KR102268633B1 - 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사면에 설치되는 옹벽 상에 장착하여 토압이나 현장 환경요인에 의해 옹벽 붕괴 시 이를 감지 및 경보를 발생시키기 위한 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템에 관한 것으로서, 사면 옹벽의 이음부 상에 설치되는 것으로서, 서로 이웃하여 전자석 회로를 형성 및 이를 통해 전자석 상태를 유지하도록 장착되고, 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 시 전자석 상태가 해제되도록 구비되는 붕괴감지센서부; 붕괴감지센서부 측 전자석 상태를 실시간으로 체크하되, 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 시 발생되는 붕괴감지센서부 측 전자석 상태 해제신호를 인지하고 위험 상황을 알리도록 경보를 발생시키며, 옹벽 붕괴 상황을 서버부로 전송하는 컨트롤러부; 컨트롤러부로부터 전송되는 옹벽 붕괴 상황에 대한 데이터를 무선 수신하여 저장 및 관리자나 사용자가 인지 가능하도록 디스플레이하는 서버부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 사면 옹벽 상에 전자석 원리를 접목한 변위계 등을 설치함으로써 외부 요인에 의해 옹벽에 변위나 거동이 발생되어 붕괴 시 이를 신속하게 감지함과 동시에 현장에서 경보를 발생시키며, 옹벽의 이음부 측 붕괴 감지데이터를 서버부로 송신함으로써 관리자나 사용자가 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 및 위험 상황을 신속하게 인지할 수 있게 하는 장점을 제공할 수 있다.

Description

사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템{SYSTEM FOR WARNING AND SENSING COLLAPSE OF RETAINING WALL JOINT FOR SLOPE}
본 발명은 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사면에 설치되는 옹벽 상에 변위계 등을 장착하고 외부 요인에 의해 옹벽에 변위나 거동이 발생되어 붕괴 시 변위계에 구비된 센서간 접속상태 해제에 의한 이탈을 인식하여 신속 정확하게 붕괴를 감지할 수 있도록 함과 동시에 현장에서의 알람에 의한 경보를 발생시킬 수 있도록 하며, 이러한 위험 감지와 계측 데이터를 서버로 바로 송신하여줌으로써 관리자나 사용자가 이를 신속하게 인지할 수 있도록 한 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템에 관한 것이다.
일반적으로 사면(斜面; slope)은 경사면을 의미하는 것으로서, 절토 또는 성토 작업시 발생하며, 이렇게 절토 또는 성토 작업을 할 때에 발생하는 사면의 안전성을 확보하기 위해 옹벽(擁壁; retaining wall)을 설치한다.
또한, 옹벽은 하천 등에서 토사의 유출을 방지하기 위한 용도로도 설치되고 있으며, 제방의 한쪽 면 측 하중을 지지하거나 제방의 붕괴를 방지하기 위한 용도로 설치되고 있다.
즉, 옹벽은 블록 등을 쌓아 이루어지는 것으로서, 지주 없이 세워지는 벽체이다.
하지만, 사면에 설치되는 벽체인 옹벽에는 토압과 더불어 현장의 환경요인 등에 의해 외력이 작용되므로 옹벽 측 변위나 거동을 유발하게 되며, 이러한 변위나 거동이 심할 경우 옹벽 측 이음부가 쉽게 분리되고 붕괴되는 현상이 발생되고 있다.
이에, 해당 업계에서는 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴를 감지 및 이를 모니터링하기 위한 장치 및 방법들을 연구 개발하고 있는 실정에 있으며, 다양한 형태 및 공법들을 제안하고 있다.
이를 위해, 국내등록특허공보 제10-2039000호(이하, '특허문헌 1'이라 한다.)에서는 "로드부재와 로드부재의 일단에 구비되는 표시부재와 로드부재의 타단에 구비되는 삽입부재 및 로드부재에 일정간격 이상 이격되어 적어도 둘 이상 구비되는 센서를 포함하며, 로드부재에 외력이 가해진 경우, 둘 이 상의 센서에서 감지된 변위를 비교하여 감지된 변위의 차이를 바탕으로 낙석 내지 사면붕괴의 발생 여부를 식별하는 사면붕괴 계측용 봉 센서 및 이를 포함하는 사면붕괴 계측 방법"을 제안 및 개시하고 있다.
하지만, 상술한 특허문헌 1은 사면 측 붕괴를 계측하기 위한 기술적 구성 및 방식에 있어 이하에서 제안하는 본 발명과는 각별한 차이가 있다.
또한, 국내등록특허공보 제10-1244304호(이하, '특허문헌 2'라 한다.)에서는 "축조구조물의 기초석과 블록 사이에 타설된 보강토의 토압 또는 토사 이동을 감지하도록 보강토에 매설된 지오그리드에 설치되는 감지센서; 상기 감지센서의 동작에 의해 생성된 감지신호를 수신하고, 일정 값 이상의 감지신호를 선별해 결과신호를 생성하는 컨트롤박스; 및 상기 결과신호를 수신해 빛, 소리 또는 텍스트 중 선택된 하나 이상의 형식으로 정보를 출력하는 출력수단을 포함하는 붕괴 사전 인식을 위한 지오그리드 기반 지반 변형 감지시스템"에 대한 구성을 제안 및 개시하고 있다.
하지만, 상술한 특허 2는 보강토에 매설된 지오그리드에 감지센서를 설치하여 붕괴를 인지하는 구성 및 방식으로서, 이하에서 제안하는 본 발명과는 기술적 구성 및 방식에 있어 각별한 차이가 있다.
또한, 국내등록특허공보 제10-0920803호(이하, '특허문헌 3'이라 한다.)에서는 "사면 붕괴 위험 대상지역에 근거리무선통신 기술을 적용한 사면 붕괴 위험 감지센서를 설치하여 설치된 감지센서를 통해 원격지에서 실시간으로 사면 붕괴 위험 발생 여부를 감시할 수 있도록 하고, 수신된 지표 변위, 지중 변위 및 우량 감지 정보의 수치를 확인하여 확인된 수치가 기설정된 기준값을 초과하는 경우에는 사면 붕괴 위험을 알리기 위한 경고 메시지 및 경고음을 출력하는 관제서버부를 포함하는 사면 붕괴 모니터링 시스템 및 방법"에 대한 구성을 제안 및 개시하고 있다.
하지만, 상술한 특허 3은 이하에서 제안하는 본 발명과는 붕괴를 감지하는 감지센서의 구성은 물론 감지방식에서 각별한 차이가 있으며, 서버로 송신하는 감지데이터 및 경보방식에 있어서도 기술적 차이가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2039000호 대한민국 등록특허공보 제10-1244304호 대한민국 등록특허공보 제10-0920803호
본 발명은 상기의 종래 문제점들을 개선 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 사면 옹벽 상에 변위계 등을 설치하고 외부 요인에 의해 옹벽에 변위나 거동이 발생되어 붕괴 시 변위계에 구비된 센서의 이탈과 동시에 알람에 의한 경보를 발생시킬 수 있도록 하며, 이러한 위험 감지와 계측 데이터를 서버로 송신하여 관리자나 사용자가 이를 신속하게 인지할 수 있도록 한 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 전자석 원리를 접목하여 옹벽 측 변위나 거동에 의해 붕괴 시 이를 바로 감지하고 알람을 울려 경보를 발생시킬 수 있도록 하며, 이러한 위험 감지와 계측 데이터를 서버로 송신하되 무선통신을 활용 및 저전력 구현을 가능하게 하는 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 발생시 이를 신속하면서도 정확하게 감지하고 위험 상황을 경보할 수 있도록 한 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템은, 사면에 설치되는 옹벽 상에 장착하여 토압이나 현장 환경요인에 의해 옹벽 붕괴 시 이를 감지 및 경보를 발생시키기 위한 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템에 있어서, 사면 옹벽의 이음부 상에 설치되는 것으로서, 서로 이웃하여 전자석 회로를 형성 및 이를 통해 전자석 상태를 유지하도록 장착되고, 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 시 전자석 상태가 해제되도록 구비되는 붕괴감지센서부; 붕괴감지센서부 측 전자석 상태를 실시간으로 체크하되, 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 시 발생되는 붕괴감지센서부 측 전자석 상태 해제신호를 인지하고 위험 상황을 알리도록 경보를 발생시키며, 옹벽 붕괴 상황을 서버부로 전송하는 컨트롤러부; 컨트롤러부로부터 전송되는 옹벽 붕괴 상황에 대한 데이터를 무선 수신하여 저장 및 관리자나 사용자가 인지 가능하도록 디스플레이하는 서버부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 붕괴감지센서부는, 사면 옹벽에 설치되고 컨트롤러부로부터 전원을 공급받도록 연결 구비되며, 전류 공급에 의해 자기장을 발생시키는 전자석 코어; 사면 옹벽에 설치하되, 옹벽 측 이음부를 기준으로 전자석 코어와 이웃하여 서로 상대하도록 배치되고, 전자석 코어로부터 자기장 발생시 상호간에 전자석 회로를 형성하여 전자석 상태를 유지하도록 구비되는 아마추어;를 포함하며, 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 시 전자석 코어와 아마추어 간 셋팅 위치에서의 이탈에 의해 전자석 상태가 해제되도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 컨트롤러부는, 붕괴감지센서부에서 발생되는 전자석 상태의 유지신호 또는 해제신호를 실시간으로 인지하되, 사면 옹벽의 이음부 붕괴시 위험 상황을 알리도록 경보 발생을 제어함과 동시에 옹벽 붕괴 상황의 서버부 측 전송을 제어하기 위한 MCU; 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴에 의해 붕괴감지센서부에서 전자석 상태가 해제시 경보를 발생하기 위한 부저; 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴에 의해 붕괴감지센서부에서 전자석 상태가 해제시 무선통신을 통해 옹벽 붕괴 상황에 대한 데이터를 서버부로 전송하기 위한 통신모듈; 붕괴감지센서부는 물론 MCU와 부저 및 통신모듈에 필요한 동작 전원을 공급하기 위한 배터리;를 포함하는 구성을 갖게 할 수 있다.
여기에서, 상기 붕괴감지센서부는, 사면 옹벽에 설치하는 3축 센서(X,Y,Z) 또는 자이로센서를 더 포함하되, 상기 3축 센서(X,Y,Z) 또는 자이로센서로부터 발생되는 데이터를 통해 사면 옹벽 측 변위 및 거동에 따른 위험을 예측함과 더불어 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴를 감지하도록 구성하며, 상기 3축 센서(X,Y,Z) 또는 자이로센서에는 저전력 통신을 위해 LoRa 기반 무선통신방식을 적용하거나 또는 페어링 연결이 필요없고 저전력 통신이 가능한 비콘 기반 무선통신방식을 적용한 데이터전송모듈을 탑재시켜 컨트롤러부 또는 서버부 중 어느 하나로 전송하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 통신모듈은 저전력 통신을 위해 LoRa 기반 무선통신방식을 적용하거나 또는 페어링 연결이 필요없고 저전력 통신이 가능한 비콘 기반 무선통신방식을 적용하며, 상기 통신모듈에는 옹벽 붕괴 상황을 알리는 데이터를 서버부로 전송시 노이즈 제거를 위해 전송대역외 간섭신호를 제거할 수 있도록 전송대역통과필터를 포함하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 전자석 코어는, 자기장 배열을 사용자가 임의로 조절할 수 있고 균일한 자력을 얻을 수 있으면서도 강한 자기장을 발생시킬 수 있어 매우 안정적으로 사용 및 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 감지에 대한 효율성을 높일 수 있도록 다극타입 전자석 코어로 구성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 사면 옹벽 상에 전자석 원리를 접목한 변위계 등을 설치함으로써 외부 요인에 의해 옹벽에 변위나 거동이 발생되어 붕괴 시 변위계에 구비된 센서간 접속상태 해제에 의한 이탈을 인식하여 신속 정확하게 붕괴를 감지할 수 있고 이와 동시에 알람에 의한 경보를 발생시키며, 붕괴 등을 비롯한 옹벽 상태의 위험 감지와 계측 데이터를 서버부로 송신함으로써 관리자나 사용자가 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 및 위험 상황을 신속하게 인지할 수 있도록 하는 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전자석 원리를 접목하는 새로운 구성을 통해 옹벽 측 변위나 거동이 발생되어 붕괴 시 이를 바로 감지하고 알람을 울려 경보를 발생시킬 수 있으며, 이러한 붕괴 및 위험 감지와 계측 데이터를 서버부로 송신시 저전력 통신을 구현할 수 있고 감지데이터의 전송효율을 높일 수 있는 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 발생시 이를 신속하면서도 정확하게 감지하고 위험 상황을 현장에서 바로 경보하여 알릴 수 있으며, 사면 옹벽 이음부의 붕괴시 감지효율을 높일 수 있는 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템을 설명하기 위해 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템에 있어 붕괴 감지에 대한 원리를 설명하기 위해 나타낸 개념도로서, (a)는 전자석 코어와 아마추어 간 전자석 회로를 형성하여 옹벽 이음부 측 안전상태를 나타낸 도면이고, (b)는 전자석 코어와 아마추어 간 전자석 회로가 개방되어 옹벽 이음부 측 붕괴 감지 및 경보상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템을 설치한 상태를 나타낸 개략적 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템에 있어 붕괴감지센서부 측 추가적 구성을 설명하기 위해 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명에 대해 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명 및 도면을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템은 사면에 설치되는 옹벽 상에 장착하여 토압이나 현장 환경요인에 의해 옹벽이 붕괴되는 경우 이를 더욱 효율적으로 감지 및 경보를 발생시켜 위험 상황을 알리기 위한 시스템을 제안한다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템은 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 붕괴감지센서부(100)와 컨트롤러부(200) 및 서버부(300)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 붕괴감지센서부(100)는 사면 옹벽(1)의 이음부 상에 설치되는 것으로서, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 이음부 측 옹벽 일측에 고정 설치되는 전자석 코어(110)와 이음부 측 옹벽 타측에 고정 설치되는 아마추어(120)를 포함한다.
상기 전자석 코어(110)와 아마추어(120)는 서로 이웃하는 비접촉형 구조로 근접 배치되어 상호간에 전자석 회로를 형성 및 이를 통해 전자석 상태를 유지하도록 장착되고, 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴 시 전자석 코어(110)와 아마추어(120)의 상호간에 형성하던 전자석 회로의 쇼트에 의해 전자석 상태가 해제되도록 구비된다.
즉, 상기 붕괴감지센서부(100)는 전자석 원리를 접목하여 전자석 상태의 유지를 통해 전자석 회로를 형성하되, 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴시 전자석 코어(110)와 아마추어(120)의 위치 이탈에 의해 전자석 상태가 개방으로 전환되어 전자석 회로가 해제되도록 구비되며, 이를 통해 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴를 용이하게 감지할 수 있도록 구비된다.
상기 전자석 코어(110)는 사면 옹벽(1)의 이음부 일측에 설치되고 컨트롤러부(200)로부터 전원을 공급받도록 연결 구비되며, 전류 공급에 의해 자기장을 발생시키도록 구비된다.
이때, 상기 전자석 코어(110)는 페라이트 등의 자성체에 코일이 감긴 형태로 제작되는 것으로서, 극성 등 자기장 배열을 사용자가 임의로 조절할 수 있고 균일한 자력을 얻을 수 있으면서도 강한 자기장을 발생시킬 수 있어 매우 안정적으로 사용 및 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴 감지에 대한 효율성을 높일 수 있도록 다극타입 전자석 코어를 적용함이 더욱 바람직하다 할 수 있다.
예를 들어, 상기 전자석 코어(110)는 NSNS 또는 SNSN 등의 4극 배열을 갖는 4극 전자석 코어를 구비하는 등 다양하게 구비할 수 있다.
상기 아마추어(120)는 사면 옹벽(1)의 이음부 타측에 설치하되, 옹벽 측 이음부를 기준으로 전자석 코어(110)와 이웃하여 서로 상대하도록 배치되고, 전자석 코어(110)로부터 자기장 발생시 상호간에 전자석 회로를 형성하여 전자석 상태를 유지하도록 구비된다.
이때, 상기 아마추어(120)는 철심에 코일을 감은 형태로 제작되는 것으로서, 상기 전자석 코어(110)에서의 전류 공급에 의해 자기장을 발생시킬 시 여자(勵磁)됨에 의해 상호간에 전자석 회로를 형성시킬 수 있도록 하는데 사용된다.
여기에서, 상기 붕괴감지센서부(100)는 전자석 코어(110)와 아마추어(120)를 서로 이웃하여 설치 및 상호간에 가기장에 의한 전자석 회로를 형성하되, 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴 시 전자석 코어(110)와 아마추어(120) 간 셋팅 위치에서의 이탈에 의해 전자석 상태가 해제되도록 구비된다.
즉, 상기 붕괴감지센서부(100)는 전자석 코어(110)와 아마추어(120)를 구비하여 전자석 원리를 접목한 것으로서, 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴 시 전자석 상태를 유지하는 전자석 회로가 개방되게 함으로써 전자석 상태를 유지되게 하던 릴레이 접점을 단락(short)시켜 비접점 상태가 되도록 하며, 이를 통해 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴를 감지할 수 있도록 한 것이다.
또한, 상기 붕괴감지센서부(100)에는 도 4에 나타낸 바와 같이, 사면 옹벽에 설치하는 3축 센서(X,Y,Z) 또는 자이로센서 등의 변위센서(130)를 더 포함하되, 상기 3축 센서(X,Y,Z) 또는 자이로센서 등의 변위센서(130)로부터 발생되는 데이터를 통해 사면 옹벽(1) 측 변위 및 거동에 따른 위험을 예측함과 더불어 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴를 감지하도록 하는 추가 구성을 갖게 할 수 있다.
상기 3축 센서(X,Y,Z) 또는 자이로센서 등의 변위센서(130)에는 저전력 통신을 위해 LoRa 기반 무선통신방식을 적용하거나 또는 페어링 연결이 필요없고 저전력 통신이 가능한 비콘 기반 무선통신방식을 적용한 데이터전송모듈(131)을 탑재시킨 구성을 포함하며, 상기 컨트롤러부(200) 또는 서버부(300) 중 어느 하나로 데이터를 전송하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 3축 센서(X,Y,Z) 또는 자이로센서 등의 변위센서(130)를 통해서는 사면 옹벽(1)에서 발생되는 변위나 거동에 대해 신속하게 변화값을 측정할 수 있고, 이러한 측정값에 대해 모니터링 및 분석을 통해 균열이나 붕괴 위험 등을 예측할 수 있다.
여기에서, 상기 3축 센서(X,Y,Z)는 사면 옹벽(1) 측 X축과 Y축 및 Z축 방향에 대한 변위 및 거동을 감지할 수 있으며, 상기 자이로센서는 처음에 설정한 일정 방향을 유지하는 성질을 이용하여 시간당 또는 초당 각속도를 측정하는 등 물체의 전체적인 방위 변화를 측정하는 센서로서 사면 옹벽(1) 측 변위 및 거동을 감지할 수 있다.
상기 컨트롤러부(200)는 상기 붕괴감지센서부(100) 측 전자석 회로 형성에 의한 전자석 상태를 실시간으로 체크하되, 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴 시 발생되는 붕괴감지센서부(100) 측 전자석 상태 해제신호를 신속하게 인지하고, 이러한 위험 상황을 알리도록 경보를 발생시키며, 이와 동시에 옹벽(1) 측 붕괴 상황을 서버부(300)로 전송하도록 구비된다.
상기 컨트롤러부(200)는 MCU(210), 부저(220), 통신모듈(230), 및 배터리(240)를 포함하는 구성을 갖게 할 수 있다.
상기 MCU(210)는 상기 붕괴감지센서부(100)에서 발생되는 전자석 상태의 유지신호 또는 해제신호를 실시간으로 인지하되, 사면 옹벽(1)의 이음부 붕괴시 위험 상황을 알리도록 경보 발생을 제어함과 동시에 옹벽(1) 붕괴 상황의 서버부(300) 측 전송을 제어하도록 구비된다.
상기 MCU(210)는 상기 붕괴감지센서부(100)에 3축 센서(X,Y,Z) 또는 자이로센서 등의 변위센서(130)를 추가하여 구비하는 경우, 사면 옹벽(1)의 초기 설치된 상태를 기록한 데이터를 탑재하고 변위센서(130)를 통해 감지한 변위데이터와 비교 및 분석하여 사면 옹벽(1)의 이음부 측 균열이나 붕괴 위험 등을 예측하는 기능을 갖게 할 수 있으며, 때로는 변위센서(130)를 통해 감지한 변위데이터를 서버부(300)로 전송하여 모니터링하도록 구성을 갖게 할 수 있다.
상기 부저(220)는 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴에 의해 붕괴감지센서부(100)에서 전자석 상태가 해제시 알람을 울림으로써 경보를 발생하도록 구비된다.
상기 부저(220)는 상기 전자석 코어(110)와 아마추어(120)를 통한 전자석 상태를 감지하여 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴시 알람을 울려 경보를 발생시킴과 더불어 상기 변위센서(130)를 통해 감지한 변위데이터에 의해 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴 위험을 예측하는 경우에도 알람을 울려 경보를 발생하도록 구비할 수 있다.
상기 통신모듈(230)은 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴에 의해 붕괴감지센서부(100)에서 전자석 상태가 해제시 무선통신을 통해 옹벽(1) 붕괴 상황에 대한 감지데이터를 서버부(300)로 전송할 수 있도록 구비된다.
상기 통신모듈(230)은 저전력 통신을 구현할 수 있도록 LoRa 기반 무선통신방식을 적용하거나 또는 페어링 연결이 필요없고 저전력 통신이 가능한 비콘 기반 무선통신방식을 적용함이 바람직하다.
이때, 상기 통신모듈(230)은 LTE 무선통신방식이나 와이파이 무선통신방식 등을 적용할 수도 있다 할 것이다.
여기에서, 상기 통신모듈(230)에는 사면 옹벽(1)의 붕괴 상황을 알리는 감지데이터를 서버부(300)로 전송시 노이즈 제거를 위해 전송대역외 간섭신호를 제거할 수 있도록 전송대역통과필터를 포함하는 구성을 갖게 할 수 있다.
상기 배터리(240)는 상기 붕괴감지센서부(100)는 물론 MCU(210)와 부저(200) 및 통신모듈(230)를 비롯한 구성요소 각각에 필요한 동작 전원을 공급하도록 구비된다.
상기 서버부(300)는 상기 컨트롤러부(200)로부터 전송되는 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴 상황에 대한 감지데이터를 무선 수신하여 저장함은 물론 관리자나 사용자가 인지 가능하도록 디스플레이하기 위한 구성이다.
상기 서버부(300)는 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴 여부를 모니터링하는 모니터링수단이 되며, 중앙관제부라 할 수 있다.
상기 서버부(300)는 사면 옹벽(1)에 대한 변위나 거동 관련 데이터나 감지데이터 등을 수집 및 저장하는 기능을 하며, 빅데이터 처리를 구현할 수 있도록 구비된다.
즉, 상기 서버부(300)에서는 빅데이터 처리를 통해 사면 옹벽(1)의 붕괴 등 위험 상황을 예측 및 예방하는데 활용할 수 있다.
또한, 상기 서버부(300)에서는 상기 컨트롤러부(200)의 MCU(210)로부터 변위센서(130)를 통해 감지한 변위데이터를 전송받는 경우에는 이를 초기 설치상태와 비교 및 분석하는 과정을 통해 모니터링하여 사면 옹벽(1)의 이음부 측 균열이나 붕괴 위험 등을 예측하는 기능을 갖게 할 수도 있으며, 이를 통해 서버부(300)에서 붕괴 위험을 예측한 경우 컨트롤러부(200)의 MCU(210)로 신호를 보내 알람을 울려 경보를 발생시킴으로써 위험 상황을 경보하도록 구비할 수 있다.
나아가, 본 발명에서는 상술한 붕괴 또는 위험 상황 감지시 경보를 발생시키는 기능을 선택적으로 실행하는 형태를 갖게 할 수 있으나, 이들 모두를 실행하는 형태를 갖게 할 수도 있다.
이에 따라, 상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템을 통해서는 사면 옹벽(1)의 이음부 상에 전자석 코어(110)와 이에 대응하는 아마추어(120)를 포함하는 붕괴감지센서부(100)를 설치함으로써 외부 요인에 의해 옹벽(1)에 변위나 거동이 발생되어 붕괴 시 이를 신속하게 감지함과 동시에 현장에서 바로 경보를 발생시키며, 사면 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴 감지데이터를 컨트롤러부(200)에서 서버부(300)로 송신함으로써 관리자나 사용자가 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 및 위험 상황을 신속하게 인지할 수 있게 하며 옹벽(1)의 이음부 측 붕괴에 대한 감지효율 및 정확성을 높일 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정과 변형 또는 단계의 치환 등이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 붕괴감지센서부 110: 전자석 코어
120: 아마추어 200: 컨트롤러부
210: MCU 220: 부저
230: 통신모듈 240: 배터리
300: 서버부

Claims (1)

  1. 사면에 설치되는 옹벽간 이음부 상에 장착하여 토압이나 현장 환경요인에 의해 옹벽 붕괴 시 이를 감지 및 경보를 발생시키기 위한 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템에 있어서,
    사면 옹벽의 이음부 상에 설치되는 것으로서, 서로 이웃하는 비접촉형 구조로 근접 배치되어 전자석 회로를 형성 및 이를 통해 전자석 상태를 유지하도록 장착되고, 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 시 전자석 상태가 해제되도록 구비되는 붕괴감지센서부; 상기 붕괴감지센서부 측 전자석 상태를 실시간으로 체크하되, 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 시 발생되는 붕괴감지센서부 측 전자석 상태 해제신호를 인지하고 위험 상황을 알리도록 경보를 발생시키며, 옹벽 붕괴 상황을 서버부로 전송하는 컨트롤러부; 상기 컨트롤러부로부터 전송되는 옹벽 붕괴 상황에 대한 데이터를 무선 수신하여 저장 및 관리자나 사용자가 인지 가능하도록 디스플레이하는 서버부; 를 포함하며,
    상기 붕괴감지센서부는,
    사면 옹벽의 이음부 일측에 설치되고, 컨트롤러부로부터 전원을 공급받도록 연결 구비되며, 전류 공급에 의해 자기장을 발생시키는 것으로서, 자성체에 코일이 감긴 형태로 제작되는 전자석 코어와; 사면 옹벽의 이음부 타측에 위치시켜 옹벽 측 이음부를 기준으로 전자석 코어와 이웃하여 서로 상대하도록 배치되고, 전자석 코어로부터 자기장 발생시 여자(勵磁)됨에 의해 상호간에 전자석 회로를 형성하여 전자석 상태를 유지하도록 구비되는 것으로서, 철심에 코일을 감은 형태로 제작되는 아마추어;를 포함하되, 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴 시 전자석 코어와 아마추어 간 셋팅 위치에서의 이탈에 의해 전자석 상태가 해제되도록 구성하며,
    상기 붕괴감지센서부는,
    사면 옹벽에 설치하는 3축 센서(X,Y,Z) 또는 자이로센서를 더 포함하되, 상기 3축 센서(X,Y,Z) 또는 자이로센서로부터 발생되는 데이터를 통해 사면 옹벽 측 변위 및 거동에 따른 위험을 예측함과 더불어 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴를 감지하도록 구성하며, 상기 3축 센서(X,Y,Z) 또는 자이로센서에는 페어링 연결이 필요없고 저전력 통신이 가능한 비콘 기반 무선통신방식을 적용한 데이터전송모듈을 탑재시켜 컨트롤러부 또는 서버부 중 어느 하나로 전송하도록 구성하며,
    상기 컨트롤러부는,
    붕괴감지센서부에서 발생되는 전자석 상태의 유지신호 또는 해제신호를 실시간으로 인지하되, 사면 옹벽의 이음부 붕괴시 위험 상황을 알리도록 경보 발생을 제어함과 동시에 옹벽 붕괴 상황의 서버부 측 전송을 제어하기 위한 MCU; 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴에 의해 붕괴감지센서부에서 전자석 상태가 해제시 경보를 발생하기 위한 부저; 사면 옹벽의 이음부 측 붕괴에 의해 붕괴감지센서부에서 전자석 상태가 해제시 무선통신을 통해 옹벽 붕괴 상황에 대한 데이터를 서버부로 전송하기 위한 통신모듈; 붕괴감지센서부는 물론 MCU와 부저 및 통신모듈에 필요한 동작 전원을 공급하기 위한 배터리; 를 포함하며,
    상기 통신모듈은 페어링 연결이 필요없고 저전력 통신이 가능한 비콘 기반 무선통신방식을 적용하며, 상기 통신모듈에는 옹벽 붕괴 상황을 알리는 데이터를 서버부로 전송시 노이즈 제거를 위해 전송대역외 간섭신호를 제거할 수 있도록 전송대역통과필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 사면 옹벽 이음부의 붕괴 감지 및 경보시스템.
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