KR101520231B1 - Method and Electronic device for measuring displacement amount of structure - Google Patents

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KR101520231B1 KR1020140119949A KR20140119949A KR101520231B1 KR 101520231 B1 KR101520231 B1 KR 101520231B1 KR 1020140119949 A KR1020140119949 A KR 1020140119949A KR 20140119949 A KR20140119949 A KR 20140119949A KR 101520231 B1 KR101520231 B1 KR 101520231B1
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조성호
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a method for measuring displacement of a structure measuring dynamic displacement of a structure generated by an external load and analyzing behavior characteristics of the structure. The method for measuring displacement of a structure includes: a first step measuring acceleration corresponding to the dynamic displacement of the structure generated by the external load and processing the measured acceleration; a second step measuring the displacement of the structure generated by the external load and processing the measured displacement; and a third step deriving a progress of the displacement in accordance with time of the structure based on the processed acceleration and the processed displacement.

Description

구조물의 변위량 측정 방법 및 구조물의 변위량 측정 전자기기{Method and Electronic device for measuring displacement amount of structure}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of measuring a displacement of a structure,

본 발명은 구조물의 변위량 측정 방법 및 구조물의 변위량 측정 전자기기에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a displacement measurement method for a structure and an electronic device for measuring a displacement of a structure.

본 발명은 교량과 토목, 건축 구조물의 동적 변위/처짐량 측정을 위한 기술로서, 종래의 기술로는 기준점을 이용한 변위의 측정 기술이 일반적인 기술로 활용되고 있다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for measuring dynamic displacement / deflection of bridges, civil engineering structures, and building structures. In the prior art, a displacement measurement technique using a reference point is utilized as a general technique.

기준점을 이용한 변위 측정기술은 LVDT, Potentiometer 등과 같이 직접적으로 교량하부 지반에 기준점을 설정하고, 기준점으로부터의 측정지점까지의 거리 변화를 측정함으로써 구조물의 변위를 측정하는 방법이었다. 이와 같은 방법에는 측정위치에 부착된 마커의 이동을 추적하는 광파기를 이용하는 방법도 포함된다고 할 수 있다. The displacement measurement technique using the reference point was a method of directly measuring the displacement of the structure by setting the reference point on the lower ground of the bridge directly such as the LVDT and the potentiometer and measuring the change of the distance from the reference point to the measuring point. Such a method also includes a method of using a light wave to track the movement of the marker attached to the measurement position.

한편 기준점을 사용하지 않는 방법으로는 가속도계로 측정한 가속도를 두 번 적분하고 적분상수의 불확실성을 교량구조의 해석결과로 추정해내는 방법이 있다. On the other hand, there is a method which does not use the reference point, integrating the acceleration measured by the accelerometer twice and estimating the uncertainty of the integral constant as an analysis result of the bridge structure.

토목, 건축 구조물의 동적 변위/처짐량 측정의 문제점은 다음과 같이 요약될 수 있다. The problems of dynamic displacement / deflection measurement of civil engineering and building structures can be summarized as follows.

가. 변위측정의 절대 기준점을 활용하는 방법end. How to use the absolute reference point of displacement measurement

변위 측정을 위한 센서를 교량하부 지반(물이 없이 대기 중에 노출된 지표면)에 절대 기준점을 설치하고 이 기준점 위에 센서를 장착하는 방법이기 때문에, 절대 기준점을 설치할 수 없는 여건, 즉 교량 하부에 물이 있던지 교량 높이가 너무 높아서 사람이 접근하여 작업하기 곤란하던지, 또는 바람의 영향으로 인하여 절대 기준점에 안정화되지 않는 경우 등에서는 신뢰할 수 있는 측정이 불가능하다. Since the sensor for displacement measurement is a method of installing an absolute reference point on the bridge underground (surface exposed to the atmosphere without water) and mounting the sensor on the reference point, there is a problem that the absolute reference point can not be installed, Or if the height of the bridge is so high that it is difficult for the person to approach and work, or if the wind does not stabilize at the absolute reference point.

나. 가속도 적분 방법I. Acceleration integration method

변위를 측정하고자 하는 지점에 가속도계를 설치하고 이로부터 측정한 가속도를 두 번 적분함으로써 변위를 구하는 방법에는 적분상수의 불확실성이 문제시 된다. 그리하여 적분상수의 불확실성을 해결하기 위하여 해당 교량구조를 구조해석하여 변위형태를 예측하고, 예측된 변위형태를 사용하여 가속도 적분상수 문제를 최소화하는 식으로 변위를 추정하게 된다. 이러한 방법은 변위를 직접 측정이라고 하기 보다는 해당 구조물에 국한하여 해석에 의한 추정방법이기 때문에 그 신뢰성에 대한 문제점이 있을 수 있고 모든 구조물에 적용될 수 없는 한계가 있다.
The uncertainty of the integral constant is a problem in the method of finding the displacement by integrating the acceleration measured twice from the accelerometer at the point where the displacement is to be measured. In order to solve the uncertainty of the integral constant, the displacement structure is estimated by structural analysis of the bridge structure, and the displacement is estimated by minimizing the acceleration integral constant problem using the predicted displacement form. This method is not a direct measurement of displacement but it is an estimation method based on the analysis limited to the structure. Therefore, there may be a problem about its reliability and it is not applicable to all structures.

본 발명의 목적은 구조물의 동적 변위를 측정하기 위한 기준점을 설치할 수 있는 지반이 없는 경우에 효과적이고 신뢰성 있게 동적 변위를 측정할 수 있는 방법 및 전자기기를 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a method and an electronic apparatus capable of effectively and reliably measuring a dynamic displacement when there is no ground on which a reference point for measuring dynamic displacement of a structure can be installed.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법은 외부 하중에 의해 발생되는 구조물의 동적 변위를 측정하여 상기 구조물의 거동 특성을 분석하기 위한 구조물의 변위량 측정 방법에 있어서, 상기 외부 하중에 의해 발생되는 상기 구조물의 동적 변위와 대응되는 가속도를 측정하고 상기 측정된 가속도를 가공하는 제1 단계; 상기 외부 하중에 의해 발생되는 상기 구조물의 변형량을 측정하고 상기 측정된 변형량을 가공하는 제2 단계; 및 상기 가공된 가속도와 상기 가공된 변형량에 기초하여 상기 구조물의 시간에 따른 변위량의 추이를 도출하는 제3 단계;를 포함할 수 있다.A method for measuring a displacement of a structure according to an embodiment of the present invention is a method for measuring displacement displacement of a structure for measuring dynamic displacement of a structure generated by an external load and analyzing the behavior of the structure, A first step of measuring the acceleration corresponding to the dynamic displacement of the structure and processing the measured acceleration; A second step of measuring a deformation amount of the structure generated by the external load and processing the measured deformation amount; And a third step of deriving a displacement of the structure with respect to time based on the processed acceleration and the processed deformation amount.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법은 상기 가속도의 측정은 가속도 센서에 의해 구현되고, 상기 변형량의 측정은 스트레인 게이지에 의해 구현되며, 상기 가속도 센서에 의한 상기 가속도의 측정 결과값은 시간에 따른 가속도의 수치이며, 상기 스트레인 게이지에 의한 상기 변형량의 측정 결과값은 시간에 따른 변형량의 수치일 수 있다.In the method of measuring a displacement amount of a structure according to an embodiment of the present invention, the acceleration is measured by an acceleration sensor, the deformation amount is measured by a strain gauge, and the measurement result of the acceleration by the acceleration sensor is And the measured value of the deformation amount by the strain gauge may be a numerical value of a deformation amount with time.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법은 상기 가속도 센서에 의해 상기 시간에 따른 가속도의 수치를 획득하는 제1-1 단계, 상기 시간에 따른 가속도의 수치를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수에 따른 상기 구조물의 가속도 스펙트럼을 획득하는 제1-2 단계 및 상기 가속도 스펙트럼을 적분하여 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼을 획득하는 제1-3 단계를 포함할 수 있다.A method of measuring a displacement amount of a structure according to an embodiment of the present invention includes a step 1-1 of obtaining a numerical value of an acceleration along the time by the acceleration sensor, a Fourier transform A first step of obtaining an acceleration spectrum of the structure according to a frequency, and a 1-3 step of acquiring a displacement spectrum of the structure according to the frequency by integrating the acceleration spectrum.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법은 상기 스트레인 게이지에 의해 시간에 따른 변형량의 수치를 획득하는 제2-1 단계 및 상기 시간에 따른 변형량의 수치를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼을 획득하는 제2-2 단계를 포함할 수 있다.A method for measuring a displacement of a structure according to an embodiment of the present invention includes a step 2-1 of obtaining a numerical value of deformation amount with time by the strain gauge and a Fourier transform of a value of deformation amount with time, And a second step 2-2 of obtaining a deformation spectrum of the structure according to Equation (2).

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법은 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼과 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼에 기초하여 시간에 따른 상기 구조물의 변위량의 추이를 도출할 수 있다.The method of measuring the displacement amount of the structure according to an embodiment of the present invention can derive a transition of the displacement amount of the structure with respect to time based on the displacement spectrum of the structure according to the frequency and the strain spectrum of the structure according to the frequency .

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법은 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼 중 기설정된 주파수 이상의 범위를 취하고, 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼 중 상기 기설정된 주파수 이하의 범위를 취하여 접목 변위 스펙트럼을 획득하는 제3-1 단계 및 상기 접목 변위 스펙트럼을 역푸리에 변환(Inverse Fourier Transform)하여 시간에 따른 구조물의 변위량의 추이를 도출할 수 있다.The method of measuring a displacement of a structure according to an embodiment of the present invention includes the steps of taking a range over a predetermined frequency in the displacement spectrum of the structure according to the frequency and determining a range of the strain spectrum of the structure below the predetermined frequency (3-1) of acquiring the graft displacement spectrum and inverse Fourier transform of the graft displacement spectrum to derive a transition of the displacement of the structure with respect to time.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법은 상기 기설정된 주파수에 해당하는 상기 구조물의 변형량 스펙트럼의 수치를 상기 기설정된 주파수에 해당하는 상기 구조물의 변위 스펙트럼의 수치와 동일하게 되도록 상기 기설정된 주파수 이하의 범위에 해당하는 상기 구조물의 변형량 스펙트럼을 가공하는 단계를 포함할 수 있다.The method of measuring the amount of displacement of a structure according to an embodiment of the present invention is a method of measuring the amount of displacement of a structure corresponding to the preset frequency so that the value of the strain spectrum of the structure is equal to the value of the displacement spectrum of the structure corresponding to the preset frequency And processing the deformation spectrum of the structure corresponding to a range below the frequency.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법의 상기 기설정된 주파수의 수치는, 상기 가속도 센서에 기초하여 가변적일 수 있다.The predetermined frequency value of the displacement measurement method of the structure according to an embodiment of the present invention may be variable based on the acceleration sensor.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 전자기기는 외부 하중에 의해 발생되는 구조물의 동적 변위를 측정하여 상기 구조물의 거동 특성을 분석하기 위한 구조물의 변위량 측정 전자기기에 있어서, 디스플레이부; 상기 구조물에 장착되는 가속도 센서로부터 상기 외부 하중에 의해 발생되는 상기 구조물의 동적 변위와 대응되는 시간에 따른 가속도의 수치를 수신하고, 상기 구조물에 장착되는 스트레인 게이지로부터 상기 외부 하중에 의해 발생되는 상기 구조물의 시간에 따른 변형량의 수치를 수신하는 통신부; 및 상기 통신부에 수신된 상기 시간에 따른 가속도의 수치 및 상기 시간에 따른 변형량의 수치를 가공하고, 가공된 결과에 기초하여 상기 디스플레이부에 도출된 상기 구조물의 시간에 따른 변위량의 추이가 표시되도록 하는 제어부;를 포함할 수 있다.An electronic apparatus for measuring a displacement of a structure according to an embodiment of the present invention includes a display unit for measuring a displacement of a structure for analyzing a behavior of the structure by measuring a dynamic displacement of the structure generated by an external load; And a controller for receiving a numerical value of an acceleration in accordance with a time corresponding to a dynamic displacement of the structure generated by the external load from an acceleration sensor mounted on the structure, A communication unit for receiving a value of a deformation amount with time of the communication unit; And a numerical value of the acceleration according to the time and a value of the deformation amount according to the time received by the communication unit and displaying a transition of the displacement amount according to the time derived from the structure to the display unit based on the processed result And a control unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 전자기기의 상기 제어부는, 상기 가속도 센서에 의해 상기 시간에 따른 가속도의 수치를 획득하고, 상기 시간에 따른 가속도의 수치를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수에 따른 상기 구조물의 가속도 스펙트럼을 획득하며, 상기 가속도 스펙트럼을 적분하여 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼을 획득할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit of the electronic device obtains the numerical value of the acceleration with respect to the time by the acceleration sensor, Fourier transforms the numerical value of the acceleration with respect to the time, The acceleration spectrum of the structure according to the frequency is obtained, and the acceleration spectrum is integrated to obtain the displacement spectrum of the structure according to the frequency.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 전자기기의 상기 제어부는, 상기 스트레인 게이지에 의해 시간에 따른 변형량의 수치를 획득하고 상기 시간에 따른 변형량의 수치를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼을 획득할 수 있다.Measuring the displacement of a structure according to an embodiment of the present invention The control unit of the electronic device obtains a numerical value of deformation amount with time by the strain gauge and Fourier transforms the value of the deformation amount with time to calculate The deformation spectrum of the structure can be obtained.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 전자기기의 상기 제어부는, 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼과 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼에 기초하여 시간에 따른 상기 구조물의 변위량의 추이를 도출할 수 있다.The displacement of the structure according to an exemplary embodiment of the present invention may be determined based on a displacement spectrum of the structure according to the frequency and a strain spectrum of the structure according to the frequency, Can be derived.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 전자기기의 상기 제어부는, 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼 중 기설정된 주파수 이상의 범위를 취하고, 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼 중 상기 기설정된 주파수 이하의 범위를 취하여 접목 변위 스펙트럼을 획득하고 상기 접목 변위 스펙트럼을 역푸리에 변환(Inverse Fourier Transform)하여 시간에 따른 구조물의 변위량의 추이를 도출할 수 있다.The displacement of the structure according to an embodiment of the present invention may be determined by taking the range of the displacement spectrum of the structure according to the frequency to a predetermined frequency or more, Frequency can be obtained to acquire the graft displacement spectrum and inverse Fourier transform of the graft displacement spectrum can be performed to derive a transition of the displacement of the structure with respect to time.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 전자기기의 상기 제어부는, 상기 기설정된 주파수에 해당하는 상기 구조물의 변형량 스펙트럼의 수치를 상기 기설정된 주파수에 해당하는 상기 구조물의 변위 스펙트럼의 수치와 동일하게 되도록 상기 기설정된 주파수 이하의 범위에 해당하는 상기 구조물의 변형량 스펙트럼을 가공할 수 있다.The controller of the electronic device measures the displacement amount of the structure corresponding to the preset frequency by using the value of the displacement spectrum of the structure corresponding to the preset frequency A strain spectrum spectrum of the structure corresponding to a range below the preset frequency can be processed.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 전자기기의 상기 기설정된 주파수의 수치는, 상기 가속도 센서에 기초하여 가변적일 수 있다.
The displacement frequency of the structure according to an embodiment of the present invention may be variable based on the acceleration sensor.

본 발명에 따른 구조물의 변위량 측정 방법 및 전자기기는 교량상판과 같은 건축토목 구조물의 변위 또는 처짐량을 절대 기준점 없이 측정할 수 있다.The displacement measurement method and the electronic apparatus according to the present invention can measure the displacement or deflection of a civil engineering structure such as a bridge top plate without an absolute reference point.

또한, 구조물에 절대 기준점을 세울 필요가 없어서 하상, 해상 구조물의 변위측정이 가능할 수 있다.In addition, since it is not necessary to set an absolute reference point on the structure, it is possible to measure the displacement of the bed or sea structure.

또한, 구조물에 관리자의 접근이 어려운 지점에서의 변위 측정을 자동화하여 무인 변위 모니터링 시스템에 활용할 수 있다.
In addition, it is possible to automate the displacement measurement at the point where the manager can not access the structure, and can be utilized in the unmanned displacement monitoring system.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법에 있어서 외부 하중에 의한 구조물의 동적 변위를 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1의 외부 하중(F)의 시간이력을 나타내는 그래프를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법의 제1 단계를 설명하기 위한 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법의 제1 단계를 설명하기 위한 그래프를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법의 제2 단계를 설명하기 위한 블록 구성도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법의 제2 단계를 설명하기 위한 그래프를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법의 제3 단계를 설명하기 위한 블록 구성도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법의 제3 단계를 설명하기 위한 그래프를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 방법으로 도출한 구조물의 변위량의 추이와 유한요소해석으로 결정한 변위의 비교를 설명하기 위한 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 전자기기를 설명하기 위한 블록 구성도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view for explaining a dynamic displacement of a structure due to an external load in a method of measuring a displacement of a structure according to an embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 2 is a graph showing a time history of the external load F in Fig. 1; Fig.
3 is a block diagram illustrating a method for measuring a displacement of a structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram for explaining a first step of a method of measuring a displacement amount of a structure according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph illustrating a first step of a method of measuring a displacement amount of a structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a second step of a displacement amount measurement method of a structure according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIGS. 7 and 8 are graphs for explaining a second step of a displacement amount measurement method of a structure according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a third step of a method of measuring a displacement amount of a structure according to an embodiment of the present invention; FIG.
10 is a graph for explaining a third step of a method of measuring a displacement amount of a structure according to an embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining the comparison of the displacement determined by the finite element analysis and the displacement of the structure derived by the displacement measurement method of the structure according to the embodiment of the present invention.
12 is a block diagram illustrating an electronic device for measuring a displacement of a structure according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventive concept. Other embodiments falling within the scope of the inventive concept may readily be suggested, but are also considered to be within the scope of the present invention.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
The same reference numerals are used to designate the same components in the same reference numerals in the drawings of the embodiments.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물(B)의 변위량 측정 방법에 있어서 외부 하중(F)에 의한 구조물(B)의 동적 변위를 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 도 1의 외부 하중(F)의 시간이력을 나타내는 그래프를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물(B)의 변위량 측정 방법을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
1 is a view for explaining a dynamic displacement of a structure B by an external load F in a displacement amount measuring method of a structure B according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram illustrating a method of measuring a displacement amount of a structure B according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물(B)의 변위량 측정 방법은, 외부 하중(F)에 의해 발생되는 구조물(B)의 동적 변위를 측정하여 상기 구조물(B)의 거동 특성을 분석하기 위한 구조물(B)의 변위량 측정 방법으로, 상기 외부 하중(F)에 의해 발생되는 상기 구조물(B)의 동적 변위와 대응되는 가속도를 측정하고 상기 측정된 가속도를 가공하는 제1 단계(S100), 상기 외부 하중(F)에 의해 발생되는 상기 구조물(B)의 변형량을 측정하고 상기 측정된 변형량을 가공하는 제2 단계(S200), 및 상기 가공된 가속도와 상기 가공된 변형량에 기초하여 상기 구조물(B)의 시간에 따른 변위량의 추이를 도출하는 제3 단계(S300)를 포함할 수 있다.1 to 3, a method of measuring a displacement amount of a structure B according to an embodiment of the present invention measures a dynamic displacement of a structure B generated by an external load F, A method for measuring a displacement of a structure (B) for analyzing a behavior characteristic of a structure (B), the method comprising: measuring an acceleration corresponding to a dynamic displacement of the structure (B) generated by the external load (F) (S200) of measuring a deformation amount of the structure (B) generated by the external load (F) and processing the measured deformation amount (S200), and a second step And a third step (S300) of deriving a transition of the amount of displacement of the structure (B) with time based on the amount of deformation.

여기서, 외부 하중(F)에 의해 발생되는 구조물(B)의 동적 변위란 예를 들어, 교량과 같은 구조물(B)에 차량 등이 통과할 때 발생하는 교량의 변위 또는 처짐량에 관한 것으로, 교량 등의 안정성을 나타내는 하나의 척도로 사용되는 개념이다. Here, the dynamic displacement of the structure B generated by the external load F refers to displacement or deflection of a bridge generated when a vehicle or the like passes through a structure B such as a bridge, Is a concept that is used as a measure of the stability of

또한, 구조물(B)의 정밀안전진단 평가를 위한 상기 구조물(B)의 거동특성을 분석하는데 있어서, 상기 구조물(B)의 동적 변위를 측정하고 분석하는 일은 매우 중요한 항목 중 하나이다. In analyzing the behavior characteristics of the structure (B) for accurate safety diagnosis evaluation of the structure (B), it is one of the most important items to measure and analyze the dynamic displacement of the structure (B).

또한, 본 발명의 구조물(B)의 변위량 측정 방법은 상기 구조물(B)의 가속도 와 변형량을 바탕으로 상기 구조물(B)의 변위량을 측정하는데 그 특징이 있다.The method of measuring the amount of displacement of the structure (B) of the present invention is characterized by measuring the amount of displacement of the structure (B) based on the acceleration and the deformation amount of the structure (B).

이하 설명할 각 단계의 데이터 값은 도 2에 도시된 외부 하중(F)의 시간이력을 바탕으로 도출된 값들이다.The data values of each step to be described below are values derived based on the time history of the external load F shown in FIG.

또한, 도 3에 도시한 블록 구성도는 이하 설명할 변위량 측정 방법에 있어서 전반적인 내용을 총괄하는 도면이므로 특별한 언급이 없더라도 참고할 수 있도록 한다.
In addition, the block diagram shown in Fig. 3 is a diagram for overall contents in the displacement amount measuring method explained below, so that reference can be made even without special mention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물(B)의 변위량 측정 방법의 제1 단계(S100)를 설명하기 위한 블록 구성도이다. 4 is a block diagram for explaining a first step S100 of a displacement amount measuring method of a structure B according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물(B)의 변위량 측정 방법의 제1 단계(S100)를 설명하기 위한 그래프를 도시한 도면이며, 도 2에 따른 외부 하중에 대응되는 가속도의 수치를 주파수에 따라 나타낸 그래프이다.
5 is a graph for explaining the first step S100 of the displacement amount measuring method of the structure B according to the embodiment of the present invention, It is a graph showing numerical value according to frequency.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 단계(S100)는, 외부 하중(F)에 의해 발생되는 구조물(B)의 동적 변위와 대응되는 가속도를 측정하고, 측정된 가속도를 가공하는 단계로서, 가속도 센서(10)에 의해 시간에 따른 가속도의 수치를 획득하는 제1-1 단계(S110), 상기 시간에 따른 가속도의 수치를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수에 따른 상기 구조물(B)의 가속도 스펙트럼을 획득하는 제1-2 단계(S120) 및 상기 가속도 스펙트럼을 적분하여 상기 주파수에 따른 상기 구조물(B)의 변위 스펙트럼을 획득하는 제1-3 단계(S130)를 포함할 수 있다.4 and 5, the first step S100 is a step of measuring the acceleration corresponding to the dynamic displacement of the structure B generated by the external load F and processing the measured acceleration A first step S110 of obtaining a numerical value of acceleration with respect to time by the acceleration sensor 10, a Fourier transform of the numerical value of the acceleration along the time, (S120) of obtaining an acceleration spectrum and a 1-3 step (S130) of obtaining the displacement spectrum of the structure (B) according to the frequency by integrating the acceleration spectrum.

여기서, 상기 제1-1 단계(S110)는 외부 하중(F, 도 1참조)에 의해 발생되는 구조물(B, 도 1참조)의 가속도를 측정하는 단계일 수 있으며, 상기 구조물(B) 상에 가속도 센서(10, 도 1참조)를 설치하고 상기 외부 하중(F)에 의해 발생하는 구조물(B)의 가속도를 상기 가속도 센서(10)에 의해 측정할 수 있다.The first step S110 may be a step of measuring the acceleration of the structure B (see FIG. 1) generated by the external load F (see FIG. 1) The acceleration sensor 10 can measure the acceleration of the structure B generated by the external load F by installing the acceleration sensor 10 (see FIG. 1).

상기 가속도 센서(10)에 의해 측정된 측정값은 상기 구조물(B)이 외부 하중(F)에 의해 변하는 시간 즉, 도 2에 따른 외부 하중(F)에 대응하는 가속도의 수치값이다(도 5(a)참조).The measured value measured by the acceleration sensor 10 is a numerical value of the acceleration corresponding to the time when the structure B is changed by the external load F, that is, the external load F shown in Fig. 2 (a)).

그리고, 상기 제1-2 단계(S120)에서는 상기 제1-1 단계(S110)에서 획득한 가속도 센서(10)에 의해 측정된 시간에 따른 가속도의 수치를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수에 따른 상기 구조물(B)의 가속도 스펙트럼을 획득할 수 있다(도 5(b)참조).In step S120, the value of the acceleration according to the time measured by the acceleration sensor 10 acquired in the step 1-1 (S110) is subjected to Fourier transform (Fourier transform) The acceleration spectrum of the structure B can be obtained (see Fig. 5 (b)).

상기 푸리에 변환(Fourier Transform)은 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)일 수 있다. The Fourier transform may be a Fast Fourier Transform.

상기 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)은 함수의 근사값을 계산하는 알고리즘으로서, 푸리에 변환(Fourier Transform)에 근거하여 근사공식을 이용한 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform)을 계산할 때 연산횟수를 줄일 수 있도록 고안된 것으로서, 상기 푸리에 변환(Fourier Transform)에 관한 것은 이 기술분야에서 널리 알려진 알고리즘이므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.The Fast Fourier Transform (FFT) is an algorithm for calculating an approximate value of a function. The Fast Fourier Transform is designed to reduce the number of operations when calculating a Discrete Fourier Transform based on Fourier Transform Since the Fourier transform is a well-known algorithm in the art, a detailed description will be omitted.

그리고, 상기 가속도 스펙트럼을 적분하여 상기 주파수에 따른 상기 구조물(B)의 변위 스펙트럼을 획득하는 제1-3 단계(S130)를 진행할 수 있다(도 5(c)참조).Then, the acceleration spectrum may be integrated to obtain a displacement spectrum of the structure (B) according to the frequency (S130) (refer to FIG. 5 (c)).

일반적으로 가속도를 두 번 적분하여 변위를 구하는 것은 다음과 같은 간단한 주파수 영역 해석으로 가능할 수 있다.In general, it is possible to obtain the displacement by integrating the acceleration two times by the simple frequency domain analysis as follows.

첫 단계로 가속도

Figure 112014085845043-pat00001
를 푸리에 변환(Fourier Transform)에 의해 주파수영역으로 변환하였을 때의 정보를
Figure 112014085845043-pat00002
라고 하였을 때, 변위
Figure 112014085845043-pat00003
의 주파수 영역 변환인
Figure 112014085845043-pat00004
[수학식 1]에 의해 결정된다.
Acceleration as a first step
Figure 112014085845043-pat00001
Is transformed into a frequency domain by Fourier transform.
Figure 112014085845043-pat00002
However,
Figure 112014085845043-pat00003
Of the frequency domain transform
Figure 112014085845043-pat00004
Is determined by Equation (1 ).

Figure 112014085845043-pat00005
Figure 112014085845043-pat00005

여기서,

Figure 112014085845043-pat00006
,
Figure 112014085845043-pat00007
이다. 그리고 역푸리에 변환에 의해
Figure 112014085845043-pat00008
를 시간영역으로 변환하면 [수학식 2]와 같이 변위의 시간영역 정보인
Figure 112014085845043-pat00009
를 결정할 수 있다.
here,
Figure 112014085845043-pat00006
,
Figure 112014085845043-pat00007
to be. And by inverse Fourier transform
Figure 112014085845043-pat00008
Is transformed into the time domain, the time domain information of the displacement as shown in [Equation 2]
Figure 112014085845043-pat00009
Can be determined.

Figure 112014085845043-pat00010
Figure 112014085845043-pat00010

그런데 가속도계로 측정한 정보에는 두 가지 문제점이 있다.However, there are two problems with the information measured by the accelerometer.

첫 번째 문제는 적분을 수행할 때 수치적으로 발생하는 적분상수의 불확실성과 두 번째로 문제는 가속도 센서(10)로 측정한 정보 중에서 DC 성분에 가까운 저주파 대역(예, 0~1Hz)에서의 정보의 결여 문제이다. The first problem is the uncertainty of numerical integral constants when performing integration and the second problem is that information in the low frequency band (eg 0 ~ 1Hz) close to the DC component among the information measured by the acceleration sensor 10 .

본 발명의 중요성은 바로 이 두 가지 문제점을 해결하기 위하여 동일 위치에서 측정한 스트레인을 활용하는 것이다. The importance of the present invention is to utilize strain measured at the same position to solve these two problems.

이에 관하여는 이하 설명할 제2 단계(S200)에서 상세히 설명하기로 한다.
This will be described in detail in a second step (S200) to be described below.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물(B)의 변위량 측정 방법의 제2 단계(S200)를 설명하기 위한 블록 구성도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물(B)의 변위량 측정 방법의 제2 단계(S200)를 설명하기 위한 그래프를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a block diagram for explaining a second step S200 of the displacement amount measurement method of the structure B according to the embodiment of the present invention. FIGS. 7 and 8 are views showing a structure (S200) of the displacement amount measuring method of the second embodiment (B).

여기서, 도 7은 도 2의 외부 하중에 의해 발생되는 구조물의 변형량을 나타낸 그래프이다.
Here, FIG. 7 is a graph showing a deformation amount of a structure generated by the external load of FIG.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물(B)의 변위량 측정 방법의 제2 단계(S200)는, 외부 하중(F)에 의해 발생되는 상기 구조물(B)의 변형량을 측정하고 상기 측정된 변형량을 가공하는 단계일 수 있다.6 to 8, the second step S200 of the method of measuring the amount of displacement of the structure B according to an embodiment of the present invention is a method of measuring the amount of displacement of the structure B generated by the external load F, And processing the measured deformation amount.

상기 구조물(B)의 변형량은 스트레인 게이지(20)에 의해 측정될 수 있으며, 상기 구조물(B)의 변형량을 측정할 수 있는 방법이면 공지의 기술이 적용될 수 있음은 당연하다.The deformation amount of the structure B can be measured by the strain gauge 20 and it is a matter of course that a known technique can be applied as long as the deformation amount of the structure B can be measured.

상기 제2 단계(S200)는, 상기 스트레인 게이지(20)에 의해 시간에 따른 변형량의 수치를 획득하는 제2-1 단계(S210)를 진행할 수 있다(도 7(a)참조).In the second step S200, the strain gauge 20 may proceed to a second step (S210) of obtaining a numerical value of the deformation amount with time (see Fig. 7 (a)).

그리고, 상기 시간에 따른 변형량의 수치를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수에 따른 상기 구조물(B)의 변형량 스펙트럼을 획득하는 제2-2 단계(S220)를 진행할 수 있다(도 7(b)참조).Then, in step 2-2 (S220) of acquiring the strain spectrum of the structure (B) according to the frequency by performing Fourier transform on the value of the deformation amount according to the time (refer to FIG. 7 (b) ).

상기 푸리에 변환(Fourier Transform)은 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)일 수 있다. The Fourier transform may be a Fast Fourier Transform.

한편, 도 8을 참조하면, 동일위치에서 발생하는 구조물(B)의 변위와 변형량의 거동은 그 형태가 동일하게 나타나며, 단지 그 절대값에서만 차이가 난다.Referring to FIG. 8, the behavior of the displacement and deformation amount of the structure B occurring at the same position appears in the same shape, but only in the absolute value thereof.

즉, 도 8(a)에 도시한 그래프는 외부 하중(F)에 대한 구조물(B)의 변위를 유한요소해석으로 결정한 구조물(B)의 변위를 나타내며, 도 8(b)는 스트레인 게이지(20, 도 1참조)에 의해 측정한 구조물(B)의 변형량을 도시한 그래프이다.8 (a) shows the displacement of the structure B determined by the finite element analysis of the displacement of the structure B with respect to the external load F, and Fig. 8 (b) , See Fig. 1). Fig.

다시 말하면, 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 유한요소해석에 의한 구조물(B)의 변위의 추이와 상기 스트레인 게이지에 의해 측정한 변형량의 양태가 거의 유사한 유형을 띠고 있으므로, 상기 스트레인 게이지에 의한 변형량의 데이터를 구조물(B)의 변위량 추이를 도출하는데 사용하는 것이다.In other words, since the transition of the displacement of the structure (B) by the finite element analysis by the computer simulation and the mode of the strain measured by the strain gauge are similar to each other, data of the strain amount by the strain gauge is transmitted to the structure B) of the displacement amount.

여기서, 상기 유한요소해석(FEA, Finite element analysis)이란, 공학분석에 사용되는 컴퓨터 시뮬레이션 기술로서 유한요소법(FEM)이라고 불리는 수치적 기법을 사용하며, 현재 수많은 상용소프트웨어와 무료소프트웨어가 사용되고 있다. 상기 유한요소해석과 관련하여서는 이 기술분야에 사용되는 일반적인 기술 내용이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the finite element analysis (FEA) uses a numerical technique called a finite element method (FEM) as a computer simulation technique used in engineering analysis, and many commercially available software and free software are currently used. The detailed description of the finite element analysis is omitted because it is a general technical content used in this technical field.

나아가, 스트레인 게이지에 의해 측정된 변형량의 저주파 성분 특성을 저주파 대역의 가속도 센서로 측정된 가속도 정보에 대입하여 최종적으로 변위를 구하기 위한 최종 가속도 정보를 결정할 수 있게 되는 것이다. Furthermore, the final acceleration information for finally determining the displacement can be determined by substituting the low frequency component characteristic of the deformation amount measured by the strain gauge into the acceleration information measured by the acceleration sensor of the low frequency band.

다시 말하면, 본 발명의 제2 단계(S200)의 외부 하중(F)에 의해 발생되는 구조물(B)의 변형량을 측정하고 가공하는 것은, 상술한 제1 단계(S100)에서의 가속도 스펙트럼을 적분하여 주파수에 따른 구조물(B)의 변위 스펙트럼을 획득하는 경우에 발생하는 적분상수의 불확실성과 가속도 센서(10)로 측정한 정보 중에서 DC 성분에 가까운 저주파 대역(예, 0~1 Hz)에서의 정보의 결여 문제를 해결하기 위한 것으로, 상기 제1 단계(S100)에서 획득한 주파수에 따른 구조물의 변위 스펙트럼 중 상기 저주파 대역(예, 0~1 Hz)에서의 불확실한 정보를 상기 제2 단계(S200)의 변형량 스펙트럼으로 대체하는 것이다.In other words, the measurement and processing of the deformation amount of the structure B generated by the external load F in the second step (S200) of the present invention is performed by integrating the acceleration spectrum in the first step (S100) (For example, 0 to 1 Hz), which is close to the DC component, from the uncertainty of the integral constant occurring when acquiring the displacement spectrum of the structure B according to the frequency and the information measured by the acceleration sensor 10 (E.g., 0 to 1 Hz) of the displacement spectrum of the structure according to the frequency acquired in the first step (S100) to the uncertain information in the second step (S200) Strain spectrum.

상기 제1 단계(S100)에서 획득한 구조물의 변위 스펙트럼과 상기 제2 단계(S200)에서 획득한 변형량 스펙트럼을 접목하는 것은 이하 설명할 제3 단계에서 상세히 설명하기로 한다.
The combining of the displacement spectrum of the structure obtained in the first step S100 and the strain spectrum obtained in the second step S200 will be described in detail in a third step to be described below.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물(B)의 변위량 측정 방법의 제3 단계(S300)를 설명하기 위한 블록 구성도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물(B)의 변위량 측정 방법의 제3 단계(S300)를 설명하기 위한 그래프를 도시한 도면이다.FIG. 9 is a block diagram illustrating a third step S300 of the displacement amount measurement method of the structure B according to the embodiment of the present invention. FIG. 10 is a block diagram of a structure B according to an embodiment of the present invention. (S300) of the displacement amount measuring method of FIG.

또한, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물(B)의 변위량 측정 방법으로 도출한 구조물(B)의 변위량의 추이와 유한요소해석을 결정한 변위량의 비교를 설명하기 위한 도면이다.
11 is a view for explaining a comparison of a displacement amount of the structure B derived by the displacement amount measurement method of the structure B according to an embodiment of the present invention and a displacement amount determined by the finite element analysis.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 상기 제3 단계(S300)에서, 상기 제1 단계(S100)를 거친 주파수에 따른 구조물(B)의 변위 스펙트럼과 상기 제2 단계(S200)를 거친 주파수에 따른 구조물(B)의 변형량 스펙트럼에 기초하여 시간에 따른 상기 구조물(B)의 변위량의 추이를 도출할 수 있다.9 to 11, in the third step S300, the displacement spectrum of the structure B according to the frequency after the first step S100 and the frequency spectrum of the structure B according to the frequency after the second step S200 A transition of the amount of displacement of the structure (B) over time can be derived based on the strain spectrum of the structure (B).

여기서, 상기 제3 단계(S300)는, 상기 주파수에 따른 상기 구조물(B)의 변위 스펙트럼 중 기설정된 주파수 이상의 범위(P)를 취하고, 상기 주파수에 따른 상기 구조물(B)의 변형량 스펙트럼 중 상기 기설정된 주파수 이하의 범위(Q)를 취하여 접목 변위 스펙트럼을 획득하는 제3-1 단계(S310)를 진행할 수 있다(도 10(a)참조).In the third step S300, a range P of a predetermined frequency or more out of a displacement spectrum of the structure B according to the frequency is taken, and a range P of a deformation spectrum of the structure B, The third step (S310) of obtaining the graft displacement spectrum by taking the range (Q) equal to or less than the set frequency can be performed (see Fig. 10 (a)).

상기 기설정된 주파수의 수치는, 제1 단계(S100)의 가속도 센서(10)에 기초하여 가변적일 수 있다. The numerical value of the preset frequency may be variable based on the acceleration sensor 10 of the first step S100.

구체적으로, 구조물(B)의 가속도를 측정하는 가속도 센서(10)는 제조사, 측정 범위, 측정 방법에 있어서 다양할 수 있다. Specifically, the acceleration sensor 10 for measuring the acceleration of the structure B may vary in the manufacturer, the measurement range, and the measurement method.

여기서, 각 가속도 센서(10)의 신뢰값의 범위와 수치정도는 각 가속도 센서(10)에 종속적인 요소이며, 이는 각 가속도 센서(10)에 명시되어 있거나 당업자가 알 수 있는 범위의 정보이다. The range of the confidence value of the acceleration sensor 10 and the degree of the numerical value are elements dependent on the acceleration sensor 10 and are information on a range specified by the acceleration sensor 10 or known to a person skilled in the art.

쉽게 말해, 상기 제3 단계(S300)는 상기 제1 단계(S100)를 거친 구조물(B)의 변위 스펙트럼 중 기설정된 주파수 이상의 값(P)과, 상기 제2 단계(S200)를 거친 구조물(B)의 변형량 스펙트럼 중 상기 기설정된 주파수 이하의 값(Q)을 접목하여 접목 변위 스펙트럼을 획득할 수 있다.In other words, the third step S300 is a step of comparing the value P of the displacement spectrum of the structure B that has undergone the first step S100 with a predetermined frequency or more and the structure B (Q) below the preset frequency to obtain the graft displacement spectrum.

또한, 상기 제3-1 단계(S310)는 상기 기설정된 주파수에 해당하는 상기 구조물(B)의 변형량 스펙트럼의 수치를 상기 기설정된 주파수에 해당하는 상기 구조물(B)의 변위 스펙트럼의 수치와 동일하게 되도록 상기 기설정된 주파수 이하의 범위에 해당하는 상기 구조물(B)의 변형량 스펙트럼을 가공하는 단계를 포함할 수 있다.In step S310, the value of the strain spectrum of the structure (B) corresponding to the predetermined frequency is set to be equal to the value of the displacement spectrum of the structure (B) corresponding to the preset frequency And processing the deformation spectrum of the structure (B) corresponding to the predetermined frequency range or less.

구체적으로, 도 5와 도 7을 참조하면, 제1 단계(S100)의 구조물(B)의 변위 스펙트럼의 Y축과 제2 단계(S200)의 구조물(B)의 변형량 스펙트럼의 Y축 수치는 다른 범위의 수치를 갖고 있으며, 제3 단계(S300)에서 상기 제1 단계(S100)의 변위 스펙트럼과 상기 제2 단계(S200)의 변형량 스펙트럼을 접목하기 위해서는 서로 다른 Y축 수치를 갖는 상기 변위 스펙트럼과 상기 변형량 스펙트럼의 수치를 동일하게 하기 위한 가공이 필요하다.5 and 7, the Y-axis values of the displacement spectrum of the structure B in the first step S100 and the Y-axis values of the strain spectrum of the structure B in the second step S200 are different from each other In order to combine the displacement spectrum of the first step (S100) with the strain spectrum of the second step (S200) in the third step (S300), the displacement spectrum having different Y- Processing for equalizing the values of the strain spectrum is necessary.

다시 말하면, 기설정된 주파수에 해당하는 상기 변형량 스펙트럼의 수치를 상기 기설정된 주파수에 해당하는 상기 변위 스펙트럼의 수치와 동일하도록 가공할 수 있다.In other words, the value of the strain spectrum corresponding to the preset frequency can be processed to be equal to the value of the displacement spectrum corresponding to the preset frequency.

한편, 상기 제3 단계(S300)는, 상기 접목 변위 스펙트럼을 역푸리에 변환(Inverse Fourier Transform)하여 시간에 따른 구조물(B)의 변위량의 추이를 도출하는 제3-2 단계(S320)를 진행할 수 있다(도 10(b)참조).The third step S300 may be a step S320 of performing the inverse Fourier transform of the graft displacement spectrum to derive a transition of the amount of displacement of the structure B with respect to time (See Fig. 10 (b)).

즉, 접목 변위의 주파수 영역 변환인 X(t)를 역푸리에 변환(Inverse Fourier Transform)에 의해 시간영역으로 변환하면 [수학식 3]과 같이 변위의 시간영역 정보인 x(t)를 획득할 수 있다.
That is, if the frequency domain transform X (t) of the graft displacement is transformed into a time domain by inverse Fourier transform, x (t), which is the time domain information of the displacement, can be obtained have.

Figure 112014085845043-pat00011
Figure 112014085845043-pat00011

도 11을 참조하면, 상기 제3 단계까지 거쳐서 도출한 시간에 따른 구조물(B)의 변위량 추이를 사용유한요소해석(FEA, Finite-Element Analysis) 프로그램인 Abaqus를 사용하여 획득한 변위와 비교하면 거의 일치하고 있음을 확인할 수 있다.
11, the displacement amount of the structure B according to the time derived from the third step is compared with the displacement obtained using Abaqus, which is a finite element analysis (FEA) program, It can be confirmed that they match.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 전자기기를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
12 is a block diagram illustrating an electronic apparatus for measuring a displacement of a structure according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물의 변위량 측정 전자기기는 외부 하중에 의해 발생되는 구조물의 동적 변위를 측정하여 상기 구조물의 거동 특성을 분석하기 위한 구조물의 변위량 측정 전자기기에 있어서, 디스플레이부(50), 통신부(30) 및 제어부(40)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, an electronic apparatus for measuring a displacement of a structure according to an embodiment of the present invention measures displacement of a structure by measuring a dynamic displacement of a structure generated by an external load, And may include a display unit 50, a communication unit 30, and a control unit 40.

상기 통신부(30)는, 상기 구조물에 장착되는 가속도 센서로부터 상기 외부 하중에 의해 발생되는 상기 구조물의 동적 변위와 대응되는 시간에 따른 가속도의 수치를 수신하고, 상기 구조물에 장착되는 스트레인 게이지로부터 상기 외부 하중에 의해 발생되는 상기 구조물의 시간에 따른 변형량의 수치를 수신할 수 있다.The communication unit 30 receives a numerical value of an acceleration in accordance with a time corresponding to a dynamic displacement of the structure generated by the external load from an acceleration sensor mounted on the structure, A numerical value of the deformation amount of the structure caused by the load with time can be received.

상기 가속도 센서 또는 상기 스트레인 게이지로부터 상기 구조물에 관한 정보를 수신하는 통신부(30)는 유선 또는 무선으로 수신할 수 있으며, 상기 통신부(30)로 송신하는 송신 장치와 상기 송신 장치로부터 상기 구조물에 관한 정보를 수신하는 통신부(30)는 공지된 기술이 적용될 수 있다.A communication unit (30) for receiving information on the structure from the acceleration sensor or the strain gauge can receive wired or wirelessly, and can receive information about the structure from the transmission apparatus that transmits to the communication unit (30) A known technique may be applied to the communication unit 30 that receives the data.

구체적으로, 상기 통신부(30)는 전자기기와 무선 통신 시스템 사이 또는 전자기기와 전자기기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이하의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(40)는 방송 수신 모듈, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 및 위치정보 모듈 등을 포함할 수 있다.Specifically, the communication unit 30 may include one or more modules that enable wireless communication between the electronic device and the wireless communication system or between the electronic device and the network in which the electronic device is located. For example, the communication unit 40 may include a broadcast receiving module, a mobile communication module, a wireless Internet module, a short distance communication module, and a location information module.

방송 수신 모듈은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. The broadcast receiving module receives broadcast signals and / or broadcast-related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다. The broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel. The broadcast management server may refer to a server for generating and transmitting broadcast signals and / or broadcast related information, or a server for receiving broadcast signals and / or broadcast related information generated by the broadcast management server and transmitting the generated broadcast signals and / or broadcast related information. The broadcast signal may include a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, a data broadcast signal, and a broadcast signal in which a data broadcast signal is combined with a TV broadcast signal or a radio broadcast signal.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈에 의해 수신될 수 있다.The broadcast-related information may refer to a broadcast channel, a broadcast program, or information related to a broadcast service provider. The broadcast-related information may also be provided through a mobile communication network. In this case, it can be received by the mobile communication module.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVBH(Digital Video BroadcastHandheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.The broadcast-related information may exist in various forms. For example, an EPG (Electronic Program Guide) of a DMB (Digital Multimedia Broadcasting) or an ESG (Electronic Service Guide) of a DVBH (Digital Video BroadcastHandheld).

상기 방송 수신 모듈은, 각종 방송 시스템을 이용하여 방송 신호를 수신하는데, 특히, DMBT(Digital Multimedia BroadcastingTerrestrial), DMBS(Digital Multimedia BroadcastingSatellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVBH(Digital Video BroadcastHandheld), ISDBT(Integrated Services Digital BroadcastTerrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 방송 신호를 제공하는 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.The broadcast receiving module receives a broadcast signal using various broadcasting systems. In particular, the broadcast receiving module may be a DMBT (Digital Multimedia Broadcasting Terrestrial), a DMBS (Digital Multimedia Broadcasting Satellite), a MediaFLO (Media Forward Link Only), a DVBH (Integrated Services Digital Broadcast Terrestrial) or the like. Of course, the broadcast receiving module may be configured to be suitable for not only the digital broadcasting system described above, but also other broadcasting systems that provide broadcasting signals.

방송 수신 모듈을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리부에 저장될 수 있다.The broadcast signal and / or broadcast related information received through the broadcast receiving module may be stored in the memory unit.

이동통신 모듈은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. The mobile communication module transmits and receives radio signals to and from at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network. The wireless signal may include various types of data depending on a voice call signal, a video call signal or a text / multimedia message transmission / reception.

무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 무선 인터넷 모듈은 전자기기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(WiFi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다. The wireless Internet module refers to a module for wireless Internet access, and the wireless Internet module can be built in or enclosed in the electronic device 100. WLAN (WiFi), Wibro (Wireless broadband), Wimax (World Interoperability for Microwave Access), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) and the like can be used as wireless Internet technologies.

근거리 통신 모듈은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, WiHD, WiGig 등이 이용될 수 있다.The short-range communication module is a module for short-range communication. Bluetooth, RFID, IrDA, UWB, ZigBee, WiHD, WiGig, and the like can be used as the short distance communication technology.

위치정보 모듈은 전자기기의 위치를 확인하거나 얻기 위한 모듈이다. 상기 위치정보 모듈의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다. 현재 기술에 의하면, 상기 GPS모듈은, 일 지점(개체)이 3개 이상의 위성으로부터 떨어진 거리에 관한 정보와, 상기 거리 정보가 측정된 시간에 관한 정보를 산출한 다음 상기 산출된 거리 정보에 삼각법을 적용함으로써, 일 시간에 일 지점(개체)에 대한 위도, 경도, 및 고도에 따른 3차원의 위치 정보를 산출할 수 있다. 나아가, 3개의 위성을 이용하여 위치 및 시간 정보를 산출하고, 또 다른 1개의 위성을 이용하여 상기 산출된 위치 및 시간 정보의 오차를 수정하는 방법 또한 사용되고 있다. GPS 모듈(115)은 현 위치를 실시간으로 계속 산출하고 그를 이용하여 속도 정보를 산출하기도 한다. The location information module is a module for confirming or obtaining the position of the electronic device. A typical example of the location information module is a GPS (Global Position System) module. According to the present technology, the GPS module calculates information on a distance (distance) from three or more satellites to one point (object), information on the time when the distance information is measured, and then trigonometry is performed on the calculated distance information It is possible to calculate three-dimensional position information according to latitude, longitude, and altitude of one point (object) in one hour. Further, a method of calculating position and time information using three satellites and correcting the error of the calculated position and time information using another satellite is also used. The GPS module 115 continues to calculate the current position in real time and uses it to calculate speed information.

한편, 상기 제어부(40)는 상기 통신부(30)에 수신된 상기 시간에 따른 가속도의 수치 및 상기 시간에 따른 변형량의 수치를 가공하고, 가공된 결과에 기초하여 상기 디스플레이부(50)에 도출된 상기 구조물의 시간에 따른 변위량의 추이가 표시되도록 할 수 있다.The control unit 40 processes the numerical value of the acceleration according to the time and the value of the deformation amount according to the time received by the communication unit 30 and outputs the calculated value of the deformation amount to the display unit 50 The transition of the displacement of the structure over time can be displayed.

구체적으로, 상기 제어부(40)는, 상기 가속도 센서에 의해 상기 시간에 따른 가속도의 수치를 획득하고, 상기 시간에 따른 가속도의 수치를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수에 따른 상기 구조물의 가속도 스펙트럼을 획득하며, 상기 가속도 스펙트럼을 적분하여 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼을 획득할 수 있다.Specifically, the controller 40 acquires the numerical value of the acceleration according to the time by the acceleration sensor, performs a Fourier transform (Fourier transform) on the value of the acceleration according to the time, and calculates an acceleration spectrum of the structure And obtain the displacement spectrum of the structure according to the frequency by integrating the acceleration spectrum.

그리고, 상기 제어부(40)는 스트레인 게이지에 의해 시간에 따른 변형량의 수치를 획득하고 상기 시간에 따른 변형량의 수치를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼을 획득할 수 있다.The controller 40 may acquire a deformation amount spectrum of the structure according to the frequency by obtaining a numerical value of deformation amount with time by a strain gauge and Fourier transforming the deformation amount with time.

다음, 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼과 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼에 기초하여 시간에 따른 상기 구조물의 변위량의 추이를 도출할 수 있다.Next, a transition of the displacement of the structure with respect to time can be derived based on the displacement spectrum of the structure according to the frequency and the strain spectrum of the structure according to the frequency.

구체적으로, 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼 중 기설정된 주파수 이상의 범위를 취하고, 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼 중 상기 기설정된 주파수 이하의 범위를 취하여 접목 변위 스펙트럼을 획득하고 상기 접목 변위 스펙트럼을 역푸리에 변환(Inverse Fourier Transform)하여 시간에 따른 구조물의 변위량의 추이를 도출할 수 있다.Specifically, a range of the displacement spectrum of the structure according to the frequency is set to a predetermined frequency or more, a range of the deformation spectrum of the structure according to the frequency is taken to be less than the predetermined frequency to obtain a graft displacement spectrum, The inverse Fourier transform (Fourier transform) can be performed to derive the displacement of the structure with time.

상기 기설정된 주파수의 수치는, 상기 가속도 센서에 기초하여 가변적일 수 있다. 구체적으로, 구조물의 가속도를 측정하는 가속도 센서는 제조사, 측정 범위, 측정 방법에 있어서 다양할 수 있으며, 각 가속도 센서의 신뢰값의 범위와 수치정도는 각 가속도 센서에 종속적인 요소이며, 이는 각 가속도 센서에 명시되거나 당업자가 알 수 있는 범위의 정보일 수 있다.The numerical value of the preset frequency may be variable based on the acceleration sensor. Specifically, the acceleration sensor for measuring the acceleration of the structure may be varied in the manufacturer, the measurement range, and the measurement method. The range of the confidence value and the numerical accuracy of each acceleration sensor are elements that are dependent on each acceleration sensor, It may be information on a range specified by a sensor or known to a person skilled in the art.

또한, 상기 제어부(40)는 상기 기설정된 주파수에 해당하는 상기 구조물의 변형량 스펙트럼의 수치를 상기 기설정된 주파수에 해당하는 상기 구조물의 변위 스펙트럼의 수치와 동일하게 되도록 상기 기설정된 주파수 이하의 범위에 해당하는 상기 구조물의 변형량 스펙트럼을 가공할 수도 있다.In addition, the control unit 40 may be configured to estimate a value of the deformation spectrum of the structure corresponding to the preset frequency to be equal to a value of the displacement spectrum of the structure corresponding to the predetermined frequency, The strain spectrum spectrum of the structure may be processed.

한편, 상기 디스플레이부(50)는 외부 하중의 시간 이력, 상기 가속도 센서로부터 측정되는 가속도의 수치, 상기 스트레인 게이지로부터 측정되는 변형량의 수치를 표시할 수 있으며, 상기 제어부(40)에 대한 일련의 계산과정과 최종 결과물인 구조물의 시간에 따른 변위량의 추이가 표시될 수도 있다.Meanwhile, the display unit 50 may display a time history of the external load, a numerical value of the acceleration measured from the acceleration sensor, and a numerical value of the strain measured from the strain gauge, The progress of the process and the resulting displacement of the structure over time may be displayed.

즉, 상기 디스플레이부(50)는 전자기기에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어, 전자기기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 전자기기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다. That is, the display unit 50 displays and outputs information processed in the electronic device. For example, when the electronic device is in the call mode, a UI (User Interface) or a GUI (Graphic User Interface) associated with the call is displayed. When the electronic device 100 is in the video communication mode or the photographing mode, the photographed and / or received video or UI and GUI are displayed.

또한, 디스플레이부(50)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistorliquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic lightemitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. The display unit 50 may be a liquid crystal display, a thin film transistor liquid crystal display, an organic light emitting diode, a flexible display, a 3D display ). ≪ / RTI >

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 투명 LCD 등이 있다. 디스플레이부(50)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 의 디스플레이부(50)가 차지하는 영역을 통해 단말기의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.Some of these displays may be transparent or light transmissive so that they can be seen through. This may be referred to as a transparent display. A typical example of the transparent display is a transparent LCD or the like. The rear structure of the display unit 50 may also be of a light transmission type. With this structure, the user can see an object located behind the terminal through the area occupied by the display unit 50 of the terminal.

또한, 전자기기의 구현 형태에 따라 디스플레이부(50)가 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 전자기기에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다. 또는 디스플레이부(50)는 논리적으로 두 개 이상의 영역으로 분할될 수도 있다.In addition, there may be two or more display portions 50 according to the embodiment of the electronic device. For example, in the electronic apparatus, a plurality of display portions may be spaced apart from one another, or may be arranged integrally with each other, or may be disposed on different surfaces, respectively. Or the display unit 50 may be logically divided into two or more areas.

또한, 상기 디스플레이부(50)에 상기 제어부(40)에 대한 일련의 계산과정과 최종 결과물인 구조물의 시간에 따른 변위량의 추이가 표시되는 방법에 있어서 공지된 기술이 추가될 수 있음은 당연하다.
It is a matter of course that known techniques can be added to the display unit 50 in a method of displaying a series of calculation processes for the control unit 40 and a transition of a displacement amount with time of the final structure of the structure.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be apparent to those skilled in the art that changes or modifications may fall within the scope of the appended claims.

10: 가속도 센서
20: 스트레인 게이지
30: 통신부
40: 제어부
50: 디스플레이부
10: Accelerometer
20: Strain gauge
30:
40:
50:

Claims (15)

외부 하중에 의해 발생되는 구조물의 동적 변위를 측정하여 상기 구조물의 거동 특성을 분석하기 위한 구조물의 변위량 측정 방법에 있어서,
상기 외부 하중에 의해 발생되는 상기 구조물의 동적 변위와 대응되는 가속도를 측정하고 상기 측정된 가속도를 가공하는 제1 단계;
상기 외부 하중에 의해 발생되는 상기 구조물의 변형량을 측정하고 상기 측정된 변형량을 가공하는 제2 단계; 및
상기 가공된 가속도와 상기 가공된 변형량에 기초하여 상기 구조물의 시간에 따른 변위량의 추이를 도출하는 제3 단계;를 포함하는 구조물의 변위량 측정 방법.
A method for measuring a displacement of a structure for analyzing a behavior of the structure by measuring a dynamic displacement of a structure generated by an external load,
A first step of measuring an acceleration corresponding to a dynamic displacement of the structure generated by the external load and processing the measured acceleration;
A second step of measuring a deformation amount of the structure generated by the external load and processing the measured deformation amount; And
And a third step of deriving a displacement of the structure with respect to time based on the processed acceleration and the processed deformation amount.
제1항에 있어서,
상기 가속도의 측정은 가속도 센서에 의해 구현되고, 상기 변형량의 측정은 스트레인 게이지에 의해 구현되며,
상기 가속도 센서에 의한 상기 가속도의 측정 결과값은 시간에 따른 가속도의 수치이며, 상기 스트레인 게이지에 의한 상기 변형량의 측정 결과값은 시간에 따른 변형량의 수치인 구조물의 변위량 측정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the measurement of the acceleration is implemented by an acceleration sensor, the measurement of the amount of deformation is implemented by a strain gauge,
Wherein the measurement result of the acceleration by the acceleration sensor is a numerical value of acceleration with time and the measurement result of the strain amount by the strain gage is a value of the strain amount with time.
제2항에 있어서, 상기 제1 단계는,
상기 가속도 센서에 의해 상기 시간에 따른 가속도의 수치를 획득하는 제1-1 단계, 상기 시간에 따른 가속도의 수치를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수에 따른 상기 구조물의 가속도 스펙트럼을 획득하는 제1-2 단계 및 상기 가속도 스펙트럼을 적분하여 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼을 획득하는 제1-3 단계를 포함하는 구조물의 변위량 측정 방법.
3. The method according to claim 2,
A first step of obtaining a numerical value of the acceleration according to the time by the acceleration sensor, a first step of obtaining a numerical value of the acceleration according to the time, a Fourier transform of the numerical value of the acceleration according to the time, And a third step of integrating the acceleration spectrum and the displacement spectrum of the structure according to the frequency to obtain the displacement spectrum of the structure.
제3항에 있어서, 상기 제2 단계는,
상기 스트레인 게이지에 의해 시간에 따른 변형량의 수치를 획득하는 제2-1 단계 및 상기 시간에 따른 변형량의 수치를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼을 획득하는 제2-2 단계를 포함하는 구조물의 변위량 측정 방법.
4. The method according to claim 3,
A second step of obtaining a numerical value of deformation amount with time by the strain gauge and a second step of obtaining a deformation amount spectrum of the structure according to a frequency by Fourier transforming the value of deformation amount with time, And measuring the displacement of the structure.
제4항에 있어서, 상기 제3 단계는,
상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼과 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼에 기초하여 시간에 따른 상기 구조물의 변위량의 추이를 도출하는 구조물의 변위량 측정 방법.
5. The method according to claim 4,
And deriving a transition of the displacement of the structure over time based on a displacement spectrum of the structure according to the frequency and a strain spectrum of the structure according to the frequency.
제5항에 있어서, 상기 제3 단계는,
상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼 중 기설정된 주파수 이상의 범위를 취하고, 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼 중 상기 기설정된 주파수 이하의 범위를 취하여 접목 변위 스펙트럼을 획득하는 제3-1 단계 및 상기 접목 변위 스펙트럼을 역푸리에 변환(Inverse Fourier Transform)하여 시간에 따른 구조물의 변위량의 추이를 도출하는 제3-2 단계를 포함하는 구조물의 변위량 측정 방법.
6. The method according to claim 5,
A third step of obtaining a graft displacement spectrum by taking a range over a predetermined frequency in the displacement spectrum of the structure according to the frequency and taking a range of the strain spectrum of the structure according to the frequency to be less than the preset frequency, And (3-2) deriving a transition of the displacement of the structure with time by inverse Fourier transforming the graft displacement spectrum.
제6항에 있어서, 상기 제3-1 단계는,
상기 기설정된 주파수에 해당하는 상기 구조물의 변형량 스펙트럼의 수치를 상기 기설정된 주파수에 해당하는 상기 구조물의 변위 스펙트럼의 수치와 동일하게 되도록 상기 기설정된 주파수 이하의 범위에 해당하는 상기 구조물의 변형량 스펙트럼을 가공하는 단계를 포함하는 구조물의 변위량 측정 방법.
7. The method of claim 6,
The deformation spectrum of the structure corresponding to the predetermined frequency or less is processed so that the numerical value of the deformation spectrum of the structure corresponding to the predetermined frequency becomes equal to the numerical value of the displacement spectrum of the structure corresponding to the preset frequency And measuring the displacement of the structure.
제6항에 있어서, 상기 기설정된 주파수의 수치는,
상기 가속도 센서에 기초하여 가변적인 구조물의 변위량 측정 방법.
7. The method according to claim 6,
And a displacement amount of the structure is variable based on the acceleration sensor.
외부 하중에 의해 발생되는 구조물의 동적 변위를 측정하여 상기 구조물의 거동 특성을 분석하기 위한 구조물의 변위량 측정 전자기기에 있어서,
디스플레이부;
상기 구조물에 장착되는 가속도 센서로부터 상기 외부 하중에 의해 발생되는 상기 구조물의 동적 변위와 대응되는 시간에 따른 가속도의 수치를 수신하고, 상기 구조물에 장착되는 스트레인 게이지로부터 상기 외부 하중에 의해 발생되는 상기 구조물의 시간에 따른 변형량의 수치를 수신하는 통신부; 및
상기 통신부에 수신된 상기 시간에 따른 가속도의 수치 및 상기 시간에 따른 변형량의 수치를 가공하고, 가공된 결과에 기초하여 상기 디스플레이부에 도출된 상기 구조물의 시간에 따른 변위량의 추이가 표시되도록 하는 제어부;를 포함하는 구조물의 변위량 측정 전자기기.
An electronic device for measuring a displacement of a structure for measuring a dynamic displacement of a structure generated by an external load and analyzing the behavior of the structure,
A display unit;
And a controller for receiving a numerical value of an acceleration in accordance with a time corresponding to a dynamic displacement of the structure generated by the external load from an acceleration sensor mounted on the structure, A communication unit for receiving a value of a deformation amount with time of the communication unit; And
A control unit for processing the numerical value of the acceleration according to the time received by the communication unit and the numerical value of the deformation amount according to the time and displaying the transition of the deformation amount according to the time derived from the structure, A displacement measuring device for measuring a displacement of the structure including the electronic device.
제9항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 가속도 센서에 의해 상기 시간에 따른 가속도의 수치를 획득하고, 상기 시간에 따른 가속도의 수치를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수에 따른 상기 구조물의 가속도 스펙트럼을 획득하며, 상기 가속도 스펙트럼을 적분하여 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼을 획득하는 구조물의 변위량 측정 전자기기.
10. The method of claim 9,
Wherein,
Acquiring a numerical value of the acceleration according to the time by the acceleration sensor, Fourier transforming the numerical value of the acceleration according to the time to obtain an acceleration spectrum of the structure according to the frequency, integrating the acceleration spectrum, Measuring the displacement of the structure to obtain the displacement spectrum of the structure according to the frequency.
제10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 스트레인 게이지에 의해 시간에 따른 변형량의 수치를 획득하고 상기 시간에 따른 변형량의 수치를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼을 획득하는 구조물의 변위량 측정 전자기기.
11. The method of claim 10,
Wherein,
Wherein the strain gauge acquires a numerical value of a deformation amount with time and Fourier transforms a value of the deformation amount with time to obtain a deformation spectrum of the structure according to a frequency.
제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼과 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼에 기초하여 시간에 따른 상기 구조물의 변위량의 추이를 도출하는 구조물의 변위량 측정 전자기기.
12. The method of claim 11,
Wherein,
And deriving a transition of the displacement of the structure with time based on a displacement spectrum of the structure according to the frequency and a strain spectrum of the structure according to the frequency.
제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변위 스펙트럼 중 기설정된 주파수 이상의 범위를 취하고, 상기 주파수에 따른 상기 구조물의 변형량 스펙트럼 중 상기 기설정된 주파수 이하의 범위를 취하여 접목 변위 스펙트럼을 획득하고 상기 접목 변위 스펙트럼을 역푸리에 변환(Inverse Fourier Transform)하여 시간에 따른 구조물의 변위량의 추이를 도출하는 구조물의 변위량 측정 전자기기.
13. The method of claim 12,
Wherein,
Wherein the gravity displacement spectrum is obtained by taking a range of a displacement spectrum of the structure according to the frequency over a predetermined frequency and taking a range of the strain spectrum of the structure according to the frequency to be less than the predetermined frequency, A displacement measuring apparatus for measuring a displacement of a structure that derives a displacement of a structure with time by inverse Fourier transform.
제13항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 기설정된 주파수에 해당하는 상기 구조물의 변형량 스펙트럼의 수치를 상기 기설정된 주파수에 해당하는 상기 구조물의 변위 스펙트럼의 수치와 동일하게 되도록 상기 기설정된 주파수 이하의 범위에 해당하는 상기 구조물의 변형량 스펙트럼을 가공하는 변위량 측정 전자기기.
14. The method of claim 13,
Wherein,
The deformation spectrum of the structure corresponding to the predetermined frequency or less is processed so that the numerical value of the deformation spectrum of the structure corresponding to the predetermined frequency becomes equal to the numerical value of the displacement spectrum of the structure corresponding to the preset frequency Displacement measuring electronic device.
제13항에 있어서,
상기 기설정된 주파수의 수치는,
상기 가속도 센서에 기초하여 가변적인 구조물의 변위량 측정 전자기기.
14. The method of claim 13,
The numerical value of the pre-
And a displacement amount of a structure that is variable based on the acceleration sensor.
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