KR101406970B1 - 구조물 안전 진단 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구조물 안전 진단 방법을 공개한다. 이 방법은 (a) 진동 및 평형감지 모듈이 구조물의 충격 세기 및 기울어진 정도를 감지하여 충격 강도 데이터 및 변위 데이터를 연산하고 출력하는 단계; (b) 카메라가 상기 구조물을 촬영하여 이미지 데이터를 획득하고 출력하는 단계; (c) 안전 진단 제어부가 상기 충격 강도 데이터, 상기 변위 데이터 및 상기 이미지 데이터를 처리하여 제1 내지 제3 플래그를 출력하는 단계; (d) 제어부가 상기 제1 내지 제3 플래그를 인가받아 셋팅 여부 및 데이터 전송 인터럽트 요청 여부를 판단하는 단계; 및 (e) 상기 제1 내지 제3 플래그 셋팅 여부에 따라 제1 내지 제3 경고 메시지를 표시하고, 상기 데이터 전송 인터럽트 요청 여부에 따라 상기 처리된 충격 강도 데이터, 상기 변위 데이터 및 상기 이미지 데이터를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의할 경우, 구조물 관리자가 사전에 구조물의 안전상태를 판단할 수 있고, 실시간으로 감시 모니터링하여 안전이 우려되는 구조물의 사용을 통제하는 등 각각의 상황에 맞는 대책을 강구하여 재산 손실 및 인명 사고의 발생을 미연에 방지함으로써 구조물의 안전성을 극대화하고 향상시킬 수 있다.

Description

구조물 안전 진단 방법{A method for diagnosing safety of structures}
본 발명은 구조물 안전 진단 방법에 관한 것으로서, 특히 구조물의 동적 특성을 상시로 모니터링하여 실시간으로 구조물의 상태를 평가하고, 구조물의 동적 거동 상황을 측정, 분석 및 진단함으로써 구조물의 안전성을 향상시킬 수 있는 구조물 안전 진단 방법에 관한 것이다.
일반적으로 교량, 대형 시설물, 지하 매설물 등의 기간산업 시설물들은 사회가 발전하면서 사회 구성원들의 다양한 요구에 부응하기 위하여 점점 대형화 및 첨단화되고 있다.
이에 따라 여러 가지 신기술, 신공법, 신소재 등이 도입되고 있으며 이러한 새로운 기술을 도입하기 위한 선결 조건인 안전성 등의 검증에 대한 필요성이 요구되고 있다.
한편, 준공 후 수십 년이 지난 노후한 구조물의 수는 점차 늘어나고 있으며, 구조물의 현재 상태를 평가하기 위한 정밀 안전 진단 기술이나 유지 관리를 위한 계측 시스템의 도입이 가속화되고 있다.
지금까지는 구조물의 안전 진단을 위하여 직접 인력의 투입이 요구되는 육안검사가 보편적으로 이용되지만, 인건비가 점점 늘어나고 있고 검사에 필요한 시간 역시 적지 않아 안전 진단을 위한 비용이 늘어나므로, 새로운 구조물 안전진단 시스템이 요구된다.
이러한 요구에 따라 구조물에 각종 센서를 부착하고 그 센서를 이용한 계측 결과에 기초한 구조물 안전진단 시스템의 사용이 점차 보편화되고 있다.
따라서, 본 발명자는 구조물의 동적 특성을 상시로 모니터링할 수 있는 시스템을 통하여 실시간으로 구조물의 상태를 평가하고, 구조물의 동적 거동 상황을 측정, 분석 및 진단함으로써 구조물의 안전성을 극대화하고 향상시킬 수 있는 구조물 안전 진단 방법을 발명하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 구조물의 충격 세기 및 기울어진 정도를 감지하고 구조물을 촬영하여 처리된 데이터를 이용하여 플래그를 셋팅하고, 셋팅 여부에 따라 경고 메시지를 표시하여 재산 손실 및 인명 사고의 발생을 방지할 수 있는 구조물 안전 진단 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구조물 안전 진단 방법은 (a) 진동 및 평형감지 모듈이 구조물의 충격 세기 및 기울어진 정도를 감지하여 충격 강도 데이터 및 변위 데이터를 연산하고 출력하는 단계; (b) 카메라가 상기 구조물을 촬영하여 이미지 데이터를 획득하고 출력하는 단계; (c) 안전 진단 제어부가 상기 충격 강도 데이터, 상기 변위 데이터 및 상기 이미지 데이터를 처리하여 제1 내지 제3 플래그를 출력하는 단계; (d) 제어부가 상기 제1 내지 제3 플래그를 인가받아 셋팅 여부 및 데이터 전송 인터럽트 요청 여부를 판단하는 단계; 및 (e) 상기 제1 내지 제3 플래그 셋팅 여부에 따라 제1 내지 제3 경고 메시지를 표시하고, 상기 데이터 전송 인터럽트 요청 여부에 따라 상기 처리된 충격 강도 데이터, 상기 변위 데이터 및 상기 이미지 데이터를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구조물 안전 진단 방법의 상기 (c) 단계 내지 상기 (e) 단계는 상기 진동 및 평형감지 모듈 내 3축 가속도 센서가 상기 구조물의 충격 세기를 감지하면 충격 강도 데이터 처리부가 3축 충격 강도 아날로그 데이터를 리드하는 단계; 상기 3축 충격 강도 아날로그 데이터를 3축 충격 강도 디지털 데이터로 변환하여 기설정된 충격 기준치와 비교하는 단계; 상기 3축 충격 강도 디지털 데이터가 상기 충격 기준치보다 높은 경우 상기 제1 플래그를 셋팅 하는 단계; 상기 3축 충격 강도 디지털 데이터가 상기 충격 기준치보다 낮은 경우 단기간 평균 측정 시간 및 장기간 평균 측정 시간이 경과되었는지 여부를 판단하는 단계; 상기 단기간 평균 측정 시간 및 상기 장기간 평균 측정 시간이 경과된 경우, 상기 3축 충격 강도 디지털 데이터로 소정의 통계값을 연산하는 단계;
상기 연산된 소정의 통계값을 버퍼에 저장하고, 상기 데이터 전송 인터럽트 요청 여부를 판단하는 단계; 및 상기 데이터 전송 인터럽트가 요청되지 않은 경우, 상기 저장된 소정의 통계값을 상기 제어부로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구조물 안전 진단 방법의 상기 (c) 단계 내지 상기 (e) 단계는 상기 진동 및 평형감지 모듈 내 움직임 센서가 상기 구조물의 기울어진 정도를 감지하면 변위 데이터 처리부가 3축 기울기 량 아날로그 데이터를 리드하는 단계; 상기 3축 기울기 량 아날로그 데이터를 3축 기울기 량 디지털 데이터로 변환하여 기설정된 절대값과 비교하는 단계; 상기 3축 기울기 량 디지털 데이터가 상기 절대값보다 높은 경우, 상기 제2 플래그를 셋팅하는 단계; 상기 3축 기울기 량 디지털 데이터를 버퍼에 저장하고, 상기 데이터 전송 인터럽트 요청 여부를 판단하는 단계; 및 상기 데이터 전송 인터럽트가 요청되지 않은 경우에는 상기 저장된 실시간 데이터를 상기 제어부로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구조물 안전 진단 방법의 상기 (c) 단계 내지 상기 (e) 단계는 이미지 데이터 처리부가 상기 이미지 데이터를 리드하는 단계; 상기 이미지 데이터를 이미지 디지털 데이터로 변환하여 명암 및 배경 이미지를 처리하는 단계; 상기 처리된 이미지 데이터를 블록별로 임시 버퍼에 저장하여 기저장된 이미지 데이터와 비교하는 단계; 상기 임시 버퍼에 저장되는 데이터가 상기 기저장된 이미지 데이터와 차이가 있는 경우 상기 제3 플래그를 셋팅하고, 상기 임시 버퍼에 저장된 데이터를 버퍼에 저장하는 단계; 및 상기 데이터 전송 인터럽트 요청 여부를 판단하여 상기 데이터 전송 인터럽트가 요청되지 않은 경우에는 상기 버퍼에 저장된 데이터를 상기 제어부로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구조물 안전 진단 방법의 상기 (d) 단계는 상기 제어부가 충격 강도 데이터 처리부를 점검하여 상기 제1 플래그가 셋팅되어 있는지 판단하는 단계; 상기 제1 플래그가 셋팅되어 있는 경우에는 제1 경고 메시지를 표시하고, 상기 제1 플래그가 셋팅되어 있지 않는 경우에는 변위 데이터 처리부를 점검하여 상기 제2 플래그가 셋팅되어 있는지 판단하는 단계; 상기 제2 플래그가 셋팅되어 있는 경우에는 제2 경고 메시지를 표시하고, 상기 제2 플래그가 셋팅되어 있지 않는 경우에는 이미지 데이터 처리부를 점검하여 상기 제3 플래그가 셋팅되어 있는지 판단하는 단계; 및 상기 제3 플래그가 셋팅되어 있는 경우에는 제3 경고 메시지를 표시하고, 상기 제3 플래그가 셋팅되어 있지 않는 경우에는 상기 데이터 전송 인터럽트 요청 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구조물 안전 진단 방법의 상기 (e) 단계는 상기 제어부가 진동 감지 데이터 요구 메시지 유무를 판단하는 단계; 상기 진동 감지 데이터 요구 메시지가 있는 경우에는 소정의 통계값을 인터페이스부를 통하여 외부로 전송하고, 상기 진동 감지 데이터 요구 메시지가 없는 경우에는 평형 감지 데이터 요구 메시지 유무를 판단하는 단계; 상기 평형 감지 데이터 요구 메시지가 있는 경우에는 상기 변위 데이터를 상기 인터페이스부를 통하여 외부로 전송하고, 상기 평형 감지 데이터 요구 메시지가 없는 경우에는 이미지 데이터 요구 메시지 유무를 판단하는 단계; 상기 이미지 데이터 요구 메시지가 있는 경우에는 블록 이미지 데이터를 상기 인터페이스부를 통하여 외부로 전송하고, 상기 이미지 데이터 요구 메시지가 없는 경우에는 데이터 전송이 완료되었는지 여부를 판단하는 단계; 및 데이터 전송이 완료된 경우에는 인터럽트를 셋팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구조물 안전 진단 방법의 상기 소정의 통계값은 단기간 평균(STA)값, 장기간 평균(LTA)값, 벡터값 및 최대값 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 단기간 평균(STA)값은 상기 충격 강도 데이터를 상기 단기간 평균 측정 시간동안 측정된 값이며, 상기 장기간 평균(LTA)값은 상기 충격 강도 데이터를 상기 장기간 평균 측정 시간동안 측정된 값이고, 상기 벡터값은 상기 충격 강도 데이터를 3축 방향 성분으로 산출된 값이며, 상기 최대값은 상기 벡터값의 절대 크기값인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의할 경우, 구조물 관리자가 사전에 구조물의 안전상태를 판단할 수 있고, 실시간으로 감시 모니터링하여 안전이 우려되는 구조물의 사용을 통제하는 등 각각의 상황에 맞는 대책을 강구하여 재산 손실 및 인명 사고의 발생을 미연에 방지함으로써 구조물의 안전성을 극대화하고 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법을 구현하기 위한 구조물 안전 진단 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법의 동작 중 구조물의 충격에 대한 세기를 측정하는 동작을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법의 동작 중 구조물의 기울어짐이나 처짐 등을 측정하는 동작을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법의 동작 중 구조물의 이미지 데이터를 처리하는 동작을 나타내는 순서도이다.
도 6는 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법의 동작 중 제어부의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법의 동작 중 인터페이스부의 동작을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 구조물 안전 진단 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법을 구현하기 위한 구조물 안전 진단 장치의 블록도로서, 진동 및 평형감지 모듈(100), 카메라(200) 및 안전 진단 제어부(300)를 구비한다.
진동 및 평형감지 모듈(100)은 3축 가속도 센서 및 움직임 센서를 구비하고, 안전 진단 제어부(300)는 충격 강도 데이터 처리부(310), 변위 데이터 처리부(320), 이미지 데이터 처리부(330), 제어부(340) 및 인터페이스부(350)를 구비한다.
도 2는 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법을 구현하기 위한 구조물 안전 진단 장치의 각 블록의 기능을 설명하면 다음과 같다.
진동 및 평형감지 모듈(100)은 3축 가속도 센서를 이용하여 외부충격이나 지진 등 중력 가속도에 의한 X, Y, Z 축의 충격 강도를 실시간으로 감지하여 구조물의 충격에 대한 세기를 측정하여 충격 강도 데이터를 출력하고, 움직임 센서를 이용하여 외부 충격에 대한 X, Y, Z축에 대한 기울기 량을 감지하여 변위량으로 구조물의 기울어짐이나 처짐 등을 측정하여 변위 데이터를 출력한다(S100).
카메라(200)는 충격으로 인한 구조물의 부분변위, 파손, 휨 등을 촬영하여 이미지 데이터를 출력한다(S101).
안전 진단 제어부(300)는 카메라(200)로부터 이미지 데이터를 인가받아 움직임 이전의 이미지와 충격 이후의 이미지를 비교 분석하고, 진동 및 평형감지 모듈(100)로부터 구조물의 충격 강도 데이터 및 변위 데이터를 인가받아 분석 및 처리하여 제1 내지 제3 플래그를 출력한다(S102).
제어부(340)는 제1 내지 제3 플래그를 인가받아 셋팅 여부(S103) 및 데이터 전송 인터럽트 요청 여부를 판단하여(S105) 제1 내지 제3 플래그 셋팅 여부에 따라 제1 내지 제3 경고 메시지를 표시하고(S104), 데이터 전송 인터럽트 요청 여부에 따라 인터페이스부(350)를 통하여 데이터를 전송한 후에(S108) 인터럽트를 셋팅 한다(S109).
도 3은 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법의 동작 중 구조물의 충격에 대한 세기를 측정하는 동작을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법의 동작 중 구조물의 기울어짐이나 처짐 등을 측정하는 동작을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법의 동작 중 구조물의 이미지 데이터를 처리하는 동작을 나타내는 순서도이다.
도 6는 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법의 동작 중 제어부(340)의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법의 동작 중 인터페이스부(350)의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법의 동작을 설명하면 다음과 같다.
구조물의 충격 세기를 처리하는 동작
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 3축 가속도 센서가 외부충격이나 지진 등에 중력 가속도에 의한 X, Y, Z 축의 3축 충격 강도를 실시간으로 감지하여 아날로그 데이터를 리드한 후에(S110) 24 비트 디지털 데이터로 변환하여(S120) 기설정된 충격 기준치와 비교하여(S130) 3축 충격 강도가 충격 기준치보다 높은지 판단한다(S140).
3축 충격 강도가 충격 기준치보다 높은 경우 제1 플래그를 셋팅한 후에 (S145) STA/LTA 시간이 경과되었는지 여부를 판단하고, 충격 기준치보다 낮은 경우 바로 STA/LTA 시간이 경과되었는지 여부를 판단한다(S150).
여기에서, STA 시간은 단기간 측정 시간의 평균인 단기간 평균(short term average) 시간을 의미하고, LTA는 장기간 측정 시간의 평균인 장기간 평균(long term average) 시간을 의미한다.
STA/LTA 시간이 경과되지 않은 경우에는 소정의 통계를 낼 필요가 없으므로 최대값을 바로 버퍼에 저장하고(S170), STA/LTA 시간이 경과된 경우에는 3축 충격 강도 디지털 데이터로 소정의 통계값인 단기간 평균(STA)값/장기간 평균(LTA)값/벡터값/최대값을 연산한 후에(S160) 실시간 연산된 데이터를 버퍼에 저장한다(S170).
여기에서, 단기간 평균(STA)값은 충격 강도 데이터를 단기간 평균 측정 시간동안 측정된 값이며, 장기간 평균(LTA)값은 충격 강도 데이터를 장기간 평균 측정 시간동안 측정된 값이고, 벡터값은 충격 강도 데이터를 3축 방향 성분으로 산출된 값이며, 최대값은 벡터값의 절대 크기값을 의미한다.
이때, 만일 데이터 전송 인터럽트가 요청되지 않은 경우에는(S180) 단계(S110)로 궤환하여 이하 동작을 반복하고, 데이터 전송 인터럽트가 요청된 경우에는 저장된 소정의 통계값을 제어부(340)로 전송한다(S190).
구조물의 기울어짐 또는 처짐을 처리하는 동작
도 1, 도 2 및 도 4을 참조하면, 움직임 센서가 외부충격이나 지진 등에 의한 X, Y, Z 축의 3축 기울기 량을 실시간으로 감지하여 변위량으로 구조물의 기울어짐이나 처짐 등을 측정하여 아날로그 데이터를 리드한 후에(S210) 16 비트 디지털 데이터로 변환하여(S220) 기설정된 절대값과 비교하여(S230) 3축 기울기 량이 절대값보다 높은지 판단한다(S240).
3축 기울기 량이 절대값보다 높은 경우 제2 플래그를 셋팅한 후에(S245) 실시간 데이터 버퍼에 저장하고(S250), 절대값보다 낮은 경우 바로 실시간 데이터 버퍼에 저장한다(S250).
이때 만일 데이터 전송 인터럽트가 요청되지 않은 경우에는(S260) 단계(S210)로 궤환하여 이하 동작을 반복하고, 데이터 전송 인터럽트가 요청된 경우에는 저장된 실시간 데이터를 제어부(340)로 전송한다(S270).
구조물의 이미지 데이터를 처리하는 동작
도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 카메라(200)가 외부충격이나 지진 등으로 인한 구조물의 부분변위, 파손, 휨 등을 촬영하여 구조물 이미지 데이터를 출력하면, 이미지 데이터 처리부(330)가 구조물 화상 아날로그 데이터를 리드한 후에(S310) 256 비트 이상의 디지털 데이터로 변환한다(S320).
이미지 데이터 처리부(330)는 구조물 이미지 데이터의 명암 및 배경 이미지를 처리한 후에(S330) 블록별로 임시 버퍼에 저장한다(S340). 임시 버퍼에 저장되는 구조물 이미지 데이터를 기저장된 이미지 데이터와 비교하여 차이가 있는지 판단한다(S350, S360).
기저장된 이미지 데이터와 차이가 있는 경우 제3 플래그를 셋팅한 후에(S370), 기저장된 이미지 데이터와 차이가 없는 경우 실시간 저장된 데이터를 버퍼에 저장한다(S380).
이때 만일 데이터 전송 인터럽트가 요청되지 않은 경우(S390)에는 단계(S310)로 궤환하여 이하 동작을 반복하고, 데이터 전송 인터럽트가 요청된 경우에는 버퍼에 저장된 데이터를 제어부(340)로 전송한다(S395).
제어부(340)의 동작
도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 제어부(340)는 충격 강도 데이터 처리부(310)를 점검하여(S410) 제1 플래그가 셋팅되어 있는지 판단한다(S420).
제1 플래그가 셋팅되어 있는 경우에는 제1 경고 메시지를 표시하고(S425), 제1 플래그가 셋팅되어 있지 않는 경우에는 변위 데이터 처리부(320)를 점검하여(S430) 제2 플래그가 셋팅되어 있는지 판단한다(S440).
제2 플래그가 셋팅되어 있는 경우에는 제2 경고 메시지를 표시하고(S445), 제2 플래그가 셋팅되어 있지 않는 경우에는 이미지 데이터 처리부(330)를 점검하여(S450) 제3 플래그가 셋팅되어 있는지 판단한다(S460).
제3 플래그가 셋팅되어 있는 경우에는 제3 경고 메시지를 표시하고(S465), 제3 플래그가 셋팅되어 있지 않는 경우에는 데이터 전송 인터럽트가 요청되었는지 판단한다(S470).
데이터 전송 인터럽트가 요청된 경우에는 데이터를 인터페이스부(350)로 전송하고(S480), 데이터 전송 인터럽트가 요청되지 않은 경우에는 단계(S410)로 궤환하여 이하 동작을 반복한다.
인터페이스부(350)의 동작
도 1, 도 2 및 도 7을 참조하면, 제어부(340)는 진동 감지 데이터 요구 메시지가 있는지 여부를 점검한다(S510).
진동 감지 데이터 요구 메시지가 있는 경우에는 STA/LTA/벡터값/최대값 데이터를 인터페이스부(350)를 통하여 전송하고(S515), 진동 감지 데이터 요구 메시지가 없는 경우에는 평형 감지 데이터 요구 메시지가 있는지 여부를 점검한다(S520).
평형 감지 데이터 요구 메시지가 있는 경우에는 변위 데이터를 인터페이스부(350)를 통하여 전송하고(S525), 평형 감지 데이터 요구 메시지가 없는 경우에는 이미지 데이터 요구 메시지가 있는지 여부를 점검한다(S530).
이미지 데이터 요구 메시지가 있는 경우에는 블록 이미지 데이터를 인터페이스부(350)를 통하여 전송하고(S535), 이미지 데이터 요구 메시지가 없는 경우에는 데이터 전송이 완료되었는지 판단한다(S540).
데이터 전송이 완료된 경우에는 인터럽트를 셋팅하고(S550), 데이터 전송이 완료되지 않은 경우에는 단계(S510)로 궤환하여 이하 동작을 반복한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 구조물 안전 진단 방법은 구조물의 충격 세기 및 기울어진 정도를 감지하고 구조물을 촬영하여 처리된 데이터를 이용하여 플래그를 셋팅하고, 셋팅 여부에 따라 경고 메시지를 표시 하여 안전이 우려되는 구조물의 사용을 통제하는 등 각각의 상황에 맞는 대책을 강구하여 재산 손실 및 인명 사고의 발생을 미연에 방지함으로써 구조물의 안전성을 극대화하고 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 진동 및 평형감지 모듈
200: 카메라
300: 안전 진단 제어부
310: 충격 강도 데이터 처리부
320: 변위 데이터 처리부
330: 이미지 데이터 처리부
340: 제어부
350: 인터페이스부

Claims (7)

  1. (a) 진동 및 평형감지 모듈이 구조물의 충격 세기 및 기울어진 정도를 감지하여 충격 강도 데이터 및 변위 데이터를 연산하고 출력하는 단계;
    (b) 카메라가 상기 구조물을 촬영하여 이미지 데이터를 획득하고 출력하는 단계;
    (c) 안전 진단 제어부가 상기 충격 강도 데이터, 상기 변위 데이터 및 상기 이미지 데이터를 처리하여 제1 내지 제3 플래그를 출력하는 단계;
    (d) 제어부가 상기 제1 내지 제3 플래그를 인가받아 셋팅 여부 및 데이터 전송 인터럽트 요청 여부를 판단하는 단계; 및
    (e) 상기 제1 내지 제3 플래그 셋팅 여부에 따라 제1 내지 제3 경고 메시지를 표시하고, 상기 데이터 전송 인터럽트 요청 여부에 따라 상기 처리된 충격 강도 데이터, 상기 변위 데이터 및 상기 이미지 데이터를 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    구조물 안전 진단 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 내지 상기 (e) 단계는
    상기 진동 및 평형감지 모듈 내 3축 가속도 센서가 상기 구조물의 충격 세기를 감지하면 충격 강도 데이터 처리부가 3축 충격 강도 아날로그 데이터를 리드하는 단계;
    상기 3축 충격 강도 아날로그 데이터를 3축 충격 강도 디지털 데이터로 변환하여 기설정된 충격 기준치와 비교하는 단계;
    상기 3축 충격 강도 디지털 데이터가 상기 충격 기준치보다 높은 경우 상기 제1 플래그를 셋팅 하는 단계;
    상기 3축 충격 강도 디지털 데이터가 상기 충격 기준치보다 낮은 경우 단기간 평균 측정 시간 및 장기간 평균 측정 시간이 경과되었는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 단기간 평균 측정 시간 및 상기 장기간 평균 측정 시간이 경과된 경우, 상기 3축 충격 강도 디지털 데이터로 소정의 통계값을 연산하는 단계;
    상기 연산된 소정의 통계값을 버퍼에 저장하고, 상기 데이터 전송 인터럽트 요청 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 데이터 전송 인터럽트가 요청되지 않은 경우, 상기 저장된 소정의 통계값을 상기 제어부로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    구조물 안전 진단 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 내지 상기 (e) 단계는
    상기 진동 및 평형감지 모듈 내 움직임 센서가 상기 구조물의 기울어진 정도를 감지하면 변위 데이터 처리부가 3축 기울기 량 아날로그 데이터를 리드하는 단계;
    상기 3축 기울기 량 아날로그 데이터를 3축 기울기 량 디지털 데이터로 변환하여 기설정된 절대값과 비교하는 단계;
    상기 3축 기울기 량 디지털 데이터가 상기 절대값보다 높은 경우, 상기 제2 플래그를 셋팅하는 단계;
    상기 3축 기울기 량 디지털 데이터를 버퍼에 저장하고, 상기 데이터 전송 인터럽트 요청 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 데이터 전송 인터럽트가 요청되지 않은 경우에는 상기 저장된 실시간 데이터를 상기 제어부로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    구조물 안전 진단 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 내지 상기 (e) 단계는
    이미지 데이터 처리부가 상기 이미지 데이터를 리드하는 단계;
    상기 이미지 데이터를 이미지 디지털 데이터로 변환하여 명암 및 배경 이미지를 처리하는 단계;
    상기 처리된 이미지 데이터를 블록별로 임시 버퍼에 저장하여 기저장된 이미지 데이터와 비교하는 단계;
    상기 임시 버퍼에 저장되는 데이터가 상기 기저장된 이미지 데이터와 차이가 있는 경우 상기 제3 플래그를 셋팅하고, 상기 임시 버퍼에 저장된 데이터를 버퍼에 저장하는 단계; 및
    상기 데이터 전송 인터럽트 요청 여부를 판단하여 상기 데이터 전송 인터럽트가 요청되지 않은 경우에는 상기 버퍼에 저장된 데이터를 상기 제어부로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    구조물 안전 진단 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는
    상기 제어부가 충격 강도 데이터 처리부를 점검하여 상기 제1 플래그가 셋팅되어 있는지 판단하는 단계;
    상기 제1 플래그가 셋팅되어 있는 경우에는 제1 경고 메시지를 표시하고, 상기 제1 플래그가 셋팅되어 있지 않는 경우에는 변위 데이터 처리부를 점검하여 상기 제2 플래그가 셋팅되어 있는지 판단하는 단계;
    상기 제2 플래그가 셋팅되어 있는 경우에는 제2 경고 메시지를 표시하고, 상기 제2 플래그가 셋팅되어 있지 않는 경우에는 이미지 데이터 처리부를 점검하여 상기 제3 플래그가 셋팅되어 있는지 판단하는 단계; 및
    상기 제3 플래그가 셋팅되어 있는 경우에는 제3 경고 메시지를 표시하고, 상기 제3 플래그가 셋팅되어 있지 않는 경우에는 상기 데이터 전송 인터럽트 요청 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    구조물 안전 진단 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 (e) 단계는
    상기 제어부가 진동 감지 데이터 요구 메시지 유무를 판단하는 단계;
    상기 진동 감지 데이터 요구 메시지가 있는 경우에는 소정의 통계값을 인터페이스부를 통하여 외부로 전송하고, 상기 진동 감지 데이터 요구 메시지가 없는 경우에는 평형 감지 데이터 요구 메시지 유무를 판단하는 단계;
    상기 평형 감지 데이터 요구 메시지가 있는 경우에는 상기 변위 데이터를 상기 인터페이스부를 통하여 외부로 전송하고, 상기 평형 감지 데이터 요구 메시지가 없는 경우에는 이미지 데이터 요구 메시지 유무를 판단하는 단계;
    상기 이미지 데이터 요구 메시지가 있는 경우에는 블록 이미지 데이터를 상기 인터페이스부를 통하여 외부로 전송하고, 상기 이미지 데이터 요구 메시지가 없는 경우에는 데이터 전송이 완료되었는지 여부를 판단하는 단계; 및
    데이터 전송이 완료된 경우에는 인터럽트를 셋팅하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    구조물 안전 진단 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 소정의 통계값은
    단기간 평균(STA)값, 장기간 평균(LTA)값, 벡터값 및 최대값 중 어느 하나 이상을 포함하고,
    상기 단기간 평균(STA)값은 상기 충격 강도 데이터를 상기 단기간 평균 측정 시간동안 측정된 값이며,
    상기 장기간 평균(LTA)값은 상기 충격 강도 데이터를 상기 장기간 평균 측정 시간동안 측정된 값이고,
    상기 벡터값은 상기 충격 강도 데이터를 3축 방향 성분으로 산출된 값이며,
    상기 최대값은 상기 벡터값의 절대 크기값인 것을 특징으로 하는,
    구조물 안전 진단 방법.
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