KR100358951B1 - 구조물 무인관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
구조물 무인관리 시스템이 개시된다. 계측수단은 구조물의 안정성을 감지하여 계측정보를 전송한다. 데이터로거는 계측수단으로부터 수신된 계측정보를 수집하여 중계한다. 중앙통제수단은 데이터로거로부터 수신된 구조물에 대한 계측정보를 기초로 구조물의 안정성을 판단하여 관리대상 구조물을 통합적으로 관리한다. 계측수단은 센서부와 센서제어부를 구비하며, 계측수단과 데이터로거는 단일의 전송선로에 의해 연결되어 정보를 송수신한다. 센서부는 구조물에 부착되어 구조물의이상변위를 측정하여 고유의 식별번호와 함께 계측정보를 출력한다. 센서제어부는 연결되어 있는 센서부 각각에 식별번호를 부여하여 센서부를 제어하며, 센서부로부터 입력되는 계측정보를 디지털화하여 데이터로거로 전송한다. 이로써, 계측정보의 전송과정에서 발생하는 노이즈의 억제 및 디지털신호의 송수신에 따른 계측수단과 데이터로거간의 전송선로를 단일화가 가능하여 구축비용을 절감할 수 있다.
Description
본 발명은 도로, 교량, 댐, 지하철, 터널 등의 사회 간접자본과 일반구조물의 노후화에 따른 변형을 감지하고 관리하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 특히 각 구조물에 대한 무인 관리 시스템에 관한 것이다.
삼풍백화점 및 성수대교 붕괴사건이후 구조물의 노후화에 따른 노후 구조물 자동관리시스템의 구축이 추진되어 왔으나, 종래의 구조물 자동관리 시스템은 구조물에 부착되어 구조물의 상태 변화를 측정하기 위한 센서와 각 센서에 의해 계측된 온도, 유량, 압력 등의 공정 변수를 수집하여 중앙통제장치로 전송하기 위한 데이터로거간 전송거리의 장거리화에 따른 노이즈 발생으로 인해 그 기능을 원할히 수행하고 있지 못하다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 구조물 자동관리 시스템은 센서와 데이터로거간의 케이블 설치작업의 복잡성으로 인한 과다한 유지관리 비용과 유/무선 전송 시스템의 불안정성 등으로 인하여 그 기능이 제한되고 있다는 문제점이 있다.
도 1 은 종래의 구조물 자동관리 시스템의 일실시예 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이 종래의 구조물 자동관리 시스템은, 구조물(101)에 부착되어 있는 각 센서(102)마다 각각의 아날로그/디지털 변환기(A/D 컨버터)(103) 및 멀티플렉서 모듈(Multiplex Module)(104)을 사용함으로써 전송선로가 복잡하게될 뿐만 아니라, 아날로그 전송구간에서의 노이즈(Noise) 발생과 전송거리에 따른 오류의 발생이 과다하다는 문제점이 있다. 즉, 센서(102)로부터 A/D 컨버터(103)사이의 구간은 아날로그 방식으로 전송되므로, 노이즈 및 오류가 발생하기 쉬운 환경에 노출되어 있다.
또한, A/D 컨버터(103), 멀티플렉스 모듈(104) 등의 자동화 부대장비들의 증가에 따라 노이즈 발생 요인이 증가하게 되며, 기존 구조물에 부착시 구조물을 파손할 우려가 있다는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 종래의 구조물 자동관리 시스템은 하나의 구조물에 대한 관리를 목적으로 설치된 것으로서, 도로, 교량, 댐, 지하철, 터널 등 다양한 종류의 많은 구조물을 하나의 시스템을 통해 통합적으로 관리하지 못하고 있다는 문제점이 있다. 따라서, 각각의 구조물을 관리하기 위해 각각의 구조물 자동관리 시스템을 운영하여야 함으로, 비용면에 있어서도 많은 손실을 가져오고 있다.
또한, 각 구조물에 대하여 별도의 구조물 자동관리 시스템을 운영하게 되므로, 각 구조물 자동관리 시스템간의 정보공유가 어려워 동일한 유형의 구조물 이상 변위에 대하여도 각각의 구조물 자동관리 시스템이 개별적으로 대처해야 함으로, 사회간접자본 구조물들에 대한 체계적이고 완벽한 관리가 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 유무선의 인터넷 망을 포함하는 정보통신망의 발전에 따라 다양한 분야에서 그 활용을 적극적으로 검토하고 있는 현 시대 상황에 비추어볼 때 구조물 자동관리 시스템은 그러한 정보통신망을 이용하지 못하고 있다는 문제점이 있다.
또한, 구조물 자동관리 시스템의 설치시 필요한 기자재가 고가의 수입품으로구성되어 있기 때문에 설치비용 및 유지보수 비용의 증가와 고장 발생시 대체기간의 장기화로 인한 업무수행기간의 공백이 발생하고 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 센서와 데이터로거간의 선로를 단순화하며, 각 구조물에 기 설치되어져 있는 인터넷 광통신망 또는 무선통신망을 이용하여 각 구조물에 부착되어져 있는 센서로부터 자동적으로 각 구조물에 대한 정보를 입력받아, 하나의 중앙 통제 장치에서 각 노후 구조물을 효율적으로 유지관리하기 위한, 구조물 무인관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래의 구조물 자동관리 시스템의 일실시예 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 구조물 무인관리 시스템 중 구조물에 부착된 센서와 데이터로거간의 선로구성을 나타낸 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 구조물 무인관리 시스템의 일실시예 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 구조물 무인관리 시스템 중 데이터로거의 일실시예 상세 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 구조물 120 : 구조물 안정관리 감지장치
121 : 센서부 122 : 센서 제어부
130 : 데이터로거 140 : 네트워크
150 : 중앙통제장치 151 : 수신부
152 : 제어부 153 : 저장부
153 : 분석부 154 : 분석부
155 : 출력부
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 구조물 무인관리 시스템은, 구조물의 안정성을 감지하여 계측정보를 전송하는 계측수단; 상기 계측수단으로부터 수신된 상기 계측정보를 수집하여 중계하는 데이터로거; 및 상기 데이터로거로부터 수신된 상기 구조물에 대한 상기 계측정보를 기초로 상기 구조물의 안정성을 판단하여 관리대상 구조물을 통합적으로 관리하는 중앙통제수단:을 포함하고, 상기 계측수단은, 상기 구조물에 부착되어 상기 구조물의 이상변위를 측정하여 고유의 식별번호와 함께 상기 계측정보를 출력하는 센서부; 및 상기 센서부 각각에 상기 식별번호를 부여하여 상기 센서부를 제어하며, 상기 센서부로부터 출력되는 상기 계측정보를 디지털화하여 상기 데이터로거로 전송하는 센서제어부;를 포함하며, 상기 계측수단과 상기 데이터로거는 단일의 전송선로에 의해 연결되어 정보를 송수신한다.
본 발명은 각 구조물에 기 설치되어져 있는 인터넷 광통신망 또는 무선통신망을 이용하여 구조물에 부착되어져 있는 센서로부터 자동적으로 구조물에 대한 정보를 측정, 송신하는 구조물 무인관리 시스템에 관한 것으로서, 특히 자동으로 측정, 관측된 도로, 교량, 댐, 지하철, 터널 등과 같은 사회간접자본과 일반구조물의 노후화에 따른 변형을 하나의 중앙통제장치에서 감지하고 관리하기 위한 것이다.
즉, 본 발명은 나날이 증가하고 있는 노후 사회간접자본 시설과 노후 민간구조물에 대하여 구조물 안정관리를 위한 센서를 설치하고, 이를 기 설치되어 있는 인터넷 광통신망을 이용하거나 무선데이터 전송시스템을 이용하여, 자료를 송/수신함으로써 구조물의 노후화에 따른 변형을 자동적으로 정확히 측정, 송신, 관리하여 구조물의 안정성을 확보하고자 한다.
이하, 도 2 내지 도 4 를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명에 따른 구조물 무인관리 시스템 중 구조물에 부착된 센서와 데이터로거간의 선로구성을 나타낸 일실시예 구성도로서, 도 1 에 도시된 종래의 구조물 자동관리 시스템에서의 센서와 데이터로거간의 선로구성을 하나의 선로로 재구성한 것을 나타내고 있다.
즉, 상기 도 1 에서 설명된 종래의 구조물 무인관리 시스템의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 구조물(201)에 부착된 각각의 센서(202)에 대해 마이크로프로세서 칩(203)을 내장하였으며, 마이크로프로세서 칩을 이용함으로써, 전기저항 및 진동현 타입의 각종 측정값을 디지털 값으로 측정과 동시에 변환시킬 수 있게 되었다.
또한, 동시에 A/D 컨버터와 같은 자동화 부대장비등을 초소형 집적 회로화 하였으며, 각 센서의 일련번호를 내장시킴으로써 각각의 센서에 대한 제어를 가능하게 하였다.
또한, 마이크로프로세서 칩의 사용으로 인해 선로를 단일화함으로써, 노이즈의 영향을 최소화하였으며, 특히 A/D 컨버터가 불필요하게 되어 아날로그 전송에 따른 노이즈를 최소화하였다.
즉, 각종의 자동화 부대장비 등을 하나의 마이크로프로세서 칩으로 직접회로화 함으로써 전송선로의 단일화 및 전 전송구간의 디지털화가 가능하게 되었다.
도 3 은 본 발명에 따른 구조물 무인관리 시스템의 일실시예 구성도이다. 즉 도 2 는 하나의 구조물에 대한 무인관리 시스템을 도시한 것이며, 도 3 은 도로, 교량, 댐, 지하철, 터널 등 다양한 종류의 구조물에 대한 구조물 안정관리 감지장치들이 네트워크를 통해 중앙통제장치와 접속된 구조물 무인관리 시스템의 구성을 나타내고 있다. 또한 도 4 는 본 발명에 따른 구조물 무인관리 시스템 중 데이터로거의 일실시예 상세 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 구조물 무인관리 시스템은, 도로, 교량, 댐, 지하철, 터널 등과 같은 구조물(110)의 안정성을 감지하기 위한 구조물 안정관리 감지장치(120), 구조물 안정관리 감지장치로부터 전송되어진 구조물에 대한 정보를 수집하여 가공하며 가공된 데이터를 전송하기 위한 데이터로거(130), 상기 데이터로거로부터 전송된 다수의 구조물에 대한 정보를 수신하여 각각의 구조물에 대한 안정성을 판단하고 통제함으로써 전체 구조물들을 통합적으로 관리하기 위한 중앙통제장치(150) 및 상기 각 장치들을 유선 또는 무선망으로 연결시켜주기 위한 네트워크(140)를 포함하여 구성되어 있다.
또한, 상기 구조물 안정관리 감지장치(120)는 구조물(110)에 부착되어 구조물의 이상 변위를 측정하기 위한 센서부(121) 및 상기 센서부의 동작을 제어하며 센서부로부터 입력된 아날로그 정보를 디지털 정보로 변환하여 데이터로거로 전송하기 위한 센서제어부(122)를 포함하여 구성되어 있다.
또한, 상기 데이터로거(130)는 도 4 에 도시된 바와 같이 구조물 안정관리 감지장치(120)로부터 전송된 각 센서로부터의 데이터를 수집하기 위한 데이터 수집부(131), 수집된 데이터를 처리 가능한 디지털 신호로 환산하기 위한 데이터 환산 처리부(132), 상기 데이터를 무선 또는 유선 네트워크(140)를 통해 중앙통제장치로 송신하기 위한 데이터 송신부(134) 및 상기 데이터 송신부(134)의 동작을 제어하기 위한 통신 제어부(133)를 포함하여 구성되어 있다.
또한, 상기 중앙통제장치(150)는 네트워크(140)를 통해 데이터로거(130)로부터 전송된 구조물에 대한 데이터를 수신하기 위한 수신부(151), 수신부를 통해 입력된 데이터를 저장하기 위한 저장부(153), 상기 데이터를 분석하기 위한 분석부(154), 분석된 결과를 출력하기 위한 출력부(155) 및 상기 각 부(151,153,154,155)간의 정보전달을 제어하기 위한 제어부(152)를 포함하여 구성되어 있다.
즉, 본 발명에 따른 구조물 무인관리 시스템은 상기한 바와 같이 구조물 안정관리 감지 장치(120)와 상기 구조물 안정관리 감지장치에서 전송되어진 자료를수집하여 중앙통제장치(150)로 송신하기 위한 데이터로거(130), 전송된 다수의 구조물에 대한 정보를 분석/처리하여 각각의 구조물에 대한 관리를 통합적으로 수행하기 위한 중앙통제장치(150) 및 각 장치를 연결시켜 주기 위한 무선 또는 유선의 네트워크(140)로 구성되어 있으며, 특히 다수의 구조물(110)을 하나의 중앙통제장치(150)가 통합관리할 수 있는 시스템으로 구성되어 있다. 또한, 본 발명에 따른 무인 구조물 관리 시스템에서는 상기 구조물 안정관리 감지장치(120)와 데이터로거(130)를 연결시켜 주는 전송선로가 1-Line 데이터 전송케이블로 구성되어 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 구조물 무인관리 시스템의 동작을 간단히 설명하면 다음과 같다.
즉, 마이크로프로세서 칩으로 제작된 센서제어부(122)의 제어에 따라 각 구조물(110)에 부착되어져 있는 센서부(121)의 센서가 구조물의 거동에 따른 자료를 획득하여 1-Line 데이터 전송케이블을 이용해 데이터로거(130)로 전송하면, 데이터로거(130)는 각각의 센서들로부터 수집된 데이터를 광통신망 또는 무선데이터 전송망(140)을 통하여 중앙통제장치(150)로 전송하게 된다.
데이터를 전송받은 중앙통제장치(150)는 상기 데이터를 통해 구조물에서 발생하고 있는 각종 응력, 기울기 등의 자료를 종합/분석하여 구조물의 안정성을 판단하게 되며, 구조물의 안정성에 문제가 있다고 분석되어질 경우 즉각적으로 해당 담당부서 또는 담당자에게 경고를 발하여 구조물의 이상유무를 통보하게 된다. 이때, 중앙통제장치(150)는 하나의 구조물에 대한 데이터만을 전송받는 것이 아니며다수의 구조물에 대한 정보를 각각의 해당 데이터로거를 통해 무선 또는 유선으로 제공받아, 각각의 구조물에 대한 관리뿐만 아니라 관리대상이 되는 전체 구조물을 통합적으로 관리하게 된다.
상기에서 설명된 각 장치에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 구조물 안정관리 감지장치(120)에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
구조물 안정관리 감지장치(120)는 상기한 바와 같이 구조(110)물에 부착되어 구조물의 변화량을 측정하여 이를 송신해 주기위한 다수의 센서로 구성된 센서부(120) 및 센서부로부터 수신된 아날로그 정보를 디지털 정보로 변환하여 데이터로거(130)로 전송할 뿐만 아니라 센서부(120)를 제어하기 위한 센서 제어부(122)로 구성되어 있다.
즉, 센서부(121)에서는 구조물에 부착된 다수의 센서에 의해 구조물(110)의 거동을 측정하여 이를 힘단위로 환산, 그 자료를 송신하게 되는데, 이때, 센서부에서 사용되는 각 센서는 구조물 설계시의 설계서를 참조하여 가장 많은 하중을 받을 수 있는 구조물 취약부를 선정하여 설치하게 되며, 대부분의 경우 구조물의 완공 후에 설치되므로 센서는 매설형(콘크리트내부에 매설하는 형식)은 설치가 곤란하여 부착형을 주력으로 하여 설치된다. 이때, 각 구조물(110)에 사용될 수 있는 센서의 종류에는 제한이 없으며, 따라서, 구조물(110)에 설치하여 구조물의 거동을 측정할 수 있는 센서라면 어떠한 센서라도 구별하지 않는다.
센서제어부(122)는 상기 센서부(121)의 각 센서와 동일체되어 상기센서부(121)의 동작을 제어하고 센서부로부터 입수된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변화시켜 데이터로거(130)로 전송하기 위한 것으로서, 상기 도 2 에서 설명된 마이크로프로세서 칩이 이에 해당한다.
즉, 센서제어부(122)는 일반 자동화 시스템의 A/D 컨버터 장치 기능, 센서들의 일련번호 기억장치 기능, 멀티플렉서 모듈 장치 기능 등을 갖는 하나의 마이크로프로세서 칩으로 구성되어 센서와 동일체 됨으로써, 센서에서의 계측과 동시에 측정값을 디지털로 인식 및 송수신하고 각 계측 센서마다 일련번호를 부여하여 각 센서를 제어할 뿐만 아니라, 각 센서로부터 나오는 데이터의 송수신선을 한 개의 선으로 단일화하여 모든 데이터를 데이터로거(130)로 전송할 수 있다.
다시 말해 센서제어부(122)로 마이크로프로세서 칩을 사용함으로써 계측 센서로부터 데이터로거(130)까지의 많은 전송 케이블을 단 2개의 케이블로 단순화하여 전송하는 것이 가능하게 되었으며, 칩에서 센서의 온도보정 및 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환시켜 주고 센서값을 스스로 읽고 저장할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 일반 자동화 시스템의 먹스(Mux) 역할을 대신함으로써 단가의 절감을 이루게 되었다.
다음으로, 데이터로거(130)에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기한 바와 같이 데이터로거(130)는 구조물 안정관리 감지장치(120)의 각 센서에서 측정한 구조물(110)에 관한 데이터를 수집하여 무선 또는 유선 통신망(140)을 통해 중앙통제장치(150)로 전송하는 기능을 수행한다.
구조물 안정관리 감지장치(120)와 데이터로거(130)간의 연결을 종래의 방식으로 처리할 경우 다량의 케이블이 소모될 뿐만이 아니라 여타 환경적인 요인에 의하여 발생하는 고장에 대한 유지보수에 많은 비용 및 시간이 든다는 문제점이 있기 때문에, 본 발명에서는 구조물 안정관리 감지장치(120)와 데이터로거(130) 사이의 통신방식을 1-Line 통신방식으로 단순화하여 유지보수를 간단히 할 수 있도록 하였으며, 또한 시리얼 통신을 디지털화한 485 양방향 통신방식을 사용함으로써 데이터 전송시 장거리를 전송하더라도 노이즈가 없이 전송효율이 높고 데이터가 정확히 전송될 수 있도록 하였다. 이러한 기능들은 상기한 바와 같이 센서제어부(122)로 마이크로프로세서 칩을 사용함으로써 가능하게 되었다.
즉, 데이터로거(Datarogger)(130)의 데이터수집부(131)는 구조물 안정관리 감지장치(120)내의 각 센서의 측정신호를 종합수집하며, 데이터 환산 처리부(132)에서는 데이터 수집부(131)에서 수집된 데이터를 처리 가능한 디지털 신호로 환산하게 된다. 통신제어부(133)에서는 이들 데이터를 중앙통제장치(150)로 전송하기 위해 각 통신장치(데이터 송신부)(134)를 제어한다. 이때, 통신장치 즉 데이터 송신부(134)로는 일반전화통신망을 이용하기 위한 전화, 무선통신망을 사용하기 위한 핸드폰, 광통신망으로 구성된 인터넷을 이용하기 위한 다이얼모뎀 또는 케이블 모뎀 등이 될 수 있다. 즉, 각종의 네트워크(140)를 이용하여 데이터를 중앙통제장치(150)로 전송할 수 있는 송신장치라면 어떠한 것이라도 관계없다.
이때, 인터넷이나 일반전화통신망의 경우 데이터 송신부(134)에 설치되어져 있는 무선통신 제어모듈이 일반통신망에서도 겸용으로 처리하게 되며, 유선통신망은 핸드폰대신에 다이얼모뎀 또는 케이블모뎀을 사용하게 된다.
핸드폰이나 모뎀은 단지 데이터로거(130)와 중앙통제장치(150) 사이에 명령어의 송수신 및 데이터 전송 등을 수행할 수 있도록 연결통로를 제공하는데 있으며 연결이 수행된 후에는 자체적인 동작은 하지 않도록 구성되어 있다.
즉, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 구조물 무인관리 시스템의 데이터로거(130)는 크게 두 가지 방식으로 운영될 수 있는데, 첫 번째 방식으로는 기존에 설치되어져 있는 유선통신망(전화선 또는 인터넷 광통신망)을 이용하는 방식이 있으며, 두 번째 방식으로는 무선통신망을 이용하는 방법이 있다.
무선통신망을 이용하는 방식에도 여러가지가 있을 수 있으나, 이중 본 발명에서의 고려대상은 무선모뎀을 이용하는 방법과 공중통신망(핸드폰) 사업자를 이용하는 방법이 있다.
이때, 무선모뎀을 이용하는 방법은, 일반적으로 무선모뎀이 통달거리가 짧고 노이즈가 많이 발생할 수 있는 우려가 있을 뿐만 아니라, 평지를 제외하고서 지상장애물이 있을 경우 설치가 곤란하다는 점 등 환경적인 요인에 의하여 많은 제약을 받기 때문에 산이나 건물이 많은 지형의 경우에는 사용이 불가능하다.
공중통신망(핸드폰) 사업자를 이용하는 방법은, 일반적으로 공중통신망(핸드폰)이 전국적으로 기지국이 설치되어 있으며, 또한 외지와 같이 통신이 어려운 경우 기지국의 추가 설치로 해결이 가능하므로, 환경적인 요인에 의하여 영향을 거의 받지 않기 때문에 구조물 무인관리 시스템에 가장 적합하다고 할 수 있다.
마지막으로, 중앙통제장치(150)에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기한 바와 같이 중앙통제장치(150)는 네트워크(140)를 통해 전송된구조물(110)에 대한 측정 데이터를 입력받기 위한 수신부(151), 수신부를 통해 입력된 데이터를 저장하기 위한 저장부(153), 상기 데이터를 분석하기 위한 분석부(154), 분석된 결과를 출력하기 위한 출력부(155) 및 상기 각 부간의 정보전달을 제어하기 위한 제어부(152)를 포함하여 구성되어 있다.
이때, 분석부(154)는 데이터로거(130)로부터 전송되어온 자료를 종합/분석하여, 구조물의 거동을 분석하고, 위험이 예상되는 경우에는 제어부(152)에 통지하게 된다. 이때, 제어부(152)는 출력부(155)를 통해 해당 담당자에게 그 내용을 통보하게 된다.
즉, 데이터로거(130)로부터 구조물(110)에 대한 데이터를 전송받은 중앙통제장치(150)는 구조물에 발생하고 있는 각종 응력, 기울기 등의 자료를 종합 분석하여 구조물의 안정성을 판단하게 되며, 구조물의 안정성에 문제가 있다고 분석되어질 경우 즉각적으로 해당 담당부서 또는 담당자에게 경고를 발하여 구조물의 이상유무를 통보하게 된다.
이때, 중앙통제장치(150)가 관리하게 되는 구조물은 도로, 교량, 댐, 지하철, 터널 등과 같은 사회간접자본과 일반구조물 등 다수의 구조물이 되며, 각 구조물로부터 전송된 데이터를 이용하여 각 구조물을 개별적으로 관리할 뿐만 아니라, 각 구조물들의 데이터를 종합/분석하여 전체 구조물에 대한 관리지침을 설정하여 통합적으로 관리하게 된다.
즉, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 구조물 무인관리 시스템에서는, 기존 데이터 송수신 방식에 있어서 필연적으로 발생하는 노이즈에 따른 데이터의 불안정성을 RS-2845 시리얼 통신방식 및 디지털 변환 전송을 이용하여 노이즈 발생을 제거하였으며, 기존에 기 설치된 인터넷 광통신망 등을 이용함으로써, 송수신 케이블 작업을 단순화 시켰다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은 종래의 구조물 자동관리 시스템의 불합리성 및 문제점을 개선하여 사회간접자본과 노후 구조물을 무인관리 시스템을 통하여 중앙 통제실에서 관리함으로써 구조물의 효율적인 유지관리를 통한 수명연장 및 안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 통하여 재난에 대비를 할 수 있다는 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 종래의 구조물 안전관리 시스템이 RS-232C 시리얼 통신을 이용함으로써 노이즈 발생에 의한 측정자료의 안정성이 결여되어 있는 것과는 달리, RS-485 시리얼 포트를 이용한 양방향 디지털 전송방식을 이용함으로써 긴 선로로 인한 데이터 손실 없이 자료를 전달할 수 있어 정밀도가 높다는 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 1-Line 통신을 이용한 자료전달 방식으로서 종래의 데이터로거와 설치된 센서마다 케이블 작업을 통한 연결을 하는 것과 비교해 볼 때 설치의 간편함은 물론이고 가장 큰 문제점인 유지관리의 어려움을 용이하게 함으로써 저렴한 유지관리 비용으로 노후 구조물을 관리할 수 있다는 우수한 효과가 있다.
즉, 본 발명을 이용할 경우 도로, 지하철, 터널, 댐, 교량 등과 같은 사회간접시설에 안정관리용 센서를 설치한 후 광통신망으로 연결, 중앙통제실에서 이를 관리 감독하여 이상 변위를 관측할 수 있으므로, 적은 인원으로 많은 노후 구조물을 관리할 수 있어 인건비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 체계적이고 정확한 구조물의 관리가 이루어질 수 있음으로 구조물의 이상 변위 또는 노후화에 따른 유지보수와 재난예측을 한꺼번에 수행할 수 있다는 우수한 효과가 있다.
Claims (7)
- 구조물의 안정성을 감지하여 계측정보를 전송하는 계측수단;상기 계측수단으로부터 수신된 상기 계측정보를 수집하여 중계하는 데이터로거; 및상기 데이터로거로부터 수신된 상기 구조물에 대한 상기 계측정보를 기초로 상기 구조물의 안정성을 판단하여 관리대상 구조물을 통합적으로 관리하는 중앙통제수단:을 포함하고,상기 계측수단은,상기 구조물에 부착되어 상기 구조물의 이상변위를 측정하여 고유의 식별번호와 함께 상기 계측정보를 출력하는 센서부; 및상기 센서부 각각에 상기 식별번호를 부여하여 연결되어 있는 상기 센서부를 제어하며, 상기 센서부로부터 입력되는 상기 계측정보를 디지털화하여 상기 데이터로거로 전송하는 센서제어부;를 포함하며,상기 계측수단과 상기 데이터로거는 단일의 전송선로에 의해 연결되어 정보를 송수신하는 것을 특징으로 하는 구조물 무인관리 시스템.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,상기 센서부 및 상기 센서제어부는 단일칩으로 형성되는 것을 특징으로 하는 구조물 무인관리 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 데이터로거는,상기 계측수단으로부터 상기 계측정보를 수신하는 수신부;상기 수신된 계측정보를 유선 또는 무선 통신망을 통해 상기 중앙통제수단으로 전송하는 송신부;상기 수신부를 통해 상기 계측수단으로부터 수신되는 상기 계측정보를 수집하는 데이터수집부; 및상기 수신부 및 상기 송신부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 무인관리 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항, 제 3항, 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 중앙통제수단은,상기 데이터로거로부터 상기 계측정보를 수신하는 수신부;상기 수신된 계측정보를 저장하는 저장부;상기 수신된 계측정보를 기초로 상기 구조물의 안정성을 판단하는 분석부; 및상기 분석부의 판단결과를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 무인관리 시스템.
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