KR102256065B1 - System and method for earthwork equipment, and recording medium recording a computer readable program for executing the method - Google Patents

System and method for earthwork equipment, and recording medium recording a computer readable program for executing the method Download PDF

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Abstract

A system for managing earthwork equipment safety includes a topographic information acquisition unit, a location information acquisition unit, a 3D map information generation unit, a ground information acquisition unit, an inclination angle calculation unit, a reference value calculation unit, and a static safety evaluation unit. The topographic information acquisition unit acquires topographical information of a construction site. The location information acquisition unit acquires location information of the construction site. The 3D map information generation unit generates 3D map information of the construction site by combining the topographic information and the location information. The ground information acquisition unit acquires information on the physical properties of the ground at the construction site. The inclination angle calculation unit calculates an inclination angle of a slope of the construction site from the 3D map information. The inclination reference value calculation unit calculates an inclination reference value for evaluating the inclination angle of the slope from the physical property information of the ground. The static safety evaluation unit evaluates the static safety of the slope using the inclination angle and the inclination reference value. Therefore, the present invention can prevent overturning of heavy equipment.

Description

토공 장비 안전 관리 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 {SYSTEM AND METHOD FOR EARTHWORK EQUIPMENT, AND RECORDING MEDIUM RECORDING A COMPUTER READABLE PROGRAM FOR EXECUTING THE METHOD}Earthwork equipment safety management system, method, and recording medium recording a computer-readable program for executing the method TECHNICAL FIELD [SYSTEM AND METHOD FOR EARTHWORK EQUIPMENT, AND RECORDING MEDIUM RECORDING A COMPUTER READABLE PROGRAM FOR EXECUTING THE METHOD}

본 발명은 사고 발생 예방 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비탈면에서 토공 장비의 전복을 방지하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an accident prevention technology, and more particularly, to a system and method for preventing the overturning of earthmoving equipment on a slope.

대한민국은 국토의 70% 이상이 산지이기 때문에, 도로, 철도, 주택개발 등의 크고 작은 건설공사에서 필연적으로 사면을 형성하게 된다. 또한, 건설 현장의 토공 공사의 경우 시공시 절토, 성토, 다짐 등의 과정에서 사면 및 비탈면의 형성은 필수 불가결한 요소이다. Since more than 70% of Korea's land is mountainous, slopes are inevitably formed in large and small construction projects such as roads, railroads, and housing development. In addition, in the case of earthworks at a construction site, the formation of slopes and slopes in the process of cutting, filling, and compaction during construction is indispensable.

그런데, 자연적으로 형성되는 자연 비탈면은 안정한 것으로 간주할 수 있지만, 건설 과정에서 형성되는 비탈면의 경우 비탈면 자체의 안정성이 검토되어야 한다. 또한, 시공 과정 동안 다양한 중장비의 이동 및 작업이 진행되기 때문에, 추가적인 하중에 대해서도 지반 및 비탈면의 안정성 평가가 필수적이다. By the way, natural slopes formed naturally can be regarded as stable, but in the case of slopes formed in the construction process, the stability of the slopes itself must be examined. In addition, since various heavy equipment moves and works are carried out during the construction process, it is essential to evaluate the stability of the ground and slopes for additional loads.

실제로, 토공 건설 현장의 비탈면에서 절토 및 다짐 작업 시 중장비의 전도, 비탈면 파괴 등으로 사고 발생의 위험은 곳곳에 도사리고 있으며, 비탈면의 안정성 검토에 대한 불확실성은 업무 생산성의 저하 요소로 작용한다.In fact, the risk of accidents due to the fall of heavy equipment and the destruction of the slope during cutting and compaction work on the slope of the earthwork construction site is lurking everywhere, and the uncertainty about the stability review of the slope acts as a factor of lowering work productivity.

사면의 파괴 형태는 크게 사면 내 파괴, 사면 선단 파괴, 사면 저부 파괴로 나뉘며, 사면의 안정성 해석에 대한 이론으로는 절편법, Fellenius meshod, Bishop method, Janbu method 등이 있다. Slope failure patterns are largely divided into in-slope failure, slope tip failure, and slope bottom failure. Theories for slope stability analysis include the intercept method, Fellenius meshod, Bishop method, and Janbu method.

하지만, 종래 기술의 경우 해석을 위한 경계조건, 제약조건 등으로 인해 시시각각 변하는 건설 현장의 실시간 안정성 해석에 제약이 있으며, 건설 현장에 사용되는 중장비의 활하중으로 인한 동적 안정성의 해석이 불가능하다.However, in the case of the prior art, there is a limitation in real-time stability analysis of a construction site that changes every moment due to boundary conditions and constraints for analysis, and it is impossible to analyze dynamic stability due to the live load of heavy equipment used in the construction site.

중장비의 전도 사고는, 평형을 이루고 있는 지반의 한쪽에서 중장비가 작업 하거나 이동하는 경우, 비탈면의 다짐 작업을 수행하는 경우, 응력의 불균형 발생으로 발생한 붕괴현상에 의해 발생한다. 그런데, 중장비는 장비 자체의 무게가 매우 무겁고, 다짐형 롤러의 경우 동하중(dynamic load)이 가해지기 때문에, 동하중 해석이론 기반의 안정성 해석이 필요하다.The fall of heavy equipment is caused by a collapse phenomenon caused by the occurrence of an imbalance of stress when heavy equipment works or moves on one side of the ground in equilibrium, when compaction of slopes is performed. However, since the weight of the equipment itself is very heavy in heavy equipment, and dynamic load is applied in the case of compaction type rollers, stability analysis based on dynamic load analysis theory is required.

또한, 건설 현장의 경우 성토, 다짐, 강우 등으로 인해 지반 조건이 시시각각 변하기 때문에, 종래 사면안정 해석이론으로 건설현장에서의 전도 안정성 해석을 수행하는 데에는 기술적인 한계가 있다.In addition, in the case of a construction site, since the ground conditions change from time to time due to embankment, compaction, rainfall, etc., there is a technical limitation in performing an overturn stability analysis at a construction site using the conventional slope stability analysis theory.

KRKR 101009657101009657 B1B1

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 지반의 특성과 중장비의 동하중 특성을 고려하여 비탈면의 안정성을 해석함으로써, 중장비의 전도를 방지할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was conceived to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a system and method capable of preventing the fall of heavy equipment by analyzing the stability of the slope in consideration of the characteristics of the ground and the dynamic load characteristics of heavy equipment. It is done.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 토공 장비 안전 관리 시스템은, 지형 정보 획득부, 위치 정보 획득부, 3차원 지도 정보 생성부, 지반 정보 획득부, 경사각 산출부, 기준값 산출부, 및 정적 안전도 평가부를 포함한다.In order to achieve the above object, the earthwork equipment safety management system according to the present invention includes a topographic information acquisition unit, a location information acquisition unit, a three-dimensional map information generation unit, a ground information acquisition unit, an inclination angle calculation unit, a reference value calculation unit, and a static safety. Also includes an evaluation unit.

지형 정보 획득부는 건설 현장의 지형 정보를 획득하고, 위치 정보 획득부는 건설 현장의 위치 정보를 획득하고, 3차원 지도 정보 생성부는 지형 정보와 위치 정보를 결합하여 건설 현장의 3차원 지도 정보를 생성하고, 지반 정보 획득부는 건설 현장의 지반의 물성 정보를 획득하고, 경사각 산출부는 3차원 지도 정보로부터 건설 현장의 사면의 경사각을 산출하고, 경사 기준값 산출부는 지반의 물성 정보로부터 사면의 경사각을 평가하기 위한 경사 기준값을 산출하며, 정적 안전도 평가부는 경사각과 경사 기준값을 이용하여 사면의 정적 안전도를 평가한다.The topographic information acquisition unit acquires topographic information of the construction site, the location information acquisition unit acquires the location information of the construction site, and the three-dimensional map information generation unit generates 3D map information of the construction site by combining the topographic information and the location information. , The ground information acquisition unit acquires information on the physical properties of the ground of the construction site, the slope angle calculation unit calculates the slope angle of the slope of the construction site from 3D map information, and the slope reference value calculation unit evaluates the slope angle of the slope from the ground property information. The slope reference value is calculated, and the static safety evaluation unit evaluates the static safety of the slope using the slope angle and the slope reference value.

이와 같은 구성에 의하면, 건설 현장의 지형 정보와 지반 물성 정보를 이용하여 건설 현장 사면의 정적 안전도를 산출함으로써, 실시간으로 변화하는 토공 현장의 비탈면 안정성에 대해서도 신속하고 효과적으로 모니터링을 수행할 수 있게 된다. According to this configuration, by calculating the static safety level of the slope of the construction site using the topographic information and the ground property information of the construction site, it is possible to quickly and effectively monitor the slope stability of the earthmoving site that changes in real time.

이때, 기준값은 사면의 안식각을 이용하여 산출될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 3D 사면 공간 정보와 개략적인 지반 정보를 이용하여 사면의 안전율을 용이하게 해석할 수 있게 된다.In this case, the reference value may be calculated using the angle of repose of the slope. According to this configuration, it is possible to easily analyze the safety factor of the slope using 3D slope spatial information and rough ground information.

또한, 3차원 지도 정보상에 산출된 사면의 안전도를 표시하여 출력하는 지도 표시부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 안전도가 낮은 사면에 대해서 보다 직관적인 인식이 가능해 진다.In addition, a map display unit for displaying and outputting the safety level of the slope calculated on the 3D map information may be further included. According to such a configuration, it becomes possible to more intuitively recognize a slope with a low safety level.

또한, 공사 현장에 위치하는 토공 장비의 하중 정보를 획득하는 하중 정보 획득부, 및 지반의 물성 정보, 지형 정보, 및 하중 정보로부터 사면의 토공 장비에 대한 주행 안전도를 평가하는 주행 안전도 평가부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 토공 장비의 단순 장비 주행에 따른 경사면의 안전율을 효과적으로 산출할 수 있게 된다.In addition, a load information acquisition unit that acquires load information of earthmoving equipment located at the construction site, and a driving safety evaluation unit that evaluates the driving safety of the earthmoving equipment on the slope from the property information of the ground, terrain information, and load information. Can include. According to this configuration, it is possible to effectively calculate the safety factor of the inclined surface according to the simple operation of the earthmoving equipment.

또한, 토공 장비의 하중 가속도 이력 정보를 획득하는 하중 가속도 이력 정보 획득부, 및 지반의 물성 정보, 지형 정보, 및 하중 가속도 이력 정보를 이용하여 토공 장비에 대한 사면의 작업 안전도를 평가하는 작업 안전도 산출부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 토공 장비의 주행뿐만 아니라 작업에 따른 경사면의 안전율도 효과적으로 산출할 수 있게 된다.In addition, a load acceleration history information acquisition unit that acquires load acceleration history information of earthmoving equipment, and work safety that evaluates the work safety of slopes for earthmoving equipment using ground property information, terrain information, and load acceleration history information. It may further include a calculation unit. According to this configuration, it is possible to effectively calculate the safety factor of the slope according to the operation as well as the running of the earthmoving equipment.

또한, 산출된 작업 안전도를 이용하여 토공 장비와 주변의 작업 안전도에 따라 위험 지역으로 평가된 영역 사이의 거리인 위험 지역 이격 거리를 산출하는 이격 거리 산출부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 토공 장비를 위험 지역으로부터 미리 설정된 거리만큼 떨어지도록 함으로써, 사면 붕괴에 의한 토공 장비의 전도를 방지할 수 있게 된다.In addition, a separation distance calculation unit may further include a separation distance calculation unit that calculates a separation distance in a dangerous area, which is a distance between the earthwork equipment and an area evaluated as a dangerous area according to the work safety level in the vicinity, using the calculated work safety level. According to this configuration, it is possible to prevent the earthwork equipment from falling due to the collapse of the slope by allowing the earthwork equipment to be separated from the danger area by a predetermined distance.

또한, 작업 안전도가 미리 설정된 기준 이하인 경우 토공 장비로 위험 신호를 출력하는 위험 신호 출력부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 토공 장비로 위험 신호를 출력함으로써, 작업자의 부주의와 같은 예측하지 못한 상황에서도 토공 장비가 위험 지역으로 진입하는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, when the work safety level is less than or equal to a preset standard, a danger signal output unit for outputting a danger signal to the earthmoving equipment may be further included. According to such a configuration, by outputting a danger signal to the earthwork equipment, it is possible to prevent the earthwork equipment from entering the dangerous area even in an unexpected situation such as carelessness of a worker.

또한, 3차원 지도 정보 상에 토공 장비의 안전 이동 경로 정보를 출력하는 이동 경로 출력부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 토공 장비가 출력된 안전 이동 경로 정보를 이용함으로써, 토공 장비의 자율 주행까지 가능할 수 있게 된다.In addition, it may further include a movement path output unit for outputting the safe movement path information of the earthmoving equipment on the 3D map information. According to this configuration, by using the safe movement path information output from the earthmoving equipment, it is possible to autonomously drive the earthmoving equipment.

또한, 본 발명에 따른 토공 장비 안전 관리 방법은, 토공 장비 안전 관리 시스템에 의해 수행되는 방법으로서, 건설 현장의 지형 정보를 획득하는 지형 정보 획득 단계, 건설 현장의 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득 단계, 지형 정보와 위치 정보를 결합하여 건설 현장의 3차원 지도 정보를 생성하는 3차원 지도 정보 생성 단계, 건설 현장의 지반의 물성 정보를 획득하는 지반 정보 획득 단계, 3차원 지도 정보로부터 건설 현장의 사면의 경사각을 산출하는 경사각 산출 단계, 지반의 물성 정보로부터 사면의 경사각을 평가하기 위한 경사 기준값을 산출하는 기준값 산출 단계, 및 경사각과 경사 기준값을 이용하여 사면의 정적 안전도를 평가하는 정적 안전도 평가 단계를 포함한다.In addition, the earthwork equipment safety management method according to the present invention is a method performed by the earthwork equipment safety management system, comprising: a terrain information acquisition step of acquiring topographic information of a construction site, a location information acquisition step of acquiring location information of a construction site , 3D map information generation step to generate 3D map information of construction site by combining topographic information and location information, ground information acquisition step to acquire ground property information of construction site, slope of construction site from 3D map information The slope angle calculation step of calculating the slope angle of the ground, the reference value calculation step of calculating the slope reference value for evaluating the slope angle from the ground property information, and the static safety evaluation step of evaluating the static safety of the slope using the slope angle and the slope reference value Includes.

아울러, 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체가 함께 개시된다.In addition, a recording medium in which a computer-readable program for executing the method is recorded is also disclosed.

본 발명에 의하면, 건설 현장의 지형 정보와 지반 물성 정보를 이용하여 건설 현장 사면의 정적 및 동적 안전도를 산출함으로써, 실시간으로 변화하는 토공 현장의 비탈면 안정성에 대해서도 신속하고 효과적으로 모니터링을 수행할 수 있게 된다. According to the present invention, by calculating the static and dynamic safety of the slope of the construction site using the topographic information and the ground property information of the construction site, it is possible to quickly and effectively monitor the slope stability of the earthwork site that changes in real time. .

또한, 3D 사면 공간 정보와 개략적인 지반 정보를 이용하여 사면의 안전율을 용이하게 해석할 수 있게 된다.In addition, it is possible to easily analyze the safety factor of the slope by using 3D slope spatial information and rough ground information.

또한, 안전도가 낮은 사면에 대해서 보다 직관적인 인식이 가능해 진다.In addition, it is possible to more intuitively recognize slopes with low safety level.

또한, 토공 장비의 단순 장비 주행에 따른 경사면의 안전율을 효과적으로 산출할 수 있게 된다.In addition, it is possible to effectively calculate the safety factor of the slope according to the simple operation of the earthmoving equipment.

또한, 토공 장비의 주행뿐만 아니라 작업에 따른 경사면의 안전율도 효과적으로 산출할 수 있게 된다.In addition, it is possible to effectively calculate the safety factor of the slope according to the operation as well as the operation of the earthmoving equipment.

또한, 토공 장비를 위험 지역으로부터 이격 거리만큼 떨어지도록 함으로써, 사면 붕괴에 의한 토공 장비의 전도를 방지할 수 있게 된다.In addition, it is possible to prevent the earthwork equipment from overturning due to the collapse of the slope by making the earthmoving equipment spaced apart from the danger area.

또한, 토공 장비로 위험 신호를 출력함으로써, 작업자의 부주의와 같은 예측하지 못한 상황에서도 토공 장비가 위험 지역으로 진입하는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, by outputting a danger signal to the earthwork equipment, it is possible to prevent the earthwork equipment from entering the dangerous area even in an unexpected situation such as carelessness of a worker.

또한, 토공 장비가 출력된 안전 이동 경로 정보를 이용함으로써, 토공 장비의 자율 주행까지 가능할 수 있게 된다.In addition, by using the safe movement path information output from the earthmoving equipment, it is possible to autonomously drive the earthmoving equipment.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토공 장비 안전 관리 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 시스템에서 토공 현장의 경사지 안정성 실시간 평가를 수행하기 위한 흐름도.
도 3은 도 1의 시스템에서 토공 현장의 장비 주행 안정성 평가를 수행하기 위한 흐름도.
도 4는 장비 주변 위험 지역으로부터의 이격 거리 산출의 예시를 도시한 도면.
도 5는 토공 장비 이동 경로 출력의 예시를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 토공 장비 안전 관리 방법의 개략적인 흐름도.
도 7은 흙깎기 비탈면 기울기 경사 기준(토목공사 설계지침 (2010)의 표.
도 8은 흙쌓기 비탈면 기울기 경사 기준(토목공사 설계지침(2010)의 표.
도 9는 흙의 종류와 함수비에 따른 안식각의 표.
도 10은 Newmark 등가정적해석법의 계산 흐름도.
도 11은 지도에 건설 현장의 토공 장비 전도 위험도 지도의 예가 도시된 도면.
1 is a schematic block diagram of an earthmoving equipment safety management system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart for performing real-time evaluation of the slope stability of the earthwork site in the system of Figure 1;
3 is a flowchart for performing equipment driving stability evaluation at an earthwork site in the system of FIG. 1.
4 is a diagram illustrating an example of calculating a separation distance from a hazardous area around the equipment.
5 is a diagram illustrating an example of outputting a movement path of earthmoving equipment.
6 is a schematic flowchart of a method for safety management of earthmoving equipment according to an embodiment of the present invention.
7 is a table of the slope slope of the soil cutting slope (civil engineering design guidelines (2010).
8 is a table of soil pile slope slope slope standard (civil engineering design guidelines (2010).
9 is a table of the angle of repose according to the type and water content of soil.
10 is a calculation flow chart of the Newmark equivalent static analysis method.
11 is a view showing an example of a map of the risk of overturning earthmoving equipment in a construction site on the map.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토공 장비 안전 관리 시스템의 개략적인 블록도이다. 도 1 에서 토공 장비 안전 관리 시스템은, 지형 정보 획득부(110), 위치 정보 획득부(120), 3차원 지도 정보 생성부(130), 지반 정보 획득부(140), 경사각 산출부(150), 경사 기준값 산출부(160), 정적 안전도 평가부(170), 지도 표시부(180), 하중 정보 획득부(210), 주행 안전도 평가부(220), 하중 가속도 이력 정보 획득부(230), 작업 안전도 산출부(240), 이격 거리 산출부(250), 위험 신호 출력부(260), 및 이동 경로 출력부(270)를 포함한다.1 is a schematic block diagram of an earthmoving equipment safety management system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the earthwork equipment safety management system includes a topographic information acquisition unit 110, a location information acquisition unit 120, a three-dimensional map information generation unit 130, a ground information acquisition unit 140, and an inclination angle calculation unit 150. , Inclination reference value calculation unit 160, static safety evaluation unit 170, map display unit 180, load information acquisition unit 210, driving safety evaluation unit 220, load acceleration history information acquisition unit 230 , A work safety degree calculation unit 240, a separation distance calculation unit 250, a danger signal output unit 260, and a movement path output unit 270.

지형 정보 획득부(110)는 건설 현장의 지형 정보를 획득하고, 위치 정보 획득부(120)는 건설 현장의 위치 정보를 획득하고, 3차원 지도 정보 생성부(130)는 지형 정보와 위치 정보를 결합하여 건설 현장의 3차원 지도 정보를 생성한다. The topographic information acquisition unit 110 acquires topographic information of a construction site, the location information acquisition unit 120 acquires location information of the construction site, and the three-dimensional map information generation unit 130 obtains topographic information and location information. Combined to generate 3D map information of the construction site.

도 2는 도 1의 시스템에서 토공 현장의 경사지 안정성 실시간 평가를 수행하기 위한 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 지형 정보는 드론, 라이다 등을 이용하여 영상 기반으로 수집할 수 있고, 수집된 정보에 대해서는 3차원 위치 좌표를 입력할 수 있다.2 is a flowchart for performing real-time evaluation of the stability of a slope of an earthwork site in the system of FIG. 1. As shown in FIG. 2, terrain information may be collected based on an image using a drone, a lidar, or the like, and 3D location coordinates may be input for the collected information.

지반 정보 획득부(140)는 건설 현장의 지반의 물성 정보를 획득하고, 경사각 산출부(150)는 3차원 지도 정보로부터 건설 현장의 사면의 경사각을 산출하고, 경사 기준값 산출부(160)는 지반의 물성 정보로부터 사면의 경사각을 평가하기 위한 경사 기준값을 산출하며, 정적 안정도 평가부(170)는 경사각과 경사 기준값을 이용하여 사면의 정적 안전도를 평가한다.The ground information acquisition unit 140 acquires information on the physical properties of the ground of the construction site, the inclination angle calculation unit 150 calculates the inclination angle of the slope of the construction site from the 3D map information, and the inclination reference value calculation unit 160 A slope reference value for evaluating the slope angle of the slope is calculated from the property information of, and the static stability evaluation unit 170 evaluates the static safety of the slope using the slope angle and the slope reference value.

이때, 기준값은 사면의 안식각을 이용하여 산출될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 3D 사면 공간 정보와 개략적인 지반 정보를 이용하여 사면의 안전율을 용이하게 해석할 수 있게 된다. In this case, the reference value may be calculated using the angle of repose of the slope. According to this configuration, it is possible to easily analyze the safety factor of the slope using 3D slope spatial information and rough ground information.

지도 표시부(180)는 3차원 지도 정보 상에 산출된 사면의 안전도를 표시하여 출력할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 안전도가 낮은 사면에 대해서 보다 직관적인 인식이 가능해 진다.The map display unit 180 may display and output the safety level of the slope calculated on the 3D map information. According to such a configuration, it becomes possible to more intuitively recognize a slope with a low safety level.

하중 정보 획득부(210)는 공사 현장에 위치하는 토공 장비의 하중 정보를 획득하고, 주행 안전도 평가부(220)는 지반의 물성 정보, 지형 정보, 및 하중 정보로부터 사면의 토공 장비에 대한 주행 안전도를 평가한다. 이와 같은 구성에 의하면, 토공 장비의 단순 장비 주행에 따른 경사면의 안전율을 효과적으로 산출할 수 있게 된다. 도 3은 도 1의 시스템에서 토공 현장의 장비 주행 안정성 평가를 수행하기 위한 흐름도이다.The load information acquisition unit 210 acquires load information of earthmoving equipment located at the construction site, and the driving safety evaluation unit 220 travels for the earthwork equipment on the slope from the ground property information, terrain information, and load information. Evaluate the level of safety. According to this configuration, it is possible to effectively calculate the safety factor of the inclined surface according to the simple operation of the earthmoving equipment. 3 is a flowchart for performing equipment driving stability evaluation at an earthwork site in the system of FIG. 1.

하중 가속도 이력 정보 획득부(230)는 토공 장비의 하중 가속도 이력 정보를 획득하고, 작업 안전도 산출부(240)는 지반의 물성 정보, 지형 정보, 및 하중 가속도 이력 정보를 이용하여 토공 장비에 대한 사면의 작업 안전도를 평가한다. 이와 같은 구성에 의하면, 토공 장비의 주행뿐만 아니라 작업에 따른 경사면의 안전율도 효과적으로 산출할 수 있게 된다.The load acceleration history information acquisition unit 230 acquires load acceleration history information of the earthmoving equipment, and the work safety level calculation unit 240 uses the ground property information, terrain information, and load acceleration history information for the earthwork equipment. Evaluate the safety of work on the slope. According to this configuration, it is possible to effectively calculate the safety factor of the slope according to the operation as well as the running of the earthmoving equipment.

이격 거리 산출부(250)는 산출된 작업 안전도를 이용하여 토공 장비 주변와 작업 안전도에 따라 위험 지역으로 평가된 영역 사이의 거리인 위험 지역 이격 거리를 산출한다. 이와 같은 구성에 의하면, 토공 장비를 위험 지역으로부터 이격 거리만큼 떨어지도록 함으로써, 사면 붕괴에 의한 토공 장비의 전도를 방지할 수 있게 된다. 도 4는 장비 주변 위험 지역으로부터의 이격 거리 산출의 예시를 도시한 도면이다.The separation distance calculation unit 250 calculates a danger area separation distance, which is a distance between the periphery of earthmoving equipment and an area evaluated as a risk area according to the work safety level by using the calculated work safety level. According to this configuration, it is possible to prevent the earthwork equipment from falling due to the collapse of the slope by allowing the earthwork equipment to be separated by a distance from the danger area. 4 is a diagram illustrating an example of calculating a separation distance from a hazardous area around the equipment.

위험 신호 출력부(260)는 작업 안전도가 미리 설정된 기준 이하인 경우 토공 장비로 위험 신호를 출력한다. 이와 같은 구성에 의하면, 토공 장비로 위험 신호를 출력함으로써, 작업자의 부주의와 같은 예측하지 못한 상황에서도 토공 장비가 위험 지역으로 진입하는 것을 방지할 수 있게 된다.The danger signal output unit 260 outputs a danger signal to earthmoving equipment when the work safety level is less than a preset standard. According to such a configuration, by outputting a danger signal to the earthwork equipment, it is possible to prevent the earthwork equipment from entering the dangerous area even in an unexpected situation such as carelessness of a worker.

이동 경로 출력부(270)는 3차원 지도 정보 상에 토공 장비의 안전 이동 경로 정보를 출력하는 이동 경로 출력부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 토공 장비가 출력된 안전 이동 경로 정보를 이용함으로써, 토공 장비의 자율 주행까지 가능할 수 있게 된다. 도 5는 토공 장비 이동 경로 출력의 예시를 도시한 도면이다.The movement path output unit 270 may further include a movement path output unit that outputs safety movement path information of earthmoving equipment on the 3D map information. According to this configuration, by using the safe movement path information output from the earthmoving equipment, it is possible to autonomously drive the earthmoving equipment. 5 is a diagram illustrating an example of outputting a moving path of earthmoving equipment.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 토공 장비 안전 관리 방법의 개략적인 흐름도이다. 도 6에는 본 발명에 따른 장비 전도 위험도 평가 기술의 흐름도가 도시되어 있다.6 is a schematic flowchart of a method for safety management of earthmoving equipment according to an embodiment of the present invention. 6 shows a flow chart of a technique for evaluating equipment conduction risk according to the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 중량이 큰 장비가 지지력이 약한 지반 상부에서 이동 및 작업 시 중장비의 전도, 사면 파괴 등 사고의 발생을 예방하기 위한 방지기술에 관한 것으로서, '조사-해석-적용'의 3단계로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 6, the present invention relates to a prevention technology for preventing the occurrence of accidents such as overturning and slope destruction of heavy equipment during movement and work of heavy equipment on the ground with weak bearing capacity. It can be composed of three steps of'applying'.

1. 조사1. Investigation

드론(Drone)을 이용한 카메라 영상 이미지 혹은 라이다(Lidar) 센서 계측 정보를 바탕으로 지표면의 외부 지형 형상을 3D로 스캔하여 지표면(ground surface)정보를 수집한다. 수집된 지형정보에 GPS 위치 정보를 중첩시켜 3D mapping을 실시하고, 공사장 주변의 기존 사면 정보를 파악한다. Ground surface information is collected by scanning the external terrain shape of the ground surface in 3D based on the camera image image using a drone or the measurement information of the Lidar sensor. It performs 3D mapping by superimposing GPS location information on the collected topographic information, and grasps the existing slope information around the construction site.

가상 지반데이터 생성 기술(크리깅)기법을 이용하여 지표면 정보 뿐만 아니라 지층 정보를 획득하고, 현장 지반조사를 통해 대표적인 지반 물성치를 획득한다.Using the virtual ground data generation technology (kriging) technique, not only ground surface information but also stratum information is obtained, and representative geologic properties are obtained through on-site geotechnical surveys.

2. 해석2. Interpretation

사면의 안정성 평가 방법은 외부 하중의 유무에 따라 크게 2가지로 나뉜다.The slope stability evaluation method is largely divided into two types depending on the presence or absence of external loads.

1) 정적 사면 안정성 해석 1) Static slope stability analysis

- 사면 안정성 해석-Slope stability analysis

토목공사 설계지침(2010)에 따르면 토공 수행 시 비탈면이 존재하는 경우 비탈면 안정해석을 수행하는 것이 원칙이다. 비탈면 안정성 해석에 사용되는 해석법은 유한요소법과 같은 수치 해석법을 이용하여 지반의 변형을 고려하는 탄성 또는 탄소성 해석과 파괴가 발생되는 임계면에서의 역학적인 평형 관계만을 해석하는 한계평형 해석법으로 대별된다. According to the Civil Works Design Guideline (2010), it is a principle to perform slope stability analysis when there is a slope during earthwork. The analysis methods used for slope stability analysis are roughly divided into elastic or elastoplastic analysis that considers the deformation of the ground using a numerical analysis method such as the finite element method, and the limiting equilibrium analysis method that analyzes only the mechanical equilibrium relationship at the critical plane where failure occurs.

그러나, 유한요소법과 같은 수치 해석법은 실제로 사용이 어렵고 해석 시간이 많이 소요되므로 해석이 비교적 용이한 한계 평형 해석법이 널리 사용되고 있다. 한계평형 해석 이론은 Coulomb 이론에 기초하며, 기본적으로 부정정 방정식이 되기 때문에 비탈면 내부 절편법의 측면에서 작용하는 토압과 활동 파괴면이 기하학적인 형상을 가정하여 해석을 수행한다. However, since numerical analysis methods such as the finite element method are difficult to use and take a lot of analysis time, the limiting equilibrium analysis method, which is relatively easy to analyze, is widely used. The limiting equilibrium analysis theory is based on Coulomb's theory, and it is basically an indeterminate equation, so the analysis is performed by assuming the geometric shape of the earth pressure acting on the side of the slope inner intercept method and the active fracture surface.

Bishop(1954), Morgenstern-Price(1965), Spenser(1967), Janbu(1968), Fellenius(1977) 등은 각기 다른 가정을 통하여 비탈면 해석 방법을 적용하였다. 상기 방법들 중 실용적으로 비교적 계산이 간단하고, 충분한 정밀도가 있으며 가장 많이 이용되고 있는 방법은 Fellenius법과 Bishop의 간편법이다. Bishop (1954), Morgenstern-Price (1965), Spenser (1967), Janbu (1968), and Fellenius (1977) applied the slope analysis method through different assumptions. Among the above methods, the calculation is relatively simple in practice, has sufficient precision, and the most widely used methods are the Fellenius method and Bishop's simple method.

그러나, 사면 안정 해석의 경우 사면붕괴 특성을 절편법으로 가정해야 하고, 지형, 지질, 지하수위 지층분포 상태, 주변 구조물 등을 고려한 대표 단면을 산정해야 한다는 제약이 있어, 지형 및 지질 정보가 실시간으로 변하는 토공 현장의 비탈면 안정성 모니터링을 수행하는 데는 무리가 있다.However, in the case of slope stability analysis, there is a limitation that the slope collapse characteristics should be assumed by the intercept method, and a representative cross section should be calculated taking into account topography, geology, groundwater level distribution, and surrounding structures. It is unreasonable to perform slope stability monitoring of changing earthmoving sites.

- 안식각 해석-Angle of repose analysis

토목공사 설계지침(2010)에 따르면 비탈면이 소규모이거나 지반의 상태가 안정적이고, 흑깎기 및 흙쌓기 비탈면 경사 기준을 만족했을 때에는 사면 안정해석을 생략할 수 있다. 도 7은 흙깎기 비탈면 기울기 경사 기준(토목공사 설계지침 (2010)의 표이고, 도 8은 흙쌓기 비탈면 기울기 경사 기준(토목공사 설계지침(2010)의 표이다.According to the Civil Works Design Guideline (2010), slope stability analysis can be omitted when the slope is small, the ground condition is stable, and the black cutting and soil pile slope slope criteria are satisfied. Fig. 7 is a table of soil cutting slope slope slope criteria (a table of civil engineering design guidelines (2010), and FIG. 8 is a table of soil pile slope slope slope reference (civil engineering design guidelines (2010)).

기존의 사면 안정 해석을 대체할 수 있고 간단한 지질 및 지형 정보를 이용하여 사면의 정적 안정성을 평가 할 수 있는 방법은 안식각(Angle of response)을 이용하여 안전율을 계산하는 방법이다. A method that can replace the existing slope stability analysis and evaluate the static stability of a slope using simple geological and topographic information is a method of calculating the safety factor using the angle of response.

이는 흙에 외력이 작용하지 않는 경우, 사면이 안정을 유지할 수 있는 최대경사각으로 사면 안전율로 표현하면 안전율이 S.F.= 1에 해당되는 값이다. 간단하게는 실험적으로 모래를 조금씩 뿌려서 사면을 만들고 그 각도를 재어 구할 수 있으며, 수분이 있어 겉보기 점착력이 있는 경우 다음과 같이 사면의 안식각을 산출할 수 있다. This is the maximum slope angle at which the slope can maintain stability when no external force is applied to the soil. When expressed as the slope safety factor, the safety factor corresponds to S.F. = 1. For simplicity, the slope can be calculated by spraying sand little by little experimentally, and the angle can be measured. In the case of apparent adhesion due to moisture, the angle of repose of the slope can be calculated as follows.

모래와 점토 지반의 안식각은 흙의 종류와 함수율에 따라 조금씩 차이를 보이나 대표적으로 습윤상태의 진흙의 경우 20~45도의 경사각을 이루며, 습윤상태의 모래의 안식각은 20~35도를 이룬다. 자세한 안식각을 도 9에서와 같이 표로 정리해 표기하였다. 도 9는 흙의 종류와 함수비에 따른 안식각의 표이다.The angle of repose of the sand and clay ground varies slightly depending on the type of soil and the moisture content, but typically, the wet mud has an inclination angle of 20 to 45 degrees, and the wet sand has an angle of repose of 20 to 35 degrees. The detailed angle of repose was summarized and marked in a table as in FIG. 9. 9 is a table of the angle of repose according to the type and water content of soil.

안식각을 이용한 사면 및 비탈면의 안전율 계산의 경우, 3D surface 공간 정보와 개략적인 지반의 정보를 입력하면 사면의 안전율을 쉽게 해석할 수 있는 장점이 있다. 사면의 안전율에 대한 구체적인 수치를 얻기 위해서는 앞서 소개한 절편법, Fellenius meshod, Bishop method, Janbu method 등을 이용할 수 있다. In the case of calculating the safety factor of slopes and slopes using the angle of repose, inputting 3D surface spatial information and rough ground information has the advantage of being able to easily analyze the safety factor of the slope. In order to obtain specific values for the safety factor of the slope, the previously introduced intercept method, Fellenius meshod, Bishop method, Janbu method, etc. can be used.

하지만, 이와 같은 해석법은 경계조건, 제약조건 등이 복잡하며, 필요한 입력변수(지반정보)가 많아, 공사 현장의 생산성과 사용자의 편의성을 높이기에 부적절하다. However, such an analysis method is inadequate to increase the productivity of the construction site and the user's convenience because boundary conditions, constraints, etc. are complex, and there are many necessary input variables (ground information).

따라서, 안식각을 통해 사면 및 비탈면의 파괴 안전율을 안전/위험으로 개략적으로 나누어 위험 반에서는 공사를 중단하고, 안전율에 대한 정밀 해석이 수행되는 절차가 바람직할 것으로 판단된다.Therefore, it is considered desirable to have a procedure in which the safety factor of the slope and slope is roughly divided into safety/risk through the angle of repose, and the construction is stopped in the risk group, and a precise analysis of the safety factor is performed.

2) 하중 사면 안정성 해석 2) Load slope stability analysis

비탈면에 하중이 작용할 때 사면의 안정성을 해석하는 방법으로, 동적 해석법은 크게 등가정적해석과(Pseudo Static Analysis)와 동적해석(Dynamic Analysis)으로 나뉜다.As a method of analyzing the stability of a slope when a load is applied to the slope, the dynamic analysis method is largely divided into Pseudo Static Analysis and Dynamic Analysis.

- 등가정적해석(Pseudo Static Analysis)-Pseudo Static Analysis

기존 비탈면의 정적 초기응력상태에 추가로 작용하는 동하중을 상응되는 등가정적하중으로 대체하여 고려함으로써, 정적인 해석방법에 의해 전체 비탈면에 작용하는 동적하중에 대한 안전율을 산정하는 방법이다. 해석 방법에 따라서 진도법, 수정진도법, Newmark 법 등으로 나눌 수 있다. 도 10은 Newmark 등가정적해석법의 계산 흐름도이다.This is a method of calculating the safety factor for the dynamic load acting on the entire slope by a static analysis method by considering the dynamic load additionally acting on the static initial stress state of the existing slope by replacing it with the corresponding equivalent static load. Depending on the interpretation method, it can be divided into the progress method, the corrected progress method, and the Newmark method. 10 is a calculation flow chart of the Newmark equivalent static analysis method.

설계에 작용하는 동적 하중은 작용 정하중에 대한 관성력만 고려되고 동수압은 그 영향이 미미하므로 제외된다. 해석이 매우 간단하며, 사면의 간단한 지형정보와 지반정보, 롤러의 하중 기록을 이용하여 손쉽게 사면 안정성 해석을 수행할 수 있다. As for the dynamic load acting on the design, only the inertial force against the applied static load is considered, and the dynamic hydraulic pressure is excluded because its effect is insignificant. Analysis is very simple, and slope stability analysis can be easily performed using simple topographic information of the slope, ground information, and load recording of rollers.

이 이론은 일반적으로 지진하중에 대한 사면의 응답을 해석하는데 주로 사용되는 이론이지만, 기본적으로 한계상태평형 이론과 동해석 이론을 기반으로 하기 때문에 비탈면의 해석에 적용 하는데 무리가 없다. This theory is generally used to analyze the response of a slope to an earthquake load, but it is basically based on the theory of limit state equilibrium and dynamic analysis, so it is not unreasonable to apply it to the analysis of slopes.

다만, 등가정적해석을 수행하기 위해서는 하중에 대한 가속도 이력 정보가 반드시 필요하다. 이때 본 발명에서는 중장비에 가속도계를 부착하여 장비의 동적 하중에 대한 가속도 응답 이력을 계측하여 하중 이력으로써 대체할 수 있다. However, in order to perform the equivalent static analysis, the acceleration history information for the load is absolutely necessary. At this time, in the present invention, an accelerometer is attached to the heavy equipment to measure the acceleration response history to the dynamic load of the equipment, and can be replaced by the load history.

또한, 대표적인 건설 중장비의 경우 장비의 하중 이력 정보가 기본적으로 제공되기 때문에 해당 정보를 사용하여 하중이력을 대체할 수 있다. In addition, in the case of typical heavy construction equipment, the load history information of the equipment is provided by default, so the load history can be replaced by using the information.

결론적으로 현장의 지반 물성 + 실시간 지형 정보 + 하중 가속도 이력을 기반으로 등가정적해석법을 이용하여 중장비의 사면 전도 위험도를 평가할 수 있으며, 장비 주변 위험지역 이격 거리를 산출할 수 있다.In conclusion, based on the ground property + real-time topographic information + load acceleration history of the site, the risk of slope overturning of heavy equipment can be evaluated using the equivalent static analysis method, and the separation distance of the dangerous area around the equipment can be calculated.

- 동적하중 해석(Dynamic Analysis)-Dynamic analysis

동적하중해석법은 큰 규모의 성토 사면이나 구조물과 지반의 상호작용(Soil Structure Interaction)을 고려할 수 있는 해석법이다. 하중의 동적 특성과 구조물의 동적거동 특성을 고려할 수 있으며, 등가정적해석법에 비해 정밀화된 해석법이다. The dynamic load analysis method is an analysis method that can consider large-scale embankment slopes or soil structure interactions. The dynamic characteristics of the load and the dynamic behavior of the structure can be considered, and it is a more precise analysis method than the equivalent static analysis method.

크게 주파수응답해석법과 시간이력해석법으로 나뉜다. 그러나 건설 현장에서 사용되는 중장비와 사면의 안정성 해석의 경우, 하중의 동적 특성이 간단하며, 구조물의 동적거동 특성을 고려할 필요가 없고, 구체적인 사면의 유발 변위 등을 산정할 필요가 없기 때문에 본 발명에서는 동적하중 해석법은 배제한다.It is largely divided into frequency response analysis method and time history analysis method. However, in the case of the stability analysis of the slope and heavy equipment used in the construction site, the dynamic characteristics of the load are simple, there is no need to consider the dynamic behavior characteristics of the structure, and there is no need to calculate the induced displacement of a specific slope. Dynamic load analysis method is excluded.

3. 적용3. Apply

조사 단계에서 획득한 GPS 위치정보가 담긴 3D surface 지도에, 사면안정성 해석 결과를 중첩시켜, 건설 지역의 장비별 전도 위험도 지도를 도출한다. 도 11은 지도에 건설 현장의 토공 장비 전도 위험도 지도의 예가 도시된 도면이다.Slope stability analysis results are superimposed on a 3D surface map containing GPS location information acquired in the survey stage to derive a fall risk map for each equipment in the construction area. 11 is a diagram showing an example of a map of the risk of earthwork equipment fall in a construction site on the map.

장비와 GPS 위치정보 시스템의 연동을 통해 장비의 안전한 이동 경로 정보를 사용자에게 전달할 수 있으며, 나아가 장비의 안전한 이동경로에의 주행을 유도할 수 있다.Through the linkage between the device and the GPS location information system, it is possible to transmit information on the safe movement path of the device to the user, and furthermore, it is possible to induce the driving on the safe movement path of the device.

본 발명에 의하면, 중장비의 전복을 방지함으로써 건설 현장에서 발생하는 중장비에 의한 안전사고 발생을 최소화할 수 있다. 또한, 장비 주변의 환경 중 인지가 가장 취약한 장비하단 지반에 대한 환경 인지가 가능하도록 하는 발명으로서, 향후 무인 건설시 활용성이 높고, 사회적 가치가 증대될 것으로 판단된다. According to the present invention, it is possible to minimize the occurrence of safety accidents caused by heavy equipment occurring in a construction site by preventing the overturning of heavy equipment. In addition, it is an invention that enables environmental awareness of the ground under the equipment, which is the most vulnerable among the environment around equipment, and is expected to be highly useful in unmanned construction in the future and increase social value.

또한, 본 발명에 의하면, 장비의 전도 안전성에 대한 판단 뿐만 아니라, 장비의 안전한 실시간 이동경로를 제공함으로써, 건설 장비 사용의 효율성을 증대시킬 수 있게 된다. 또한, 건설 현장 시공 단계의 생산성을 향상시키는데 기여하고,국토부에서 추진하고 있는 2025 스마트 건설 핵심 기술 상용화의 요소 기술로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.In addition, according to the present invention, it is possible to increase the efficiency of use of construction equipment by providing a safe real-time moving path of the equipment as well as judgment on the safety of the equipment falling. In addition, it is expected to contribute to improving the productivity of the construction site construction stage, and to be used as an element technology for commercialization of the 2025 smart construction core technology promoted by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport.

본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야할 것이다.Although the present invention has been described by some preferred embodiments, the scope of the present invention should not be limited thereto, and modifications or improvements of the above embodiments supported by the claims will also have to be reached.

110: 지형 정보 획득부
120: 위치 정보 획득부
130: 3차원 지도 정보 생성부
140: 지반 정보 획득부
150: 경사각 산출부
160: 경사 기준값 산출부
170: 정적 안전도 평가부
180: 지도 표시부
210: 하중 정보 획득부
220: 주행 안전도 평가부
230: 하중 가속도 이력 정보 획득부
240: 작업 안전도 산출부
250: 이격 거리 산출부
260: 위험 신호 출력부
270: 이동 경로 출력부
110: terrain information acquisition unit
120: location information acquisition unit
130: 3D map information generation unit
140: geotechnical information acquisition unit
150: inclination angle calculation unit
160: slope reference value calculation unit
170: static safety evaluation unit
180: map display unit
210: load information acquisition unit
220: driving safety evaluation unit
230: load acceleration history information acquisition unit
240: work safety level calculation unit
250: separation distance calculation unit
260: danger signal output
270: movement path output unit

Claims (10)

건설 현장의 지형 정보를 획득하는 지형 정보 획득부;
상기 건설 현장의 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득부;
상기 지형 정보와 상기 위치 정보를 결합하여 상기 건설 현장의 3차원 지도 정보를 생성하는 3차원 지도 정보 생성부;
상기 건설 현장의 지반의 물성 정보를 획득하는 지반 정보 획득부;
상기 3차원 지도 정보로부터 상기 건설 현장의 사면의 경사각을 산출하는 경사각 산출부;
상기 지반의 물성 정보로부터 상기 사면의 경사각을 평가하기 위한 경사 기준값을 산출하는 경사 기준값 산출부; 및
상기 경사각과 상기 경사 기준값을 이용하여 상기 사면의 정적 안전도를 평가하는 정적 안전도 평가부를 포함하는 토공 장비 안전 관리 시스템으로서,
상기 건설 현장에 위치하는 토공 장비의 하중 가속도 이력 정보를 획득하는 하중 가속도 이력 정보 획득부;
상기 지반의 물성 정보, 상기 지형 정보, 및 상기 하중 가속도 이력 정보를 이용하여 상기 토공 장비에 대한 상기 사면의 작업 안전도를 평가하는 작업 안전도 산출부; 및,
상기 작업 안전도를 이용하여 상기 토공 장비 주변과 상기 작업 안전도에 따라 위험 지역으로 평가된 영역 사이의 거리인 위험 지역 이격 거리를 산출하는 이격 거리 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토공 장비 안전 관리 시스템.
A topographic information acquisition unit for acquiring topographic information of a construction site;
A location information acquisition unit that acquires location information of the construction site;
A 3D map information generation unit for generating 3D map information of the construction site by combining the topographic information and the location information;
A ground information acquisition unit that acquires ground property information of the construction site;
An inclination angle calculator configured to calculate an inclination angle of the slope of the construction site from the 3D map information;
A slope reference value calculator configured to calculate a slope reference value for evaluating the slope angle of the slope from the ground property information; And
An earthwork equipment safety management system comprising a static safety level evaluation unit for evaluating the static safety level of the slope using the inclination angle and the inclination reference value,
A load acceleration history information acquisition unit for obtaining load acceleration history information of earthmoving equipment located at the construction site;
A work safety level calculation unit that evaluates work safety level of the slope with respect to the earthwork equipment by using the ground property information, the terrain information, and the load acceleration history information; And,
The earthwork equipment safety management system further comprising a separation distance calculating unit for calculating a danger area separation distance, which is a distance between the vicinity of the earthwork equipment and an area evaluated as a risk area according to the work safety level using the work safety level.
청구항 1에 있어서,
상기 기준값은 상기 사면의 안식각을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 토공 장비 안전 관리 시스템.
The method according to claim 1,
The reference value is an earthwork equipment safety management system, characterized in that calculated using the angle of repose of the slope.
청구항 2에 있어서,
상기 3차원 지도 정보 상에 상기 평가된 사면의 안전도를 표시하여 출력하는 지도 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토공 장비 안전 관리 시스템.
The method according to claim 2,
And a map display unit for displaying and outputting the evaluated safety level of the slope on the 3D map information.
청구항 1에 있어서,
상기 토공 장비의 하중 정보를 획득하는 하중 정보 획득부; 및
상기 지반의 물성 정보, 상기 지형 정보, 및 상기 하중 정보로부터 상기 사면의 상기 토공 장비에 대한 주행 안전도를 평가하는 주행 안전도 평가부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토공 장비 안전 관리 시스템.
The method according to claim 1,
A load information acquisition unit that acquires load information of the earthwork equipment; And
Earthwork equipment safety management system, characterized in that it further comprises a driving safety evaluation unit for evaluating the driving safety of the earthmoving equipment on the slope from the physical property information of the ground, the terrain information, and the load information.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 작업 안전도가 미리 설정된 기준 이하인 경우 상기 토공 장비로 위험 신호를 출력하는 위험 신호 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토공 장비 안전 관리 시스템.
The method according to claim 1,
Earthwork equipment safety management system, characterized in that it further comprises a danger signal output unit for outputting a danger signal to the earthwork equipment when the work safety level is less than a preset standard.
청구항 1에 있어서,
상기 3차원 지도 정보 상에 상기 토공 장비의 안전 이동 경로 정보를 출력하는 이동 경로 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토공 장비 안전 관리 시스템.
The method according to claim 1,
Earthwork equipment safety management system, characterized in that it further comprises a movement path output unit for outputting the safe movement path information of the earthmoving equipment on the 3D map information.
토공 장비 안전 관리 시스템에 의해 수행되는 안전 관리 방법으로서,
건설 현장의 지형 정보를 획득하는 지형 정보 획득 단계;
상기 건설 현장의 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득 단계;
상기 지형 정보와 상기 위치 정보를 결합하여 상기 건설 현장의 3차원 지도 정보를 생성하는 3차원 지도 정보 생성 단계;
상기 건설 현장의 지반의 물성 정보를 획득하는 지반 정보 획득 단계;
상기 3차원 지도 정보로부터 상기 건설 현장의 사면의 경사각을 산출하는 경사각 산출 단계;
상기 지반의 물성 정보로부터 상기 사면의 경사각을 평가하기 위한 경사 기준값을 산출하는 기준값 산출 단계; 및
상기 경사각과 상기 경사 기준값을 이용하여 상기 사면의 정적 안전도를 평가하는 정적 안전도 평가 단계를 포함하는 토공 장비 안전 관리 방법으로서,
상기 건설 현장에 위치하는 토공 장비의 하중 가속도 이력 정보를 획득하는 하중 가속도 이력 정보 획득 단계;
상기 지반의 물성 정보, 상기 지형 정보, 및 상기 하중 가속도 이력 정보를 이용하여 상기 토공 장비에 대한 상기 사면의 작업 안전도를 평가하는 작업 안전도 산출 단계; 및,
상기 작업 안전도를 이용하여 상기 토공 장비 주변과 상기 작업 안전도에 따라 위험 지역으로 평가된 영역 사이의 거리인 위험 지역 이격 거리를 산출하는 이격 거리 산출 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토공 장비 안전 관리 방법.
As a safety management method performed by the earthwork equipment safety management system,
A topographic information acquisition step of acquiring topographic information of a construction site;
A location information acquisition step of acquiring location information of the construction site;
3D map information generation step of generating 3D map information of the construction site by combining the topographic information and the location information;
A ground information acquisition step of acquiring ground property information of the construction site;
An inclination angle calculation step of calculating an inclination angle of the slope of the construction site from the 3D map information;
A reference value calculation step of calculating an inclination reference value for evaluating an inclination angle of the slope from the physical property information of the ground; And
An earthwork equipment safety management method comprising a static safety evaluation step of evaluating the static safety of the slope using the inclination angle and the inclination reference value,
A load acceleration history information acquisition step of obtaining load acceleration history information of earthmoving equipment located at the construction site;
A work safety level calculation step of evaluating work safety level of the slope with respect to the earthwork equipment by using the ground property information, the terrain information, and the load acceleration history information; And,
Earthwork equipment safety management method further comprising the step of calculating a separation distance of the dangerous area, which is a distance between the vicinity of the earthwork equipment and an area evaluated as a risk area according to the work safety level using the work safety level. .
제 9항의 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체.
A recording medium on which a computer-readable program for executing the method of claim 9 is recorded.
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