KR100381131B1 - 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템 및 그 방법 - Google Patents

광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100381131B1
KR100381131B1 KR10-1999-0061743A KR19990061743A KR100381131B1 KR 100381131 B1 KR100381131 B1 KR 100381131B1 KR 19990061743 A KR19990061743 A KR 19990061743A KR 100381131 B1 KR100381131 B1 KR 100381131B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
output
light receiving
safety
monitoring system
Prior art date
Application number
KR10-1999-0061743A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010063676A (ko
Inventor
최원하
Original Assignee
주식회사 레이콤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 레이콤 filed Critical 주식회사 레이콤
Priority to KR10-1999-0061743A priority Critical patent/KR100381131B1/ko
Priority to KR2020000000078U priority patent/KR200185157Y1/ko
Publication of KR20010063676A publication Critical patent/KR20010063676A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100381131B1 publication Critical patent/KR100381131B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G01B11/161—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge by interferometric means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 특히 레이저에서 출력되는 광의 위치와 진동의 변화를 바탕으로 건축물의 이상유무를 검출하는 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은 구조물의 안전을 감시하도록 상기 구조물에 구비되는 감시시스템에 있어서, 광을 소정 방향으로 출력시키는 광발생수단; 상기 광발생수단에서 출력되는 광을 수신하는 광수신수단; 및 상기 광수신수단의 출력을 입력하여 상기 광발생수단에서 출력된 광이 상기 광수신수단으로 정확하게 수신되는 지를 인식함에 따라서 상기 구조물의 변형됨을 감시하는 감시수단을 포함하며, 상기 광발생수단 또는 상기 광수신수단 중 적어도 어느 하나는 상기 구조물에 설치함을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 광의 직진성을 이용하여 구조물의 안전을 진단하기 때문에 안전장치의 설치 비용이 종래 기술에 비하여 저렴하게 되고, 광소자를 구조물의 취약부위에 집중적으로 설치하여 구조물의 종류에는 상관없이 안전을 진단할 수 있으며, 공사현장에서 임시로 사용된 광소자는 다른 구조물에 다시 설치하여 사용할 수 있다는 장점이 있다.

Description

광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템 및 그 방법{Safety monitoring system of construction using optic and method thereof}
본 발명은 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 레이저에서 출력되는 광의 위치 및 진동의 변화를 바탕으로 건축물의 이상유무를 검출하는 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트와 철골 등에 의하여 형성되는 구조물은 안정성이 뛰어나기는 하지만 소정의 충격에 의하여 구조물의 균형이 깨지면, 구조물의 안정성에 대한 신뢰도는 크게 저감되게 된다. 따라서 구조물들은 축조되고 나면, 주기적으로 그 안전성을 점검하기 위한 안전진단이 실시되어야 한다.
그런데, 종래 기술에 따른 건축물 구조진단은, 사람에 의하여 직접 시행되는 육안검사와, 초음파 또는 X-ray를 이용한 비파괴진단 그리고 광섬유를 구조물에 매설하여 구조물이 틀어지면서 광섬유가 파손되거나 또는 압력을 받아서 신호의 전송이 끊어지거나 또는 이외의 변화가 생기면 경보를 울리는 광섬유 센서 진단 등의 방법이 사용되고 있다.
그러나 상기 종래 기술에 따른 건축물 구조진단은, 실무적으로 건축물의 안전을 진단하기 위한 시설의 설치가 까다롭거나 또는 항상 감시하기에 어려움이 있고, 이러한 감시를 위한 장치를 기존 구조물에 설치하기가 힘들며, 일단 파손되면 재사용이 어렵기 때문에 구조물을 진단하기 위한 안전진단 비용이 고가로 되는 등 여러 가지의 문제점이 있었다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 직진하는 광의 원리를 이용하여 구조물에 레이저 광을 출력하는 광발생장치와 광발생장치에서 출력된 레이저 광을 수신하는 광수신장치를 구비하고, 광수신장치에서 수신되는 레이저 광의 위치와 진동이 변화되는 것을 감지하여 구조물의 안전을 감시하도록 하는 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템 및 그 방법을 제공하고자 하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템이 교량에 적용된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템이 터널에 적용된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템이 공사현장에 적용된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템이 도로에 적용된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템이 건축물에 적용된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템이 댐에 적용된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8은 광발생장치와 광수신장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템의 동작을 나타낸 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11.. 제어부 14.. 전원부
16.. 통신부 18.. 경보부
21.. 분석부 22.. 저장부
24.. 물 26.. 상판
28.. 교각 32.. 터널
42, 62.. 지지대 44.. 지하공간
52.. 도로 64a, 64b.. 건축물
72.. 댐 100.. 광발생장치
101, 102.. 레이저 200.. 광수신장치
201, 202.. 광수신부위 300.. 제어장치
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템은, 구조물의 안전을 감시하도록 상기 구조물에 구비되는 감시시스템에 있어서, 광을 소정 방향으로 출력시키는 광발생수단; 상기 광발생수단에서 출력되는 광을 수신하는 광수신수단; 및 상기 광수신수단의 출력을 입력하여 상기 광발생수단에서 출력된 광이 상기 광수신수단으로 정확하게 수신되는 지를 인식함에 따라서 상기 구조물의 변형됨을 감시하는 감시수단을 포함하며, 상기 광발생수단 또는 상기 광수신수단 중 적어도 어느 하나는 상기 구조물에 설치함을 특징으로 한다.
상기 감시수단은, 구조물의 정보를 미리 저장하고, 미리 저장된 상기 정보와, 시간의 변화에 따라서 상기 광수신수단으로부터 제공되는 정보를 비교하여 상기 구조물이 변형되었는 지를 판단함을 특징으로 한다.
상기 광발생수단은, 광을 출력하는 적어도 하나 이상의 레이저를 포함하며, 상기 광수신수단은, 상기 레이저에서 출력되는 광을 수신하도록 적어도 하나 이상의 광센서를 포함함을 특징으로 한다.
상기 감시수단은, 상기 구조물에 대한 정보를 저장하는 저장부; 상기 광발생수단과 광수신수단을 제어하는 제어부; 상기 제어부에서 출력되는 신호를 분석하여 상기 감시수단으로 수신되는 광의 방향이 변화되었는 지를 판단하는 분석부; 상기 분석부에서 분석된 자료를 유선 또는 무선으로 연결되는 외부장치와 교환하도록 제어하는 통신부; 상기 분석부 또는 통신부 중 적어도 어느 하나의 출력을 입력하여 이에 상응하는 경보를 출력하는 경보부; 및 상기 저장부, 제어부, 분석부, 경보부또는 통신부 중 적어도 어느 하나에 전원을 공급하는 전원부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 광을 이용한 구조물 안전 감시 방법은, 적어도 두 개 이상의 구조물이 서로 결합되어서 구성되는 구조물의 안전을 감시하는 방법에 있어서, 적어도 어느 하나의 상기 구조물에 광을 일방향으로 출력시키는 광발생장치와 상기 광을 수신하는 광수신장치 중 적어도 어느 하나를 구비하는 단계; 상기 광발생장치에서 출력되는 광이 상기 광수신장치에서 검출되고, 이에 따라서 상기 광의 위치 또는 진동수 중에서 적어도 어느 하나가 정상인 지를 판단하는 단계; 및 상기 광의 위치 또는 진동수 중에서 적어도 어느 하나가 정상이 아닌 것으로 판단되면, 적어도 어느 하나의 상기 구조물이 변형되었음을 인식하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 광을 이용한 구조물 안전 감시 방법은, 상기 광수신장치로 수신되는 광의 위치 및 진동수가 변화되며, 상기 변화의 정도가 프로그램에 의하여 미리 설정되는 임계값 이상으로 되는 것으로 인식되면, 이를 경보하는 단계를 더 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 구성 및 동작을 첨부 도면에 의거 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템을 나타낸 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템은, 건축물 또는 교량 등과 같은 구조물의 안전을 감시하기 위한 감시시스템으로서, 광발생수단인 광발생장치(100), 광수신수단인 광수신장치(200) 및 감시수단인 제어장치(300)를 포함한다.
상기 광발생장치(100)는, 일실시예로서 광(도면에서 직선의 화살표로 도시됨)을 소정 방향으로 일정하게 출력시키는 레이저(laser)를 포함하며, 복수개의 다른 광발생장치(s2, s3 .. sn)를 더 포함할 수 있다.
상기 광수신장치(200)는, 일실시예로서 광발생장치(100)에서 출력되는 광을 수신하는 광센서(optic sensor) 이거나 다른 실시예로서 상기 광센서가 복수개로 구비되는 센서배열판(Arrayed Photo Detector)을 포함하며, 다른 광발생장치(s2, s3 .. sn)에서 출력되는 광을 각각 수신하도록 복수개의 다른 광수신장치(r2, r3, .. rn)를 더 포함할 수 있다.
또한, 광수신장치(200)는 광발생장치(100)로부터 출력되는 광 예컨대 레이저의 광이 프로그램에 의하여 설정되는 광 수신위치를 벗어남이 없이 정확하게 수신되는 지를 검출하게 된다.
상기 제어장치(300)는, 광수신장치(200)의 출력을 입력하여 상기 구조물의 변형됨을 감시하는데, 상기 구조물의 정상적인 정보를 미리 저장하고, 시간의 변화에 따라서 미리 저장된 정보와 광수신장치(200)로부터 제공되는 정보를 비교하여 상기 구조물의 안전도를 판단하도록 동작하며, 이를 위하여 프로그램이 내장되는 마이크로 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 포함하는 전자회로를 포함할 수 있다.
한편, 상기 광수신장치(200)는, 저장부(22), 제어부(11), 분석부(21), 경보부(18), 통신부(16) 및 전원부(14)를 포함한다.
상기 저장부(22)는 광수신장치(200)의 출력을 입력으로 하여 구조물에 대한 정보를 저장한다.
상기 제어부(11)는 광발생장치(100)와 광수신장치(200)를 제어하고, 이들에게 전원을 공급하며, 광수신장치(200)에서 출력되는 신호를 입력한다.
상기 분석부(21)는 제어부(11)의 출력을 입력하고, 저장부(22)에 저장되는 구조물의 정보를 서로 비교함으로써 광수신장치(200)로 수신되는 광의 위치 및 진동수가 변화되었는 지를 판단한다.
상기 통신부(16)는 분석부(21)에서 분석된 자료를 포함하는 신호를 유선 또는 무선으로 연결되는 외부장치 예컨대 중앙통제센터와 통신할 수 있도록 제어한다.
상기 경보부(18)는 분석부(21) 또는 통신부(16) 중 적어도 어느 하나의 출력을 입력하여 미리 설정되는 프로그램에 따라서 이에 상응하는 경보를 출력한다.
상기 전원부(14)는 저장부(22), 제어부(11), 분석부(21), 경보부(18) 또는 통신부(16) 중 적어도 어느 하나에 전원을 공급하는데, 일실시예로서 외부로부터 입력되는 전원이 충전되는 배터리(battery)를 포함할 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템이 교량에 적용된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2a에서 광발생장치(100)는 교량의 교각(28)에 설치되어 광을 출력하며, 강의 기슭에 설치되는 광수신장치(200)는 광발생장치(100)로부터 출력되는 광을 수신하면서 광의 위치 및 진동을 인식하게 되고, 이에 따라서 도시되지 않은 선로로 연결되는 제어장치(300)에서 교각(28)의 상대적 변위 또는 기울기를 측정할 수 있다.
도 2b에서 광발생장치(100)는 교량의 상판(26) 하부에 설치되고, 광수신장치(200)는 교각(28)의 측면에 설치되어서 광발생장치(100)로부터 출력되는 광을 수신한다. 이에 따라서 상판(26)과 교각(28) 중 적어도 어느 하나가 변형되면, 광이 수신되는 위치의 변화에 따라서 광수신장치(200)는 이를 검출할 수 있고, 이에 따라서 도시되지 않은 선로로 연결되는 제어장치(300)에서 상판(26)의 상하좌우 진동 및 변위를 인식할 수 있게 된다.
상기 광발생장치(100)는 다른실시예로서 상판(26)의 하부에 스프링(spring), 캔티레버(cantilever) 또는 감쇄기 등으로 연결될 수 있다. 그러면, 광발생장치(100)가 질량체가 되고 상기 스프링, 캐티레버 또는 감쇄기 등을 통하여 상판(26)에 연결되어 구성되도록 할 수 있다.
또한, 검출되는 시간의 주기와 정도를 프로그램에 의하여 미리 설정할 수 있고, 미리 설정된 신호와 검출된 신호를 비교하면, 변화되는 정도가 단순 진동인지 또는 구조물에 심각한 영향을 미치는 변형인지를 판단할 수 있다.
도 2c에서 복수개로 되는 광발생장치(100)와 광수신장치(200)가 각각 양 교각(28)에서 서로 마주보도록 일렬로 설치된다. 이에 따라서 양 교각(28)은 서로의 상대적 변위나 진동을 검출할 수 있으며, 광수신장치(200)의 높이로 물(24)이 차는 경우에 수신되는 광이 차단됨에 따라서 물(24)의 높이를 검출할 수 있다.
도 2d에서 광발생장치(100)가 교각(28)에 설치되고, 광수신장치(200)는 강기슭에 설치된다. 이에 따라서 광발생장치(100)에서 출력되는 광이 강기슭에 설치된 광수신장치(200)에서 수신되고, 수신되는 정보는 제어장치(300)에서 분석됨으로써 교각(28)의 상대적인 변화를 식별할 수 있게 된다.
이때, 강기슭에 설치된 광수신장치(200)는 도 2a 내지 도 2d의 광발생장치(100)로부터 출력되는 광이 수신될 수 있는데, 이렇게 함으로써 보다 정밀한 상대적 변위를 측정할 수 있음은 자명한 것이다.
또한, 도 2a 내지 도 2d의 실시예들 중 적어도 어느 하나 이상이 서로 조합되어서 구조물에 설치되면, 교각과 상판 등의 위치나 진동수의 변화를 보다 정밀하게 측정할 수 있다.
도 3은 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템이 터널에 적용된 실시예를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 터널(32)의 내부에 광발생장치(100)와 광수신장치(200)를 설치하고, 광수신장치(200)에서 수신되는 광의 위치 및 진동에 따른 신호를 검출하며, 제어장치(300)에서 분석함으로써 터널(32)의 침하, 상부의 붕괴나 압력의 변화, 작업시 발생되는 진동에 따른 변형 및 변위의 측정이 가능하게 된다.
또한, 다른 실시예로서 터널(32) 내에 설치되는 광발생장치(100)와 광수신장치(200)는 서로 위치가 바뀌어 설치될 수 있다.
또, 도 3에서는 일실시예로서 두 개의 광발생장치(100)와 한 개의 광수신장치(200)가 설치되었으나, 다른 실시예로서 이들의 수량이 각각 증대되어서 설치되면, 보다 정밀한 변위의 측정이 가능하게 되며, 또 다른 실시예로서 간단한 변위 및 진동수의 변화를 측정하기 위하여 한 개의 광발생장치(100)와 한 개의 광수신장치(200)가 터널(32)의 내벽에 각각 설치될 수도 있다.
도 4는 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템이 공사현장에 적용된 실시예를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 지지대(42)의 상측에 설치되거나 또는 발파되거나 굴착된 지하공간(44)을 건너서 설치되는 광발생장치(100)로부터 출력되는 광을 수신하기 위하여 광수신장치(200)가 제어장치(300)와 함께 설치된다.
즉, 지지대(42)와 지하공간(44)에 미치는 발파 또는 현장의 진동 등을 광이 일정 방향으로 수신되는 지를 검출하는 광수신장치(200)의 출력에 따라서 발파 또는 토목현장의 작업시 진동 등에 대한 지반의 변형을 검출할 수 있다.
도 5는 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템이 도로에 적용된 실시예를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 도로(52)의 양옆에 복수개의 광발생장치(100)를 일렬로 설치하고, 광발생장치(100)에서 출력되는 광을 도로(52)와 이격된 장소에서 수신할 수 있도록 광수신장치(200)를 설치한다.
그러면, 광이 일정 방향으로 수신되는 지를 검출하는 광수신장치(200)의 출력을 입력하는 제어장치(300)에서 그 결과를 분석함에 따라서 자동차의 운행 또는 이외의 도로작업에 따른 지반의 침하가 발생되었는 지를 검출할 수 있다.
도 6은 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템이 건축물에 적용된 실시예를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 건축물(64a, 64b)의 소정장소에 광발생장치(100)와 광수신장치(200)가 설치되고, 광발생장치(100)로부터 광수신장치(200)로 광이 일정하게 수신되는 지를 광수신장치(200)의 출력을 입력하는 제어장치(300)에서 판단하게 된다.
그러면, 광수신장치(200)로 일정 방향의 광이 수신되는 지를 판단하는 제어장치(300)는 건축물(64a, 64b)에 인가되는 진동, 변위, 기울기 등을 검출할 수 있다.
이때, 광발생장치(100)는 건축물(64b)로부터 연장되는 지지대(62)에 설치될 수 있으며, 다른 건축물(64a)에 설치된 광발생장치(100)의 광을 수신할 수 있도록 광수신장치(200)와 서로 대체될 수 있다.
또한, 광발생장치(100)와 광수신장치(200)를 건축물(64a, 64b)의 보다 많은 부위에 다수 설치한다면, 보다 정밀한 안전을 진단할 수 있음은 자명한 것이다.
도 7은 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템이 댐에 적용된 실시예를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 댐(72)의 경사면에 다수의 광발생장치(100)가 설치되고, 광발생장치(100)로부터 출력되는 광을 댐(72)과는 이격된 장소에 설치되는 광수신장치(200)에서 수신시킨다.
그러면, 광수신장치(200)의 출력을 입력하는 제어장치(300)는, 광발생장치(100)로부터 광수신장치(200)로 광이 정확하게 수신되는 지를 판단하게되고, 이에 따라서 댐(72)에 인가되는 진동, 변위, 기울기 등을 검출할 수 있다.
이때, 광발생장치(100)는 광수신장치(200)와 서로 대체되어서 설치될 수 있다, 즉, 하나의 광발생장치(100)가 복수개의 레이저광을 출력시키고, 각각의 광수신장치(200)가 상기 광을 수신하도록 구성될 수 있다.
도 8은 광발생장치와 광수신장치를 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 예컨대 두 개 혹은 두 개이상의 레이저(101)(102)에서 광이 출력되며, 광수신장치(200)는 레이저(101)(102)에서 출력되는 각각의 광을 수신한다.
이때, 광수신장치(200)는 실시예로서 복수개의 광센서가 배열되는 센서배열판(Arrayed Photo Detector)을 포함할 수 있다.
즉, 레이저(101)(102)에서 출력되는 광이 소정의 각(θ)을 가지고 서로 다른 방향으로 출력되며, 외부로부터 소정의 진동이 인가되는 경우, 이를 수신하는 광수신장치(200)의 광수신부위(201)(202)는 광이 입사되는 각도에 따라서 서로 다른 변위(Δx1, Δx2)를 갖게 된다. 따라서 이 두가지 혹은 두가지 이상의 변위나 진동을 비교 분석함으로써 3차원 자유공간상에서의 진동이나 변위의 방향을 정확하게 알 수 있다.
그러면, 광수신장치(200)에서 상기의 서로 다른 변위(Δx1, Δx2)에 따른 각각 신호가 출력되고, 이를 입력하는 제어장치(300)는 미리 설정되는 프로그램의 한계범위 내에 있는 지를 판별하여 이들이 단순진동인지 또는 구조물의 변형에 의한 이상진동 인지를 판별하게 된다.
도 9는 도 1의 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템의 동작을 나타낸 흐름도로서, 이하 도 9와 도 1을 참조하면서 광을 이용한 구조물 안전 감시 방법을 설명한다.
먼저, 적어도 두 개 이상의 구조물이 서로 결합되어서 구성되는 구조물의 안전을 감시하기 위하여 적어도 어느 하나의 구조물에 광을 일방향으로 발생하여 출력시키는 광발생장치(100)와 광을 수신하는 광수신장치(200) 중 적어도 어느 하나를 구비하게 된다.(90)
즉, 광발생장치(100)에서 출력되는 광을 수신하는 광수신장치(200)가 구조물 또는 상기 구조물이 설치되는 지지물에 각각 설치되어서 광발생장치(100)로부터 출력되는 레이저 광을 광수신장치(200)에서 수신하게 된다.
그러면, 광발생장치(100)에서 출력되는 광이 광수신장치(200)에서 검출될 때, 광의 위치 또는 진동수 중에서 적어도 어느 하나가 정상인 지를 판단하게 된다.(92)
예컨대, 광수신장치(200)에 포함되는 센서배열판으로 광발생장치(100)로부터 출력되는 광이 수신되고, 센서배열판은 수신되는 광의 위치 및 진동수가 변환되는 지를 인식하게 된다. 이에 따라서 제어장치(300)는 광수신장치(200)로부터 그 결과를 입력하여 수신되는 광의 위치 및 진동수가 프로그램에 의하여 미리 설정되는 허용범위 내에 있는 지를 판단하게 된다.
상기 판단(92)에서 광의 방향이 일정 방향으로 유지되지 않는 것으로 판단되면, 적어도 어느 하나의 상기 구조물이 변형되었음을 인식하게 된다.(94)
즉, 광수신장치(200)는 광이 수신되는 위치가 변화되는 것을 인식하게 되고, 광수신장치(200)의 출력을 입력하는 제어장치(300)는 미리 설정되는 프로그램에 따라서 구조물이 변형되었음을 판단할 수 있다,
이와 같이, 제어장치(300)는 광수신장치(200)로 수신되는 광의 위치 및 진동이 변화되며, 상기 변화의 정도가 프로그램에 의하여 미리 설정되는 임계값 이상으로 되는 것으로 인식되면, 이를 외부로 알림으로써 경보하게 된다.(96)
결국, 제어장치(300)와 유선 또는 무선으로 연결되는 중앙통제장치에 이를 알림으로써 구조물에서 변형이 발생되었음을 경보할 수 있으며, 다른 실시예로서 제어장치(300)에 경보장치 예컨대 스피커 또는 사이렌 등을 구비하고, 구조물에서 변형이 발생되는 경우에 이를 경보할 수 있다.
한편, 다른 실시예로서 광발생장치(100)와 광수신장치(200)가 하나의 광모듈로 구비될 수 있다, 즉, 구조물의 취약부위에 미러(mirror)를 설치하고, 하나의 광모듈에서 출력되는 광을 상기 구조물에 설치되는 미러에서 반사시켜서 상기 광모듈의 광수신장치(200)로 정확하게 수신되는 지를 판단함으로써 구조물의 안전을 감시하도록 할 수 있다.
도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 광의 직진성을 이용하여 구조물의 안전을 진단하기 때문에 안전장치의 설치 비용이 종래 기술에 비하여 저렴하게 되는 장점이 있다.
또한, 광을 사용하여 구조물의 안전을 진단하기 때문에 광소자를 구조물의 취약부위를 집중적으로 설치하여 구조물의 종류에는 상관없이 안전을 진단할 수 있다는 장점이 있다.
또, 공사현장에서 임시로 사용된 광소자는 다른 구조물에 다시 설치하여 사용할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 구조물의 안전을 감시하도록 상기 구조물에 구비되는 감시시스템에 있어서,
    광을 소정 방향으로 출력시키는 광발생수단;
    상기 광발생수단에서 출력되는 광을 수신하는 광수신수단; 및
    상기 구조물에 대한 정보를 저장하는 저장부와, 상기 광발생수단과 광수신수단을 제어하는 제어부와 상기 제어부에서 출력되는 신호를 분석하여 상기 감시수단으로 수신되는 광의 방향이 변화되었는 지를 판단하는 분석부와, 상기 분석부에서 분석된 자료를 유선 또는 무선으로 연결되는 외부장치와 교환하도록 제어하는 통신부와 상기 분석부 또는 통신부 중 적어도 어느 하나의 출력을 입력하여 이에 상응하는 경보를 출력하는 경보부를 포함하고 상기 구조물의 변형됨을 감시하는 감시수단을 포함하며,
    상기 광발생수단 또는 상기 광수신수단 중 적어도 어느 하나는 상기 구조물에 설치함을 특징으로 하는 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 광발생수단은,
    광을 출력하는 적어도 하나 이상의 레이저를 포함하며,
    상기 광수신수단은,
    상기 레이저에서 출력되는 광을 수신하도록 적어도 하나 이상의 광센서를 포함함을 특징으로 하는 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 광수신수단은,
    센서배열판(Arrayed Photo Detector)을 포함함을 특징으로 하는 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템.
  6. 적어도 두 개 이상의 구조물이 서로 결합되어서 구성되는 구조물의 안전을 감시하는 방법에 있어서,
    적어도 어느 하나의 상기 구조물에 광을 일방향으로 출력시키는 광발생장치와 상기 광을 수신하는 광수신장치 중 적어도 어느 하나를 구비하는 단계;
    상기 광발생장치에서 출력되는 광이 상기 광수신장치에서 검출되고, 이에 따라서 상기 광의 위치 또는 진동수 중에서 적어도 어느 하나가 정상인 지를 판단하는 단계; 및
    상기 광의 위치 또는 진동수 중에서 적어도 어느 하나가 정상이 아닌 것으로 판단되면, 적어도 어느 하나의 상기 구조물이 변형되었음을 인식하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광을 이용한 구조물 안전 감시 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 광제어수단은,
    광이 출력되는 레이저와, 상기 레이저에서 출력되는 광이 수신되는 적어도 하나의 광센서를 포함함을 특징으로 하는 광을 이용한 구조물 안전 감시 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 광수신장치로 수신되는 광의 위치 및 진동수가 변화되며, 상기 변화의 정도가 프로그램에 의하여 미리 설정되는 임계값 이상으로 되는 것으로 인식되면, 이를 경보하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 광을 이용한 구조물 안전 감시 방법.
KR10-1999-0061743A 1999-12-24 1999-12-24 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템 및 그 방법 KR100381131B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1999-0061743A KR100381131B1 (ko) 1999-12-24 1999-12-24 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템 및 그 방법
KR2020000000078U KR200185157Y1 (ko) 1999-12-24 2000-01-04 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1999-0061743A KR100381131B1 (ko) 1999-12-24 1999-12-24 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템 및 그 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020000000078U Division KR200185157Y1 (ko) 1999-12-24 2000-01-04 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010063676A KR20010063676A (ko) 2001-07-09
KR100381131B1 true KR100381131B1 (ko) 2003-04-26

Family

ID=19629322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-0061743A KR100381131B1 (ko) 1999-12-24 1999-12-24 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100381131B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040001108A (ko) * 2002-06-27 2004-01-07 노윤근 토목 및 건축 구조물의 변위 측정방법 및 그 장치
KR101524032B1 (ko) * 2013-08-22 2015-06-01 삼성중공업(주) 3차원 구조물 정렬 장치
KR102092275B1 (ko) * 2018-10-17 2020-03-23 주식회사 장민이엔씨 교량안전진단장치
KR20200043172A (ko) * 2018-10-17 2020-04-27 (주)스마트 제어계측 교량안전진단방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180060235A (ko) * 2016-11-28 2018-06-07 광주대학교산학협력단 구조물의 변위 감지 장치 및 시스템
KR102620960B1 (ko) * 2023-08-17 2024-01-05 (주)청운엔지니어링 인공지능을 이용한 배전선로 보호 시스템

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040001108A (ko) * 2002-06-27 2004-01-07 노윤근 토목 및 건축 구조물의 변위 측정방법 및 그 장치
KR101524032B1 (ko) * 2013-08-22 2015-06-01 삼성중공업(주) 3차원 구조물 정렬 장치
KR102092275B1 (ko) * 2018-10-17 2020-03-23 주식회사 장민이엔씨 교량안전진단장치
KR20200043172A (ko) * 2018-10-17 2020-04-27 (주)스마트 제어계측 교량안전진단방법
KR102161232B1 (ko) * 2018-10-17 2020-09-29 주식회사 장민이엔씨 교량안전진단방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010063676A (ko) 2001-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10627219B2 (en) Apparatus and methods for monitoring movement of physical structures by laser deflection
KR100380861B1 (ko) 지학적 변위 검출기 및 이를 사용한 감시 장치
KR100381131B1 (ko) 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템 및 그 방법
JP2011012516A (ja) 洗掘防護ブロック流失検知装置及び洗掘防護ブロック流失検知システム
JP2006258613A (ja) レーザー光と光センサを利用した変位計測及び変位検知システム。
KR200185157Y1 (ko) 광을 이용한 구조물 안전 감시 시스템
KR101828520B1 (ko) 전기비저항 모니터링 및 지진계측의 통합트리거링과 드론 영상촬영을 이용한 위험취약구조물 통합 모니터링 시스템 및 그 방법
US5404132A (en) Deflection monitoring system
CN113465527B (zh) 隧道围岩稳定性监测装置及方法
KR102365368B1 (ko) 비탈면 변위 모니터링 시스템
JP2020197082A (ja) 計測システム、計測方法および間隔決定方法
KR102352275B1 (ko) 스마트 맨홀 덮개를 이용한 방재 관리 시스템
US6556288B1 (en) Distributed displacement sensor
CN108535771B (zh) 一种埋地管道地震监测系统及模拟实验装置
EP1841921B1 (en) System for monitoring level variations in a soil subjected to erosive and sedimentary agents, and monitoring method
JP3725513B2 (ja) 光ファイバケーブル使用の構造物変位・変状検知装置
JP4011196B2 (ja) 光ファイバセンサ
KR200212512Y1 (ko) 광탄성효과를 이용한 구조물 안전진단 시스템
JP2590008B2 (ja) 構造物の自動変位計測方法
KR102432051B1 (ko) 건축물 자가 진단 시스템 및 그 동작 방법
GB2296323A (en) Monitoring vertical movement of structures
KR102549534B1 (ko) 지능형 방재 관리 시스템
KR100400843B1 (ko) 광탄성효과를 이용한 구조물 안전진단 시스템
JP7232726B2 (ja) 監視システムおよび判定装置
KR102234865B1 (ko) 철도 터널용 광파 측정기의 퀵 스탠드

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee