나타낸 도면으로,

케이블 센서 기능을 하는 감지선(2)은 중앙의 속심(4)과, 속심(4)을 동축으로 유격 상태로 감싸는 겉심(3)을 가지며, 겉심연결단자(P12)와 속심연결단자(P11)를 제어부(10)의 입력단(P1)에 연결하도록 이루어진다. 이는 단자(P11,P12)를 통한 속심(4)과 겉심(3) 사이에 정전용량이 발생하고, 이러한 용량은 속심(4)과 겉심(3)의 유격(5)이 있을수록 작아지고(

, 여기서 C는 정전용량, d는 유격거리이다), 상대적으로 정전용량이 작을수록 양단의 전위차는 커지므로(전압은 정전용량에 반비례한다), 이렇게 보다 커진 전위차를 가지고 보다 섬세한 감지선의 진동을 파악하는 센서로 이용하는 것이다.

이와 같이 구성한 본원 발명은 도 2 및 도 3 과 같이 설치할 경우, 펜스 등의 침입자가 있을 때 펜스와 함께 감지선(2)이 동시에 진동하고, 진동시 속심(4) 이 겉심(3) 사이에서 유격(5)만큼 흔들림이 밀착된 이전 것보다 많고, 이에 따라 약간의 진동이 가해져도 흔들림으로 인한 전압 발생이 용이하여 펜스(7)의 진동을 보다 예민하게 감지할 수 있다. 물론 이러한 감지는 제어부(10)를 통한 전위의 변화를 인식하는 것으로 감지한다.

또한 본원발명의 진동 감지기는 바람에 의한 오동작 문제를 해결토록 하였는바, 펜스(7) 상단에 풍량계(6)를 설치하여 제어부(10)에 미리 기억된 풍량(값)과 사람이 침입시의 변동되는 레벨의 변동차를 인식하여 바람이 강하게 부는 날씨에도 센서로 사용하여도 오동작이 없도록 기능 한다. 이러한 각 제어부(10)의 제어값은 서버 기능의 메인제어부()에 전달되어(전달수단은 통신 가능한 여러 수단으로 사용 가능하나, 예를 들여 인터페이스(RS-232C)등을 이용하는 것이다), 인식한 위치의 제어부(10) 근방의 카메라(8)를 작동시켜 촬영 영상을 확인토록 하여 이상 시에만 즉시 확인 가능토록 하는 효과를 제공하여 영상의 불필요한 촬영을 막아주어 유지 비를 절대적으로 줄일 수 있다.

또한 여러 대의 수신기(11)등을 통한 각 제어부(10)의 수집 자료에서 수집된 경보 신호와 각종 신호 레벨을 중앙수신반인 메인제어부(컴퓨터)에서 수집하여 바람에 의한 신호, 사람에 의한 신호, 동물에 의한 신호 인지를 분석하여 최종 경보 신호를 결정하여 경보시 경보기(9)를 작동토록 하여 경보의 안정성능을 향상시킨다.

이상과 같이 본원발명은 속심과 겉심을 이루고 있는 케이블에 유격을 주어 진동시에 속심과 겉심의 흔들림이 용이하도록 하여 작은 진동에도 속심의 흔들림이 발생 되고, 이는 속심과 겉심 사이에서 미세한 정전용량의 변화로 작용하여 이를 신호로 정확하게 검출토록 한다.

따라서 케이블이 진동될때 발생하는 미세한 전류를 감지하여 진동의 강도에 따라 절단 또는 사람과 동물의 월담 인가를 구분하여 센서 신호를 발생시킨다.

그동안 사용되어 왔던 펜스진동감지 방식은 바람에 의한 펜스의 진동으로 인하여 오동작이 많았으나, 본 발명은 펜스에 일정 간격으로 풍량계를 설치하고 바람의 세기에 따라서 유입되는 풍량에 따른 출력을 측정하여 감도를 자동으로 조절가능토록 한다.

또한 기존의 케이블 센서를 컨트롤하는 제어부는 한 방향으로만 케이블을 설치하도록 되어 있어 하나의 유니트에서 한 방향으로 보통 100-200 m 구간을 설치함 으로서 침입시에 넓은 지역을 확인하여야 했으나, 본 발명은 하나의 제어부를 양 케이블센서의 가운데에 설치하고 양방향으로 케이블을 설치하여 침입(감시) 구간(센싱 구간)을 기존 제품에 비해 반으로 세분화시켜 감시 효과를 증대시켜 제품의 신뢰를 향상시킨다.

Claims (3)

1. 펜스의 진동을 케이블센서를 이용하여 제어부에서 감지하는 감지장치에 있어서,

   케이블센서는 동축인 속심(4)과 실드선인 겉심(3) 사이에 정전용량의 변화를 알 수 있도록 유격(5)이 형성되게 제작된 케이블을 사용하는 것을 특징으로 하는 펜스 진동 감지기.
2. 제 1 항에 있어서, 실드선인 겉심(3)은 관체형이며, 겉심(3)의 내경에는 속심(4)과의 절연을 위한 실리콘관(3-1)을 내장한 것을 특징으로 하는 펜스진동 감지기.
3. 제 1 항에 있어서, 풍량계(6)를 더 설치하며, 풍량계(6)의 출력은 제어부(10)가 입력받도록 구성한 것을 특징으로 하는 펜스진동 감지기.

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