KR101617414B1 - The crack Monitoring Device and Crack Monitoring System using The same - Google Patents

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KR101617414B1
KR101617414B1 KR1020160018530A KR20160018530A KR101617414B1 KR 101617414 B1 KR101617414 B1 KR 101617414B1 KR 1020160018530 A KR1020160018530 A KR 1020160018530A KR 20160018530 A KR20160018530 A KR 20160018530A KR 101617414 B1 KR101617414 B1 KR 101617414B1
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crack monitoring
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서정환
김은정
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주식회사 동일구조
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Abstract

The present invention relates to a crack monitoring device and a crack monitoring system. The crack monitoring device comprises: a fixed base (a) and a fixed base (b), a main body, an insulating connector, a sensing circuit unit, and a transceiver module. When cracking is in progress, the number of parallel resistors included in the main body is changed and an amount of current flowing in a circuit forming a closed circuit is also changed. A current sensor senses information regarding the variation and transmits the same to a micro- controller unit (MCU), and the MCU transmits the information regarding the variation to the transceiver module and transmits various wired/wireless communications terminals used by a user so that a crack can be quickly diagnosed and repaired.

Description

균열 모니터링 장치 및 이를 이용한 균열 모니터링 시스템{The crack Monitoring Device and Crack Monitoring System using The same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a crack monitoring apparatus and a crack monitoring system using the same,

본 발명은 균열 모니터링 장치 및 이를 이용한 균열 모니터링 시스템으로, 보다 상세하게는 고정 베이스 a 및 고정 베이스 b, 본체, 절연 연결체, 센싱 회로부 및 송수신 모듈로 구성되되, 본체에 포함되는 병렬 저항 수가 균열이 진행함에 따라 변화되어 폐로를 이루는 회로에 흐르는 전류량도 변화되고 그 변화량 정보를 전류센서가 감지하여 MCU에 보내고 MCU는 송수신 모듈에 보내며, 사용자가 사용하는 각종 유무선 통신 단말기에 송신하여 신속하게 균열 진단과 보수가 이루어지도록 하는 균열 모니터링 장치 및 이를 이용한 균열 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a crack monitoring apparatus and a crack monitoring system using the same, and more particularly, to a crack monitoring apparatus and a crack monitoring system using the same, The current sensor detects the change amount information and sends it to the MCU. The MCU sends the change amount information to the transmitting / receiving module, and transmits it to various wired / wireless communication terminals used by the user. And a crack monitoring system using the crack monitoring apparatus.

건물, 터널, 교량 등의 구조물은 시간에 따라 손상되고 노후화된다. 이와 같이 손상되고 노후화 되는 구조물의 기능을 유지시켜 수명을 연장시키기 위해서는 구조물의 지속적인 관리, 점검이 필요하다. Buildings, tunnels, bridges, and other structures are damaged and aged over time. In order to maintain the function of the damaged and aging structure and to prolong its life, it is necessary to continuously manage and check the structure.

구조물의 점검에서 가장 기본적인 조사는 외관 조사이고, 외관 조사에서 구조물 표면의 균열에 대한 조사는 구조물의 정밀안전진단의 수행 여부를 판단함에 있어 매우 중요한 요소이다. The most basic inspection in the inspection of the structure is the appearance inspection, and the examination of the cracks on the surface of the structure in the appearance inspection is a very important factor in judging whether the precise safety diagnosis of the structure is performed or not.

구조체가 하중 또는 부동침하 기타 외력에 의해 균열이 발생하는 경우 초기 균열 발생지점 및 시점, 균열폭을 검측해야 한다. If the structure is cracked due to load, immersion or other external force, the point and point of initiation of cracking and the crack width should be checked.

종래에는 콘크리트 구조물 표면의 균열에 대한 조사는 통상적으로 현미경 또는 돋보기와 같은 관측장비를 이용한 육안 관측을 주로 이용하였지만 측정자의 개인차에 따라 측정값이 상이하고 측정자의 주관이 개입되어 객관성이 떨어지는 문제점이 발생하여 정확한 균열폭의 측정이 어려워 신뢰성이 떨어지는 단점이 있었다.Conventionally, the investigation of cracks on the surface of concrete structures is usually performed by using a microscope or a visual observation device such as a magnifying glass, but the measurement value is different according to the individual difference of the measurement person, and the subjectivity of the measurement person is interfered with, So that it is difficult to measure an accurate crack width and reliability is deteriorated.

따라서 최근에는 첨단 영상장비를 이용한 영상 기법을 통해 구조물 표면에 대한 균열을 측정하는 방법이 실시되고 있다. Recently, a method of measuring the cracks on the surface of a structure through an image technique using advanced image equipment has been carried out.

그러나 이러한 첨단 영상장비는 고가이면서 운반수단이 번거러우며, 장비사용의 숙련도가 필요하여 현장에 있는 사용자가 실시간 사용하기 제한되는 문제점이 있어 해결방안이 요구되는 실정이다. However, these advanced video equipment are expensive, the transportation means is troublesome, and the skill of using the equipment is required, Therefore, a solution is required.

특허문헌 1(공개특허 제10-2005-0048059호)은 콘크리트 표면의 균열 진행 여부를 측정하기 위한 콘크리트의 균열 진행측정기에 있어서, 상기 콘크리트 구조물의 표면에 형성된 균열을 중심으로 일측 콘크리트 표면에 접착되며 상기 균열을 가로지르는 외팔보 형태의 고정부가 일체로 형성된 본체케이스와; 상기 균열을 중심으로 타측 콘크리트 표면에 접착되며 상기 고정부의 저면을 따라 슬라이드 가능하게 설치된 슬라이드부재와; 상기 고정부의 저면 선단에 소정 간격 이격되게 설치되며 서로 다른 색깔의 발광소자와 접속되어 있는 다수의 센서단자와 상기 슬라이드부재의 상면에 설치되며 상기 다수의 센서단자와 순차적으로 접촉할 수 있도록 소정 각도의 경사부가 형성된 센서접촉판으로 이루어진 센서부와; 상기 센서접촉판과 센서단자에 전원을 인가할 수 있도록 상기 고정부의 저면과 슬라이드부재의 상면에 설치된 전원접속단자 및 전원접속도선을 포함하여 구성된 콘크리트의 균열 진행측 정기이며, 균열폭의 변화에 대응하여 상기 슬라이드부재가 우측으로 이동함에 따라 센서접촉판의 경사부가 센서 단자와 차례대로 접속되어 서로 다른 색깔의 발광소자를 차례대로 발광시키므로 측정자는 발광되는 빛깔이나 발광되는 발광소자의 수에 따라 균열의 진행상황을 시각적으로 쉽게 확인할 수 있다. 하지만, 경사형 센서접촉판과 센서간의 접촉에 따라 균열 정도를 측정하는 것이지만 한축으로만 진행되는 균열폭을 검측할 수 있는 구조특성상 균열이 축에 비스듬히 진행되면 오동작을 일으킬 가능성이 높고 사용자에게 균열 진행 정보를 전달하는 방식에 있어서도 육안 혹은 부저등에 의한 경고음 발신 기능을 함에 그쳐 원거리상에 떨어져 있는 사용자로 하여금 즉각적인 대처를 하게 함에 매우 미흡하며 시간 흐름에 따라 균열 진행 정도를 정량적인 데이터화할 수 없는 문제점이 있다.Patent Document 1 (Laid-Open Patent Application No. 10-2005-0048059) discloses a crack propagation measuring apparatus for measuring the progress of cracking of a concrete surface, wherein a crack is formed on a surface of the concrete structure, A body case integrally formed with a cantilever type fixing part across the crack; A slide member attached to the surface of the other concrete centering on the crack and installed to be slidable along a bottom surface of the fixing unit; A plurality of sensor terminals provided at a predetermined distance from the bottom end of the fixing portion and connected to light emitting elements of different colors and a plurality of sensor terminals provided on an upper surface of the slide member, A sensor unit including a sensor contact plate on which an inclined portion is formed; And a power connection terminal and a power supply connection conductor provided on the bottom surface of the fixing part and on the upper surface of the slide member so that power can be applied to the sensor contact plate and the sensor terminal. As the slide member moves to the right side, the inclined portions of the sensor contact plate are sequentially connected to the sensor terminals to sequentially emit light of different colors to emit light. Thus, You can easily see your progress visually. However, although the degree of cracking is measured according to the contact between the inclined sensor contact plate and the sensor, there is a high possibility of causing a malfunction if the crack progresses obliquely on the axis due to the structure characteristic of detecting the crack width proceeding only by one axis. It is very insufficient to allow a user who is remote on the remote side to perform an immediate action, and there is a problem that the degree of crack progression can not be quantitatively computed with time .

공개특허 제10-2005-0048059호Published Patent No. 10-2005-0048059

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구조물의 균열 부분에 설치되어 균열 진행을 실시간으로 측정하도록 하고, 그 균열 진행 정보를 원거리의 관리자로 하여금 유무선 통신에 의해 실시간으로 확인케 하고 그에 따라 신속한 구조물 진단과 보수가 이루어지도록 하는 균열 모니터링 장치 및 이를 이용한 균열 모니터링 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a crack detection method and a crack detection method, And a crack monitoring system using the crack monitoring apparatus.

상기와 같은 문제점을 해결하고 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 구조물의 균열 진행을 모니터링하는 균열 모니터링 장치(1)는 균열이 발생한 구조부 양쪽 표면에 각각 설치되는 고정 베이스 a(10) 와 고정 베이스 b(20);In order to solve the above problems and to achieve the object, a crack monitoring apparatus (1) for monitoring crack progress of a structure according to the present invention comprises a fixed base a (10) and a fixed base b );

내부가 빈 기둥 형태를 가지되 내부 말단부에 탄성부재(41)와 연결되어 내부에서 이동가능한 피스톤(42)이 위치하며, 도체와 연결되어 있으되 병렬 연결되어 있는 저항(42)을 포함하는 본체(40);And a body (40) having an inner hollow shape and connected to an elastic member (41) at an inner end thereof and having a piston (42) movable therein, and a resistor (42) );

내삽 도체(31)가 내삽되어 있되 말단부는 고정 베이스 a(10)에 고정연결되어 있고, 타 말단부는 상기 피스톤과 접촉되어 있는 절연 연결체(30);An insulated connection body 30 into which the interpolation conductor 31 is inserted, the distal end portion is fixedly connected to the fixed base a 10, and the other end portion is in contact with the piston;

정전압을 인가하는 전원부(51), 상기 전원부(51)에 연결되어 전류량을 센싱하는 전류센서(52)를 포함하는 센싱 회로부(50); 및A sensing circuit unit 50 including a power supply unit 51 for applying a constant voltage and a current sensor 52 connected to the power supply unit 51 and sensing a current amount; And

상기 전류센서로부터 전달되는 데이터를 수신하고 연산하는 MCU(61)와 상기 MCU로부터 전달되는 정보를 수신하여 유무선 통신단말기에 송신하는 통신부(62)로 구성되는 송수신 모듈(60); 로 구성된다.An MCU (61) for receiving and calculating data transmitted from the current sensor, and a communication unit (62) for receiving information transmitted from the MCU and transmitting the data to a wired / wireless communication terminal; .

상기 본체(40)는 상기 고정 베이스 b(20)에 부착 고정되되, 내측 상부 면에 도체가 내삽되어 있어 상기 전원부(51)에 연결된다.The main body 40 is fixedly attached to the fixed base b 20, and a conductor is inserted into the inner upper surface of the main body 40 and connected to the power source unit 51.

상기 내삽 도체(31)는 상기 피스톤의 탄성부재(41)와 연결되어 있는 면과 반대되는 면의 표면에 본딩(bonding)되어 있는 도체(미도시)와 연결되며, 절연 연결체(30) 상부 표면이 제거되어 있어 일정 길이만큼 외부로 노출되어 있고, 상기 일정 길이는 수평방향으로 늘어져 있는 병렬 저항(43)의 수평 방향의 폭 만큼의 길이를 가진다.The inner conductor 31 is connected to a conductor (not shown) bonded to the surface of the piston opposite to the surface connected to the elastic member 41, And is exposed to the outside by a predetermined length, and the predetermined length has a length corresponding to the horizontal width of the parallel resistor 43 which is horizontally elongated.

상기 균열 모니터링 장치(1)에 있어서, 상기 전원부(51)는 전류센서(52)와 연결되어 있고, 상기 전류센서(52)는 병렬로 연결되어 있는 저항(43)과 연결되며, 상기 저항(43)은 내삽 도체(31)와 연결되며, 상기 내삽 도체(31)는 피스톤(42) 한면에 본딩되어 있는 도체(미도시)와 연결되고, 상기 도체(미도시)는 전원부와 연결됨으로써 폐로를 이루어 전기회로를 구성한다.In the crack monitoring apparatus 1, the power supply unit 51 is connected to a current sensor 52, the current sensor 52 is connected to a resistor 43 connected in parallel, and the resistor 43 Is connected to the inner conductor 31. The inner conductor 31 is connected to a conductor (not shown) bonded to one surface of the piston 42. The conductor (not shown) Constitute an electric circuit.

상기 전류 센서(52)는 흐르는 전류 정보를 전압 데이터로 변환하여 상기 MCU(61)에 전달한다. The current sensor 52 converts the current information into voltage data and transmits the voltage data to the MCU 61.

상기 피스톤(42)에 본딩되어 있는 도체는 본체 내부 상부에 내삽되어 있으되 구조물의 균열이 진행됨에 따라 피스톤이 슬라이딩 이동되는 한계지점까지 내삽되어 도체가 길게 본체에 노출되어 본딩되어 있는 것과 연결된다.The conductor bonded to the piston 42 is inserted into the upper portion of the main body and is inserted into the limit point where the piston slides as the structure progresses.

상기 균열 모니터링 장치를 이용하는 균열 모니터링 시스템은 구조물의 균열을 감지하고 균열 데이터를 유무선 통신을 이용하여 단말기에 송신하는 균열 모니터링 장치 및 상기 균열 모니터링 장치로부터 송신되는 데이터를 실시간 수신하되 수신된 시간에 따른 데이터를 저장 및 처리하고 데이터 처리 방식은 FIFO(First In First Out)에 따라 처리하며 디스플레이하고, 진행되는 균열폭이 사용자가 설정한 시간에 따른 균열 변화량을 초과하거나 한계 균열폭을 초과하는 경우 사용자에게 알람을 나타내는 데이터 통신 단말기(64) 혹은 인터넷 통신 단말기(65)로 구성된다.A crack monitoring system using the crack monitoring apparatus is provided with a crack monitoring apparatus for detecting a crack in a structure and transmitting crack data to a terminal using wired / wireless communication, and a crack monitoring apparatus for real time receiving data transmitted from the crack monitoring apparatus, And the data processing method is processed and displayed according to FIFO (First In First Out). When the progressed crack width exceeds the crack change amount according to the time set by the user or exceeds the limit crack width, an alarm is displayed to the user And a data communication terminal 64 or an internet communication terminal 65.

본 발명에 의한 균열 모니터링 장치와 이를 이용한 균열 모니터링 시스템에 의하면, 단순하면서 신뢰성 있는 소형의 장치로 하여금 구조물의 균열 진행 정보를 탐지하는 것으로서 그 장착이 매우 용이하고 전류센서를 활용한 균열 진행 정보를 사용자에게 송신하여 신뢰성 측면과 즉각성 측면에서 향상된 효과를 제공한다. According to the crack monitoring apparatus and the crack monitoring system using the same according to the present invention, cracking progress information of a structure is detected by a simple and reliable small apparatus, and it is very easy to install, To provide an improved effect in terms of reliability and immediacy.

또한 시간 진행에 따른 균열 진행 정보를 사용자에게 실시간으로 알려주고 FIFO 방식에 따라 데이터를 처리하게 되므로 이를 시각화된 그래프로 표현하게 되면 향후 전개되는 균열 진행을 용이하게 예측하게 할 수 있다. In addition, since crack progress information according to time progress is notified to the user in real time and data is processed according to the FIFO scheme, it is possible to easily predict the crack progress which will be developed by visualizing it in a visualized graph.

단말기가 구조물의 균열 부분에 설치되어 균열 진행을 실시간으로 측정하도록 하고, 그 균열 진행 정보를 원거리의 관리자로 하여금 유무선 통신에 의해 실시간으로 확인케 하므로 그에 따라 신속하면서도 안전하게 구조물에 대해 균열 진단 /검측 및 보수가 이루어지도록 한다.The terminal is installed in the crack part of the structure to measure the crack progress in real time and the crack progress information is confirmed in real time by the wired / wireless communication by the remote manager. Accordingly, the crack is diagnosed / Make sure that maintenance is done.

도 1은 본 발명인 균열 모니터링 장치가 균열이 발생한 부분에 설치된 것을 표현한 평면도이다.
도 2는 본 발명인 균열 모니터링 장치가 균열이 발생한 부분에 설치된 것을 표현한 사시도이다.
도 3 및 4는 본 발명인 균열 모니터링 장치의 내부구조를 알 수 있도록 하기 위해 개시한 단면도이다.
도 5는 상기 도 4의 도면을 확대한 상세 단면도이다.
도 6은 상기 도 5의 도면에서 실제 전류가 흐르는 폐로와 그 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명인 균열 모니터링 장치의 사시도에서 본체 케이스를 제외한 것을 개시한 도면이다.
도 8은 상기 도 7에서 실제 전류가 흐르는 폐로의 구성과 작용을 나타내기 위한 도면이다.
도 9는 도 8에서 절연 연결체와 내삽 도체의 연결 관계를 나타내기 위한 도면이다.
도 10은 도 9에서 나타낸 회로구성을 등가화한 회로로 나타낸 도면이다.
도 11은 균열이 진행되어 본 발명인 균열 모니터링 장치가 작동된 경우를 표현한 평면도이다.
도 12는 균열이 진행되어 본 발명인 균열 모니터링 장치가 작동된 경우를 표현한 사시도이다.
도 13 및 도 14는 균열이 진행되어 본 발명인 균열 모니터링 장치가 내부에서 어떻게 작동된지를 알 수 있도록 한 단면도 및 단면사시도이다.
도 15는 균열이 진행되어 본 발명인 균열 모니터링 장치가 내부에서 어떻게 작동된지를 더욱 상세히 알 수 있도록 한 단면사시도이다.
도 16은 균열이 진행되어 본 발명인 균열 모니터링 장치에서 센싱 회로부를 등가화한 것을 표현한 도면이다.
도 17은 본 발명인 균열 모니터링 장치 및 이를 이용한 균열 모니터링 시스템을 개략적으로 표현한 도면이다.FIG. 1 is a plan view showing that a crack monitoring apparatus according to the present invention is installed in a portion where a crack occurs.
FIG. 2 is a perspective view showing that the crack monitoring apparatus according to the present invention is installed in a portion where cracks occur. FIG.
3 and 4 are sectional views for explaining the internal structure of the crack monitoring apparatus of the present invention.
5 is an enlarged detailed sectional view of the drawing of FIG.
FIG. 6 is a view schematically showing a closed path through which an actual current flows in the drawing of FIG. 5 and its configuration.
7 is a perspective view of a crack monitoring apparatus according to the present invention, in which a main body case is removed.
Fig. 8 is a diagram showing a configuration and an action of a closed circuit through which actual current flows in Fig. 7; Fig.
FIG. 9 is a view showing the connection relationship between the insulated connection body and the interpolator in FIG.
Fig. 10 is a diagram showing a circuit obtained by equalizing the circuit configuration shown in Fig.
11 is a plan view showing a case where the crack monitoring apparatus according to the present invention is operated by progressing cracks.
FIG. 12 is a perspective view illustrating a case where the crack monitoring apparatus according to the present invention is operated by progressing cracks. FIG.
13 and 14 are a cross-sectional view and a cross-sectional perspective view for explaining how the crack monitoring apparatus of the present invention is operated in the inside by progressing cracks.
FIG. 15 is a cross-sectional perspective view showing how the crack monitoring apparatus according to the present invention is operated in the inside in more detail. FIG.
16 is a view showing that the sensing circuit portion is equivalent in the crack monitoring apparatus of the present invention as the crack proceeds.
17 is a view schematically showing a crack monitoring apparatus of the present invention and a crack monitoring system using the same.

먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라 질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "균열 모니터링 장치 및 이를 이용한 균열 모니터링 시스템"를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.The term " crack monitoring apparatus " and the " crack monitoring system ", respectively, according to the present invention, "Which is incorporated herein by reference in its entirety.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명인 균열 모니터링 장치가 균열이 발생한 부분에 설치된 것을 표현한 평면도이고, 도 2는 본 발명인 균열 모니터링 장치가 균열이 발생한 부분에 설치된 것을 표현한 사시도이며, 도 3 및 4는 본 발명인 균열 모니터링 장치의 내부구조를 알 수 있도록 하기 위해 개시한 단면도이고, 도 5는 상기 도 4의 도면을 확대한 상세 단면도이며, 도 6은 상기 도 5의 도면에서 실제 전류가 흐르는 폐로와 그 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명인 균열 모니터링 장치의 사시도에서 본체 케이스를 제외한 것을 개시한 도면이며, 도 8은 상기 도 7에서 실제 전류가 흐르는 폐로의 구성과 작용을 나타내기 위한 도면이고, 도 9는 도 8에서 절연 연결체와 내삽 도체의 연결 관계를 나타내기 위한 도면이며, 도 10은 도 9에서 나타낸 회로구성을 등가화한 회로로 나타낸 도면이고, 도 11은 균열이 진행되어 본 발명인 균열 모니터링 장치가 작동된 경우를 표현한 평면도이며, 도 12는 균열이 진행되어 본 발명인 균열 모니터링 장치가 작동된 경우를 표현한 사시도이고, 도 13 및 도 14는 균열이 진행되어 본 발명인 균열 모니터링 장치가 내부에서 어떻게 작동된지를 알 수 있도록 한 단면도 및 단면사시도이며, 도 15는 균열이 진행되어 본 발명인 균열 모니터링 장치가 내부에서 어떻게 작동된지를 더욱 상세히 알 수 있도록 한 단면사시도이고, 도 16은 균열이 진행되어 본 발명인 균열 모니터링 장치에서 센싱 회로부를 등가화한 것을 표현한 도면이며, 도 17은 본 발명인 균열 모니터링 장치 및 이를 이용한 균열 모니터링 시스템을 개략적으로 표현한 도면이다.FIG. 2 is a perspective view showing that a crack monitoring apparatus according to the present invention is installed in a portion where cracks occur. FIGS. 3 and 4 are views showing a crack monitoring apparatus FIG. 5 is a detailed sectional view of the enlarged view of FIG. 4, and FIG. 6 is a schematic view showing a closed path through which an actual current flows in the FIG. FIG. 7 is a view for explaining the structure and operation of a closed circuit through which actual current flows in FIG. 7, and FIG. 9 is a view Fig. 8 is a view for showing the connection relationship between the insulated connection body and the interpolator in Fig. 8, and Fig. 10 is a view for showing the equivalent circuit configuration shown in Fig. 11 is a plan view showing a case where the crack monitoring apparatus of the present invention is operated by progressing cracks, FIG. 12 is a perspective view showing a case where the crack monitoring apparatus of the present invention is operated by crack progression, and FIG. 13 and 14 are a cross-sectional view and a cross-sectional perspective view showing how the crack monitoring apparatus according to the present invention is operated in the inside by the progress of the cracks, and FIG. 15 is a view showing how crack monitoring progresses, FIG. 17 is a schematic view showing a crack monitoring apparatus according to the present invention and a crack monitoring system using the same. FIG. 17 is a schematic view showing a crack monitoring apparatus according to the present invention. .

도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명인 구조물의 균열 진행을 모니터링하는 균열 모니터링 장치(1)는 균열이 발생한 구조부 양쪽 표면에 각각 설치되는 고정 베이스 a(10) 와 고정 베이스 b(20);, 내부가 빈 기둥 형태를 가지되 내부 말단부에 탄성부재(41)와 연결되어 내부에서 이동가능한 피스톤(42)이 위치하며, 도체와 연결되어 있으되 병렬 연결되어 있는 저항(42)을 포함하는 본체(40);, 내삽 도체(31)가 내삽되어 있되 말단부는 고정 베이스 a(10)에 고정연결되어 있고, 타 말단부는 상기 피스톤과 접촉되어 있는 절연 연결체(30); 정전압을 인가하는 전원부(51), 상기 전원부(51)에 연결되어 전류량을 센싱하는 전류센서(52)를 포함하는 센싱 회로부(50); 및 상기 전류센서로부터 전달되는 데이터를 수신하고 연산하는 MCU(61)와 상기 MCU로부터 전달되는 정보를 수신하여 유무선 통신단말기에 송신하는 통신부(62)로 구성되는 송수신 모듈(60); 로 구성된다.Referring to FIGS. 1 and 2, a crack monitoring apparatus 1 for monitoring crack progress of a structure according to the present invention includes a fixed base a 10 and a fixed base b 20, which are respectively installed on both surfaces of a structure where cracks occur, And a resistor 42 connected to the conductor and connected in parallel to the piston 42. The body 42 includes a resistor 42 connected to the conductor 42 and connected to the elastic member 41 at an inner end thereof, ; An insulated connection body (30) having an interpolation conductor (31) inserted therein, the distal end of which is fixedly connected to the fixed base a (10) and the other end of which is in contact with the piston; A sensing circuit unit 50 including a power supply unit 51 for applying a constant voltage and a current sensor 52 connected to the power supply unit 51 and sensing a current amount; And a communication unit (62) configured to receive and process data transmitted from the current sensor and to receive information transmitted from the MCU and transmit the information to a wired / wireless communication terminal (60); .

도 3 내지 9를 참조하면 상기 본체(40)는 상기 고정 베이스 b(20)에 부착 고정되되, 직육면체를 이루는 상부 면에 도체가 내삽되어 있어 상기 전원부(51)에 연결된다. 상기 내삽 도체(31)는 상기 피스톤의 탄성부재(41)와 연결되어 있는 면과 반대되는 면의 표면에 본딩(bonding)되어 있는 도체(미도시)와 연결되며, 절연 연결체(30) 상부 표면이 제거되어 있어 일정 길이만큼 외부로 노출되어 있고, 상기 일정 길이는 수평방향으로 늘어져 있는 병렬 저항(43)의 수평 방향의 폭 만큼의 길이를 가진다. 상기 균열 모니터링 장치(1)에 있어서, 상기 전원부(51)는 전류센서(52)와 연결되어 있고, 상기 전류센서(52)는 병렬로 연결되어 있는 저항(43)과 연결되며, 상기 저항(43)은 내삽 도체(31)와 연결되며, 상기 내삽 도체(31)는 피스톤(42) 한면에 본딩되어 있는 도체(미도시)와 연결되고, 상기 도체(미도시)는 전원부와 연결됨으로써 폐로를 이루어 전기회로를 구성한다.3 to 9, the main body 40 is fixedly attached to the fixed base b 20, and is connected to the power source unit 51 by inserting a conductor on the upper surface forming a rectangular parallelepiped. The inner conductor 31 is connected to a conductor (not shown) bonded to the surface of the piston opposite to the surface connected to the elastic member 41, And is exposed to the outside by a predetermined length, and the predetermined length has a length corresponding to the horizontal width of the parallel resistor 43 which is horizontally elongated. In the crack monitoring apparatus 1, the power supply unit 51 is connected to a current sensor 52, the current sensor 52 is connected to a resistor 43 connected in parallel, and the resistor 43 Is connected to the inner conductor 31. The inner conductor 31 is connected to a conductor (not shown) bonded to one surface of the piston 42. The conductor (not shown) Constitute an electric circuit.

상기 전류 센서(52)는 흐르는 전류 정보를 전압 데이터로 변환하여 상기 MCU(61)에 전달한다.The current sensor 52 converts the current information into voltage data and transmits the voltage data to the MCU 61.

상기 피스톤(42)에 본딩되어 있는 도체는 본체 내부 상부에 내삽되어 있으되 구조물의 균열이 진행됨에 따라 피스톤이 슬라이딩 이동되는 한계지점까지 내삽되어 도체가 길게 본체에 노출되어 본딩되어 있는 것과 연결된다.The conductor bonded to the piston 42 is inserted into the upper portion of the main body and is inserted into the limit point where the piston slides as the structure progresses.

또한 본체(40)는 그 말단부에 마개(미도시) 혹은 실리콘등에 의해 방수 처리가 되어야 함은 물론이다. Needless to say, the main body 40 must be waterproofed at its distal end portion with a stopper (not shown) or silicone.

도 10은 병렬 연결된 저항, 전원부, 전류센서가 각각 도체에 연결되어 폐회로를 이루는 것에 대해 이를 등가회로로 변환하여 나타낸 것이다. FIG. 10 is a view showing a parallel connection of a resistor, a power supply, and a current sensor connected to conductors to form a closed circuit, which is converted into an equivalent circuit.

도 11 내지 도 15를 참조하면 균열이 진행되면서 병렬 연결된 저항의 수가 변화를 일으키게 되고 이는 곧 폐회로를 통하는 전류의 변화를 의미한다. Referring to FIGS. 11 to 15, as the crack progresses, the number of parallel-connected resistors changes, which means a change in current through the closed circuit.

도 16은 구조물의 균열에 의해 야기되는 전류의 변화와 관계되는 회로의 등가회로를 표현한 것이다. 즉 전체 등가저항치가 낮아지게 되므로 회로를 흐르는 전류의 양은 늘어나게 된다. Fig. 16 represents an equivalent circuit of a circuit related to a change in current caused by a crack in the structure. That is, the total equivalent resistance value is lowered, so that the amount of current flowing through the circuit is increased.

전류의 변화는 상기 전류 센서에 의해 감지되고 감지된 데이터는 MCU로 보내지며 프로그래밍이 임베딩된 MCU에 의해 제어되는 통신부에 의해 원격지의 사용자가 사용하는 유무선 통신 단말기로 송신하게 된다.The change of the current is sensed by the current sensor, and the sensed data is sent to the MCU and transmitted to the wired / wireless communication terminal used by the user at the remote place by the communication unit controlled by the MCU in which the programming is embedded.

도 17을 참고하면 상기 균열 모니터링 장치를 이용하는 균열 모니터링 시스템은 구조물의 균열을 감지하고 균열 데이터를 유무선 통신을 이용하여 단말기에 송신하는 균열 모니터링 장치 및 상기 균열 모니터링 장치로부터 송신되는 데이터를 실시간 수신하되 수신된 시간에 따른 데이터를 저장 및 처리하고 데이터 처리 방식은 FIFO(First In First Out)에 따라 처리하며 디스플레이하고, 진행되는 균열폭이 사용자가 설정한 시간에 따른 균열 변화량을 초과하거나 한계 균열폭을 초과하는 경우 사용자에게 알람을 나타내는 데이터 통신 단말기(64) 혹은 인터넷 통신 단말기(65)로 구성된다.Referring to FIG. 17, a crack monitoring system using the crack monitoring apparatus includes a crack monitoring apparatus that detects a crack in a structure and transmits crack data to a terminal using wired / wireless communication, and receives data transmitted from the crack monitoring apparatus in real time And the data processing method is processed and displayed according to FIFO (First In First Out), and when the proceeding crack width exceeds the crack change amount according to the time set by the user or exceeds the limit crack width And a data communication terminal 64 or an Internet communication terminal 65 for indicating an alarm to the user.

균열 모니터링 시스템에서 데이터 통신 단말기(64) 혹은 인터넷 통신 단말기(65)는 사용자가 지정할 수 있는 변수로 기준 시간, 균열폭, 균열폭의 시간에 따른 변화량, 샘플링타임 등을 지정할 수 있고 이를 단말기(64, 65) 자체에서도 사용자가 변경할 수 있음은 물론이다.In the crack monitoring system, the data communication terminal 64 or the Internet communication terminal 65 can designate the reference time, the crack width, the variation amount of the crack width with time, the sampling time, Of course, can be changed by the user.

또한 저장된 시간에 따른 균열폭 데이터에 의해 향후 특정한 시간에서의 진행된 균열폭을 그래프에 의해 예측할 수 있도록 함은 당연하다.In addition, it is obvious that the crack width data according to the stored time can predict the crack width that has progressed at a specific time in the future.

상기에서 상세하게 설명한 균열 모니터링 장치와 이를 이용한 균열 모니터링 시스템에 의하면, 단순하면서 신뢰성 있는 소형의 장치로 하여금 구조물의 균열 진행 정보를 탐지하는 것으로서 그 장착이 매우 용이하고 전류센서를 활용한 균열 진행 정보를 사용자에게 송신하여 신뢰성 측면과 즉각성 측면에서 향상된 효과를 제공한다.According to the crack monitoring apparatus and the crack monitoring system using the crack monitoring apparatus described above in detail, it is very easy to install the small and reliable small apparatus to detect the crack progress information of the structure, and the crack progress information using the current sensor To the user to provide improved effects in terms of reliability and immediacy.

또한 시간 진행에 따른 균열 진행 정보를 사용자에게 실시간으로 알려주고 FIFO 방식에 따라 데이터를 처리하게 되므로 이를 시각화된 그래프로 표현하게 되면 향후 전개되는 균열 진행을 용이하게 예측하게 할 수 있다. In addition, since crack progress information according to time progress is notified to the user in real time and data is processed according to the FIFO scheme, it is possible to easily predict the crack progress which will be developed by visualizing it in a visualized graph.

단말기가 구조물의 균열 부분에 설치되어 균열 진행을 실시간으로 측정하도록 하고, 그 균열 진행 정보를 원거리의 관리자로 하여금 유무선 통신에 의해 실시간으로 확인케 하므로 그에 따라 신속하면서도 안전하게 구조물에 대해 균열 진단 /검측 및 보수가 이루어지도록 한다.The terminal is installed in the crack part of the structure to measure the crack progress in real time and the crack progress information is confirmed in real time by the wired / wireless communication by the remote manager. Accordingly, the crack is diagnosed / Make sure that maintenance is done.

1: 균열 모니터링 장치 C0, C1 : 크랙
10 : 고정 베이스 a 11, 21 : 고정부재
20 : 고정 베이스 b 30 : 절연 연결체
31 : 내삽 도체
40 : 본체 41 : 탄성부재
42 : 피스톤 43 : 저항
50 : 센싱 회로부 51 : 전원부
52 : 전류센서
60 : 송수신 모듈 61 : MCU
62 : 통신부 63 : 기판
64 : 데이터 통신 단말기 65 : 인터넷 통신 단말기1: crack monitoring device C0, C1: crack
10: fixed base a 11, 21: fixed member
20: Fixing base b 30: Insulating connector
31: interpolar conductor
40: main body 41: elastic member
42: piston 43: resistance
50: sensing circuit part 51: power source part
52: Current sensor
60: Transmitting / receiving module 61: MCU
62: communication unit 63: substrate
64: Data communication terminal 65: Internet communication terminal

Claims (5)

구조물의 균열 진행을 모니터링하는 균열 모니터링 장치에 있어서,
상기 균열 모니터링 장치는,
균열이 발생한 구조부 양쪽 표면에 각각 설치되는 고정 베이스 a 와 고정 베이스 b;
내부가 빈 기둥 형태를 가지되 내부 말단부에 탄성부재와 연결되어 내부에서 이동가능한 피스톤이 위치하며, 도체와 연결되어 있으되 병렬로 연결되어 있는 저항을 포함하는 본체;
내삽 도체가 내삽되어 있되 말단부는 고정 베이스 a에 고정연결되어 있고, 타 말단부는 상기 피스톤과 접촉되어 있는 절연 연결체;
정전압을 인가하는 전원부, 상기 전원부에 연결되어 전류량을 센싱하는 전류센서를 포함하는 센싱 회로부; 및
상기 전류센서로부터 전달되는 데이터를 수신하고 연산하는 MCU, 상기 MCU로부터 전달되는 정보를 수신하여 유무선 통신단말기에 송신하는 통신부로 이루어지는 송수신 모듈; 로 구성되며,
상기 본체는 상기 고정 베이스 b에 부착 고정되되, 내측 상부 면에 도체가 내삽되어 있어 상기 전원부에 연결되는 것을 특징으로 하는 균열 모니터링 장치.CLAIMS 1. A crack monitoring apparatus for monitoring crack progression in a structure,
The crack monitoring apparatus includes:
A fixed base (a) and a fixed base (b) installed on both surfaces of the structure where cracks occur;
A main body including a resistor having an inner hollow shape and connected to an elastic member at an inner end portion thereof, the inner movable piston being connected to the conductor and being connected in parallel;
An insulated connector having an interpolation conductor inserted therein, the distal end portion being fixedly connected to the fixed base a and the other end portion being in contact with the piston;
A sensing circuit unit including a power supply unit for applying a constant voltage and a current sensor connected to the power supply unit and sensing a current amount; And
An MCU for receiving and calculating data transmitted from the current sensor, and a communication unit for receiving information transmitted from the MCU and transmitting the received information to a wired / wireless communication terminal; Lt; / RTI >
Wherein the main body is fixedly attached to the fixing base (b), and a conductor is inserted into an inner upper surface thereof to be connected to the power source unit. 청구항 1에 있어서,
상기 내삽 도체는 상기 피스톤의 탄성부재와 연결되어 있는 면과 반대되는 면의 표면에 본딩(bonding)되어 있는 도체와 연결되며, 절연 연결체 상부 표면이 제거되어 있어 일정 길이 외부로 노출되어 있고, 상기 일정 길이는 수평방향으로 늘어져 있는 병렬 저항의 수평 방향의 폭 만큼의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 균열 모니터링 장치.The method according to claim 1,
Wherein the inner conductor is connected to a conductor bonded to a surface of a surface of the piston opposite to a surface connected to the elastic member, Wherein the predetermined length has a length in the horizontal direction of the parallel resistor which is horizontally elongated. 청구항 2에 있어서,
상기 균열 모니터링 장치에 있어서,
상기 전원부는 전류센서와 연결되어 있고, 상기 전류센서는 병렬로 연결되어 있는 저항과 연결되며, 상기 저항은 내삽 도체와 연결되며, 상기 내삽 도체는 피스톤 한면에 본딩되어 있는 도체와 연결되고, 상기 도체는 전원부와 연결됨으로써 폐로를 이루되,
상기 전류 센서는 흐르는 전류 정보를 전압 데이터로 변환하여 상기 MCU에 전달하는 것을 특징으로 하는 균열 모니터링 장치. The method of claim 2,
In the crack monitoring apparatus,
Wherein the power supply is connected to a current sensor, the current sensor is connected to a resistor connected in parallel, the resistor is connected to an interpolator, the interpolator is connected to a conductor bonded to one surface of the piston, Is closed by being connected to a power source,
Wherein the current sensor converts the current information into voltage data and transmits the voltage data to the MCU. 청구항 1에 있어서,
상기 피스톤에 본딩되어 있는 도체는 본체 내부 상부에 내삽되어 있으되 구조물의 균열이 진행됨에 따라 피스톤이 슬라이딩 이동되는 한계지점까지 내삽되어, 길게 본체에 노출되어 본딩되어 있는 것과 연결되는 것을 특징으로 하는 균열 모니터링 장치. The method according to claim 1,
Wherein the conductor bonded to the piston is inserted into an upper portion of the main body and is inserted to a limit point where the piston slides as the structure of the structure progresses, Device. 청구항 1 내지 4 중 어느 하나의 항에 따른 균열 모니터링 장치를 이용하는 균열 모니터링 시스템은 구조물의 균열을 실시간 감지하고 균열 데이터를 유무선 통신을 이용하여 단말기에 송신하는 균열 모니터링 장치 및 상기 균열 모니터링 장치로부터 송신되는 데이터를 실시간 수신하되 수신된 시간에 따른 데이터를 저장 및 처리하고 데이터 처리는 FIFO(First In First Out) 방식에 따라 처리하며, 디스플레이하고, 진행되는 균열폭이 사용자가 설정한 시간에 따른 균열 변화량을 초과하거나 한계 균열폭을 초과하는 경우 사용자에게 알람을 나타내는 데이터 통신 단말기 혹은 인터넷 통신 단말기로 구성됨을 특징으로 하는 균열 모니터링 시스템.A crack monitoring system using a crack monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 4, comprising: a crack monitoring apparatus for detecting a crack in a structure in real time and transmitting crack data to a terminal using wire / wireless communication; Data is received and processed according to the received time, data processing is processed according to FIFO (First In First Out) method and displayed, and the progressive crack width exceeds the amount of crack change according to the time set by the user Or a data communication terminal or an internet communication terminal that displays an alarm to the user when the limit crack width is exceeded.
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