KR101160517B1 - 건설 구조물 상태 표시 장치 및 방법 - Google Patents

건설 구조물 상태 표시 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101160517B1
KR101160517B1 KR1020120024291A KR20120024291A KR101160517B1 KR 101160517 B1 KR101160517 B1 KR 101160517B1 KR 1020120024291 A KR1020120024291 A KR 1020120024291A KR 20120024291 A KR20120024291 A KR 20120024291A KR 101160517 B1 KR101160517 B1 KR 101160517B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnet
magnetic force
light emitting
coupling member
coupling
Prior art date
Application number
KR1020120024291A
Other languages
English (en)
Inventor
유지형
Original Assignee
유지형
경일대학교산학협력단
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 유지형, 경일대학교산학협력단 filed Critical 유지형
Application granted granted Critical
Publication of KR101160517B1 publication Critical patent/KR101160517B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D7/00—Indicating measured values
    • G01D7/005—Indication of measured value by colour change
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24457—Failure detection
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/182—Level alarms, e.g. alarms responsive to variables exceeding a threshold

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 고가의 계측 장비와 전문가의 도움없이도 현장에서 신속하게 구조물의 상태를 파악할 수 있도록 해주는 건설 구조물 상태 표시 장치 및 방법에 관한 것이다.
일례로, 결합 매개체를 통해 결합되는 제 1 결합 부재와 제 2 결합 부재의 결합 상태를 표시하는 건설 구조물 상태 표시 장치는 상기 제 2 결합 부재에 설치되는 자석; 상기 제 1 결합 부재에 설치되며, 상기 결합 매개체의 변위가 발생하면 상기 자석과 대향하여 상기 자석의 자력을 감지하도록 배치되는 자석 감지 센서; 상기 자석 감지 센서를 통해 감지되는 상기 자석의 자력에 대응되는 색의 광에 대한 광신호를 생성하는 제어부; 및 상기 제 1 결합 부재와 상기 제 2 결합 부재의 결합 부분의 외부로 노출되게 배치되며, 상기 광신호에 따른 색의 광을 출력하는 복수의 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 구조물 상태 표시 장치가 개시된다.

Description

건설 구조물 상태 표시 장치 및 방법{Device and method of indicating construction structure state}
본 발명은 건설 구조물 상태 표시 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조물의 상태를 측정하고 표시하는 건설 구조물 상태 표시 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어 국가의 사회기반시설 확충에 따라 터널, 지하철, 가시설, 장대교량, 고층빌딩, 다목적댐, 광역상하수도, 하천제방, 절토사면, 성토사면, 대형건축물 등 주요 시설물의 건설이 증가하고 있는 반면 이에 대한 체계적이고 과학적인 유지관리시스템은 아직 미흡한 실정이다.
특히 국가 주요 시설물과 관련된 사고와 안정은 현시점에서는 사회적 문제로만 대두되지만, 공용 중 시설물의 노후화의 가속화로 인하여 근 미래에는 국가적인 문제로 부상할 가능성이 있다.
2006년을 기준으로 국내에서 발생한 각종 재해, 재난 그리고 건설사고 등으로 인한 피해액은 약 1조 9천억원 정도이며, 피해복구 금액을 포함하면 천문학적 비용이 소요되고 있다.
이러한 피해를 줄이기 위해 중요 시설물에 대한 모니터링 및 유지관리 기법에 대해 다양한 연구가 진행되고 있으나 실제 재해 발생시 신속한 대응이 어려운 실정이다.
기존의 모니터링 기법은 계측센서로부터 수집된 계측데이터를 각종 기계장치들을 거쳐서 PC에 저장 후, 전문가의 데이터 분석과 공학적 판단이라는 복잡한 과정을 거쳐 최종 결과물을 도출하고 있으며, 또한 고가의 계측장비와 전문가의 부족 등의 이유로 실질적인 안전관리가 이루어지기 어려운 실정이다.
본 발명의 목적은 고가의 계측 장비와 전문가의 도움없이도 현장에서 신속하게 구조물의 상태를 파악할 수 있도록 해주는 건설 구조물 상태 표시 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 결합 매개체를 통해 결합되는 제 1 결합 부재와 제 2 결합 부재의 결합 상태를 표시하는 건설 구조물 상태 표시 장치는 상기 제 2 결합 부재에 설치되는 자석; 상기 제 1 결합 부재에 설치되며, 상기 결합 매개체의 변위가 발생하면 상기 자석과 대향하여 상기 자석의 자력을 감지하도록 배치되는 자석 감지 센서; 상기 자석 감지 센서를 통해 감지되는 상기 자석의 자력에 대응되는 색의 광에 대한 광신호를 생성하는 제어부; 및 상기 제 1 결합 부재와 상기 제 2 결합 부재의 결합 부분의 외부로 노출되게 배치되며, 상기 광신호에 따른 색의 광을 출력하는 복수의 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 자석은 링 형태이며, 상기 제 2 결합 부재를 감싸도록 배치될 수 있다.
상기 자석 감지 센서는 복수개이며, 상기 결합 매개체의 변위가 클수록 상기 자석과 대향하는 자석 감지 센서의 수가 많아지며 상기 자석의 자력이 커질 수 있다.
상기 자석의 자력이 제 1 크기일 때 상기 복수의 발광 다이오드 중 청색 발광 다이오드의 청색 광이 출력되며, 상기 자석의 자력이 상기 제 1 크기보다 큰 제 2 크기일 때 상기 복수의 발광 다이오드 중 녹색 발광 다이오드의 녹색 광이 출력되고, 상기 자석의 자력이 상기 제 2 크기보다 큰 제 3 크기일 때 상기 복수의 발광 다이오드 중 적색 발광 다이오드의 적색 광이 출력될 수 있다.
상기 자석 감지 센서, 상기 제어부 및 상기 발광 다이오드는 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제 1 결합 부재는 H-형강 파일이며, 상기 제 2 결합 부재는 어스 앵커이고, 상기 결합 매개체는 정착구일 수 있다.
상기 제어부는 상기 자석 감지 센서를 통해 감지되는 상기 자석의 자력에 대한 정보를 저장하고 분석하는 상태 분석부; 및 상기 분석된 상태가 미리 설정된 위험 범위에 해당하는 경우 미리 설정된 관리자 단말로 위험 신호를 전송하는 위험 신호 전송부를 더 포함할 수 있다.
또한 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따라 결합 매개체를 통해 결합되는 제 1 결합 부재와 제 2 결합의 결합 상태를 표시하는 건설 구조물 상태 표시 방법은 상기 제 1 결합 부재에 설치된 자석 감지 센서에 의해 상기 제 2 결합 부재에 설치된 자석의 자력이 감지되어 생성되는 감지 신호의 수신 여부를 제어부가 판단하는 감지 신호 수신 여부 판단 단계; 상기 제어부가 상기 감지 신호를 수신하면 상기 감지 신호로부터 제공된 상기 자석의 자력에 대응되는 색의 광에 대한 광신호를 생성하는 광신호 생성 단계; 및 상기 제 1 결합 부재와 상기 제 2 결합 부재의 결합 부분의 외부로 노출되게 배치되는 복수의 발광 다이오드가 상기 광신호에 따른 색의 광을 출력하는 광 출력 단계를 포함하며, 상기 자석 감지 센서는 상기 결합 매개체의 변위가 발생하면 상기 자석과 대향하여 상기 자석의 자력을 감지하는 것을 특징으로 한다.
상기 광신호 생성 단계에서, 상기 감지 신호로부터 제공되는 상기 자석의 자력이 제 1 크기일 때 상기 제어부가 청색 광을 출력하는 광신호를 생성하며, 상기 감지 신호로부터 제공되는 상기 자석의 자력이 상기 제 1 크기보다 큰 제 2 크기일 때 상기 제어부가 녹색 광을 출력하는 광신호를 생성하고, 상기 감지 신호로부터 제공되는 상기 자석의 자력이 상기 제 2 크기보다 큰 제 3 크기일 때 상기 제어부가 적색 광을 출력하는 광신호를 생성할 수 있다.
상기 제어부가 상기 감지 신호를 수신하면 상기 자석 감지 센서를 통해 감지된 상기 자석의 자력이 기준 자력보다 큰지 판단하는 자력 비교 단계; 및 상기 자석의 자력이 기준 자력보다 크면 상기 제어부가 관리 서버로 위험 신호를 전송하는 위험 신호 전송 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치 및 방법은 자석과 자석 감지 센서, 제어부 및 복수의 발광 다이오드를 구비함으로써, 건설 구조물 공사 현장 등에서 고가의 계측 장비와 전문가의 도움없이도 복수의 발광 다이오드의 광 출력을 통해 건설 구조물의 상태를 즉시 파악하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치 및 방법은 건설 구조물 상태에 대해 실시간으로 쉽고 빠르게 파악하게 하여 건설 구조물의 이상 징후의 조기 감지를 가능하게 함으로써 재해발생에 따른 인적, 물적 손실을 최소화시키게 할 수 있으며, 건설 구조물 상태 관리에 대한 전문 인력을 절감시켜 경제성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치 및 방법은 제어부에 상태 분석부와 위험 신호 전송부를 포함시킴으로써, 건설 구조물 공사 현장 등에서 고가의 계측 장비와 전문가의 도움없이 건설 구조물의 상태를 즉시 파악하게 하는 것뿐만 아니라 건설 구조물의 상태를 전문가에 의해 더욱 정확하게 파악하게 하는 것을 병행하게 하여 건설 구조물의 상태를 더욱 효과적으로 파악하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 현장 가시화 센서를 통한 구조물 상태 결과의 개략적인 변화 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치가 적용되는 건설 구조물 공사 현장을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 'A' 부분에 적용된 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 건설 구조물 상태 표시 장치의 구성을 구체적으로 보여주는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치를 이용한 건설 구조물 상태 표시 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치를 이용한 또다른 건설 구조물 상태 표시 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치는 현장 가시화 센서를 통해 측정된 측정값에 대응하는 색의 광을 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)를 이용하여 즉시 출력하므로, 고가의 계측 장비와 전문가의 도움없이도 현장에서 신속하게 구조물의 상태를 파악하게 할 수 있다. 상기 현장 가시화 센서는 아래와 같이 구조물의 상대변위를 다양한 빛의 색으로 표시하는 상대변위 가시화 센서(LED-변위계), 구조물의 경사면의 변위를 다양한 빛의 색으로 표시하는 경사면 변위 가시화 센서(LED-경사계), 또는 구조물의 응력을 다양한 빛의 색으로 표시하는 구조물 응력 가시화 센서(LED-로드셀, LED-변형율게이지)로 구성될 수 있다.
1) 상대변위 가시화 센서(LED-변위계)
2) 경사면 변위 가시화 센서(LED-경사계)
3) 구조물 응력 가시화 센서(LED-로드셀, LED-변형율게이지)
도 1은 본 발명에 따른 현장 가시화 센서를 통한 구조물 상태 결과의 개략적인 변화 흐름도이다.
도 1에서, 건설 구조물 상의 변형(Deformation)은 두가지 경로를 통해 시민(Citizens)에게 전달되는데, 첫번째 경로는 장치(Instrument)를 통해 측정된 측정값이 PC에 저장되고, 전문가(Engineer)를 통해 구조물의 상태가 판단된 다음 경고 신호(Warning)로서 전달되는 경로이고, 두번째 경로는 변형(Deformation)이 본 발명에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치에서 즉시 미리 설정된 색(Color)의 광으로 출력되는 경로이다.
첫번째 경로에서는 상태 출력이 더욱 정확할 수 있을지는 모르지만, 여러 가지 과정을 거치기 때문에 시간이 걸려 긴급한 상황에 대한 신속한 대응이 어려울 수 있다.
따라서, 두번째 경로를 이용하거나, 첫번째 경로와 두번째 경로를 통한 현장 상황 안내를 병행하여 사용함으로써 더욱 효과적으로 구조물의 변형에 대한 대응이 가능해지게 된다.
본 발명에 따른 예상 효과 및 본 발명의 활용 방안을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명은 연구개발 대상기술인 현장 가시화 계측시스템 구축으로 구조물의 안정성과 내구성을 시공 중 및 완료단계에서 평가하고, 유지관리단계에서도 활용할 수 있어 경제성 향상에 크게 기여할 수 있는 신기술이다.
또한, 다양한 형태의 구조물에 대한 현장 가시화 계측은 구조물의 안정성을 실시간으로 확인할 수 있으며, 구조물의 유지관리에 따른 전문 인력의 절감으로 기존 관리시스템에 비하여 경제적으로도 우월성이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 현장 가시화 계측시스템이라는 새로운 개념의 모니터링 기법의 개발을 통하여 보다 안전하고 쾌적한 인간 생활공간의 실현이 가능하다.
또한, 개발 대상기술인 현장 가시화 계측시스템의 구축으로 구조물에 대한 안정성 평가를 이용자가 실시간으로 쉽고 빠르게 판단하여 이상 징후의 조기감지가 가능하여 재해발생에 따른 인적, 물적 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 현장 가시화 계측시스템과 기존 구조물 유지관리 프로그램과 연계시킴으로써 관련 산업 분야의 확장에 크게 기여할 수 있다.
일상생활에서 일어나고 있는 변화를 감지해 그 자리에서(On Site) 빛의 색으로 결과를 표시(Visualization)하는 방법은 방재 대책뿐만이 아니라 우리의 생활에 관여하는 모든 구조물(토목 구조물, 건축 구조물, 대형 기계, 유원지의 대형 놀이 도구, 급경사지 등)에 대한 평상시의 안전 감시에도 응용할 수 있다.
다음은 현장 가시화 계측시스템 구축을 위한 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치에 대해 자세히 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치가 적용되는 건설 구조물 공사 현장을 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 3은 도 2의 'A' 부분에 적용된 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이고, 도 4는 도 3의 건설 구조물 상태 표시 장치의 구성을 구체적으로 보여주는 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치가 적용되는 건설 구조물 공사 현장에는 연약한 지반에서의 굴착 작업 등을 위해 지반에 설치되는 부재들이 존재한다.
상기 부재는 제 1 결합 부재(10)와, 결합 매개체(도 3의 40)를 통해 제 1 결합 부재(10)에 결합되는 제 2 결합 부재(20)를 포함한다. 상기 제 1 결합 부재(10)와 인접한 제 1 결합 부재(10) 사이에는 제 3 결합 부재(30)가 설치될 수 있다. 상기 제 1 결합 부재(10)는 건설 구조물 공사 현장에서 널리 사용되는 H-형강 파일일 수 있으며, 제 2 결합 부재(20)는 어스 앵커일 수 있고, 제 3 결합 부재(30)는 토류판일 수 있다. 이러한 제 1 결합 부재(10)와 제 2 결합 부재(20)의 결합 구조에 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치가 적용된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치(100)는 자석(110)과, 자석 감지 센서(120), 제어부(130), 복수의 발광 다이오드(140) 및 전원부(150)를 포함한다.
상기 자석(110)은 제 2 결합 부재(20)에 설치된다. 상기 자석(110)은 링 형태로 형성될 수 있으며, 제 2 결합 부재(20)를 감싸도록 배치될 수 있다.
상기 자석 감지 센서(120), 제어부(130) 및 복수의 발광 다이오드(140) 및 전원부(150)는 적어도 하나의 회로 기판(CB)에 실장되어 전기적으로 연결된 형태로 제 1 결합 부재(10)에 설치된다. 한편, 상기 자석 감지 센서(120), 제어부(130), 복수의 발광 다이오드(140) 및 전원부(150)는 제 2 결합 부재(20)에 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 자석(110)은 제 1 결합 부재(10)에 설치된다.
상기 자석 감지 센서(120)는 외력에 의해 제 1 결합 부재(10)와 제 2 결합 부재(20)의 결합 구조에 변형, 예를 들어 제 2 결합 부재(20)가 수평 방향으로 이동하여 결합 매개체(40)의 변위가 발생하면 자석(110)과 대향하여 자석(110)의 자력을 감지하도록 제 1 결합 부재(10)에 배치된다. 상기 자석 감지 센서(120)는 결합 매개체(40)의 변위가 발생하기 전에는 자석(110)과 대향하지 않는다. 상기 자석 감지 센서(120)는 감지한 자석(110)의 자력을 감지 신호로 생성한다.
상기 제어부(130)는 감지 신호를 수신하여 자석 감지 센서(120)를 통해 감지된 자석(110)의 자력에 대응하는 색의 광에 대한 광신호를 생성한다. 예를 들어, 상기 제어부(130)는 자석(110)의 자력이 제 1 크기일 때 복수의 발광 다이오드 중 청색 발광 다이오드의 청색 광이 출력되게 하는 광신호를 생성하며, 자석(110)의 자력이 제 1 크기보다 큰 제 2 크기일 때 복수의 발광 다이오드 중 녹색 발광 다이오드의 녹색 광이 출력되게 하는 광신호를 생성하고, 자석(110)의 자력이 제 2 크기보다 큰 제 3 크기일 때 복수의 발광 다이오드 중 적색 발광 다이오드의 적색 광이 출력되게 하는 광신호를 생성할 수 있다. 여기서, 자석(110)의 자력의 크기에 따라 광을 출력하는 발광 다이오드를 달라지게 광신호를 생성하는 이유는, 결합 매개체(40)의 변위로 인한 위험 정도를 구체적으로 나타내기 위함이다. 예를 들어, 적색 발광 다이오드가 적색 광을 출력하는 경우, 결합 매개체(40)의 변위가 가장 크게 일어났으며 결과적으로 제 1 결합 부재(10)와 제 2 부재(10)의 결합 구조에 큰 변형이 있어나 큰 위험 상황임을 보여준다.
또한, 상기 제어부(130)는 자석(110)의 자력이 제 1 크기와 제 2 크기 사이에 있을 때 복수의 발광 다이오드 중 청색 발광 다이오드의 청색 광과 녹색 발광 다이오드의 녹색 광이 동시에 출력되게 하는 광신호를 생성하는 등 여러 기준으로 발광 다이오드의 광이 선택되게 광신호를 생성하여 결합 매개체(40)의 변위로 인한 위험 정도를 구체적으로 표시하게 할 수 있다. 위와 같은 상기 제어부(130)는 마이컴으로 구현될 수 있다.
한편 도시하진 않았지만, 상기 제어부(130)는 자석 감지 센서(120)를 통해 감지된 자석의 자력에 대한 정보를 저장하고 분석하는 상태 분석부와, 분석된 상태가 미리 설정된 위험 범위에 해당하는 경우 미리 설정된 관리자 단말로 위험 신호를 전송하는 위험 신호 전송부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상태 분석부와 위험 신호 전송부를 통해 건설 구조물의 상태를 전문가에 의해 더욱 정확하게 파악하게 하는 것도 병행되어 건설 구조물의 상태가 더욱 효과적으로 파악될 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드(140)는 제 1 결합 부재(10)와 제 2 결합 부재(20)의 결합 부분의 외부로 노출되게 제 1 결합 부재(10)에 배치된다. 상기 복수의 발광 다이오드(140)는 청색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 적색 발광 다이오드를 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 복수의 발광 다이오드(140)는 제어부(130)의 광신호에 따른 색의 광을 출력함으로써, 건설 구조물 작업자 등이 제 1 결합 부재(10)와 제 2 결합 부재(20)의 결합 구조에 변형, 즉 결합 매개체(40)의 변위로 인한 위험 정도를 바로 파악하게 할 수 있다. 도 4에서는 상기 복수의 발광 다이오드(140)가 6개인 것으로 도시되었으나, 이러한 개수로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
상기 전원부(150)는 자석 감지 센서(120), 제어부(130) 및 복수의 발광 다이오드(140)에 전원을 공급하며, 예를 들어 배터리로 구현될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치는 자석(110)과 자석 감지 센서(120), 제어부(130) 및 복수의 발광 다이오드(140)를 구비함으로써, 건설 구조물 공사 현장 등에서 고가의 계측 장비와 전문가의 도움없이도 복수의 발광 다이오드(140)의 광 출력을 통해 건설 구조물의 상태를 즉시 파악하게 할 수 있다. 따라서, 상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치는 건설 구조물 상태에 대해 실시간으로 쉽고 빠르게 파악하게 하여 건설 구조물의 이상 징후의 조기 감지를 가능하게 함으로써 재해발생에 따른 인적, 물적 손실을 최소화시키게 할 수 있으며, 건설 구조물 상태 관리에 대한 전문 인력을 절감시켜 경제성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치는 제어부(130)에 상태 분석부와 위험 신호 전송부를 포함시킴으로써, 건설 구조물 공사 현장 등에서 고가의 계측 장비와 전문가의 도움없이 건설 구조물의 상태를 즉시 파악하게 하는 것뿐만 아니라 건설 구조물의 상태를 전문가에 의해 더욱 정확하게 파악하게 하는 것을 병행하게 하여 건설 구조물의 상태를 더욱 효과적으로 파악하게 할 수 있다.
한편, 위에서 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치가 건설 구조물 공사 현장에 적용되는 것만 설명되었으나, 건설 구조물의 안정성과 내구성을 파악하기 위해 완료된 건설 구조물의 부재에 적용될 수 있다. 또한, 유지 관리되는 건설 구조물의 부재에도 적용될 수 있다.
다음은 도 3 및 도 4의 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치를 이용한 본 발명의 일 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치를 이용한 건설 구조물 상태 표시 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치를 이용한 건설 구조물 상태 표시 방법은 감지 신호 수신 여부 판단 단계(S10), 광신호 생성 단계(S20) 및 광 출력 단계(S30)를 포함한다.
상기 감지 신호 수신 여부 판단 단계(S10)는 제 1 결합 부재(10)에 설치된 자석 감지 센서(120)에 의해 제 2 결합 부재(20)에 설치된 자석(110)의 자력이 감지되어 생성되는 감지 신호의 수신 여부를 제어부(130)가 판단하는 단계이다. 여기서, 제 1 결합 부재(10)와 제 2 결합 부재(20)의 결합 구조에서 변형, 즉 결합 매개체(40)의 변위가 발생되지 않으면 자석 감지 센서(120)에 의해 자석(110)의 자력이 감지되지 않아 감지 신호가 생성되지 않는다.
상기 광신호 생성 단계(S20)는 제어부(130)가 감지 신호를 수신하면 감지 신호로부터 인식되는 자석(110)의 자력에 대응되는 색의 광에 대한 광신호를 생성한다. 예를 들어, 감지 신호로부터 인식되는 자석(110)의 자력이 제 1 크기일 때 제어부(130)가 청색 광을 출력하는 광신호를 생성하며, 감지 신호로부터 인식되는 자석(110)의 자력이 제 1 크기보다 큰 제 2 크기일 때 제어부(130)가 녹색 광을 출력하는 광신호를 생성하고, 감지 신호로부터 인식되는 자석(110)의 자력이 제 2 크기보다 큰 제 3 크기일 때 제어부(130)가 적색 광을 출력하는 광신호를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 자석(110)의 자력에 대응되는 색의 광은 테이블로서 미리 설정될 수 있다.
상기 광 출력 단계(S30)는 복수의 발광 다이오드(140)가 광신호에 따른 색의 광을 출력하는 단계이다. 예를 들어, 청색 광을 출력하는 광신호이면 복수의 발광 다이오드(140) 중 청색 발광 다이오드가 청색 광을 출력하며, 녹색 광을 출력하는 광신호이면 복수의 발광 다이오드(140) 중 녹색 발광 다이오드가 녹색 광을 출력하고, 적색 광을 출력하는 광신호이면 복수의 발광 다이오드(140) 중 적색 발광 다이오드가 적색 광을 출력한다. 이와 같이 광신호에 따른 색의 광을 출력하는 복수의 발광 다이오드(140)를 통해 건설 구조물 작업자 등이 제 1 결합 부재(10)와 제 2 결합 부재(20)의 결합 구조에 변형, 즉 결합 매개체(40)의 변위로 인한 위험 정도를 바로 파악할 수 있다.
다음은 도 3 및 도 4의 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치를 이용한 또다른 건설 구조물 상태 표시 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에따른 건설 구조물 상태 표시 장치를 이용한 또다른 건설 구조물 상태 표시 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 건설 구조물 상태 표시 장치를 이용한 또다른 건설 구조물 상태 표시 방법은 감지 신호 수신 여부 판단 단계(S10), 광신호 생성 단계(S20), 광 출력 단계(S30), 자력 비교 단계(S140) 및 위험 신호 전송 단계(S150)를 포함한다.
상기 감지 신호 수신 여부 판단 단계(S10), 광신호 생성 단계(S20) 및 광 출력 단계(S30)에서 앞에서 설명되었으므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
상기 자력 비교 단계(S140)는 제어부(130)가 감지 신호 수신 여부 판단 단계(S10)에서 감지 신호를 수신하면 상태 분석부를 통해 자석 감지 센서(120)에서 감지된 자석(110)의 자력(MFm)이 기준 자력(MFr)보다 큰지 판단하는 단계이다. 여기서, 기준 자력(MFr)은 제 1 결합 부재(10)와 제 2 결합 부재(20)의 변형, 즉 결합 매개체(40)의 변위가 건설 구조물 현장에서 크게 위험을 줄 수 있는 정도에 해당하는 자력이다.
상기 위험 신호 전송 단계(S150)는 자석 감지 센서(120)에서 감지된 자석(110)의 자력(MFm)이 기준 자력(MFr)보다 크면 제어부(130)가 위험 신호 전송부를 통해 관리 서버로 위험 신호를 전송하는 단계이다. 이와 같은 위험 신호를 통해 전문가는 건설 구조물의 상태를 더욱 정확하게 파악할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
10: 제 1 결합 부재 20: 제 2 결합 부재
30: 제 3 결합 부재 40: 결합 매개체
110: 자석 120: 자석 감지 센서
130: 제어부 140: 복수의 발광 다이오드
150: 전원부

Claims (10)

  1. 결합 매개체를 통해 결합되는 제 1 결합 부재와 제 2 결합 부재의 결합 상태를 표시하는 건설 구조물 상태 표시 장치에 있어서,
    상기 제 2 결합 부재에 설치되는 자석;
    상기 제 1 결합 부재에 설치되며, 상기 결합 매개체의 변위가 발생하면 상기 자석과 대향하여 상기 자석의 자력을 감지하도록 배치되는 자석 감지 센서;
    상기 자석 감지 센서를 통해 감지되는 상기 자석의 자력에 대응되는 색의 광에 대한 광신호를 생성하는 제어부; 및
    상기 제 1 결합 부재와 상기 제 2 결합 부재의 결합 부분의 외부로 노출되게 배치되며, 상기 광신호에 따른 색의 광을 출력하는 복수의 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 구조물 상태 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자석은 링 형태이며, 상기 제 2 결합 부재를 감싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 건설 구조물 상태 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 자석 감지 센서는 복수개이며,
    상기 결합 매개체의 변위가 클수록 상기 자석과 대향하는 자석 감지 센서의 수가 많아지며 상기 자석의 자력이 커지는 것을 특징으로 하는 건설 구조물 상태 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 자석의 자력이 제 1 크기일 때 상기 복수의 발광 다이오드 중 청색 발광 다이오드의 청색 광이 출력되며,
    상기 자석의 자력이 상기 제 1 크기보다 큰 제 2 크기일 때 상기 복수의 발광 다이오드 중 녹색 발광 다이오드의 녹색 광이 출력되고,
    상기 자석의 자력이 상기 제 2 크기보다 큰 제 3 크기일 때 상기 복수의 발광 다이오드 중 적색 발광 다이오드의 적색 광이 출력되는 것을 특징으로 하는 건설 구조물 상태 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 자석 감지 센서, 상기 제어부 및 상기 발광 다이오드는 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 건설 구조물 상태 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합 부재는 H-형강 파일이며,
    상기 제 2 결합 부재는 어스 앵커이고,
    상기 결합 매개체는 정착구인 것을 특징으로 하는 구조물 상태 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 자석 감지 센서를 통해 감지되는 상기 자석의 자력에 대한 정보를 저장하고 분석하는 상태 분석부; 및
    상기 분석된 상태가 미리 설정된 위험 범위에 해당하는 경우 미리 설정된 관리자 단말로 위험 신호를 전송하는 위험 신호 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 상태 표시 장치.
  8. 결합 매개체를 통해 결합되는 제 1 결합 부재와 제 2 결합의 결합 상태를 표시하는 건설 구조물 상태 표시 방법에 있어서,
    상기 제 1 결합 부재에 설치된 자석 감지 센서에 의해 상기 제 2 결합 부재에 설치된 자석의 자력이 감지되어 생성되는 감지 신호의 수신 여부를 제어부가 판단하는 감지 신호 수신 여부 판단 단계;
    상기 제어부가 상기 감지 신호를 수신하면 상기 감지 신호로부터 제공된 상기 자석의 자력에 대응되는 색의 광에 대한 광신호를 생성하는 광신호 생성 단계; 및
    상기 제 1 결합 부재와 상기 제 2 결합 부재의 결합 부분의 외부로 노출되게 배치되는 복수의 발광 다이오드가 상기 광신호에 따른 색의 광을 출력하는 광 출력 단계를 포함하며,
    상기 자석 감지 센서는 상기 결합 매개체의 변위가 발생하면 상기 자석과 대향하여 상기 자석의 자력을 감지하는 것을 특징으로 하는 건설 구조물 상태 표시 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광신호 생성 단계에서,
    상기 감지 신호로부터 제공되는 상기 자석의 자력이 제 1 크기일 때 상기 제어부가 청색 광을 출력하는 광신호를 생성하며,
    상기 감지 신호로부터 제공되는 상기 자석의 자력이 상기 제 1 크기보다 큰 제 2 크기일 때 상기 제어부가 녹색 광을 출력하는 광신호를 생성하고,
    상기 감지 신호로부터 제공되는 상기 자석의 자력이 상기 제 2 크기보다 큰 제 3 크기일 때 상기 제어부가 적색 광을 출력하는 광신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 건설 구조물 상태 표시 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 감지 신호를 수신하면 상기 자석 감지 센서를 통해 감지된 상기 자석의 자력이 기준 자력보다 큰지 판단하는 자력 비교 단계; 및
    상기 자석의 자력이 기준 자력보다 크면 상기 제어부가 관리 서버로 위험 신호를 전송하는 위험 신호 전송 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설 구조물 상태 표시 방법.
KR1020120024291A 2011-09-20 2012-03-09 건설 구조물 상태 표시 장치 및 방법 KR101160517B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110094881 2011-09-20
KR1020110094881 2011-09-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101160517B1 true KR101160517B1 (ko) 2012-06-28

Family

ID=46689507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120024291A KR101160517B1 (ko) 2011-09-20 2012-03-09 건설 구조물 상태 표시 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101160517B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101399976B1 (ko) * 2012-12-21 2014-05-28 이상경 측정값상태 표시형 전기계측시스템
KR101480391B1 (ko) * 2013-05-30 2015-02-12 경일대학교산학협력단 구조물 변형 검출 장치
CN109297429A (zh) * 2018-12-05 2019-02-01 河南送变电建设有限公司 一种用于检测gis设备抽真空过程中壳体变形的装置
CN109872511A (zh) * 2019-02-26 2019-06-11 西安交通大学 一种针对轴向位移突变监测的自适应两级报警方法
KR102406455B1 (ko) * 2022-04-15 2022-06-10 주식회사 모아이앤씨 교량 상부구조물 교축 방향 변위 측정장치
KR102507167B1 (ko) * 2022-04-15 2023-03-07 주식회사 모아이앤씨 시설물 안전점검을 위한 균열측정장치
KR20230036262A (ko) * 2021-09-07 2023-03-14 플러스테라 주식회사 교량 상부구조물 교축 방향 변위 측정장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100384576B1 (ko) * 2000-11-16 2003-05-22 현대산업개발 주식회사 건축물 받침구용 계측장치
KR100719176B1 (ko) * 2005-12-15 2007-05-17 (주) 종합건축사사무소 동일건축 어스앵커의 변위량 감시장치
KR20090071422A (ko) * 2007-12-26 2009-07-01 제너럴 일렉트릭 캄파니 기초부 내의 인장 응력의 자기변형 측정
KR100946805B1 (ko) * 2009-12-30 2010-03-11 (주)대영구조기술단 시설물의 안전진단용 균열계측장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100384576B1 (ko) * 2000-11-16 2003-05-22 현대산업개발 주식회사 건축물 받침구용 계측장치
KR100719176B1 (ko) * 2005-12-15 2007-05-17 (주) 종합건축사사무소 동일건축 어스앵커의 변위량 감시장치
KR20090071422A (ko) * 2007-12-26 2009-07-01 제너럴 일렉트릭 캄파니 기초부 내의 인장 응력의 자기변형 측정
KR100946805B1 (ko) * 2009-12-30 2010-03-11 (주)대영구조기술단 시설물의 안전진단용 균열계측장치

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101399976B1 (ko) * 2012-12-21 2014-05-28 이상경 측정값상태 표시형 전기계측시스템
KR101480391B1 (ko) * 2013-05-30 2015-02-12 경일대학교산학협력단 구조물 변형 검출 장치
CN109297429A (zh) * 2018-12-05 2019-02-01 河南送变电建设有限公司 一种用于检测gis设备抽真空过程中壳体变形的装置
CN109872511A (zh) * 2019-02-26 2019-06-11 西安交通大学 一种针对轴向位移突变监测的自适应两级报警方法
CN109872511B (zh) * 2019-02-26 2021-07-06 西安交通大学 一种针对轴向位移突变监测的自适应两级报警方法
KR20230036262A (ko) * 2021-09-07 2023-03-14 플러스테라 주식회사 교량 상부구조물 교축 방향 변위 측정장치
KR102610450B1 (ko) * 2021-09-07 2023-12-06 플러스테라 주식회사 교량 상부구조물 교축 방향 변위 측정장치
KR102406455B1 (ko) * 2022-04-15 2022-06-10 주식회사 모아이앤씨 교량 상부구조물 교축 방향 변위 측정장치
KR102507167B1 (ko) * 2022-04-15 2023-03-07 주식회사 모아이앤씨 시설물 안전점검을 위한 균열측정장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101160517B1 (ko) 건설 구조물 상태 표시 장치 및 방법
US10627219B2 (en) Apparatus and methods for monitoring movement of physical structures by laser deflection
AU2009216197B2 (en) Device for detecting state-change of wire rod
KR101083627B1 (ko) 경사 센서를 이용한 구조물의 안전 진단 시스템
JP2009294039A (ja) 分布型光ファイバセンシングシステムを用いた構造物変状モニタリング方法及びその装置
CN108696313A (zh) 一种光缆故障精确定位方法
JP2000097737A (ja) 落石・崩落監視システム
CN114964579A (zh) 基于分布式光栅阵列的矿用应力监测系统
WO2008133544A1 (fr) Surveillance d'une structure de bâtiment
JP2011043379A (ja) ひずみ・変形の計測監視装置
Akutagawa et al. Light emitting sensors as new visual tool for rock structure monitoring
KR102616839B1 (ko) 사물인터넷을 이용한 현장 안전 관리 방법 및 시스템
JP5357798B2 (ja) 建物状況表示システム
CN210924822U (zh) 电力隧道防入侵装置
KR102262398B1 (ko) Ｒｆｉｄ 통신을 이용한 시설물 안전 진단 시스템
KR100553410B1 (ko) 배관의 3축 변위 계측장치 및 모니터링 시스템
JPH10132947A (ja) 地震情報システム
KR101631152B1 (ko) 지진 진동의 계측 시스템 및 이를 이용한 배전반의 내진 성능 평가 방법
Izumi et al. On-site visualization monitoring for long span bridge on Delhi Metro Project
US20210372828A1 (en) Civil engineering structure monitoring system, civil engineering structure monitoring apparatus, civil engineering structure monitoring method, and non-transitory computer-readable medium
CN109813275A (zh) 一种深基坑监测系统及监测方法
JPH08311873A (ja) 山留めの安全管理装置
JP6792232B2 (ja) 変位情報の表示装置
JP7060470B2 (ja) 監視システム
Fujihashi et al. Monitoring system based on optical fiber sensing technology for tunnel structures and other infrastructure

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150617

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170616

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180717

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190417

Year of fee payment: 8