KR101452388B1 - 교량 감시 시스템 - Google Patents

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KR101452388B1
KR101452388B1 KR1020140061745A KR20140061745A KR101452388B1 KR 101452388 B1 KR101452388 B1 KR 101452388B1 KR 1020140061745 A KR1020140061745 A KR 1020140061745A KR 20140061745 A KR20140061745 A KR 20140061745A KR 101452388 B1 KR101452388 B1 KR 101452388B1
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이정훈
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신화건설(주)
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Abstract

본 발명은 교량 감시 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량에 설치되는 복수의 센서와 복수의 센서의 데이터를 전송받아 분석하여 교량의 상태를 알림으로써 교량으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있는 교량 감시 시스템를 제공하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 교량 감시 시스템은,
감시의 대상이 되며 차량 및 인간의 통행이 이루어지는 교량(210)과,
상기 교량의 취약부분에 설치되며 복수의 센서를 구비하며 상기 교량의 변동징후를 감지하여 이벤트 정보를 생성하여 유무선 통신부를 통하여 이벤트 정보를 서버로 전송할 수 있는 교량센서단말기(220)와,
상기 교량센서단말기로부터 전송된 이벤트 정보를 지속적으로 저장하며 저장된 데이터를 관리하는 교량감시서버(230)와,
상기 교량감시서버로부터 보내온 이벤트 정보에 따라 상기 교량의 변동 상황을 점검하는 감시자단말기(240)를 포함한 교량감시시스템이 제공된다.

Description

교량 감시 시스템{Bridge Monitoring System.}
본 발명은 교량 감시 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량에 설치되는 복수의 센서와 복수의 센서의 데이터를 전송받아 분석하여 교량의 상태를 알림으로써 교량으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있는 교량 감시 시스템를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 기술에 따른 교량 감시 장치의 블록도이다.
대한민국 특허공개번호 2002-0035281호에 개시된 도 1을 참조하여 상세히 설명하자면, 종래 기술에 따른 교량 감시 장치는 센서 모듈(111), 제어 장치(121) 및 경보기(131)를 구비한다.
센서 모듈(111)은 교량에 설치된다. 센서 모듈(111)은 교량의 상판이 침하되거나 또는 교량의 지지보가 침하되는 것을 감지한다.
또한, 센서 모듈(111)은 상판과 지지보가 비틀리는 것을 감지한다.
센서 모듈(111)은 평상시에는 아무 신호도 출력하지 않고 있다가 상판 또는 지지보가 침하되거나 비틀리면 감지 신호들(P1P3)을 발생한다.
센서 모듈(111)은 전력 소모를 적게 하기 위하여 크기가 작은 감지 신호들(P1P3)을 발생한다.
제어 장치(121)는 센서 모듈(111)로부터 감지 신호들(P1P3)이 발생하면 상기 감지 신호들(P1P3)을 제어하여 제어 신호들(C1C3)을 발생한다.
제어 장치(121)는 상판 침하 제어부(123), 지지보 침하 제어부(124) 및 비틀림제어부(125)를 구비한다.
경보기(131)는 제어 신호들(C1C3)에 응답하여 사람들에게 경고를 준다.
즉, 경보기(131)는 제어 신호들(C1C3)을 입력하여 경보음을 발생하거나 경보등을 점등시킨다.
경보음은 짧게 반복적으로 발생되거나 아니면 경고 메시지로써 발생될 수 있다.
또한, 경보기(131)는 디스플래이(display), 예컨대 크기가 큰 모니터나 화면 또는 큰 액정 디스플래이에 표시되는 문자를 통하여 교량의 침하 또는 비틀림에 대한 내용을 상기 교량을 이용하는 사람들이나 차량들에게 알려줌으로써, 상기 사람들이나 차량들이 상기 교량을 통과하지 않도록 한다.
이로써 사람들이 다치거나 생명을 잃는 것을 예방할 수가 있다.
그러나, 상기 종래 기술은 상판과 지지보의 침하 혹은 지지보의 비틀림만을 일시적으로 측정하여 일시적인 경보를 발생하는데, 교량의 문제를 발견하는 것은 일시적인 감지만으로는 해결되지 않기 때문에 산업현장에 적용하기 어렵다는 문제점이 있었다.
도로 건설시 불가피하게 건설하는 것이 교량이다.
교량은 오래 전부터 설계되고 시공되어왔으며 그 기술의 발달로 기존의 단순한 구조 및 용도에서 현재는 복잡하고 여러 가지 목적을 지닌 대형의 교량이 건설되었다.
그러나, 이러한 목적의 교량들은 많은 예산을 소요하며 그 기간도 몇 년에서 몇 십년이 걸리는 시간적 손실을 수반한다.
또한, 인명과 직결된 대형구조물이기 때문에 안전과 관련되어 많은 문제를 내포하고 있기 때문에 교량의 안전성을 평가하는 안전진단을 실시하고 기타 점검 등을 매년 실시하고 있는 실정이다.
그러나, 이러한 조치들을 했음에도 불구하고 성수대교나 신행주대교등의 붕괴 등 고귀한 생명을 앗아가는 불행한 산업재해가 일어난 것도 사실이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서는 교량의 이상 유무를 항시 감시하여 교량의 이상 상태가 발견될 때 이를 즉시 알려주는 교량 감시 장치가 필요하다.
그러나, 상기 종래의 기술은 일시적으로 이상을 발견하여 알려주기는 하지만 이를 예축할 수 있는 시스템을 구비하거나 분석하여 지속적으로 감시할 수 있는 장치를 제공해 주지 못하였다.
이에, 교량의 취약 부분에 복수의 센서를 구비한 센서단말기를 설치하여 유무선 통신부를 통하여 데이터를 전송받아 이를 분석처리하는 서버와 서버로부터 알람신호를 전달받을 수 있는 감시단말기로 구성한 교량 감시 시스템을 제안하게 된 것이다.
대한민국 특허공개번호 제 2002-35281호(2002.05.11)
배경에서 언급된 교량감시장치는 상판과 지지보의 침하 혹은 지지보의 비틀림만을 일시적으로 측정하여 일시적인 경보를 발생하는데, 교량의 문제를 발견하는 것은 일시적인 감지로 인하여 장기적인 대책을 수립하거나 예비적인 대책을 수립할 수 없는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 교량의 취약 부분에 복수의 센서를 구비한 센서단말기를 설치하여 유무선 통신부를 통하여 데이터를 전송받아 이를 분석처리하는 서버와 서버로부터 알람신호를 전달받을 수 있는 감시단말기로 구성하여, 지속적으로 교량 상태를 감시하여 교량의 노화정도를 장기적으로 관찰하고 사전에 예비 대책을 수립할 수 있도록 하는데 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한, 본 발명의 특징은 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 교량 감시 시스템은,
감시의 대상이 되며 차량 및 인간의 통행이 이루어지는 교량(210)과;
상기 교량의 취약부분에 설치되며 복수의 센서를 구비하며 상기 교량의 변동징후를 감지하여 이벤트 정보를 생성하여 유무선 통신부를 통하여 이벤트 정보를 서버로 전송할 수 있는 교량센서단말기(220)와;
상기 교량센서단말기로부터 전송된 이벤트 정보를 지속적으로 저장하며 저장된 데이터를 관리하는 교량감시서버(230)와;
상기 교량감시서버로부터 보내온 이벤트 정보에 따라 상기 교량의 변동 상황을 점검하는 감시자단말기(240);를 포함한 교량감시시스템이 제공된다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 교량센서단말기는 복수 개의 감지센서부를 구비하고, 상기 감지센서부에 의하여 진동과 충격 등의 동적 힘, 압전에 의한 표면파(SAW), 지자기의 방향과 진동주기로부터 진동의 크기 중에 적어도 하나 이상의 변동 징후를 감지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 교량센서단말기는 단말기의 위치를 지속적으로 감지하는 GPS에 의한 위치감지부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 교량센서단말기는 자체 밧데리의 잔량 정보를 상기 교량감시서버를 통하여 감시자단말기에 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 교량센서단말기는 단말기의 제 기능을 제어하는 제어부를 구비하고 상기 제어부를 통하여 저전력의 교량센서단말기를 제공한다.
저전력을 구현하는 것은 교량센서단말기가 밧데리로 동작하는 경우에 전원의 교체없이 유지할 수 있는 기간을 늘림으로써 유지보수 비용을 감소시킬 수 있는 주요한 기능이 된다.
이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 교량 감시 시스템은,
지속적으로 교량 상태를 감시하여 교량의 노화정도를 장기적으로 관찰하고 사전에 예비 대책을 수립할 수 있는 효과를 제공하며, 밧데리의 잔량정보를 통하여 유지보수할 수 있도록 하며, 저전력을 구현하여 유지보수 비용을 감소하는 경제적인 이익을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 교량 감시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 교량감시시스템의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 교량센서단말기를 구체적으로 나타낸 세부구성도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 교량 감시 시스템의 전체 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 교량감시시스템은 교량(210), 교량센서단말기(220), 교량감시서버(230), 감시자단말기(240) 및 통신망(250), 지피에스(GPS, 260)을 포함하여 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 교량(210)은 본 발명에 의한 교량감시시스템의 감시의 대상이 되며 차량 및 인간의 통행이 이루어지는 구조물을 의미한다.
다음으로, 본 발명에 따른 교량센서단말기(220)는 교량(210)의 취약부분에 설치되어 교량의 변동 징후를 감지하는 역할을 한다.
여기서, 변동 징후는 교량(210)의 진동과 충격 등의 동적 힘 변화, 압전에 의한 표면파(SAW)의 크기 변화, 지자기의 방향 변화와 진동주기로부터 진동의 크기변화 중에 적어도 하나 이상을 의미한다.
교량센서단말기(220)는 변동 징후를 감지하게 되면 이를 로그데이타로 저장하여 관리하게 된다. 로그데이터는 일정기간동안 저장되다가 이벤트 정보 생성시 혹은 주기응답시에 교량감시서버(230)에 전송되게 된다.
한편, 진동과 충격 등의 동적 힘 변화, 압전에 의한 표면파(SAW)의 크기 변화, 지자기의 방향 변화와 진동주기로부터 진동의 크기변화가 감지되게 되는 데 각각의 변화량을 일상데이터로 설정된 값과 대비하게 된다. 만일 각각의 변화량이 일상데이터로 설정된 값보다 크면 이벤트 정보를 생성하게 된다.
일상데이터는 교량센서단말기(220)가 설치될 시에 설치 후 수일간 로그데이터를 수집한 후에 일상생활에서 일어나는 적정수준의 변동 징후의 변화량을 보고 판단하여 설정된다.
즉, 일상데이터는 교량에서 흔히 일어나는 일상적인 변동 징후의 변화량에 해당되는 것이다.
변동 징후의 변화량이 일상데이터를 벗어나는 경우에는 실시간으로 점검하여 이벤트 정보를 발생시키게 된다.
본 발명의 변동 징후는 복수개의 센서에 의하여 감지되는 데 이에 관해 도 3에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
다음으로 지피에스(GPS, 260)는 이상에서 설명한 변동 징후에 의한 이벤트 발생시에 교량센서단말기의 위치를 파악하고자 교량센서단말기에 제공하게 된다.
교량센서단말기는 교량의 취약부분에 설치되어 있으므로 위치 변동이 일어날 수도 있으며, 인위적으로 그 위치가 변동되거나 자연적 재해에 의하여 위치 변동이 심각하게 일어날 경우도 있다.
이러한 위치 변동이 일어나는 경우에 위치 정보를 교량센서단말기에 제공한다.
다음으로, 본 발명에 따른 교량감시서버(230)는 통신망(250)을 통해 교량센서단말기(220)에서 생성된 이벤트 정보를 받아서 관리하고, 이를 연후에 설명될 감시자 단말기(240)로 제공하는 역할을 한다.
또한, 이벤트 정보에 따라 변동 징후 변화량의 크기를 판단하여 위험 정도를 부여한다.
예를 들면, 변동 징후에 따른 이벤트 발생이 일어난 후에 시간 경과에 따라서 지속적으로 이벤트가 발생하는 경우 일정 기간의 이벤트 발생 횟수에 따라 매우 심각, 다소 심각, 심각, 다소 미약, 미약 등과 같이 위험 정도를 달리하여 부여할 수 있다. 이러한 위험 정도 또한 감시자 단말기(240)에 즉시 제공된다.
이러한 교량감시서버(230)는 감시하는 교량(210), 교량센서단말기(220) 및 감시자 단말기(240)가 복수 개로 구비될 경우에 각각의 교량센서단말기(220)에서 발생된 이벤트 정보 및/또는 위험 정도를 각각의 감시자 단말기(240)로 제공하기 위하여 각 고유의 식별정보를 관리하고 각 식별정보를 통해 교량센서단말기(220) 및 감시자 단말기(240)를 관리할 수 있어 해당하는 데이터를 전송할 수 있다.
이러한 식별정보의 활용은 통상적으로 널리 알려져 있기 때문에 보다 구체적인 설명은 생략한다.
다음으로, 본 발명에 따른 감시자 단말기(240)는 통신망(250)을 통해 교량감시서버(230)에서 보내온 이벤트 정보와 위험 정도에 따라 교량의 상태를 감시하고 점검하는 역할을 한다.
이와 같이, 교량의 변동 상황을 현장에서 직접 점검하지 않고도 즉시 이벤트 정보와 위험 정도를 점검하게 되면, 이에 직접 대응할 수 있게 되며 예비적인 관찰에 의하여 대책을 사전에 수립할 수 있다.
마지막으로, 본 발명에 따른 통신망(250)은 교량센서단말기(220)와 교량감시서버(230)의 사이, 교량감시서버(230)와 감시자 단말기(240)의 사이에서 무선 데이터를 원활하게 주고받을 수 있도록 무선 기술이 적용된 망이다.
이러한 통신망(250)은 와이브로(wibro), 2G, 3G의 이동 통신망인 것이 바람직하다.
따라서, 교량감시서버(230)를 통해 연결된 교량센서단말기(220)와 감시자 단말기(240)는 이통통신이 가능한 무선 통신 인터페이스 모듈을 구비함은 물론일 것이다.
또한, 무선 통신망이 아닌 유선 통신망일 수도 있다.
한편, 감시자 단말기(240)는 PC이거나 모바일 단말기 혹은 휴대폰일 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 교량센서단말기를 구체적으로 나타낸 세부구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 교량센서단말기(220)는 가속도센서부(320), 압력센서부(330),지자기센서부(340), 통신부(350), 로그데이터저장부(355), 온도센서부(360), 위치감지부(365), 밧데리잔량점검부(370), 이벤트생성부(375), 일상데이터설정부(380), 주기설정부(385), 롬(390), 주기응답부(395)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 본 발명에 따른 가속도센서부(320)는 가속도 센서와 제어부(310)사이를 인터페이스하는 모듈로서, 가속도 센서를 이용하여 교량의 변화를 측정한다.
이러한 가속도 센서는 교량에서의 진동과 충격등의 동적 힘 변화를 감지함으로써, 교량의 변화를 측정하게 된다.
진동과 충격이 일상데이터를 벗어나게 되면 이벤트 정보를 발생하게 되고 일상데이터를 벗어나는 것이 지속되게 되면 교량의 위험 정도가 부여되게 된다.
본 발명에 따른 압력센서부(330)는 압력 센서와 제어부(310)사이를 인터페이스하는 모듈로서, 압력 센서를 이용하여 교량의 변화를 측정한다.
이러한 압력 센서는 교량에서의 압전에 의한 표면파(SAW)의 크기 변화를 감지함으로써, 교량의 변화를 측정하게 된다.
압력 센서의 변화량이 일상데이터를 벗어나게 되면 이벤트 정보를 발생하게 되고 일상데이터를 벗어나는 것이 지속되게 되면 교량의 위험 정도가 부여되게 된다.
본 발명에 따른 지자기센서부(340)는 지자기 센서와 제어부(310)사이를 인터페이스하는 모듈로서, 지자기 센서를 이용하여 교량의 변화를 측정한다.
이러한 지자기 센서는 교량에서의 지자기의 방향 변화와 진동주기의 변화를 감지함으로써, 교량의 변화를 측정하게 된다.
지자기 센서의 변화량이 일상데이터를 벗어나게 되면 이벤트 정보를 발생하게 되고 일상데이터를 벗어나는 것이 지속되게 되면 교량의 위험 정도가 부여되게 된다.
본 발명에 따른 통신부(350)는 무선통신 혹은 유선통신의 인터페이스를 구비한 모듈로서 통신망을 통하여 교량감시서버와 통신을 하게 된다.
본 발명에 따른 온도센서부(360)는 교량에 부착된 교량센서단말기(220)의 온도 센서와 제어부(310) 사이를 인터페이스하는 모듈로서 교량센서단말기(220)의 주변 온도를 측정하는 역할을 한다.
온도 센서에 의한 온도는 상기 가속도센서부(320), 압력센서부(330), 지자기센서부(340)의 변화량을 보정하는 기능을 하는데 온도가 교량의 진동과 비틀림의 변화에 미치는 영향을 고려하여 보정하게 된다.
본 발명에 따른 로그데이터저장부(355)는 교량센서단말기(220)에서 발생하는 각종 데이터들을 모아서 저장하게 된다.
진동과 충격 등의 동적 힘 변화, 압전에 의한 표면파(SAW)의 크기 변화, 지자기의 방향 변화와 진동주기로부터 진동의 크기변화가 감지되게 되는 데 각각의 변화량을 저장하며, 밧데리의 잔량을 점검하여 이러한 데이터도 저장하고 위치 감지 센서에 의한 위치도 저장하게 된다.
온도 센서부에 의한 온도도 로그데이터의 저장 대상이 된다.
본 발명에 따른 위치감지부(365)는 교량센서단말기(220)의 위치 감지 센서와 제어부(310) 사이를 인터페이스하는 모듈로서 교량센서단말기가 교량의 취약부분에 설치되어 있으므로 위치 변동이 일어날 수도 있으며, 인위적으로 그 위치가 변동되거나 자연적 재해에 의하여 위치 변동이 심각하게 일어날 경우도 있다.
이러한 위치 변동이 일어나는 경우에 위치 정보를 교량센서단말기에 제공한다.
물론 교량감시서버에서 교량센서단말기(220)에 위치 정보를 요청하여 위치 정보를 획득할 수 있다.
이러한 위치 정보는 위성과 통신하여 GPS 센서를 통하여 이루어질 수 있으며 통상의 기술이므로 보다 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 밧데리잔량점검부(370)는 교량센서단말기(220)의 제어부(310)에 밧데리 잔량을 나타내는 회로로부터의 잔량값을 획득하여 이를 제공하는 역할을 한다.
교량센서단말기(220)는 밧데리를 통하여 전원을 얻어 동작하게 되므로 저전력으로 동작해야하며 밧데리의 잔량을 점검함으로서 밧데리 교체 시기를 알 수 있도록 한다.
체크된 잔량 정보는 교량감시서버(230)를 통해 감시자 단말기(240)로 전송한다.
그러면, 감시자는 대기 전원의 상태를 확인하고, 이 또한 변동 상황으로 인식하고 적절한 조치를 취한다.
본 발명에 따른 이벤트생성부(375)는 진동과 충격 등의 동적 힘 변화, 압전에 의한 표면파(SAW)의 크기 변화, 지자기의 방향 변화와 진동주기로부터 진동의 크기변화가 감지되게 되는 데 각각의 변화량을 일상데이터로 설정된 값과 대비하게 되며 각각의 변화량이 일상데이터로 설정된 값보다 크면 이벤트 정보를 생성하게 된다. 이벤트 정보를 생성하기 전에 유의해야 할 것은 온도가 변화량에 미친 영향을 보정을 통하여 제거해야 한다는 점이다.
보통 동절기는 하절기에 비하여 변화량이 다소 적어지고 하절기는 동절기에 비하여 변화량이 다소 커지게 된다.
이는 온도에 따른 교량의 구조물의 탄성이 영향을 받으므로 일어나는 현상인데 경험칙에 의하거나 물리적인 공식에 의하여 온도가 진동등의 탄성에 미치는 영향을 고려하여 보정식을 도출할 필요가 있다.
본 발명에 따른 일상데이터설정부(380)는 교량의 취약부분에 교량센서단말기(220)를 부착하고 수일간에 걸쳐서 가속도센서부, 압력센서부 및 지자기센서부의 데이터를 축적한 후 이 데이터들을 분석하여 일상적으로 나타나는 변화량을 보고 관리자가 적절하게 일상데이터를 규정짓고 일상데이터를 설정한다.
설정된 일상데이터 이하의 변화량은 로그데이터로 축적되되, 이벤트 정보가 발생할 정도의 변화량으로는 취급되지 않는다.
본 발명은 저전력을 지향해야 밧데리의 수명을 연장할 수 있기 때문에 일상데이터에는 밧데리가 많이 소용되는 통신부를 가동하지 않고 이벤트 정보가 발생할 시에만 통신부가 가동되므로 일상데이터를 설정하여 수시로 이벤트 정보가 발생하지 않도록 하고 있다.
일상데이터 설정부는 관리자가 입력한 일상데이터를 획득하여 교량센서단말기의 메모리 공간에 저장하게 된다.
본 발명에 따른 주기설정부(385)는 두가지 주기 및 지속시간을 설정할 수 있도록 하였다.
감지주기 및 휴면주기가 두가지 주기이며 지속시간은 이벤트 정보를 발생할 수 있는 조건을 설정하는 것이다.
제어부가 감지주기에 따라서 활성화되며 휴면주기에 따른 휴면일 경우에는 활성화되지 않음으로써 저전력을 실현한다.
감지주기란 제어부가 24시간 언제나 동작하는 것이 아니라 감지주기에 따라 동작하며 감지주기가 아닐 경우 휴면하게 된다.
따라서, 감지주기 및 휴면주기를 설정할 필요가 있다.
일실시예로 감지주기를 10초 휴면주기를 20초로 설정하는 경우, 제어부는 10초동안 감지하기 위한 센서를 작동하며 20초 동안 감지하기 위한 센서 작동을 쉬게 된다.
또한, 이벤트정보를 발생시키기 위해서는 일상데이터 이상의 감지가 얼마만큼 지속되는 가가 중요한데 이를 설정할 필요가 있다.
일실시예로 지속시간을 20초로 설정하고, 감지주기를 10초 휴면주기를 20초로 설정하는 경우 제어부는 일상데이터 이상의 변화량을 10초동안 감지하고 20초 휴면한 이후 감지하여 아무런 진동이 감지되지 않는 경우 이벤트 정보가 발생되지 않는다.
그러나, 상기의 경우에 제어부가 일상데이터 이상의 변화량을 10초동안 감지하고 20초 휴면한 이후 다시 일상데이터 이상의 변화량을 10초동안 감지하게 되면 이벤트 정보가 발생되게 된다.
즉, 일상데이터 이상의 변화량이 20초 이상 지속되는 경우에 해당되어 이벤트 정보가 발생하게 되는 것이다.
본 발명에서는 저전력을 실현하기 위한 다른 방편으로 저전력 칩을 사용한다.
저전력 칩은 휴대폰에 사용되는 ARM칩보다 100분의 1의 전력을 사용할 수 있도록 설계되어 있다.
또한, 사용되는 프로그래밍 언어도 저전력 칩은 어셈블리로 프로그램을 설계하여 구동되는 시간과 스텝을 최소화하였다.
보통 ARM에서는 C언어 및 JAVA를 사용하여 어셈블리에 비하여 스텝이 늘어나므로 저전력에 부적합하다.
상기와 같이 저전력의 프로그램을 롬(390)에 저장하여 제어부(310)에서 이를 실행하도록 하고 있다.
본 발명에 따른 주기응답부(395)는 교량센서단말기(220)는 일정주기마다 교량감시서버(230)에 주기적으로 간단하게 통신을 하게 된다.
이때에 로그데이터를 전송할 수도 있다.
주기응답부가 필요한 이유는 교량의 취약부분에 부착된 교량센서단말기(220)가 파손되거나 밧데리가 급속히 방전되어 통신이 불가능한 것을 대비하여 창안된 것인데 예를들면, 주기를 6시간으로 설정하면, 매 6시간마다 교량센서단말기(220)는 교량감시서버(230)에 주기적으로 간단하게 통신을 시도함으로써 단말기 자신이 현재 정상 작동되고 있다는 것을 알리게 된다.
만일 정해진 6시간이 되었는 데도 아무런 응답이 교량센서단말기(220)로부터 없다면 교량감시서버(230)는 이를 감시자 단말기(240)에 알려서 교량센서단말기(220)가 어떠한 변고가 있다는 것을 나타내게 되어 감시자는 적절한 조치를 취할 수 있게 된다.
이상에서와 같이, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
111 : 센서 모듈 121 : 제어 장치
131 : 경보기 210 : 교량
220 : 교량센서단말기 230 : 교량감시서버
240 : 감시자단말기 250 : 통신망
260 : 지피에스 320 : 가속도센서부
330 : 압력센서부 340 : 지자기센서부
355 : 로그데이터저장부 360 : 온도센서부
365 : 위치감지부 370 : 밧데리잔량점검부
375 : 이벤트생성부 380 : 일상데이터설정부
385 : 주기설정부 390 : 롬
395 : 주기응답부

Claims (2)

  1. 교량 감시 시스템에 있어서,
    감시의 대상이 되며 차량 및 인간의 통행이 이루어지는 교량(210)과;
    상기 교량의 취약부분에 설치되며 복수의 센서를 구비하며 상기 교량의 변동징후를 감지하여 이벤트 정보를 생성하여 유무선 통신부를 통하여 이벤트 정보를 서버로 전송할 수 있는 교량센서단말기(220)와;
    상기 교량센서단말기로부터 전송된 이벤트 정보를 지속적으로 저장하며 저장된 데이터를 관리하는 교량감시서버(230)와;
    상기 교량감시서버로부터 보내온 이벤트 정보에 따라 상기 교량의 변동 상황을 점검하는 감시자단말기(240);를 포함하여 구성되되,
    상기 교량센서단말기(220)는,
    가속도 센서와 제어부(310)사이를 인터페이스하는 모듈로서, 가속도 센서를 이용하여 교량의 변화를 측정하며, 교량에서의 진동과 충격의 동적 힘 변화를 감지함으로써, 교량의 변화를 측정하는 가속도센서부(320),
    압력 센서와 제어부(310)사이를 인터페이스하는 모듈로서, 압력 센서를 이용하여 교량의 변화를 측정하며. 압력 센서는 교량에서의 압전에 의한 표면파(SAW)의 크기 변화를 감지함으로써, 교량의 변화를 측정하는 압력센서부(330),
    지자기 센서와 제어부(310)사이를 인터페이스하는 모듈로서, 지자기 센서를 이용하여 교량의 변화를 측정하며, 교량에서의 지자기의 방향 변화와 진동주기의 변화를 감지함으로써, 교량의 변화를 측정하는 지자기센서부(340),
    무선통신 혹은 유선통신의 인터페이스를 구비한 모듈로서 통신망을 통하여 교량감시서버와 통신하는 통신부(350),
    교량센서단말기(220)에서 발생하는 각종 데이터들을 모아서 저장하며, 진동과 충격 등의 동적 힘 변화, 압전에 의한 표면파(SAW)의 크기 변화, 지자기의 방향 변화와 진동주기로부터 진동의 크기변화가 감지되게 되는 데 각각의 변화량을 저장하며, 밧데리의 잔량을 점검하여 관련 데이터 및 위치 감지 센서에 의한 위치 데이터 및 온도 센서부에 의한 온도 데이터를 저장하는 로그데이터저장부(355),
    교량에 부착된 교량센서단말기(220)의 온도 센서와 제어부(310) 사이를 인터페이스하는 모듈로서 교량센서단말기(220)의 주변 온도를 측정하는 역할을 하는 온도센서부(360),
    교량센서단말기(220)의 위치 감지 센서와 제어부(310) 사이를 인터페이스하는 모듈로서 교량센서단말기가 교량의 취약부분에 설치되어 있으므로 위치 변동이 일어날 수도 있으며, 인위적으로 그 위치가 변동되거나 자연적 재해에 의하여 위치 변동이 심각하게 일어날 경우 위치 정보를 교량센서단말기에 제공하는 위치감지부(365),
    교량센서단말기(220)의 제어부(310)에 밧데리 잔량을 나타내는 회로로부터의 잔량값을 획득하여 이를 제공하는 밧데리잔량점검부(370),
    진동과 충격 등의 동적 힘 변화, 압전에 의한 표면파(SAW)의 크기 변화, 지자기의 방향 변화와 진동주기로부터 진동의 크기변화가 감지되게 되는 데 각각의 변화량을 일상데이터로 설정된 값과 대비하게 되며 각각의 변화량이 일상데이터로 설정된 값보다 크면 이벤트 정보를 생성하는 이벤트생성부(375),
    교량의 취약부분에 교량센서단말기(220)를 부착하고 수일간에 걸쳐서 가속도센서부, 압력센서부 및 지자기센서부의 데이터를 축적한 후 이 데이터들을 분석하여 일상적으로 나타나는 변화량을 해당되는 일상데이터를 확득할 수 있는 일상데이터설정부(380),
    감지주기 및 휴면주기 및 지속시간을 획득하여 이벤트 정보를 발생할 수 있는 조건을 설정하는 제어주기설정부(385),
    저전력의 프로그램을 저장하는 롬(390),
    일정주기마다 교량감시서버(230)에 주기적으로 통신을 수행하는 주기응답부(395)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 감시 시스템.
  2. 삭제
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