KR102187057B1 - System for Measuring Deflection of Bridge Plate and Vibration Freqency - Google Patents

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KR102187057B1
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박윤국
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주식회사 엠케이에스이
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Abstract

The present invention relates to a system for simultaneously measuring the frequency and sagging amount of a bridge. According to the present invention, the system for simultaneously measuring the frequency and sagging amount of a bridge comprises: a measuring device (10) for measuring the frequency and sagging amount of a bridge; and a terminal (20) for processing measured data. According to the present invention, an error rate can be minimized.

Description

교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정시스템{System for Measuring Deflection of Bridge Plate and Vibration Freqency}System for Measuring Deflection of Bridge Plate and Vibration Freqency}

본 발명은 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저거리측정수단과 진동수측정수단을 동시에 구비한 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for measuring the frequency and deflection of a bridge at the same time, and more particularly, to a system for simultaneously measuring the frequency and deflection of a bridge including a laser distance measuring means and a frequency measuring means.

교량은, 다수 개의 교각을 세우고, 교각과 교각 사이에 거더(girder)와 철근 콘크리트 슬래브 또는 박스형 거더(box girder) 등으로 형성된 교량 상판을 얹힌 후, 상기 교량 상판의 상부에 아스팔트를 도포시켜, 노선상의 하천, 계곡, 강 등과 같은 장애물에 가로질러 놓은 토목 구조물이다. 복수 개의 교량 상판은 교각을 따라 연달아 배치되기 때문에, 각각의 교량 상판 간에는 일정 간격의 틈새가 형성된다. 따라서 각각의 교량 상판의 거동은 독립적으로 발생한다. 이에 따라, 교량의 가운데 부분에서는 장시간 작용한 중력, 차량주행 등의 외력에 의한 처짐현상이 발생할 수 있다. 이하 관련된 선행문헌들을 소개한다. 하기 선행문헌에서의 식별부호는 본원발명과는 무관하다. In the bridge, a number of piers are erected, and a bridge top plate formed of a girder and a reinforced concrete slab or a box girder is placed between the pier and the pier, and then asphalt is applied to the upper portion of the bridge. It is a civil engineering structure placed across obstacles such as rivers, valleys, and rivers. Since a plurality of bridge decks are arranged in succession along the pier, a gap of a certain distance is formed between each bridge deck. Therefore, the behavior of each bridge deck occurs independently. Accordingly, a sag phenomenon may occur in the middle of the bridge due to external forces such as gravity and vehicle driving that have been applied for a long time. Hereinafter, related prior literatures are introduced. The identification code in the following prior literature is irrelevant to the present invention.

대한민국 등록특허 제10-1105369호 '광섬유 변형률 센서를 이용한 교량 바닥판의 상대처짐량 측정장치 및 상대처짐 측정방법'은 교축방향으로 설치되는 주형과 그 상부에 설치된 바닥판으로 이루어진 교량에서 바닥판의 상대적인 처짐량 즉, 주형에 대한 바닥판의 상대처짐량을, 광섬유 변형률 센서를 이용하여 정밀하게 측정할 수 있도록 하는 교량 바닥판의 상대처짐량 측정장치 및 상대처짐 측정방법에 관한 것이다. 교축방향으로 연장되어 있고 횡방향으로 간격을 두고 배치되는 주형과 상기 주형 위에 설치되는 바닥판으로 이루어진 교량에서 상기 바닥판의 상대처짐량을 측정하기 위한 측정장치로서, 나란한 2개의 주형 사이에 횡방향으로 가로질러 배치되는 받침대와; 각각 바닥판의 하면과 상기 받침대의 상면에 결합되며 서로 수직한 위치에 존재하게 되는 한 쌍의 결합부재와; 광섬유의 변형에 의해 유발되는 빛의 변화를 측정하여 변형률을 측정하는 광섬유 변형률 센서가 구비되어 있으며 긴장된 상태로 양단이 각각 상기 결합부재에 고정되어 수직하게 배치되는 광섬유를 포함하여 구성되어; 바닥판에 처짐이 발생하여 광섬유의 긴장 상태가 변함으로써 유발되는 변형을 측정하여 바닥판의 상대처짐량을 측정하게 되는 것을 특징으로 하는 교량 바닥판 상대처짐량 측정장치, 및 측정방법이 제공된다.Republic of Korea Patent Registration No. 10-1105369'Relative Deflection Measurement Device and Relative Deflection Measurement Method of Bridge Deck Using Optical Fiber Strain Sensor' refers to the relative deflection of the deck in a bridge consisting of a mold installed in the axle direction and a floor plate installed above the The present invention relates to a device for measuring the relative deflection of a bridge deck and a method for measuring the relative deflection of a bridge deck that enables the amount of deflection, that is, the relative deflection of the deck to the mold, to be accurately measured using an optical fiber strain sensor. A measuring device for measuring the relative deflection of the deck in a bridge consisting of a mold extending in the bridge axis direction and arranged at intervals in the transverse direction and a floor plate installed on the mold, in the transverse direction between two parallel molds. A pedestal disposed across; A pair of coupling members respectively coupled to a lower surface of the bottom plate and an upper surface of the pedestal and positioned at perpendicular positions to each other; An optical fiber strain sensor for measuring the strain by measuring the change in light caused by the strain of the optical fiber is provided, and both ends of the optical fiber are fixed to the coupling member in a tensioned state, and each includes an optical fiber disposed vertically; There is provided a bridge deck relative deflection measuring apparatus and a measuring method, characterized in that the relative deflection of the deck is measured by measuring the deflection caused by the occurrence of deflection in the deck and changing the tension state of the optical fiber.

그러나, 제10-1105369호는 광섬유 변형센서를 설치하기 위한 별도의 받침대를 설치하여야 하는 번거로움이 존재하고, 광섬유 변형센서의 설치 또한 숙련된 기술을 요하여 용이하게 적용하지 못하는 문제가 있었다. However, No. 10-1105369 has a problem of having to install a separate pedestal for installing the optical fiber strain sensor, and the installation of the optical fiber strain sensor also requires skilled technology, so that it cannot be easily applied.

공개특허 제10-2008-0095424호 '광센서를 이용한 교량의 처짐량 측정방법'은 교량의 안전진단을 위하여 교량 상판의 처짐량을 측정하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 줄감김장치의 내부에 감겨있는 줄을 교량 상판의 하부 중심점까지 강제로 인출하여 고정하고, 상기 교량의 상판이 처짐에 따라 상기 줄이 줄감김장치의 내부로 인입되어 줄어든 줄의 길이 변위량을 광센서를 이용하여 측정한 후 측정된 값을 마이컴에서 연산하여 표시하는 것이 특징인 광센서를 이용한 교량의 처짐량 측정방법에 관한 것이다.Patent Publication No. 10-2008-0095424'Method of measuring the amount of deflection of a bridge using an optical sensor' relates to a method of measuring the amount of deflection of the upper plate of a bridge for safety diagnosis of the bridge, and more specifically, it is wound inside a bobbin winding device. The string is forcibly pulled out to the lower center point of the bridge upper plate and fixed, and as the upper plate of the bridge sags, the length of the string is drawn into the inside of the string winding device and the amount of displacement of the reduced string is measured using an optical sensor. It relates to a method of measuring the deflection of a bridge using an optical sensor, which is characterized by calculating and displaying the resulting value in a microcomputer.

그러나, 제10-2008-0095424호는 감겨져있는 줄을 인출하는 것으로서, 상대적으로 규모가 큰 교각에 있어서, 줄의 늘어짐, 바람으로 인한 변형 등의 오차요인이 많은 문제점이 있었다. However, No. 10-2008-0095424 is to withdraw a wound line, and there are a lot of error factors such as sagging of the line and deformation due to wind in a relatively large pier.

대한민국 등록특허 제10-1105369호 '광섬유 변형률 센서를 이용한 교량 바닥판의 상대처짐량 측정장치 및 상대처짐 측정방법' 공고일자 2012년01월16일Republic of Korea Patent Registration No. 10-1105369'Relative deflection measuring device and method of measuring relative deflection of bridge deck using optical fiber strain sensor' Announcement date January 16, 2012 공개특허 제10-2008-0095424호 '광센서를 이용한 교량의 처짐량 측정방법' 공개일자 2008년10월29일Patent Publication No. 10-2008-0095424'Method of measuring deflection of bridge using optical sensor' Publication date October 29, 2008

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 교량의 처짐량 시스템에 있어서, 오차율을 최소화하면서 그 방법이 간편하고, 진동수까지 동시에 측정할 수 있는 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정시스템을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a system for simultaneously measuring the frequency of the bridge and the amount of deflection, which is simple in the method while minimizing the error rate in the deflection amount system of the bridge, and can simultaneously measure the frequency of the bridge.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 교량의 진동수 및 처짐량을 측정하기 위한 측정장치(10); 및 측정데이터를 처리하기 위한 단말기(20);를 포함하는 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정시스템에 있어서, 상기 측정장치(10)는, 교량의 진동수를 측정하기 위한 진동수측정모듈(110)과, 처짐량을 측정하기 위하여 하측으로 레이저를 조사하는 레이저거리측정모듈(120)과, 상기 진동수측정모듈(110)과 상기 레이저거리측정모듈(120)의 작동을 제어하기 위한 제어모듈(130)과, 상기 진동수측정모듈(110)과 상기 레이저거리측정모듈(120)의 측정값을 송출하기 위한 통신모듈(140)을 포함하는 측정부(100); 상기 측정부(100)의 저부에 설치되며, 상기 측정부(100)의 수평상태를 조절하기 위하여 수평판(210)과, 상기 수평판(210) 중심에 설치되는 수평계(220)와, 상기 수평판(210)의 수평을 맞추기 위하여 각 모서리부에 설치되는 높이조절수단(230)들을 포함하는 수평맞춤부(200); 및 상기 수평맞춤부(200)의 저부에 설치되며, 횡판(310) 및 상기 횡판(310)의 양측면에 형성되는 종판(320)들과, 상기 종판(320)의 일측에 설치되는 볼힌지체결구(321)를 포함하는, 교각측벽(1)의 상단에 체결하기 위한 고정부(300);를 포함하며, 상기 단말기(20)는 상기 통신모듈(140)로부터 전송받은 측정데이터들을 처리하는 어플리케이션(21)과, 처리된 데이터들을 디스플레이하는 디스플레이(22)를 포함하며, 상기 어플리케이션(21)은 교량의 진동수 및 처짐량의 측정 데이터의 최대값 및 평균값을 추출하고 상기 최대값 및 평균값과 기 저장된 레퍼런스와의 비교결과를 산출하는 것을 특징으로 하는 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정시스템을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention is a measuring device 10 for measuring the frequency and deflection of the bridge; And a terminal 20 for processing the measurement data; In a system for simultaneously measuring the frequency and deflection of the bridge, the measuring device 10 includes a frequency measuring module 110 for measuring the frequency of the bridge, and the amount of deflection A laser distance measurement module 120 for irradiating a laser downward in order to measure, a control module 130 for controlling the operation of the frequency measurement module 110 and the laser distance measurement module 120, and the frequency A measurement unit 100 including a measurement module 110 and a communication module 140 for transmitting measured values of the laser distance measurement module 120; It is installed at the bottom of the measuring unit 100, a horizontal plate 210 to adjust the horizontal state of the measuring unit 100, a leveler 220 installed at the center of the horizontal plate 210, and the number A horizontal alignment unit 200 including height adjustment means 230 installed at each corner to level the flat plate 210; And vertical plates 320 installed at the bottom of the horizontal fitting part 200 and formed on both sides of the horizontal plate 310 and the horizontal plate 310, and a ball hinge fastener installed on one side of the vertical plate 320. Including 321, a fixing part 300 for fastening to the top of the pier side wall 1; including, the terminal 20 is an application that processes the measurement data transmitted from the communication module 140 ( 21), and a display 22 for displaying the processed data, and the application 21 extracts the maximum and average values of the measured data of the frequency and deflection of the bridge, and extracts the maximum and average values and a previously stored reference. It provides a simultaneous measurement system for the frequency and deflection of the bridge, characterized in that calculating the comparison result of.

본 발명의 실시예에 따르면, 교량의 진동수를 측정하기 위한 진동수측정모듈과, 처짐량을 측정하기 위하여 하측으로 레이저를 조사하는 레이저거리측정모듈을 함께 포함하는 측정장치를 교각 측벽에 간단히 설치함으로써, 보다 용이하게 교량의 진동수와 처짐량을 동시에 측정할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, a measuring device including a frequency measuring module for measuring the frequency of a bridge and a laser distance measuring module for irradiating a laser downward to measure the amount of deflection is simply installed on the side wall of the pier, It has the effect of being able to easily measure the frequency and deflection of the bridge at the same time.

또한, 스마트폰, 노트북 등과 같은 단말기를 통하여 데이터를 용이하게 분석하고, 나아가 관리서버를 통하여 여러 교량의 처짐량 및 진동수를 효율적으로 모니터링 할 수 있다.In addition, data can be easily analyzed through terminals such as smartphones and laptop computers, and further, the deflection amount and frequency of various bridges can be efficiently monitored through the management server.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도1은 교량의 처짐량을 설명하기 위한 설명도이다.
도2는 본 발명의 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정장치의 분해사시도이다.
도3은 본 발명의 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정장치가 교량에 설치된 상태의 설명도이다.
도4는 본 발명의 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정장치가 교량에 설치된 상태의 확대도이다.
도5는 고정부가 연장되는 구조를 갖는 실시예의 사시도이다.
도6은 본 발명의 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정장치가 외부의 단말기 및 서버와의 연결됨을 설명하는 설명도이다.1 is an explanatory diagram for explaining the amount of deflection of a bridge.
Figure 2 is an exploded perspective view of the device for simultaneously measuring the frequency and deflection of the bridge of the present invention.
3 is an explanatory view of a state in which the device for simultaneously measuring the frequency and deflection of the bridge of the present invention is installed on the bridge.
4 is an enlarged view of a state in which the device for simultaneously measuring the frequency and deflection of the bridge of the present invention is installed on the bridge.
5 is a perspective view of an embodiment having a structure in which the fixing portion extends.
6 is an explanatory diagram illustrating that the apparatus for simultaneously measuring the frequency and deflection of the bridge of the present invention is connected to an external terminal and a server.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and therefore is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, bonded)" with another part, it is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in the middle. "Including the case. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further provided, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

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

도1은 교량의 처짐량을 설명하기 위한 설명도이다. 교량의 가운데 부분에서는 장시간 작용한 중력, 차량주행 등의 외력에 의한 처짐현상이 발생할 수 있다. 도1(a)에서와 같이 길이방향에서의 중앙부에서 교량의 처짐이 발생할 수 있으며, 차량의 비대칭 교통량 등을 통해 도1(b)에서와 같이 좌우로의 처짐이 발생할 수 있다. 1 is an explanatory diagram for explaining the amount of deflection of a bridge. In the middle of the bridge, sagging may occur due to external forces such as gravity and vehicle driving that have been applied for a long time. As shown in Fig. 1(a), a sag of the bridge may occur in the central part in the longitudinal direction, and as shown in Fig. 1(b), a sag may occur from side to side due to asymmetric traffic volume of the vehicle.

이러한 교량의 쳐짐과 교량의 처짐 및 내구성에 관련된 교량의 진동수를 측정하기 위하여 본 발명은 도2에서 도시된 바와 같이, 교량의 진동수 및 처짐량을 측정하기 위한 측정장치(10)와 측정데이터를 처리하기 위한 단말기(20)를 포함하는 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정시스템에 있어서, 상기 측정장치(10)는, 교량의 진동수를 측정하기 위한 진동수측정모듈(110)과, 처짐량을 측정하기 위하여 하측으로 레이저를 조사하는 레이저거리측정모듈(120)과, 진동수측정모듈(110)과 레이저거리측정모듈(120)의 작동을 제어하기 위한 제어모듈(130)과, 진동수측정모듈(110)과 레이저거리측정모듈(120)의 측정값을 송출하기 위한 통신모듈(140)을 포함하는 측정부(100); 상기 측정부(100)의 저부에 설치되며, 상기 측정장치의 수평상태를 조절하기 위하여 수평판(210)과, 상기 수평판 (210) 중심에 설치되는 수평계(220)와, 상기 수평판(210)의 수평을 맞추기 위하여 각 모서리부에 설치되는 높이조절수단(230)들을 포함하는 수평맞춤부(200); 및 상기 수평맞춤부(200)의 저부에 설치되며, 횡판(310) 및 상기 횡판(310)의 양측면에 형성되는 종판(320)들과, 상기 종판(320)의 일측에 설치되는 볼힌지체결구(321)를 포함하여 교각측벽(1)의 상단과 체결되는 고정부(300);를 포함하여 구성되며, 상기 단말기(20)는 상기 통신모듈(140)로부터 전송받은 측정데이터들을 처리하는 어플리케이션(21)과 처리된 데이터들을 디스플레이하는 디스플레이(22)를 포함하며, 상기 어플리케이션(21)은 교량의 진동수 및 처짐량의 측정 데이터의 최대값, 평균값을 추출하고 상기 최대값, 평균값과 기 저장된 레퍼런스와의 비교결과를 산출한다.In order to measure the deflection of the bridge and the frequency of the bridge related to the deflection and durability of the bridge, the present invention processes the measuring device 10 and the measurement data for measuring the frequency and deflection of the bridge, as shown in FIG. In the system for simultaneously measuring the frequency of the bridge and the amount of deflection including a terminal 20 for the bridge, the measuring device 10 includes a frequency measuring module 110 for measuring the frequency of the bridge, and a laser downward to measure the amount of deflection. A control module 130 for controlling the operation of the laser distance measurement module 120, the frequency measurement module 110 and the laser distance measurement module 120, and the frequency measurement module 110 and the laser distance measurement module A measuring unit 100 including a communication module 140 for transmitting the measured value of 120; It is installed at the bottom of the measuring unit 100, a horizontal plate 210 to adjust the horizontal state of the measuring device, a level 220 installed at the center of the horizontal plate 210, and the horizontal plate 210 ) A leveling unit 200 including height adjustment means 230 installed at each corner to level the level; And vertical plates 320 installed at the bottom of the horizontal fitting part 200 and formed on both sides of the horizontal plate 310 and the horizontal plate 310, and a ball hinge fastener installed on one side of the vertical plate 320. Consists of including; a fixing part 300 that is fastened to the upper end of the pier side wall 1 including 321, and the terminal 20 is an application that processes measurement data transmitted from the communication module 140 ( 21) and a display 22 for displaying the processed data, and the application 21 extracts the maximum value and the average value of the measured data of the frequency and deflection of the bridge, and compares the maximum value and the average value with the previously stored reference. Calculate the comparison result.

상기 측정부(100)는 레이저거리측정모듈(120)을 통해 도3에서 도시된 바와 같이 지면과의 거리를 측정함으로써 교량의 처짐을 측정하게 된다. 상기 레이저거리측정모듈(120)의 광원(121)은 상기 측정부(100)의 말단에 설치되어 교량의 외측에서 레이저를 수직으로 지면으로 조사하고, 반사되는 레이저를 통해 거리를 측정하게 된다. 측정시간은 1초 이하의 간격으로 수시간동안 측정하는 것이 바람직하다. The measurement unit 100 measures the deflection of the bridge by measuring the distance to the ground as shown in FIG. 3 through the laser distance measurement module 120. The light source 121 of the laser distance measurement module 120 is installed at the end of the measurement unit 100 to vertically irradiate the laser from the outside of the bridge to the ground, and measure the distance through the reflected laser. The measurement time is preferably measured for several hours at intervals of 1 second or less.

측정된 거리는 차후 단말기(20)의 어플리케이션(21)에서 기 수집된 레퍼런스수치와 대조하여 처짐의 정도를 판단한다. The measured distance is compared with a reference value previously collected by the application 21 of the terminal 20 to determine the degree of deflection.

또한, 측정부(100)내에 설치된 진동수측정모듈(110)을 통해 교량의 고유진동수를 측정한다. In addition, the natural frequency of the bridge is measured through the frequency measurement module 110 installed in the measurement unit 100.

도3에서는 상기 측정부(100)가 양 측의 교각측벽(1, 2)에 각각 설치된 상태를 도시하고 있다. 그러나, 필요에 따라, 한 측의 교각측벽(1, 2)에 먼저 설치하여 측정한 후 타측의 교각측벽에 설치하여 측정하는 것도 가능하다. 3 shows a state in which the measuring unit 100 is installed on the pier side walls 1 and 2 on both sides, respectively. However, if necessary, it is also possible to measure by installing on one side of the pier side wall (1, 2) first and then installing on the other side of the pier side wall to measure.

교각의 양측에서 측정함으로써 교각의 좌우로의 처짐량을 측정할 수 있게 된다. By measuring from both sides of the pier, it is possible to measure the amount of deflection to the left and right of the pier.

상기 측정부(100)는 제어모듈(130)을 통해 상기 레이저거리측정모듈(120) 및 진동수측정모듈(110)의 작동을 제어하며, 측정된 데이터들은 통신모듈(140)을 통해 송신되게 된다. 상술한 바와 같이, 레이저거리측정모듈(120)은 1초 이하의 간격으로 수시간동안 측정하게되며, 진동수측정모듈(110) 역시 수시간에 걸쳐 진동수를 측정하게 되나, 측정 간격은 사용자의 필요에 따라 변동 가능하다. The measurement unit 100 controls the operation of the laser distance measurement module 120 and the frequency measurement module 110 through the control module 130, and the measured data is transmitted through the communication module 140. As described above, the laser distance measurement module 120 is measured for several hours at an interval of 1 second or less, and the frequency measurement module 110 also measures the frequency over several hours, but the measurement interval is It is subject to change.

상기 수평맞춤부(200)는 측정장치의 수평상태를 조절하기 위하여 수평판(210)과, 상기 수평판 (210) 중심에 설치되는 수평계(220)와, 상기 수평판(210)의 수평을 맞추기 위하여 각 모서리부에 설치되는 높이조절수단(230)들을 포함하여 구성된다. 상기 높이조절수단(230)은 나사 등을 돌림으로써 수평판(210)의 수평도를 조절하게 되며, 사용자는 수평계(220)를 통해 수평상태임을 확인할 수 있다. The leveling part 200 adjusts the level of the horizontal plate 210, the leveling system 220 installed at the center of the horizontal plate 210, and the horizontal plate 210 to adjust the horizontal state of the measuring device. It is configured to include height adjustment means 230 installed at each corner. The height adjustment means 230 adjusts the horizontality of the horizontal plate 210 by turning a screw or the like, and the user can confirm that the horizontal state is in a horizontal state through the leveler 220.

상기 고정부(300)는 교각측벽(1)에 본원발명의 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정장치를 고정시키기 위한 것으로서 상기 수평맞춤부(200)의 저부에 설치되며, 횡판(310) 및 상기 횡판(310)의 양측면에 형성되는 종판(320)들과, 상기 종판(320)의 일측에 설치되는 볼힌지체결구(321)를 포함한다. 상기 고정부(300)는 'ㄷ'형상의 단면을 가지며 터진 부위로 교각측벽(1)을 파지하게 된다. The fixing part 300 is for fixing the device for measuring the frequency and deflection of the bridge of the present invention to the pier side wall 1 at the same time, and is installed at the bottom of the horizontal fitting part 200, and the horizontal plate 310 and the horizontal plate ( It includes end plates 320 formed on both sides of the end plate 310, and a ball hinge fastener 321 installed on one side of the end plate 320. The fixing part 300 has a'C'-shaped cross-section and grips the pier side wall 1 with a ruptured portion.

상기 볼힌지체결구(321)는 도4에서 도시된 바와 같이, 볼힌지를 통해 기울기가 다양한 교각측벽(1)에 균일한 힘으로 압박을 가할 수 있도록 한다. As shown in FIG. 4, the ball hinge fastening hole 321 enables pressure to be applied with a uniform force to the pier side wall 1 having various inclinations through the ball hinge.

교각측벽(1)의 폭은 교각의 규모와 종류에 따라 상이하기 때문에 본원발명은 도5의 실시예에서 상기 고정부(300)의 횡판(310)의 길이상기 고정부(300)의 횡판(310)은 그 길이를 조절할 수 있도록 다단연장되는 구조를 제공한다.Since the width of the pier side wall 1 differs according to the size and type of the pier, the present invention is the length of the horizontal plate 310 of the fixing part 300 in the embodiment of FIG. 5. The horizontal plate 310 of the fixing part 300 ) Provides a multi-stage extension structure so that the length can be adjusted.

도5에서는 제1판(311)과 제2판(312) 사이에 삽입판(313)이 설치되고, 상기 제2판(312)이 상기 삽입판(313)을 따라 슬라이딩되면서 횡판(310) 전체의 길이가 조절될 수 있다. In FIG. 5, an insertion plate 313 is installed between the first plate 311 and the second plate 312, and the second plate 312 slides along the insertion plate 313, so that the entire horizontal plate 310 is The length of the can be adjusted.

도6은 본 발명의 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정장치가 외부의 단말기 및 관리서버와의 연결됨을 설명하는 설명도이다. 본원발명의 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정장치는 상기 통신모듈(140)을 통해 측정된 처짐량 및 고유진동수 데이터를 외부 단말기(20) 또는 관리서버(30)로 송출하는 것을 제공한다. 6 is an explanatory view illustrating that the apparatus for simultaneously measuring the frequency and deflection of the bridge of the present invention is connected to an external terminal and a management server. The apparatus for simultaneously measuring the frequency and deflection of the bridge of the present invention provides for transmitting the deflection amount and natural frequency data measured through the communication module 140 to the external terminal 20 or the management server 30.

측정부(100)의 통신모듈(140)을 통해 진동수측정모듈(110) 및 레이저거리측정모듈(120)에서의 측정데이터가 단말기(20)로 송출된다. 상기 단말기(20)는 스마트폰, 스마트태블릿 등의 스마트디바이스는 물론, 노트북, 전용단말기 등을 포함한다. 전송방식은 블루투스, 와이파이, 지그비, 적외선송신 등이 될 수 있으며, 본원발명에서는 그 제한을 두지 아니한다.Measurement data from the frequency measurement module 110 and the laser distance measurement module 120 are transmitted to the terminal 20 through the communication module 140 of the measurement unit 100. The terminal 20 includes not only smart devices such as smart phones and smart tablets, but also notebooks and dedicated terminals. The transmission method may be Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee, infrared transmission, etc., and the present invention does not impose any restrictions.

단말기(20)의 처짐량 및 진동수분석어플리케이션(21)에서 처짐량 및 진동수의 최대치를 추출하게 된다. 이는 수시간동안 측정된 처짐량 및 진동수 중 최대치를 추출하는 것으로서, 필요에 따라서는 수시간동안 측정치의 평균값 역시 추출하는 것도 가능하다. 상기 처짐량 및 진동수분석어플리케이션(21)은 단말기(20)의 어플리케이션프로세서(AP)를 통하여 연산하여 상기의 최대치 또는 평균값을 추출할 수 있다. The maximum value of the deflection amount and frequency is extracted from the deflection amount and frequency analysis application 21 of the terminal 20. This is to extract the maximum value of the deflection amount and frequency measured for several hours, and if necessary, it is also possible to extract the average value of the measured values for several hours. The deflection amount and frequency analysis application 21 may extract the maximum value or the average value by calculating through the application processor AP of the terminal 20.

또한, 상기 단말기(20)의 처짐량 및 진동수분석어플리케이션(21)에서 일측의 교각측벽(1)에서 레이저거리측정모듈(120)을 통한 거리측정 및 타측의 교각측벽(2)에서 레이저거리측정모듈(120)을 통한 거리측정에서 측정된 양측의 거리측정치의 차를 계산하여 뒤틀림량을 산출하는 뒤틀림량 산출할 수 있다. 이는 교량의 상하행선의 불균일 교통량 또는 편재된 풍향 등의 요인으로 교량이 뒤틀려진 정도를 확인할 수 있게 한다. In addition, in the deflection and frequency analysis application 21 of the terminal 20, distance measurement through the laser distance measurement module 120 from the pier side wall 1 on one side and the laser distance measurement module on the pier side wall 2 on the other side ( By calculating the difference between the distance measurement values of both sides measured in the distance measurement through 120), the amount of distortion that calculates the amount of distortion can be calculated. This makes it possible to check the degree of distortion of the bridge due to factors such as uneven traffic volume or ubiquitous wind direction of the bridge going up and down.

이후, 상기 처짐량 및 진동수분석어플리케이션(21)에서 처짐량 및 진동수의 산출된 최대치를 기 확보된 레퍼런스값과 비교하고, 차이를 디스플레이하게 된다. 상기 기 확보된 레퍼런스값은 단말기(20)의 데이터베이스에 저장된 값인 것이 바람직하며, 또는 관리서버(30)의 데이터베이스에 저장된 값을 수신받아 적용할 수 있다. 또한, 단말기(20)의 디스플레이(22)를 통해 측정된 데이터와 최대값, 평균값, 레퍼런스값과의 차이, 판단결과 등이 디스플레이될 수 있다.Thereafter, the maximum calculated sag amount and frequency in the sag amount and frequency analysis application 21 is compared with a previously secured reference value, and the difference is displayed. The previously secured reference value is preferably a value stored in the database of the terminal 20, or a value stored in the database of the management server 30 may be received and applied. In addition, measured data through the display 22 of the terminal 20, a maximum value, an average value, a difference between a reference value, and a determination result may be displayed.

처짐량 및 진동수의 산출된 최대치가 기 확보된 레퍼런스값과 허용범위를 초과할 경우 경보가 출력될 수 있으며, 상기 경보는 디스플레이(22)를 통한 시각적경보 및 단말기(22)의 음향출력장치를 통한 청각적 경보는 물론, 교각의 담당관리부서로의 이메일 통지 등의 모든 수단을 포함한다. When the calculated maximum value of the deflection amount and frequency exceeds the previously secured reference value and the allowable range, an alarm may be output. The alarm is a visual alarm through the display 22 and an audible sound through the terminal 22's sound output device. This includes all means such as e-mail notification to the administrative department in charge of the bridge, as well as enemy alerts.

본 발명은 이에 나아가, 측정부(10)로부터 전송받은 측정데이터와, 처짐량 및 진동수분석어플리케이션(21)에서 처짐량 및 진동수의 산출된 최대치 데이터와, 기 확보된 레퍼런스값에 대한 허용범위 초과여부 정보를 외부의 관리서버(30)에 송출할 수 있다. 상기 관리서버(30)는 상술한 바와 같이, 다수 교량 관리의 필요에 따라 정보의 일괄적 저장 및 처리를 위한 것으로서, 많은 교량의 일괄적인 모니터링이 가능하도록 설계될 수 있다.The present invention further provides information on whether the measured data received from the measurement unit 10, the maximum value data of the amount of deflection and the frequency calculated by the deflection amount and frequency analysis application 21, and whether the permissible range for the previously secured reference value is exceeded. It can be transmitted to an external management server 30. As described above, the management server 30 is for collective storage and processing of information in accordance with the need for management of multiple bridges, and may be designed to enable collective monitoring of many bridges.

본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다. 또한, 청구항 부호는 이해를 돕기 위한 것일 뿐 본 발명의 형상과 구조를 첨부된 도면에 한정한다는 뜻이 아니다. Although the present invention has been described with the accompanying drawings, this is only one of various embodiments including the gist of the present invention, and is intended to be easily implemented by those of ordinary skill in the art. As for the purpose, it is clear that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto by changes, substitutions, substitutions, etc. within the scope not departing from the gist of the present invention are the rights of the present invention. Will be included in the scope. In addition, some configurations in the drawings are intended to more clearly describe the configuration, and it is clarified that they are exaggerated or reduced and provided. In addition, the reference numerals are for better understanding and do not mean that the shape and structure of the present invention are limited to the accompanying drawings.

1. 교각측벽
20. 단말기
30. 관리서버
100. 측정부
110. 진동수측정모듈
120. 레이저거리측정모듈
121. 광원
130. 제어모듈
140. 통신모듈
200. 수평맞춤부
210. 수평판
220. 수평계
230. 높이조절수단
300. 고정부
310. 횡판
320. 종판
321. 볼힌지체결구1. Pier side wall
20. Terminal
30. Management Server
100. Measurement unit
110. Frequency measurement module
120. Laser distance measurement module
121. Light source
130. Control module
140. Communication module
200. Horizontal fitting
210. Horizontal plate
220. Level
230. Height adjustment means
300. Fixed part
310. Horizontal plate
320. End plate
321. Ball hinge fastener

Claims (4)

교량의 진동수 및 처짐량을 측정하기 위한 측정장치(10); 및 측정데이터를 처리하기 위한 단말기(20);를 포함하는 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정시스템에 있어서,
상기 측정장치(10)는,
교량의 진동수를 측정하기 위한 진동수측정모듈(110)과, 처짐량을 측정하기 위하여 하측으로 레이저를 조사하는 레이저거리측정모듈(120)과, 상기 진동수측정모듈(110)과 상기 레이저거리측정모듈(120)의 작동을 제어하기 위한 제어모듈(130)과, 상기 진동수측정모듈(110)과 상기 레이저거리측정모듈(120)의 측정값을 송출하기 위한 통신모듈(140)을 포함하는 측정부(100);
상기 측정부(100)의 저부에 설치되며, 상기 측정부(100)의 수평상태를 조절하기 위하여 수평판(210)과, 상기 수평판(210) 중심에 설치되는 수평계(220)와, 상기 수평판(210)의 수평을 맞추기 위하여 각 모서리부에 설치되는 높이조절수단(230)들을 포함하는 수평맞춤부(200);
및 상기 수평맞춤부(200)의 저부에 설치되며, 횡판(310) 및 상기 횡판(310)의 양측면에 형성되는 종판(320)들과, 상기 종판(320)의 일측에 설치되는 볼힌지체결구(321)를 포함하는, 교각측벽(1)의 상단에 체결하기 위한 고정부(300);를 포함하며,
상기 단말기(20)는
상기 통신모듈(140)로부터 전송받은 측정데이터들을 처리하는 어플리케이션(21)과, 처리된 데이터들을 디스플레이하는 디스플레이(22)를 포함하며,
상기 어플리케이션(21)은 교량의 진동수 및 처짐량의 측정 데이터의 최대값 및 평균값을 추출하고 상기 최대값 및 평균값과 기 저장된 레퍼런스와의 비교결과를 산출하는 것을 특징으로 하는 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정시스템.
A measuring device 10 for measuring the frequency and deflection of the bridge; And a terminal 20 for processing the measurement data; in the simultaneous measurement system of the frequency and deflection of the bridge,
The measuring device 10,
A frequency measurement module 110 for measuring the frequency of the bridge, a laser distance measurement module 120 for irradiating a laser downward to measure the amount of deflection, the frequency measurement module 110 and the laser distance measurement module 120 A measurement unit 100 comprising a control module 130 for controlling the operation of) and a communication module 140 for transmitting measured values of the frequency measurement module 110 and the laser distance measurement module 120 ;
It is installed at the bottom of the measuring unit 100, a horizontal plate 210 to adjust the horizontal state of the measuring unit 100, a leveler 220 installed at the center of the horizontal plate 210, and the number A horizontal alignment unit 200 including height adjustment means 230 installed at each corner to level the flat plate 210;
And vertical plates 320 installed at the bottom of the horizontal fitting part 200 and formed on both sides of the horizontal plate 310 and the horizontal plate 310, and a ball hinge fastener installed on one side of the vertical plate 320. Includes; a fixing part 300 for fastening to the upper end of the pier side wall 1, including 321,
The terminal 20 is
An application 21 for processing measurement data received from the communication module 140, and a display 22 for displaying the processed data,
The application 21 extracts the maximum and average values of the measurement data of the frequency and deflection of the bridge, and calculates a comparison result between the maximum and average values and a previously stored reference. .
 제1항에 있어서,
상기 레이저거리측정모듈(120)의 광원(121)은 상기 측정부(100)의 말단에 설치되어 교량의 외측에서 레이저를 수직으로 지면으로 조사하는 것을 특징으로 하는 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정시스템.
The method of claim 1,
The light source 121 of the laser distance measurement module 120 is installed at the end of the measurement unit 100 to vertically irradiate the laser from the outside of the bridge to the ground.
 제1항에 있어서,
상기 고정부(300)의 횡판(310)은 그 길이를 조절할 수 있도록 다단연장되는 것을 특징으로 하는 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정시스템.
The method of claim 1,
The horizontal plate 310 of the fixing part 300 is a simultaneous measurement system for the frequency and deflection of the bridge, characterized in that the multi-stage extension so as to adjust its length.
 제1항에 있어서,
상기 단말기(20)는 측정된 교량의 진동수 및 처짐량의 데이터와 이들의 최대값 및 평균값과, 상기 최대값 및 평균값과 기 저장된 레퍼런스와의 비교결과를 외부의 관리서버(30)로 송출하는 것을 특징으로 하는 교량의 진동수 및 처짐량 동시 측정시스템.
The method of claim 1,
The terminal 20 transmits the measured data of the frequency and deflection of the bridge, their maximum and average values, and the comparison result between the maximum and average values and a previously stored reference to an external management server 30 Simultaneous measurement system for the frequency and deflection of the bridge.
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