KR102302085B1 - 사면 변위 예측 시스템 - Google Patents

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KR102302085B1
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윤석주
김호성
장석주
서진욱
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한국건설연구소 주식회사
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Abstract

본 발명은 깍기사면의 원호파괴, 쐐기파괴, 전도파괴 등의 활동을 사전에 감지하여 안전을 확보하고 보강대책을 세울 수 있도록 구현한 사면 변위 예측 시스템에 관한 것으로, 사면의 변위(Displacement)를 측정하는 자동 광파기;를 포함한다.

Description

사면 변위 예측 시스템{SLOPE DISPLACEMENT PREDICTION SYSTEM}
본 발명은 사면 변위 예측 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 깍기사면의 원호파괴, 쐐기파괴, 전도파괴 등의 활동을 사전에 감지하여 안전을 확보하고 보강대책을 세울 수 있도록 구현한 사면 변위 예측 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 사면의 변화는 온도, 비, 눈, 서리, 태풍, 미세 지진 등의 자연적인 원이나, 토목공사 등의 인위적인 원인에 의해 발생되는데, 이 사면의 변화가 심하면, 사면이 붕괴되거나 낙석 위험 등 매우 심각한 인적, 물적 피해를 입을 수 있는 재해가 일어난다.
그런데, 사면의 변화는 매우 미세하게 진행되고, 사면 변화의 원인이 너무 많으며, 지반 및 지질 특성이 불균질 하고, 복잡하기 때문에 사면의 거동을 예측하여 재해를 예방하는 것은 매우 어렵다.
따라서, 사면 거동을 상시 계측하여 이상징후 발생시 즉각적으로 대처함으로써, 인적, 물적 피해를 최소화하기 사면 붕괴 감지장치가 사용되어 왔다.
사면 붕괴 감지장치는, 와이어를 통해 서로 연결되는 복수개의 측정장치를 사면의 표면에 설치한 것이다.
상기 복수개의 측정장치에는, 각각 엔코더를 가지는 풀리가 설치되며, 이때 상기 와이어가 상기 각 측정장치의 풀리를 서로 연결하는 구조로 되어 있다.
따라서, 상기 복수개 측정장치를 서로 연결하는 와이어를 통해 사면의 변화량을 전체적으로 측정할 수 있는 것이다.
한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한국공개특허 제10-2018-0048430호
본 발명의 일측면은 일정한 시간 간격으로 자동광파기의 변위측정 뿐만 아니라 레이저 신호를 보내어 지중센서들을 측정함으로써 같은 시간 측정된 변위와 센서들 측정값의 연관성을 분석하고 불필요한 전력소비를 줄일 수 있도록 구현한 사면 변위 예측 시스템을 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템은, 사면의 변위(Displacement)를 측정하는 자동 광파기;를 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템은, 사면에 직립되어 설치되며, 상측에 상기 자동 광파기가 설치되는 폴대; 상기 폴대의 상부에 설치되며, 레이저에 의한 발사광과 반사되는 반사광의 위상 차이를 이용하여 사면의 변위(Displacement)를 측정하는 레이저 거리측정 장치; 상기 폴대의 하부에 설치되어 상기 폴대가 사면에 삽입됨에 따라 사면에 삽입되며, 사면의 수분 함량을 측정하는 토양함수센서; 상기 폴대의 하부에 설치되어 상기 폴대가 사면에 삽입됨에 따라 사면에 삽입되며, 사면의 진동을 측정하는 진동센서; 상기 자동 광파기, 상기 레이저 거리측정 장치, 상기 토양함수센서 및 상기 진동센서로부터 일정 주기로 전달되는 측정값들을 네트워크를 통해 전송하는 데이터 전송부; 및 네트워크를 통해 상기 데이터 전송부로부터 수신되는 측정값들을 이용하여 상기 자동 광파기와 상기 레이저 거리측정 장치로부터 수신되는 변위값들과 상기 토양함수센서와 상기 진동센서로부터 수신되는 측정값들 간의 연관성을 확인하고, 변위의 진행을 분석하여 사면의 붕괴 전조 형상을 예측하는 붕괴 예측부;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템은, 상기 자동 광파기를 거치하기 위해 상기 폴대의 상부에 설치되는 광파기 거치대;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 광파기 거치대는, 상기 폴대의 상부 전단에 안착되는 수직 플레이트; 상기 수직 플레이트를 상기 폴대에 고정시키는 플레이트 고정 와이어; 상기 수직 플레이트의 전단에 연결 설치되어 상기 수직 플레이트의 전단을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하면서 상기 자동 광파기의 설치 높이를 조절하는 곡선형 승하강 프레임; 및 상측에 상기 자동 광파기가 안착 설치되며, 상기 곡선형 승하강 프레임의 전단에 연결 설치되어 상기 곡선형 승하강 프레임의 전단을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하면서 상기 자동 광파기의 설치 각도를 조절하는 승하강 거치대;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 곡선형 승하강 프레임은, 상기 수직 플레이트의 전단에 맞물려 연결 설치되어 상기 수직 플레이트의 전단을 따라 상하 방향으로 이동되는 승하강 플레이트; 상기 승하강 플레이트의 전단에 연결 설치되며, 후단이 상기 승하강 플레이트에 형성되는 개구부를 통과하여 상기 수직 플레이트의 전단을 따라 상하 방향으로 설치되는 렉기어에 맞물려 연결 설치되며, 구동 모터에 의해 회전 구동되어 상기 승하강 플레이트를 상하 방향으로 이동시켜 주는 수직 이동 기어; 및 전단 방향으로 둥글게 절곡 형성되며, 하측 후단이 상기 승하강 플레이트의 전단 하측에 설치되는 곡선형 플레이트;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 승하강 플레이트는, 상기 수직 플레이트의 전단 일측 및 다른 일측을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 수직 슬라이딩 홈에 맞물려 이동되기 위한 제1 체결 돌기를 후단 일측 및 다른 일측에 구비할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 승하강 거치대는, 상기 곡선형 플레이트의 전단에 맞물려 연결 설치될 수 있도록 후단이 상기 곡선형 플레이트의 곡률에 대응하여 하측으로 둥글게 절곡 형성되며, 상기 곡선형 플레이트의 전단에 맞물려 연결 설치되어 상기 곡선형 플레이트의 전단을 따라 상하 방향으로 이동되는 절곡 플레이트; 및 상기 절곡 플레이트의 전단에 연결 설치되며, 후단이 상기 절곡 플레이트에 형성되는 개구부를 통과하여 상기 곡선형 플레이트의 전단을 따라 상하 방향으로 설치되는 렉기어에 맞물려 연결 설치되며, 구동 모터에 의해 회전 구동되어 상기 절곡 플레이트를 곡선 방향으로 이동시켜 주는 곡선 이동 기어;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 절곡 플레이트는, 상기 곡선형 플레이트의 전단 일측 및 다른 일측을 따라 방향으로 연장 형성되는 곡선 슬라이딩 홈에 맞물려 이동되기 위한 제2 체결 돌기를 후단 일측 및 다른 일측에 구비할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 곡선형 승하강 프레임은, 전단이 상기 곡선형 플레이트의 일측 및 다른 일측에 설치되고, 후단이 상기 수직 슬라이딩 홈에 연결 설치되어 상기 곡선형 플레이트이 상하 방향으로 이동함에 따라 상기 수직 슬라이딩 홈을 따라 상하 방향으로 이동하면서 상기 곡선형 플레이트가 전단 방향으로 전도되는 것을 방지하는 두 개의 전도 방지 프레임;을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전도 방지 프레임은, 전단이 상기 곡선형 플레이트에 설치되는 제1 프레임; 후단이 상기 수직 슬라이딩 홈에 맞물려 연결 설치되는 제2 프레임; 및 상기 제1 프레임의 후단과 상기 제2 프레임의 전단을 연결 설치하는 완충 스프링;을 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 일정한 시간 간격으로 자동광파기의 변위측정 뿐만 아니라 레이저 신호를 보내어 지중센서들을 측정함으로써 같은 시간 측정된 변위와 센서들 측정값의 연관성을 분석하고 불필요한 전력소비를 줄임으로써, 사면 붕괴 전 전조현상을 파악하여 대형 인명피해 및 재산상 피해를 최소화 할 수 있고 사면 계측 시스템과는 차별화된 장점을 제공하는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템의 설치 예시도들이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 6은 도 5의 광파기 거치대를 보여주는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템(10)은, 자동 광파기(100)를 포함한다.
자동 광파기(100)는, 삼각대 등의 거치 장치(T)에 설치되어 사면(S, Slope)의 변위(Displacement)를 측정한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템(20)은, 자동 광파기(100), 폴대(200), 레이저 거리측정 장치(300), 토양함수센서(400), 진동센서(500), 데이터 전송부(600) 및 붕괴 예측부(700)를 포함한다.
여기서, 자동 광파기(100)는, 도 1의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
폴대(200)는, 사면(S)을 따라 직립되어 설치되며, 상측에 자동 광파기(100)가 설치되고, 기타 레이저 거리측정 장치(300), 토양함수센서(400), 진동센서(500) 및 데이터 전송부(600) 등의 구성들이 설치된다.
레이저 거리측정 장치(300)는, 폴대(200)의 상부에 설치되며, 레이저에 의한 발사광과 반사되는 반사광의 위상 차이를 이용하여 사면의 변위(Displacement)를 측정하며, 측정된 변위 측정값을 데이터 전송부(600)로 전달한다.
토양함수센서(400)는, 폴대(200)의 하부에 설치되어 폴대(200)가 사면에 삽입됨에 따라 사면에 삽입되며, 사면의 수분 함량을 측정하며, 측정된 수분 함량값을 데이터 전송부(600)로 전달한다.
진동센서(500)는, 폴대(200)의 하부에 설치되어 폴대(200)가 사면에 삽입됨에 따라 사면에 삽입되며, 사면의 진동을 측정하며, 측정된 사면 진동값을 데이터 전송부(600)로 전달한다.
데이터 전송부(600)는, 자동 광파기(100), 레이저 거리측정 장치(300), 토양함수센서(400) 및 진동센서(500)로부터 일정 주기로 전달되는 측정값들을 네트워크(N)(예를 들어, LoRa 등)를 통해 붕괴 예측부(700)로 전송한다.
붕괴 예측부(700)는, 네트워크를 통해 데이터 전송부(600)로부터 수신되는 측정값들을 이용하여 자동 광파기(100)와 레이저 거리측정 장치(300)로부터 수신되는 변위값들과 토양함수센서(400)와 진동센서(500)로부터 수신되는 측정값들 간의 연관성을 확인하고, 변위의 진행을 분석하여 사면의 붕괴 전조 형상을 예측한다.
즉, 붕괴 예측부(700)는, 토양함수센서(400)와 진동센서(500)로부터 수신되는 측정값의 변화가 발생되는 경우, 해당 센서들의 측정값의 변화 발생 시 자동 광파기(100)와 레이저 거리측정 장치(300)로부터 수신되는 변위값의 발생 여부를 판독하여, 센서들의 측정값 변화에 의한 변위의 발생을 추정함으로써, 토양함수센서(400)와 진동센서(500)로부터 수신되는 측정값을 이용하여 산사태 등의 발생을 미연에 예측할 수 있는 것이다.
종래의 깍기사면의 계측기는 통상 사후 변위를 확인하는 계측시스템을 주로 사용하고 있어 사전에 예방할 수 있는 사전적인 의미에서 쓰여지는 계측기는 거의 없는 실정이다.
강우에 의한 토사사면은 토양함수량 증가로 인한 흙 입자간의 응력이 약화되어 움직이려는 토체와 고정되어 있으려는 토체 간에 미세한 떨림이 발생할 것이다.
본 발명에 따른 사면 변위 예측 시스템(20)은, 토양함수량의 증가에 의한 변위 발생 전 미세진동치의 연관성을 확인하고 변위의 진행성을 분석함으로써 사면파괴 및 붕괴의 가능성을 예측할 수 있는 시스템이다.
사면 붕괴 전 전조현상을 파악한다면, 대형인명피해 및 재산상 피해를 최소화 할 수 있으므로 기존의 사면계측시스템과는 차별화 뿐만 아니라 대체할 수 있을 것이다.
이에 따라, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템(20)은,
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 사면을 따라 형성되는 일정한 공간(S1, S2, S3)을 따라 좌우 방향 및 상하 방향으로 일정한 간격으로 이격 설치(20-1, 20-2, 20-3)되어, 일정한 시간 간격으로 자동광파기의 변위측정 뿐만 아니라 레이저 신호를 보내어 지중센서들을 측정함으로써 같은 시간 측정된 변위와 센서들 측정값의 연관성을 분석하고 불필요한 전력소비를 줄임으로써, 사면 붕괴 전 전조현상을 파악하여 대형 인명피해 및 재산상 피해를 최소화 할 수 있고 사면 계측 시스템과는 차별화된 장점을 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템(30)은, 자동 광파기(100), 폴대(200), 레이저 거리측정 장치(300), 토양함수센서(400), 진동센서(500), 데이터 전송부(600), 붕괴 예측부(700) 및 광파기 거치대(800)를 포함한다.
여기서, 자동 광파기(100), 폴대(200), 레이저 거리측정 장치(300), 토양함수센서(400), 진동센서(500), 데이터 전송부(600) 및 붕괴 예측부(700)는, 도 2의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
광파기 거치대(800)는, 자동 광파기(100)를 거치하기 위해 폴대(200)의 상부에 설치되어, 자동 광파기(100)의 설치 높이 및 설치 각도를 조절한다.
일 실시예에서, 광파기 거치대(800)는, 수직 플레이트(810), 플레이트 고정 와이어(820), 곡선형 승하강 프레임(830) 및 승하강 거치대(840)를 포함할 수 있다.
수직 플레이트(810)는, 플레이트 고정 와이어(820)에 의해 폴대(200)의 상부 전단에 안착 설치된다.
플레이트 고정 와이어(820)는, 수직 플레이트(810)를 폴대(200)에 고정시킨다.
곡선형 승하강 프레임(830)은, 수직 플레이트(810)의 전단에 연결 설치되어 수직 플레이트(810)의 전단을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하면서 승하강 거치대(840)를 상하 방향으로 이동시켜 줌에 따라 자동 광파기(100)의 설치 높이를 조절한다.
일 실시예에서, 곡선형 승하강 프레임(830)은, 승하강 플레이트(831), 수직 이동 기어(832) 및 곡선형 플레이트(833)를 포함할 수 있다.
승하강 플레이트(831)는, 수직 플레이트(810)의 전단에 맞물려 연결 설치되어 수직 플레이트(810)의 전단을 따라 상하 방향으로 이동된다.
일 실시예에서, 승하강 플레이트(831)는, 수직 플레이트(810)로부터 분리되는 것을 방지하고, 수직 플레이트(810)의 전단을 따라 상하 방향으로 이동이 유도될 수 있도록 수직 플레이트(810)의 전단 일측 및 다른 일측을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 수직 슬라이딩 홈(811)에 맞물려 이동되기 위한 제1 체결 돌기(831a)를 후단 일측 및 다른 일측에 구비할 수 있다.
수직 이동 기어(832)는, 승하강 플레이트(831)의 전단에 연결 설치되며, 후단이 승하강 플레이트(831)에 형성되는 개구부를 통과하여 수직 플레이트(810)의 전단을 따라 상하 방향으로 설치되는 렉기어(R1)에 맞물려 연결 설치되며, 구동 모터(832a)에 의해 회전 구동되어 승하강 플레이트(831)를 상하 방향으로 이동시켜 준다.
곡선형 플레이트(833)는, 전단 방향으로 둥글게 절곡 형성되며, 하측 후단이 승하강 플레이트(831)의 전단 하측에 설치되며, 전단에 승하강 거치대(840)가 맞물려 연결 설치된다.
승하강 거치대(840)는, 상측에 자동 광파기(100)가 안착 설치되며, 곡선형 승하강 프레임(830)의 전단에 연결 설치되어 곡선형 승하강 프레임(830)의 전단을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하면서 자동 광파기(100)의 설치 각도를 조절한다.
즉, 승하강 거치대(840)는, 곡선형으로 절곡 형성되는 곡선형 승하강 프레임(830)의 전단을 따라 곡선 방향으로 슬라이딩 이동함에 따라 자동 광파기(100)가 바라보는 각도를 조절할 수 있는 것이다.
일 실시예에서, 승하강 거치대(840)는, 절곡 플레이트(841) 및 곡선 이동 기어(842)를 포함할 수 있다.
절곡 플레이트(841)는, 곡선형 플레이트(833)의 전단에 맞물려 연결 설치될 수 있도록 후단(841a)이 곡선형 플레이트(833)의 곡률에 대응하여 하측으로 둥글게 절곡 형성되며, 후단(841a)이 곡선형 플레이트(833)의 전단에 맞물려 연결 설치되어 곡선형 플레이트(833)의 전단을 따라 상하 방향으로 이동된다.
곡선 이동 기어(842)는, 절곡 플레이트(841)의 전단에 연결 설치되며, 후단이 절곡 플레이트(841)에 형성되는 개구부를 통과하여 곡선형 플레이트(833)의 전단을 따라 상하 방향으로 설치되는 렉기어(R2)에 맞물려 연결 설치되며, 구동 모터(842a)에 의해 회전 구동되어 절곡 플레이트(841)를 곡선 방향으로 이동시켜 준다.
일 실시예에서, 절곡 플레이트(841)는, 곡선형 플레이트(833)의 전단 일측 및 다른 일측을 따라 방향으로 연장 형성되는 곡선 슬라이딩 홈(833a)에 맞물려 이동되기 위한 제2 체결 돌기(8411)를 후단 일측 및 다른 일측에 구비할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 곡선형 승하강 프레임(830)은, 두 개의 전도 방지 프레임(834)을 더 포함할 수 있다.
전도 방지 프레임(834)은, 전단이 곡선형 플레이트(833)의 일측 및 다른 일측에 설치되고, 후단이 수직 슬라이딩 홈(811)에 연결 설치되어 곡선형 플레이트(833)이 상하 방향으로 이동함에 따라 수직 슬라이딩 홈(811)을 따라 상하 방향으로 이동하면서 곡선형 플레이트(833)가 전단 방향으로 전도되는 것을 방지한다.
일 실시예에서, 전도 방지 프레임(834)은, 제1 프레임(8341), 제2 프레임(8342) 및 완충 스프링(8343)을 포함할 수 있다.
제1 프레임(8341)은, 전단이 곡선형 플레이트(833)에 설치되고, 후단에 완충 스프링(8343)이 설치된다.
제2 프레임(8342)은, 후단이 수직 슬라이딩 홈(811)에 맞물려 연결 설치되고, 전단에 완충 스프링(8343)이 설치된다.
완충 스프링(8343)은, 제1 프레임(8341)의 후단과 제2 프레임(8342)의 전단을 연결 설치되어 제1 프레임(8341)과 제2 프레임(8342) 간에 발생되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사면 변위 예측 시스템(30)은, 자동 광파기(100)의 설치 높이 및 설치 각도를 광파기 거치대(800)를 이용하여 자유롭게 조절함으로써, 자동 광파기(100)가 바라보는 주시 각도를 사용자가 수작업으로 조절하여야 하는 기존의 광파기의 불편함을 해소할 수 있다.
상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10, 20, 30: 사면 변위 예측 시스템
100: 자동 광파기
200: 폴대
300: 레이저 거리측정 장치
400: 토양함수센서
500: 진동센서
600: 데이터 전송부
700: 붕괴 예측부
800: 광파기 거치대

Claims (3)

  1. 사면의 변위(Displacement)를 측정하는 자동 광파기;
    사면에 직립되어 설치되며, 상측에 상기 자동 광파기가 설치되는 폴대;
    상기 폴대의 상부에 설치되며, 레이저에 의한 발사광과 반사되는 반사광의 위상 차이를 이용하여 사면의 변위(Displacement)를 측정하는 레이저 거리측정 장치;
    상기 폴대의 하부에 설치되어 상기 폴대가 사면에 삽입됨에 따라 사면에 삽입되며, 사면의 수분 함량을 측정하는 토양함수센서;
    상기 폴대의 하부에 설치되어 상기 폴대가 사면에 삽입됨에 따라 사면에 삽입되며, 사면의 진동을 측정하는 진동센서;
    상기 자동 광파기, 상기 레이저 거리측정 장치, 상기 토양함수센서 및 상기 진동센서로부터 일정 주기로 전달되는 측정값들을 네트워크를 통해 전송하는 데이터 전송부; 및
    네트워크를 통해 상기 데이터 전송부로부터 수신되는 측정값들을 이용하여 상기 자동 광파기와 상기 레이저 거리측정 장치로부터 수신되는 변위값들과 상기 토양함수센서와 상기 진동센서로부터 수신되는 측정값들 간의 연관성을 확인하고, 변위의 진행을 분석하여 사면의 붕괴 전조 형상을 예측하는 붕괴 예측부; 및
    상기 자동 광파기를 거치하기 위해 상기 폴대의 상부에 설치되는 광파기 거치대;를 포함하며,
    상기 광파기 거치대는,
    상기 폴대의 상부 전단에 안착되는 수직 플레이트;
    상기 수직 플레이트를 상기 폴대에 고정시키는 플레이트 고정 와이어;
    상기 수직 플레이트의 전단에 연결 설치되어 상기 수직 플레이트의 전단을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하면서 상기 자동 광파기의 설치 높이를 조절하는 곡선형 승하강 프레임; 및
    상측에 상기 자동 광파기가 안착 설치되며, 상기 곡선형 승하강 프레임의 전단에 연결 설치되어 상기 곡선형 승하강 프레임의 전단을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동하면서 상기 자동 광파기의 설치 각도를 조절하는 승하강 거치대;를 포함하며,
    상기 곡선형 승하강 프레임은,
    상기 수직 플레이트의 전단에 맞물려 연결 설치되어 상기 수직 플레이트의 전단을 따라 상하 방향으로 이동되는 승하강 플레이트;
    상기 승하강 플레이트의 전단에 연결 설치되며, 후단이 상기 승하강 플레이트에 형성되는 개구부를 통과하여 상기 수직 플레이트의 전단을 따라 상하 방향으로 설치되는 렉기어에 맞물려 연결 설치되며, 구동 모터에 의해 회전 구동되어 상기 승하강 플레이트를 상하 방향으로 이동시켜 주는 수직 이동 기어; 및
    전단 방향으로 둥글게 절곡 형성되며, 하측 후단이 상기 승하강 플레이트의 전단 하측에 설치되는 곡선형 플레이트;를 포함하며,
    상기 승하강 플레이트는,
    상기 수직 플레이트의 전단 일측 및 다른 일측을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 수직 슬라이딩 홈에 맞물려 이동되기 위한 제1 체결 돌기를 후단 일측 및 다른 일측에 구비하며,
    상기 승하강 거치대는,
    상기 곡선형 플레이트의 전단에 맞물려 연결 설치될 수 있도록 후단이 상기 곡선형 플레이트의 곡률에 대응하여 하측으로 둥글게 절곡 형성되며, 상기 곡선형 플레이트의 전단에 맞물려 연결 설치되어 상기 곡선형 플레이트의 전단을 따라 상하 방향으로 이동되는 절곡 플레이트; 및
    상기 절곡 플레이트의 전단에 연결 설치되며, 후단이 상기 절곡 플레이트에 형성되는 개구부를 통과하여 상기 곡선형 플레이트의 전단을 따라 상하 방향으로 설치되는 렉기어에 맞물려 연결 설치되며, 구동 모터에 의해 회전 구동되어 상기 절곡 플레이트를 곡선 방향으로 이동시켜 주는 곡선 이동 기어;를 포함하는,
    상기 절곡 플레이트는,
    상기 곡선형 플레이트의 전단 일측 및 다른 일측을 따라 방향으로 연장 형성되는 곡선 슬라이딩 홈에 맞물려 이동되기 위한 제2 체결 돌기를 후단 일측 및 다른 일측에 구비하는, 사면 변위 예측 시스템.
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