KR101685558B1 - Diagnosis and Disaster Warning Device of a Building Using a Reinforced Concrete Construction - Google Patents

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KR101685558B1
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Abstract

The present invention relates to a building diagnosis and disaster warning device of a building using a reinforced concrete structure. The device can determine the lifetime of the building and the risk of collapse of the building due to various disasters, and can alert disaster around the building, etc. by using the characteristics of a reinforcing bar in the building using a reinforced concrete structure. The device can analyze and monitor the state of the building and its risks due to post-impact. The physical and electrical characteristics of the reinforcing bar are used and a master sensor unit is installed at the connecting point touching the reinforcing bars arranged in various axes. Information about the temperature, vibration, and pressure applied to the building, and the resistance changes of the reinforcing bars are measured. So, the aging, breakage, collapse, fire, earthquake, etc. of the building can be checked at minimal cost.

Description

철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치 {Diagnosis and Disaster Warning Device of a Building Using a Reinforced Concrete Construction}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diagnosis and disaster warning device for a building using a reinforced concrete structure,

본 발명은 건물의 진단 및 재해 경보 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물에서 철근의 특성을 이용하여 건물의 수명 진단, 각종 재해로 인한 건물의 붕괴위험 수위 판단, 건물 주변의 재해 경보 등을 해줄 수 있으며, 최소의 비용으로 건물의 노후, 파손, 붕괴, 화재, 지진 등을 파악하여 사후 영향에 따른 건물의 상태와 그에 대한 위험을 분석 및 감시할 수 있는 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method for diagnosing the life of a building using the characteristics of reinforcing bars in a building using a reinforced concrete structure, determining the risk of collapse of the building due to various disasters, And can be used to analyze and observe the state of the building and its risk due to the post-impact, by identifying the aging, breakage, collapse, fire, earthquake, etc. of the building with minimum cost. And to a diagnosis and disaster alarm apparatus of a used building.

철근 콘크리트 구조는 건물의 주체 구조부로 콘크리트와 철근을 사용한 구조이다. 철근 콘크리트 구조는 설계된 형태의 보, 벽, 기둥 등의 부재 모양으로 거푸집을 나무판자나 철판으로 짜서 만들고, 그 속에 필요한 철근을 미리 조립해 놓고 콘크리트를 부어 넣어 콘크리트가 충분히 굳어서 소요의 강도가 나올 때까지 기다려서 거푸집을 탈형하는 방식으로 건물을 시공한다.The reinforced concrete structure is a structure that uses concrete and reinforcing steel as the main structure of the building. Reinforced concrete structure is made by squeezing the form in the shape of beam, wall, pillar, etc. of the designed form by wooden plate or steel plate, assembling necessary reinforcing bars in it, pouring concrete, Wait until the building is demolished to form the building.

건축 기술의 발달과 함께 철근 콘크리트 구조와 같이 건물에 대한 공법, 소재, 구조 및 설계 등 부분에서 비약적인 발전을 거듭 하고 있다. 그러나 건물 완공 후 건물 내에서 생활하는 입주자들의 안전과 재해로부터 피해를 막는 등의 건물 자체 기능적인 발전이 미미한 실정이다.Along with the development of building technology, the construction method, material, structure and design of the building as well as the reinforced concrete structure have been making remarkable progress. However, the functional development of the building itself, such as preventing the damage from the safety and disaster of the residents living in the building after completion of the building, is insufficient.

그렇기 때문에 일반적으로 건물의 노후, 화재 발생, 건물 주변의 공사 또는 재해가 발생한 경우, 안전과 재해를 예방하기 위하여 건물의 안전진단을 실시 한다.Therefore, in general, when building aging, fire, construction around the building or disaster occurs, safety diagnosis of building is carried out to prevent safety and disaster.

안전진단은 크게 건물의 결함과 균열 및 손상의 정도를 육안으로 판별하는 외관조사와 콘크리트 비파괴 시험 등이 있다. 그러나 외관조사는 개인의 경험과 전문지식에 의해 육안으로 판별하기 때문에 측정자에 따라 조사 결과가 달라질 수 있다는 문제가 있다.The safety diagnosis is largely a visual examination of the degree of building defects, cracks and damage, and concrete non-destructive tests. However, since the appearance inspection is judged by the naked eye due to the experience and expertise of the individual, there is a problem that the result of the investigation may vary depending on the measurer.

아울러 콘크리트 비파괴 시험은 콘크리트의 표면을 연마하거나, 철근을 드러내거나, 자력 또는 전자파를 이용한 장비를 통해 진단해야 하기 때문에 시험이 번거롭다는 문제가 있다.In addition, the non-destructive test of concrete is problematic in that the test is troublesome because the surface of the concrete must be polished, the reinforcing bars must be exposed, or the equipment must be diagnosed through magnetic or electromagnetic wave equipment.

결국, 안전진단은 전문 인력과 장비가 투입되어야 하므로 많은 시간과 비용이 소요된다는 문제가 있다.As a result, there is a problem that the safety diagnosis requires a lot of time and money because a professional manpower and equipment must be input.

이와 관련해서 대한민국공개특허공보 제10-2005-0034276호에는 부식을 검출하는 부식센서를 철근콘크리트 구조물의 외표면에 일정 두께 위치마다 다수 매설하여, 부식센서의 부식에 따른 저항값의 변화치를 통해 철근콘크리트 구조물을 비파괴적으로 실시간 모니터링 할 수 있도록 하는 철근콘크리트 구조물의 열화인자 침투 모니터링 시스템이 공지되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2005-0034276 discloses that a corrosion sensor for detecting corrosion is embedded in the outer surface of a reinforced concrete structure at every predetermined thickness position, and the resistance value of the corrosion sensor A deterioration factor infiltration monitoring system of a reinforced concrete structure is known that enables non-destructive real-time monitoring of concrete structures.

그러나 별도의 부식센서를 통해 철근콘크리트 구조물을 간접적으로 측정하기 때문에 그 측정 결과에 오차가 발생할 수 있고, 측정 결과의 정확도가 떨어진다는 문제가 있다.However, since the reinforced concrete structure is indirectly measured through a separate corrosion sensor, an error may occur in the measurement result, and the accuracy of the measurement result may be degraded.

아울러 대한민국등록특허공보 제10-0822369호에는 길이방향을 따라 다수의 홈이 형성된 철근의 외부를 감싸도록 끼워지는 내부캡과, 내부캡의 외부를 덮도록 철근에 끼워지는 외부케이스를 포함하여, 외부케이스와 내부캡 사이에 설치된 압력감지수단을 통해 내부캡의 팽창 유무에 따라 철근의 부식을 즉각적으로 확인할 수 있는 철근 콘크리트 구조물의 안전진단을 위한 철근부식확인장치가 공지되어 있다.Korean Patent Registration No. 10-0822369 discloses an inner cap which is fitted so as to enclose the outside of a reinforcing bar having a plurality of grooves formed along the longitudinal direction and an outer case which is fitted to the reinforcing bars to cover the outside of the inner cap, There is known a steel corrosion confirmation device for safety diagnosis of a reinforced concrete structure capable of promptly confirming corrosion of a reinforcing bar according to the presence or absence of expansion of the inner cap through pressure sensing means provided between the case and the inner cap.

그러나 단순히 철근의 부식 유무만 확인할 수 있을 뿐, 건물의 수명 진단, 각종 재해로 인한 건물의 붕괴위험 수위 판단, 건물 주변의 재해 경보 등을 할 수 없다는 문제가 있다.However, there is a problem that only the presence or absence of corrosion of the rebar can be confirmed, the life of the building can be diagnosed, the risk of collapse of the building due to various disasters can be judged, and disaster alarms around the building can not be performed.

KRKR 10-2005-003427610-2005-0034276 AA KRKR 10-082236910-0822369 B1B1

본 발명은 건물의 주체 구조부로 사용되는 철근의 물리적, 전기적 특성을 이용하여 건물 자체에 가해지는 각종 정보를 수집하고, 수집된 정보를 처리하여 건물의 수명 판단, 각종 재해로 인한 건물의 진단 및 건물 주변의 지진 경보 등을 해줄 수 있는 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치를 제공하는 것이다.The present invention collects various kinds of information applied to a building itself by using the physical and electrical characteristics of a reinforcing bar used as a main body structure of a building and determines the life of the building by processing the collected information, And to provide a diagnosis and a disaster warning device of a building using a reinforced concrete structure capable of providing an earthquake warning around the building.

아울러 본 발명은 철근의 저항값 변화를 직접 측정하여, 철근의 부식 또는 산화 정도를 확인할 수 있기 때문에 측정 결과의 정확도가 향상된 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치를 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides a diagnostic and disaster warning device for a building using a reinforced concrete structure in which the accuracy of measurement results is improved since the change in the resistance value of the reinforcing bars can be directly measured and the degree of corrosion or oxidation of the reinforcing bars can be confirmed.

나아가 본 발명은 전문 인력과 측정 장비 없이 최소의 비용의 건물의 노후, 파손, 붕괴, 화재, 지진 등을 파악하여 사후 영향에 따른 건물의 상태와 그에 대한 위험 분석 및 감시를 행할 수 있는 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치를 제공하는 것이다.Further, the present invention provides a reinforced concrete structure capable of analyzing the state of buildings according to the post-impact and the risk thereof, by grasping the aging, breakage, collapse, collapse, fire, And to provide a diagnosis and a disaster alarm apparatus using the same.

한편, 본 발명은 건물 상에 복수 설치되어, 건물 상에서 이상이 있는 지점을 정확하게 진단할 수 있는 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치를 제공하는 것이다.In the meantime, the present invention provides a diagnosis and disaster warning device for a building using a reinforced concrete structure, which is installed in a plurality of buildings on a building and is capable of accurately diagnosing a point on the building.

본 발명의 건물의 주체 구조부로써 콘크리트(100)와 철근(200)으로 이루어진 철근 콘크리트 구조에 있어서, 상기 콘크리트(100)는 상기 건물의 구조에서 수직 방향으로 형성된 수직 기둥(110)과, 상기 수직 기둥(110)을 기준으로 하여 수평 방향으로 연장되는 제1수평 기둥(120) 및 제2수평 기둥(130)을 포함하고, 상기 철근(200)은 상기 수직 기둥(110)에 매립되는 수직 철근(210)과, 상기 제1수평 기둥(120)에 매립되는 제1수평 철근(220)과, 상기 제2수평 기둥(130)에 매립되는 제2수평 철근(230)을 포함하며, 상기 콘크리트(100)에 내장되어 상기 수직 철근(210), 상기 제1수평 철근(220) 및 상기 제2수평 철근(230)이 서로 접하는 연결점에 설치되어 온도, 진동 및 압력을 측정하는 마스터 센서 유니트(300); 상기 콘크리트(100)의 외부에 위치하여 상기 마스터 센서 유니트(300)를 통해 입력된 아날로그 신호를 디지털로 변환해주는 A/D 컨버터(400); 상기 콘크리트(100)의 외부에 위치하여 상기 A/D 컨버터(400)를 통해 입력된 신호를 처리하는 제어부(500); 및 상기 콘크리트(100)의 외부에 위치하여 상기 제어부(500)에서 처리된 신호를 기록하고 모니터링하는 레코더(600);를 더 포함하되, 상기 수직 철근(210)의 양단과, 상기 제1수평 철근(220)의 양단 및 상기 제2수평 철근(230)의 양단 사이에 각각 생성되는 저항은 각각의 브릿지 회로에 포함되는 브릿지 저항으로 구성되어, 상기 브릿지 저항과 상기 마스터 센서 유니트(300)의 출력을 상기 콘크리트(100) 외부로 결선하고, 각각의 브릿지 회로의 출력 전압과 상기 마스터 센서 유니트(300)의 출력을 상기 A/D 컨버터(400)로 디지털로 변환하며, 상기 A/D 컨버터(400)로 변환된 디지털 신호를 상기 제어부(500)로 입력하여 처리하고, 상기 제어부(500)로 입력된 신호를 상기 레코더(600)를 통해 기록하고, 모니터링 할 수 있도록 하여 상기 건물 자체에 가해지는 정보를 수집 및 수집된 정보를 통해 건물의 진단 및 재해 경보를 한다.In a reinforced concrete structure composed of concrete (100) and reinforcing bars (200) as a main structure of a building of the present invention, the concrete (100) comprises a vertical column (110) formed in a vertical direction in the structure of the building, And a first horizontal column 120 and a second horizontal column 130 extending in the horizontal direction with respect to the vertical column 110. The reinforcing bars 200 may include vertical reinforcing bars 210 embedded in the vertical columns 110, A first horizontal reinforcing bar 220 embedded in the first horizontal pillar 120 and a second horizontal reinforcing bar 230 embedded in the second horizontal pillar 130, A master sensor unit 300 installed at a connection point where the vertical reinforcement 210, the first horizontal reinforcement 220 and the second horizontal reinforcement 230 are in contact with each other to measure temperature, vibration, and pressure; An A / D converter 400 located outside the concrete 100 and converting an analog signal inputted through the master sensor unit 300 into a digital signal; A control unit 500 located outside the concrete 100 and processing a signal inputted through the A / D converter 400; And a recorder (600) located outside the concrete (100) and recording and monitoring signals processed by the controller (500), wherein both ends of the vertical reinforcing bars (210) The resistance generated between both ends of the second horizontal reinforcing bar 220 and both ends of the second horizontal reinforcing bar 230 is constituted by a bridge resistance included in each bridge circuit and the output of the master sensor unit 300 D converter 400. The A / D converter 400 converts the output voltage of each bridge circuit and the output of the master sensor unit 300 to the A / D converter 400, And outputs the digital signal converted into the digital signal to the control unit 500. The control unit 500 records the signal inputted through the control unit 500 through the recorder 600 and monitors the signal to monitor the information Collection and number Diagnosis and disaster alert of the building is collected through collected information.

아울러 본 발명의 상기 철근(200)은, 상기 수직 철근(210)의 양단에 형성되는 제1접점(212)과, 상기 제1수평 철근(220)의 양단에 형성되는 제2접점(222)과, 상기 제2수평 철근(230)의 양단에 형성되는 제3접점(232)을 더 포함하며, 상기 콘크리트(100) 외부에 위치하여 상기 브릿지 회로의 출력 전압 신호를 증폭해주며, 증폭된 전압 신호를 상기 A/D 컨버터(400)로 입력해주는 증폭회로(700)를 더 포함한다.The reinforcing bar 200 of the present invention includes a first contact 212 formed at both ends of the vertical reinforcing bar 210 and a second contact 222 formed at both ends of the first reinforcing bar 220, And a third contact 232 formed at both ends of the second horizontal reinforcing bar 230. The third contact 232 is located outside the concrete 100 to amplify the output voltage signal of the bridge circuit, To the A / D converter (400).

또한, 본 발명의 상기 콘크리트(100) 외부에서 상기 제어부(500)의 처리 신호를 전달받아, 상기 처리 신호에 따른 경보 신호를 출력해주는 경보장치(800);를 더 포함한다.And an alarm device 800 for receiving a process signal of the control unit 500 from the outside of the concrete 100 of the present invention and outputting an alarm signal in accordance with the process signal.

나아가 본 발명의 상기 마스터 센서 유니트(300)는, 상기 수직 철근(210)의 끝단, 상기 제1수평 철근(220)의 끝단, 및 상기 제2수평 철근(230)의 끝단에 각각 부착되는 온도 센서(310), 진동 센서(320) 및 압력 센서(330)를 더 포함한다.The master sensor unit 300 of the present invention further includes a temperature sensor 300 attached to the end of the vertical reinforcement 210, the end of the first horizontal reinforcement 220, and the end of the second horizontal reinforcement 230, (310), a vibration sensor (320), and a pressure sensor (330).

한편, 본 발명의 상기 철근(200)과, 상기 마스터 센서 유니트(300)를 상기 건물의 전체를 커버하도록 한 군데 설치하거나, 상기 건물 상에 복수 설치하여 각 상기 철근(200) 및 상기 마스터 센서 유니트(300) 마다 고유의 식별 아이디가 부여된다.The reinforcing bars 200 and the master sensor unit 300 may be installed on the building to cover the whole of the building or a plurality of the reinforcing bars 200 and the master sensor unit 300 may be installed on the building, A unique identification ID is assigned to each of the plurality of terminals 300.

또한, 본 발명의 상기 제어부(500)는 무선송출회로(510)를 더 포함하고, 무선송출회로(510)를 통해 제어부(500)의 출력신호를 상기 레코더(600)로 전송하고, 상기 경보장치(800)를 작동시킨다.The control unit 500 of the present invention further includes a radio transmission circuit 510 and transmits an output signal of the control unit 500 to the recorder 600 through a radio transmission circuit 510, (800).

본 발명은 건물의 주체 구조부인 철근(200)의 물리적, 전기적 특성을 이용하고, 여러 축으로 배치된 철근(200)이 접하는 연결점에 마스터 센서 유니트(300)를 설치하여, 건물 자체에 가해지는 온도, 진동, 압력 정보 측정 및 철근(200)의 저항 변화 측정을 통해 최소의 소재와 비용으로 건물의 노후, 파손, 붕괴, 화재 및 지진 등을 파악할 수 있는 효과가 있다.The present invention utilizes the physical and electrical characteristics of the reinforcing bars 200 as the main structure of a building and provides the master sensor unit 300 at a connection point where the reinforcing bars 200 arranged in various axes contact with each other, Vibration, pressure information measurement, and resistance change measurement of the reinforcing bar (200), it is possible to grasp the aging, breakage, collapse, fire and earthquake of the building with minimum material and cost.

아울러 본 발명은 제어부(500)를 통해 마스터 센서 유니트(300)에 의해 측정된 온도, 진동 및 압력 정보와, 철근(200)의 브릿지 저항 변화 측정 정보를 처리하여 건물의 상태에 따른 위험을 경보장치(800)를 통해 거주자 및 관리자에게 알려줌으로써, 건물에 대해 신속한 안전 조치를 할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention processes the temperature, vibration, and pressure information measured by the master sensor unit 300 through the controller 500 and the bridge resistance change measurement information of the reinforcing bar 200, The resident and the manager are notified to the resident and the manager through the e-mail system 800, thereby making it possible to promptly take safety measures against the building.

나아가, 본 발명은 건물에 복수의 철근(200)에 각각의 마스터 센서 유니트(300)를 배치하고, 각 마스터 센서 유니트(300) 마다 고유의 식별 아이디를 부여함으로써, 건물 상에서 어느 부분에서 이상이 발생했는지를 정확하게 진단할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, each master sensor unit 300 is disposed in a plurality of reinforcing bars 200 in a building, and a unique identification ID is assigned to each master sensor unit 300, There is an effect that it is possible to accurately diagnose whether or not the user has performed the operation.

한편, 철근(200)의 브릿지 저항을 콘크리트(100)의 외부로 결선하여, 외부에서 보드 등으로 설치하여 손쉽게 철근(200)의 저항 변화를 파악할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, the bridge resistance of the reinforcing bar 200 is connected to the outside of the concrete 100, and the reinforcing bar 200 can be easily installed on the outside of the building.

도 1은 종래의 철근 콘크리트 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치에서 철근(200)과 마스터 센서 유니트(300)를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치의 회로도.1 is a perspective view showing a conventional reinforced concrete structure.
2 is a perspective view of a building diagnosis and disaster alarm system using a reinforced concrete structure according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view showing a reinforcing bar 200 and a master sensor unit 300 in a building diagnosis and disaster alarm system using a reinforced concrete structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram of a building diagnosis and disaster alarm system using a reinforced concrete structure according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치의 사시도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치에서 철근(200)과 마스터 센서 유니트(300)를 나타낸 사시도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치의 회로도이다.FIG. 2 is a perspective view of a diagnosis and fire alarm system of a building using a reinforced concrete structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view of a reinforced concrete structure, 200 and a master sensor unit 300, and FIG. 4 is a circuit diagram of a diagnosis and fire alarm system for a building using a reinforced concrete structure according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치는, 수직 기둥(110), 제1수평 기둥(120) 및 제2수평 기둥(130)를 포함하는 콘크리트(100)와, 수직 철근(210), 제1수평 철근(220) 및 제2수평 철근(230)를 포함하는 철근(200)과, 콘크리트(100)에 내장되어 수직 철근(210), 제1수평 철근(220) 및 상기 제2수평 철근(230)이 서로 접하는 연결점에 설치되어 온도, 진동 및 압력을 측정하는 마스터 센서 유니트(300)와, 콘크리트(100)의 외부에 위치하여 마스터 센서 유니트(300)를 통해 입력된 아날로그 신호를 디지털로 변환해주는 A/D 컨버터(400)와, 콘크리트(100)의 외부에 위치하여 A/D 컨버터(400)를 통해 입력된 신호를 처리하는 제어부(500)와, 콘크리트(100)의 외부에 위치하여 제어부(500)에서 처리된 신호를 기록하고 모니터링하는 레코더(600)를 포함한다.2 to 4, a building diagnosis and fire alarm system using a reinforced concrete structure according to an embodiment of the present invention includes a vertical column 110, a first horizontal column 120, A reinforcing bar 200 including a vertical reinforcing bar 210, a first horizontal reinforcing bar 220 and a second horizontal reinforcing bar 230 and a reinforcing bar 200 embedded in the concrete 100, A master sensor unit 300 installed at a connection point where the reinforcing bars 210, the first horizontal reinforcing bars 220 and the second horizontal reinforcing bars 230 are in contact with each other to measure temperature, vibration and pressure, An A / D converter 400 for converting an analog signal input through the master sensor unit 300 into a digital signal and a signal input through an A / D converter 400 located outside the concrete 100, A control unit 500 for processing the signal processed by the control unit 500 located outside the concrete 100, And a recorder 600 for monitoring high.

아울러 콘크리트(100) 외부에서 철근(200)을 통해 구성된 브릿지 회로의 출력 전압을 증폭하고, 증폭된 전압 신호를 A/D 컨버터(400)로 입력해주는 증폭회로(700)를 더 포함한다.And an amplification circuit 700 for amplifying the output voltage of the bridge circuit formed through the reinforcing bar 200 from the outside of the concrete 100 and inputting the amplified voltage signal to the A / D converter 400.

나아가 콘크리트(100) 외부에서 제어부(500)의 처리 신호를 전달받아, 처리 신호에 따른 경보 신호를 출력해주는 경보장치(800)를 더 포함한다.And further includes an alarm device 800 that receives a process signal of the control unit 500 from the outside of the concrete 100 and outputs an alarm signal according to the process signal.

도 1은 종래의 철근 콘크리트 구조를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a conventional reinforced concrete structure.

콘크리트(100)는 수직 방향으로 형성되는 수직 기둥(110)과, 수직 기둥(110)에서 수평 방향으로 연장되는 제1수평 기둥(120) 및 제2수평 기둥(130)을 포함한다.The concrete 100 includes a vertical column 110 formed in a vertical direction and a first horizontal column 120 and a second horizontal column 130 extending in a horizontal direction in the vertical column 110.

철근(200)은 수직 기둥(110)에 매립되는 수직 철근(210)과, 제1수평 기둥(120)에 매립되는 제1수평 철근(220)과, 제2수평 기둥(130)에 매립되는 제2수평 철근(230)을 포함한다.The reinforcing bar 200 includes a vertical reinforcing bar 210 embedded in the vertical pillar 110, a first horizontal reinforcing bar 220 embedded in the first horizontal pillar 120, And two horizontal bars 230.

콘크리트(100)와 철근(200)의 구조가 복수로 하나의 건물을 이루게 된다.A plurality of structures of the concrete 100 and the reinforcing bars 200 form one building.

이러한 건물은 외관조사와 콘크리트 비파괴 시험을 통해 안전진단이 이루어지게 된다.These buildings are inspected by external inspection and concrete non-destructive tests.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치의 사시도이다.2 is a perspective view of a building diagnosis and disaster alarm system using a reinforced concrete structure according to an embodiment of the present invention.

콘크리트(100)는 수직 방향으로 형성되는 수직 기둥(110)과, 수직 기둥(110)에서 수평 방향으로 연장되는 제1수평 기둥(120) 및 제2수평 기둥(130)을 포함한다.The concrete 100 includes a vertical column 110 formed in a vertical direction and a first horizontal column 120 and a second horizontal column 130 extending in a horizontal direction in the vertical column 110.

철근(200)은 수직 기둥(110)에 매립되는 수직 철근(210)과, 제1수평 기둥(120)에 매립되는 제1수평 철근(220)과, 제2수평 기둥(130)에 매립되는 제2수평 철근(230)을 포함한다.The reinforcing bar 200 includes a vertical reinforcing bar 210 embedded in the vertical pillar 110, a first horizontal reinforcing bar 220 embedded in the first horizontal pillar 120, And two horizontal bars 230.

제1수평 기둥(120)과 제2수평 기둥(130)은 수직 기둥(110)의 끝단 또는 수직 기둥(100)의 수직 방향 상에 수평 방향으로 연장된다. 도면에서는 예시로써 수직 기둥(100)의 끝단을 중심으로 제1수평 기둥(120)과 제2수평 기둥(130)이 직각을 이루도록 연장된 것으로 도시하였으나, 제1수평 기둥(120)과 제2수평 기둥(130)이 평행을 이루도록 연장될 수도 있고, 제1수평 기둥(120)과 제2수평 기둥(130)이 각기 다른 방향을 가지도록 수평 방향으로 연장될 수 있다. 이는 건물의 설계에 따라서 달라질 수 있다.The first horizontal column 120 and the second horizontal column 130 extend in the horizontal direction on the vertical end of the vertical column 110 or on the vertical direction of the vertical column 100. Although the first horizontal column 120 and the second horizontal column 130 are shown to extend at right angles to each other with respect to the end of the vertical column 100 as an example in the drawing, the first horizontal column 120 and the second horizontal The column 130 may extend in parallel or may extend in the horizontal direction so that the first horizontal column 120 and the second horizontal column 130 have different directions. This can vary depending on the design of the building.

아울러 수직 기둥(110)에는 수직 철근(210)이 매립되어 수직 기둥(110)의 강도를 높여준다. 제1수평 기둥(120)과 제2수평 기둥(130)에도 각각 제1수평 철근(220)과 제2수평 철근(230)이 매립되어 제1수평 기둥(120)과 제2수평 기둥(130)의 강도를 각각 높여준다.In addition, a vertical reinforcing bar 210 is embedded in the vertical pillar 110 to increase the strength of the vertical pillar 110. The first horizontal column 120 and the second horizontal column 130 are also filled with the first horizontal reinforcement 220 and the second horizontal reinforcement 230 to form the first horizontal column 120 and the second horizontal column 130, Respectively.

수직 철근(210)과 제1수평 철근(220) 및 제2수평 철근(230)은 끝단이 서로 연결되어 하나의 철근(200)을 이룬다. 이때 수직 철근(210)을 Y축이라고 하면, 제1수평 철근(220)을 X축, 제2수평 철근(230)을 Z축으로 나눌 수 있다. 이를 통해 철근(200)은 3개의 좌표를 가지게 된다.The ends of the vertical reinforcing bars 210, the first horizontal reinforcing bars 220 and the second horizontal reinforcing bars 230 are connected to each other to form a single reinforcing bar 200. In this case, if the vertical reinforcing bar 210 is a Y-axis, the first horizontal reinforcing bar 220 can be divided into an X-axis and the second horizontal reinforcing bar 230 can be divided into a Z-axis. Thus, the reinforcing bar 200 has three coordinates.

철근(200)은 철근 콘크리트 구조에 있어서 콘크리트(100)의 강도를 증강시키기 위하여 콘크리트(100)에 매립된다.The reinforcing bars 200 are embedded in the concrete 100 in order to increase the strength of the concrete 100 in the reinforced concrete structure.

아울러 철근(200)은 금속 도체로서 저항을 갖고, 건물에 가해지는 진동을 전달하며, 열을 전달하는 물리적 특성이 있다. 이때 철근(200)이 갖는 저항은 산화 또는 부식 정도에 따라 변하게 된다.In addition, the reinforcing bar 200 has a resistance as a metal conductor, transmits the vibration applied to the building, and has a physical characteristic of transmitting heat. At this time, the resistance of the reinforcing bar 200 changes depending on the degree of oxidation or corrosion.

철근(200)은 진동 전달에 있어서 콘크리트(100)와는 다른 공진 주파수를 가진다. 또한, 철근(200)은 금속 도체로 열전도가 우수하다.The reinforcing bar 200 has a resonance frequency different from that of the concrete 100 in vibration transmission. Further, the reinforcing bars 200 are metal conductors and have excellent thermal conductivity.

마스터 센서 유니트(300)는 콘크리트(100)에 가해지는 온도, 진동 및 압력을 측정하는 것으로 콘크리트(100)에 내장되어 수직 철근(210), 제1수평 철근(220) 및 제2수평 철근(230)이 서로 접하는 연결점에 설치된다. 즉 수직 철근(210), 제1수평 철근(220) 및 제2수평 철근(230)이 서로 접하는 연결점에 설치된다.The master sensor unit 300 measures the temperature, vibration and pressure applied to the concrete 100 and is built in the concrete 100 to measure the vertical reinforcement 210, the first horizontal reinforcement 220 and the second horizontal reinforcement 230 Are connected to each other. I.e., the vertical reinforcing bars 210, the first horizontal reinforcing bars 220 and the second horizontal reinforcing bars 230 are in contact with each other.

수직 철근(210), 제1수평 철근(220) 및 제2수평 철근(230)의 끝단에는 온도를 측정하는 온도 센서(310)와, 진동을 측정하는 진동 센서(320)와, 압력을 측정하는 압력 센서(300)가 각각 설치되고, 각 센서는 전기적으로 마스터 센서 유니트(300)와 연결되고, 마스터 센서 유니트(300)에 의해 각 센서의 신호가 증폭되게 된다. 마스터 센서 유니트(300)는 각 센서로부터 얻어진 값을 증폭하여 아날로그 신호로 출력한다.At the ends of the vertical reinforcement 210, the first horizontal reinforcement 220 and the second horizontal reinforcement 230, a temperature sensor 310 for measuring the temperature, a vibration sensor 320 for measuring the vibration, And a pressure sensor 300 are provided for each sensor, and each sensor is electrically connected to the master sensor unit 300, and the signal of each sensor is amplified by the master sensor unit 300. The master sensor unit 300 amplifies the value obtained from each sensor and outputs it as an analog signal.

마스터 센서 유니트(300)에는 콘크리트(100) 외부에서 전기 및 통신 케이블이 인입되어 전원을 공급해준다.In the master sensor unit 300, electric and communication cables are drawn from the outside of the concrete 100 to supply power.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치에서 철근(200)과 마스터 센서 유니트(300)를 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing a reinforcing bar 200 and a master sensor unit 300 in a building diagnosis and disaster alarm system using a reinforced concrete structure according to an embodiment of the present invention.

도 3에서는 콘크리트(100)의 도시를 생략하여 나타내었다.In FIG. 3, the illustration of the concrete 100 is omitted.

철근(200)은 도 3에서 설명한 바와 같이 수직 철근(210)과, 수직 철근(210)의 끝단에서 수평 방향으로 연결되는 제1수평 철근(220)과 제2수평 철근(230)을 포함한다.3, the reinforcing bar 200 includes a vertical reinforcing bar 210 and a first horizontal reinforcing bar 220 and a second horizontal reinforcing bar 230 connected in the horizontal direction at the ends of the vertical reinforcing bars 210. As shown in FIG.

수직 철근(210)의 양단에는 수직 접점(212)이 형성된다. 제1수평 철근(220)의 양단에는 제1수평 접점(222)형성되며, 제2수평 철근(230)의 양단에 제2수평 접점(232)이 형성된다.Vertical contacts 212 are formed at both ends of the vertical bar 210. A first horizontal contact point 222 is formed at both ends of the first horizontal reinforcing bar 220 and a second horizontal contact point 232 is formed at both ends of the second horizontal reinforcing bar 230.

철근(200)은 금속 도체로 저항을 갖고 있다. 저항값은 철근(200)의 산화 또는 부식에 따라 변화하게 된다. 철근(200)의 저항 변화는 건물 건축 후 서서히 산화하는 철근(200)의 저항 변화로 건물의 연식을 알 수 있도록 하는 정보를 제공한다. 아울러 콘크리트(100) 내부로 스며든 습기나 온도의 변수에 따른 철근(200)의 부식 정도를 판단할 수 있게 해준다.The reinforcing bar 200 is a metal conductor and has a resistance. The resistance value changes depending on the oxidation or corrosion of the reinforcing bar 200. The change in the resistance of the reinforcing bar 200 provides information that allows the resistance of the reinforcing bar 200, which is gradually oxidized after building construction, to change the resistance of the building. In addition, it is possible to determine the degree of corrosion of the reinforcing bar 200 according to the moisture and temperature of the concrete 100.

수직 철근(210)이 Y축이라고 하면 수직 접점(212)을 통해 Ry 저항값을 측정할 수 있다. 아울러 제1수평 철근(220)을 X축이라고 하면 제1수평 접점(222)을 통해 Rx 저항값을 측정할 수 있다. 또한, 제2수평 철근(230)을 Z축이라고 하면 제2수평 접점(232)을 통해 Rz 저항값을 측정할 수 있다.If the vertical bar 210 is the Y-axis, the resistance value of Ry can be measured through the vertical contact 212. If the first horizontal reinforcing bars 220 are referred to as the X axis, the Rx resistance value can be measured through the first horizontal contact point 222. If the second horizontal reinforcing bar 230 is referred to as the Z axis, the Rz resistance value can be measured through the second horizontal contact 232.

각 수직 접점(212), 제1수평 접점(222) 및 제2수평 접점(232)은 콘크리트(100)의 외부로 결선된다. Ry, Rx, Rz 은 각 브릿지 회로를 구성하는 4개의 저항중 1개의 브릿지 저항을 구성한다.Each of the vertical contacts 212, the first horizontal contact 222 and the second horizontal contact 232 are connected to the outside of the concrete 100. Ry, Rx, and Rz constitute one bridge resistance among the four resistors constituting each bridge circuit.

이를 통해 철근(200) 중에서 X축, Y축, Z축으로 설정된 부분 중 어떤 부분이 취약하거나 경년변화가 심하지 확인할 수 있다.Accordingly, it is possible to confirm which portion of the reinforcing bars 200 set in the X-axis, Y-axis, and Z-axis is vulnerable or aged.

다시 말해서 철근(200)의 저항 측정은 철근(200)의 노후화 또는 피로도를 파악하기 위한 것으로 철근(200) 자체의 저항 변화로 이를 확인할 수 있다. 즉 철근(200)의 녹에 의한 산화 정도, 충격에 의한 금 또는 절단 등을 확인할 수 있고, 이에 대한 위험을 미리 파악하고 대비할 수 있다.In other words, the resistance measurement of the reinforcing bar 200 is for detecting the deterioration or fatigue of the reinforcing bar 200, and can be confirmed by the resistance change of the reinforcing bar 200 itself. That is, the degree of oxidation by the rust of the reinforcing bar 200, the gold or the cut due to the impact, and the like can be identified, and the risk thereof can be grasped and prepared in advance.

종래의 콘크리트 비파괴 검사의 경우 콘크리트(100)에 손상을 가하여 철근(200)을 외부로 노출시키거나, 자력 또는 전자파 등을 이용한 장비를 사용하여 철근의 노후화 또는 피로도를 파악하는 반면에 본 발명은 철근(200) 자체를 브릿지 회로에 포함되는 브릿지 저항으로 구성하고, 브릿지 저항을 콘크리트(100)의 외부로 결선하여, 콘크리트(100) 외부에서도 쉽게 철근(200)의 저항 변화를 적은 시간과 비용으로 파악할 수 있다.In the case of the conventional concrete nondestructive inspection, the concrete 100 is damaged to expose the reinforcing bar 200 to the outside, or to observe the aging or fatigue of the reinforcing bar by using a device using magnetic force or electromagnetic wave. On the other hand, The bridge resistance itself is connected to the outside of the concrete 100 and the resistance change of the reinforcing bar 200 can be easily grasped from the outside of the concrete 100 in terms of time and cost .

마스터 센서 유니트(300)는 철근(200)의 수직 철근(210), 제1수평 철근(220) 및 제2수평 철근(230)이 서로 접하는 연결점에 설치된다. 각 수직 철근(210), 제1수평 철근(220) 및 제2수평 철근(230)의 끝단에는 온도 센서(310), 진동 센서(320) 및 압력 센서(330)가 설치된다.The master sensor unit 300 is installed at a connection point where the vertical reinforcing bars 210, the first horizontal reinforcing bars 220 and the second horizontal reinforcing bars 230 of the reinforcing bars 200 are in contact with each other. A temperature sensor 310, a vibration sensor 320 and a pressure sensor 330 are installed at the ends of each of the vertical reinforcing bars 210, the first horizontal reinforcing bars 220 and the second horizontal reinforcing bars 230.

온도 센서(310), 진동 센서(320) 및 압력 센서(330)는 마스터 센서 유니트(300)와 전기적으로 연결되고, 마스터 센서 유니트(300)는 이들의 신호를 증폭하여 아날로그 신호를 출력해준다.The temperature sensor 310, the vibration sensor 320 and the pressure sensor 330 are electrically connected to the master sensor unit 300. The master sensor unit 300 amplifies the signals and outputs an analog signal.

이때 마스터 센서 유니트(300)는 온도 센서(310), 진동 센서(320) 및 압력 센서(330)를 통해 X축, Y축 및 Z축으로 나눠진 철근(200)을 타고 전달되는 온도, 진동, 압력을 측정하고, 이 신호를 처리할 수 있다.At this time, the master sensor unit 300 senses temperature, vibration, pressure (pressure) transmitted through the reinforcing bars 200 divided by the X axis, the Y axis and the Z axis through the temperature sensor 310, the vibration sensor 320 and the pressure sensor 330 Can be measured, and this signal can be processed.

온도 센서(310)로 여름과 겨울 등에 따라 철근(200)에 온도의 스트레스가 많은 것을 확인할 수 있고, 그에 따라 해당 건물에서 콘크리트(100)가 견딜 수 있는 한계를 확인할 수 있다.It can be confirmed that the temperature sensor 310 has a high temperature stress in the reinforcing bars 200 during the summer and the winter and thus the limit of the concrete 100 in the building can be confirmed.

압력 센서(300)로는 건물의 기울어짐(경사)의 정도를 확인할 수 있다. 건물의 기울어짐(경사)의 정도에 따라 압력 센서(300)에서 받는 하중이 달라지므로, 압력 센서(300)의 초기값과 현재값을 비교함으로써 건물의 기울어짐 정도를 확인할 수 있다.The degree of tilting (inclination) of the building can be confirmed by the pressure sensor 300. Since the load received by the pressure sensor 300 varies depending on the degree of inclination of the building, the inclination of the building can be confirmed by comparing the initial value and the present value of the pressure sensor 300.

진동 센서(320)는 건물에 가해지는 진동의 변화를 측정할 수 있다. 건물 주변에서 발생하는 지진이나, 대형 차량 등이 건물 주변을 통과할 때 발생하는 진동을 파악하고, 이들의 누적을 기록하여 건물의 콘크리트(100)가 견딜 수 있는 범위내 여부 인지를 파악할 수 있다.The vibration sensor 320 can measure a change in vibration applied to the building. A vibration occurring when an earthquake or a large vehicle or the like that has passed around the building passes through the building can be detected and the accumulation of the vibrations can be detected to determine whether or not the concrete 100 of the building is within the tolerable range.

X축, Y축 및 Z축으로 설정된 철근(200)을 타고 들어오는 이러한 각 신호들을 분석함으로써 건물 상에서 콘크리트(100)의 수직 기둥(110), 제1수평 기둥(120) 또는 제2수평 기둥(130)의 파손 정도나 붕괴 등의 위험을 알아낼 수 있다.The vertical columns 110 of the concrete 100, the first horizontal columns 120 or the second horizontal columns 130 of the building 100 are analyzed on the building by analyzing each of these signals coming on the reinforcing bars 200 set on the X axis, ) And the risk of collapse.

그리고 X축, Y축 및 Z축으로 설정된 철근(200)을 타고 들어오는 상하, 좌우 진동을 기록하고 장시간의 빅 데이터 분석 기법을 적용함으로써, 각 좌표상 철근 콘크리트 구조의 스트레스 빈도와 건물의 취약 부위를 쉽게 파악할 수 있다.Then, by recording the vertical, left and right vibrations coming from the reinforcing bars (200) set on the X axis, Y axis and Z axis and applying the long time big data analysis technique, stress frequency of the reinforced concrete structure on each coordinate, It is easy to grasp.

한편, 하나의 철근(200)과 마스터 센서 유니트(300)가 건물의 전체를 커버하도록 한 군데 설치할 수 있으며, 건물 상에 공간을 구획하여 철근(200)과 마스터 센서 유니트(300)를 복수 설치할 수 있다. 이때 각 철근(200)과 마스터 센서 유니트(300)는 고유의 식별 아이디가 부여된다.A plurality of reinforcing bars 200 and a plurality of master sensor units 300 may be installed by dividing a space on a building so that one reinforcing bar 200 and the master sensor unit 300 cover the entire building. have. At this time, each of the reinforcing bars 200 and the master sensor unit 300 is given a unique identification ID.

제어부(500)는 식별 아이디와 함께 철근(200)의 저항값 변화 신호와, 마스터 센서 유니트(300)에 의해 측정되는 진동, 압력, 온도 등의 신호를 처리하여, 건물 상에서 어느 위치에 이상이 발생했는지를 정확하게 진단할 수 있다.The control unit 500 processes the resistance value change signal of the reinforcing bar 200 and signals such as vibration, pressure, and temperature measured by the master sensor unit 300 together with the identification ID, It is possible to accurately diagnose whether or not it has occurred.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치의 회로도이다.FIG. 4 is a circuit diagram of a building diagnosis and fire alarm system using a reinforced concrete structure according to an embodiment of the present invention.

도 4에서 철근(200)의 수직 접점(212)에 따른 저항값을 수직 저항(214)으로, 제1수평 접점(222)에 따른 저항값을 제1수평 저항(224)으로, 제2수평 접점(224)에 따른 저항값을 제2수평 저항(234)으로 각각 나타내었다.4, the resistance value along the vertical contact 212 of the reinforcing bar 200 is referred to as a vertical resistance 214, the resistance value along the first horizontal contact 222 is referred to as a first horizontal resistance 224, And a resistance value according to the second horizontal resistance 234 as the second horizontal resistance 234.

수직 저항(Ry, 214)을 포함하는 브릿지 회로의 출력 전압은 콘크리트(100) 외부에 설치된 증폭회로(700)를 거쳐 그 신호가 증폭된다. 아울러 제1수평 저항(Rx, 224) 및 제2수평 저항(Rz, 234)을 포함하는 브릿지 회로의 출력 전압도 각각 증폭회로(700)를 거쳐 신호가 증폭된다. 이러한 브릿지 회로의 작동은 브릿지 회로의 일반적인 형태로서, 이를 제1 수평 저항인 Rx를 중심으로 부연하여 설명하면 다음과 같다. Rx 상부의 ○ 은 직류전압원이 연결되고 하부에 있는 저항은 접지된다. 브릿지 회로를 구성하기 위해 Rx의 좌측에 구비된 저항은 Rx 와 동일하게 직류전압원에 연결되고, 하부에 접지와 연결된 저항이 있다. Rx 및 Rx 하부의 저항과 접점되는 위치와 Rx의 좌측에 위치한 저항과 이 저항의 하부에 위치한 저항이 접점되는 위치에서 각각 전압을 증폭회로(700)에 연결하여 브릿지 회로의 출력단이 되며, 이 출력단은 증폭회로(700)의 입력단이 된다. 상기 증폭회로(700)의 입력단의 전압은 4개의 저항이 모두 같을 경우에 '0'으로 되어 증폭회로(700)의 입력신호가 없게 된다. 4개의 저항값이 변화되면 저항값에 따라 증폭회로(700)의 입력 전압(브릿지 회로의 출력전압)은 플러스(+)와 마이너스(-) 사이를 변화하게 되며 이 변화되는 전압이 증폭회로(700)에 의하여 증폭하게 된다. 본 실시예에서는 브릿지 회로를 구성하는 4개의 저항중 철근의 저항인 Rx를 제외한 나머지 3개의 저항값은 결정할 수 있으므로 시간의 흐름에 따라 변화되는 Rx의 저항값에 따라 브릿지 회로의 출력 전압이 변화하게 된다. 나머지 Ry, Rz가 위치한 브릿지 회로도 동일하다.The output voltage of the bridge circuit including the vertical resistors Ry and 214 is amplified by the amplification circuit 700 provided outside the concrete 100. The output voltage of the bridge circuit including the first horizontal resistor Rx 224 and the second horizontal resistor Rz 234 is also amplified through the amplifier circuit 700. The operation of such a bridge circuit is a general form of a bridge circuit, which will be described below with reference to a first horizontal resistance Rx. In the upper part of Rx, the DC voltage source is connected and the lower resistor is grounded. In order to construct the bridge circuit, the resistor provided on the left side of Rx is connected to the DC voltage source in the same manner as Rx, and there is a resistor connected to the ground on the lower side. Rx and Rx and a resistor located on the left side of Rx and a resistor located below the resistor are connected to the amplification circuit 700 to be the output ends of the bridge circuit, Is an input terminal of the amplifying circuit 700. The voltage at the input terminal of the amplifier circuit 700 becomes '0' when all four resistors are equal, and there is no input signal of the amplifier circuit 700. When the four resistance values are changed, the input voltage (output voltage of the bridge circuit) of the amplifying circuit 700 varies between plus (+) and minus (-) depending on the resistance value, ). In this embodiment, the remaining three resistance values excluding the resistance Rx of the four reinforcing bars constituting the bridge circuit can be determined, so that the output voltage of the bridge circuit changes according to the resistance value of Rx that changes with time do. The same is true of the bridge circuit in which the remaining Ry and Rz are located.

증폭회로(700)의 신호는 A/D 컨버터(400)를 통해 아날로그에서 디지털 신호로 변환된다.The signal of the amplifying circuit 700 is converted from an analog signal to a digital signal through the A / D converter 400. [

아울러 마스터 센서 유니트(300)의 진동, 압력, 온도 등의 출력 신호도 A/D 컨버터(400)를 통해 아날로그에서 디지털 신호로 변환된다.The output signals of the master sensor unit 300 such as vibration, pressure, and temperature are also converted from an analog signal to a digital signal through the A / D converter 400.

증폭회로(700)의 신호와 마스터 센서 유티트(300)의 신호는 제어부(500)로 입력된다. 제어부(500)는 A/D 컨버터(400)로부터 입력되는 신호를 판독하거나, 신호를 레코더(600)로의 입력을 제어하는 역할을 한다.The signal of the amplifier circuit 700 and the signal of the master sensor element 300 are input to the controller 500. The control unit 500 serves to read a signal input from the A / D converter 400 or to control the input of the signal to the recorder 600.

제어부(500)는 철근(200)에 구성된 브릿지 회로의 출력 전압의 변화를 판독하여 브릿지 회로에서 콘크리트 철근 저항값의 변화로 발생되는 출력 전압의 변화와, 마스터 센서 유니트(300)에 따른 온도 센서(310), 진동 센서(320) 및 압력 센서(330)의 신호에 따라 온도 변화와 진동 감지, 압력 변화 감지를 행하게 된다.(도 3참조)The control unit 500 reads the change in the output voltage of the bridge circuit constituting the reinforcing bar 200 and detects a change in the output voltage caused by the change in the concrete reinforcing bar resistance value in the bridge circuit, 310, the vibration sensor 320, and the pressure sensor 330 to detect temperature change, vibration, and pressure change. (See FIG. 3)

한편, 제어부(500)는 이러한 신호를 통해 경보장치(800)를 제어한다. 경보장치(800)는 콘크리트(100) 외부에 설치되는 것으로, 불빛, 소리 또는 네트워크 통신망을 이용하여 해당 건물의 이상 감지에 따른 경보를 전파해준다.On the other hand, the control unit 500 controls the alarm device 800 through these signals. The alarm device 800 is installed outside the concrete 100 and propagates an alarm according to the abnormality detection of the building using light, sound or network communication network.

아울러 제어부(500)는 초 또는 분단위 또는 일 단위 등의 일정 주기로 들어오는 철근(200)의 저항, 온도, 진동, 압력 정보 등의 디지털 정보를 레코더(600)를 통해 수집 축적한다. 제어부(500)는 레코더(600)를 통해 축척된 정보를 빅데이터 처리 알고리즘에 따라 처리하여 십수년이 지나더라도 건물의 상태 분석 데이터를 저장 및 모니터링 할 수 있게 한다.In addition, the controller 500 collects and accumulates digital information such as resistance, temperature, vibration, and pressure information of the reinforcing bars 200, which come in a certain period such as seconds, minutes, or days, through the recorder 600. The control unit 500 processes the accumulated information through the recorder 600 according to a big data processing algorithm, thereby enabling storage and monitoring of the state analysis data of the building even after several decades.

또한 제어부(500)는 이러한 건물의 상태 정보를 실시간으로 분석하는 중에 화재나 지진 또는 지하 침하 등으로 건물이 영향을 받게 되는 경우, 이를 즉각 실시간으로 경보장치(800)를 통해 거주자나 관리자에게 즉시 알려주게 된다.If the building is affected by a fire, an earthquake, or an underground settlement while analyzing the state information of the building in real time, the control unit 500 immediately notifies the resident or the manager thereof through the alarm device 800 in real- .

거주자나 관리자는 건물의 상태 정보에 따라 해당 건물에 위험이 있는 경우 대피하는 등의 안전 조치를 시행할 수 있게 된다.Residents and managers will be able to implement safeguards, such as evacuating the building if there is a risk, based on the building's state information.

한편, 제어부(500)는 무선송출회로(510)를 더 포함하여, 제어부(500)의 신호를 무선송출회로(510)를 통해 레코더(600)로 전송할 수 있다. 그리고 무선송출회로(510)를 통해 무선으로 원거리의 경보장치(800)를 작동시킬 수 있다. 즉 원거리에 있는 거주자 및 관리자의 인터폰 등의 단말기로 경보 정보를 전송할 수 있다.The control unit 500 may further include a wireless transmitting circuit 510 to transmit the signal of the controller 500 to the recorder 600 through the wireless transmitting circuit 510. [ And may remotely operate the alerting device 800 wirelessly via the wireless transmitting circuit 510. That is, the alarm information can be transmitted to a terminal such as an interphone of a resident and a manager at a remote location.

100 : 콘크리트
110 : 수직 기둥 120 : 제1수평 기둥 130 : 제2수평 기둥
200 : 철근
210 : 수직 철근
212 : 수직 접점 214 : 수직 저항
220 : 제1수평 철근
222 : 제1수평 접점 224 : 제1수평 저항
230 : 제2수평 철근
232 : 제2수평 접점 234 : 제2수평 저항
300 : 마스터 센서 유니트
310 : 온도 센서 320 : 진동 센서 330 : 압력 센서
400 : A/D 컨버터
500 : 제어부
510 : 무선송출회로
600 : 레코더
700 : 증폭회로
800 : 경보장치100: Concrete
110: vertical column 120: first horizontal column 130: second horizontal column
200: Rebar
210: vertical reinforcement
212: vertical contact point 214: vertical resistance
220: first horizontal reinforcement
222: first horizontal contact point 224: first horizontal resistance
230: second horizontal reinforcement
232: second horizontal contact point 234: second horizontal resistance
300: Master sensor unit
310: Temperature sensor 320: Vibration sensor 330: Pressure sensor
400: A / D converter
500:
510: wireless transmission circuit
600: recorder
700: Amplification circuit
800: Alarm system

Claims (6)

건물의 주체 구조부로써 콘크리트(100)와 철근(200)으로 이루어진 철근 콘크리트 구조에 있어서,

상기 콘크리트(100)는 상기 건물의 구조에서 수직 방향으로 형성된 수직 기둥(110)과, 상기 수직 기둥(110)을 기준으로 하여 수평 방향으로 연장되는 제1수평 기둥(120) 및 제2수평 기둥(130)을 포함하고,
상기 철근(200)은 상기 수직 기둥(110)에 매립되는 수직 철근(210)과, 상기 제1수평 기둥(120)에 매립되는 제1수평 철근(220)과, 상기 제2수평 기둥(130)에 매립되는 제2수평 철근(230)을 포함하며,

상기 콘크리트(100)에 내장되어 상기 수직 철근(210), 상기 제1수평 철근(220) 및 상기 제2수평 철근(230)이 서로 접하는 연결점에 설치되어 온도, 진동 및 압력을 측정하는 마스터 센서 유니트(300);
상기 콘크리트(100)의 외부에 위치하여 상기 마스터 센서 유니트(300)를 통해 입력된 아날로그 신호를 디지털로 변환해주는 A/D 컨버터(400);
상기 콘크리트(100)의 외부에 위치하여 상기 A/D 컨버터(400)를 통해 입력된 신호를 처리하는 제어부(500); 및
상기 콘크리트(100)의 외부에 위치하여 상기 제어부(500)에서 처리된 신호를 기록하고 모니터링하는 레코더(600);를 더 포함하되,

상기 수직 철근(210)의 양단과, 상기 제1수평 철근(220)의 양단 및 상기 제2수평 철근(230)의 양단 사이에 각각 생성되는 저항은 각각의 브릿지 회로에 포함되는 브릿지 저항으로 구성되어,
상기 브릿지 저항과 상기 마스터 센서 유니트(300)의 출력을 상기 콘크리트(100) 외부로 결선하고,
각각의 브릿지 회로의 출력 전압과 상기 마스터 센서 유니트(300)의 출력을 상기 A/D 컨버터(400)로 디지털로 변환하며, 상기 A/D 컨버터(400)로 변환된 디지털 신호를 상기 제어부(500)로 입력하여 처리하고, 상기 제어부(500)로 입력된 신호를 상기 레코더(600)를 통해 기록하고, 모니터링 할 수 있도록 하여 상기 건물 자체에 가해지는 정보를 수집 및 수집된 정보를 통해 건물의 진단 및 재해 경보를 하는 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치.
In a reinforced concrete structure composed of concrete (100) and reinforcing bars (200) as a main structure part of a building,

The concrete 100 includes a vertical column 110 formed in a vertical direction in the structure of the building, a first horizontal column 120 and a second horizontal column 120 extending in the horizontal direction with respect to the vertical column 110, 130)
The reinforcing bar 200 includes a vertical reinforcing bar 210 embedded in the vertical pillar 110, a first horizontal reinforcing bar 220 embedded in the first horizontal pillar 120, And a second horizontal reinforcing bar (230)

A master sensor unit installed in the concrete 100 and installed at a connection point where the vertical reinforcing bars 210, the first horizontal reinforcing bars 220 and the second horizontal reinforcing bars 230 are in contact with each other, (300);
An A / D converter 400 located outside the concrete 100 and converting an analog signal inputted through the master sensor unit 300 into a digital signal;
A control unit 500 located outside the concrete 100 and processing a signal inputted through the A / D converter 400; And
And a recorder (600) located outside the concrete (100) and recording and monitoring signals processed by the controller (500)

The resistance generated between both ends of the vertical bar 210, both ends of the first horizontal bar 220 and both ends of the second horizontal bar 230 is constituted by a bridge resistance included in each of the bridge circuits ,
The bridge resistance and the output of the master sensor unit 300 are connected to the outside of the concrete 100,
D converter 400 and converts the output voltage of each bridge circuit and the output of the master sensor unit 300 to the A / D converter 400. The digital signal converted by the A / And records the signal inputted to the control unit 500 through the recorder 600 and monitors the information. Thus, the information applied to the building itself is collected, and the information of the building Diagnosis and disaster warning system of buildings using reinforced concrete structure with disaster warning.
제1항에 있어서,
상기 철근(200)은,
상기 수직 철근(210)의 양단에 형성되는 제1접점(212)과, 상기 제1수평 철근(220)의 양단에 형성되는 제2접점(222)과, 상기 제2수평 철근(230)의 양단에 형성되는 제3접점(232)을 더 포함하며,
상기 콘크리트(100) 외부에 위치하여 상기 브릿지 회로의 출력 전압 신호를 증폭해주며, 증폭된 전압 신호를 상기 A/D 컨버터(400)로 입력해주는 증폭회로(700)를 더 포함하는 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치.
The method according to claim 1,
The reinforcing bar (200)
A second contact 222 formed at both ends of the first horizontal reinforcing bar 220 and a second contact 222 formed at both ends of the second horizontal reinforcing bar 230. The first contact 212 is formed at both ends of the vertical reinforcing bar 210, And a third contact (232) formed on the first contact
And an amplifying circuit 700 for amplifying an output voltage signal of the bridge circuit outside the concrete 100 and inputting the amplified voltage signal to the A / D converter 400, Diagnosis and disaster warning system of the used building.
제2항에 있어서,
상기 콘크리트(100) 외부에서 상기 제어부(500)의 처리 신호를 전달받아, 상기 처리 신호에 따른 경보 신호를 출력해주는 경보장치(800);를 더 포함하는 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치.
3. The method of claim 2,
And an alarm device 800 for receiving a process signal of the control unit 500 from the outside of the concrete 100 and outputting an alarm signal in accordance with the process signal, and a diagnosis and disaster alert of the building using the reinforced concrete structure Device.
제1항에 있어서,
상기 마스터 센서 유니트(300)는,
상기 수직 철근(210)의 끝단, 상기 제1수평 철근(220)의 끝단, 및 상기 제2수평 철근(230)의 끝단에 각각 부착되는 온도 센서(310), 진동 센서(320) 및 압력 센서(330)를 더 포함하는 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치.
The method according to claim 1,
The master sensor unit (300)
A temperature sensor 310, a vibration sensor 320, and a pressure sensor (not shown) attached to the end of the vertical reinforcement 210, the end of the first horizontal reinforcement 220 and the end of the second horizontal reinforcement 230, 330) for building diagnosis and disaster warning using a reinforced concrete structure.
제1항에 있어서,
상기 철근(200)과, 상기 마스터 센서 유니트(300)를 상기 건물의 전체를 커버하도록 한 군데 설치하거나, 상기 건물 상에 복수 설치하여 각 상기 철근(200) 및 상기 마스터 센서 유니트(300) 마다 고유의 식별 아이디가 부여되는 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치.
The method according to claim 1,
A plurality of reinforcing bars 200 and the master sensor unit 300 may be installed so as to cover the whole of the building or a plurality of the reinforcing bars 200 may be installed on the building, Diagnosis and disaster warning system of buildings using reinforced concrete structure with identification ID of.
제3항에 있어서,
상기 제어부(500)는 무선송출회로(510)를 더 포함하고, 무선송출회로(510)를 통해 제어부(500)의 출력 신호를 상기 레코더(600)로 전송하고, 상기 경보장치(800)를 작동시키는 철근 콘크리트 구조를 이용한 건물의 진단 및 재해 경보 장치.The method of claim 3,
The control unit 500 further includes a wireless transmitting circuit 510 for transmitting the output signal of the controller 500 to the recorder 600 through the wireless transmitting circuit 510 and for activating the warning device 800 Diagnosis and disaster warning system of building using reinforced concrete structure.
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