KR101514264B1 - Method for measuring the ground sinks using gravity sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법에 관한 것으로서, 지표상에서 배치되는 복수개의 중력센서와, 상기 중력센서의 데이터를 전송하는 통신모듈과, 상기 통신모듈로부터 상기 중력센서의 데이터를 수신하여 연산하고 이를 바탕으로 지반의 상태를 시뮬레이션하는 감시 서버를 포함하는 지반 침하 측정시스템에서 중력센서의 기울기 값을 이용하여 지반의 침하를 측정하기 위한 방법으로 본 발명에 따르면, 상기 중력센서들을 지표상에서 격자형으로 배치시키는 중력센서 배치단계와; 상기 중력센서들을 서로 구별하여 각각의 위치 및 서로 간의 거리를 파악할 수 있도록 각각 중력센서에 고유의 식별번호를 부여하는 식별번호 부여단계와; 상기 식별번호를 바탕으로 상기 중력센서들이 배치된 지반 영역을 맵핑(mapping)하여 상기 지반 영역을 이미지로 표시하는 지반 맵핑단계와; 상기 고유의 식별번호별로 중력센서들의 초기 기울기 값을 각각 측정한 후 기준 값으로 지정하여 상기 감시 서버에 전송 및 저장하는 기준값 지정단계와; 상기 중력센서들의 기울기 값을 시간별 또는 날짜별로 측정하여 상기 감시 서버에 전송 및 저장하는 기울기 측정단계와; 상기 기울기 측정단계에서 측정된 기울기 값을 상기 기준값과 비교 연산하여 지반 침하 여부를 판단하는 침하 판단단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다.The present invention relates to a method of measuring ground settlement using a gravity sensor, which comprises a plurality of gravity sensors disposed on the ground, a communication module for transmitting data of the gravity sensor, In the ground settlement measuring system including the monitoring server for simulating the state of the ground, a method for measuring the settlement of the ground using the slope value of the gravity sensor, according to the present invention, A gravity sensor disposing step of disposing the gravity sensor; An identification number assigning step of assigning a unique identification number to each of the gravity sensors so as to distinguish the gravity sensors from each other and to grasp respective positions and distances between the gravity sensors; A ground mapping step of mapping the ground area on which the gravity sensors are disposed based on the identification number to display the ground area as an image; A reference value designation step of measuring the initial slope values of the gravity sensors according to the unique identification number and then designating the initial slope value as a reference value and transmitting the same to the monitoring server; Measuring a slope value of the gravity sensors by time or date and transmitting and storing the slope values to the monitoring server; And a subsidence determination step of comparing the slope value measured in the slope measurement step with the reference value to determine whether the subsidence is subsided.

Description

중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법{METHOD FOR MEASURING THE GROUND SINKS USING GRAVITY SENSOR}METHOD FOR MEASURING THE GROUND SINK USING GRAVITY SENSOR [0002]

본 발명은 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지반의 변형 상태를 정확하고 용이하게 측정할 수 있도록 이루어진 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of measuring a ground settlement using a gravity sensor, and more particularly, to a method of measuring a ground settlement using a gravity sensor provided to accurately and easily measure a deformation state of the ground.

일반적으로 지반은 여러 가지 요소에 의하여 침하 또는 융기되어 변형될 수 있으며, 그러한 변형은 성토지반이나 연약지반 등과 같은 곳에서 매우 크게 나타나게 된다.In general, the ground can be deformed by various factors such as subsidence or elevation, and such deformation will be very large in such places as clay ground or soft ground.

이러한 지반 침하 장소에 토목공사를 포함한 건축물의 설계 및 시공에는 많은 어려움이 따르고 있다. 예를 들어, 터널공사나 터파기 공사 또는 도로공사를 할 경우, 작업에 사용되는 기계의 하중 및 진동으로 인하여 작업장은 물론, 그 주변의 지반에 침하 및 융기 현상이 발생하여 축조된 구조물이 기울어지거나 균열이 발생하며, 수도관이나 가스관이 어긋나는 등의 큰 피해가 발생할 수도 있다.There are many difficulties in designing and constructing the structure including the civil works in the place of the subsidence. For example, when tunnel construction, trench construction or road construction is carried out, due to the load and vibration of the machine used in the work, settlement and ridge phenomenon occurs in the work site as well as the surrounding ground, Cracks may occur, and serious damage such as displacement of the water pipe or gas pipe may occur.

따라서, 공사중인 상태에서 주위 지반의 변형상태를 측정하여 간접피해가 발생하지 않게 미연에 방지하거나, 이미 건조된 구조물이라 하더라도 지속적으로 지반의 변형상태를 측정하여 그 구조물의 안정성을 유지하기 위한 수단으로 지반의 변형을 측정하는 방법이 이용되고 있다.Therefore, by measuring the deformation state of the surrounding ground under construction, it is possible to prevent the indirect damage from occurring, or to maintain the stability of the structure by measuring the deformation state of the ground continuously even if it is already dried A method of measuring the deformation of the ground is used.

지반 침하를 측정하는 대표적인 예로서 수준측량을 이용한 방법과 지표침하계를 이용한 방법이 알려져 있다.As a representative example of measuring the subsidence of the ground, a method using a level measurement and a method using an indicator subsidence system are known.

상기 수준측량을 이용한 지반 침하 측정방법은, 현장 부근에 굴착의 영향이 미치지 않을 부동점을 설치하고, 그 점을 기준으로 측정하고자 하는 위치의 침하판에 지지된 로드를 수준측량 하는 방법으로 침하량을 측정한다.The method of measuring the ground settlement using the leveling method is a method of measuring the level of a load supported on a settlement plate at a position to be measured on the basis of a floating point that is not affected by excavation near the site, .

상기 지표침하계를 이용한 지반 침하 측정방법은, 측정하고자 하는 지점의 부동층(암반)까지 천공하여 파이프를 부동층에 고정시킨 후, 부동층과 지표면의 차이를 측정하는 것으로 지표침하를 측정한다.The method of measuring the ground settlement using the ground settlement system measures the ground settlement by measuring the difference between the floating layer and the ground surface after the pipe is pierced to the floating layer (bedrock) at the point to be measured.

그러나, 상기한 종래의 방법 중, 수준측량을 이용한 방법은, 오차의 정도가 크게 나타나는 단점과 함께, 측정지점을 따라서 로드를 계속적으로 이동하여야 하므로 측정에 많은 시간이 소요됨은 물론, 차량이 통행하는 도로에서는 그 작업이 매우 위험한 문제점이 있다.However, among the above-mentioned conventional methods, the method using the level measurement requires a long time for measurement because the load must be continuously moved along the measurement point along with a disadvantage that the degree of error is large, On the road there is a problem that is very dangerous to work with.

또한, 지표침하계를 이용한 방법은, 부동층까지 파이프를 매설하여야 하므로 장치 설치비가 많이 소요되고 각 지점들 간의 상대측정이 어려운 문제점이 있다.In addition, since the method using the ground subsidence system requires buried pipes to the passive layer, it requires a large installation cost and makes it difficult to measure relative positions between the points.

KRKR 10-083664410-0836644 B1B1 KRKR 10-098670310-0986703 B1B1

앞선 배경기술에서 도출된 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 지반의 변형 상태를 정확하고 용이하게 측정할 수 있도록 하는 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems derived from the prior art, and to provide a ground settlement measuring method using a gravity sensor that can accurately and easily measure a deformation state of a ground.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 지반 굴착 등의 공사를 하지 않고 저비용으로 손쉽게 설치할 수 있도록 하는 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a ground settlement measuring method using a gravity sensor that enables easy installation at low cost without construction of a ground excavation or the like.

상기한 목적은, 본 발명의 실시예에 따라, 지표상에서 배치되는 복수개의 중력센서와, 상기 중력센서의 데이터를 전송하는 통신모듈과, 상기 통신모듈로부터 상기 중력센서의 데이터를 수신하여 연산하고 이를 바탕으로 지반의 상태를 시뮬레이션하는 감시 서버를 포함하는 지반 침하 측정시스템에서 중력센서의 기울기 값을 이용하여 지반의 침하를 측정하는 방법에 있어서, 상기 중력센서들을 지표상에서 격자형으로 배치시키는 중력센서 배치단계와; 상기 중력센서들을 서로 구별하여 각각의 위치 및 서로 간의 거리를 파악할 수 있도록 각각 중력센서에 고유의 식별번호를 부여하는 식별번호 부여단계와; 상기 식별번호를 바탕으로 상기 중력센서들이 배치된 지반 영역을 맵핑(mapping)하여 상기 지반 영역을 이미지로 표시하는 지반 맵핑단계와; 상기 고유의 식별번호별로 중력센서들의 초기 기울기 값을 각각 측정한 후 기준 값으로 지정하여 상기 감시 서버에 전송 및 저장하는 기준값 지정단계와; 상기 중력센서들의 기울기 값을 시간별 또는 날짜별로 측정하여 상기 감시 서버에 전송 및 저장하는 기울기 측정단계와; 상기 기울기 측정단계에서 측정된 기울기 값을 상기 기준값과 비교 연산하여 지반 침하 여부를 판단하는 침하 판단단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법에 의해 달성된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a gravity sensor comprising: a plurality of gravity sensors disposed on an indicator; a communication module for transmitting data of the gravity sensor; A method of measuring settlement of a ground using a slope value of a gravity sensor in a ground settlement measuring system including a monitoring server for simulating a state of a ground based on a gravity sensor arrangement ; An identification number assigning step of assigning a unique identification number to each of the gravity sensors so as to distinguish the gravity sensors from each other and to grasp respective positions and distances between the gravity sensors; A ground mapping step of mapping the ground area on which the gravity sensors are disposed based on the identification number to display the ground area as an image; A reference value designation step of measuring the initial slope values of the gravity sensors according to the unique identification number and then designating the initial slope value as a reference value and transmitting the same to the monitoring server; Measuring a slope value of the gravity sensors by time or date and transmitting and storing the slope values to the monitoring server; And a subsidence determination step of determining a subsidence condition by comparing the slope value measured in the slope measurement step with the reference value.

여기서, 상기 침하 판단단계는, 기울기 변화가 발생한 중력센서의 기울기 값을 인접한 다른 중력센서의 기울기 값과 비교하여 다음의 수학식

Figure 112013037089500-pat00001
에 의해 지반 변동량(h)을 계산할 수 있다. (여기서, d1은 기울기 변화가 발생한 중력센서와 인접한 다른 중력센서와의 거리이고, θs1은 초기 기울기 값이고, θs2는 기울기 변화가 발생한 중력센서의 기울기 값이다.)Here, the sinkage determination step compares the slope value of the gravity sensor in which the slope change has occurred with the slope value of another adjacent gravity sensor,
Figure 112013037089500-pat00001
The ground change amount h can be calculated. (Where d1 is the distance from the gravity sensor where the slope change occurs to another gravity sensor adjacent to it, θ s1 is the initial slope value, and θ s2 is the slope value of the gravity sensor where the slope change occurs)

이때, 상기 수학식에 의해 계산된 지반 변동량 값에 따라 상기 지반 영역의 이미지에 등고선을 형성시키는 등고선 형성단계를 더 포함할 수 있다.The contour line forming step may further include a contour line forming step of forming contour lines in the image of the ground area according to the ground change amount calculated by the above equation.

한편, 상기 침하 판단단계에서 비교 연산된 데이터를 이용하여 이미지로 표시된 상기 지반 영역의 변동 모습을 동적 모델링하고, 상기 모델링 데이터에 소정 알고리즘을 적용시켜 상기 지반 영역의 향후 변동 모습을 예측하는 시뮬레이션을 수행하는 시뮬레이션 단계를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, a simulation is performed to dynamically model a variation of the ground area displayed as an image using the data calculated in the settlement determination step, and to apply a predetermined algorithm to the modeling data to predict future variations of the ground area The simulation step may be further performed.

또한, 상기 기준값 지정단계 이후, 지반 침하 작용 이외의 외부 작용에 의해 상기 중력센서의 재배치 및 기울기 값이 변경이 발생한 경우, 상기 기준값 지정단계에서 저장된 데이터를 초기화한 후 상기 중력센서들의 현재 기울기 값을 기준값으로 재지정하는 기준값 재설정 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, after the reference value designation step, when the relocation and the slope value of the gravity sensor are changed due to an external action other than the subsidence, the data stored in the reference value designation step is initialized and the current slope values of the gravity sensors And resetting the reference value to a reference value.

상기한 바에 따른 본 발명의 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법에 의하면, 중력센서의 설치 지점을 기준으로 지반의 침하 정도를 간편하고도 신속하게 측정할 수 있으므로 해당 지반 영역 및 그 주변에 대한 위험 발생을 사전에 방지하여 신속하게 대처할 수 있는 장점이 있다.According to the method of measuring the ground settlement using the gravity sensor of the present invention as described above, since the settlement degree of the ground can be easily and quickly measured based on the installation point of the gravity sensor, So that it is possible to quickly cope with the problem.

또한, 굴착 공사 등의 번거로움 없이 센서를 지표에 배치하므로 저비용으로 손쉬운 설치가 가능하고 유지 및 보수가 용이한 장점이 있다.In addition, since the sensor is disposed on the surface of the ground without inconveniences such as excavation work, it is possible to easily install at low cost, and it is easy to maintain and repair.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법을 설명하기 위한 순서도이고,
도2는 본 발명의 실시예에 따른 중력센서를 설명하기 위한 예시도이고,
도3 및 도4는 본 발명의 실시예에 따른 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법을 설명하기 위한 개념도이고,
도5는 본 발명의 실시예에 따른 지반 침하량 계산식을 유도하기 위한 개념도이다.
FIG. 1 is a flowchart for explaining a ground settlement measurement method using a gravity sensor according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is an exemplary view for explaining a gravity sensor according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 and FIG. 4 are conceptual diagrams for explaining a ground settlement measuring method using a gravity sensor according to an embodiment of the present invention,
5 is a conceptual diagram for deriving a ground settlement amount calculation formula according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Brief Description of Drawings FIG. 1 is a block diagram of a computer system according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a block diagram of a computer system according to an embodiment of the present invention; FIG.

먼저 본 발명은, 지표상에서 배치되는 복수개의 중력센서와, 상기 중력센서의 데이터를 전송하는 통신모듈과, 상기 통신모듈로부터 상기 중력센서의 데이터를 수신하여 연산하고 이를 바탕으로 지반의 상태를 시뮬레이션하는 감시 서버를 포함하는 지반 침하 측정시스템에 적용되며, 상기 중력센서의 기울기 값을 이용하여 지반의 침하를 측정할 수 있다.The present invention relates to a gravity sensor, comprising: a plurality of gravity sensors disposed on an index; a communication module for transmitting data of the gravity sensor; and a control unit for receiving and computing data of the gravity sensor from the communication module, The present invention is applicable to a ground subsidence measurement system including a monitoring server, and the subsidence of the ground can be measured using the slope value of the gravity sensor.

이에 따른 본 발명의 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법은, 도1에 도시된 바와 같이, 상기 중력센서들을 지표상에서 격자형으로 배치시키는 중력센서 배치단계(S100)와, 상기 중력센서들을 서로 구별하여 각각의 위치 및 서로 간의 거리를 파악할 수 있도록 각각 중력센서에 고유의 식별번호를 부여하는 식별번호 부여단계(S200)와, 상기 식별번호를 바탕으로 상기 중력센서들이 배치된 지반 영역을 맵핑(mapping)하여 상기 지반 영역을 이미지로 표시하는 지반 맵핑단계(S300)와, 상기 고유의 식별번호별로 중력센서들의 초기 기울기 값을 각각 측정한 후 기준 값으로 지정하여 상기 감시 서버에 전송 및 저장하는 기준값 지정단계(S400)와, 상기 중력센서들의 기울기 값을 시간별 또는 날짜별로 측정하여 상기 감시 서버에 전송 및 저장하는 기울기 측정단계(S500)와, 상기 기울기 측정단계(S500)에서 측정된 기울기 값을 상기 기준값과 비교 연산하여 지반 침하 여부를 판단하는 침하 판단단계(S600)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the method of measuring the ground settlement using the gravity sensor according to the present invention includes: a gravity sensor placement step (S100) of arranging the gravity sensors in a lattice form on the land surface; (S200) for assigning a unique identification number to each of the gravity sensors so as to grasp the distances between the gravity sensors, and mapping the ground regions on which the gravity sensors are arranged based on the identification numbers, (S300) for displaying the ground area as an image; a reference value designation step (S300) for designating a reference value as an initial slope value of each gravity sensor according to the unique identification number, (S400), measuring slope values of the gravity sensors by time or by date, and transmitting and storing slope values of the gravity sensors to the monitoring server (S500), and a subsidence determination step (S600) of comparing the slope value measured in the slope measurement step (S500) with the reference value to determine whether the subsidence is subsided.

상기 중력센서 배치단계(S100)에서 사용되는 중력센서(10)는 도2에 도시된 바와 같이 지구 중심에 대하여 그 기울기(θ) 값을 측정할 수 있는 센서이다. 여기서, 상기 중력센서(10)는 도시하고 있지는 않으나 케이스와 덮개를 포함하는 하우징에 보호될 수 있으며, 상기 중력센서(10)는 지반 변동과 더불어 배치 위치가 변할 수 있도록 지표와의 접촉면적이 넓은 것이 유리하다. 따라서 상기 중력센서(10)는 평판 형상인 것이 바람직하고, 이를 위해 상기 하우징은 상하면이 상대적으로 넓은 입면체 형상으로 이루어진다. 한편, 상기 케이스 내부에는 통신모듈이 장착되어 상기 중력센서(10)와 전기적으로 연동하며, 상기 중력센서(10)의 기울기 값, 즉 데이터를 감시 서버에 송신한다. 이때 상기 각 중력센서(10)들 간에는 서로 근거리 통신 방식에 의해 서로 간의 위치와 인접한 중력센서 간에 거리를 파악할 수 있도록 하며, 이동통신망을 통해 중력센서(10)의 기울기 데이터를 감시 서버로 전송할 수 있다.The gravity sensor 10 used in the gravity sensor arrangement step S100 is a sensor capable of measuring a value of the inclination? With respect to the center of the earth as shown in FIG. Here, the gravity sensor 10 may be protected by a housing including a case and a cover, not shown. The gravity sensor 10 has a large contact area with the ground surface It is advantageous. Therefore, it is preferable that the gravity sensor 10 has a flat plate shape. For this purpose, the housing has a relatively wide sloped upper and lower surfaces. Meanwhile, a communication module is mounted in the case, and is electrically coupled to the gravity sensor 10, and transmits the tilt value of the gravity sensor 10, that is, data to the monitoring server. At this time, the distance between the gravity sensors 10 and the gravity sensors adjacent to each other can be grasped by the local communication method, and the slope data of the gravity sensor 10 can be transmitted to the monitoring server through the mobile communication network .

상기 지반 맵핑단계(S300)는 서로 이웃하는 중력센서들을 선으로 연결하여 지반 상태를 2차원 또는 3차원 이미지로 표시한다. 이러한 이미지는 관리자 컴퓨터 등으로 출력 가능하며, 지반 상황을 가상 이미지를 통해 시각적으로 확인할 수 있도록 한다.In the ground mapping step S300, neighboring gravity sensors are connected by lines to display the ground state as a two-dimensional or three-dimensional image. These images can be output to a manager computer or the like, and the ground conditions can be visually confirmed through a virtual image.

상기 기준값 지정단계(S400)서 지정된 기준값은 한 번 설정된 것이 영구적으로 유지되는 것은 아니며, 상황에 따라 이미 지정된 기준값이 초기화되어 재지정될 수 있다. 즉, 지반 침하 작용 이외의 외부 작용에 의해 상기 중력센서의 재배치 및 기울기 값이 변경이 발생한 경우, 상기 기준값 지정단계(S400)에서 저장된 데이터를 초기화한 후 상기 중력센서들의 현재 기울기 값을 기준값으로 재지정할 수 있다.The reference value designated in the reference value designation step (S400) is not permanently set once, and the reference value already designated may be initialized and redesigned according to the situation. That is, when the relocation and the tilt value of the gravity sensor are changed due to the external action other than the subsidence, the data stored in the reference value designation step (S400) is initialized and the current tilt value of the gravity sensors is set as a reference value Can be specified.

상기 기울기 측정단계(S500)에서 시간별 또는 날짜별로 측정 및 저장되는 중력센서들의 기울기 값은 감시 서버에 포함된 데이터베이스에 기록함으로써 추후 지반의 변동 모습을 확인할 수 있도록 하고 이를 통해 향후 지반의 변동 모습을 예측할 수 있도록 한다.In the tilt measuring step (S500), the slope values of the gravity sensors measured and stored for each hour or date are recorded in a database included in the monitoring server, so that the change of the ground can be confirmed later. .

상기 침하 판단단계(S600)는, 도3 및 도4를 참조하여 중력센서의 기울기 변하에 따른 지반 침하량을 판단할 수 있으며, 도5를 참조하여 지반 침하량 계산식을 유도할 수 있다. 즉, 기울기 변화가 발생한 중력센서(S1)의 기울기 값을 인접한 다른 중력센서(S2)의 기울기 값과 비교하여 다음의 수학식1에 이용해 지반 변동량(h)을 계산한다.The settlement determining step S600 can determine the ground settlement amount according to the gradient change of the gravity sensor, referring to FIG. 3 and FIG. 4, and derive the ground settlement amount calculating formula with reference to FIG. That is, the slope value of the gravity sensor S1 in which the slope change occurs is compared with the slope value of another adjacent gravity sensor S2, and the ground slope amount h is calculated using the following equation (1).

Figure 112013037089500-pat00002
Figure 112013037089500-pat00002

여기서, d1은 기울기 변화가 발생한 중력센서와 인접한 다른 중력센서와의 거리이고, θs1은 초기 기울기 값이고, θs2는 기울기 변화가 발생한 중력센서의 기울기 값이다.Here, d1 is the distance between the gravity sensor in which the gradient change occurs and another adjacent gravity sensor,? S1 is the initial slope value, and? S2 is the slope value of the gravity sensor in which the slope change occurs.

도3은 초기 기준값이 설정된 상태에서 지반 변동이 발생하기 전의 중력센서 배치 모습을 도시하고 있으며, 도4는 지반 변동이 발생한 후의 중력센서 배치 모습을 도시하고 있다. 즉, 서로 이웃하는 중력센서가 역방향으로 기울어져 있다면 해당 중력센서 사이의 지반이 함몰되었음을 알 수 있고, 서로 이웃하는 중력센서가 동일한 방향으로 기울어져 있다면 해당 중력센서가 위치하는 지반이 한 방향으로 기울어져 있음을 알 수 있다. 따라서, 상기 수학식1에 의한 지반 변동량(h) 데이터를 통해 지반의 침하 정도를 용이하게 측정할 수 있게 된다.FIG. 3 shows a layout of the gravity sensor arrangement before the ground change occurs in the state where the initial reference value is set, and FIG. 4 shows the layout of the gravity sensor arrangement after the ground change has occurred. In other words, if neighboring gravity sensors are tilted in opposite directions, it can be seen that the ground between the gravity sensors is depressed. If neighboring gravity sensors are inclined in the same direction, the ground where the gravity sensors are located tilts in one direction . Therefore, it is possible to easily measure the settlement degree of the ground through the ground change amount h data according to Equation (1).

이때, 상기 수학식1에 의해 계산된 지반 변동량 값에 따라, 도4에 도시된 바와 같이, 상기 지반 영역의 이미지에 등고선(C)을 형성시켜 지반의 침하 정도를 쉽게 파악할 수 있도록 한다(S620).4, a contour line C is formed in the image of the ground area to easily grasp the subsidence of the ground (S620), according to the ground change value calculated by Equation (1) .

한편, 상기 침하 판단단계(S600)에서 비교 연산된 데이터를 이용하여 이미지로 표시된 상기 지반 영역의 변동 모습을 동적 모델링함으로써 시각적 효과를 높일 수 있으며, 상기 모델링 데이터에 소정 알고리즘을 적용시켜 상기 지반 영역의 향후 변동 모습을 예측하는 시뮬레이션을 수행함으로써 침하 가능성이 있는 지반 영역에 대한 안전을 도모할 수 있다(640).Meanwhile, the visual effect can be enhanced by dynamically modeling the variation of the ground area displayed as an image using the data calculated in the settlement determination step (S600), and a predetermined algorithm is applied to the modeling data, Simulation that predicts future variations can be performed to secure the ground area where settlement is possible (640).

지금까지 설명한 본 발명의 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법에 따르면, 중력센서의 설치 지점을 기준으로 지반의 침하 정도를 간편하고도 신속하게 측정할 수 있으므로 해당 지반 영역 및 그 주변에 대한 위험 발생을 사전에 방지하여 신속하게 대처할 수 있으며, 굴착 공사 등의 번거로움 없이 중력센서를 지표에 배치하므로 저비용으로 손쉬운 설치가 가능하고 유지 및 보수가 용이한 장점을 가진다.According to the ground settlement measuring method using the gravity sensor of the present invention described above, since the settlement degree of the ground can be easily and quickly measured based on the installation point of the gravity sensor, It is possible to cope with the problem in advance, and it is possible to install the gravity sensor on the surface of the ground without inconveniences such as excavation work, so that it can be installed easily at low cost, and it is easy to maintain and repair.

전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 상술한 실시예들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경이 가능할 것이다. 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위 내라면 하기에서 기술되는 본 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.The foregoing has outlined rather broadly the features and technical advantages of the present invention in order that the claims of the invention to be described below may be better understood. The embodiments described above are susceptible to various modifications and changes within the technical scope of the present invention by those skilled in the art. These various modifications and changes are also within the scope of the technical idea of the present invention and will be included in the claims of the present invention described below.

Claims (5)

지표상에서 배치되는 복수개의 중력센서와, 상기 중력센서의 데이터를 전송하는 통신모듈과, 상기 통신모듈로부터 상기 중력센서의 데이터를 수신하여 연산하고 이를 바탕으로 지반의 상태를 시뮬레이션하는 감시 서버를 포함하는 지반 침하 측정시스템에서 중력센서의 기울기 값을 이용하여 지반의 침하를 측정하는 방법에 있어서,
상기 중력센서들을 지표상에서 격자형으로 배치시키는 중력센서 배치단계;
상기 중력센서들을 서로 구별하여 각각의 위치 및 서로 간의 거리를 파악할 수 있도록 각각 중력센서에 고유의 식별번호를 부여하는 식별번호 부여단계;
상기 식별번호를 바탕으로 상기 중력센서들이 배치된 지반 영역을 맵핑(mapping)하되, 서로 이웃하는 중력센서들을 선으로 연결하여 상기 지반 영역을 이미지로 표시하는 지반 맵핑단계;
상기 고유의 식별번호별로 중력센서들의 초기 기울기 값을 각각 측정한 후 기준 값으로 지정하여 상기 감시 서버에 전송 및 저장하는 기준값 지정단계;
상기 중력센서들의 기울기 값을 시간별 또는 날짜별로 측정하여 상기 감시 서버에 전송 및 저장하는 기울기 측정단계; 및
상기 기울기 측정단계에서 측정된 기울기 값을 상기 기준값과 비교 연산하여 지반 침하 여부를 판단하되, 기울기 변화가 발생한 중력센서의 기울기 값을 인접한 다른 중력센서의 기울기 값과 비교하여 지반 변동량을 계산하는 침하 판단단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법.
A plurality of gravity sensors disposed on the ground, a communication module for transmitting the data of the gravity sensor, and a monitoring server for receiving and calculating data of the gravity sensor from the communication module and simulating the state of the ground based thereon A method for measuring settlement of a ground using a slope value of a gravity sensor in a ground settlement measuring system,
A gravity sensor disposing step of disposing the gravity sensors in a lattice form on an indicator;
An identification number assigning step of assigning a unique identification number to each of the gravity sensors so that the gravity sensors can be distinguished from each other and the respective positions and distances between the gravity sensors can be grasped;
Mapping a ground region in which the gravity sensors are arranged based on the identification number, connecting adjacent gravity sensors with lines, and displaying the ground region as an image;
A reference value designation step of measuring an initial slope value of the gravity sensors according to the unique identification number and designating the initial slope value as a reference value and transmitting and storing the initial slope value to the monitoring server;
Measuring a tilt value of the gravity sensors by time or by date, and transmitting and storing the tilt values of the gravity sensors to the monitoring server; And
The slope of the gravity sensor is calculated by comparing the slope value measured in the slope measuring step with the reference value to determine whether the slope has subsided or not. When the slope value of the gravity sensor is compared with the slope value of the adjacent gravity sensor, step;
And measuring the ground settlement using the gravity sensor.
제1항에 있어서,
상기 침하 판단단계는,
기울기 변화가 발생한 중력센서의 기울기 값을 인접한 다른 중력센서의 기울기 값과 비교하여 다음의 수학식
Figure 112013037089500-pat00003
(여기서, d1은 기울기 변화가 발생한 중력센서와 인접한 다른 중력센서와의 거리이고, θs1은 초기 기울기 값이고, θs2는 기울기 변화가 발생한 중력센서의 기울기 값이다.)
에 의해 지반 변동량(h)을 계산하는 것을 특징으로 하는 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법.
The method according to claim 1,
The sinkage determination step may include:
The slope value of the gravity sensor in which the slope change has occurred is compared with the slope value of another adjacent gravity sensor,
Figure 112013037089500-pat00003
(Where d1 is the distance from the gravity sensor where the slope change occurs to another gravity sensor adjacent to it, θ s1 is the initial slope value, and θ s2 is the slope value of the gravity sensor where the slope change occurs)
(H) is calculated by using the gravity sensor.
제2항에 있어서,
상기 수학식에 의해 계산된 지반 변동량 값에 따라 상기 지반 영역의 이미지에 등고선을 형성시키는 등고선 형성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법.
3. The method of claim 2,
And a contour line forming step of forming a contour line on the image of the ground area according to the ground change amount calculated by the equation.
제1항에 있어서,
상기 침하 판단단계에서 비교 연산된 데이터를 이용하여 이미지로 표시된 상기 지반 영역의 변동 모습을 시간별 또는 날짜별로 동적 모델링하고, 상기 모델링 데이터에 소정 알고리즘을 적용시켜 상기 지반 영역의 향후 변동 모습을 예측하는 시뮬레이션을 수행하는 시뮬레이션 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법.
The method according to claim 1,
A dynamic modeling of the variation of the ground area represented by an image by time or date by using the data calculated in the settlement determination step and a predetermined algorithm is applied to the modeling data to predict a future variation of the ground area The method of claim 1, further comprising the step of measuring the ground settlement using the gravity sensor.
제1항에 있어서,
상기 기준값 지정단계 이후,
지반 침하 작용 이외의 외부 작용에 의해 상기 중력센서의 재배치 및 기울기 값이 변경이 발생한 경우 상기 기준값 지정단계에서 저장된 데이터를 초기화한 후 상기 중력센서들의 현재 기울기 값을 기준값으로 재지정하는 기준값 재설정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중력센서를 이용한 지반 침하 측정방법.
The method according to claim 1,
After the reference value designation step,
A reference value resetting step of resetting the current tilt value of the gravity sensors to a reference value after initializing the stored data in the reference value designation step when the gravity sensor is relocated and the tilt value is changed due to an external action other than the ground subsidence, And measuring the ground settlement using the gravity sensor.
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