KR102258029B1 - 면진장치 모니터링 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 면진장치의 상태를 지속적으로 측정해 모니터링하고, 면진장치의 상태 측정 정보를 분석하여 면진장치의 고장유무, 성능저하여부 또는 유지보수 시기를 예측하여 사용자에게 제공하며, 사용자가 보다 직관적으로 면진장치의 상태를 파악할 수 있도록 하여, 면진장치를 보다 용이하게 관리할 수 있는 면진장치 모니터링 시스템에 관한 것이다.

Description

면진장치 모니터링 시스템{Monitoring system for vibration isolation device}
본 발명은 면진장치의 상태를 지속적으로 측정해 모니터링하고, 면진장치의 상태 측정 정보를 분석하여 면진장치의 고장유무, 성능저하여부 또는 유지보수 시기를 예측하여 사용자에게 제공하며, 사용자가 보다 직관적으로 면진장치의 상태를 파악할 수 있도록 하여, 면진장치를 보다 용이하게 관리할 수 있는 면진장치 모니터링 시스템에 관한 것이다.
2017년 포항에서 규모 5.4의 지진이 발생한 이후, 우리나라에서도 지진에 대한 관심이 급격히 증가하고 있다. 이러한 지진에 대응하여 지진 발생 시 안전을 도모할 수 있는 다양한 장치들 또한 개발되고 있다.
지진 발생 시 진동에 의한 구조물 또는 장비의 파손을 방지할 수 있는 장치 중 하나로서, 면진장치가 소개되어 있다. 면진장치란 진동에 민감한 전산설비, 통신설비, 전력설비, 제어설비 등 생산 설비의 하부와 건물 층의 바닥 또는 이중마루 사이에 설치되거나, 교량 또는 빌딩과 같은 구조물과 지면 사이에 설치되어 설비, 교량 또는 빌딩에 가해지는 진동을 저감시키는 장치이다.
한국 등록특허공보 제10-0919926호(“진동저감 장치”, 공고일 2009.09.24., 이하 선행기술 1)에는 가이드레일을 이용한 진동저감 장치, 즉 면진장치가 개시되어 있다.
도 1은 선행기술 1에 개시된 가이드레일을 이용한 면진장치 중 하나를 도시한 것으로, 도 1을 참조하여 가이드레일을 이용한 면진장치에 관하여 개략적으로 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 가이드레일을 이용한 면진장치는 서로 대향되게 설치되는 상부패널(10), 하부패널(20), 제1가이드(30), 제2가이드(40), 고정블록(50) 및 스프링(60)을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상부패널(10)과 하부패널(20)은 마주보도록 이격되어 설치되되, 상부패널(10)의 상부에는 시설물 또는 구조물이 위치하고, 하부패널(20)의 하부는 지면이 위치하여 지진 등에 의한 진동이 시설물 또는 구조물에 전달되는 것을 방지하거나, 전달되는 진동을 저감시킨다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1가이드(30)는 하부패널(20)의 상면에 설치되는 제1가이드레일(31)과 제1가이드레일(31)을 따라 슬라이딩되도록 설치되는 제1가이드블록(32)을 포함할 수 있으며, 한 쌍이 하부패널(20)의 상면에 설치될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제2가이드(40)는 제1가이드레일(31)과 직교하도록 설치되는 제2가이드레일(41) 및 상기 제2가이드레일(41)을 따라 슬라이딩되도록 설치되는 제2가이드블록(42)을 포함할 수 있으며, 한 쌍이 제1가이드(30)에 대응하여 설치될 수 있다. 제1가이드(30)와 제2가이드(40)는 각각 하부 및 상부에 위치한 상부패널(10)과 하부패널(20)이 2차원방향으로의 이동이 가능하게 하여 진동에 의한 충격이 상부패널(10)의 상부에 위치한 시설물 또는 구조물로 전달되는 것을 방지할 수 있으며, 제1가이드(30) 및 제2가이드(40)는 가이드레일 또는 가이드블록에 볼구조가 적용된 LM가이드(Linear Motion guide)일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 스프링(60)은 일단이 고정블록(50)에 고정되고, 타단이 상부패널(10)에 고정되어, 상부패널(10)이 2차원적으로 이동할 때, 상부패널(10)의 변위를 점차 감소시켜 원위치로 복귀하도록 할 수 있다. 또한 도 1에 도시된 바와 같이, 상부패널(10)과 하부패널(20)사이에는 탄성구조(70)가 적용되어 상하방향의 진동에도 대응할 수 있다.
종래 이러한 면진장치는 주기적으로 가이드에 윤활유를 공급하거나, 작업자가 면진장치를 구성하는 장치들을 점검하고 수리 또는 교체가 필요한 장치를 교환하는 방식으로 유지 및 보수를 해 왔는데, 면진장치에서 시설물 또는 구조물을 별도로 분리하기 어려워 유지 및 보수가 용이하지 않는 문제가 있었으며, 따라서 면진장치의 시설물 또는 구조물을 보다 자세히 확인이 가능하도록 할 필요가 있었다.
한국 등록특허공보 제10-0919926호(“진동저감 장치”, 공고일 2009.09.24.)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 면진장치 모니터링 시스템의 목적은, 면진장치의 상태를 지속적으로 측정해 모니터링하고, 면진장치의 상태 측정 정보를 분석하여 면진장치의 고장유무, 성능저하여부 또는 유지보수 시기를 예측하여 사용자에게 제공하며, 사용자가 보다 직관적으로 면진장치의 상태를 파악할 수 있도록 하여, 면진장치를 보다 용이하게 관리할 수 있는 면진장치 모니터링 시스템을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 면진장치 모니터링 시스템은, 서로 마주보도록 이격되어 설치되는 상부플레이트 및 하부플레이트, 상기 상부플레이트와 상기 하부플레이트 사이에 설치되어 외부의 진동에 의해 상기 상부플레이트 및 하부플레이트가 2차원적으로 이동하도록 하는 제1가이드 및 제2가이드를 포함하는 면진장치; 상기 면진장치에 설치되어 상기 면진장치를 모니터링하며, 상기 면진장치의 상태를 촬영하여 영상정보를 생성하는 촬영수단과 상기 영상정보를 포함하는 모니터링 정보를 외부로 송신하는 통신부를 포함하는 모니터링부; 및 상기 모니터링부로부터 상기 모니터링 정보를 수신하고, 접속한 사용자에게 상기 모니터링 정보를 제공하는 관리서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 촬영수단은 항시 동작하고, 상기 모니터링부는 상기 촬영수단에서 촬영된 실시간 영상정보를 포함하는 모니터링 정보를 생성하여 상기 관리서버로 송신하며, 상기 관리서버는 접속하는 사용자에게 실시간 영상정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 촬영수단은 미리 정해진 시간대에 동작하는 것을 특징으로 한다.
또한, 사용자가 소유 및 사용하며, 상기 관리서버에 접속하여 상기 모니터링 정보를 열람가능한 단말기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 촬영수단은 평상시에 오프되어 있으며, 사용자가 상기 단말기를 이용해 상기 관리서버에 접속하여 상기 면진장치의 현재 모니터링 정보를 요청하면, 상기 관리서버는 상기 모니터링부에 현재 상기 면진장치의 모니터링 정보를 요청하며, 상기 모니터링부는 상기 촬영수단을 온시켜, 영상정보를 포함하는 모니터링 정보를 생성하여 상기 관리서버로 송신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모니터링부는, 상기 면진장치에 설치되어 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 각각에 가해지는 진동을 감지하거나, 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트의 변위차를 감지하는 이동감지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이동감지수단은, 상기 상부 플레이트에 설치되어 상기 상부 플레이트에 가해지는 진동을 감지하는 상부진동 감지수단 및 상기 하부 플레이트에 설치되어 상기 하부 플레이트에 가해지는 진동을 감지하는 하부진동 감지수단을 포함하고, 상기 모니터링부는 상기 하부진동 감지수단에 가해지는 진동의 크기 대비 상기 상부진동 감지수단에 가해지는 진동의 크기가 일정 기준치를 초과하면, 상기 촬영수단을 동작시켜 영상정보를 생성하고, 상기 영상정보를 포함하는 모니터링 정보를 생성 및 외부로 송신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모니터링부는 상기 면진장치에 인접해 설치되어 온 또는 오프되는 조명을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모니터링부는 상기 촬영수단이 동작할 때 상기 조명을 온 시키고, 상기 촬영수단이 동작하지 않으면 상기 조명을 오프시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모니터링부는 상기 면진장치에 인접해 설치되어 상기 면진장치가 설치된 공간의 조도를 감지하는 조도감지수단을 더 포함하여, 상기 조명을 온 시킬 때, 상기 면진장치가 설치되어 있는 공간의 조도에 따라 상기 조명의 세기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관리서버는, 수신한 상기 모니터링 정보가 저장되는 데이터베이스 및 상기 데이터베이스에 저장된 상기 모니터링 정보를 분석하여 상기 면진장치의 상태 또는 수명을 예측하는 분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분석부는 상기 하부진동 감지수단에 가해지는 진동의 크기 대비 상기 상부진동 감지수단에 가해지는 진동의 크기가 일정 기준치를 초과하면, 상기 면진장치의 수리가 필요하다고 판단하여 사용자에게 알리는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모니터링부는 상기 상부플레이트의 이동시 발생하는 소음을 감지하는 소음감지수단을 더 포함하며, 상기 분석부는 상기 이동감지수단에서 감지된 정보를 통해 상기 상부플레이트가 이동하는 것을 감지했을 때, 상기 소음감지수단에서 감지된 소음을 분석하여 상기 면진장치의 상태 또는 수명을 예측하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 면진장치 모니터링 시스템에 의하면, 사용자는 관리서버를 통해 촬영수단을 이용해 생성되는 면진장치의 영상정보를 확인할 수 있어, 보다 효율적으로 면진장치를 관리할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 면진장치를 촬영하는 촬영수단이 특정조건하에서 동작하여 면진장치의 영상정보를 생성하므로, 보다 효율적으로 촬영수단을 운용할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 분석부에서 면진장치로부터 감지되는 진동, 소음 및 상부플레이트의 변위정보를 분석해 면진장치의 상태 또는 수명을 예측하므로, 작업자가 예측된 면진장치의 상태 또는 수명을 통해 면진상태의 유지, 보수 및 관리가 용이한 효과가 있다.
도 1은 가이드레일을 이용한 면진장치의 부분 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 면진장치 모니터링 시스템의 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 면진장치 모니터링 시스템의 설치 개략도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 면진장치 모니터링 시스템의 면진장치 및 면진장치에 적용된 모니터링 중 일부의 설치 개략도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 면진장치 모니터링 시스템의 설치 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 의한 면진장치 모니터링 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 가이드레일(예를 들어 LM가이드)을 이용한 면진장치를 모니터링할 수 있다. 단, 본 발명이 모니터링하는 면진장치의 종류는 도 1에 도시된 가이드레일을 이용한 면진장치에 한정하지 않고, 본 발명의 일실시예에 의한 면진장치 모니터링 시스템은 다양한 종류의 면진장치를 모니터링할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 면진장치 모니터링 시스템을 블록 형태로 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예예 의한 면진장치 모니터링 시스템은 면진장치(100), 모니터링부(200), 관리서버(300) 및 사용자 단말기(400)를 포함할 수 있다.
앞서 설명했듯, 면진장치(100)는 도 1에 도시되어 있는 가이드레일을 이용한 면진장치일 수 있다. 따라서 면진장치(100)는 상부플레이트(10), 하부플레이트(20), 제1가이드(30), 제2가이드(40), 고정블록(50) 및 스프링(60)을 포함할 수 있으며, 상부플레이트(10), 하부플레이트(20), 제1가이드(30), 제2가이드(40), 고정블록(50) 및 스프링(60)에 대한 각각의 설명은 앞서 발명의 배경이 되는 기술에서 설명했으므로 생략한다.
모니터링부(200)는 다양한 수단을 이용해 면진장치(100)를 모니터링 할 수 있으며, 보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에 의한 면진장치 모니터링 시스템에서 모니터링부(200)는 도 2에 도시된 촬영수단(210)을 주요한 모니터링 수단으로 사용할 수 있다. 촬영수단(210)은 일종의 카메라 또는 CCTV와 같은 장치로 구현될 수 있다.
모니터링부(200)는 촬영수단(210) 외에도 조명(220), 통신부(230), 이동감지수단(240), 소음감지수단(250) 및 조도감지수단(260)을 더 포함할 수 있으며, 이 중 조명(220)과 조도감지수단(260)은 촬영수단(210)의 동작을 보조하기 위한 것이고, 이동감지수단(240)과 소음감지수단(250)은 촬영수단(210)의 동작을 보조함과 동시에 촬영수단(210)과 별개로 면진장치(100)를 모니터링할 수 있다.
도 3은 면진장치(100)에 모니터링부(200)의 촬영수단(210)이 설치된 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 모니터링부(200)에 포함되는 촬영수단(210)은 면진장치(100)에 인접하게 설치되어 면진장치(100)의 상태를 촬영할 수 있다. 모니터링부(200)는 촬영수단(210)에서 촬영 후 생성된 영상정보를 포함하는 모니터링 정보를 생성한다.
일반적으로 면진장치(100)는 시설물(1)의 하부에 설치되기 때문에 면진장치(100) 자체는 외부에 노출되지 않은 공간에 위치하거나, 외부에 노출되더라도 빛이 도달하지 않는 공간에 위치하는 경우가 대부분이다. 따라서 일반적인 카메라 또는 CCTV와 같은 장치로 구현되는 촬영수단(210)에서 면진장치(100)를 촬영하더라도 상대적으로 명도가 떨어지는 영상정보를 생성하여, 사용자가 해당 영상을 확인하더라도 면진장치(100)의 상태를 정확하게 파악하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 본 실시예의 모니터링부(200)는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 조명(220)이 면진장치(100)에 인접하여 설치되어 면진장치(100)를 비출 수 있다.
도 3에 도시된 본 실시예에서 조명(220)은 면진장치(100)와 별개로 설치되어 면진장치(100)의 외부에서 면진장치(100)를 비출 수 있다. 조명(220)의 동작은 촬영수단(210)과 연동될 수 있으며, 촬영수단(210)이 항시 동작할 때에는 조명(220) 또한 항시 동작하고, 촬영수단(210)이 특정 시간대에서만 동작할 때에는 조명(220) 또한 해당 시간대에서만 동작한다. 또한 사용자가 사용자 단말기(400)를 통해 관리서버(300)에 접속하여 면진장치(100)의 영상정보를 요청하여 촬영수단(210)이 동작할 경우, 조명(220)은 촬영수단(210)과 함께 동작할 수 있다.
도 3에 도시된 본 실시예에서 조명(220)은 면진장치(100)와 별개로 설치되지만, 면진장치(100)의 특성상 조명(220)이 면진장치(100)의 외부에 있는 경우 면진장치(100)의 자세한 부분까지 비추지 못할 수 있으므로, 조명(220)이 면진장치(100) 내부에 실장되는 실시예가 있을 수 있다. 또한 도 3에서 조명(220)은 단일개가 면진장치(100)의 외부에 설치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 복수개의 조명(220)이 면진장치(100)의 외부에 설치되어 동작할 수 있으며, 복수개의 조명(220)은 면진장치(100)의 내부에 실장되는 실시예 또한 있을 수 있다.
도 2에 도시된 통신부(230)는 상기 모니터링부(200)에서 생성한 영상정보를 포함하는 모니터링 정보를 외부로 송신한다. 통신부(230)는 다양한 통신규격을 이용해 상기한 모니터링 정보를 외부로 송신할 수 있으며, 구체적으로는 이동통신망, 무선인터넷, 유선인터넷, 근거리 무선통신 또는 광대역통신 방식을 이용하여 상기 모니터링 정보를 외부로 송신할 수 있으며, 상술한 통신방식 중 어느 하나 이상을 이용해 모니터링 정보를 외부로 송신하기 위해, 통신부(230)는 해당 통신방식의 통신모듈을 포함할 수 있다.
조도감지수단(260)은 촬영수단(210)과 조명(220)이 동시에 동작할 때, 조명(220)의 밝기를 조절하기 위해 면진장치(100)와 인접하여 설치될 수 있다. 보다 구체적으로, 조명(220)에 의해 과도한 빛이 면진장치(100)에 과도하게 비춰질 경우, 촬영수단(210)에서 생성하는 영상정보의 해상도는 저하될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 조도감지수단(260)이 면진장치(100)와 인접하여 설치되어, 현재 면진장치(100)가 설치되어 있는 공간의 조도에 따라 모니터링부(200)는 조명(220)의 조도를 조절하여 동작시킬 수 있다. 이는 외부환경에 따라 면진장치(100)가 설치된 공간의 조도가 변경되는 경우 유용하게 사용할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 관리서버(300)는 상기 통신부(230)로부터 모니터링 정보를 수신하고, 수신된 모니터링 정보를 저장 및 사용자에게 제공하며, 모니터링 정보를 기반으로 면진장치(100)의 상태를 예측한다. 관리서버(300)는 상술한 바와 같은 동작을 위해, 데이터베이스(310)와 분석부(320)를 포함할 수 있다. 데이터베이스(310)는 관리서버(300)가 수신한 모니터링 정보가 저장되며, 관리서버(300)는 사용자의 요청에 따라 데이터베이스(410)에 저장된 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 분석부(320)는 데이터베이스(310)에 저장되는 정보를 이용해 면진장치(100)의 현재 상태 또는 수명을 예측하고 이를 사용자에게 제공할 수 있다.
사용자 단말기(400)는 사용자가 보유 및 사용하는 전자기기이며, 대표적으로는 인터넷접속이 가능한 휴대전화와 같은 스마트기기일 수 있다. 사용자 단말기(400)는 관리서버(300)에 접속 가능하도록 통신모듈을 포함하고 있을 수 있으며, 사용자는 사용자 단말기(400)를 통해 관리서버(300)에 접속하여, 데이터베이스(310)에 저장된 정보의 제공을 요청하거나, 분석부(320)를 통해 분석된 면진장치(100)의 정보의 제공을 요청할 수 있다.
모니터링부(200)에 포함되는 촬영수단(210)은 항시 동작하거나, 특정 시간대에 동작할 수 있다. 촬영수단(210)이 항시 동작할 경우 모니터링부(200)는 촬영수단(210)에서 생성되는 영상정보를 포함하는 모니터링 정보를 실시간으로 생성하고, 통신부(230)는 모니터링부(200)에서 실시간으로 생성되는 모니터링 정보를 실시간 또는 주기적으로 관리서버(300)에 송신할 수 있으며, 사용자는 사용자 단말기(400)를 통해 관리서버(300)에 접속하여, 실시간으로 촬영되는 면진장치(100)의 영상정보를 열람할 수 있다.
촬영수단(210)이 특정 시간대에 동작하는 경우는, 면진장치(100)의 상부에 위치하는 시설물(1)이 특정 시간대에 강한 진동이 주기적으로 가해져, 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20)가 과도하게 움직이는 시간대일 수 있으며, 주로 교량과 같은 시설물(1)에 면진장치(100)가 설치되는 경우, 촬영수단(210)이 특정 시간대에 동작할 수 있다.
상술한 본 실시예에서 촬영수단(210)은 항시 동작하거나, 특정 시간대에 동작하거나, 사용자의 요청이 있을 경우 동작할 수 있다. 이와는 별개로, 촬영수단(210)은 면진장치(100)의 특정한 상태에 따라 동작할 수 있으며, 앞서 언급한 이동감지수단(240)과 소음감지수단(250)이 이때 사용될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 면진장치(100)만을 자세히 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 이동감지수단(240)은 상부진동 감지수단(241)과 하부진동 감지수단(242)을 포함할 수 있다. 상부진동 감지수단(241)과 하부진동 감지수단(242)은 일종의 진동센서라고 할 수 있으며, 각각 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20)에 설치되어 각각의 플레이트에 가해지는 진동을 감지할 수 있다. 보다 구체적으로, 상부진동 감지수단(241)은 상부플레이트(10)의 하면에 설치될 수 있는데, 이는 상부플레이트(10)의 상면에는 상술한 시설물(1) 또는 구조물이 설치되기 때문에 상부진동 감지수단(241)을 설치하기 다소 어려울 수 있기 때문이다. 본 발명은 상부진동 감지수단(241)이 설치되는 위치를 상부플레이트(10)의 하면에 한정하는 것은 아니며, 상부플레이트(10)와 접촉하여 진동을 감지할 수 있는 위치라면 상부플레이트(10)의 어느 부분에도 설치될 수 있다. 이는 하부플레이트(20)의 상면에 설치되는 하부진동 감지수단(242) 또한 마찬가지로, 하부플레이트(20)의 하면은 지면과 맞닿기 때문에 해당 부분에는 하부진동 감지수단(242)을 설치하기 다소 어려울 수 있으나, 본 발명은 하부진동 감지수단(242)이 설치되는 위치를 하부플레이트(20)의 상면에 한정하는 것은 아니며, 하부플레이트(20)에 접촉하여 진동을 감지할 수 있는 위치라면 하부플레이트(20)의 어느 부분에도 설치될 수 있다.
상술한 상부진동 감지수단(241)과 하부진동 감지수단(242)은 한 세트로 구성될 수 있는데, 이는 하부플레이트(20)의 진동이 면진장치의 다양한 구성들(제1가이드, 제2가이드, 스프링, 고정블록 또는 탄성구조)을 통해 감쇠되어 상부플레이트(10)로 전달되기 때문에, 면진장치에서 감쇠되기 전과 후의 진동을 비교하기 위해서이다. 즉, 상부진동 감지수단(241)에서 감지되는 진동과 하부진동 감지수단(242)에서 감지되는 진동을 비교하면 진동을 감쇠시키기 위한 제1가이드(30), 제2가이드(40), 고정블록(50), 스프링(60) 및 탄성구조(70)의 상태를 예측할 수 있으며, 본 발명에서는 상부진동 감지수단(241)과 하부진동 감지수단(242)에서 측정되는 진동의 크기에 따라 촬영수단(210)의 동작여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 하부진동 감지수단(242)에 가해지는 진동의 세기 대비 상부진동 감지수단(241)에서 측정되는 진동의 세기의 비율에 따라 현재 면진장치(100)의 상태를 추정할 수 있으며, 하부진동 감지수단(242)에 가해지는 진동의 세기 대비 상부진동 감지수단(241)에서 측정되는 진동의 세기의 비율이 일정 기준치 이상이 되면, 면진장치(100)가 현재 진동을 감쇠시키는 효율이 감소했다는 의미이므로, 면진장치(100)에 현재 수리가 필요하거나 이상이 발생했다고 여겨지고, 이때 모니터링부(200)는 촬영수단(210)을 동작시켜 현재 면진장치(100)의 상태를 촬영할 수 있다. 이러한 촬영수단(210)의 동작기준은 상부진동 감지수단(241)과 하부진동 감지수단(242)에 국한되지 않고, 소음감지수단(250) 또한 사용될 수 있다.
소음감지수단(250)은 명칭 그대로 면진장치(100)에 설치되어 면진장치(100)에서 발생하는 소음을 감지하는 센서이다. 소음감지수단(250)에서 소음을 감지하는 이유는 면진장치(100)의 상태에 따라 면진장치(100)의 동작 시 소음이 발생하는 정도가 다를 수 있기 때문이다. 예를 들어 지진이 발생하여 제1가이드(30) 및 제2가이드(40)를 통해 상부플레이트(10)가 2차원적으로 움직였다고 했을 때, 제1가이드(30) 또는 제2가이드(40)의 윤활상태가 양호할 경우 소음이 크게 발생하지 않지만, 제1가이드(30) 또는 제2가이드(40)의 윤활상태가 불량해 제1가이드레일(31)과 제1가이드블록(32) 사이 또는 제2가이드레일(41)과 제2가이드블록(42) 사이에 마찰력이 높을 경우 소음이 발생할 수 있다. 따라서 본 실시예의 소음감지수단(250)에서는 제1가이드(30) 및 제2가이드(40)에서 발생하는 소음을 측정하여, 현재 제1가이드(30) 및 제2가이드(40)의 윤활상태를 예측할 수 있으며, 소음감지수단(240)에서 감지되는 소음의 크기가 일정 기준치 이상이 될 경우, 모니터링부(200)는 촬영수단(210)을 동작시켜 현재 면진장치(100)의 상태를 파악할 수 있다.
이하 분석부(320)의 상세한 동작에 대해서 추가적으로 설명한다.
상술했듯, 기준 상태에서 하부진동 감지수단(242)에서 감지되는 진동 대비 상부진동 감지수단(241)에서 감지되는 진동은 일정한 감쇠폭을 가질 것이며, 분석부(320)는 기준 상태에서의 감쇠폭과 실시간으로 감지되는 면진장치(100)의 감쇠폭을 비교함으로써, 현재 면진장치(100)의 상태를 예측하고 면진장치(100)의 수명을 추정할 수 있다. 분석부(320)에서 예측 또는 추정된 면진장치(100)의 상태 또는 수명은 데이터베이스에 저장될 수 있다. 분석부(320)는 실시간으로 감지되는 면진장치(100)의 감쇠폭이 일정 기준치 이하일 경우(상부진동 감지수단(241)에서 감지되는 진동의 세기 또는 크기가 일정 기준치 이상일 경우), 면진장치(100)의 보수가 필요하다고 판단하여 이를 사용자에게 알릴 수 있다.
분석부(320)는 상부진동 감지수단(241)과 하부진동 감지수단(242)에서 측정되는 진동의 세기가 아닌, 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20)의 변위에 따라 현재 면진장치(100)의 상태를 추정할 수 있다. 보다 구체적으로, 정상상태의 면진장치(100)는 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20)의 위치 차이(변위차)가 일정 기준범위 내에서 이루어진다. 본 발명의 이동감지수단(240)은 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20)의 변위차를 지속적으로 측정하고, 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20)가 진동하거나 움직일 때, 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20)의 변위차가 기준범위를 벗어날 경우 현재 면진장치(100)의 수리가 필요하다고 판단하고, 이를 사용자에게 알릴 수 있다.
상술한 분석부(320)가 사용자에게 알리는 동작은, 사용자가 단말기를 이용해 별도의 요청신호를 관리서버(300)에 보냈을 때 이루어질 수도 있고, 이와는 별도로 사용자의 요청이 없더라도, 면진장치(100)의 수리가 필요하다고 판단되었을 경우, 이를 사용자에게 알릴 수 있다.
상술한 바와 같이 분석부(320)에서 기준 상태에서의 감쇠폭과 실시간으로 감지되는 감쇠폭을 비교하려면, 현재 면진장치(100)에 일정 세기 이상의 외력이 가해져야한다. 일반적으로 자연 상태에서 이러한 외력은 지진을 의미하는데, 일정 규모 이상의 지진은 항시 발생하지 않고, 진원지가 멀 경우 지진의 세기가 감쇠되어 면진장치(100)에 가해지는 외력의 기준치에 미치지 못할 수 있어, 현재 면진장치(100)의 상태를 파악하기 위한 데이터의 수집 자체가 어려울 수 있다. 본 발명의 일실시예에 의한 면진장치 모니터링 시스템은 이러한 문제점을 해결하기 위해, 면진장치(100)에 일정한 외력을 가할 수 있는 외력원으로서 가진장치를 더 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 면진장치 모니터링 시스템의 설치 개략도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 시설물(1)이 설치된 면진장치(100)의 하부에 가진장치(500)가 매설될 수 있다. 가진장치(500)는 면진장치(100)와 이격되도록 매설되어 사용자의 제어 또는 설정사항에 따라 선택적으로 동작하여 면진장치(100)에 일정 세기 이상의 진동이 가해지도록 할 수 있다. 도 5에 도시된 본 실시예에서 가진장치(500)는 면진장치(100)와 이격되어있지만, 본 발명은 가진장치(500)가 매설되는 위치를 도 5와 같은 상황에 한정하지 않고 가진장치(500)와 면진장치(100)가 서로 접촉되도록 가진장치(500)가 설치되는 실시예 또한 있을 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 시설물
10 : 상부플레이트 20 : 하부플레이트
30 : 제1가이드 31 : 제1가이드레일
32 : 제1가이드블록 40 : 제2가이드
41 : 제2가이드레일 42 : 제2가이드블록
50 : 고정블록 60 : 스프링
70 : 탄성구조 100 : 면진장치
200 : 모니터링부 210 : 촬영수단
220 : 조명 230 : 통신부
240 : 이동감지수단 250 : 소음감지수단
260 : 조도감지수단 300 : 관리서버
310 : 데이터베이스 320 : 분석부
400 : 사용자 단말기 500 : 가진장치

Claims (8)

  1. 서로 마주보도록 이격되어 설치되는 상부플레이트 및 하부플레이트, 상기 상부플레이트와 상기 하부플레이트 사이에 설치되어 외부의 진동에 의해 상기 상부플레이트 및 하부플레이트가 2차원적으로 이동하도록 하는 제1가이드 및 제2가이드를 포함하는 면진장치;
    상기 면진장치의 상태를 촬영하여 영상정보를 생성하는 촬영수단과,
    상기 상부플레이트 및 상기 하부플레이트 각각에 가해지는 진동을 감지하는 이동감지수단과,
    상기 면진장치에서 발생하는 소음을 감지하는 소음감지수단과,
    상기 영상정보를 포함하는 모니터링 정보를 외부로 송신하는 통신부를 포함하는 모니터링부; 및
    상기 모니터링부로부터 상기 모니터링 정보를 수신하고, 접속한 사용자에게 상기 모니터링 정보를 제공하는 관리서버;를 포함하는 면진장치 모니터링 시스템에 있어서,
    상기 이동감지수단은,
    상기 상부플레이트에 설치되어 상기 상부플레이트에 가해지는 진동을 감지하는 상부진동 감지수단 및
    상기 하부플레이트에 설치되어 상기 하부플레이트에 가해지는 진동을 감지하는 하부진동 감지수단을 포함하고,
    상기 모니터링부는,
    상기 하부진동 감지수단에 가해지는 진동의 크기 대비 상기 상부진동 감지수단에 가해지는 진동의 크기가 일정 기준치를 초과하면, 상기 촬영수단을 동작시켜 영상정보를 생성하고,
    상기 소음감지수단에서 감지되는 소음의 크기가 일정 기준치 이상이 될 경우, 상기 촬영수단을 동작시켜 영상정보를 생성하며,
    상기 관리서버는,
    수신한 상기 모니터링 정보가 저장되는 데이터베이스 및
    상기 데이터베이스에 저장된 상기 모니터링 정보를 분석하여 상기 면진장치의 상태 또는 수명을 예측하는 분석부를 포함하고,
    상기 분석부는,
    상부진동 감지수단에서 감지되는 진동과 하부진동 감지수단에서 감지되는 진동을 비교하여 진동의 감쇠폭을 측정하고, 기준 상태에서의 감쇠폭과 실시간으로 감지되는 감쇠폭을 비교함으로써, 상기 면진장치의 상태 또는 수명을 예측하고,
    상기 하부진동 감지수단에 가해지는 진동의 크기 대비 상기 상부진동 감지수단에 가해지는 진동의 크기가 일정 기준치를 초과하면, 상기 면진장치의 수리가 필요하다고 판단하여 사용자에게 알리며,
    상기 이동감지수단에서 감지된 정보를 통해 상기 상부플레이트가 이동하는 것을 감지했을 때, 상기 소음감지수단에서 감지된 소음을 분석하여 상기 면진장치의 상태 또는 수명을 예측하는 것을 특징으로 하는 면진장치 모니터링 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링부는 상기 면진장치에 인접해 설치되어 온 또는 오프되는 조명을 더 포함하고,
    상기 모니터링부는 상기 촬영수단이 동작할 때 상기 조명을 온 시키고, 상기 촬영수단이 동작하지 않으면 상기 조명을 오프시키는 것을 특징으로 하는 면진장치 모니터링 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
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