KR102414323B1 - 구조물의 실시간 안전진단시스템 및 그 시스템을 이용한 안전진단방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 노후·위험 시설물의 안전진단이 필요한 측정 위치로부터 실시간 안전진단에 필요한 데이터를 측정하는 안전진단시스템에 관한 것으로서, 상기 시설물의 노후 및 위험도를 실시간 측정하여 상기 데이터를 마스터 센서 유닛에 전송하도록 구성되는 리모트 센서 유닛(RSU), 측정한 데이터 및 상기 리모트 센서 유닛의 측정 데이터를 원격지 서버에 전송하는 마스터 센서 유닛(MSU), 측정 데이터의 전송 명령을 인가하고, 측정 데이터를 수신하는 원격지 서버로 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템에 관한 것이며, (a) 상기 각 센서 유닛에 기본값을 설정하는 단계, (b) 상기 각 센서 유닛이 실시간 데이터를 측정하는 단계, (c) 측정된 데이터를 저장장치에 저장하고 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 실시간 안전진단방법에 관한 것이다.
따라서 본 발명은 노후·위험 시설물의 필요한 위치에 센서 유닛(RSU, MSU 등)을 부착하여 진동·기울기·균열·하중 및 비틀림 등을 실시간 측정하고 분석하여 시설물의 노후도 및 위험도를 진단함으로써 구조물의 안전을 도모한다.
따라서 본 발명은 노후·위험 시설물의 필요한 위치에 센서 유닛(RSU, MSU 등)을 부착하여 진동·기울기·균열·하중 및 비틀림 등을 실시간 측정하고 분석하여 시설물의 노후도 및 위험도를 진단함으로써 구조물의 안전을 도모한다.
Description
본 발명은 구조물의 실시간 안전진단시스템 및 시스템을 이용한 안전진단방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시설물에 센서 유닛을 부착하여 진동·기울기·균열·하중 및 비틀림 등을 실시간 측정하고 분석하여 시설물의 노후도 및 위험도를 진단함으로써 구조물의 안전을 도모 가능한 안전진단시스템 및 그 안전진단방법에 관한 것이다.
구조물은 안전진단 후 사용 중 다양한 원인에 의해 순식간에 붕괴하는 위험성을 항상 가지고 있는데, 구조물의 붕괴와 대형 참사 등을 막기 위해서는 변위, 장애, 이상 등이 발견되는 즉시 보수하거나 만약을 대비하여 인명 대피, 사용 중지 등의 조치를 신속하게 취할 수 있는 감시 및 경보 체계를 항상 갖출 필요가 있다.
이러한 구조물의 일반적인 안전진단 방식에는 가장 기초적인 외관검사 외에 방사선 투과, 초음파 탐상 등의 비파괴검사를 통하여 구조물의 안전성 여부를 정밀하게 진단할 수 있다. 이러한 상기 비파괴검사는 구조물의 시공과정, 시공 후 정기적 또는 비정기적으로 안전진단을 위해 꼭 필요하지만, 상시적인 감시수단으로는 적합하지 않다. 즉, 비파괴검사는 구조물 특성에 따라 매우 다양하게 실시되어야 하며 검사를 위한 준비와 진단에 고급인력과 고가의 장비가 필요하여 비경제적이다.
이러한 구조물 안전의 상시감시와 관련하여 대한민국 공개특허공보 제10-2000-0065831(2000.11.15.)호의 ‘광섬유를 이용한 건축 구조물의 내부균열 감지 센서’에는 구조물의 내부균열 등을 감시할 수 있는 감지 센서 관련 기술이 개시되어 있다. 상기 발명은 구조물을 형성하는 콘크리트의 내부에 광섬유를 함께 매립, 광섬유 케이블·광 송수신장치와 연결되는 감지 센서를 구성된다.
상기 감지 센서 방식은 구조물에 매립된 광섬유 케이블이 안전하게 시공되고 잘 보존된 상태에서만 상시적인 감시가 가능하고, 구조물의 내부균열로 인해 매설된 광섬유 케이블이 손상되거나 장애가 발생하면 사용할 수 없는 문제가 있다.
또한, 종래기술은 광섬유 케이블의 특성상 구조물의 타설, 양생 과정에서 광섬유 케이블이 손상되기 쉽고, 일단 손상되면 복구가 거의 불가능할 뿐만 아니라 기존 구조물이나 콘크리트가 아닌 목조나 철골조에는 적용하기 어려운 문제가 있다.
본 출원인은 구조물의 필요한 위치에 센서 유닛 등을 부착하여 진동·기울기·균열·하중 및 비틀림 등을 실시간 측정하고 분석하여 노후도 및 위험도를 진단함으로써 구조물의 안전을 도모할 수 있는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 개발하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 노후·위험 시설물의 안전진단이 필요한 측정 위치로부터 실시간 안전진단에 필요한 데이터를 측정하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 리모트 센서 유닛, 마스터 센서 유닛, 원격지 서버를 포함하여 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 리모트 센서 유닛은 상기 측정 위치에 부착되어 상기 시설물의 노후 및 위험도를 실시간 측정하며, 상기 데이터를 마스터 센서 유닛에 전송하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 리모트 센서 유닛은 노후 위험도 측정 센서, 온·습도 센서, MCU, 저장장치 및 데이터 통신을 포함하여 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 리모트 센서 유닛의 노후 위험도 측정 센서는 상기 구조물의 진동, 기울기, 균열, 하중 및 비틀림을 실시간 측정하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 리모트 센서 유닛의 온·습도 센서는 상기 구조물의 온도 및 습도를 실시간 측정하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 리모트 센서 유닛의 MCU는 상기 노후 위험도 측정 센서 및 온·습도 센서에서 측정한 데이터를 저장하고 송신하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 리모트 센서 유닛의 저장장치는 상기 구조물의 옵셋 보정 값 및 상기 MCU로부터 수신한 측정 데이터를 저장하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 리모트 센서 유닛의 데이터 통신은 상기 노후 위험도 측정 센서 및 온·습도 센서에서 측정한 데이터를 수신하는 상기 MCU와 전기적으로 연결되고, 상기 마스터 센서 유닛과 데이터 통신을 하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 마스터 센서 유닛은 상기 측정 위치에 부착되어 상기 시설물의 노후 및 위험도를 실시간 측정한 데이터 및 상기 리모트 센서 유닛에서 실시간 수신된 측정 데이터를 원격지 서버에 전송하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 마스터 센서 유닛은 노후 위험도 측정 센서, 온·습도 센서, MCU, 저장장치 및 데이터 통신을 포함하여 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 마스터 센서 유닛의 노후 위험도 측정 센서는 상기 구조물의 진동, 기울기, 균열, 하중 및 비틀림을 실시간 측정하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 마스터 센서 유닛의 온·습도 센서는 상기 구조물의 온도 및 습도를 실시간 측정하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 마스터 센서 유닛의 MCU는 상기 노후 위험도 측정 센서 및 온·습도 센서에서 측정한 데이터를 저장하고 송신하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 마스터 센서 유닛의 MCU는 상기 리모트 센서 유닛에 측정 데이터를 전송하라는 명령을 인가하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 마스터 센서 유닛의 저장장치는 상기 구조물의 옵셋 보정 값 및 상기 MCU로부터 수신한 측정 데이터를 저장하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 마스터 센서 유닛의 데이터 통신은 상기 노후 위험도 측정 센서 및 온·습도 센서에서 측정한 데이터를 수신하는 상기 MCU와 전기적으로 연결되고, 상기 리모트 센서 유닛 및 원격지 서버와 데이터 통신을 하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 원격지 서버는 상기 마스터 센서 유닛에 측정 데이터의 전송 명령을 인가하고, 상기 마스터 센서 유닛으로부터 측정 데이터를 수신하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 실시간 데이터 측정을 수행하는 ‘측정모드’와 상기 ‘측정모드’를 제외한 ‘절전모드’로 구성되는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 제공하는 데 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 노후·위험 시설물의 안전진단이 필요한 측정 위치로부터 실시간 안전진단에 필요한 데이터를 측정하는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 이용하도록 구성되는 안전진단방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, (a) 기본설정 단계, (b) 측정 단계 및 (c) 저장 및 전송 단계를 포함하여 구성되는 구조물의 실시간 안전진단방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 안전진단시스템의 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛을 측정 위치에 부착하며, 상기 리모트 센서 유닛을 그룹화하며, 상기 그룹화된 다수개의 리모트 센서 유닛과 상기 마스터 센서 유닛이 전기적으로 송·수신하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (a) 기본설정 단계는 상기 안전진단시스템의 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛에 기본값을 설정하며, 상기 설정된 기본값 및 ‘옵셋 보정 값’을 상기 저장장치에 저장하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 측정 단계는 상기 안전진단시스템의 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛이 실시간 데이터를 측정하며, 상기 안전진단시스템에서 실시간 데이터 측정을 수행하는 ‘측정모드’와, 상기 ‘측정모드’를 제외한 ‘절전모드’로 구성되는 구조물의 실시간 안전진단방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (c) 저장 및 전송 단계는 측정된 데이터를 상기 안전진단시스템 각각의 저장장치에 저장하고 전송하며, 상기 리모트 센서 유닛의 측정 데이터는, 상기 마스터 센서 유닛에 전송되고, 상기 마스터 센서 유닛은 자체적으로 측정한 데이터와 상기 리모트 센서 유닛의 측정 데이터를 원격지 서버에 전송하도록 구성되는 구조물의 실시간 안전진단방법을 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 충족하기 위한 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 특징은, 노후·위험 시설물의 안전진단이 필요한 측정 위치로부터 실시간 안전진단에 필요한 데이터를 측정하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 다른 특징은, 리모트 센서 유닛, 마스터 센서 유닛, 원격지 서버를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 리모트 센서 유닛은 상기 측정 위치에 부착되어 상기 시설물의 노후 및 위험도를 실시간 측정하며, 상기 데이터를 마스터 센서 유닛에 전송하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 리모트 센서 유닛은 노후 위험도 측정 센서, 온·습도 센서, MCU, 저장장치 및 데이터 통신을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 리모트 센서 유닛의 노후 위험도 측정 센서는 상기 구조물의 진동, 기울기, 균열, 하중 및 비틀림을 실시간 측정하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 리모트 센서 유닛의 온·습도 센서는 상기 구조물의 온도 및 습도를 실시간 측정하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 리모트 센서 유닛의 MCU는 상기 노후 위험도 측정 센서 및 온·습도 센서에서 측정한 데이터를 저장하고 송신하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 리모트 센서 유닛의 저장장치는 상기 구조물의 옵셋 보정 값 및 상기 MCU로부터 수신한 측정 데이터를 저장하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 리모트 센서 유닛의 데이터 통신은 상기 노후 위험도 측정 센서 및 온·습도 센서에서 측정한 데이터를 수신하는 상기 MCU와 전기적으로 연결되고, 상기 마스터 센서 유닛과 데이터 통신을 하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 마스터 센서 유닛은 상기 측정 위치에 부착되어 상기 시설물의 노후 및 위험도를 실시간 측정한 데이터 및 상기 리모트 센서 유닛에서 실시간 수신된 측정 데이터를 원격지 서버에 전송하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 마스터 센서 유닛은 노후 위험도 측정 센서, 온·습도 센서, MCU, 저장장치 및 데이터 통신을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 마스터 센서 유닛의 노후 위험도 측정 센서는 상기 구조물의 진동, 기울기, 균열, 하중 및 비틀림을 실시간 측정하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 마스터 센서 유닛의 온·습도 센서는 상기 구조물의 온도 및 습도를 실시간 측정하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 마스터 센서 유닛의 MCU는 상기 노후 위험도 측정 센서 및 온·습도 센서에서 측정한 데이터를 저장하고 송신하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 마스터 센서 유닛의 MCU는 상기 리모트 센서 유닛에 측정 데이터를 전송하라는 명령을 인가하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 마스터 센서 유닛의 저장장치는 상기 구조물의 옵셋 보정 값 및 상기 MCU로부터 수신한 측정 데이터를 저장하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 마스터 센서 유닛의 데이터 통신은 상기 노후 위험도 측정 센서 및 온·습도 센서에서 측정한 데이터를 수신하는 상기 MCU와 전기적으로 연결되고, 상기 리모트 센서 유닛 및 원격지 서버와 데이터 통신을 하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 상기 원격지 서버는 상기 마스터 센서 유닛에 측정 데이터의 전송 명령을 인가하고, 상기 마스터 센서 유닛으로부터 측정 데이터를 수신하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템의 또 다른 특징은, 실시간 데이터 측정을 수행하는 ‘측정모드’와 상기 ‘측정모드’를 제외한 ‘절전모드’로 구성된다.
이와 같은 목적을 충족하기 위한 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단방법의 특징은, 노후·위험 시설물의 안전진단이 필요한 측정 위치로부터 실시간 안전진단에 필요한 데이터를 측정하는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 이용하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단방법의 다른 특징은, (a) 기본설정 단계, (b) 측정 단계 및 (c) 저장 및 전송 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단방법의 또 다른 특징은, 상기 안전진단시스템의 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛을 측정 위치에 부착하며, 상기 리모트 센서 유닛을 그룹화하며, 상기 그룹화된 다수개의 리모트 센서 유닛과 상기 마스터 센서 유닛이 전기적으로 송·수신하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단방법의 또 다른 특징은, 상기 (a) 기본설정 단계는 상기 안전진단시스템의 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛에 기본값을 설정하며, 상기 설정된 기본값 및 ‘옵셋 보정 값’을 상기 저장장치에 저장하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단방법의 또 다른 특징은, 상기 (b) 측정 단계는 상기 안전진단시스템의 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛이 실시간 데이터를 측정하며, 상기 안전진단시스템에서 실시간 데이터 측정을 수행하는 ‘측정모드’와 상기 ‘측정모드’를 제외한 ‘절전모드’로 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단방법의 또 다른 특징은, 상기 (c) 저장 및 전송 단계는 측정된 데이터를 상기 안전진단시스템 각각의 저장장치에 저장하고 전송하며, 상기 리모트 센서 유닛의 측정 데이터는 상기 마스터 센서 유닛에 전송되고, 상기 마스터 센서 유닛은, 자체적으로 측정한 데이터와 상기 리모트 센서 유닛의 측정 데이터를 원격지 서버에 전송하도록 구성된다.
이상에서와 같은 본 발명은 먼저, 리모트 센서 유닛, 마스터 센서 유닛 및 원격지 서버로 구성된다. 따라서 기설치된 노후·위험시설물 등의 안전진단이 필요한 위치에 상기 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛을 부착하여 실시간 안전진단에 필요한 데이터를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 부착된 다수개의 센서 유닛을 그룹화하고, 각 센서 유닛에는 옵셋 보정 값을 저장하도록 구성된다. 따라서 문제 발생 위치별로 측정 데이터를 구분하여 획득할 수 있으며, 획득 위치별로 측정 데이터를 비교 분석할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 센서 유닛은 측정모드 및 절전모드로 구분하여 명령을 수행하도록 구성된다. 따라서 본 발명의 센서 유닛은 절전형으로 구성되며 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템 리모트 센서 유닛(RSU)을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템 마스터 센서 유닛(MSU)을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 리모트 센서 유닛(RSU), 마스터 센서 유닛(MSU) 및 원격지 서버로 구성되는 안전진단시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템 리모트 센서 유닛(RSU)의 동작 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템 마스터 센서 유닛(MSU)의 동작 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템 마스터 센서 유닛(MSU)을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 리모트 센서 유닛(RSU), 마스터 센서 유닛(MSU) 및 원격지 서버로 구성되는 안전진단시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템 리모트 센서 유닛(RSU)의 동작 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템 마스터 센서 유닛(MSU)의 동작 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 실시 예를 가질 수 있는바, 특정한 실시 예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해해야 한다.
본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 최선으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙으로 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
일반적으로 구조물의 안전진단 방식에는 가장 기초적인 외관검사 외에 방사선 투과, 초음파 탐상 등의 비파괴검사를 통하여 구조물의 안전성 여부를 정밀하게 진단할 수 있다.
이러한 상기 비파괴검사는 구조물의 시공과정, 시공 후 정기적 또는 비정기적으로 안전진단을 위해 꼭 필요하지만, 상시적인 감시수단으로는 적합하지 않다. 즉, 비파괴검사는 구조물 특성에 따라 매우 다양하게 실시되어야 하며 검사를 위한 준비와 진단에 고급인력과 고가의 장비가 필요하여 비경제적이다.
본 출원인은 구조물의 필요한 위치에 센서 유닛 등을 부착하여 진동·기울기·균열·하중 및 비틀림 등을 실시간 측정하고 분석하여 노후도 및 위험도를 진단함으로써 구조물의 안전을 도모할 수 있는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 개발하여 상술한 문제점을 개선하였다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템 리모트 센서 유닛(RSU)을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템 마스터 센서 유닛(MSU)을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 3은 본 발명의 리모트 센서 유닛(RSU), 마스터 센서 유닛(MSU) 및 원격지 서버로 구성되는 안전진단시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템 리모트 센서 유닛(RSU)의 동작 순서도이고, 도 5는 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템 마스터 센서 유닛(MSU)의 동작 순서도이다.
<실시 예 1> 구조물의 실시간 안전진단시스템.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템(10)은, 노후·위험 시설물의 안전진단이 필요한 측정 위치로부터 실시간 안전진단에 필요한 데이터를 측정하도록 구성되는 안전진단시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템(10)은, 리모트 센서 유닛(100), 마스터 센서 유닛(200), 원격지 서버(300)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템(10)의 상기 리모트 센서 유닛(100)은, 상기 측정 위치에 부착되어 상기 시설물의 노후 및 위험도를 실시간 측정하며, 상기 데이터를 마스터 센서 유닛(200)에 전송하도록 구성된다.
도 1을 참조하여 설명하면, 이러한 본 발명의 상기 리모트 센서 유닛(100)은, 노후 위험도 측정 센서(110), 온·습도 센서(120), MCU(130), 저장장치(150) 및 데이터 통신(140)을 포함하여 구성된다.
이러한 상기 리모트 센서 유닛(100)의 노후 위험도 측정 센서(110)는, 상기 구조물의 진동, 기울기, 균열, 하중 및 비틀림 등 노후도와 위험도를 측정할 수 있는 센서들로 구성된다.
이러한 상기 리모트 센서 유닛(100)의 온·습도 센서(120)는, 상기 구조물의 온도 및 습도를 실시간 측정하도록 구성된다.
이러한 상기 리모트 센서 유닛(100)의 MCU(130)는, 상기 노후 위험도 측정 센서(110) 및 온·습도 센서(120)에서 측정한 데이터를 저장하고 송신하도록 구성된다.
이러한 상기 리모트 센서 유닛(100)의 저장장치(150)는, 상기 구조물의 옵셋 보정 값(k) 및 상기 MCU(130)로부터 수신한 측정 데이터를 저장하도록 구성된다.
이때, 상기 저장장치(150)에는 상기 구조물의 옵셋 보정 값(k)을 저장한다. 상기 옵셋 보정 값은 구조물에 부착된 센서(RSU/MSU)가 일정 시간 동안 다수 회 측정하여 얻어지는 평균 측정값이다.
이러한 상기 리모트 센서 유닛(100)의 데이터 통신(140)은, 상기 노후 위험도 측정 센서(110) 및 온·습도 센서(120)에서 측정한 데이터를 수신하는 상기 MCU(130)와 전기적으로 연결되고, 상기 마스터 센서 유닛(200)과 데이터 통신을 하도록 구성된다.
이때, 상기 리모트 센서 유닛(100)은 데이터 통신(140)의 유선 및/또는 무선 통신을 통하여 측정 데이터 전송 명령을 인가받고, 상기 마스터 센서 유닛(200)에 전송한다. 또한, 상기 마스터 센서 유닛(200)이나 원격지 서버(300)와 데이터 송·수신할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템(10)의 상기 마스터 센서 유닛(200)은, 상기 측정 위치에 부착되어 상기 시설물의 노후 및 위험도를 실시간 측정한 데이터 및 상기 리모트 센서 유닛(100)에서 실시간 수신된 측정 데이터를 원격지 서버(300)에 전송하도록 구성된다.
도 2를 참조하여 설명하면, 이러한 본 발명의 상기 마스터 센서 유닛(200)은, 노후 위험도 측정 센서(210), 온·습도 센서(220), MCU(230), 저장장치(250) 및 데이터 통신(240)을 포함하여 구성된다.
이러한 상기 마스터 센서 유닛(200)의 노후 위험도 측정 센서(210)는, 상기 구조물의 진동, 기울기, 균열, 하중 및 비틀림 등 노후도와 위험도를 측정할 수 있는 센서들로 구성된다.
이러한 상기 마스터 센서 유닛(200)의 온·습도 센서(220)는, 상기 구조물의 온도 및 습도를 실시간 측정하도록 구성된다.
이러한 상기 마스터 센서 유닛(200)의 MCU(230)는, 상기 노후 위험도 측정 센서(210) 및 온·습도 센서(220)에서 측정한 데이터를 저장하고 송신하도록 구성된다.
상기 마스터 센서 유닛(200)의 MCU(230)는, 상기 리모트 센서 유닛(100)에 측정 데이터를 전송하라는 명령을 인가하도록 구성된다.
이러한 상기 마스터 센서 유닛(200)의 저장장치(250)는, 상기 구조물의 옵셋 보정 값(k) 및 상기 MCU(230)로부터 수신한 측정 데이터를 저장하도록 구성된다.
이때, 상기 저장장치(250)에는 상기 구조물의 옵셋 보정 값(k)을 저장한다. 상기 옵셋 보정 값은 구조물에 부착된 센서(RSU/MSU)가 일정 시간 동안 다수 회 측정하여 얻어지는 평균 측정값이다.
이러한 상기 마스터 센서 유닛(200)의 데이터 통신(240)은, 상기 노후 위험도 측정 센서(210) 및 온·습도 센서(220)에서 측정한 데이터를 수신하는 상기 MCU(230)와 전기적으로 연결되고, 상기 리모트 센서 유닛(100) 및 원격지 서버(300)와 데이터 통신을 하도록 구성된다.
이때, 상기 마스터 센서 유닛(200)은 데이터 통신(240)의 유선 및/또는 무선 통신을 통하여 측정 데이터 전송 명령을 인가받고, 자체적으로 측정한 데이터와 리모트 센서 유닛(100)에서 측정한 데이터를 원격지 서버(300)에 전송한다. 또한, 상기 리모트 센서 유닛(100)이나 원격지 서버(300)와 데이터 송·수신할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템(10)의 상기 원격지 서버(300)는, 상기 마스터 센서 유닛(200)에 측정 데이터의 전송 명령을 인가하고, 상기 마스터 센서 유닛(200)으로부터 측정 데이터를 수신하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템(10)은, 실시간 데이터 측정을 수행하는 ‘측정모드’와, 상기 ‘측정모드’를 제외한 ‘절전모드’로 구성된다.
이때, 상기 ‘측정모드’는, 시간대별 또는 일별 측정주기를 설정하고, 또한 구조물에 진동·기울기·균열·하중·비틀림이 발생하거나, 온·습도의 변화 폭이 커지는 현상이 발생할 때로 설정하여 입력한다. 그리고 상기 ‘절전모드’는, 상기 ‘측정모드’를 제외한 시간에 상기 센서 유닛(RSU/MSU)이 절전상태가 유지되도록 구성된다.
<실시 예 2> 구조물의 실시간 안전진단방법.
도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단방법은, 노후·위험 시설물의 안전진단이 필요한 측정 위치로부터 실시간 안전진단에 필요한 데이터를 측정하는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 이용하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단방법은 (a) 기본설정 단계(S100), (b) 측정 단계(S200) 및 (c) 저장 및 전송 단계(S300)를 포함하여 구성된다.
본 발명은, 상기 안전진단시스템의 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛을 측정 위치에 부착하며, 상기 리모트 센서 유닛(100)을 그룹화하며, 상기 그룹화된 다수개의 리모트 센서 유닛(100)과 상기 마스터 센서 유닛(200)이 전기적으로 송·수신하도록 구성된다.
본 발명의 (a) 기본설정 단계(S100)는, 상기 안전진단시스템의 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛에 기본값을 설정하며, 상기 설정된 기본값 및 ‘옵셋 보정 값(k)’을 상기 저장장치(150/250)에 저장하도록 구성된다.
이때, 상기 기본값은 구조물에 부착된 센서(RSU/MSU)를 구동하기 위한 초기 설정을 말하며, 상기 옵셋 보정 값(k)은 구조물에 부착된 센서(RSU/MSU)가 일정 시간 동안 다수 회 측정하여 얻어지는 평균 측정값이다.
본 발명의 상기 (b) 측정 단계(S200)는, 상기 안전진단시스템의 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛이 실시간 데이터를 측정하며, 상기 안전진단시스템에서 실시간 데이터 측정을 수행하는 ‘측정모드’와, 상기 ‘측정모드’를 제외한 ‘절전모드’로 구성된다.
본 발명의 상기 (b) 측정 단계(S200)에서 상기 노후 위험도 측정 센서(110/210)의 진동, 기울기, 균열을 측정하는 수식은 아래와 같다.
이러한 본 발명의 상기 (b) 측정 단계(S200)에서 상기 노후 위험도 측정 센서(110/210)의 진동 센서(미도시)에 의해 측정되는 X, Y, Z축의 진동 세기[G]는 하기 일반식(1)~(3)과 같다.
[일반식]
(식 중, 
는 진동 센서가 측정한 X축의 진동 세기 데이터값, 
는 진동 센서가 측정한 Y축의 진동 세기 데이터값, 
는 진동 센서가 측정한 Z축의 진동 세기 데이터값을 의미하고, 
는 상기 
를 물리량 진동 세기[G]로 환산한 값이고, 
는 상기 
를 물리량 진동 세기[G]로 환산한 값이고, 
는 상기 
를 물리량 진동 세기[G]로 환산한 값이다. 
는 진동 센서에 설정된 최대 측정 진동 세기의 범위이다. 상기 수식의 상수 ‘65535’ 는 진동 센서가 출력하는 16bit 데이터 범위를 십진수로 변환했을 때의 값을 의미한다.)
또한, 이러한 본 발명의 상기 진동 센서(미도시)의 최대 측정 범위의 설정은 ±2G, ±4G, ±8G, ±16G 4개로 가능하다. 예를 들어 ±4G로 설정한다면 수식에서 진동 센서에 설정한 최대 측정 진동 세기 범위 값 
는 4이다.
이러한 본 발명의 상기 (b) 측정 단계(S200)에서 상기 노후 위험도 측정 센서(110/210)의 진동 센서(미도시)에 의해 측정되는 X, Y축의 기울기[degree]는 하기 일반식(4)~(5)와 같다.
[일반식]
(식 중, 
는 진동 센서가 측정한 X축의 진동 세기 데이터값, 
는 진동 센서가 측정한 Y축의 진동 세기 데이터값, 
는 진동 센서가 측정한 Z축의 진동 세기 데이터값, atan은 아크 탄젠트(arctangent : tan-1)를 의미한다. 상기 일반식의 결과(tan-1 수식)가 라디안 값이므로 180/π를 곱하여 degree 값으로 변환한다.)
이러한 본 발명의 상기 (b) 측정 단계(S200)에서 상기 노후 위험도 측정 센서(110/210)의 균열 센서(미도시)에 의해 측정되는 균열의 크기[mm]는 하기 일반식(6)과 같다.
[일반식]
(식 중, 
는 균열 센서에서 측정한 데이터 값, 
는 균열 센서의 측정 길이 범위[mm]이며, 
는 데이터값의 분해능을 의미한다.)
이러한 본 발명의 상기 일반식(6)은, 슬라이드바 형태의 포텐셜미터의 균열 센 서의를 사용하여 균열의 크기[mm]를 구하는 수식이다.
따라서 균열 센서의 측정 길이 범위[mm] 
를 데이터값의 분해능 
으로 나누어 구한 값을 균열 센서에서 측정한 데이터 값 
에 곱하여 균열 센서의 균열 크기[mm]를 구하도록 구성된다.
본 발명의 상기 (c) 저장 및 전송 단계(S300)는, 측정된 데이터를 상기 안전진단시스템 각각의 저장장치(150/250)에 저장하고 전송하며, 상기 리모트 센서 유닛(100)의 측정 데이터는, 상기 마스터 센서 유닛(200)에 전송되고, 상기 마스터 센서 유닛(200)은, 자체적으로 측정한 데이터와 상기 리모트 센서 유닛(100)의 측정 데이터를 원격지 서버(300)에 전송하도록 구성된다.
본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템(10)을 이용한 안전진단방법은, 실시간 데이터 측정을 수행하는 ‘측정모드’와, 상기 ‘측정모드’를 제외한 ‘절전모드’로 구성된다.
이때, 상기 ‘측정모드’는, 시간대별 또는 일별 측정주기를 설정하고, 또한 구조물에 진동·기울기·균열·하중·비틀림이 발생하거나, 온·습도의 변화 폭이 커지는 현상이 발생할 때로 설정하여 입력한다. 그리고 상기 ‘절전모드’는, 상기 ‘측정모드’를 제외한 시간에는 절전상태가 유지되도록 구성된다.
이러한 상기 구성의 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템은 다음과 같은 순서로 작동된다.
1. 준비)
가. 센서 유닛 설치
- 구조물의 안전진단이 필요한 측정 위치에 다수개의 리모트 센서 유닛을 부착한다.
- 상기 다수개의 리모트 센서 유닛을 제어할 수 있는 마스터 센서 유닛을 부착한다.
(부착된 상기 리모트 센서 유닛을 그룹화하여 마스터 센서 유닛을 부착한다.)
- 상기 마스터 센서 유닛을 제어할 수 있는 원격지 서버를 설치한다.
2. 기본설정 단계(S100)
가. 초기입력
- 부착된 상기 각각의 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛에서는 일정 시간 동안 다수 회 검출된 데이터 값을 평균하여 ‘옵셋 보정 값’을 정한다.
- 정해진 상기 ‘옵셋 보정 값’을 각각의 저장장치에 저장한다.
구조물의 진동·기울기·균열, 온·습도, 배터리 상태를 측정하고, 그 데이터를 저장한다.
나. 모드별 입력
- 측정 또는 절전모드의 성립조건을 설정하여 입력한다.
- 측정주기를 정하여 입력한다.
3. 측정 단계(S200)
가. 측정모드
- 상기 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛의 MCU는 정해진 측정주기에 따라 노후 위험도 측정 센서(진동 센서, 균열 센서 등) 및 온·습도 센서를 이용하여 구조물의 진동·기울기·균열·하중·비틀림, 온·습도, 배터리 상태를 측정한다.
나. 절전모드
- 상기 정해진 측정주기를 제외한 시간에는 절전모드 상태를 유지한다.
- 구조물에 진동·기울기·균열·하중·비틀림이 발생하거나, 온·습도의 변화 폭이 커지는 현상이 발생하면, 즉 절전모드 해제 조건이 충족되면, 측정모드로 전환된다.
4. 저장 및 전송 단계(S300)
가. 저장
- 상기 측정된 데이터는 각 센서 유닛의 저장장치에 저장된다.
나. 송·수신
- 원격지 서버는 마스터 센서 유닛에, 다시 마스터 센서 유닛은 리모트 센서 유닛에 측정 데이터를 전송하라는 명령을 인가한다.
- 리모트 센서 유닛은 상기 명령을 수행하여 측정 데이터를 상급 유닛(마스터 센서 유닛)에 전송한다.
- 마스터 센서 유닛은 자체적으로 측정한 데이터 및 리모트 센서 유닛에서 전송받은 데이터를 원격지 서버에 전송한다.
이와 같은 본 발명의 구조물의 실시간 안전진단시스템 및 안전진단방법은 다음과 같은 특징이 있다.
먼저, 본 발명에 따른 구조물의 실시간 안전진단시스템은 리모트 센서 유닛, 마스터 센서 유닛 및 원격지 서버로 구성된다.
따라서 기설치된 노후·위험시설물 등의 안전진단이 필요한 위치에 상기 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛을 부착하여 실시간 안전진단에 필요한 데이터를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 부착된 다수개의 센서 유닛(진동/균열 센서)을 그룹화하고, 각 센서 유닛에는 옵셋 보정 값을 저장하도록 구성된다.
따라서 문제 발생 위치별로 측정 데이터를 구분하여 획득할 수 있으며, 획득 위치별로 측정 데이터를 비교 분석할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 센서 유닛은 측정모드 및 절전모드로 구분하여 명령을 수행하도록 구성된다.
따라서 본 발명의 센서 유닛은 절전형으로 구성되며 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.
10 : 구조물의 실시간 안전진단시스템
100 : 리모트 센서 유닛(RSU)
* RSU(1-1~1-n, 2-1~2-n, ... n-1~n-n)
110 : 노후 위험도 측정 센서
120 : 온·습도 센서
130 : MCU
140 : 데이터 통신
150 : 저장장치
200 : 마스터 센서 유닛(MSU)
* MSU(1~n)
210 : 노후 위험도 측정 센서
220 : 온·습도 센서
230 : MCU
240 : 데이터 통신
250 : 저장장치
300 : 원격지 서버
k : 옵셋 보정 값(RSU/MSU가 일정한 시간 동안 여러 번 측정한 평균값)
100 : 리모트 센서 유닛(RSU)
* RSU(1-1~1-n, 2-1~2-n, ... n-1~n-n)
110 : 노후 위험도 측정 센서
120 : 온·습도 센서
130 : MCU
140 : 데이터 통신
150 : 저장장치
200 : 마스터 센서 유닛(MSU)
* MSU(1~n)
210 : 노후 위험도 측정 센서
220 : 온·습도 센서
230 : MCU
240 : 데이터 통신
250 : 저장장치
300 : 원격지 서버
k : 옵셋 보정 값(RSU/MSU가 일정한 시간 동안 여러 번 측정한 평균값)
Claims (10)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 노후·위험 시설물의 안전진단을 위하여 구조물의 진동, 기울기, 균열, 하중 및 비틀림을 실시간 측정하는 노후 위험도 측정 센서, 상기 구조물의 온도·습도를 실시간 측정하는 온·습도 센서, 상기 노후 위험도 측정 센서 및 온·습도 센서에서 측정한 데이터를 저장하고 송신하는 MCU를 포함하는 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛으로 구성되어, 상기 노후·위험 시설물의 측정 위치로부터 안전진단에 필요한 데이터를 측정하는 구조물의 실시간 안전진단시스템을 이용한 안전진단방법에 관한 것으로서,
(a) 상기 안전진단시스템의 MCU는 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛에 기본값을 설정하는, 기본설정 단계(S100);
(b) 상기 안전진단시스템의 리모트 센서 유닛 및 마스터 센서 유닛이 실시간 데이터를 측정하는, 측정 단계(S200);
(c) 측정된 데이터는 상기 안전진단시스템의 MCU에 의해 각각의 저장장치(150/250)에 저장되고 데이터 통신으로 전송되도록 구성되는, 저장 및 전송 단계(S300);를 포함하며,
상기 (a) 기본설정 단계(S100)는, 상기 설정된 기본값 및 '옵셋 보정 값(k)'을 상기 저장장치(150/250)에 저장하도록 구성되며,
상기 옵셋 보정 값(k)은, 상기 구조물에 부착된 상태의 상기 리모트 센서 유닛(100) 및 마스터 센서 유닛(200)이 일정 시간 동안 다수 회 측정하여 얻어지는 평균 측정값으로 구성되며,
상기 안전진단시스템의 상기 리모트 센서 유닛(100)은 다수 개씩 그룹화되어 상기 마스터 센서 유닛(200)과 송·수신하도록 구성되며,
상기 (b) 측정 단계(S200)는, 상기 안전진단시스템에서 실시간 데이터 측정을 수행하는 '측정모드'와, 데이터 측정을 수행하지 않는 '절전모드'로 구성되며,
상기 '측정모드'는 시간대별 또는 일별 측정주기를 설정하고, 또한 구조물에 진동·기울기·균열·하중·비틀림이 발생하거나, 온·습도의 변화 폭이 커지는 현상이 발생할 때로 설정하도록 구성되며,
상기 (b) 측정 단계(S200)에서 상기 노후 위험도 측정 센서(110/210)의 진동 센서에 의해 측정되는 X, Y, Z축의 진동 세기[G]는 하기 일반식(1)~(3)이며,
(1)
(2)
(3)
(식 중,는 진동 센서가 측정한 X축의 진동 세기 데이터값,
는 진동 센서가 측정한 Y축의 진동 세기 데이터값,
는 진동 센서가 측정한 Z축의 진동 세기 데이터값을 의미하고,
는 상기
를 물리량 진동 세기[G]로 환산한 값이고,
는 상기
를 물리량 진동 세기[G]로 환산한 값이고,
는 상기
를 물리량 진동 세기[G]로 환산한 값이다.
는 진동 센서에 설정된 최대 측정 진동 세기의 범위이다. 상기 수식의 상수 '65535'는 진동 센서가 출력하는 16bit 데이터 범위를 십진수로 변환했을 때의 값을 의미한다.)
상기 (b) 측정 단계(S200)에서 상기 노후 위험도 측정 센서(110/210)의 진동 센서에 의해 측정되는 X, Y축의 기울기[degree]는 하기 일반식(4)~(5)이며,
(4)
(5)
(식 중,는 진동 센서가 측정한 X축의 진동 세기 데이터값,
는 진동 센서가 측정한 Y축의 진동 세기 데이터값,
는 진동 센서가 측정한 Z축의 진동 세기 데이터값, atan은 아크 탄젠트(arctangent : tan-1)를 의미한다.)
상기 (b) 측정 단계(S200)에서 상기 노후 위험도 측정 센서(110/210)의 균열 센서에 의해 측정되는 균열의 크기[mm]는 하기 일반식(6)이며,
(6)
(식 중,는 균열 센서에서 측정한 데이터 값,
는 균열 센서의 측정 길이 범위[mm]이며,
는 데이터값의 분해능을 의미한다.)
상기 (c) 저장 및 전송 단계(S300)에서 상기 리모트 센서 유닛(100)의 측정 데이터는 상기 마스터 센서 유닛(200)에 전송되며, 상기 마스터 센서 유닛(200)은 상기 측정 데이터를 원격지 서버(300)에 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구조물의 실시간 안전진단방법. - 삭제
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220033918A KR102414323B1 (ko) | 2022-03-18 | 2022-03-18 | 구조물의 실시간 안전진단시스템 및 그 시스템을 이용한 안전진단방법 |
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| KR1020220033918A KR102414323B1 (ko) | 2022-03-18 | 2022-03-18 | 구조물의 실시간 안전진단시스템 및 그 시스템을 이용한 안전진단방법 |
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|---|---|
| KR102414323B1 true KR102414323B1 (ko) | 2022-06-30 |
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| KR1020220033918A KR102414323B1 (ko) | 2022-03-18 | 2022-03-18 | 구조물의 실시간 안전진단시스템 및 그 시스템을 이용한 안전진단방법 |
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|---|---|
| KR (1) | KR102414323B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102615082B1 (ko) | 2022-11-29 | 2023-12-19 | 라온구조안전기술(주) | 저수지 및 하천 제방 관리를 위한 매립형 복합 IoT 센서 장치를 이용한 모니터링 시스템 및 이의 실행 방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100056697A (ko) * | 2008-11-20 | 2010-05-28 | 엘지이노텍 주식회사 | 건설 구조물 감시시스템 및 감시방법 |
| KR20110004176A (ko) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | 한국건설기술연구원 | 경사 센서를 이용한 구조물의 안전 진단 시스템 |
| KR101619412B1 (ko) | 2015-07-10 | 2016-05-10 | (주) 동우기술단 | 디지털 카메라를 이용한 토목구조물 안전진단장치의 운용방법 |
| KR101939727B1 (ko) | 2018-05-30 | 2019-01-17 | (주)텔코코리아아이에스 | Mems 센서를 이용한 구조물의 안전 모니터링 시스템 및 안전 진단방법 |
| JP2019125281A (ja) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | 三菱電機株式会社 | 環境監視システムおよび環境監視方法 |
-
2022
- 2022-03-18 KR KR1020220033918A patent/KR102414323B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100056697A (ko) * | 2008-11-20 | 2010-05-28 | 엘지이노텍 주식회사 | 건설 구조물 감시시스템 및 감시방법 |
| KR20110004176A (ko) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | 한국건설기술연구원 | 경사 센서를 이용한 구조물의 안전 진단 시스템 |
| KR101619412B1 (ko) | 2015-07-10 | 2016-05-10 | (주) 동우기술단 | 디지털 카메라를 이용한 토목구조물 안전진단장치의 운용방법 |
| JP2019125281A (ja) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | 三菱電機株式会社 | 環境監視システムおよび環境監視方法 |
| KR101939727B1 (ko) | 2018-05-30 | 2019-01-17 | (주)텔코코리아아이에스 | Mems 센서를 이용한 구조물의 안전 모니터링 시스템 및 안전 진단방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102615082B1 (ko) | 2022-11-29 | 2023-12-19 | 라온구조안전기술(주) | 저수지 및 하천 제방 관리를 위한 매립형 복합 IoT 센서 장치를 이용한 모니터링 시스템 및 이의 실행 방법 |
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