KR101991281B1 - IOT based system for monitoring displacement of cultural properties - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 문화재 변위 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개량된 센서 및 IOT를 기반으로 저전력 장거리 통신망을 이용하여 문화재의 변위 여부를 실시간으로 파악하여 원격지에 전송하고, 또한 문화재를 석조 문화재, 목조 문화재, 철조 문화재로 구분하여 각 문화재의 재질에 따라 달리 위험도를 평가하되, 각 문화재가 위치한 지역의 날씨에 따른 위험도도 반영함으로써 각 문화재의 실질적인 위험도를 평가할 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a cultural property displacement monitoring system, and more particularly, it relates to a system and method for monitoring a cultural property displacement monitoring system, more specifically, Cultural property, and iron cultural property, the risk is evaluated according to the material of each cultural property, and the actual risk of each cultural property is evaluated by reflecting the risk according to the weather in the area where the cultural property is located.
일반적으로 문화재, 건축물, 교량 등은 시간이 경과함에 따라 균열 등으로 인하여 변형이 발생될 수 있어서 안전진단을 실시하여야 한다.In general, cultural property, buildings, bridges, etc. may be deformed due to cracks as time passes and safety diagnosis should be carried out.
최근 지진의 위험이 증가하고 있는 바, 이러한 지진발생시 문화재 등의 안전점검은 매우 중요하다.In recent years, the risk of earthquakes has increased, and safety checks on cultural properties are very important when such an earthquake occurs.
특히, 산성, 성벽의 경우 많은 양의 빗물이 스며들 때 내부의 토압(토양의 압력)으로 배부름 현상이 나타나며 지진 및 해빙기 폭설로 인한 붕괴가 잦다.Especially, in the case of acidic and walled walls, when a large amount of rainwater seeps in, the earth pressure (soil pressure) appears and the earthquake and collapse due to heavy snowfall are frequent.
또한, 목조 건축 문화재의 지진 및 폭설로 인하여 기둥의 기울기와 침하에 의한 변위가 발생하여 붕괴가 발생 한다. 그리고, 목조 건축 문화재는 특성상 계절별 온도와 습도에 따라서 변위가 발생한다.In addition, due to the earthquake and heavy snowfall of the wooden building cultural property, the slope and settlement of the column occurs and collapse occurs. And, due to the nature of wooden building cultural property, displacement occurs according to seasonal temperature and humidity.
따라서, 이러한 문화재에 대한 안전점검이 요구되며, 안전점검은 주기적으로 다양한 방식에 의하여 수행될 수 있는 바, 현장을 방문하여 육안으로 직접 점검하거나, 초음파로 점검하거나, 자성분말을 살포하여 자력세기를 측정하여 점검하는 방식으로 이루어진다.Therefore, safety inspection of such cultural property is required, and safety check can be carried out by various methods periodically. As a result, it is possible to visit the site, check it with the naked eye, check with ultrasonic waves, It is measured and checked.
현장 방문 점검 방식은 육안 및 계측 장비를 활용하여 균열과 누수 여부 등을 확인하며 위험요소가 확인될 경우 정밀 안전진단을 추가적으로 진행하여 안전사고에 대한 대비를 한다.The on-site inspection method uses visual and measurement equipment to check for cracks and leaks. If the risk factors are identified, additional safety precautions are taken to prepare for safety accidents.
그러나, 이러한 종래의 현장 방문 점검 방식은 주기적인 모니터링을 하기 위해선 많은 인력과 시간, 고가의 장비가 동원 될 수밖에 없어 사각지대가 발생하며 이에 따른 안전사고가 발생될 수 있는 문제점이 있다.However, such a conventional on-site visit inspection method has a problem in that a dead zone occurs due to a lot of manpower, time, and expensive equipment to be used for periodic monitoring, thereby causing safety accidents.
특히 인력의 접근이 힘든 지역은 관리대상에서 소홀해 질 수밖에 없어 정확한 변위 측정이 어렵다.Especially, it is difficult to measure the accurate displacement because the area where the manpower is difficult to access is inevitably neglected in the management object.
또한, 육안으로 문화재의 변위를 점검하게 되므로 점검자의 개인 역량에 따라 차이가 발생하여 검사 결과에 대한 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, since the displacement of cultural property is visually inspected, there is a problem that the reliability of the test result is deteriorated due to a difference depending on the personal capacity of the inspector.
그리고, 문화재는 석조, 목조, 철조 등 다양한 재질로 가공되었음에도 불구하고, 각 문화재의 상태를 센서에 의하여 문화재를 모니터링할 때, 단순히 센서의 출력값에 의하여 문화재의 상태를 판단하게 되는 경우 현실적으로 문화재의 재질을 고려하지 않고 모니터링하게 되어서 정확한 상태파악과 관리가 어려운 문제점이 있다.When the cultural property is processed by various materials such as stone, wooden, iron, etc., and when the state of each cultural property is monitored by the sensor, when the status of the cultural property is judged simply by the output value of the sensor, So that it is difficult to accurately grasp and manage the state.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 개량된 센서 및 IOT를 기반으로 저전력 장거리 통신망을 이용하여 문화재의 변위 여부를 실시간으로 파악하여 원격지에 전송함으로써 재해를 효과적으로 예방할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a technology capable of effectively preventing a disaster by detecting the displacement of cultural property in real time using a low-power long-distance communication network based on the improved sensor and IOT, .
또한, 본 발명의 목적은 문화재를 석조 문화재, 목조 문화재, 철조 문화재로 구분하여 각 문화재에 따라 달리 위험도를 평가하되, 각 문화재가 위치한 지역의 날씨에 따른 위험도도 적용함으로써 각 문화재의 실질적인 위험도를 평가할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.In addition, the purpose of the present invention is to classify cultural properties into stone cultural properties, wooden cultural properties, and iron cultural properties, and to assess the actual risk of each cultural property by applying the risk according to the weather of each cultural property To provide a technology that can be used.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는,According to an aspect of the present invention,
문화재(2)에 장착되는 센서부(3)와, 센서부(3)로부터 신호를 수신하여 저전력 장거리 통신신호로 변환하여 송신하는 중계부(5)와, 서버(S)를 포함하는 IOT 기반의 문화재 변위 모니터링 시스템(1)으로서,A
서버(S)는 신호 입력부(31)와; The server S includes a
신호 입력부(31)를 통하여 입력된 센서부(3)의 신호를 분석하여 문화재의 기울어짐을 판단하는 경사 판단부(33)와; An
센서부(3)의 신호에 의하여 문화재의 균열 여부를 판단하는 균열 판단부(35)와; A crack determination unit (35) for determining whether or not the cultural property is cracked by a signal of the sensor unit (3);
센서부(3)의 신호에 의하여 온습도를 판단하는 온습도 판단부(37)와; A temperature / humidity determination unit (37) for determining the temperature and humidity according to a signal from the sensor unit (3);
화재에 장착된 신축 센서(16)에 의하여 신축여부를 판단하는 신축 판단부(38)와; An extension / contraction determination unit (38) for determining whether the extension / contraction sensor (16) is mounted on a fire or not;
문화재의 위치를 파악하여 해당 지역의 기후 데이터를 관리하는 기후 관리부(39)와; A climate management unit (39) for monitoring the location of the cultural property and managing the climate data of the area;
경사 판단부(33), 균열 판단부(35), 온습도 판단부(37)와, 신축 판단부(38), 기후 관리부(39)와 연동함으로써 문화재의 위험도를 1차적으로 연산하되, 문화재를 석조와, 목조와, 철조로 분류하고, 각 문화재가 위치하는 지역에 따라 날씨를 반영한 가중치를 차등적으로 적용하여 문화재의 위험도를 2차적으로 연산하는 판단부(45)와;The danger level of the cultural property is primarily calculated by interlocking with the
문화재 및 기후에 대한 데이터가 저장 및 관리되는 데이터 베이스(47)를 포함하며,A
서버(S)의 판단부(45)는 수신된 위치 데이터에 의하여 각 문화재의 종류를 목조, 석조, 철조로 구분하는 문화재 구분모듈(51)과; The
각 문화재의 경사 판단부(33)와, 균열 판단부(35)와, 온습도 판단부(37)와 데이터를 송수신하여 분석하여 수식에 의하여 문화재의 위험도를 1차적으로 판단하는 위험도 판단모듈(50)과; A
기후 관리부(39)와 연동함으로써 각 문화재가 위치하는 지역의 날씨에 따라 가중치를 위험도 판단모듈(50)에 제공하여 문화재의 위험도를 2차적으로 연산하는 기후 연산모듈(52)과; 그리고 A
위험도 판단모듈(50)에 의하여 연산된 결과를 출력하는 출력모듈(54)을 포함하는 IOT 기반의 문화재 변위 모니터링 시스템을 제공한다.And an output module (54) for outputting a result calculated by the risk judgment module (50).
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 IOT 기반의 문화재 변위 모니터링 시스템은 문화재 구분모듈에 의하여 문화재를 석조, 목조, 철조로 구분하고, 위험도 판단모듈에 의하여 각 문화재의 경사도와, 균열 도와, 온습도에 의하여 위험도를 1차적으로 판단하고, 기후 연산모듈에 의하여 각 문화재에 날씨 요소를 적용하여 위험도를 2차적으로 판단함으로써 문화재의 상태를 보다 정확하게 파악하여 관리할 수 있는 장점이 있다.As described above, the IOT-based cultural property displacement monitoring system according to an embodiment of the present invention divides cultural property into stone, wooden, and iron by the cultural property classification module, and determines the degree of inclination, It is advantageous in that it can judge the degree of risk primarily by temperature and humidity and apply the weather element to each cultural property by the climate calculation module and secondly judge the risk, thereby more accurately grasping and managing the state of the cultural property.
또한, 개량된 센서 및 IOT를 기반으로 저전력 장거리 통신망을 이용하여 문화재의 변위 여부를 실시간으로 파악하여 원격지에 전송함으로써 재해를 효과적으로 예방할 수 있는 장점이 있다.In addition, based on the improved sensor and IOT, it is possible to effectively detect disasters by detecting the displacement of cultural property in real time using a low-power long-distance communication network and transmitting it to a remote place.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IOT 기반의 문화재 변위 모니터링 시스템을 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 변위센서의 내부 구조를 보여주는 구조도이다.
도 3은 도 1에 도시된 중계기의 내부 구조를 보여주는 구조도이다.
도 4는 도 1에 도시된 서버의 구조를 보여주는 도면이다.
도 5(a)는 도 1에 도시된 변위센서가 목조 건물에 설치된 상태를 보여주는 도면이고, 도 5(b)는 성벽에 설치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 관제실의 모니터 출력화면을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 모니터상에 표시된 지도를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 4에 도시된 판단부의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a view showing a structure of an IOT-based cultural property displacement monitoring system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a structural view showing the internal structure of the displacement sensor shown in FIG. 1. FIG.
3 is a structural view showing the internal structure of the repeater shown in FIG.
4 is a diagram illustrating the structure of the server shown in FIG.
FIG. 5 (a) is a view showing a state where the displacement sensor shown in FIG. 1 is installed in a wooden building, and FIG. 5 (b) is a view showing a state where the displacement sensor is installed on a castle wall.
FIG. 6 is a view showing a monitor output screen of the control room shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a map displayed on the monitor shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 8 is a view schematically showing the structure of the determination unit shown in FIG. 4. FIG.
이하, 본 발명에 따른 IOT 기반의 문화재 변위 모니터링 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an IOT-based cultural property displacement monitoring system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예가 제안하는 IOT 기반의 문화재 변위 모니터링 시스템(1)은 문화재(이하; 대상물;3) 등에 설치되어 균열이나, 온습도, 진동, 기울어짐 등을 감지하여 원격지에 실시간으로 알림으로써 안전사고를 방지하게 된다.1 to 8, an IOT-based cultural property
이러한 IOT 기반의 문화재 변위 모니터링 시스템(1)은 대상물(2)에 장착되어 X축, Y축, Z축의 3축방향의 균열 등을 감지하는 센서부(3)와; 센서부(3)로부터 신호를 수신하여 저전력 장거리 통신신호로 변환하여 송신하는 중계부(5)와; 중계부(5)로부터 저전력 통신신호를 수신하여 데이터를 분석하고 단말기에 전송함으로써 원격지에서도 균열 상태를 파악할 수 있도록 하는 서버(S)를 포함한다.The IOT-based cultural property
이러한 구조를 갖는 IOT 기반의 문화재 변위 모니터링 시스템(1)에 있어서,In the IOT-based cultural property displacement monitoring system (1) having such a structure,
센서부(3)는 대상물(2)의 적절한 위치에 장착되어 주변의 균열이나, 온습도와, 지진, 기울기 등을 측정하게 된다.The
이러한 센서부(3)는 온습도센서, 균열거리 감지센서, 진동센서, 기울기 감지센서를 하나의 유닛(Unit)으로 구성한다.The
즉, 센서부(3)는 케이스(4)와; 케이스(4)에 장착되어 X축, Y축, Z축방향의 기울어짐을 감지함으로써 균열이나 경사, 침하를 감지하는 기울기 감지센서(Gyro Sensor;11)와; 자력을 측정하는 지자기 센서(geomagnetic sensor;13)와; 온도 및 습도를 측정하는 온습도 센서(temperature and humidity sensor;14)와; 움직임을 감지하는 진동 감지센서(acceleration sensor;15)와; 신축정도를 측정하는 신축 감지센서(16)와; 상기 센서들로부터 측정된 데이터를 수신하여 처리하는 MCU(21)와; 제 1저전력 통신모듈(LPWAN;27)과; 전원부(23) 및 안테나(25)를 포함한다.That is, the
기울기 감지센서(11)는 물체의 회전속도인 각속도의 값을 이용하여 방위 변화를 측정하는 센서이며, 물체가 회전 운동할 때 생기는 코리올리 힘(Coriolis Force)을 전기적 신호로 변환하여 각속도를 연산하는 방식이 주로 사용된다.The
그리고, X축 및 Y축의 2축을 지원하는 방식이며, 고정밀의 경사계(Inclinometer)를 사용한다.And it supports two axes of X-axis and Y-axis, and uses a high-precision inclinometer.
아울러, 이러한 기울기 감지센서(11)는 회전하는 물체의 회전각과 기울기 등을 알 수 있기 때문에 물체의 가속도나 충격의 세기를 측정하는 진동 감지센서(15)와 함께 사용되어 문화재의 움직임을 인식할 수 있다.In addition, since the
이러한 진동 감지센서(15)는 속도의 변화인 가속도를 측정하여 진동 및 지진을 검출하는 센서로서, 전자식방식이나 전압식 방식이 주로 사용된다. 예를 들면, 전자식 진동 감지센서는 적당한 질량을 가진 가동 부분이 움직인 양을 자석과 코일의 기전력에 의하여 측정하는 것이고, 전압식 진동 감지센서는 압력을 가하면 전압을 발생하는 압전 소자를 사용하여, 가해진 압력으로써 가속도를 측정하는 방식이다.Such a
진동 감지센서(15)는 다양한 규격의 센서가 사용될 수 있으며, 예를 들면 D7S Seismic sensor이 사용될 수 있다.The
그리고, 지자기 센서(13)는 홀 효과(Hall Effect)에 의하여 지자기를 감지하는 센서로서, 직교하는 전도체 내의 전류와 자기장에 의해 전자가 편향되면서 도체 양단에 전압이 발생하는데 이것은 선형 값이므로 저 전압(홀전압이라고 한다)을 측정하면 현재 입사된 자기장의 크기를 알 수 있게 되는 방식이다. 주로 3축 지자기 센서(13)가 사용된다.The
온습도 센서(14)는 온도 센서와 습도센서가 일체로 구비되는 바, 온도센서는 소자가 온도에 따라 전기 특성이 변하는 성질을 이용하여 온도를 감지하는 방식이다. 이러한 온도센서는 0.01도의 분해능을 갖으며, 열전쌍, 온도측정 저항체, 서미스터(NTC), 금속식 온도계, 서미스터(NTC, PTC, CTR) 감온 페라이트 방식의 온도센서가 주로 사용된다.The temperature and
서미스터 방식의 온도센서에 있어서, NTC(Positive Thermal Coefficient) 타입과, PTC Positive Thremal Coefficient) 타입으로 구분되는 바,NTC 는 온도가 올라가면 저항이 적어지는 방식이고, PTC는 온도가 올라감에 따라 저항이 증가하는 방식이다.In the thermistor type temperature sensor, NTC (Positive Thermal Coefficient) type and PTC Positive Thremal Coefficient (NTC) type are distinguished. When the temperature increases, the resistance decreases. PTC increases resistance .
습도센서는 다공질 세라믹스나 고분자막으로 흡수됨으로써 일어나는 전기저항이나 정전용량의 변화를 이용하는 방식과, 진동자에 설치한 흡수 물질의 중량변화에 의한 진동자의 공진주파수의 변화를 이용하는 방식 등 다양한 종류의 습도센서가 사용될 수 있다.The humidity sensor has various types of humidity sensors, such as a system that utilizes changes in electric resistance or capacitance caused by absorption by porous ceramics or a polymer membrane, and a system that uses a change in resonance frequency of a vibrator due to a change in the weight of an absorbent material installed on the vibrator Can be used.
구체적으로는 염화 리튬 습도센서, 전해 습도센서 (P2O5 습도센서), 고분자막 습도 센서, 수정진동식 습도센서, 산화알루미늄 습도센서, 세라믹 습도센서, 서미스터 습도센서, 마이크로파 습도센서, 결로센서, 노점센서 등을 포함한다.Specifically, it can be applied to various sensors such as lithium chloride humidity sensor, electrolytic humidity sensor (P2O5 humidity sensor), polymer membrane humidity sensor, quartz oscillation humidity sensor, aluminum oxide humidity sensor, ceramic humidity sensor, thermistor humidity sensor, microwave humidity sensor, .
이러한 습도센서는 0.1%의 분해능을 갖는다.Such a humidity sensor has a resolution of 0.1%.
그리고, 신축 감지센서(16)는 문화재의 길이 변화를 감지하며, 스트레인 게이지를 포함한다. 문화재는 목재 건물이 많음으로 이러한 신축 감지센서(16)를 목재기둥 등에 장착함으로써 목재의 신축정도를 감지하여 신축정도를 파악할 수 있다. 이러한 신축 감지센서(16)는 신축 판단부(38)에 신호를 전송함으로써 문화재의 신축여부를 감지할 수 있도록 한다.Then, the expansion /
이와 같이 복수의 센서로부터 출력된 데이터는 MCU(21)로 전송되며, MCU(21)는 이 데이터를 처리, 분석함으로써 건물 등의 균열, 침하와, 경사와, 온습도와, 가스 누출여부와, 미세먼지 농도 등을 측정하거나 판단하게 된다.Thus, the data output from the plurality of sensors is transmitted to the
이때, MCU(21)는 마이크로 프로세서와 같이 데이터를 입력받고 이를 처리하여 출력하는 유닛을 의미한다. 예를 들면, 각 측정된 값을 m, mm, 섭씨, 화씨등으로 변환한다.At this time, the
이와 같이, MCU(21)는 수신된 데이터를 처리하고, 그 결과를 저전력 통신모듈(LPWAN;low-power wide area network;27)에서 LPWAN신호로 변환하여 중계부(5)로 송출한다. 이때, 주파수 대역은 917-923.5 Mhz이다.In this way, the
상기 중계부(5)는 센서부(3)로부터 LPWAN 신호를 수신하고, 이더넷 혹은 Wifi신호로 변환한다. 즉, 중계부(5)는 게이트 웨이(Gateway;7) 및 저전력 통신모듈(LPWAN;low-power wide area network)을 구비함으로써 센서부(3)로부터 수신된 WAN 신호를 이더넷 혹은 Wifi로 변환하여 서버(S)로 전송한다.The
이때, 주파수 대역은 917-923.5 Mhz이다.At this time, the frequency band is 917-923.5 Mhz.
상기한 바와 같이, 본 출원에서는 센서와 중계부(5)간에 LPWAN신호에 의하여 데이터를 전송하는 바, 지그비나 비콘 등 스마트 홈, 스마트 빌딩 등에 사용하는 근거리 무선 통신방식은 스마트 홈 게이트웨이(7), 스마트 폰 등의 복잡한 과정을 거쳐야 사물인터넷 디바이스에 접근할 수 있다.As described above, in the present application, the data is transmitted between the sensor and the
그러나, 저전력 장거리 통신망(LPWAN)은 사용자 영역의 번거로운 과정을 거치지 않고 직접 연결할 수가 있어서, 주로 다수의 디바이스들이 필요한 옥외 응용 분야에 적용된다.However, the low power long distance communication network (LPWAN) can be directly connected without the cumbersome process of the user area, so that it is applied to the outdoor application field which mainly requires a plurality of devices.
이러한 저전력 장거리 통신방식은 서비스 범위가 10km 이상의 광역으로 매우 넓고, 초당 최대 수백 킬로비트(kbps) 이하의 통신 속도를 제공하는 전력 소모가 적은 무선 광역 통신망을 의미한다. 주로 사물 인터넷(IoT) 전용 네트워크로 사용된다. This low-power long-distance communication scheme refers to a wireless wide area communication network with a wide range of coverage over 10 km and a power consumption of less than several hundred kilobits per second (kbps). It is mainly used as a dedicated Internet (IoT) network.
그리고, 저전력 장거리 통신방식은 로라(LoRaWAN), 시그폭스(SIGFOX), 엘티이-엠티시(LTE-MTC:LTE Machine-Type Communications), 협대역 사물 인터넷(NB-IoT) 방식 등으로 구분된다.Low-power long distance communication methods are classified into LoRaWAN, SIGFOX, LTE-MTC (LTE Machine-Type Communications), and Narrowband Internet (NB-IoT).
또한, 상기 저전력 장거리 통신방식은 하나의 BLE 디바이스가 다른 BLE 디바이스의 정보를 전달하는 메쉬 네트워크 기능도 가능하다.In addition, the low-power long-distance communication method can also function as a mesh network in which one BLE device transmits information of another BLE device.
한편, 상기 서버(S)는 중계부(5)로부터 수신한 데이터를 수신하고, 이 데이터를 분류 및 분석하여 데이터베이스(47)에 저장한다. 이러한 서버(S)는 원격지에 위치한 관제실 등에 배치됨으로써 관리자는 실시간으로 해당 문화재에 대한 안전 여부를 파악할 수 있다.On the other hand, the server (S) receives the data received from the
즉, 서버(S)는 신호 입력부(31)와; 신호 입력부(31)를 통하여 입력된 센서부(3)의 신호를 분석하여 문화재의 기울어짐을 판단하는 경사 판단부(33)와; 센서부(3)의 신호에 의하여 문화재의 균열 여부를 판단하는 균열 판단부(35)와; 센서부(3)의 신호에 의하여 온습도를 판단하는 온습도 판단부(37)와; 문화재에 장착된 신축 센서(16)에 의하여 신축여부를 판단하는 신축 판단부(38)와; 문화재의 위치를 파악하여 해당 지역의 기후 데이터를 관리하는 기후 관리부(39)와; 경사 판단부(33), 균열 판단부(35), 온습도 판단부(37)와, 신축 판단부(38), 기후 관리부(39)와 연동함으로써 문화재의 위험도를 1차적으로 연산하되, 문화재를 석조와, 목조와, 철조로 분류하고, 각 문화재가 위치하는 지역에 따라 날씨를 반영한 가중치를 차등적으로 적용하여 문화재의 위험도를 2차적으로 연산하도록 하는 판단부(45)와; 그리고 문화재 및 기후에 대한 데이터가 저장 및 관리되는 데이터 베이스(47)를 포함한다.That is, the server S includes a signal input unit 31; An inclination judging unit 33 for analyzing the signal of the sensor unit 3 inputted through the signal input unit 31 to judge inclination of the cultural property; A crack determination unit (35) for determining whether or not the cultural property is cracked by a signal of the sensor unit (3); A temperature / humidity determination unit (37) for determining the temperature and humidity according to a signal from the sensor unit (3); An extension / contraction determination unit (38) for determining whether the extension / contraction sensor (16) is mounted on the cultural property; A climate management unit (39) for monitoring the location of the cultural property and managing the climate data of the area; The danger level of the cultural property is primarily calculated by interlocking with the inclination judging section 33, the crack judging section 35, the temperature and humidity judging section 37, the expansion / contraction judging section 38 and the climate control section 39, A determination unit 45 for classifying the cultural properties of the cultural properties according to the regions where the cultural properties are located, and calculating weights of the cultural properties of the cultural properties in a differential manner; And a database 47 in which data on cultural properties and climate are stored and managed.
이러한 서버를 보다 상세하게 설명하면,To describe these servers in more detail,
상기 경사 판단부(33)는 센서부(3)의 MCU(21)를 통하여 수신된 기울기 감지센서(11) 혹은 진동 감지센서(15)를 분석하여 위치값 혹은 가속도값에 의하여 기울기 정도를 판단하게 된다.The
도 5a에 도시된 바와 같이, 목조 건축물의 경우 기둥이 지진 등에 의하여 외력이 작용하면 기울어질 수 있는 바, 기둥에 이러한 센서부(3)를 장착함으로써 기울기 감지센서(11)가 기둥의 경사를 측정할 수 있다. 그리고, 측정된 경사 데이터는 중계부(5)를 통하여 서버(S)에 전송됨으로써 경사 판단부(33)가 이 경사값을 연산하여 기울어진 정도를 판단할 수 있다.As shown in FIG. 5A, in the case of a wooden building, when the column is tilted when an external force acts due to an earthquake or the like, the
그리고, 균열 판단부(35)는 문화재의 균열을 판단하는 바, 특히 성벽과 같은 석조 문화재의 균열을 판단한다.The
즉, 도 5b에 도시된 바와 같이, 성벽에 발생한 균열부위의 양측에 2개의 센서부(3)를 장착하여 2개의 지자기 센서(13)로부터 수신된 데이터를 분석하여 상대 위치를 파악함으로써 균열 여부를 판단할 수 있다.That is, as shown in FIG. 5B, the two
예를 들면, 2개의 센서(13)가 균열된 부분(6)을 중심으로 양측에 각각 부착된 경우, 균열이 발생하게 되면 자력의 세기값이 변동되므로 각각의 센서부로부터 송신되는 위상값도 다르게 되므로 서버(S)는 이러한 2개의 신호를 수신하여 분석함으로써 해당 구역에 균열이 발생하였음을 파악할 수 있다.For example, when the two
온습도 판단부(37)는 수신된 온도 혹은 습도 데이터를 분석하여 기준치 이상 혹은 이하이면 온도 및 습도가 기준범위를 넘어서 변동하는 것으로 판단한다. The temperature /
예를 들면 아래의 표와 같이 정리될 수 있다.For example, the following table can be sorted.
상기 표와 같이 온도 및 습도값이 속하는 구간의 해당값을 인식하고, 아래 수식에 적용함으로써 위험도 평가에 반영할 수 있다.As shown in the above table, the corresponding value of the section to which the temperature and the humidity value belong can be recognized and can be reflected in the risk assessment by applying to the following equation.
한편, 문화재는 사찰과 같은 목재 건축물, 석재로 된 탑, 청동 등의 구리로 된 불상 등 다양한 재질로 구성되는 바, 각 문화재에 대한 경사도, 균열정도, 온습도에 대한 변형도 등이 서로 다르다.On the other hand, cultural assets are composed of various materials such as wooden buildings such as temples, stone pagoda, bronze Buddha statues such as bronze, and different degrees of inclination, degree of cracking, and variation of temperature and humidity.
따라서, 각 문화재에 대한 경사값, 균열값, 온습도값을 상대적으로 적용함으로써 위험도를 판단하게 된다.Therefore, the risk is judged by applying slope value, crack value, and temperature / humidity value to each cultural property relatively.
이러한 위험도 판단은 판단부(45)에 의하여 수행되는 바,The determination of the risk is performed by the
판단부(45)는 수신된 위치 데이터에 의하여 각 문화재의 종류를 목조, 석조, 철조로 구분하는 문화재 구분모듈(51)과; 각 문화재의 경사 판단부(33)와, 균열 판단부(35)와, 온습도 판단부(37)와 데이터를 송수신하여 분석하여 수식에 의하여 문화재의 위험도를 판단하는 위험도 판단모듈(50)과; 기후 관리부(39)와 연동함으로써 각 문화재가 위치하는 지역의 날씨에 따라 가중치를 위험도 판단모듈(50)에 제공하여 문화재의 위험도를 연산하도록 하는 기후 연산모듈(52)과; 그리고 위험도 판단모듈(50)에 의하여 연산된 결과를 출력하는 출력모듈(54)을 포함한다.The judging
이러한 판단부(45)에 있어서, 문화재 구분모듈(51)은 신호 입력부(31)에 의하여 수신된 데이터에 의하여 해당 대상물(2)이 석조 문화재, 목조 문화재, 철조 문화재인지를 판단한다.In this
이는 대상물(2)에 장착된 센서부(3)에 부여된 식별코드에 의하여 판단할 수 있다. 즉, 목조 문화재에 장착된 센서부인 경우에는 목조 문화재에 해당하는 식별코드가 부여되고, 석조 문화재에 장착된 센서부인 경우에는 석조 문화재에 해당하는 식별코드가 부여되며, 철조 문화재인 경우에는 해당 식별코드가 부여된다.This can be determined by the identification code assigned to the
그리고, 위험도 판단모듈(50)은 경사 판단부(33)와, 균열 판단부(35)와, 온습도 판단부(37)에서 수신된 데이터에 의하여 석조, 목조, 철조 문화재의 위험도를 각각 판단하게 된다.The
즉, 석조 문화재의 경우, 온도 및 습도보다는 경사 및 균열과 같은 물리적 요인이 보다 큰 영향을 미치므로 경사 및 균열 판단부(33,35)의 결과값을 온습도 결과값 보다 더 높은 비중을 설정하여 전체적인 위험도를 연산한다.In other words, in the case of stone artifacts, physical factors such as slope and cracks have a greater influence than temperature and humidity. Therefore, the results of slope and crack
예를 들면, 경사 판단부(33)의 결과값 비중은 40, 균열 판단부(35)의 결과값 비중은 40, 온습도 판단부(37)의 결과값의 비중은 20의 비율로 연산한다.For example, the specific gravity of the result value of the
이를 수식으로 나타내면 아래와 같다.The formula is shown below.
전체 위험도=(균열값*0.4)+(경사값*0.4)+(온습도값*0.2)--수식 1Total risk = (crack value * 0.4) + (slope value * 0.4) + (temperature / humidity value * 0.2)
그리고, 산출된 위험도가 기준값보다 높은 경우 위험으로 파악하게 되고, 관리자에 알리게 된다.If the calculated risk is higher than the reference value, it is identified as a risk, and the manager is notified.
이와 같이, 석조 문화재의 경우, 온도 및 습도보다는 경사 및 균열과 같은 물리적 요인이 보다 큰 영향을 미치므로 전체적인 위험도를 연산할 때 경사 및 균열 정도를 보다 높게 고려하게 된다.Thus, in the case of stone artifacts, the physical factors such as slope and cracks have a greater effect than temperature and humidity, so the inclination and cracking degree are considered to be higher when calculating the overall risk.
반면에, 목조 문화재로 판단되면, 목조 문화재의 경우 석조 문화재에 비하여 경사 및 균열 뿐만 아니라 온습도의 영향을 많이 받음으로 경사 및 균열 판단부(33,35)의 결과값과 온습도 결과값을 비슷한 수준으로 설정하여 전체적인 위험도를 연산한다. 또한, 목조 문화재는 신축되는 범위가 크게 되므로 신축 센서(16)로부터 수신된 신축값도 반영하여 연산하게 된다.On the other hand, when the wooden cultural property is judged to be a wooden cultural property, since the wooden cultural property is affected not only by the slope and the crack but also by the temperature and humidity, the result of the slope and crack
예를 들면, 경사 판단부(33)의 결과값 비중은 30, 균열 판단부(35)로부터 출력된 결과값의 비중은 30, 온습도 판단부(37)의 결과값의 비중은 40의 비율로 연산한다.For example, the specific gravity of the result value output from the
전체 위험도=(균열값*0.3)+(경사값*0.3)+(온습도값*0.3)+(신축값*0.1)-식2Total risk = (crack value * 0.3) + (slope value * 0.3) + (temperature / humidity value * 0.3) +
그리고, 철조 문화재로 판단되면, 철조 문화재의 경우 균열 보다는 경사 및 온습도에 의한 이끼발생 등의 요인에 더 많은 영향을 받음으로 아래 수식 3과 같이 경사 판단부(33)의 결과값과 온습도 결과값을 비슷한 수준으로 설정하고, 균열 판단부(35)의 결과값은 낮게 적용한다.If it is judged that it is a ferro-cultural property, the result of the slope judging unit (33) and the result of the temperature and humidity are as shown in the following equation (3) because the steel cultural property is more affected by factors such as slope and moss caused by temperature and humidity. And the result of the
전체 위험도=(경사값*0.4)+(온습도값*0.4)+(균열값*0.2)-식3Total risk = (slope value * 0.4) + (temperature and humidity value * 0.4) + (crack value * 0.2) -
한편, 각 문화재의 균열, 경사, 온습도 영향은 해당 문화재가 위치한 지역의 기후에 영향을 많이 받게 되므로 이러한 기후적인 요인을 위험도 평가에 반영하여 보정할 필요가 있다.On the other hand, the effects of cracks, slopes, and temperature and humidity on cultural properties are influenced by the climate of the area where the cultural assets are located. Therefore, these climatic factors need to be reflected in the risk assessment.
즉, 기후 관리모듈(52)은 문화재가 위치한 지역의 날씨적인 요인, 예를 들면 태풍, 바람, 번개, 비, 안개 등의 요인을 기후 관리부(39)와 연동하여 파악하여 위험도를 2차적으로 평가하게 된다.That is, the
즉, 기후 연산모듈(52)은 기후 관리부(39)에서 제공되는 기후 데이터를 수신하고, 위험도 판단 모듈(50)에서 1차적으로 판단된 위험도에 반영하여 2차적으로 위험도를 판단하게 된다.That is, the
즉, 해당 문화재가 위치한 지역에 태풍과 같은 바람이 불거나, 비가 오거나, 안개가 낀 경우, 이를 위험도 산출에 반영하게 된다.In other words, when the wind blows, rains or fogs in the area where the cultural property is located, it is reflected in the risk calculation.
예를 들면, 문화재가 바람이 강하게 부는 지역에 위치한 경우, 상기 수식 1 내지 3에 의하여 1차적으로 산출된 위험도에 가중치를 적용하여 2차적으로 위험도를 평가하게 된다.For example, when the cultural property is located in a region where the wind is strongly blown, the risk is primarily evaluated by applying a weight to the risk calculated primarily by
예를 들면, 석조 문화재의 경우, 상기한 수식 1에 의하여 1차 위험도를 평가한 후, 기후 관리모듈(52)에 의하여 아래 수식 4와 같이 2차적으로 위험도를 평가한다.For example, in the case of a stone artifact, the first risk is evaluated according to
즉, 전체 위험도=[(균열값*0.4)+(경사값*0.4)+(온습도값*0.2)]*N-수식 4That is, total risk = [(crack value * 0.4) + (slope value * 0.4) + (temperature and humidity value * 0.2)
(N: 날씨 지수)(N: weather index)
이때, 날씨지수(N)는 바람의 세기(N1),비의 양(N2), 안개 농도(N3), 번개유무(N4)를 수치화하여 합산한 값이다.At this time, the weather index N is a value obtained by digitizing the wind intensity N1, the amount of rain N2, the concentration of mist N3, and the presence or absence of lightning N4.
즉, 날씨지수(N)=(N1*25%)+(N2*25%)+(N3*25%)+(N4*25%)로 연산된다.That is, the weather index N is calculated as (N1 * 25%) + (N2 * 25%) + (N3 * 25%) + (N4 * 25%).
(N1:바람의 세기,N2: 강수량, N3: 안개 농도, N4:번개유무)(N1: intensity of wind, N2: precipitation, N3: concentration of mist, N4: presence of lightning)
바람, 비, 안개, 번개는 예를 들면 아래와 같은 테이블에 의하여 수치로 환산될 수 있다.Wind, rain, fog, and lightning can be converted to numbers, for example, by the table below.
상기 표2에서, 바람의 세기는 풍속에 따라 구간을 나누고, 점수를 부여한다. 또한, 강수량은 비가 온 량에 따라 구간을 나누고, 점수를 부여하며, 안개는 가시거리에 따라 구간을 나누고, 점수를 부여하며, 번개는 번개의 빈도에 따라 점수를 부여하는 방식이다.In Table 2, the wind intensity is divided according to the wind speed and given a score. In addition, precipitation is divided into sections according to the amount of rain, scores are assigned, fog is divided into sections according to the viewing distance, scores are assigned, and lightning is a method of assigning scores according to the frequency of lightning.
동일한 방식으로 목조 문화재의 경우에도 아래 수식 5에 의하여 평가된다.In the same way, wooden cultural properties are also evaluated according to the following equation (5).
전체 위험도=[(균열값*0.3)+(경사값*0.3)+(온습도값*0.3)+(신축값*0.1)]*N-식5Total risk = [(Crack value * 0.3) + (Inclined value * 0.3) + (Temperature and humidity value * 0.3) +
철조 문화재의 경우에도 아래 수식 6에 의하여 평가된다.In the case of iron cultural property,
전체 위험도=[(경사값*0.4)+(온습도값*0.4)+(균열값*0.2)]*N-식6Total risk = [(slope value * 0.4) + (temperature and humidity value * 0.4) + (crack value * 0.2)
이때, 목조 및 철조 문화재의 경우 비와 안개의 영향을 많이 받으므로 이 날씨요인에 대한 가중치를 높여서 적용할 수도 있다.In this case, since the wooden and iron cultural properties are affected by rain and fog, the weight of the weather factors can be increased.
예를 들면, N=(N1*20%)+(N2*30%)+(N3*30%)+(N4*20%)For example, N = (N1 * 20%) + (N2 * 30%) + (N3 * 30%) +
상기한 바와 같이, 본 발명은 문화재 구분모듈(51)에 의하여 문화재를 석조, 목조, 철조로 구분하고, 위험도 판단모듈(50)에 의하여 각 문화재의 경사도와, 균열 도와, 온습도에 의하여 위험도를 1차적으로 판단하고, 기후 연산모듈(52)에 의하여 각 문화재에 날씨 요소를 적용하여 위험도를 2차적으로 판단함으로써 문화재의 상태를 보다 정확하게 파악하여 관리할 수 있다.As described above, according to the present invention, the cultural property is classified into stone, wood, and iron by the cultural
한편, 상기 데이터 베이스(47)는 서버에서 처리된 데이터를 저장하여 보관하는 바, 예를 들면, 전국에 산재한 문화재에 장착된 다수의 센서의 ID, MAC, Name, 종류, X좌표, Y좌표에 대한 데이터를 수신하여 저장한다.The
그리고, 서버(S)에는 오픈소스 데이터베이스 및 플랫폼 기반(GNU/Linux, MariaDB)의 소프트웨어가 탑재된다.And the server (S) is loaded with open source database and platform based (GNU / Linux, MariaDB) software.
또한, HTTP 보안 및 HTTP/2 프로토콜을 지원하고, 웹 어플리케이션 서버(WAS) 기능이 탑재된다. 그리고, 부하 분산처리용 프록시 기능이 내장되며, 사용자 인증 및 퍼미션 기능이 지원된다. It also supports HTTP security and HTTP / 2 protocol and has Web Application Server (WAS) function. And, proxy function for load distribution processing is built in, and user authentication and permission function are supported.
또한, 다중 게이트 지원 및 노드가 지원되며, 푸쉬(PUSH) 메시지 클라우드 의 연동을 지원한다.In addition, multi-gate support and nodes are supported and support for interworking of push (PUSH) message clouds.
이러한 서버(S)에 의하여 처리된 데이터는 모니터 등의 디스플레이어(C)를 통하여 표, 그래프 등으로 표시됨으로써 사용자는 시각적으로 현재의 상태를 확인할 수 있다.The data processed by the server S is displayed in a table, a graph, or the like through a displayer C, such as a monitor, so that the user can visually check the current state.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 위치정보 서비스를 지원함으로써 2차원 혹은 3차원 지도와 연동가능하다.That is, as shown in FIG. 7, by supporting the position information service, it is possible to link with a two-dimensional or three-dimensional map.
따라서, 전국에 산재한 문화재에 대한 이상유무를 실시간으로 파악할 수 있다. 또한, 대화형 UI에 의하여 관련 데이터를 입출력할 수 있고, 각 문화재에 대한 통계를 산출하고, 그래프 등으로 출력할 수 있다.Therefore, it is possible to understand in real time the abnormality of cultural assets scattered throughout the country. In addition, it is possible to input and output related data by the interactive UI, to calculate statistics for each cultural property, and to output it as a graph or the like.
이때, 각 문화재에 대한 경사, 균열 등의 데이터를 일정 기간 수집하여 패턴화함으로써 효율적인 관리가 가능하다.At this time, data such as inclinations and cracks for each cultural property can be collected and patterned for a certain period of time, thereby enabling efficient management.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 문화재에 대한 경사도의 변화을 패턴화하여 그래프로 도시함으로써 향후 경사도를 예측할 수 있어서 미리 대비할 수 있다.That is, as shown in FIG. 6, a change in the degree of inclination with respect to the cultural property is patterned and shown as a graph, so that the degree of inclination can be predicted in the future.
그리고, 기후 관리부(39)는 문화재의 위치를 파악하여 해당 지역의 기후 데이터를 관리하게 된다. 즉, 전국에 산재한 문화재에 장착된 다수의 센서의 ID, MAC, Name, 종류, X좌표, Y좌표에 대한 데이터에 의하여 위치 및 종류를 파악할 수 있다.In addition, the Climate Management Unit (39) manages the climate data of the area by identifying the location of cultural properties. In other words, the position and type can be determined by data on ID, MAC, Name, type, X-coordinate and Y-coordinate of a plurality of sensors mounted on cultural properties scattered throughout the country.
그리고, 사용자는 스마트폰(A)에 관련 앱(App.)을 탑재하고, 이 앱을 활성화하여 서버(S)에 접속함으로써 문화재의 경사, 균열, 온습도 여부를 실시간으로 모니터링할 수 있다.Then, the user can mount the related application (App.) On the smartphone (A), activate the application, and connect to the server (S) to monitor the inclination, crack, and temperature and humidity of the cultural property in real time.
Claims (4)
서버(S)는 신호 입력부(31)와;
신호 입력부(31)를 통하여 입력된 센서부(3)의 신호를 분석하여 문화재의 기울어짐을 판단하는 경사 판단부(33)와;
센서부(3)의 신호에 의하여 문화재의 균열 여부를 판단하는 균열 판단부(35)와;
센서부(3)의 신호에 의하여 온습도를 판단하는 온습도 판단부(37)와;
화재에 장착된 신축 센서(16)에 의하여 신축여부를 판단하는 신축 판단부(38)와;
문화재의 위치를 파악하여 해당 지역의 기후 데이터를 관리하는 기후 관리부(39)와;
경사 판단부(33), 균열 판단부(35), 온습도 판단부(37)와, 신축 판단부(38), 기후 관리부(39)와 연동함으로써 문화재의 위험도를 1차적으로 연산하되, 문화재를 석조와, 목조와, 철조로 분류하고, 각 문화재가 위치하는 지역에 따라 날씨를 반영한 가중치를 차등적으로 적용하여 문화재의 위험도를 2차적으로 연산하는 판단부(45)와;
문화재 및 기후에 대한 데이터가 저장 및 관리되는 데이터 베이스(47)를 포함하며,
서버(S)의 판단부(45)는 수신된 위치 데이터에 의하여 각 문화재의 종류를 목조, 석조, 철조로 구분하는 문화재 구분모듈(51)과;
각 문화재의 경사 판단부(33)와, 균열 판단부(35)와, 온습도 판단부(37)와 데이터를 송수신하여 분석하여 수식에 의하여 문화재의 위험도를 1차적으로 판단하는 위험도 판단모듈(50)과;
기후 관리부(39)와 연동함으로써 각 문화재가 위치하는 지역의 날씨에 따라 가중치를 위험도 판단모듈(50)에 제공하여 문화재의 위험도를 2차적으로 연산하는 기후 연산모듈(52)과; 그리고
위험도 판단모듈(50)에 의하여 연산된 결과를 출력하는 출력모듈(54)을 포함하며,
위험도 판단모듈(50)은 문화재의 위험도를 1차적으로 판단하는 바,
석조 문화재인 경우, 아래 수식 1에 의하여 위험도를 평가하고,
목조 문화재로 판단되면, 아래 수식 2에 의하여 위험도를 판단하고,
철조 문화재로 판단되면, 아래 수식 3에 의하여 위험도를 판단하며,
기후 연산모듈(52)은 날씨지수(N)=(N1*25%)+(N2*25%)+(N3*25%)+(N4*25%)로 연산되며, (N1:바람의 세기,N2: 강수량, N3: 안개 농도, N4:번개유무)
상기 날씨지수를 석조 문화재에 적용하는 경우, 아래 수식 4에 의하여 위험도를 평가하고,
목조 문화재에 적용하는 경우, 아래 수식 5에 의하여 위험도를 평가하며,
철조 문화재에 적용하는 경우, 아래 수식 6에 의하여 위험도를 평가하는 IOT 기반의 문화재 변위 모니터링 시스템.
전체 위험도=(균열값*0.4)+(경사값*0.4)+(온습도값*0.2)--식 1
전체 위험도=(균열값*0.3)+(경사값*0.3)+(온습도값*0.3)+(신축값*0.1)-식2
전체 위험도=(경사값*0.4)+(온습도값*0.4)+(균열값*0.2)-식3
전체 위험도=[(균열값*0.4)+(경사값*0.4)+(온습도값*0.2)]*N-수식 4
전체 위험도=[(균열값*0.3)+(경사값*0.3)+(온습도값*0.3)+(신축값*0.1)]*N-수식5
전체 위험도=[(경사값*0.4)+(온습도값*0.4)+(균열값*0.2)]*N-수식6A relay unit 5 for receiving a signal from the sensor unit 3 and converting the received signal into a low power long distance communication signal and transmitting the signal to the IOT- As a cultural property displacement monitoring system,
The server S includes a signal input unit 31;
An inclination judging unit 33 for analyzing the signal of the sensor unit 3 inputted through the signal input unit 31 to judge inclination of the cultural property;
A crack determination unit (35) for determining whether or not the cultural property is cracked by a signal of the sensor unit (3);
A temperature / humidity determination unit (37) for determining the temperature and humidity according to a signal from the sensor unit (3);
An extension / contraction determination unit (38) for determining whether the extension / contraction sensor (16) is mounted on a fire or not;
A climate management unit (39) for monitoring the location of the cultural property and managing the climate data of the area;
The danger level of the cultural property is primarily calculated by interlocking with the inclination judging section 33, the crack judging section 35, the temperature and humidity judging section 37, the expansion / contraction judging section 38 and the climate control section 39, A determination unit 45 for classically classifying the cultural properties of the cultural properties according to the area where the cultural properties are located;
A database 47 in which data on cultural properties and climate are stored and managed,
The judging unit 45 of the server S includes a cultural property classifying module 51 for classifying the types of cultural properties into wooden, stone and iron based on the received location data;
A risk determination module 50 that transmits and receives data to and from the slope determination unit 33, the crack determination unit 35, and the temperature / humidity determination unit 37 of each cultural property and primarily determines the risk of the cultural property based on the formula, and;
A climate calculation module 52 for providing a weight to the risk determination module 50 according to the weather of the area in which the cultural property is located by interlocking with the climate management unit 39 to secondarily calculate the risk of the cultural property; And
And an output module 54 for outputting the result calculated by the risk judgment module 50,
The risk judgment module 50 primarily judges the risk of the cultural property,
In the case of stone artifacts, the risk level is evaluated according to Equation 1 below,
If it is judged to be a wooden cultural property,
If it is judged that it is a cultural property of iron, it is judged by the following formula (3)
The climate calculation module 52 calculates the weather index N = (N1 * 25%) + (N2 * 25%) + (N3 * 25%) + (N4 * 25% , N2: Precipitation, N3: Fog density, N4: Lightning presence)
When the above weather index is applied to the stone cultural property, the risk level is evaluated according to the following equation (4)
When applied to wooden cultural properties, the risk is evaluated according to Equation 5 below,
IOT based cultural property displacement monitoring system that evaluates the risk by Equation (6) when applied to iron cultural property.
Total risk = (crack value * 0.4) + (slope value * 0.4) + (temperature / humidity value * 0.2) - Equation 1
Total risk = (crack value * 0.3) + (slope value * 0.3) + (temperature / humidity value * 0.3) +
Total risk = (slope value * 0.4) + (temperature and humidity value * 0.4) + (crack value * 0.2) - Equation 3
Total risk = [(crack value * 0.4) + (slope value * 0.4) + (temperature and humidity value * 0.2)
Total risk = [(crack value * 0.3) + (slope value * 0.3) + (temperature / humidity value * 0.3) +
Total risk = [(slope value * 0.4) + (temperature and humidity value * 0.4) + (crack value * 0.2)
센서부(3)는 문화재에 장착되는 케이스(4)와; 케이스(4)에 장착되어 X축, Y축, Z축방향의 기울어짐을 감지함으로써 균열이나 경사, 침하를 감지하여 서버(S)의 경사 판단부(33)에 신호를 전송하는 기울기 감지센서(11)와; 자력을 측정하여 는 균열 판단부(35)에 신호를 전송하는 지자기 센서(13)와; 온도 및 습도를 측정하여 온습도 판단부(37)에 신호를 전송하는 온습도 센서(14)와; 신축도를 감지하는 신축 감지센서(16)와; 움직임을 감지하는 진동 감지센서(15)와; 상기 센서들로부터 측정된 데이터를 수신하여 처리하는 MCU(21)와; 제 1저전력 통신모듈(LPWAN;27)과; 전원부(23) 및 안테나(25)를 포함하는 IOT 기반의 문화재 변위 모니터링 시스템.The method according to claim 1,
The sensor unit 3 includes a case 4 mounted on the cultural property; A tilt sensor 11 (see FIG. 1) which detects a tilt in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions and detects cracks, inclination, )Wow; A geomagnetic sensor 13 for measuring a magnetic force and transmitting a signal to the crack determination unit 35; A temperature and humidity sensor 14 for measuring temperature and humidity and sending a signal to the temperature / humidity determination unit 37; A stretch detection sensor 16 for detecting the stretching degree; A vibration detection sensor 15 for detecting movement; An MCU (21) for receiving and processing measured data from the sensors; A first low power communication module (LPWAN) 27; An IOT-based cultural property displacement monitoring system including a power supply unit (23) and an antenna (25).
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