KR102321116B1 - Sensing System for Collapse of Slope - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비탈면 붕괴 감지 시스템은 관한 것으로, 보다 구체적으로 비탈면 하부에 매립되어 비탈면의 붕괴 등의 움직임 변화를 감지하는 변위 감지 모듈을 통해 비탈면의 붕괴를 3차원적으로 정확하게 모니터링할 수 있으며, 비탈면 하부에 매립되는 변위 감지 모듈의 매립 하우징의 움직임 변화뿐만 아니라 기울기 변화를 감지함으로써 단기적인 비탈면의 붕괴와 장기간 이루어지는 비탈면의 붕괴를 정확하게 모니터링할 수 있는 비탈면 붕괴 감지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a slope collapse detection system, and more specifically, it is possible to accurately monitor the collapse of a slope in three dimensions through a displacement detection module that is buried under the slope and detects a change in movement such as collapse of the slope. The present invention relates to a slope collapse detection system capable of accurately monitoring short-term collapse of slope and long-term collapse of slope by detecting not only motion change of buried housing of displacement sensing module embedded in the .

Description

비탈면 붕괴 감지 시스템{Sensing System for Collapse of Slope}Sensing System for Collapse of Slope

본 발명은 비탈면 붕괴 감지 시스템은 관한 것으로, 보다 구체적으로 비탈면 하부에 매립되어 비탈면의 붕괴 등의 비탈면 움직임 변화를 감지하는 변위 감지 모듈을 통해 비탈면의 붕괴를 3차원적으로 정확하게 모니터링할 수 있으며, 비탈면 하부에 매립되는 변위 감지 모듈의 3차원 움직임 변화뿐만 아니라 기울기 변화를 감지함으로써 단기적인 비탈면의 붕괴와 함께 장기간 이루어지는 비탈면의 붕괴도 정확하게 모니터링할 수 있는 비탈면 붕괴 감지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for detecting slope collapse, and more specifically, it is possible to accurately monitor the collapse of a slope in three dimensions through a displacement detection module that is buried under the slope and detects changes in slope movement such as collapse of the slope. It relates to a slope collapse detection system that can accurately monitor not only the three-dimensional movement change of the displacement detection module embedded in the lower part but also the long-term collapse of the slope by detecting the slope change as well as the short-term collapse of the slope.

일반적으로 비탈면이라 함은 인위적인 절토나 성토를 통해 형성되거나 자연적인 침하로 형성되는 것으로 비탈면이 취약하여 붕괴될 경우에는 막대한 인명 및 물적 피해를 가져오게 된다.In general, the slope is formed through artificial cut or fill or is formed by natural subsidence.

특히, 우리나라는 산지가 많은 지형적 특성과 연평균 강우량(1300∼1500mm)의 2/3 정도가 하절기에 집중되는 기후 특성 때문에 비탈면 붕괴가 자주 발생하여 해마다 인명 및 재산의 손실뿐만 아니라 사회 경제적으로도 커다란 피해를 입고 있다.In particular, in Korea, due to the geographical characteristics of many mountainous areas and the climatic characteristics in which about two-thirds of the average annual rainfall (1300~1500mm) is concentrated in the summer, slope collapse occurs frequently, resulting in great social and economic damage as well as loss of life and property every year. is wearing

통상적으로 비탈면 붕괴를 막기 위해 그물망, 칸막이, 콘크리트타설 등의 물리적인 시공 공법이 사용되고 있었으나, 이와 같은 시공 공법을 통해서는 비탈면의 붕괴를 충분히 막을 수 없는 문제점을 가지고 있다.In general, physical construction methods such as mesh nets, partitions, and concrete pouring have been used to prevent slope collapse, but this construction method has a problem in that it cannot sufficiently prevent slope collapse.

이에 최근에는 비탈면의 붕괴를 사전에 감지하여 이를 예측하는 방법이 활발하게 연구 개발되고 있다. 비탈면의 붕괴를 사전에 예방하기 위한 대책으로 국내에서는 일반국도 및 고속도로 절토사면을 대상으로 현재 한국건설기술연구원과 한국도로공사의 도로연구소에서 사면 유지관리 시스템을 각각 개발 중에 있으며, 이들 비탈면 유지관리시스템은 공통적으로 위험 사면 분포현황 조사, 사면 조사 및 안정해석 수행, 대책공법 수립, 그리고 사면 자료에 대한 데이터베이스 구축 등을 근간으로 개발되고 있다.Accordingly, recently, research and development of methods for predicting slope collapse in advance have been actively researched and developed. As a measure to prevent the collapse of slopes in advance, in Korea, the Korea Institute of Construction Technology and the Road Research Institute of Korea Expressway Corporation are developing slope maintenance systems for cut slopes of general national roads and highways, respectively. are being developed based on a survey on the distribution of risk slopes, a survey of slopes and stability analysis, establishment of countermeasures construction methods, and a database of slope data in common.

비탈면의 붕괴를 사전에 예측하는 비탈면 붕괴 감지 시스템은 다수의 파일을 비탈면에 박고 각 파일의 상부를 와이어로 연결하여 와이어의 변형을 실시간으로 계측하여 비탈면의 붕괴 조짐을 예측하는 방법이 일반적으로 널리 사용되고 있다.As for the slope collapse detection system that predicts the collapse of the slope in advance, the method of predicting the collapse of the slope by driving a number of piles into the slope and connecting the upper part of each pile with a wire to measure the deformation of the wire in real time is widely used. have.

그러나, 이러한 비탈면 붕괴 감지 시스템은, 비탈면의 지표 변화만을 관측할 수 있을 뿐 비탈면의 지중 변화는 전혀 감지할 수 없어 비탈면 붕괴 가능성을 정확하게 예측할 수 없는 문제가 있다.However, such a system for detecting slope collapse has a problem in that it cannot accurately predict the possibility of slope collapse because only changes in the surface of the slope can be observed, but the ground changes of the slope cannot be detected at all.

특히, 비탈면은 일반적으로 심도가 깊은 층에 암반층이 형성되고, 암반층의 상부에 토사층이 적층된 형태로 이루어지는데, 비탈면의 붕괴는 토사층이 붕괴되는 형태로 일어난다. 따라서, 비탈면의 지표 변화뿐만 아니라 토사층에 대한 3차원적인 지중 변화를 측정하여 비탈면 붕괴 가능성을 예측하는 것이 예측 정확도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 따라서 이러한 3차원적인 지중 변화를 감지할 수 있는 감지 시스템이 절실히 요구되고 있다.In particular, the slope generally has a rock layer formed in a deep layer, and the soil layer is stacked on top of the rock layer. Therefore, predicting the possibility of slope collapse by measuring not only the surface change of the slope but also the three-dimensional change of the soil layer can further improve the prediction accuracy, and therefore a sensing system capable of detecting these three-dimensional changes in the ground is required. is urgently required.

또한, 비탈면의 지표면에 외부 노출되게 설치되는 파일의 경우, 산짐승의 충돌 또는 바람이나 나무와 같은 외부 요인에 의한 하중에 의해 파일의 변화가 발생할 수 있고 이로 인해 실제 비탈면의 지표 변화를 정확하게 감지하지 못하는 등의 문제가 있다.In addition, in the case of a pile installed to be externally exposed to the ground surface of a slope, a change in the pile may occur due to the collision of a mountain animal or a load caused by an external factor such as wind or trees, and this makes it difficult to accurately detect the change of the actual slope surface. There are problems such as

국내등록특허 제10-1457649호Domestic Registered Patent No. 10-1457649

본 발명은 위에서 언급한 종래 비탈면 붕괴 감지 시스템이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 비탈면 하부에 매립되어 비탈면의 붕괴 등의 움직임 변화를 감지하는 변위 감지 모듈을 통해 비탈면의 붕괴를 3차원적으로 정확하게 모니터링할 수 있는 비탈면 붕괴 감지 시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the conventional slope collapse detection system mentioned above, and an object of the present invention is to be buried under the slope and collapse the slope through a displacement detection module that detects a change in movement such as the collapse of the slope. It is to provide a slope collapse detection system that can accurately monitor the

본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 비탈면 하부에 매립되는 변위 감지 모듈의 움직임 변화뿐만 아니라 기울기 변화를 통해 비탈면의 붕괴를 정확하게 모니터링할 수 있는 비탈면 붕괴 감지 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a slope collapse detection system capable of accurately monitoring the collapse of the slope through a change in inclination as well as a change in movement of a displacement detection module embedded in the lower portion of the slope.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 비탈면 하부에 매립되는 매립 하우징의 순간적인 움직임 변화뿐만 아니라 평균적인 움직임 변화를 함께 고려하여 비탈면의 붕괴를 정확하게 모니터링할 수 있는 비탈면 붕괴 감지 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a slope collapse detection system capable of accurately monitoring slope collapse by considering not only the instantaneous movement change of the buried housing buried under the slope but also the average movement change.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 비탈면 하부에 매립되는 매립 하우징의 단기간 움직임 변화뿐만 아니라 매립 하우징의 장기간 기울기 변화를 고려하여 비탈면의 붕괴를 정확하게 모니터링할 수 있는 비탈면 붕괴 감지 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a slope collapse detection system capable of accurately monitoring the collapse of a slope in consideration of a long-term change in inclination of the buried housing as well as a short-term change in movement of the buried housing buried under the slope.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 변위 감지 모듈의 매립 하우징을 비탈면 하부에 매립 완료하는 시점에 비탈면 하부의 토사층에 매립된 매립 하우징의 기울기에 맞추어 매립 하우징의 기울기를 초기화하여 비탈면의 기울기 변화를 정확하게 모니터링할 수 있는 비탈면 붕괴 감시 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to initialize the slope of the buried housing according to the slope of the buried housing buried in the soil layer under the slope at the time when the buried housing of the displacement sensing module is buried under the slope to accurately measure the slope change of the slope. It is to provide a system for monitoring slope collapse that can be monitored.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 비탈면 하부에 매립되는 매립 하우징과 비탈면 상부에 배치되는 변위 감지 모듈을 연결하는 연결대의 일부를 주름관으로 형성하여 비탈면 상부에 배치되는 변위 감지 모듈이 짐승, 사람, 나무, 바위 등에 의해 비탈면 움직임과 무관하게 움직이더라도 비탈면 하부에 매립된 3축 가속도 센서 또는 기울기 센서에 영향을 미치지 않도록 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to form a corrugated pipe to form a part of the connecting rod connecting the buried housing buried in the lower part of the slope and the displacement sensing module disposed in the upper part of the slope, so that the displacement sensing module disposed on the upper part of the slope is an animal, a person, or a tree. , to provide a slope collapse detection system that does not affect the 3-axis acceleration sensor or the inclination sensor embedded in the lower portion of the slope even if it moves independently of the slope movement by rocks, etc.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템은 비탈면 하부에 매립 설치되어 비탈면의 붕괴 상태를 감지하며 비탈면의 붕괴 상태에 기초하여 알람 신호를 생성하는 변위 감지 모듈과, 비탈면 하부에 매립 설치된 변위 감지 모듈로부터 변위 감지 모듈의 이동 변화 정보를 수신하거나 상기 알람 신호를 수신하여 중계하는 중계기와, 이동 변화 정보를 수신하여 이동 변화 정보를 저장 관리하며 알람 신호에 기초하여 관리자에 알람 메시지를 제공하는 중앙 관리 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention, the slope collapse detection system according to the present invention includes a displacement detection module that is installed in the lower part of the slope to detect the collapse state of the slope and generates an alarm signal based on the collapse state of the slope; A repeater that receives movement change information of the displacement detection module from the embedded displacement detection module or receives and relays the alarm signal, receives movement change information, stores and manages movement change information, and sends an alarm message to the manager based on the alarm signal It is characterized in that it includes a central management server that provides.

바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 감지 모듈은 비탈면 하부의 토사층에 매립되는 매립 하우징과, 매립 하우징 내부에 배치되며 매립 하우징의 3차원 움직임 또는 기울기를 측정하는 3축 가속도 센서와, 측정한 3차원 움직임 정보 또는 기울기 정보를 중계기로 송신하는 통신부와, 비탈면의 상부에 설치되어 변위 감지 모듈의 동작 전원을 제공하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the displacement detection module according to an embodiment of the present invention includes a buried housing embedded in the soil layer below the slope, a three-axis acceleration sensor disposed inside the buried housing and measuring the three-dimensional movement or inclination of the buried housing, and measurement; It characterized in that it comprises a communication unit for transmitting one three-dimensional motion information or inclination information to the repeater, and a power supply unit installed on the upper part of the slope to provide operating power of the displacement detection module.

바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 감지 모듈은 매립 하우징의 움직임 변화를 판단하거나 매립 하우징의 기울기 변화를 판단하는 모듈 판단부를 더 포함하며, 모듈 판단부는 매립 하우징의 움직임 변화 또는 매립 하우징의 기울기 변화에 기초하여 실시간으로 알람 신호를 생성하여 중계기를 통해 중앙 관리 서버로 송신하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the displacement detection module according to an embodiment of the present invention further comprises a module determining unit for determining a change in movement of the embedded housing or a change in inclination of the embedded housing, and the module determining unit for determining a change in movement of the embedded housing or inclination of the embedded housing It is characterized in that an alarm signal is generated in real time based on the change and transmitted to the central management server through a repeater.

여기서 모듈 판단부는 매립 하우징이 비탈면의 토사층에 매립되는 시점에 매립 하우징의 기울기를 초기화 설정하는 것을 특징으로 한다.Here, the module determining unit is characterized by initializing the inclination of the buried housing when the buried housing is buried in the soil layer of the slope.

일 실시예에서 모듈 판단부는 전원 공급부로부터 전원이 공급되는 시점을 매립 하우징이 비탈면의 토사층에 매립되는 시점으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the module determining unit is characterized in that the time when power is supplied from the power supply unit is determined as the time when the buried housing is buried in the soil layer of the slope.

다른 실시예에서 모듈 판단부는 초기화 신호를 수신하는 시점을 매립 하우징이 비탈면의 토사층에 매립되는 시점으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment, the module determining unit is characterized in that the time of receiving the initialization signal is determined as the time at which the buried housing is buried in the soil layer of the slope.

여기서 전원 공급부는 태양광 패널을 통해 전원을 생성하며, 생성한 전원을 변위 감지 모듈의 동작 전원으로 제공하는 것을 특징으로 한다.Here, the power supply unit generates power through the solar panel, and provides the generated power as operating power of the displacement sensing module.

바람직하게, 본 발명에 따른 모듈 판단부는 매립 하우징에 가해진 충격량 변화가 제1 임계값을 초과하는 경우 단기 알람 신호를 생성하고, 단기 알람 신호를 중앙 관리 서버로 실시간으로 송신하며, 중앙 관리 서버는 단기 알람 신호에 기초하여 단기 알람 메시지를 설정한 관리자 단말기로 송신하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the module determination unit according to the present invention generates a short-term alarm signal when the change in the amount of impact applied to the buried housing exceeds the first threshold, and transmits the short-term alarm signal to the central management server in real time, and the central management server It is characterized in that the short-term alarm message is transmitted to the set administrator terminal based on the alarm signal.

바람직하게, 본 발명에 따른 모듈 판단부는 제1 단위시간 동안 매립 하우징에 가해진 충격량 변화의 평균값을 계산하며, 계산한 충격량 변화의 평균값이 제3 임계값을 초과하며 동시에 최근에 측정한 매립 하우징에 가해진 충격량 변화가 제1 임계값을 초과하는 경우 단기 알람 신호를 생성하고 단기 알람 신호를 중앙 관리 서버로 실시간으로 송신하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the module determination unit according to the present invention calculates the average value of the change in the amount of impact applied to the buried housing during the first unit time, and the average value of the change in the calculated impact exceeds the third threshold value, and at the same time, When the change in the amount of impulse exceeds the first threshold, a short-term alarm signal is generated and the short-term alarm signal is transmitted to the central management server in real time.

본 발명에 따른 모듈 판단부는 제2 단위시간 동안 매립 하우징의 기울기 변화가 제2 임계값을 초과하는 경우 장기 알람 신호를 생성하고 장기 알람 신호를 중앙 관리 서버로 실시간으로 송신하며, 중앙 관리 서버는 장기 알람 신호에 기초하여 장기 알람 메시지를 설정한 관리자 단말기로 송신하는 것을 특징으로 한다. The module determination unit according to the present invention generates a long-term alarm signal and transmits the long-term alarm signal to the central management server in real time when the tilt change of the buried housing for the second unit time exceeds the second threshold value, and the central management server It is characterized in that the long-term alarm message is transmitted to a set administrator terminal based on the alarm signal.

중앙 관리 서버는 단기 알람 신호 또는 장기 알람 신호를 수신하는 경우 변위 감지 모듈에 인접한 주변 변위 감지 모듈을 그룹화하며, 그룹화된 변위 감지 모듈 중 단기 알람 신호 또는 장기 알람 신호를 송신한 변위 감지 모듈과 동일한 패턴의 변위를 가지는 변위 감지 모듈이 설정된 수 이상으로 존재하는 경우 단기 경보 메시지 또는 장기 경보 메시지를 관리자 단말기로 송신하는 것을 특징으로 한다.When the central management server receives a short-term alarm signal or a long-term alarm signal, the peripheral displacement detection module adjacent to the displacement detection module is grouped, and among the grouped displacement detection modules, the same pattern as the displacement detection module that sent the short-term alarm signal or long-term alarm signal It is characterized in that when the displacement detection module having a displacement of more than a set number exists, a short-term warning message or a long-term warning message is transmitted to the manager terminal.

여기서 변위 감지 모듈은 저전력 광역통신(LoRa,Long Range) 방식으로 이동 변화 정보를 중계기로 송신하는 것을 특징으로 한다.Here, the displacement detection module is characterized in that it transmits movement change information to the repeater in a low-power wide area communication (LoRa, Long Range) method.

본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템은 다음과 같은 다양한 효과를 가진다.The slope collapse detection system according to the present invention has various effects as follows.

첫째, 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템은 비탈면 하부에 매립되어 비탈면의 붕괴 등의 움직임 변화를 감지하는 변위 감지 모듈을 통해 비탈면의 붕괴를 3차원적으로 정확하게 모니터링할 수 있다.First, the slope collapse detection system according to the present invention can accurately monitor the collapse of the slope in three dimensions through a displacement detection module that is buried under the slope and detects a change in movement such as the collapse of the slope.

둘째, 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템은 비탈면 하부에 매립되는 변위 감지 모듈의 매립 하우징의 움직임 변화뿐만 아니라 기울기 변화를 감지함으로써, 단기적인 비탈면의 붕괴와 장기간 이루어지는 비탈면의 붕괴를 정확하게 모니터링할 수 있다.Second, the slope collapse detection system according to the present invention detects a change in inclination as well as a change in motion as well as a change in the inclination of the embedded housing of the displacement sensing module embedded in the lower portion of the slope.

셋째, 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템은 비탈면 하부에 매립되는 매립 하우징의 순간적인 움직임 변화뿐만 아니라 평균적인 움직임 변화를 함께 고려함으로써, 일시적인 움직임 또는 동작 오류와 구별되는 비탈면의 붕괴를 정확하게 모니터링할 수 있다.Third, the slope collapse detection system according to the present invention considers not only the instantaneous movement change of the buried housing buried under the slope but also the average movement change, so that it is possible to accurately monitor the collapse of the slope, which is distinguished from a temporary movement or operation error. have.

넷째, 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템은 변위 감지 모듈의 매립 하우징을 비탈면 하부에 매립 완료하는 시점에 비탈면 하부의 토사층에 매립된 매립 하우징의 기울기에 맞추어 매립 하우징의 기울기를 초기화함으로써, 비탈면의 기울기 변화를 정확하게 모니터링할 수 있다.Fourth, the slope collapse detection system according to the present invention initializes the slope of the buried housing according to the slope of the buried housing buried in the soil layer under the slope at the time when the buried housing of the displacement detection module is buried under the slope. Changes can be accurately monitored.

다섯째, 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템은 비탈면 하부에 매립되는 매립 하우징과 비탈면 상부에 배치되는 변위 감지 모듈을 연결하는 연결대의 일부를 주름관으로 형성함으로써, 비탈면 상부에 배치되는 변위 감지 모듈이 짐승, 사람, 나무, 바위 등에 의해 의도하지 않게 움직이더라도 비탈면 하부에 매립된 3축 가속도 센서 또는 기울기 센서에 영향을 미치지 않으며 비탈면의 붕괴를 정확하게 모니터링할 수 있다.Fifth, the slope collapse detection system according to the present invention forms a part of the connecting rod connecting the buried housing buried in the lower part of the slope and the displacement sensing module disposed in the upper part of the slope as a corrugated pipe, so that the displacement detection module disposed on the upper part of the slope is a beast, Even if it is moved unintentionally by people, trees, rocks, etc., it does not affect the 3-axis acceleration sensor or the inclination sensor embedded in the lower part of the slope, and the collapse of the slope can be accurately monitored.

도 1은 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템에서 변위 감지 모듈의 배치 예를 설명한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 변위 감지 모듈의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 변위 감지 모듈의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 중앙 관리 서버에서 단기 경보를 발생하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 중앙 관리 서버에서 장기 경보를 발생하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템에서 단기 경보를 발생하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템에서 장기 경보를 발생하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a slope collapse detection system according to the present invention.
2 is a diagram illustrating an arrangement example of a displacement detection module in the slope collapse detection system according to the present invention.
3 is a view for explaining an example of a displacement detection module according to the present invention.
4 is a functional block diagram illustrating an example of a displacement detection module according to the present invention.
5 is a flowchart for explaining an example of a method for generating a short-term warning in the central management server of the slope collapse detection system according to the present invention.
6 is a flowchart for explaining an example of a method for generating a long-term warning in the central management server of the slope collapse detection system according to the present invention.
7 is a view for explaining an example of generating a short-term warning in the slope collapse detection system according to the present invention.
8 is a view for explaining an example of generating a long-term warning in the slope collapse detection system according to the present invention.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.It should be noted that the technical terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in the present invention should be interpreted as meanings generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined in particular in the present invention, and excessively comprehensive It should not be construed in the meaning of a human being or in an excessively reduced meaning. In addition, when the technical term used in the present invention is an incorrect technical term that does not accurately express the spirit of the present invention, it should be understood by being replaced with a technical term that can be correctly understood by those skilled in the art.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, as used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various elements or several steps described in the invention, some of which elements or some steps are included. It should be construed that it may not, or may further include additional components or steps.

또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.In addition, it should be noted that the accompanying drawings are only for easy understanding of the spirit of the present invention, and should not be construed as limiting the spirit of the present invention by the accompanying drawings.

이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the slope collapse detection system according to the present invention will be described in more detail.

도 1은 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a slope collapse detection system according to the present invention.

도 1을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 네트워크(50)에는 다수의 중계기(R1, R2, R3), 관리자 단말기(30) 및 중앙 관리 서버(70)가 접속되어 있다.Referring to FIG. 1 in more detail, a plurality of repeaters R 1 , R 2 , R 3 , a manager terminal 30 and a central management server 70 are connected to the network 50 .

여기서 중계기는 변위 감지 모듈에서 감지한 매립 하우징의 3차원 움직임 정보 또는 매립 하우징의 기울기 정보를 중앙 관리 서버(70)로 송신하는데, 각 중계기(R1, R2, R3)는 다수의 변위 감지 모듈(100)로 이루어진 각 감지 그룹(G1, G2, G3)에서 측정한 매립 하우징의 3차원 움직임 정보 또는 매립 하우징의 기울기 정보를 중앙 관리 서버(70)로 송신한다. 즉, 제1 감지 그룹(G1)에 속한 각 변위 감지 모듈은 측정한 매립 하우징의 3차원 움직임 정보 또는 매립 하우징의 기울기 정보를 제1 중계기(R1)로 송신하며, 제1 중계기(R1)는 실시간으로 또는 주기적으로 매립 하우징의 3차원 움직임 정보 또는 매립 하우징의 기울기 정보를 중앙 관리 서버(70)로 송신한다. 여기서 매립 하우징의 3차원 움직임 정보는 매립 하우징의 가속도 정보 또는 충격량 정보인 것을 특징으로 한다.Here, the repeater transmits the three-dimensional motion information of the buried housing or the inclination information of the buried housing detected by the displacement detection module to the central management server 70, and each repeater (R 1 , R 2 , R 3 ) detects a plurality of displacements. The three-dimensional motion information of the embedded housing or the inclination information of the embedded housing measured by each of the sensing groups G1 , G2 , and G3 made of the module 100 is transmitted to the central management server 70 . That is, each displacement detection module belonging to the first detection group G1 transmits the measured three-dimensional motion information of the embedded housing or the tilt information of the embedded housing to the first repeater R 1 , and the first repeater R 1 ) transmits the three-dimensional motion information of the buried housing or the tilt information of the buried housing to the central management server 70 in real time or periodically. Here, the 3D motion information of the embedded housing is acceleration information or impact amount information of the embedded housing.

바람직하게, 변위 감지 모듈(100)에서 중계기(R)로 송신되는, 매립 하우징의 3차원 움직임 정보 및 매립 하우징의 기울기 정보를 구비하는 변위 메시지에는 변위 감지 모듈(100)을 식별하기 위한 식별자가 포함되는데, 중앙 관리 서버(70)는 식별자를 통해 변위 감지 모듈(100)별 움직임 정보 또는 기울기 정보를 판단하게 된다.Preferably, the displacement message transmitted from the displacement detection module 100 to the repeater R, including three-dimensional motion information of the embedded housing and tilt information of the embedded housing, includes an identifier for identifying the displacement detection module 100 However, the central management server 70 determines motion information or tilt information for each displacement detection module 100 through the identifier.

바람직하게, 변위 감지 모듈(100)과 중계기(R) 사이의 통신은 저전력 광역통신(LoRa,Long Range) 방식으로 수행되는데, 이를 통해 넓은 범위에 분포된 변위 감지 모듈(100)로부터 변위 메시지를 수신하여 비탈면의 붕괴 여부를 광범위에서 정확하게 모니터링할 수 있다. Preferably, the communication between the displacement detection module 100 and the repeater R is performed in a low-power wide area communication (LoRa, Long Range) method, through which a displacement message is received from the displacement detection module 100 distributed over a wide range. Therefore, it is possible to accurately monitor the collapse of the slope in a wide range.

중앙 관리 서버(70)는 중계기(R1, R2, R3)로부터 수신한 변위 메시지에 기초하여 비탈면의 붕괴 상태를 실시간으로 모니터링하는데, 중앙 관리 서버(70)는 매립 하우징의 충격량 변화가 임계값을 초과하는 경우 단기 경보를 발생할 수 있다.The central management server 70 monitors the collapse state of the slope in real time based on the displacement message received from the repeaters (R 1 , R 2 , R 3 ). If the value is exceeded, a short-term alarm may be generated.

그러나 제1 단위 시간 동안의 매립 하우징의 충격량 변화가 일시적인 동작 오류 또는 일시적인 충격에 의해 제1 임계값을 초과할 수 있으므로, 바람직하게 중앙 관리 서버(70)는 일정 시간 동안 연속하여 측정한 다수의 과거 충격량 변화의 평균값을 계산하며, 계산한 충격량 변화의 평균값이 임계값을 초과하며 동시에 최근에 측정한 매립 하우징의 충격량 변화가 임계값을 초과하는 경우 단기 경보를 발생할 수 있다. However, since the change in the amount of impact of the buried housing for the first unit time may exceed the first threshold value due to a temporary operation error or a temporary impact, the central management server 70 preferably stores a plurality of past values continuously measured for a certain period of time. It calculates the average value of the change in the impact amount, and when the average value of the change in the calculated impact exceeds the threshold value, and at the same time, the recently measured change in the impact amount of the buried housing exceeds the threshold value, a short-term alarm may be generated.

한편 중앙 관리 서버(70)는 제2 단위시간 동안 매립 하우징의 기울기 변화가 임계값을 초과하는 경우 장기 경보를 발생할 수 있다. 여기서 제2 단위시간은 제1 시간보다 긴 것을 특징으로 하는데, 예를 들어 제1 단위시간은 0.1초이며 제2 단위시간은 1시간인 것을 특징으로 하며 본 발명이 적용되는 분야에 따라 제1 단위시간과 제2 단위시간은 상이하게 설정할 수 있다. Meanwhile, the central management server 70 may generate a long-term alarm when a change in the inclination of the buried housing exceeds a threshold value for the second unit time. Here, the second unit time is characterized in that it is longer than the first time, for example, the first unit time is 0.1 second and the second unit time is 1 hour, and the first unit time is according to the field to which the present invention is applied. The time and the second unit time may be set differently.

중앙 관리 서버(70)는 단기 경보 또는 장기 경보가 발생하는 경우, 설정된 관리자 단말기(30)로 단기 경보 메시지 또는 장기 경보 메시지를 송신하는데, 관리자는 단기 경보 메시지 또는 장기 경보 메시지에 기초하여 비탈면 붕괴가 예상되는 지역의 도로 통제 또는 접근 통제를 수행할 수 있다.The central management server 70 transmits a short-term warning message or a long-term warning message to the set administrator terminal 30 when a short-term warning or long-term warning occurs, and the manager determines that the slope collapse is based on the short-term warning message or long-term warning message. Road control or access control in the anticipated area may be performed.

본 발명이 적용되는 분야에 따라 변위 감지 모듈(100)에서 매립 하우징의 충격량 변화, 충격량 변화의 평균값 또는 기울기 변화값을 모니터링하며, 매립 하우징의 충격량 변화, 충격량 변화의 평균값 또는 기울기 변화값에 기초하여 단기 알람 신호 또는 장기 알람 신호를 생성하고, 생성한 단기 알람 신호 또는 장지 알람 신호를 중계기를 통해 중앙 관리 서버(70)로 송신할 수 있다. 이를 통해 중앙 관리 서버(70)에서 모든 변위 감지 모듈(100)로부터 움직임 변화 정보 또는 기울기 변화 정보를 수신하여 관리함으로 인한 과부하를 줄일 수 있다. According to the field to which the present invention is applied, the displacement detection module 100 monitors the impact amount change of the buried housing, the average value of the impact amount change or the gradient change value, and based on the impact amount change of the buried housing, the average value of the impact amount change or the gradient change value A short-term alarm signal or a long-term alarm signal may be generated, and the generated short-term alarm signal or long-term alarm signal may be transmitted to the central management server 70 through a repeater. Through this, it is possible to reduce the overload caused by receiving and managing the motion change information or the inclination change information from all the displacement detection modules 100 in the central management server 70 .

도 2는 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템에서 변위 감지 모듈의 배치 예를 설명한 도면이다.2 is a diagram illustrating an arrangement example of a displacement detection module in the slope collapse detection system according to the present invention.

도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 비탈면(10)은 심층에 암반층(11)이 존재하고 암반층(11)의 상부에 토사층(12)이 적층되는 형태로 이루어지며, 비탈면 붕괴는 일반적으로 토사층(12)의 붕괴에 의해 발생한다. 여기서 변위 감지 모듈(100)은 토사층(12)의 이동 상태를 감지할 수 있도록 암반층(11)이 아닌 토사층(12)에 고정되게 매립 설치된다.Looking more specifically with reference to FIG. 2, the slope 10 is formed in a form in which the rock layer 11 is present in the deep layer and the soil layer 12 is stacked on top of the rock layer 11, and the slope collapse is generally a soil layer ( 12) is caused by the collapse of Here, the displacement detection module 100 is fixedly embedded in the soil layer 12 rather than the bedrock layer 11 so as to detect the movement state of the soil layer 12 .

비탈면(10)의 토사층(12)에는 다수의 변위 감지 모듈(100)이 가로 및 세로 방향을 따라 배치되는데, 예를 들어 다수의 변위 감지 모듈(100)이 비탈면(10)의 경사방향을 따라 배치될 수 있다. A plurality of displacement detection modules 100 are disposed in the horizontal and vertical directions in the soil layer 12 of the slope 10 , for example, a plurality of displacement detection modules 100 are disposed along the slope direction of the slope 10 . can be

여기서 변위 감지 모듈(100)은 태양광 패널(191)을 통해 변위 감지 모듈(100)이 동작하는데 필요한 전원을 생성하는데, 비탈면의 움직임 변화를 측정하는 3축 가속도 센서나 기울기 센서를 내부에 구비하는 매립 하우징(101)과 태양광 패널(191)은 서로 연결대(103)를 통해 연결되어 있다.Here, the displacement detection module 100 generates power required for the displacement detection module 100 to operate through the solar panel 191, and includes a 3-axis acceleration sensor or a tilt sensor for measuring the change in the motion of the slope. The buried housing 101 and the solar panel 191 are connected to each other through a connecting rod 103 .

따라서 매립 하우징(101)은 비탈면(10) 하부의 토사층(12)에 매립되며 연결대(103)를 통해 비탈면(10) 상부에 배치된 태양광 패널(191)로부터 변위 감지 모듈(100)을 구동하는데 필요한 전원을 제공받는다.Therefore, the buried housing 101 is buried in the soil layer 12 under the slope 10 and drives the displacement detection module 100 from the solar panel 191 disposed on the slope 10 through the connecting rod 103. Get the power you need.

다수의 변위 감지 모듈(100)은 각각 매립 하우징(101)의 3차원 움직임 정보를 측정하거나 매립 하우징(101)의 기울기 정보를 측정하며, 측정한 3차원 움직임 정보와 기울기 정보를 구비하는 변위 메시지를 생성하고 생성한 변위 메시지를 중계기(R)로 송신한다. Each of the plurality of displacement detection modules 100 measures 3D motion information of the buried housing 101 or measures the tilt information of the buried housing 101, and transmits a displacement message including the measured 3D motion information and the tilt information. It generates and transmits the generated displacement message to the repeater (R).

도 3은 본 발명에 따른 변위 감지 모듈의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining an example of a displacement detection module according to the present invention.

도 3을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 변위 감지 모듈은 매립 하우징(101), 태양광 패널(191) 및 외부 하우징(109)을 구비하고 있다. 여기서 매립 하우징(101)과 태양광 패널(191)은 연결대(103)을 통해 고정 연결되거나 매립 하우징(101)과 외부 하우징(109)은 연결대(103)을 통해 고정 연결되어 있다.Referring to FIG. 3 in more detail, the displacement detection module includes a buried housing 101 , a solar panel 191 , and an external housing 109 . Here, the buried housing 101 and the solar panel 191 are fixedly connected through the connecting rod 103 , or the buried housing 101 and the external housing 109 are fixedly connected through the connecting rod 103 .

연결대(103) 내부에는 길이 방향으로 관통되어 내부 공간이 형성되어 있으며, 내부 공간에는 매립 하우징(101)에 구비된 전자장비와 외부 하우징(109)에 구비된 전자장비를 서로 연결하는 전원 케이블 또는 통신 케이블(107)이 배치된다.A power cable or communication connecting the electronic equipment provided in the buried housing 101 and the electronic equipment provided in the outer housing 109 to each other in the inner space is formed inside the connecting rod 103 by penetrating in the longitudinal direction. A cable 107 is arranged.

여기서 매립 하우징(101)은 비탈면 하부의 토사층에 매립되는데, 매립 하우징(101)을 비탈면 하부에 매립시 매립 하우징(101)에 연결된 연결대(103)는 비탈면의 경계(E)를 관통하여 비탈면 외부에 배치되는 태양광 패널(191) 또는 외부 하우징(109)과 고정 연결된다.Here, the buried housing 101 is buried in the soil layer below the slope, and when the buried housing 101 is buried under the slope, the connecting rod 103 connected to the buried housing 101 penetrates the boundary E of the slope to the outside of the slope. It is fixedly connected to the disposed solar panel 191 or the external housing 109 .

매립 하우징(101)의 내부 공간에는 매립 하우징(101)의 움직임 또는 기울기를 감지하기 위한 센서가 배치되는데, 예를 들어 매립 하우징(101)의 내부 공간에는 매립 하우징(101)의 3차원 움직임을 측정하거나 기울기를 측정하는 3축 가속도 센서가 배치된다. 매립 하우징(101) 내부 공간에 배치되는 센서는 케이블(103)을 통해 외부로부터 전원을 공급받으며 매립 하우징(101) 내부 공간에 배치되는 센서에서 측정한 움직임 정보 또는 기울기 정보는 케이블(103)을 통해 외부로 전달된다.A sensor for detecting the movement or inclination of the buried housing 101 is disposed in the inner space of the buried housing 101 . For example, the three-dimensional movement of the buried housing 101 is measured in the inner space of the buried housing 101 . Alternatively, a 3-axis accelerometer that measures the inclination is disposed. The sensor disposed in the interior space of the buried housing 101 receives power from the outside through the cable 103 , and motion information or inclination information measured by the sensor disposed in the interior space of the buried housing 101 is transmitted through the cable 103 . transmitted to the outside.

외부 하우징(109)에는 태양광 패널(191)에서 생성된 전원을 저장하거나 저장한 전원을 동작 전원으로 제공하며, 센서로부터 수신한 정보를 실시간으로 또는 주기적으로 중계기로 전송하는 전자부품이 배치된다.An electronic component is disposed in the outer housing 109 to store the power generated by the solar panel 191 or provide the stored power as operating power, and transmit information received from the sensor to the repeater in real time or periodically.

바람직하게 매립 하우징(101)과 외부 하우징(109) 또는 태양광 패널(191)을 연결하는 연결대(103)의 일 부분은 주름관(105)로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는데, 연결대(103)의 일 부분을 주름관(105)으로 형성함으로써 비탈면의 외부에 배치된 태양광 패널(191) 또는 외부 하우징(109)이 동물이나 나무 또는 바람 등에 의해 움직이더라도 비탈면 하부에 매립된 매립 하우징(101)으로 태양광 패널(191) 또는 외부 하우징(109)의 움직임 전달을 주름관(105)에 의해 차단한다. 따라서 비탈면 내부에 존재하는 토사층의 움직임 변화를 3차원적으로 판단하여 비탈면의 붕괴를 정확하게 모니터링할 수 있다. Preferably, a portion of the connecting rod 103 connecting the buried housing 101 and the outer housing 109 or the solar panel 191 is characterized in that the corrugated pipe 105 is formed. By forming the part with a corrugated pipe 105, even if the solar panel 191 or the external housing 109 disposed on the outside of the slope is moved by animals, trees, wind, etc. The transmission of movement of the panel 191 or the outer housing 109 is blocked by the corrugated tube 105 . Therefore, it is possible to accurately monitor the collapse of the slope by judging the movement change of the soil layer existing inside the slope in three dimensions.

이하에서 설명하는 도 4는 본 발명에 따른 변위 감지 모듈의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도인데, 바람직하게 매립 하우징(101)에는 가속도 센서(110)만이 배치되며, 나머지 구성요소는 외부 하우징(109)에 배치되는 것을 특징으로 한다. 외부 하우징(109)은 비탈면 외부에 노출되어 있어 비탈면 하부에 매립되는 매립 하우징(101)에 비하여 관리자의 접근성이 용이한데, 가속도 센서(100)를 제외한 나머지 구성요소를 모두 외부 하우징(109)에 배치함으로써 관리자는 변위 감지 모듈에서 동작 오류가 발생하거나 고장난 구성요소가 존재하는 경우 외부 하우징(109)을 통해 쉽게 유지 보수가 가능하다.4 is a functional block diagram for explaining an example of a displacement detection module according to the present invention. Preferably, only the acceleration sensor 110 is disposed in the embedded housing 101, and the remaining components are the external housing ( 109) is characterized in that it is disposed. The outer housing 109 is exposed to the outside of the slope, making it easier for an administrator to access compared to the buried housing 101 that is buried under the slope. By doing so, an administrator can easily maintain through the outer housing 109 when an operation error occurs in the displacement detection module or a malfunctioning component exists.

도 4를 참고로 본 발명에 따른 변위 감지 모듈을 보다 구체적으로 살펴보면, 3축 가속도 센서(110)는 매립 하우징 내부에 배치되어 매립 하우징의 3차원 움직임 변화를 측정하거나 매립 하우징 내부에 배치되어 매립 하우징의 기울기 변화를 측정한다.Referring to FIG. 4 , the displacement detection module according to the present invention will be described in more detail. The three-axis acceleration sensor 110 is disposed inside the buried housing to measure a three-dimensional movement change of the buried housing or is disposed inside the buried housing to measure the change in the three-dimensional movement of the buried housing. Measure the change in slope of

통신부(170)는 가속도 센서(110)에서 측정한 3차원 움직임 정보 및 기울기 정보를 실시간 또는 주기적으로 중계기로 송신한다. 여기서 통신부(170)는 근거리 또는 원거리 통신 방식을 통해 움직임 정보 및 기울기 정보를 중계기로 송신하는데, 바람직하게 통신부(170)는 저전력 광역통신(LoRa,Long Range) 방식을 통해 움직임 정보 및 기울기 정보를 중계기로 송신한다. The communication unit 170 transmits the 3D motion information and the inclination information measured by the acceleration sensor 110 to the repeater in real time or periodically. Here, the communication unit 170 transmits motion information and tilt information to a repeater through a short-distance or long-distance communication method. Preferably, the communication unit 170 transmits motion information and tilt information to a repeater through a low-power wide area communication (LoRa, Long Range) method. send to

여기서 통신부(170)는 움직임 정보 또는 기울기 정보를 중계기로 송신시, 변위 감지 모듈에 할당된 식별자를 함께 중계기로 송신할 수 있다.Here, when the communication unit 170 transmits motion information or tilt information to the repeater, the identifier assigned to the displacement detection module may also be transmitted to the repeater.

한편 본 발명에 따른 변위 감지 모듈은 모듈 판단부(150)를 더 포함할 수 있는데, 모듈 판단부(150)는 매립 하우징의 움직임 변화를 판단하거나 하우징의 기울기 변화를 판단하며, 매립 하우징의 움직임 변화가 제1 임계값을 초과하거나 단위시간 동안 매립 하우징의 기울기 변화가 제2 임계값을 초과하는 경우 즉시 움직임 정보 또는 기울기 정보와 함께 알람 신호를 중계기를 통해 중앙 관리 서버로 송신 제어할 수 있다. 여기서 알람 신호에는 비탈면의 움직임이 정상 범위를 벗어남을 알리기 위한 정보가 포함되어 있다.Meanwhile, the displacement detection module according to the present invention may further include a module determination unit 150, which determines a change in movement of the embedded housing or a change in inclination of the housing, and a change in movement of the embedded housing. When the first threshold value or the change in inclination of the buried housing for a unit time exceeds the second threshold value, an alarm signal along with motion information or inclination information may be immediately transmitted and controlled through a repeater to the central management server. Here, the alarm signal includes information to inform that the movement of the slope is out of the normal range.

전원 공급부(190)는 변위 감지 모듈을 구성하는 3축 가속도 센서(110), 모듈 판단부(150) 및 통신부(170)에 필요한 전원을 공급하는데, 전원 공급부(190)는 태양광 패널과 배터리를 구비하여 태양광 패널을 통해 전원을 생성하여 3축 가속도 센서(110), 모듈 판단부(150) 및 통신부(170)에 필요한 전원을 공급하며 잉여 전원은 배터리에 저장하는 것을 특징으로 한다. The power supply unit 190 supplies power required to the 3-axis acceleration sensor 110, the module determination unit 150, and the communication unit 170 constituting the displacement detection module, and the power supply unit 190 provides a solar panel and a battery. It is characterized in that it generates power through a solar panel to supply power necessary for the three-axis acceleration sensor 110 , the module determination unit 150 and the communication unit 170 , and the surplus power is stored in the battery.

바람직하게, 본 발명에 따른 가속도 센서(110)는 매립 하우징이 비탈면 하부에 매립된 기울기값으로 초기화되는데, 가속도 센서(110)는 초기화 이후 비탈면 하부의 토사층의 기울기 변화를 측정하게 된다. 여기서 기울기 센서(110)는 전원 공급부(190)를 통해 전원을 공급받는 시점에 기울기를 초기화하거나, 통신부(170)를 통해 외부로부터 초기화 신호를 수신하는 경우 초기화 신호에 기초하여 기울기를 초기화한다.Preferably, the acceleration sensor 110 according to the present invention is initialized to a slope value in which the buried housing is buried under the slope, and the acceleration sensor 110 measures the slope change of the soil layer under the slope after initialization. Here, the slope sensor 110 initializes the slope at the time when power is supplied through the power supply unit 190 or initializes the slope based on the initialization signal when receiving an initialization signal from the outside through the communication unit 170 .

도 5는 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 중앙 관리 서버에서 단기 경보를 발생하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart for explaining an example of a method for generating a short-term warning in the central management server of the slope collapse detection system according to the present invention.

도 5를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 중계기로부터 다수의 변위 감지 모듈(100)별 3차원 가속도 정보와 기울기 정보를 구비하는 변위 메시지를 수신한다(S110). 최근 수신한 변위 메시지에 기초하여 제1 단위시간 동안 측정한 매립 하우징의 충격량 변화가 제1 임계값을 초과하는지 판단한다(S130). 제1 단위시간 동안 측정한 매립 하우징의 충격량 변화가 제1 임계값을 초과하는 경우, 최근 변위 메시지를 수신하기 이전 과거 일정 시간 동안 연속하여 수신한 변위 메시지에 구비된 충격량 변화의 평균값을 계산하여 매립 하우징의 충격량 변화의 평균값이 제3 임계값을 초과하는지 판단한다(S150). 최근 변위 메시지로부터 판단한 매립 하우징의 충격량 변화가 제1 임계값을 초과하고 과거 변위 메시지로부터 판단한 매립 하우징의 충격량 변화의 평균값이 제3 임계값을 초과하는 경우 단기 경보를 발생하며 단기 경보가 발생한 경우 단기 경보 메시지를 생성하여 설정된 관리자 단말기로 송신한다(S190).Referring to FIG. 5 in more detail, a displacement message including 3D acceleration information and inclination information for each of a plurality of displacement detection modules 100 is received from the repeater (S110). Based on the recently received displacement message, it is determined whether the change in the impact amount of the buried housing measured for the first unit time exceeds a first threshold ( S130 ). When the change in the amount of impact of the embedded housing measured for the first unit time exceeds the first threshold, the average value of the change in the amount of impact included in the displacement message continuously received for a predetermined time in the past before the recent displacement message is received is calculated and buried It is determined whether the average value of the change in the amount of impact of the housing exceeds a third threshold value (S150). When the change in the impact amount of the buried housing determined from the recent displacement message exceeds the first threshold and the average value of the change in the impact amount of the buried housing determined from the past displacement message exceeds the third threshold, a short-term alarm is generated. An alert message is generated and transmitted to the set manager terminal (S190).

본 발명이 적용되는 분야에 따라 제1 단위시간 동안 매립 하우징의 충격량 변화가 제1 임계값을 초과하는 경우 즉시 단기 경보를 발생하고, 단기 경보 메시지를 설정한 관리자 단말기로 송신할 수 있다. 그러나 변위 감지 모듈의 일시적인 동작 오류 또는 동물이나 바람 등에 의한 일시적인 움직임 변화로 불필요한 단기 경보가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 제1 단위시간 간격으로 측정한, 다수의 과거 충격량 변화의 평균값을 계산하며, 계산한 충격량 변화의 평균값이 제3 임계값을 초과하며 동시에 최근에 측정한 제1 단위시간 동안의 매립 하우징의 충격량 변화가 제1 임계값을 초과하는 경우 단기 경보를 발생할 수 있다. According to the field to which the present invention is applied, when the change in the amount of impact of the buried housing for the first unit time exceeds the first threshold value, a short-term alarm may be immediately generated and a short-term alarm message may be transmitted to a set administrator terminal. However, in order to prevent an unnecessary short-term alarm from occurring due to a temporary operation error of the displacement detection module or a temporary change in movement caused by animals or wind, the average value of changes in a number of past impulses measured at the first unit time interval is calculated and calculated A short-term alarm may be generated when the average value of the change in one impulse exceeds the third threshold and at the same time, the change in the amount of impulse of the buried housing for the first unit time recently measured exceeds the first threshold.

바람직하게, 단기 경보가 발생한 변위 감지 모듈에 인접한 주변 변위 감지 모듈을 그룹화하며, 그룹화된 변위 감지 모듈 중 단기 경보가 발생한 변위 감지 모듈과 동일한 충격량 변화 패턴을 가지는 주변 변위 감지 모듈이 설정된 수 이상으로 존재하는지 판단하며(S170), 설정된 수 이상으로 동일한 충격량 변화 패턴을 가지는 주변 변위 감지 모듈이 존재하는 경우 단기 경보 메시지를 관리자 단말기로 송신할 수 있다.Preferably, the peripheral displacement detection modules adjacent to the displacement detection module in which the short-term alarm is generated are grouped, and among the grouped displacement detection modules, there are more than a set number of peripheral displacement detection modules having the same impulse change pattern as the displacement detection module in which the short-term alarm occurred. It is determined whether or not (S170), and if there is a peripheral displacement detection module having the same impulse amount change pattern than the set number, a short-term warning message may be transmitted to the manager terminal.

도 6은 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템의 중앙 관리 서버에서 장기 경보를 발생하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart for explaining an example of a method for generating a long-term warning in the central management server of the slope collapse detection system according to the present invention.

도 6을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 중계기로부터 다수의 변위 감지 모듈별 충격량 변화 정보와 기울기 정보를 구비하는 변위 메시지를 수신한다(S210). 최근 수신한 변위 메시지에 기초하여 제2 단위시간 동안 측정한 매립 하우징의 기울기 변화가 제2 임계값을 초과하는지 판단한다(S230). 제2 단위시간 동안 측정한 매립 하우징의 기울기 변화가 제2 임계값을 초과하는 경우 장기 경보를 발생하며 장기 경보가 발생한 경우 장기 경보 메시지를 생성하여 설정된 관리자 단말기로 송신한다(S270).Referring to FIG. 6 in more detail, a displacement message including information on change in the amount of impact and slope information for each displacement detection module is received from the repeater (S210). Based on the recently received displacement message, it is determined whether the change in the slope of the buried housing measured for the second unit time exceeds a second threshold ( S230 ). When the slope change of the buried housing measured for the second unit time exceeds the second threshold, a long-term alarm is generated, and when a long-term alarm occurs, a long-term alarm message is generated and transmitted to the set manager terminal (S270).

바람직하게, 장기 경보가 발생한 변위 감지 모듈에 인접한 주변 변위 감지 모듈을 그룹화하며, 그룹화된 변위 감지 모듈 중 장기 경보가 발생한 변위 감지 모듈과 동일한 기울기 변화 패턴을 가지는 주변 변위 감지 모듈이 설정된 수 이상으로 존재하는지 판단하며(S250), 설정된 수 이상으로 동일한 기울기 변화 패턴을 가지는 주변 변위 감지 모듈이 존재하는 경우 장기 경보 메시지를 관리자 단말기로 송신할 수 있다.Preferably, the peripheral displacement detection modules adjacent to the displacement detection module in which the long-term alarm is generated are grouped, and among the grouped displacement detection modules, the number of peripheral displacement detection modules having the same slope change pattern as the displacement detection module in which the long-term alarm is generated is present in more than a set number It is determined whether or not (S250), and when there is a peripheral displacement detection module having the same slope change pattern than a set number, a long-term warning message may be transmitted to the manager terminal.

도 7은 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템에서 단기 경보를 발생하는 일 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 비탈면 붕괴 감지 시스템에서 장기 경보를 발생하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining an example of generating a short-term warning in the slope collapse detection system according to the present invention, Figure 8 is a view for explaining an example of generating a long-term warning in the slope collapse detection system according to the present invention am.

도 7에 도시되어 있는 바와 같이 일시적인 충격량 변화와 설정된 시간 동안의 충격량 변화의 평균값, 즉 매립 하우징에 가해지는 일시적인 충격량 변화와 평균적인 충격량 변화에 기초하여 단기 경보를 발생하며, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 설정된 단위 시간 동안 매립 하우징의 기울기 변화에 기초하여 장기 경보를 발생하게 된다. As shown in FIG. 7, a short-term alarm is generated based on the temporary change in the amount of impact and the average value of the change in the amount of impact for a set time, that is, the temporary change in the amount of impact applied to the buried housing and the average change in the amount of impact, as shown in FIG. As described above, a long-term alarm is generated based on a change in the inclination of the buried housing for a set unit time.

위에서 도 5 내지 도 8은 중앙 관리 서버에서 변위 감지 모듈로부터 매립 하우징의 움직임 정보(충격량 정보)와 기울기 정보를 수신하여 중앙 관리 서버에서 단기 경보 또는 장기 경보를 발생하는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 적용되는 분야에 따라 변위 감지 모듈이 3축 가속도 센서로부터 측정한 데이터에 기초하여 직접 단기 알람 신호 또는 장기 알람 신호를 생성하고 생성한 단기 알람 신호 또는 장기 알람 신호를 중앙 관리 서버로 송신할 수 있는데, 중앙 관리 서버는 단기 알람 신호 또는 장기 알람 신호를 수신하는 경우 설정한 관리자 단말기로 단기 알람 메시지 또는 장기 알람 메시지를 송신할 수 있다.5 to 8 above, the central management server receives motion information (impact amount information) and inclination information of the buried housing from the displacement detection module to generate a short-term alarm or a long-term alarm in the central management server, but the present invention is applied Depending on the field, the displacement detection module may directly generate a short-term alarm signal or a long-term alarm signal based on the data measured from the 3-axis accelerometer, and send the generated short-term alarm signal or long-term alarm signal to the central management server. When the management server receives a short-term alarm signal or a long-term alarm signal, the management server may transmit a short-term alarm message or a long-term alarm message to a set administrator terminal.

이러한 경우 변위 감지 모듈은 주기적으로 매립 하우징의 움직임 정보 또는 기울기 정보를 중앙 관리 서버로 송신할 수 있는데, 중앙 관리 서버는 변위 감지 모듈을 통해 수신한 움직임 정보 또는 기울기 정보에 기초하여 변위 감지 모듈의 정상적인 동작 상태를 판단할 수 있다. 즉 중앙 관리 서버는 주기적으로 변위 감지 모듈로부터 움직임 정보 또는 기울기 정보를 수신함으로써, 변위 감지 모듈이 정상적으로 동작하는 것으로 판단할 수 있다. In this case, the displacement detection module may periodically transmit motion information or inclination information of the buried housing to the central management server. The operating state can be determined. That is, the central management server may determine that the displacement detection module is operating normally by periodically receiving motion information or inclination information from the displacement detection module.

한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.Meanwhile, the above-described embodiments of the present invention can be written as a program that can be executed on a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.The computer-readable recording medium includes a magnetic storage medium (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.), an optically readable medium (eg, CD-ROM, DVD, etc.) and a carrier wave (eg, Internet storage media such as transmission via

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

30: 관리자 단말기 50: 네트워크
70: 중앙 관리 서버 100: 변위 감지 모듈
110: 가속도 센서
150: 모듈 판단부 170: 통신부
190: 전원 공급부30: administrator terminal 50: network
70: central management server 100: displacement detection module
110: acceleration sensor
150: module determination unit 170: communication unit
190: power supply

Claims (12)

비탈면 하부에 매립 설치되어 비탈면의 붕괴 상태를 감지하며, 비탈면의 붕괴 상태에 기초하여 알람 신호를 생성하는 변위 감지 모듈;
비탈면 하부에 매립 설치된 상기 변위 감지 모듈로부터 상기 변위 감지 모듈의 이동 변화 정보를 수신하거나 상기 알람 신호를 수신하여 중계하는 중계기; 및
상기 이동 변화 정보를 수신하여 상기 이동 변화 정보를 저장 관리하며 상기 알람 신호에 기초하여 관리자에 알람 메시지를 제공하는 중앙 관리 서버를 포함하고,
상기 변위 감지 모듈은
상기 비탈면 하부의 토사층에 매립되는 매립 하우징;
상기 매립 하우징 내부에 배치되며, 상기 매립 하우징의 3차원 움직임 또는 기울기를 측정하는 3축 가속도 센서;
상기 측정한 3차원 움직임 정보 또는 기울기 정보를 상기 중계기로 송신하는 통신부; 및
단위시간 동안 상기 매립 하우징의 움직임 변화를 판단하거나 단위시간 동안 상기 매립 하우징의 기울기 변화를 판단하는 모듈 판단부를 포함하며,
상기 모듈 판단부는
제1 단위시간 동안 상기 매립 하우징에 가해진 충격량 변화의 평균값을 계산하며, 계산한 충격량 변화의 평균값이 제3 임계값을 초과하며 동시에 최근에 측정한 상기 매립 하우징에 가해진 충격량 변화가 제1 임계값을 초과하는 경우 단기 알람 신호를 생성하고 단기 알람 신호를 상기 중앙 관리 서버로 실시간으로 송신하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
a displacement detection module installed buried under the slope to detect the collapsed state of the slope, and to generate an alarm signal based on the collapsed state of the slope;
a repeater that receives movement change information of the displacement detection module from the displacement detection module embedded in the lower part of the slope or receives and relays the alarm signal; and
a central management server that receives the movement change information, stores and manages the movement change information, and provides an alarm message to an administrator based on the alarm signal,
The displacement detection module is
a buried housing embedded in the soil layer below the slope;
a three-axis acceleration sensor disposed inside the buried housing and configured to measure a three-dimensional movement or inclination of the buried housing;
a communication unit for transmitting the measured 3D motion information or tilt information to the repeater; and
and a module determination unit for determining a change in movement of the buried housing for a unit time or determining a change in inclination of the buried housing for a unit time,
The module determination unit
The average value of the change in the amount of impact applied to the buried housing during the first unit time is calculated, and the average value of the change in the calculated impact exceeds the third threshold value, and at the same time, the change in the amount of impact applied to the buried housing measured recently is the first threshold. When it exceeds, generating a short-term alarm signal and transmitting the short-term alarm signal to the central management server in real time.
 제 1 항에 있어서, 상기 변위 감지 모듈은
상기 비탈면의 상부에 설치되어 상기 변위 감지 모듈의 동작 전원을 제공하는 전원 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
According to claim 1, wherein the displacement detection module
Slope collapse detection system, which is installed on the upper portion of the slope, characterized in that it further comprises a power supply for providing operating power of the displacement detection module.
 삭제delete 제 2 항에 있어서, 상기 모듈 판단부는
상기 매립 하우징이 상기 비탈면의 토사층에 매립되는 시점에 상기 매립 하우징의 기울기를 초기화 설정하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
The method of claim 2, wherein the module determination unit
Slope collapse detection system, characterized in that the inclination of the buried housing is initialized when the buried housing is buried in the soil layer of the slope.
 제 4 항에 있어서, 상기 모듈 판단부는
상기 전원 공급부로부터 전원이 공급되는 시점을 상기 매립 하우징이 상기 비탈면의 토사층에 매립되는 시점으로 판단하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
5. The method of claim 4, wherein the module determination unit
Slope collapse detection system, characterized in that the time when power is supplied from the power supply unit is determined as the time when the buried housing is buried in the soil layer of the slope.
 제 4 항에 있어서, 상기 모듈 판단부는
초기화 신호를 수신하는 시점을 상기 매립 하우징이 상기 비탈면의 토사층에 매립되는 시점으로 판단하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
5. The method of claim 4, wherein the module determination unit
Slope collapse detection system, characterized in that the timing of receiving the initialization signal is determined as the timing when the buried housing is buried in the soil layer of the slope.
 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 전원 공급부는
태양광 패널을 통해 전원을 생성하며, 생성한 전원을 상기 변위 감지 모듈의 동작 전원으로 제공하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
7. The method of claim 5 or 6, wherein the power supply unit
A slope collapse detection system, characterized in that generating power through a solar panel, and providing the generated power as an operating power of the displacement detection module.
 제 7 항에 있어서, 상기 모듈 판단부는
상기 중앙 관리 서버는 상기 단기 알람 신호에 기초하여 단기 알람 메시지를 설정한 관리자 단말기로 송신하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
The method of claim 7, wherein the module determination unit
Slope collapse detection system, characterized in that the central management server transmits a short-term alarm message to a set administrator terminal based on the short-term alarm signal.
 삭제delete 제 8 항에 있어서, 상기 모듈 판단부는
제2 단위시간 동안 상기 매립 하우징의 기울기 변화가 제2 임계값을 초과하는 경우 장기 알람 신호를 생성하고 장기 알람 신호를 상기 중앙 관리 서버로 실시간으로 송신하며,
상기 중앙 관리 서버는 상기 장기 알람 신호에 기초하여 장기 알람 메시지를 설정한 관리자 단말기로 송신하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
The method of claim 8, wherein the module determination unit
generating a long-term alarm signal and transmitting the long-term alarm signal to the central management server in real time when the slope change of the buried housing for a second unit time exceeds a second threshold,
Slope collapse detection system, characterized in that the central management server transmits a long-term alarm message to a set administrator terminal based on the long-term alarm signal.
 제 10 항에 있어서, 상기 중앙 관리 서버는
상기 단기 알람 신호 또는 장기 알람 신호를 수신하는 경우 변위 감지 모듈에 인접한 주변 변위 감지 모듈을 그룹화하며,
그룹화된 변위 감지 모듈 중 상기 단기 알람 신호 또는 장기 알람 신호를 송신한 변위 감지 모듈과 동일한 패턴의 변위를 가지는 변위 감지 모듈이 설정된 수 이상으로 존재하는 경우 상기 단기 알람 메시지 또는 상기 장기 알람 메시지를 상기 관리자 단말기로 송신하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
The method of claim 10, wherein the central management server
grouping the peripheral displacement detection module adjacent to the displacement detection module when receiving the short-term alarm signal or the long-term alarm signal;
If there are more than a set number of displacement detection modules having the same pattern of displacement as the displacement detection module that transmitted the short-term alarm signal or the long-term alarm signal among the grouped displacement detection modules, the short-term alarm message or the long-term alarm message is sent to the manager Slope collapse detection system, characterized in that transmitted to the terminal.
 제 7 항에 있어서,
상기 변위 감지 모듈은 저전력 광역통신(LoRa,Long Range) 방식으로 이동 변화 정보를 상기 중계기로 송신하는 것을 특징으로 하는 비탈면 붕괴 감지 시스템.
8. The method of claim 7,
The displacement detection module is a slope collapse detection system, characterized in that for transmitting the movement change information to the repeater in a low-power wide area communication (LoRa, Long Range) method.
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