KR101037723B1 - Dgps 기반의 휴대단말장치를 이용한 토목 및 건축공사 시공 및 준공 검측방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 토목 및 건축공사의 시공상태나 준공 검측을 위한 어플리케이션 및 연산처리프로세스가 내장되고 DGPS의 위치정보 수신이 가능하며 디스플레이부를 갖는 휴대단말장치를 이용하며; 상기 휴대단말장치에 도시계획도면이나 설계도면의 맵데이터 및 기준 설계치를 포함하는 토목이나 건축공사의 관련정보를 미리 입력하는 제1단계와; 상기 휴대단말장치를 공사현장의 검측장소에서 ON하고 초기 화면에서 메뉴를 선택한 후 동작을 실행하는 제2단계와; 상기 휴대단말장치의 동작 실행을 통해 공사관련 맵데이터를 추출하고 디스플레이되는 맵데이터 상에 DGPS 위치정보를 수신받아 사용자의 현재 자기위치를 표시하는 제3단계와; 상기 휴대단말장치에 표시된 현재 자기위치를 입력시켜 사용자의 자기위치정보를 기초로 시공상태정보를 산출하고, 시공상태정보와 기준 설계치를 비교 연산하여 사용자에 의해 설정된 오차범위 내에 시공이 되었는지를 판단하게 하는 제4단계와; 상기 휴대단말장치를 소유한 사용자가 위치를 이동해가면서 자기위치 이동을 확인하고 입력시켜 이동위치에서의 시공상태정보를 그때그때 산출하고 이동위치에서의 오차범위 내 시공여부를 판단하게 하는 제5단계를 포함하는 DGPS를 이용한 토목 및 건축공사의 시공 및 준공검측방법과 이를 위해 적용되는 시공 및 준공 검측시스템을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 토목 및 건축공사에 있어서의 시공상태나 준공 검측을 위한 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토목 및 건축공사의 시공상태나 준공 검측을 행함에 있어서 위성항법보정시스템(이하 "DGPS"라 한다.)을 이용하여 설계도면과 시공의 일치여부를 쉽게 확인할 수 있도록 한 DGPS 기반의 휴대단말장치를 이용한 토목 및 건축공사 시공 및 준공 검측방법에 관한 것이다.
일반적으로 토목 및 건축공사는 현장에서의 실제 검측 및 측량을 통해서 시공 및 준공이 제대로 되었는지 확인되어야 함에도 불구하고 대부분의 감독자들이 기계조작기술 미숙이나 판단력 부재 등의 이유로 시공업체가 제공하는 도면 및 자료에 의존하고 있고, 준공이 이루어지고 있는 실정이다.
일 예로, 건축물 시공시 건축설계에 의한 인접대지 및 도로경계를 명확히 하 여야 하고, 도로공사시 도로설계에 의한 도로폭이나 가로등 간격 및 보상토지경계를 명확히 하여야 하고, 하천 공사시 하천정비계획에 의한 하천폭을 명확히 하여야 하고, 교량이나 지하차도 및 터널공사시 높이의 검측이 필요하게 되며, 사면 경사나 교량 구배의 검측이 필요하게 되는데, 이는 설계도면과 대비하여 각종 측량기구를 활용한 현장에서의 검측이나 측량에 의한 준공 검사가 이루어져야 한다.
그런데, 기존에 토목 및 건축공사에 있어서의 준공 검측 및 검사를 수행함에 있어서는 감독자가 각종 측량기구를 활용하여 실제 검측이나 측량을 실시하여야 하므로 상당한 불편함 및 어려움이 있었으며, 측량기구의 조작이 미숙한 경우에는 검측이나 측량의 오류가 발생하는 등 잘못된 판단이나 준공 검사가 이루어질 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 토목 및 건축공사의 시공상태나 준공 검측을 행함에 있어서 도시계획도면이나 설계도면 정보가 입력되고 DGPS(위성항법보정시스템) 수신이 가능한 휴대단말기를 이용하여 도면정보 내에 현재 자기(공사관련 책임자) 위치를 표시하여주고 현장에서의 자기위치를 기준으로 건축한계선이나 도로 및 하천경계, 교량 높이, 사면 경사 등을 확인할 수 있도록 함으로써 설계도면과 시공의 일치여부를 쉽게 확인할 수 있도록 하는 DGPS 기반의 휴대단말장치를 이용한 토목 및 건축공사 시공 및 준공 검측방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
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본 발명은 토목 및 건축공사의 시공상태나 준공 검측을 위한 어플리케이션 및 연산처리프로세스가 내장되고 DGPS의 위치정보 수신이 가능하며 디스플레이부를 갖는 휴대단말장치를 이용하며;
상기 휴대단말장치에 도시계획도면이나 설계도면의 맵데이터 및 기준 설계치를 포함하는 토목이나 건축공사의 관련정보를 사전에 미리 입력하는 제1단계와; 상기 휴대단말장치를 공사현장의 검측장소에서 ON하고 초기 화면에서 메뉴를 선택한 후 동작을 실행하는 제2단계와; 상기 휴대단말장치의 동작 실행을 통해 검측대상의 공사관련 맵데이터를 추출하여 디스플레이부의 화면에 표시함과 동시에 디스플레이된 맵데이터 상에 DGPS 위치정보를 수신받아 사용자의 현재 자기위치를 표시하는 제3단계와; 상기 휴대단말장치에 표시된 현재 자기위치를 입력시켜 사용자의 현재 자기위치정보를 휴대단말장치에 저장함과 아울러 자기위치정보를 기초로 시공상태정보를 산출하고, 시공상태정보와 기준 설계치를 비교 연산하여 초기 메뉴에서 사용자에 의해 설정된 오차범위 내에 시공이 되었는지를 판단하게 하는 제4단계와; 상기 휴대단말장치를 소유한 사용자가 위치를 이동해 가면서 자기위치 이동을 확인하고 입력시켜 이동위치에서의 시공상태정보를 그때그때 산출하고 이동위치에서의 오차범위 내 시공여부를 판단하게 하는 제5단계를 포함하는 DGPS를 이용한 토목 및 건축공사 시공 및 준공 검측방법을 특징으로 한다.
본 발명은 DGPS의 위치정보 수신 가능한 휴대단말장치를 이용함으로써 사용자의 자기위치를 통해 시공상태정보 및 검측정보를 산출할 수 있고 화면을 통해 맵데이터 상에 표시된 자기위치를 통해 토목이나 건축공사 관련 설계도면과 시공상태의 일치여부를 기존 측량기구의 사용이나 불편함 없이 쉽게 확인할 수 있다.
본 발명은 DGPS를 이용한 자기위치 확인을 통해 건축물 시공시 건축설계에 의한 인접대지 및 도로경계 등 건축한계선이 명확한지를 쉽게 확인할 수 있고, 도로공사시 도로설계에 의한 도로폭이나 가로등 간격 및 토지와의 경계를 확인할 수 있고, 하천 공사시 하천정비계획에 의한 하천폭을 확인할 수 있으며, DGPS를 이용한 현장에서의 자기위치 확인 및 각종 연산데이터를 시공이나 준공 검사시 측량성과품의 검증자료로 활용할 수 있다.
본 발명은 대규모 택지개발의 구역 경계를 확인하는데 사용하는 등 응용범위를 넓힐 수 있다.
본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3에서와 같이, 본 발명의 DGPS 기반의 휴대단말장치를 이용한 토목 및 건축공사 시공 및 준공 검측 방법은 토목이나 건축공사 관련정보가 입력되고 DGPS(Differential GPS; 위성항법보정시스템) 수신이 가능한 휴대단말장치(100)와, 상기 휴대단말장치(100)로 DGPS 위치정보를 실시간으로 송신하기 위한 기준국(200)과, 상기 휴대단말장치(100)에 토목이나 건축공사 관련정보를 제공하기 위한 컴퓨터장치(300)를 포함한 시스템으로 이루어진다.
이때, 상기 토목이나 건축공사 관련정보는 도시계획도면이나 설계도면을 포함하는 수치가 기재된 각종 도면정보 및 지도정보와 기준 설계치를 나타낸다.
상기 휴대단말장치(100)는 토목 및 건축공사의 시공상태나 준공 검측을 위한 어플리케이션 및 연산처리프로세스가 내장된 중앙처리부(102)와, 토목 및 건축공사 관련정보를 컴퓨터장치(300)로부터 다운로드 받거나 업로드하기 위한 데이터송수신부(104)와, DGPS 위치정보를 기준국(200)으로부터 수신받기 위한 DGPS수신부(106)와, 토목 및 건축공사의 검측 관련정보나 각종 입력정보 및 연산처리내역이 저장되는 메모리부(108)와, 토목 및 건축공사 관련정보의 맵데이터가 저장되는 맵데이터저장부(110)와, 모드선택이나 환경설정 및 동작실행을 위한 입력부(112)와, 토목 및 건축공사 관련정보의 맵데이터를 표시함과 더불어 표시되는 맵데이터 상에 사용자의 현재 위치를 표시해주는 디스플레이부(114)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 데이터송수신부(104)는 각종 데이터를 주고받기 위한 인터페이스로서, USB, 시리얼통신, IEEE 1394, 블루투스 또는 무선랜 등의 인터페이스를 적용할 수 있다.
상기 입력부(112)는 경사도나 회전반경 등의 연산을 위한 모드선택이나 맵데이터 확대나 축소 표시 등의 환경설정, 각종 데이터 입력, 각종 동작실행명령을 위해 사용되며, 키버튼 또는 터치스크린 형태로 구성할 수 있다.
상기 디스플레이부(114)는 LCD윈도우로 구성함이 바람직하다.
상기 휴대단말장치(100)는 PDA의 형태를 도시하였으나 사용자의 휴대가 가능한 노트북 또는 포켓PC 등의 유형으로 구성될 수 있으며, 오토캐드와 한글 및 MS오피스 등의 소프트웨어를 사용할 수 있도록 구비하고 파일전송 및 프린터 기능, 측정위치 보정기능 등을 수행할 수 있도록 구성함이 바람직하다.
상기 기준국(200)은 공지의 위성항법시스템을 이용하는 기술로 이미 정밀하 게 결정된 실제 고정값을 갖는 수신안테나가 구비되며 실제 위성을 이용하여 수신된 GPS신호값과 이미 정밀하게 결정된 실제 고정값과의 차이를 계산함으로써 GPS신호(위치정보)를 보정하여 정밀한 위치정보를 송신하게 된다.
상기 컴퓨터장치(300)는 인터넷 등을 통하여 공사업체로부터 설계도면이나 도시계획도면 등의 공사 관련정보를 지원받게 되며, 이 공사 관련정보들을 관리하는 어플리케이션이 설치되고, 휴대단말장치(100)와 데이터를 주고받게 된다.
한편, 상기 휴대단말장치(100)는 컴퓨터장치(300)가 아닌 공사업체로부터 인터넷을 통하여 공사 관련정보를 직접 지원받을 수도 있음은 자명하다 할 것이다.
여기서, 휴대단말장치(100)의 사용자는 주로 토목이나 건축공사의 시공상태나 준공을 검사하고 허락하는 감독관청이나 공사관련 책임자라 할 수 있으며, 시공의 오류를 잡기 위한 용도로 공사업체나 시설자가 사용할 수도 있다 할 것이다.
이하에서는 상술한 바와 같은 DGPS를 이용한 토목 및 건축공사의 시공 및 준공 검측시스템을 활용하여 시공 및 준공 검측을 행하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 있어 DGPS를 이용한 토목 및 건축공사의 시공 및 준공 검측방법을 나타낸 흐름도로서, 휴대단말장치(100)의 사용자는 토목이나 건축공사의 현장에 가기 전에 시공상태나 준공 검측을 위한 해당 현장의 도면을 비롯한 공사 관련정보를 컴퓨터장치(300)로부터 입력받는다(S1).
이때, 휴대단말장치(100)에는 도시계획도면이나 도로, 하천, 건축의 설계도면 등 각종 도면 및 지도 데이터의 2차원 또는 3차원 맵데이터가 맵데이터저장 부(110)에 저장되고, 준공 검사의 결과여부를 산출하기 위한 기준이 되는 기준 설계치가 메모리부(108)에 저장된다.
여기서, 공사 관련정보의 변경이 있을 경우에는 컴퓨터장치(300)로부터 다운로드받아 업데이터하면 된다.
휴대단말장치(100)를 공사현장의 검측장소에서 ON하고 초기 화면에서 메뉴를 선택한 후 동작 실행시킨다(S2).
이때, 입력부(112)를 통해서 검측대상의 선정, 검사기준 선정, 시공상태나 준공 검측에 필요한 교량높이나 경사도 등의 데이터 산출을 위한 연산모드의 선택, 오차범위 설정 등 메뉴를 선택 입력하면 된다.
휴대단말장치(100)의 동작이 실행되면, 중앙처리부(102)는 맵데이터저장부(110)로부터 선정된 검측대상의 도시계획도면 또는 설계도면 등 해당 맵데이터를 추출하여 디스플레이부(114)의 화면에 표시함과 동시에 디스플레이된 맵데이터의 도면정보 상에 기준국(200)으로부터 DGPS 위치정보를 수신받아 사용자의 현재 자기위치가 표시된다(S3).
이때, 도 4의 예시를 참조하여 보면, 도시계획도면이 화면상에 표시되면서 현재 사용자의 자기위치가 점이나 아이콘의 형태로 맵 상에 표시되며, 방위표식은 물론 경도와 위도를 표시하는 격자상의 그리드가 화면에 표시될 수 있다.
또한, 사용자의 현재 자기위치 표시지점에는 DGPS 위치정보를 통해 얻어진 현재 위치의 경도와 위도 및 고도가 표시될 수 있다.
사용자가 입력부(112)를 통해 현재 자기위치를 휴대단말장치(100)에 입력시 키면, 중앙처리부(102)는 사용자의 현재 자기위치에 관련된 방위와 위도, 경도, 고도 등의 정보를 메모리부(108)에 저장함과 아울러 선택된 연산모드에 따라 현재 자기위치정보를 기초로 시공상태정보를 산출한다(S4).
이때, 중앙처리부(102)에서의 연산에 의해 산출된 시공상태정보는 메모리부(108)에 저장된다.
사용자의 자기위치 입력에 의한 시공상태정보의 산출이 이루어지면, 중앙처리부(102)는 메모리부(108)에 저장된 기준 설계치와 시공상태정보를 비교 연산하여 사용자에 의해 설정된 오차범위 내에 시공이 되었는지를 판단한다(S5).
이때, 중앙처리부(102)에 의해 오차범위 내에 시공이 되었는지가 판단되면, 중앙처리부(102)는 판단여부를 OK 또는 NG의 형태로 디스플레이부(114)를 통해 휴대단말장치(100)의 화면상에 표시되게 함이 바람직하다.
사용자가 위치를 이동해 가면서 휴대단말장치(100)를 통해 자기위치를 확인하고 입력부(112)를 통해 입력시키면, 중앙처리부(102)는 이동위치에서의 시공상태정보를 그때그때 산출하고 이동위치에서의 오차범위 내 시공여부를 판단한다(S6).
이때에도, 오차범위 내에 시공이 되었는지가 판단되면, OK 또는 NG의 형태로 판단여부를 휴대단말장치(100)의 화면상에 표시되게 한다.
여기서, 상기 판단여부의 표시를 통해서도 현재 시공상태에 대한 검측을 사용자가 체크할 수 있게 된다.
사용자가 휴대단말장치(100)의 입력부(112)를 통하여 시공관련 검측정보의 산출을 요청하면, 중앙처리부(102)는 초기 위치를 비롯한 사용자의 위치이동 때마다 산출된 현재 시공상태정보와 이전 시공상태정보를 서로 비교 연산하여 길이나 높이, 경사, 회전반경, 면적 및 물량 등 검측정보를 더 산출한다(S7).
이때, 길이검측정보로는 도로길이, 도로폭, 가로등 간격, 구조물 길이 등을 검측할 수 있고, 높이검측정보로는 교량높이, 육교높이, 지하차도높이, 터널높이 등을 검측할 수 있고, 경사검측정보로는 사면경사, 성토구배, 교량경사 등을 검측할 수 있고, 회전반경정보로는 도로나 하천의 곡선부 등을 검측할 수 있으며, 면적 및 물량산출정보로는 폐기물 물량이나 성토량, 절토량 등을 검측할 수 있게 된다.
여기서, 길이검측정보나 높이검측정보는 DGPS를 이용한 자기위치에 표시되는 위도와 경도 및 고도를 통해 바로 산출할 수 있고, 경사검측정보는 사용자의 위치 이동마다 산출된 고도의 높이차를 통해 산출할 수 있으며, 면적 및 물량산출정보는 경사도와 높이 및 길이를 이용하여 체적을 구함으로써 산출할 수 있다.
회전반경정보는 도 8에서와 같이, 사용자의 위치이동에 의한 해당 측점 상에서 접선에 직각으로 각각의 수직선을 내리고 이 각 수직선이 만나는 하나의 점에서 각 접선까지의 길이를 구하면, 회전반경 곧 곡선의 형태를 파악할 수 있게 된다.
사용자가 휴대단말장치(100)의 입력부(112)를 통하여 시공상태나 준공 검측결과를 요청하면, 중앙처리부(102)는 도 6의 예시에서와 같이 해당 공사관련 시공상태나 준공 검측결과를 도표화하여 화면상에 표시한다(S8).
이때, 기준 설계치와 시공상태정보 및 검측정보 등이 사용된다.
그리고, 사용자가 휴대단말장치(100)의 입력부(112)를 통해 시공상태나 준공 검측 프린트를 입력하면, 중앙처리부(102)는 도 7의 예시에서와 같은 공사검측확인 서 등의 해당 공사관련 검측출력물을 보고서 형태로 출력한다(S9).
따라서, 본 발명에 있어서는 DGPS 기반의 위치정보 수신 가능한 휴대단말장치(100)를 이용함으로써 사용자의 자기위치 확인을 통해 공사관련 시공상태정보 및 검측정보를 산출할 수 있고, 건축한계선이나 도로경계선을 명확히 할 수 있으며, 기존의 무거운 측량기구의 사용없이 토목이나 건축공사 관련 설계도면과 시공상태의 일치여부를 쉽게 확인할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 의한 DGPS 기반의 휴대단말장치를 이용한 시공 및 준공 검측시스템을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 DGPS 기반의 휴대단말장치를 이용한 시공 및 준공 검측시스템에 있어 휴대단말장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명에 있어 DGPS 기반의 휴대단말장치의 일 예를 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 DGPS 기반의 휴대단말장치에 표시된 맵데이터의 예시를 보인 도면.
도 5는 본 발명에 의한 DGPS 기반의 휴대단말장치를 이용한 시공 및 준공 검측방법을 나타낸 흐름도.
도 6은 본 발명의 DGPS 기반의 휴대단말장치에 표시되는 검측결과의 예시를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 있어 DGPS 기반의 휴대단말장치를 통한 검측출력물의 일 유형을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 있어 회전반경정보의 산출근거를 설명하기 위한 예시 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 휴대단말장치 102: 중앙처리부
104: 데이터송수신부 106: DGPS수신부
108: 메모리부 110: 맵데이터저장부
112: 입력부 114: 디스플레이부
200: 기준국 300: 컴퓨터장치
Claims (6)
- 토목 및 건축공사의 시공상태나 준공 검측을 위한 어플리케이션 및 연산처리프로세스가 내장된 중앙처리부(102)와, 토목 및 건축공사 관련정보를 컴퓨터장치(300)로부터 다운로드 받거나 업로드하기 위한 데이터송수신부(104)와, DGPS(Differential GPS; 위성항법보정시스템) 위치정보를 기준국(200)으로부터 수신받기 위한 DGPS수신부(106)와, 토목 및 건축공사의 검측 관련정보나 각종 입력정보 및 연산처리내역이 저장되는 메모리부(108)와, 토목 및 건축공사 관련정보의 맵데이터가 저장되는 맵데이터저장부(110)와, 모드선택이나 환경설정 및 동작실행을 위한 입력부(112)와, 토목 및 건축공사 관련정보의 맵데이터를 표시함과 더불어 표시되는 맵데이터 상에 사용자의 현재 위치를 표시해주는 디스플레이부(114)를 포함하여 구성된 휴대단말장치(100)를 이용한 토목 및 건축공사 시공 및 준공 검측방법에 있어서,상기 휴대단말장치(100)에 도시계획도면이나 설계도면의 맵데이터 및 기준 설계치를 포함하는 토목이나 건축공사의 관련정보를 사전에 미리 입력받아 상기 메모리부(108)에 저장하는 제1단계와;상기 토목이나 건축공사의 관련정보를 저장한 휴대단말장치(100)를 공사현장의 검측장소에서 온(ON)한 상태의 초기화면에서 상기 입력부(112)를 통해 검측대상 선택, 검사기준 선택, 시공상태나 준공 검측에 필요한 교량높이 또는 경사도에 대한 거리 및 각도 데이터 산출을 위한 연산모드의 선택, 오차범위 선택을 포함하는 메뉴에 대해 선택한 입력정보를 받아 저장한 후 동작을 실행하는 제2단계와;상기 제2단계를 통해 설정된 입력정보를 기초로 하여 상기 맵데이터저장부(110)로부터 검측대상인 토목 및 건축공사 관련 맵데이터를 추출하여 상기 디스플레이부(114)에 화면 표시함과 동시에, 이 화면 표시된 맵데이터 상에 DGPS(Differential GPS; 위성항법보정시스템) 위치정보를 수신받아 현재 검측위치를 점이나 아이콘의 형태로 표시함과 아울러 방위,위도,경도,고도의 현재 검측위치정보를 화면 표시하는 제3단계와;상기 제3단계에서 화면 표시되는 현재 검측위치정보를 저장함과 아울러 이를 기초로 상기 중앙처리부(102)에서 시공상태정보를 산출하고, 여기에서 산출된 시공상태정보와 상기 제1단계에서의 기준 설계치를 비교 연산하여 상기 제2단계에서 설정된 오차범위 내 시공되었는지 여부를 판단하는 제4단계와;상기 휴대단말장치(100)의 위치를 이동해가면서 검측위치 이동을 화면 표시하여 휴대단말장치 사용자가 확인할 수 있게 하는 동시에 상기 이동된 검측위치를 입력하여 얻어진 새로운 검측위치정보를 기초로 새로운 검측위치마다 시공상태정보를 산출하고, 여기에서 산출된 이동된 검측위치마다의 시공상태정보와 상기 1단계의 기준설계치를 비교 연산하여 상기 제2단계에서 설정된 오차범위 내 시공되었는지 여부를 판단하는 제5단계와;상기 입력부(112)를 통해 시공관련 검측정보의 산출명령이 입력되면, 상기 휴대단말장치(100)에서 검측한 초기위치부터 위치이동 때마다 각각 산출된 시공상태정보들에서 현재 위치의 시공상태정보와 이전 위치의 시공상태정보를 비교 연산하여 길이 검측정보, 높이 검측정보, 경사 검측정보, 회전반경 검측정보, 면적 및 물량 검측정보를 산출하는 제6단계와;상기 입력부(112)를 통해 준공 검사결과 출력명령이 입력되면, 상기 미리 저장된 기준 설계치, 상기 산출된 시공상태정보, 상기 오차범위 및 상기 산출된 검측정보를 추출하고 도표화하여 상기 디스플레이부(114) 화면상에 표시하는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 DGPS 기반의 휴대단말장치를 이용한 토목 및 건축공사 시공 및 준공 검측방법.
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