KR101409346B1

KR101409346B1 - 실시간 파일 항타 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR101409346B1
Application number: KR1020120104022A
Authority: KR
Inventors: 윤홍식
Original assignee: 클리오주식회사
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2014-06-25
Also published as: KR20140037636A

Abstract

본 발명은 건설현장에서 파일의 항타 작업시 작업과정에 대한 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 수직성을 맞추어 파일의 항타 작업이 이루어질 수 있도록 하는 실시간 파일 항타 모니터링 시스템에 관한 것이다.
종래에는 파일에 별도의 부착장비를 부착하여 파일의 수직성을 검출하도록 하는 다양한 장비가 개발되었지만, 작업자가 실시간으로 파일 항타 작업을 확인하는 데 어려움이 있으며, 파일에 장비를 부착해야함으로써, 항타 작업시 해당 장비의 오류를 유발할 수 있다.
본 발명에서는 파일 주변에 파일을 감지하기 위한 센서를 구성하고, 해당 센서로 부터 파일을 감지하여 파일의 경사도, 관입량을 추출할 수 있도록 단말수단을 구성하여 건설 현장에서 간단히 설치 가능하며 또한 단말수단을 통하여 파일의 항타 작업 상황을 작업담당자가 확인할 수 있도록 함으로써, 항타 작업 중에 파일의 수직성을 조정할 수 있도록 함은 물론 그 작업 상황을 기록해둘 수 있도록 하는 실시간 파일 항타 모니터링 시스템을 제공하고자 한다.

Description

실시간 파일 항타 모니터링 시스템{REAL-TIME MONITORING SYSTEM FOR DRIVING PILE}

본 발명은 건설현장에서 파일의 항타 작업시 작업과정에 대한 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 수직성을 맞추어 파일의 항타 작업이 이루어질 수 있도록 하는 실시간 파일 항타 모니터링 시스템에 관한 것이다.

항타란 건축물의 기초가 되는 기둥을 박는 것을 의미하며, 일반적인 용어로 파일(PILE)을 박는 작업을 의미한다.

도 1은 이와 같은 항타 작업 상황을 나타낸 도면이다.

즉, 건축물의 기둥 작업이이니 만큼 항타 작업에 있어서 파일이 수직으로 정확하게 관입되는 지가 매우 중요한 요인이다.

일반적으로 건설현장에서는 파일의 항타 작업 시에 파일이 수직상태로 관입되는가를 확인하기 위해서는 나무틀에서 묶어 내려진 추를 이용하여, 그 추의 실과 파일측이 평행상태로 일치하는가를 목측에 의해 판단하였다.

따라서 이와 같은 종래의 방식에 있어서는 파일의 수직성을 목측에 의존하여 판단하므로 그 측정이 부정확하고, 불편하며, 실시간으로 이를 확인하지 못하고 항타 작업 후 수직성을 검토해야함으로써, 재작업이 요구되어 비용 상승의 요인이 되었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 파일에 별도의 부착장비를 부착하여 파일의 수직성을 검출하도록 하는 다양한 장비가 개발되었지만, 작업자가 실시간으로 파일 항타 작업을 확인하는 데 어려움이 있으며, 파일에 장비를 부착해야함으로써, 항타 작업시 해당 장비의 오류를 유발할 수 있다.

본 발명에서는 파일 주변에 파일을 감지하기 위한 센서를 구성하고, 해당 센서로 부터 파일을 감지하여 파일의 경사도, 관입량을 추출할 수 있도록 단말수단을 구성하여 건설 현장에서 간단히 설치 가능하며 또한 단말수단을 통하여 파일의 항타 작업 상황을 작업담당자가 확인할 수 있도록 함으로써, 항타 작업 중에 파일의 수직성을 조정할 수 있도록 함은 물론 그 작업 상황을 기록해둘 수 있도록 하는 실시간 파일 항타 모니터링 시스템을 제공하고자 한 것이다.

본 발명 실시간 파일 항타 모니터링 시스템은,

파일이 관입되는 위치로 부터 일정한 거리로 지반에 설치되며 철성분을 감지하고 감지된 철감지정보와 자신의 설치위치정보를 무선네트워크를 통하여 모니터링 제어단말수단으로 제공하는 3개 이상의 철감지장치와, 무선 네트워크를 통하여 상기 각 철감지장치로 부터 제공된 설치위치정보와 철감지 정보를 입력으로 항타 작업 시의 파일의 변위값을 연산하고, 그 연산정보로 부터 파일의 수직도, 관입량을 제공하는 모니터링 제어단말수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 모니터링 제어단말수단은 상기 철감지장치와의 데이터 송수신을 위한 통신모듈과, 철감지장치로 부터 제공된 철감지장치의 GPS정보와 철감지신호로 부터 파일을 감지하고 감지된 파일의 변위값 연산, 연산된 변위값을 이용하여 파일의 수직도, 관입량을 연산하여 제공하는 파일정보제공부와, 파일정보제공부로 부터 생성된 파일정보를 사용자에게 표시하는 디스플레이부와, 사용자가 항타 모니터링 실행 및 제어관리를 위한 사용자 정보를 입력하기 위한 사용자 입력부와, 철감지장치로 부터 수신된 GPS정보, 철감지신호 및 생성된 수직도, 관입량정보를 기록하는 모니터링저장부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 작업자가 항타 작업시의 파일상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 함으로써 정확한 항타작업은 물론 시공시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 파일의 항타 작업이 기록 저장하여 관리할 수 있어서, 시공 과정에 대한 입증자료로 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 작업자가 간단하게 파일 주변에 철성분감지장치를 설치할 수 있으며, 단말수단을 휴대하면서 건설현장에서 파일의 항타 작업을 관리할 수 있다.

도 1은 일반적인 파일 항타 작업 상황을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명 실시간 파일 항타 모니터링 시스템의 전체구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명 실시간 파일 항타 모니터링 시스템의 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명에 있어서, 철감지장치의 파일감지 작용을 나타낸 도면.

본 발명 실시간 파일 항타 모니터링 시스템을 첨부된 도면 도 2 내지 도 4에 도시된 실시 예를 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

파일이 관입되는 위치로 부터 일정한 거리로 지반에 설치되며 철성분을 감지하고 감지된 철감지정보와 자신의 설치위치정보를 무선네트워크를 통하여 모니터링 제어단말수단(200)으로 제공하는 3개 이상의 철감지장치(100)와, 무선 네트워크를 통하여 상기 각 철감지장치(100)로 부터 제공된 설치위치정보와 철감지 정보를 입력으로 항타 작업 시의 파일의 변위값을 연산하고, 그 연산정보로 부터 파일의 수직도, 관입량을 제공하는 모니터링 제어단말수단(200)으로 이루어진다.

이와 같은 본 발명 실시간 파일 항타 모니터링 시스템은 건설현장의 파일의 시공위치로 부터 일정한 거리로 철 성분을 감지하는 감지수단을 설치하고 이로 부터 항타 작업 사의 파일의 변위값을 감지하도록 하고 이를 단말수단에서 간단히 모니터링 할 수 있도록 함을 그 기술적 특징으로 한다.

상기 철감지장치(100)는 철 성분 물체를 감지하는 수단으로 파일을 감지하여 그 감지신호를 모니터링 제어단말수단(200)으로 제공하고자 하는 수단으로,

철성분 물체를 감지하는 철센서부(110)와, 설치위치정보를 제공하기 위한 GPS모듈(120)과, 철센서부(110)로 부터 감지된 신호와 GPS모듈(120)로 부터의 GPS정보를 무선네트워크를 통하여 모니터링 제어단말수단(200)으로 제공하기 위한 통신모듈(130)을 포함하여 구성되며, 지반에 고정하기 위한 지반고정수단이 구성된다.

상기 철센서부(110)는 철 성분을 갖는 물체를 감지하기 위한 센서수단이다.

철 성분을 감지하는 센싱 기술 중 원거리에 떨어진 철을 감지하는 방식으로 플럭스게이트 센서방식, 인덕션 코일 센서 방식, 서치 코일 센서 방식이 공개 이용되고 있으며, 이러한 방식을 필요에 따라서 선택적으로 이용할 수 있다.

본 발명 실시 예에서는 상기에서와 같은 감지기술의 단점이 보완된 대한민국 등록특허 10-0925259, "철 성분을 가진 물체감지장치 및 그 제조방법" 을 기반으로 하여 제작될 수 있다.

상기 GPS모듈(120)은 철감지장치(100)가 설치된 위치정보를 GPS정보로 제공하기 위한 수단이다.

상기 통신모듈(130)은 상기 GPS모듈(120)의 GPS정보 및 상기 철센서부(110)의 철감지신호를 모니터링 제어단말수단(200)으로 제공하기 위한 통신수단으로, 블루투스, 지그비와 같은 근거리 무선통신수단으로 구성될 수 있다.

상기 모니터링 제어단말수단(200)은 상기 철감지장치(200)와의 데이터 송수신을 위한 통신모듈(210)과, 철감지장치(100)로 부터 제공된 철감지장치(100)의 GPS정보와 철감지신호로 부터 파일을 감지하고 감지된 파일의 변위값 연산, 연산된 변위값을 이용하여 파일의 수직도, 관입량을 연산하여 제공하는 파일정보제공부(220)와, 파일정보제공부(220)로 부터 생성된 파일정보를 사용자에게 표시하는 디스플레이부(230)와, 사용자가 항타 모니터링 실행 및 제어관리를 위한 사용자 정보를 입력하기 위한 사용자 입력부(240)와, 철감지장치(100)로 부터 수신된 GPS정보,철감지신호 및 생성된 수직도, 관입량정보를 기록하는 모니터링저장부(250)와, 음향으로 알림정보를 제공하기 위한 음향출력부(260)를 포함하여 구성된다.

상기 통신모듈(210)은 상기에서 설명한 바와 같이 블루투스, 지그비와 같은 근거리 무선통신망으로 구성될 수 있다.

상기 파일정보제공부(220)는 각 철감지장치(100)로 부터 제공된 GPS정보로 철감지장치(100)의 설치위치를 판단하고 각 철감지장치(100)의 위치로 부터 감지된 철 감지신호 정보를 이용하여 파일을 감지하는 파일감지수단, 파일감지수단에 의해 감지된 파일감지값의 변화를 판단하여 항타 작업에 의한 파일의 변위값을 연산하는 변위값 연산수단, 파일감지수단에 의해 제공된 파일감지값과 변위값 연산수단에 연산된 변위값에 따라서 파일의 수직도와 관입량을 판단하는 파일상태판단수단과, 상기 파일감지수단에서 제공된 파일감지값에 따라서 파일의 형상을 연산하여 디스플레이부(230)에 의해 표시하는 파일표시정보생성수단, 설정된 기울기값과 상기 파일상태판단수단에 의해 생성된 파일의 수직도를 대비하여 기울기이상여부를 판단하여 알림정보를 생성하여 디스플레이부(230)에 표시 및 음향출력부(260)를 통해 음향으로 알리는 기울기경고수단을 포함하여 구성된다.

상기 디스플레이부(230)는 항타 모니터링 실행제어를 위한 제어화면, 상기 파일상태판단수단을 통해 판단된 수직도, 관입량을 표시하는 파일상태 표시화면, 상기 파일표시정보생성수단을 통해 생성된 파일형상을 표시하는 파일형상표시화면을 제공한다.

상기 파일정보제공부(220)의 파일표시정보생성수단에서 디스플레이부(230)로 제공하는 파일형상정보는 항타 작업에 의한 변화되는 파일의 위치 및 형상정보를 순차적으로 기록한 정보로 구성된다.

따라서 작업자는 항타 작업이 진행되면서 변화되는 파일을 즉시 비교하면서 확인할 수 있다.

상기 사용자입력부(240)는 항타 모니터링 실행제어를 위한 사용자 제어명령 및 정보를 입력하기 위한 키이 입력 수단이다.

상기 모니터링저장부(250)는 상기 철감지장치(100)로 부터 수신된 정보 및 모니터링과정에서 발생된 정보를 기록 관리하는 저장수단이다.

상기 음향출력부(260)는 음향으로 경고를 하기 위한 수단으로, 스피커로 구성된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명 실시간 파일 항타 모니터링 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

건설현장에서 파일 항타 작업을 수행하기 전 파일의 주위에 철감지장치(100)를 설치한다.

첨감지장치(100)의 하단부터 지반에 꽂아 고정이킬 수 있도록 지반고정수단이 구성될 수 있음으로써, 작업자는 간단히 지표면에 고정시킬 수 있다.

도 2에서와 같이 파일의 주위로 삼각의 위치로 설치하여 도 3에서와 같이, 삼각법에 의해 파일의 형상 및 위치를 감지할 수 있도록 하며 보다 자세한 감지를 위하여 철감지장치(100)를 4개 이상 구성할 수 있으며, 최소한 3개 이상으로 설치하여 구성된다.

설치가 완료된 후, 작업자는 철감지장치(100)를 동작시키고 모니터링 제어단말수단(200)의 사용자입력부(240)를 통하여 항타 모니터링을 실행시키면 모니터링 제어단말수단(200)에서 상기 파일의 주위에 설치된 철감지장치(100)들과 통신하여 철감지장치(100)의 위치를 파악하게 된다.

상기 철감지장치(100)들은 GPS모듈(120)에서 생성된 GPS 위치정보를 모니터링 제어단말수단(200)으로 전송한다.

상기 모니터링 제어단말수단(200)에서는 상기 철감지장치(100)들로 부터 수신된 GPS위치정보를 셋팅하여 각 철감지장치(100)의 위치를 모니터링저장부(250)에 저장한다.

또한 상기 철감지장치(100)들은 철센서부(110)로 부터 감지된 파일감지신호를 모니터링 제어단말수단(200)으로 전송한다.

상기 모니터링 제어단말수단(200)에서는 각 철감지장치(100)로 부터 수신된 파일감지신호를 각 철감지장치(100) 단위로 모니터링저장부(250)에 저장한다.

이후 파일정보제공부(220)에서는 철감지장치(100)의 위치와 각 철감지장치(100)로 부터 수신된 파일감지신호로 부터 파일의 위치, 형상정보를 생성한다.

도 4에서와 같이 각 위치의 철감지장치(100)로 부터 파일감지신호에 따라서 파일의 형상 및 그 위치를 파악할 수 있다.

파일정보제공부(220)에서는 파일의 위치, 형상정보에 따라서 디스플레이부(230)에 이를 표시하여 작업자에게 제공한다.

이때 항타 작업전 파일의 수직도를 확인하여 수직으로 항타작업이 진행될 수 있도록 파일의 수직도 조정 후 항타 작업을 시작하게 된다.

한편 항타 작업이 시작되어 파일이 한 번씩 지표내로 박힐 때마다 모니터링 제어단말수단(200)에서는 파일의 기울기, 관입량 정보를 생성하게 된다.

즉 파일정보제공부(220)에서는 파일의 위치변화가 발생하여 변위값 발생할 때마다 파일상태정보를 생성하는 바,

파일의 변위값에 따라서 파일의 기울기, 관입량 정보를 생성하며, 그 변화된 위치에 따라서 형상정보를 생성하여 디스플레이부(230)로 표시한다.

상기 파일정보제공부(220)에서는 각 철감지장치(100)의 위치로 부터 파일감지신호정보를 이용하여 파일상태정보를 생성할 수 있으며, 파일상태정보의 변화에 따라서 파일의 기울기 및 관입량정보를 생성할 수 있다.

작업자는 디스플레이부(230)에 표시된 파일형상의 변화 및 그 기울기정보를 확인하여 올바르게 항타 작업이 이루어지고 있는 지를 확인한다.

파일정보제공부(220)에서는 설정된 기울기정보와 현재의 기울기정보를 비교하여 설정된 기울이 이상으로 기울어짐이 발생될 경우 파일이 기울어질 경우 디스플레이부(230)에 경고정보를 표시 및 음향출력부(260)를 통해 경고음을 출력하여 작업자에게 알리게 된다.

작업자는 이에 따라서 항타 작업에 대해서 기울기 재조정과정을 진행함으로써, 정상적으로 파일에 대한 항타 작업이 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

파일정보제공부(220)에서는 상기에서와 같은 항타 작업 시 발생된 정보를 모니터링저장부(250)에 저장하여 이후 다시 확인할 수 있는 작업 기록을 이용하도록 한다.

작업자는 상기에서와 같이 실시간으로 파일의 기울기, 관입량을 확인할 수 있고, 화면으로 그 변화모습을 확인할 수 있어서 올바른 항타 작업을 관리할 수있다.

삭제

Claims

삭제
삭제
삭제
파일이 관입되는 위치로 부터 일정한 거리로 지반에 설치되며 철성분을 감지하고 감지된 철감지정보와 자신의 설치위치정보를 무선네트워크를 통하여 모니터링 제어단말수단(200)으로 제공하는 3개 이상의 철감지장치(100)와, 무선 네트워크를 통하여 상기 각 철감지장치(100)로 부터 제공된 설치위치정보와 철감지 정보를 입력으로 항타 작업 시의 파일의 변위값을 연산하고, 그 연산정보로 부터 파일의 수직도, 관입량을 제공하는 모니터링 제어단말수단(200)으로 이루어지며,
상기 철감지장치(100)는 철성분 물체를 감지하는 철센서부(110)와, 설치위치정보를 제공하기 위한 GPS모듈(120)과, 철센서부(110)로 부터 감지된 신호와 GPS모듈(120)로 부터의 GPS정보를 무선네트워크를 통하여 모니터링 제어단말수단(200)으로 제공하기 위한 통신모듈(130)을 포함하여 구성되며, 지반에 고정하기 위한 지반고정수단을 포함하여 구성되며,
상기 모니터링 제어단말수단(200)은 상기 철감지장치(200)와의 데이터 송수신을 위한 통신모듈(210)과, 철감지장치(100)로 부터 제공된 철감지장치(100)의 GPS정보와 철감지신호로 부터 파일을 감지하고 감지된 파일의 변위값 연산, 연산된 변위값을 이용하여 파일의 수직도, 관입량을 연산하여 제공하는 파일정보제공부(220)와, 파일정보제공부(220)로 부터 생성된 파일정보를 사용자에게 표시하는 디스플레이부(230)와, 사용자가 항타 모니터링 실행 및 제어관리를 위한 사용자 정보를 입력하기 위한 사용자 입력부(240)와, 철감지장치(100)로 부터 수신된 GPS정보, 철감지신호 및 생성된 수직도, 관입량정보를 기록하는 모니터링저장부(250)를 포함하여 구성되며,
상기 파일정보제공부(220)는 각 철감지장치(100)로 부터 제공된 GPS정보로 철감지장치(100)의 설치위치를 판단하고 각 철감지장치(100)의 위치로 부터 감지된 철 감지신호 정보를 이용하여 파일을 감지하는 파일감지수단, 파일감지수단에 의해 감지된 파일감지값의 변화를 판단하여 항타 작업에 의한 파일의 변위값을 연산하는 변위값 연산수단, 파일감지수단에 의해 제공된 파일감지값과 변위값 연산수단에 연산된 변위값에 따라서 파일의 수직도와 관입량을 판단하는 파일상태판단수단과, 상기 파일감지수단에서 제공된 파일감지값에 따라서 파일의 형상을 연산하여 디스플레이부(230)에 의해 표시하는 파일표시정보생성수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실시간 파일 항타 모니터링 시스템.
제 4항에 있어서, 상기 파일정보제공부(220)는 설정된 기울기값과 상기 파일상태판단수단에 의해 생성된 파일의 수직도를 대비하여 기울기이상여부를 판단하여 알림정보를 생성하여 디스플레이부(230)에 표시 및 음향출력부(260)을 통해 음향으로 알리는 기울기경고수단을 더 포함하여 구성되며,
상기 모니터링 제어단말수단(200)은 상기 파일정보제공부(220)에서 제공하는 알림정보를 음향출력하기 위한 음향출력부(260)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실시간 파일 항타 모니터링 시스템.
제 4항에 있어서, 상기 파일정보제공부(220)에서 디스플레이부(230)로 제공하는 파일형상정보는 항타 작업에 의한 변화되는 파일의 위치 및 형상정보를 순차적으로 기록한 정보인 것을 특징으로 하는 실시간 파일 항타 모니터링 시스템.