KR101291591B1 - 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템 및 방법에 관한 것으로; 콘크리트 도상에 매립된 광섬유의 길이에 따른 브릴루앙 산란광을 취득하여 이의 중심 주파수인 브릴루앙 주파수를 산출하는 도상감시수단과, 상기 도상감지수단에서 취득한 브릴루앙 주파수를 환산하여 도상의 온도 및 변형 데이터를 추출하는 정보분석수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템과, 그 감시 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 감시 대상 구간에 위치한 콘크리트 도상의 임의의 위치에서 발생한 변형의 위치와 크기를 감지할 수 있게 하므로, 지진 및 폭우 등 자연재해로 인해 발생할 수 있는 노반 유실 및 침하에 의한 궤도 변형을 측정하는데 사용되어 즉각적인 선로 유지보수에 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 감시 대상 구간에 위치한 콘크리트 도상의 임의의 위치에서 발생한 변형의 위치와 크기를 감지할 수 있게 하므로, 지진 및 폭우 등 자연재해로 인해 발생할 수 있는 노반 유실 및 침하에 의한 궤도 변형을 측정하는데 사용되어 즉각적인 선로 유지보수에 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용하여 감시대상 콘크리트 도상의 변형을 분포형으로 전 범위를 측정해 상시 감시하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 도상은 레일과 침목이 받는 열차 무게를 노반에 골고루 분포시키는 역할을 한다. 흔히 도상은 자갈을 쌓아 부설하지만 최근에는 콘크리트를 주로 사용하여 부설된다.
콘크리트 도상은 강도가 높고 횡저항력이 적으므로 안정성이 높고, 시공 후 시공 당시의 선형을 계속 유지할 수 있으므로 보수작업에 소요인력이 절감되고 에너지비용 및 차량수선비가 감소하여 건설후 유지보수 비용이 감소한다. 또한, 콘크리트 도상은 자갈이 으깨져서 발생하는 먼지가 줄어들어 터널 내 분진발생이 저감되는 장점도 가지고 있다.
한편, 최근 잦아지고 있는 지진 및 하절기 폭우 등에 의하여 노반이 약해지고 침하가 발생하여 철도 궤도가 열차 하중을 지지하지 못하고 붕괴하여 열차 탈선 등을 일으킬 수 있으므로 이를 상시 감시하는 기술이 필요하다.
이에 도상에 전기식 변형율 게이지(strain gauge)나 처짐계 등과 같은 센서를 부착하여 각도, 기울기 변화, 토압 등을 측정하여 상시 감시하는 기술이 부분적으로 시행되고 있으나, 전자기적 간섭이나 열악한 측정 환경에 노출되면서 부식으로 인한 내구성 저하 등의 어려움으로 인해 상시 감시에 사용되기에는 현실적인 문제를 안고 있다.
또한, 특정 지점을 감시하기 위한 포인트 센서로서는 적합하지만, 특정 구간 전체를 감시하기는 어렵다는 단점이 있다. 따라서, 전자기파에 영향을 받지 않고 장기간 구축되어 측정에 사용할 수 있으며, 크기가 작아 매립에 용이한 광섬유 센서가 상시 감시에는 유리하다.
이와 같은 광섬유 센서를 이용해 철도 노반을 감시하는 장치에 관하여 공개특허 제10-2009-0132273호가 제시된 바 있다. 이는 선로 궤도의 변형 감지 장치 및 이를 이용한 침하 측정시스템에 관한 것으로, 철도 노반에 광섬유 FBG(Fiber Bragg Grating) 변형률계가 삽입된 스마트 파이프를 설치하여 노반의 변형을 감지한다.
특히, FBG 변형률계가 부착되어 있는 스마트 파이프를 노반 하단부에 삽입하여, 이로부터 감지되는 변형율을 이용해 계측 결과 데이터를 생성하고, 생성된 계측 결과 데이터를 원격지로 무선 송신한다.
그런데, 상기 공개특허의 경우에는 스마트 파이프 내부에 FBG 변형율계가 부착되어 있는 지점에서의 변형 측정은 가능하므로, 특정 지점의 감시에는 사용될 수 있다. 하지만, 측정 구간이 늘어나 이 구간 전체를 상시 감시하기 위해서는 그 구간내에 FBG 센서와 데이터 처리 모듈의 갯수가 무수히 증가한다는 단점이 있다.
특히, 감시 장치를 설치 한 이후 스마트 파이프 내부의 센서가 끊어진 경우 이를 보수하기 위해서는 이미 설치된 레일, 침목, 도상을 모두 들어내야만 하므로 적용에 한계가 존재한다.
또한, 기존에 철도가 부설된 구간에 스마트 파이프를 매립하기 위해서는 이미 설치된 레일, 침목, 도상을 들어내고 노반에 설치하여야 하므로 적용이 곤란하다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 광섬유를 온도와 변형률의 변화량 측정에 이용하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용하여 감시구간 내에 있는 콘크리트 도상의 변형 분포를 실시간으로 진단하고 상시 감시하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템 및 그와 같은 감시 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
콘크리트 도상에 매립된 광섬유의 길이에 따른 브릴루앙 산란광을 취득하여 이의 중심 주파수인 브릴루앙 주파수를 산출하는 도상감시수단과, 상기 도상감시수단에서 취득한 브릴루앙 주파수를 환산하여 도상의 온도 및 변형 데이터를 추출하는 정보분석수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템을 제공한다.
이때, 상기 도상감시수단은; 감시구간 내의 콘크리트 도상에 매립된 광섬유의 길이에 따른 브릴루앙 산란광을 취득하여 이의 중심 주파수인 브릴루앙 주파수를 산출하는 브릴루앙 산란 측정 로거와, 상기 브릴루앙 산란 측정 로거에서 산출된 브릴루앙 주파수를 원격지에 위치한 상기 정보분석수단으로 전송하는 제1원격 통신 장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 광섬유는 광섬유 끝단의 사출 튜브를 통해 콘크리트 도상으로부터 사출되어 브릴루앙 산란 측정 로거에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정보분석수단은; 상기 도상감시수단에서 송신된 콘크리트 도상의 브릴루앙 주파수를 수신하는 제2원격 통신 장치와, 상기 제2원격 통신 장치에서 수신된 브릴루앙 주파수를 환산하여 콘크리트 도상의 온도 및 변형 데이터로 환산하는 원격 모니터링 컴퓨터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 도상감시수단에서 브릴루앙 주파수는 3G, 와이브로, CDMA 망 중에 어느 하나의 방식으로 상기 정보분석수단에 전송하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 콘크리트 도상은 표면에 콘크리트를 타설시 콘크리트를 유도하기 위한 콘크리트 유도홈이 형성되고, 그 콘크리트 유도홈의 표면에는 광섬유가 고정하기 위한 광섬유 유도홈과, 광섬유가 위치하는 광섬유 유지관을 고정하기 위한 광섬유 유지관 유도홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 광섬유는 하나의 루프(loop)를 이루며 절반은 도상의 콘크리트 유도홈에 노출되도록 광섬유 유도홈에 놓이고, 상기 광섬유의 나머지 절반은 콘크리트 유도홈에 노출되도록 광섬유 유지관 내에 놓이는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 콘크리트 도상의 상부에는 좌측 및 우측 고정 덮개가 구비되고, 상기 좌측 및 우측 고정 덮개 사이에는 철근 격자망이 일체로 연결되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 고정 덮개의 아래에 위치하는 콘크리트 도상의 콘크리트 유도홈에는 콘크리트가 타설되어 철근 격자망까지 채워지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은;
하나의 루프(loop)를 이루며 절반은 도상의 콘크리트 유도홈에 노출되도록 광섬유 유도홈에 놓이고, 상기 광섬유의 나머지 절반은 콘크리트 유도홈에 노출되도록 광섬유 유지관 내에 놓여진 상태에서 콘크리트가 타설되어 매립되는 광섬유에서 브릴루앙 산란광을 취득하여 브릴루앙 주파수를 추출하는 단계; 상기 광섬유 유지관 내에 놓여진 광섬유에서 취득한 브릴루앙 주파수를 온도로 환산하고, 도상에 노출되어 놓인 광섬유로부터 취득한 브릴루앙 주파수에서 온도에 의한 양을 제거하여 도상의 변형을 취득하여 도상의 온도 및 변형 데이터를 취득하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 방법도 제공한다.
본 발명에 따르면, 감시 대상 구간에 위치한 콘크리트 도상의 임의의 위치에서 발생한 변형의 위치와 크기를 감지할 수 있게 하므로, 지진 및 폭우 등 자연재해로 인해 발생할 수 있는 노반 유실 및 침하에 의한 궤도 변형을 측정하는데 사용되어 즉각적인 선로 유지보수에 사용될 수 있다.
또한, 광섬유 브릴루앙 산란 센서는 온도와 변형에 동시에 의존하지만 2개의 광섬유로 분리 측정하여 계절의 온도 변화에 상관없이 정확한 콘크리트 도상 변형 데이터를 취득할 수 있다.
아울러, 본 발명은 콘크리트 도상에 광섬유를 삽입하고 고정 덮개로 덮고 콘크리트를 타설 및 양생하므로 광섬유를 견고하게 도상에 고정하고 보호하는 장점도 있다.
도 1 철도 궤도의 구조를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 철도 콘크리트 도상의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광섬유의 설치 상태를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 고정덮개를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 철도 콘크리트 도상의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광섬유의 설치 상태를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 고정덮개를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템 및 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징을 이해할 수 있을 것이다.
먼저, 도 1에 의하면 철도 궤도는 레일(1)과 침목(2) 및 도상(10)으로 구성된다.
이와 같은 철도 궤도는 견고한 노반(20) 위에 도상(10)을 일정한 두께로 포설하고 그 위에 침목(2)을 일정 간격으로 부설하여 침목(2) 위에 두 줄의 레일(1)을 일정간격으로 평행하게 설치 체결한 것으로 노반(20)과 함께 열차 하중을 직접 지지하는 역할을 한다.
한편, 도 2 내지 도 5에 의하면, 본 발명에 따른 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템은 광섬유를 온도와 변형률의 변화량 측정에 이용하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용하여 감시구간 내에 있는 도상(10)의 변형을 실시간으로 진단한다.
통상적으로 광섬유 센서는 전자기파에 영향을 받지 않고 장기간 구축되어 측정에 사용할 수 있으며, 크기가 작아 매립에 용이한 광섬유 센서가 상시 감시에는 유리하다.
특히, 본 발명에서 적용하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서는 광섬유(110) 내에 입사된 빛이 광섬유(110) 내를 통과할 때 발생하는 산란광 중에서 브릴루앙 산란광의 중심 주파수가 광섬유(110)에 작용하는 온도나 변형율의 변화에 대해 선형적으로 변화한다는 것을 이용하여 광섬유(110)를 온도와 변형률의 변화량 측정에 이용하는 센서이다.
이때, 광 시간 영역 분석법 또는 상관영역 분석법 등의 방법을 이용하여 광섬유의 길이에 따른 온도와 변형률을 측정할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템은 콘크리트 도상(10)에 매립된 광섬유(110)의 길이에 따른 브릴루앙 산란광을 취득하여 이의 중심 주파수인 브릴루앙 주파수를 산출하는 도상감시수단(100)과, 상기 도상감지수단(100)에서 취득한 브릴루앙 주파수를 환산하여 도상(10)의 온도 및 변형 데이터를 추출하는 정보분석수단(200)으로 구성된다.
이하, 본 발명의 각부 구성을 이하 상세히 설명한다.
먼저, 상기 도상감시수단(100)은 감시구간 내의 콘크리트 도상(10)에 매립된 광섬유(110)의 길이에 따른 브릴루앙 산란광을 취득하여 이의 중심 주파수인 브릴루앙 주파수를 산출하는 브릴루앙 산란 측정 로거(120)와, 상기 브릴루앙 산란 측정 로거(120)에서 산출된 브릴루앙 주파수를 원격지에 위치한 상기 정보분석수단(200)으로 전송하는 제1원격 통신 장치(130)로 구성된다.
이때, 상기 정보분석수단(200)은 상기 도상감시수단(100)의 제1원격 통신 장치(130)에서 송신된 콘크리트 도상(10)의 브릴루앙 주파수를 수신하는 제2원격 통신 장치(210)와, 상기 제2원격 통신 장치(210)에서 수신된 브릴루앙 주파수를 환산하여 콘크리트 도상(10)의 온도 및 변형 데이터로 환산하는 원격 모니터링 컴퓨터(220)로 구성된다.
이때, 상기 제1 및 제2원격 통신 장치(130,210)는 3G, 와이브로, CDMA 망을 이용해 계측 현장의 정보를 송수신하고, 상기 원격 모니터링 컴퓨터(220)는 상기 도상감시수단(100)을 원격으로 제어한다.
한편, 측정 대상 콘크리트 도상(10)에 광섬유(110)가 매립되고 그 위에 고정 덮개(30,40)가 콘크리트 못(50)으로 콘크리트 도상(10)에 고정된다.
이때, 철근 격자망(60)을 통해 타설된 콘크리트(70)가 광섬유 위를 덮어 채우고 양생과정을 통해 경화된다. 상기 광섬유(110)는 광섬유 끝단의 사출 튜브(116)를 통해 콘크리트 도상(10)으로부터 사출되어 브릴루앙 산란 측정 로거(120)에 연결된다.
그리고 상기 브릴루앙 산란 측정 로거(120)로부터 산출된 철도 도상(10)의 브릴루앙 주파수는 제1원격 통신 장치(130)를 통해 원격지에 위치한 정보분석수단(200)의 제2원격 통신 장치(210)로 수신되며 이는 원격 모니터링 컴퓨터(220)로 입력된다.
한편, 콘크리트 도상(10)은 그 표면에 콘크리트를 타설시에 콘크리트를 유도하기 위한 콘크리트 유도홈(12)이 형성되고, 그 콘크리트 유도홈(12)의 표면에는 광섬유(112)가 고정하기 위한 광섬유 유도홈(12a)과, 광섬유 유지관(118)을 고정하기 위한 광섬유 유지관 유도홈(12b)이 형성된다.
이와 같은 광섬유 유도홈(12a)에는 광섬유(112)가 안착되고, 광섬유 유지관 유도홈(12b)에는 광섬유 유지관(118)이 안착된다. 이때, 상기 광섬유 유지관(118)의 내경은 광섬유의 직경에 비해 크게 형성하여 광섬유 유지관(118) 내에서 광섬유(114)가 일정한 공기 간극을 갖고 위치하도록 한다.
한편, 상기 콘크리트 도상(10) 위에는 고정덮개(30,40)와 철근 격자망(60)이 구비된다. 이때, 상기 고정 덮개(30,40)는 표면에 다수의 콘크리트 못 유도 구멍(32,42)이 관통되게 형성되어 콘크리트 못(50)이 관통하여 콘크리트 도상(10)에 고정되며, 상기 철근 격자망(60)은 좌측과 우측에 위치하는 고정 덮개(30,40) 사이에 위치하며 콘크리트를 타설시 광섬유(110)가 삽입된 콘크리트 도상(10)으로 유입될 수 있도록 격자 형상으로 이루어진다.
이와 같이 콘크리트를 타설하면 철근 격자망(60)을 통과한 콘크리트는 콘크리트 유도홈(12)을 채우게 된다.
한편, 상기 좌우측 고정 덮개(30,40)는 철근 격자망(60)에 의해 일체로 연결되며, 고정 덮개(30,40)의 아래에 위치하는 콘크리트 도상(10)의 콘크리트 유도홈(12)에는 콘크리트가 타설되어 철근 격자망(60)까지 채우게 된다.
한편, 상기 브릴루앙 산란 측정 로거(120)와 연결되어 콘크리트 도상(10)에 놓인 광섬유(110)는 하나의 루프(loop)를 이루며 절반은 도상(10)의 콘크리트 유도홈(12)에 노출되도록 광섬유 유도홈(12a)에 놓이고, 상기 광섬유(110)의 나머지 절반은 콘크리트 유도홈(12)에 노출되는 광섬유 유지관(118)의 내부에 놓이게 된다.
따라서, 상기 광섬유 유지관(118) 내에 위치한 광섬유(114)는 콘크리트 도상(10)과의 직접적인 접촉이 없이 광섬유 유지관(118)과 공기 간극을 가지므로 도상(10)의 온도에만 영향을 받고 도상(10)의 변형에는 영향을 받지 않는다.
반면에 도상(10)의 콘크리트 유도홈(12)에 직접적으로 노출되어 놓인 광섬유(112)는 도상(10)의 변형과 온도에 동시에 영향을 받게 된다. 브릴루앙 산란 측정 로거(120)는 도상(10)에 노출되어 놓인 광섬유(112)와 광섬유 유지관(118) 내에 위치한 광섬유(114)의 길이에 따른 브릴루앙 산란광을 각각 취득하고 이로부터 각각의 브릴루앙 주파수를 측정한다.
이에 따라 상기 브릴루앙 산란 측정 로거(120)는 제1원격 통신 장치(130)를 통해 콘크리트 도상(10)의 브릴루앙 주파수를 송신하고 이는 제2원격 통신 장치(210)를 통해 원격 모니터링 컴퓨터(220)로 수신된다.
이에 따라 상기 원격 모니터링 컴퓨터(220)는 광섬유 유지관(118) 내에 위치한 광섬유(114)로부터 취득한 브릴루앙 주파수를 온도로 환산하고, 이를 이용하여 도상(10)에 노출되어 놓인 광섬유(112)로부터 취득한 브릴루앙 주파수에서 온도에 의한 양을 제거하여 도상(10)의 변형을 취득한다. 이로써 길이에 따른 온도 및 변형 데이터를 취득한다.
이하, 본 발명에 따른 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 과정을 설명한다.
감시구간 내의 콘크리트 도상(10)에 매립된 광섬유(110)의 길이에 따른 브릴루앙 산란광을 취득하는 브릴루앙 산란 측정 로거(120)는 브릴루앙 주파수를 산출한다.
이와 같이 브릴루앙 산란 측정 로거(120)에서 산출된 브릴루앙 주파수는 제1원격 통신 장치(130)를 통해 정보분석수단(200)의 제2원격 통신 장치(210)로 수신되어 원격 모니터링 컴퓨터(220)에서 콘크리트 도상(10)의 온도 및 변형에 대한 분석이 이루어진다.
즉, 광섬유 유지관(118) 내에 위치한 광섬유(114)로부터 취득한 브릴루앙 주파수를 온도로 환산하고, 이를 이용하여 도상(10)에 노출되어 놓인 광섬유(112)로부터 취득한 브릴루앙 주파수에서 온도에 의한 양을 제거하여 도상(10)의 변형을 취득함으로서, 콘크리트 도상(10)의 온도 및 변형 데이터를 취득한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
1: 레일 2: 침목
10: 도상 20: 노반
30,40: 고정 덮개 60: 철근 격자망
100: 도상감시수단 110: 광섬유
118: 광섬유 유지관 120: 브릴루앙 산란 측정 로거
130: 제1원격 통신 장치 200: 정보분석수단
210: 제2원격 통신 장치 220: 원격 모니터링 컴퓨터
10: 도상 20: 노반
30,40: 고정 덮개 60: 철근 격자망
100: 도상감시수단 110: 광섬유
118: 광섬유 유지관 120: 브릴루앙 산란 측정 로거
130: 제1원격 통신 장치 200: 정보분석수단
210: 제2원격 통신 장치 220: 원격 모니터링 컴퓨터
Claims (10)
- 콘크리트 도상에 매립된 광섬유의 길이에 따른 브릴루앙 산란광을 취득하여 이의 중심 주파수인 브릴루앙 주파수를 산출하는 도상감시수단과, 상기 도상감시수단에서 취득한 브릴루앙 주파수를 환산하여 도상의 온도 및 변형 데이터를 추출하는 정보분석수단으로 구성되되,
상기 콘크리트 도상은 표면에 콘크리트를 타설시 콘크리트를 유도하기 위한 콘크리트 유도홈이 형성되고, 그 콘크리트 유도홈의 표면에는 광섬유를 고정하기 위한 광섬유 유도홈과, 광섬유가 위치하는 광섬유 유지관을 고정하기 위한 광섬유 유지관 유도홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 도상감시수단은;
감시구간 내의 콘크리트 도상에 매립된 광섬유의 길이에 따른 브릴루앙 산란광을 취득하여 이의 중심 주파수인 브릴루앙 주파수를 산출하는 브릴루앙 산란 측정 로거와, 상기 브릴루앙 산란 측정 로거에서 산출된 브릴루앙 주파수를 원격지에 위치한 상기 정보분석수단으로 전송하는 제1원격 통신 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템.
- 제 2항에 있어서,
상기 광섬유는 광섬유 끝단의 사출 튜브를 통해 콘크리트 도상으로부터 사출되어 브릴루앙 산란 측정 로거에 연결되는 것을 특징으로 하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 정보분석수단은;
상기 도상감시수단에서 송신된 콘크리트 도상의 브릴루앙 주파수를 수신하는 제2원격 통신 장치와, 상기 제2원격 통신 장치에서 수신된 브릴루앙 주파수를 환산하여 콘크리트 도상의 온도 및 변형 데이터로 환산하는 원격 모니터링 컴퓨터로 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 도상감시수단에서 브릴루앙 주파수는 3G, 와이브로, CDMA 망 중에 어느 하나의 방식으로 상기 정보분석수단에 전송하는 것을 특징으로 하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 광섬유는 하나의 루프(loop)를 이루며 절반은 도상의 콘크리트 유도홈에 노출되도록 광섬유 유도홈에 놓이고, 상기 광섬유의 나머지 절반은 콘크리트 유도홈에 노출되도록 광섬유 유지관 내에 놓이는 것을 특징으로 하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 콘크리트 도상의 상부에는 좌측 및 우측 고정 덮개가 구비되고, 상기 좌측 및 우측 고정 덮개 사이에는 철근 격자망이 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템.
- 제 8항에 있어서,
상기 고정 덮개의 아래에 위치하는 콘크리트 도상의 콘크리트 유도홈에는 콘크리트가 타설되어 철근 격자망까지 채워지는 것을 특징으로 하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 시스템.
- 하나의 루프(loop)를 이루며 절반은 도상의 콘크리트 유도홈에 노출되도록 광섬유 유도홈에 놓이고, 상기 광섬유의 나머지 절반은 콘크리트 유도홈에 노출되도록 광섬유 유지관 내에 놓여진 상태에서 콘크리트가 타설되어 매립되는 광섬유에서 브릴루앙 산란광을 취득하여 브릴루앙 주파수를 추출하는 단계;
상기 광섬유 유지관 내에 놓여진 광섬유에서 취득한 브릴루앙 주파수를 온도로 환산하고, 도상에 노출되어 놓인 광섬유로부터 취득한 브릴루앙 주파수에서 온도에 의한 양을 제거하여 도상의 변형을 취득하여 도상의 온도 및 변형 데이터를 취득하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 브릴루앙 산란 센서를 이용한 철도 콘크리트 도상 변형 감시 방법.
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