KR102479951B1 - IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템, 서버 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 IoT(internet of things) 기술을 적용하여 노후나 파손 등으로 인한 위험한 건물, 교량 등의 시설물에 대한 안전 관리를 수행하도록 구현한 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템, 서버 및 방법에 관한 것으로, 통합 IoT 장치가 시설물에 설치되어 시설물의 안전을 점검하여 점검 정보를 전송해 주며; IoT 기반 시설물 안전 관리 서버가 통합 IoT 장치로부터 수신받은 점검 정보를 분석하여 시설물의 안전을 진단해 주며, 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화시켜 등록해 주며; 데이터베이스가 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로부터 등록되는 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화하여 저장해 둔다.

Description

IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템, 서버 및 방법{Construction safety managing system, server and method based on IoT}
본 발명의 기술 분야는 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템, 서버 및 방법에 관한 것으로, 특히 IoT(internet of things) 기술을 적용하여 노후나 파손 등으로 인한 위험한 건물, 교량 등의 시설물에 대한 안전 관리를 수행하도록 구현한 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템, 서버 및 방법에 관한 것이다.
시설물은, 위치, 용도 및 목적에 따라 다양한 모양과 크기로 건설되며, 인간이 생활하는 공간인 만큼 보다 안락한 생활환경과 편의를 제공하는 각종 설비들이 설치된다. 그런데, 이러한 시설물은 인간의 기술력 한계와, 다양한 외적 요인에 의해 영구적으로 활용될 수는 없으며, 단지 기후 등과 같은 자연 환경적 요소와, 이 곳에 생활하는 거주자의 생활습관, 관리 방식 등과 같은 인위적 요소에 따라 그 수명의 가감이 가능할 뿐이다.
이러한 시설물에 설치되는 각종 설비는, 거주자의 생활에 직결되므로 최적의 성능으로 구동될 수 있도록 정기적인 검진이 요구되며, 특히 인간의 생명과 관련되는 설비에 있어서는 거주자의 안전을 위해 필수적으로 관리되어야 한다. 따라서 시설물에 대한 관리는, 시설물의 수명과 그 시설물 거주자의 안전에 있어서 매우 중요한 것이며, 특히 공공건물 등과 같이 많은 사람이 생활하는 시설물의 경우에는 법적으로도 그 관리에 강제성을 두어 해당 시설물의 건물주는 의무적으로 시설물 및 그 설비에 대한 정기 점검을 받아야만 한다.
시설물과 설비에 대한 안전 점검은, 각 분야별로 전문화되어 있고, 법적으로도 해당 분야에 대한 안전 점검을 수행할 수 있는 자에 자격을 두어 이를 엄격히 관리하고 있다. 그러나 시설물과 설비에 대해 문외한인 건물주는 시설물 자체와 이에 설치된 각종 설비에 대한 정기 점검에 있어서 곤란함을 느낄 수밖에 없는 단점을 가지고 있다. 그리고 건물주, 특히 법으로서 시설물에 대한 관리 감독을 받지 않는 민간건물의 건물주로 하여금 시설물 및 그 설비에 대한 관리를 소홀히 하게 하여, 많은 사람이 생활하는 시설물에 대한 안전이 보장받지 못하는 결과를 초래할 수 있으며, 또한 시설물 자체 수명도 크게 줄게 되므로, 개인적으로는 건물주의 재산상 손실도 발생하는 불합리함을 발생시킬 수 있는 단점도 있다.
시설물에 설치되는 설비의 다양화와 해당 설비에 대한 기술 진보 정도가 크게 향상되면서 자연적인 환경요인 및 사고로 인한 시설물의 파손, 또는 설비의 노후와 결함으로 발생되는 고장을 하나의 위탁 관리 업체에서 일괄적으로 처리할 수 없는 단점도 있다. 따라서 위탁 관리 업체는 각 설비분야에 대해 전문성을 가지며 분업되어 있고, 이러한 분업으로 인해서, 건물주가 시설물의 파손 또는 그 설비에 대한 수리 및 보완을 위탁하기 위해 해당 위탁 관리 업체를 선정하고 이를 위탁하는데 어려움을 느끼게 하는 또 다른 단점도 있었다.
한국공개특허 제10-2006-0021423호(2006.03.08. 공개)는 시설물과 그 시설물에 설치된 다양한 종류의 설비물에 대하여 정기 검진과 그 검진 결과 등에 대한 관리업무 등을 회원을 대신하여 포괄 처리하고, 해당 회원에게는 시설물 또는 설비물에 대한 수선, 교체 등을 결정할 수 있는 정보 또한 제공함으로써, 시설물과 설비물에 있어서 비전문가인 회원이 시설물과 설비물의 유지보수관리에 태만 하는 것을 줄일 수 있게 되고, 그 결과로 인해 시설물 및 설비물의 수명 연장에 도움을 주는 한편, 시설물의 거주자는 최적의 상태로 작동되는 설비물로부터 지속적인 편익을 제공받을 수 있으며, 또한 시설물 유지보수관리의 미흡으로 인해 발생되는 각종 사고로 인한 인명의 사상을 방지할 수도 있도록 한 인터넷을 통한 시설물의 안전 관리 시스템과 그 안전 관리 방법에 관하여 개시되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 시설물의 소재지, 면적, 용도, 구조 중 하나 이상의 내용을 포함하는 시설물정보데이터와, 시설물과 이 시설물에 설치되어 있는 설비물의 검진결과에 대한 검진데이터가 저장된 시설물정보DB; 시설물정보데이터와 연계되어 해당 시설물을 관리 및 소유하는 회원에 대한 회원정보데이터가 저장된 회원정보DB; 온라인을 통해 전송된 시설물정보데이터 및 회원정보데이터를 시설물정보DB와 회원정보DB에 각각 입력 및 갱신하는 정보입력모듈; 시설물과 이 시설물에 설치된 설비물에 대한 유지보수관리를 대행하는 위탁관리업체의 업체정보데이터가 저장된 위탁관리업체DB; 위탁관리업체DB를 검색하여 필요한 업체정보데이터를 추출하는 위탁관리업체검색모듈; 시설물 및 설비물에 대한 유지보수관리의 목록과 각각의 유지보수관리의 정기검진시기를 포함하는 매뉴얼데이터가 저장된 위탁관리매뉴얼DB; 시설물정보DB와 연동되어 검진데이터를 검색 및 분석한 후 그 결과에 따라 요구되는 매뉴얼데이터를 위탁관리매뉴얼DB로부터 추출하고, 이 매뉴얼데이터의 유지보수관리를 전문으로 하는 위탁관리업체에 대한 업체정보데이터를 위탁관리업체검색모듈로부터 수신하여, 회원의 회원단말기 및 위탁관리업체의 위탁관리단말기로 전송될 데이터를 관리하는 관리모듈; 및 회원단말기 및 위탁관리업체단말기와의 데이터 발신과 수신을 매개하는 온라인통신모듈이 포함된 것을 특징으로 한다.
한국등록특허 제10-2204016호(2021.01.12. 등록)는 3차원 기반의 시설물 안전 관리 시스템 및 방법에 관하여 개시되어 있는데, 관리 서버가 시설물에 포함되는 복수의 개별 공간들이 측벽들에 의해 분리된 상태를 수기로 스케치한 평면 분리도 및 복수의 개별 공간들을 분리하는 측벽들을 촬영한 측벽 사진들을 사용하여 시설물의 3차원 형상을 나타내는 3차원 도면을 생성하는 단계; 현장 점검자에 의해 사용되는 모바일 장치가 관리 서버로부터 3차원 도면을 수신하여 3차원 뷰어를 통해 디스플레이하는 단계; 모바일 장치가 현장 점검자의 입력에 기초하여 시설물에서 손상이 발생한 위치에 대응되는 3차원 도면상의 손상 좌표 값 및 손상에 대한 손상 정보를 생성하는 단계; 모바일 장치가 손상 좌표 값 및 손상 정보를 서로 연관시켜 현장 점검 결과로서 관리 서버에 전송하는 단계; 및 관리 서버가 모바일 장치로부터 수신되는 현장 점검 결과에 기초하여 손상이 발생한 위치를 나타내는 3차원 손상 위치 정보 도면 및 손상 정보를 포함하는 안전진단 결과 보고서를 생성하는 단계를 포함하고, 측벽 사진은, 서로 직교하는 기준 길이의 가로 기준자 및 기준 길이의 세로 기준자를 포함하는 길이 측정자가 상응하는 측벽에 부착되고, 상응하는 측벽에 존재하는 미리 정의된 표준 부재 별로 표준 부재를 나타내는 식별코드가 상응하는 표준 부재에 부착된 상태에서, 길이 측정자가 중앙에 위치하도록 상응하는 측벽을 촬영하여 생성되는 것을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 3차원 도면을 사용하여 시설물에 대한 안전 관리를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 종래의 기술에서는, 노후나 파손 등으로 인한 위험한 건물, 교량 등의 시설물에 대한 안전 관리를 수행할 때, 관리자가 직접 현장에서 시설물의 안전을 점검 및 진단하도록 하는데, 이때 현장의 관리자가 계측장비를 통해 계측된 데이터를 수작업으로 기재하고, 이렇게 기재된 데이터를 추후 PC에 별도로 타이핑하여 저장하게 됨으로써, 관리자가 행하는 동작에 실수가 발생되기 마련이기에, 누락되는 데이터가 발생되거나, 전혀 다른 데이터가 저장될 우려가 있는 단점이 있으며, 또한 시설물의 안전 등급을 평가하기 위하여 계측장비를 통해 계측된 데이터를 외부 서버에 업로드 해야 하는 과정과, 추후 평가 담당자들이 외부 서버에 접속한 후 해당 계측 데이터를 이용하여 계측장비에 따라 각기 다른 보정 및 분석 알고리즘을 통해 각각 연산하여 상태 평가용 데이터를 도출하는 과정 등의 전산처리가 수행되어야 하는 불편한 단점도 가지고 있었다.
상술한 바와 같은 종래의 기술에서는, 또한 시설물의 점검 및 진단을 의뢰한 의뢰자가 바로 시설물의 안전 등급을 확인할 수 없었기에, 시설물의 점검 및 진단 과정이 끝났음에도 불구하고 최종 보고서를 마냥 기다려야만 하는 단점도 가지고 있었다. 뿐만 아니라, 계측장비를 통한 시설물 점검 및 진단 과정에 있어서 특정 점검 항목 별로 진행 기록이 필요한 상황(예를 들어, 점검 관리자, 담당자, 의뢰자 등의 확인 여부를 녹취, 서명 등 기록으로 남겨야 하는 상황)이 반드시 필요한 단점도 가지고 있었다.
한국공개특허 제10-2006-0021423호 한국등록특허 제10-2204016호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로, IoT(internet of things) 기술을 적용하여 노후나 파손 등으로 인한 위험한 건물, 교량 등의 시설물에 대한 안전 관리를 수행하도록 구현한 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템, 서버 및 방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 시설물에 설치되어 시설물의 안전을 점검하여 점검 정보를 전송해 주기 위한 통합 IoT 장치; 상기 통합 IoT 장치로부터 수신받은 점검 정보를 분석하여 시설물의 안전을 진단해 주며, 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화시켜 등록해 주기 위한 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버; 및 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로부터 등록되는 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화하여 저장해 두기 위한 데이터베이스를 포함하는 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템을 제공한다.
일 실시 예에서, 상기 통합 IoT 장치는, 시설물을 식별해 주기 위한 시설물식별정보와, 시설물에 설치된 위치를 세분화하여 정확하게 알려 위험 상황이 있는 시설물의 정확한 위치를 알려주기 위한 설치위치정보를 내부메모리에 저장해 두었다가, 시설물식별정보와 설치위치정보를 점검 정보에 포함시켜 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 통합 IoT 장치는, 시설물에 설치되어 시설물의 안전을 점검하여 점검 정보를 생성시켜 주기 위한 복수 개의 IoT 계측 센서; 및 상기 IoT 계측 센서에서 생성시킨 점검 정보를 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로 전송하기 위한 무선통신모듈을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 통합 IoT 장치는, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버의 데이터 분석에 필요한 분석필요데이터 종류만을 기 설정해 두었다가, 상기 IoT 계측 센서의 점검 정보 중에서 분석필요데이터 종류에 해당하는 데이터만을 필터링해 주기 위한 필터링모듈을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 통합 IoT 장치는, 시설물의 기울기를 감지하기 위한 기울기 센서, 시설물 주변의 바람 풍속을 감지하기 위한 풍속 센서, 시설물의 움직임을 감지하기 위한 가속도 센서, 시설물에서 발생하는 소리를 감지하기 위한 소리 센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 통합 IoT 장치는, 레이더 파형을 생성시켜 시설물 표면으로 송출한 후에 반사되어 수신되는 파형에 대한 변화를 검출해서 시설물의 변형을 감지하기 위한 레이더 센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 통합 IoT 장치는, 상기 레이더 센서의 경우에 단일 모듈에서 복수 개의 레이더 파형 모드를 지원하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 통합 IoT 장치는, 시설물의 표면을 촬영하여 촬영한 표면 영상을 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로 전송하기 위한 카메라 센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 통합 IoT 장치는, 상기 카메라 센서의 경우에, 균열 최대 폭의 위치와 크기 측정을 위한 딥러닝 기반 모델에서의 균열 구획화를 위해서, 균열 이미지를 기 설정된 시간 간격으로 기 설정된 회수만큼 촬영하여 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로 전송하며, 딥러닝 기반 모델에서의 균열 크기 분석을 위해서, 기 설정된 크기와 모양의 스티커를 균열 옆에 부착한 후에 균열과 스티커를 함께 촬영하여 촬영한 균열 이미지와 스티커 이미지를 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 통합 IoT 장치는, 위치감지모듈을 구비하여 시설물에 설치된 위치에 대한 정보를 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 상기 통합 IoT 장치로부터 수신받은 점검 정보에서 시설물식별정보와 설치위치정보를 확인하며, 점검 정보를 시설물식별정보별 그리고 설치위치정보별로 데이터베이스화시켜 상기 데이터베이스에 등록해 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 3종 시설물 통합 플랫폼을 구축하며, 상기 3종 시설물 통합 플랫폼을 이용하여 위험한 시설물에 대해서 디지털 기반 위험 시설 안전 관리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 센서 정보 수집, 데이터 정보 관리, 시설물 안전 점검, 통합 관제의 기능을 수행하기 위한 디지털 안전 관리 시스템부; 시설물 특성 분석, 재난 안전 시나리오, 시설물 위험성 사전 예측, 신속한 상황 전파의 기능을 수행하기 위한 재난 안전사고 대응 시스템부; 및 일자리 창출 제안, 시민 참여형 아이디어 수집, 시설물 안전 점검, 통합 관제의 기능을 수행하기 위한 사회적 가치 실현부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 상기 통합 IoT 장치의 IoT 계측 센서와 직접 연결되어 무선 통신 네트워킹을 통해 상기 IoT 계측 센서에서 시설물을 점검한 정보를 수신받는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 수집 데이터 분석으로 시설물의 이상 징후를 감지하며, 이때 육안 식별은 불가능하나 수집 데이터 분석을 통해 시설물의 이상 징후를 사전 감지하며, 시설물 균열을 감지하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 시설물 이상 징후 감지에 대해서 네트워크를 통해 통신 접속된 관제실로의 통합 관제 및 가시화를 수행하며, 이때 시설물 작동 상태 유무, 경보 실시간 감지, 데이터 가시화를 수행하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 상기 통합 IoT 장치의 센서를 연결 적용하며, 무선 통신 네트워킹을 통한 관제실과의 통신 연결도 수행하는 통신 라우터를 구비한 SBC 보드를 탑재한 데이터 분석 엣지 서버인 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 딥러닝 학습 기반으로 시설물 외벽의 균열을 검출하기 위한 균열검출모델을 구비하여, 상기 통합 IoT 장치로부터 전송되는 표면 영상을 수집하며, 수집한 표면 영상을 딥러닝 학습으로 시설물 균열 영상 데이터셋 분석을 수행하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, AI 기술을 활용한 집합 시설물 외벽의 균열을 검출하기 위한 균열검출모델을 구비하여, 상기 통합 IoT 장치로부터 수집한 표면 영상 중 균열 이미지를 기반으로 시설물 균열을 검출하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 딥러닝 기반 균열크기분석모델을 구비하여, 상기 통합 IoT 장치로부터 수집한 표면 영상 중 균열 이미지에서 균열을 구획화하고, 구획화한 균열의 크기를 분석하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 균열의 구획화 및 구획화한 균열의 크기 분석을 수행함에 있어서, 상기 통합 IoT 장치로부터 직접 수집한 균열 이미지에 대한 검출하고, 검출한 균열 이미지에 대해서 MISO 형식의 각 데이터셋별 도메인 차이에 강인한 딥러닝 학습으로 분석을 수행하며, 이때 딥러닝 기반 균열크기분석모델을 이용해서 균열의 최대 폭의 위치와 크기를 측정하며, 균일 이미지의 구획화를 통한 균열의 형상을 추출하고, 그 결과를 통해 프로파일링 알고리즘을 통한 균열 폭을 측정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 상기 통합 IoT 장치에서 촬영한 균열 이미지와 함께 기 설정된 크기와 모양의 스티커 이미지를 수신받아 균열 이미지와 스티커 이미지의 크기를 비교해서 균열의 크기를 확인하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 3종 시설물 안전 관리 통합 플랫폼을 통해, 지정된 시설물에 대한 모니터링을 제공하고, 3D 지도를 제공하고, 상기 통합 IoT 장치의 점검 정보를 가시화해 주고, 위험 상황 시에 관제실에 알림을 수행하고, 시설물의 세부 정보를 확인하도록 하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 상기 통합 IoT 장치로부터 위치정보를 수신받아 상기 통합 IoT 장치의 위치를 파악하며, 영상 기반 모니터링을 관제실에 제공해 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 분석 결과로 안전점검 및 유지 관리 보고서를 자동 생성시켜 관제실에 제공해 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 데이터베이스는, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로부터 등록되는 진단 정보를 시설물식별정보별 그리고 설치위치정보별로 데이터베이스화하여 저장해 두는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템은, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로부터 제공되는 모바일 기반 정보 관리 앱을 다운로드받아 내부메모리에 설치해 두며, 모바일 기반 정보 관리 앱을 실행시켜 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버와 연동하여 실시간 시설물 점검을 수행하도록 해 주기 위한 현장 점검 인원 및 관리자용 모바일 기기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 통합 IoT 장치는, 현장 점검 인원 및 관리자의 시설물 점검을 유도하거나 위험 상황을 표시하기 위한 유도 및 표시등을 구비하며, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로부터 수신되는 유도 및 표시 제어신호에 따라 유도 및 표시등을 점멸 또는 점등시켜 주는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 현장 점검 인원 및 관리자를 위한 모바일 기반 정보 관리 앱을 상기 모바일 기기로 제공하여, 상기 모바일 기기와 연동을 수행하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 상기 모바일 기기로부터 전송되는 관리자 위치정보를 수신받아, 관리자 위치정보로부터 가장 가까운 통합 IoT 장치를 확인하며, 분석 결과로 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치를 확인하며, 가장 가까운 통합 IoT 장치와 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치 사이에 있는 통합 IoT 장치를 확인하며, 가장 가까운 통합 IoT 장치에서 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치까지 유도 및 표시등을 순차적으로 점멸 또는 점등하기 위한 유도 및 표시 제어신호를 생성시켜 가장 가까운 통합 IoT 장치에서 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치까지의 모든 통합 IoT 장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 모바일 기기는, 위치감지모듈을 구비하여 관리자 위치에 대한 정보를 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로 전송해 주는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 네트워크를 통해 통신 접속된 시설물 설치 통합 IoT 장치 각각을 식별하며, 상기 통합 IoT 장치로부터 전송되는 점검 정보를 수신받아 전달해 주기 위한 통합 IoT 장치; 인터페이스부; 및 상기 인터페이스부를 통해 전달되는 점검 정보를 분석하여 시설물의 안전을 진단해 주며, 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화시켜 데이터베이스에 등록해 주기 위한 시설물안전관리부를 포함하는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버를 제공한다.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 또 다른 한 특징에 따르면, 시설물에 설치된 통합 IoT 장치가 시설물의 안전을 점검하여 점검 정보를 전송해 주는 단계; IoT 기반 시설물 안전 관리 서버가 상기 통합 IoT 장치로부터 수신받은 점검 정보를 분석하여 시설물의 안전을 진단해 주며, 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화시켜 등록해 주는 단계; 및 데이터베이스가 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로부터 등록되는 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화하여 저장해 두는 단계를 포함하는 IoT 기반 시설물 안전 관리 방법을 제공한다.
본 발명의 효과로는, IoT(internet of things) 기술을 적용하여 노후나 파손 등으로 인한 위험한 건물, 교량 등의 시설물에 대한 안전 관리를 수행하도록 구현한 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템, 서버 및 방법을 제공함으로써, 노후나 파손 등으로 인한 위험한 건물, 교량 등의 시설물에 대한 안전 관리를 수행할 때, 관리자가 직접 현장에서 시설물의 안전을 점검 및 진단할 필요가 없으며, 이에 관리자가 계측장비를 통해 계측된 데이터를 수작업으로 기재할 필요가 없고 또한, 데이터를 PC에 별도로 타이핑하여 저장할 필요가 없으므로, 누락되는 데이터가 발생되지 않을 뿐만 아니라, 전혀 다른 데이터가 저장될 우려도 없으며, 시설물의 안전 등급을 평가하기 위하여 데이터를 외부 서버에 별도로 업로드할 필요도 없고 이에, 추후 평가 담당자들이 외부 서버에 접속할 필요도 없으며, 그리고 시설물의 점검 및 진단을 의뢰한 의뢰자가 바로 시설물의 안전 등급을 확인할 수 있으며, 특정 점검 항목 별 진행 기록 상황도 별도로 필요하지 않다는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 통합 IoT 장치 및 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버의 개략적인 설명을 하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 통합 IoT 장치의 균열 촬영을 하는 도면이다.
도 4는 도 1에 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버의 형태를 예로 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1에 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버의 균열 검출을 예로 설명하는 도면이다.
도 6은 도 1에 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버에서 제공하는 3종 시설물 안전 관리 통합 플랫폼의 형태를 예로 설명하는 도면이다.
도 7은 도 1에 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버에서 제공하는 보고서의 형태를 예로 설명하는 도면이다.
도 8은 도 1에 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버와 모바일 기기의 연동을 예로 설명하는 도면이다.
도 9는 도 1에 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버를 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 IoT 기반 시설물 안전 관리 방법을 설명하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템, 서버 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템을 설명하는 도면이며, 도 2는 도 1에 있는 통합 IoT 장치 및 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버의 개략적인 설명을 하는 도면이며, 도 3은 도 1에 있는 통합 IoT 장치의 균열 촬영을 하는 도면이며, 도 4는 도 1에 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버의 형태를 예로 설명하는 도면이며, 도 5는 도 1에 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버의 균열 검출을 예로 설명하는 도면이며, 도 6은 도 1에 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버에서 제공하는 3종 시설물 안전 관리 통합 플랫폼의 형태를 예로 설명하는 도면이며, 도 7은 도 1에 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버에서 제공하는 보고서의 형태를 예로 설명하는 도면이며, 도 8은 도 1에 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버와 모바일 기기의 연동을 예로 설명하는 도면이다.
도 1 내지 8을 참조하면, IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템(100)은, 복수 개의 통합 IoT 장치(110), IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120), 데이터베이스(130), 네트워크(140)를 포함한다.
통합 IoT 장치(110)는, 노후나 파손 등으로 인한 위험한 건물, 교량 등의 시설물에 설치되어, 시설물의 안전을 점검하여 해당 점검한 정보를 네트워크(140)를 통해 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송해 준다.
일 실시 예에서, 통합 IoT 장치(110)는, 인터넷을 기반으로 시설물을 연결하여 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스를 수행하는 장치로서, 복수 개의 센서를 구비하여, 시설물에 해당 센서를 부착해서, 실시간으로 해당 센서에서 감지한 데이터를 인터넷(즉, 네트워크(140))을 통해 주고받을 수 있으며, 고유 식별이 가능한 시설물이 만들어낸 정보로 네트워크(140)를 통해 공유하도록 해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 통합 IoT 장치(110)는, 시설물을 식별해 주기 위한 시설물식별정보와, 시설물에 설치된 위치를 세분화하여 정확하게 알려 위험 상황이 있는 시설물의 정확한 위치를 알려주기 위한 설치위치정보를 내부메모리에 저장해 두었다가, 점검 정보 전송 시에 내부메모리로부터 시설물식별정보와 설치위치정보를 판독하여 점검 정보에 포함시켜 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송해 줄 수도 있다.
일 실시 예에서, 통합 IoT 장치(110)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수 개의 IoT 계측 센서, 그리고 무선통신모듈을 구비할 수 있으며, 해당 IoT 계측 센서를 건물, 교량 등의 시설물에 설치해 주고, 해당 IoT 계측 센서에서 시설물을 점검한 정보(즉, 시설물의 안전을 점검하여 생성시킨 점검 정보)를 해당 무선통신모듈을 통해 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 무선 통신 네트워킹을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 통합 IoT 장치(110)는, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)의 데이터 분석에 필요한 데이터(즉, 분석필요데이터)의 종류만을 기 설정해 두었다가, 복수 개의 IoT 계측 센서의 수많은 데이터(즉, 점검 정보) 중에서 분석필요데이터 종류에 해당하는 데이터만을 필터링해 줌으로써, 네트워크 트래픽 과부하를 최소화시킬 수 있도록 하기 위한 필터링모듈을 더 구비할 수 있다.
일 실시 예에서, 통합 IoT 장치(110)는, IoT 계측 센서로 다양한 감지 센서를 적용할 수 있는데, 시설물의 기울기를 감지하기 위한 기울기 센서, 시설물 주변의 바람 풍속을 감지하기 위한 풍속 센서, 시설물의 움직임을 감지하기 위한 가속도 센서, 시설물에서 발생하는 소리를 감지하기 위한 소리 센서 등을 구비할 수 있으며, 또한 확장성이 뛰어나 건축 분야 및 토목 분야의 센서뿐만 아니라 다른 분야의 다양한 센서들도 적용 가능하다.
일 실시 예에서, 통합 IoT 장치(110)는, 레이더 파형을 생성시켜 시설물 표면으로 송출한 후에 반사되어 수신되는 파형에 대한 변화를 검출해서 시설물의 변형을 감지하기 위한 레이더 센서를 더 구비할 수 있으며, 해당 레이더 센서의 경우에 단일 모듈에서 복수 개의 레이더 파형 모드를 지원함으로써 시설물 변형 검출 능력을 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 통합 IoT 장치(110)는, 시설물의 표면을 촬영하여 해당 촬영한 표면 영상을 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송하기 위한 카메라 센서를 더 구비할 수 있다.
일 실시 예에서, 통합 IoT 장치(110)는, 카메라 센서의 경우에, 균열 최대 폭의 위치와 크기 측정을 위한 딥러닝 기반 모델에서의 균열 구획화를 위해서, 균열 이미지를 기 설정된 시간 간격으로 기 설정된 회수(예를 들어, 4000장)만큼 촬영하여 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송할 수 있으며, 또한 딥러닝 기반 모델에서의 균열 크기 분석을 위해서, 기 설정된 크기와 모양(예를 들어, 원 모양)의 스티커를 균열 옆에 부착한 후에 균열과 스티커를 함께 도 3에 도시된 바와 같이 촬영하여 해당 촬영한 균열 이미지와 스티커 이미지를 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송할 수 있다.
일 실시 예에서, 통합 IoT 장치(110)는, GPS모듈 등과 같은 위치감지모듈을 구비하여 시설물에 설치된 위치에 대한 정보를 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송해 줄 수도 있다.
IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 통합 IoT 장치(110)로부터 전송되는 점검 정보를 네트워크(140)를 통해 수신받아, 해당 수신받은 점검 정보를 분석하여 시설물의 안전을 진단해 주며, 해당 진단한 정보를 시설물별로 데이터베이스화시켜 데이터베이스(130)에 등록해 준다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 통합 IoT 장치(110)로부터 수신받은 점검 정보에서 시설물식별정보와 설치위치정보를 확인할 수 있으며, 해당 점검 정보를 시설물식별정보별 그리고 설치위치정보별로 데이터베이스화시켜 데이터베이스(130)에 등록해 줄 수도 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 3종 시설물 통합 플랫폼을 구축할 수 있으며, 해당 3종 시설물 통합 플랫폼을 이용하여 노후나 파손 등으로 인한 위험한 건물, 교량 등의 시설물에 대해서 디지털 기반 위험 시설 안전 관리를 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 디지털 안전 관리 시스템부를 구비하여 센서 정보 수집, 데이터 정보 관리, 시설물 안전 점검, 통합 관제 등의 기능을 수행할 수 있으며, 재난 안전사고 대응 시스템부를 구비하여 시설물 특성 분석, 재난 안전 시나리오, 시설물 위험성 사전 예측, 신속한 상황 전파 등의 기능을 수행할 수 있으며, 사회적 가치 실현부를 구비하여 일자리 창출 제안, 시민 참여형 아이디어 수집, 시설물 안전 점검, 통합 관제 등의 기능을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이, IoT 엣지(edge) 서버로서, 통합 IoT 장치(110)의 IoT 계측 센서와 직접 연결되어 무선 통신 네트워킹을 통해 IoT 계측 센서에서 시설물을 점검한 정보를 수신받을 수 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 통합 IoT 장치(110)의 데이터를 수집하고 분석할 때에, 통합 IoT 장치(110)로부터 지속적이고 장기적으로 취득되는 데이터를 IoT 기술을 통해 수집하고 분석할 수 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 수집 데이터 분석으로 시설물의 이상 징후를 감지할 수 있으며, 이때 육안 식별은 불가능하나 수집 데이터 분석을 통해 시설물의 이상 징후를 사전 감지할 수 있으며, 건물, 교량 등의 시설물 균열 등을 감지할 수 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 시설물 이상 징후 감지에 대해서 네트워크(140)를 통해 통신 접속된 관제실로의 통합 관제 및 가시화를 수행할 수 있으며, 이때 시설물 작동 상태 유무, 경보 실시간 감지, 데이터 가시화 등을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 도 4에 도시된 바와 같이, SBC(single board computer) 보드를 탑재한 데이터 분석 엣지 서버로서, 통신 라우터를 구비하여 통합 IoT 장치(110)의 다양한 센서를 연결 적용할 수 있으며, 또한 무선 통신 네트워킹을 통한 관제실과의 통신 연결도 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 딥러닝 학습 기반으로 시설물 외벽의 균열을 검출하기 위한 모델(즉, 균열검출모델)을 구비할 수 있으며, 해당 균열검출모델을 이용해서, 통합 IoT 장치(110)로부터 전송되는 표면 영상을 수집할 수 있으며, 해당 수집한 표면 영상을 딥러닝 학습으로 시설물 균열 영상 데이터셋 분석을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, AI 기술을 활용한 집합 시설물 외벽의 균열을 검출하기 위한 모델(즉, 균열검출모델)을 구비할 수 있으며, 통합 IoT 장치(110)로부터 수집한 표면 영상 중 균열 이미지를 기반으로 시설물 균열을 검출할 수 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 딥러닝 기반 균열 검출 모델의 고도화로, 딥러닝 기반 균열크기분석모델을 구비할 수 있으며, 해당 균열크기분석모델을 이용해서, 도 5에 도시된 바와 같이, 통합 IoT 장치(110)로부터 수집한 표면 영상 중 균열 이미지에서 균열을 구획화하여, 해당 구획화한 균열의 크기를 분석할 수 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 3종 집합 시설물 영상(또는, 동영상) 기반 외벽의 균열 검출에 대한 고도화로, 균열의 구획화 및 구획화한 균열의 크기 분석을 수행함에 있어서, 공인데이터셋 외에 통합 IoT 장치(110)로부터 직접 수집한 균열 이미지에 대한 검출하고, 해당 검출한 균열 이미지에 대해서 MISO(Multi Input Single Output) 형식의 각 데이터셋별 도메인 차이에 강인한 딥러닝 학습으로 분석을 수행할 수 있으며, 이때 딥러닝 기반 균열크기분석모델을 이용해서 균열의 최대 폭의 위치와 크기(즉, 폭 길이)를 측정할 수 있으며, 또한 균일 이미지의 구획화를 통한 균열의 형상을 추출할 수 있고, 해당 결과를 통해 프로파일링 알고리즘을 통한 균열 폭을 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 통합 IoT 장치(110)에서 촬영한 균열 이미지와 함께 기 설정된 크기와 모양의 스티커 이미지를 수신받아 균열 이미지와 스티커 이미지의 크기를 비교해서 보다 더 정확한 크랙(균열)의 크기를 확인하도록 할 수 있다. 이때, 매직 완드(Magic Wand)로 데이터셋 정제 및 라벨링 작업을 수행하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 도 6에 도시된 바와 같은 형태의 3종 시설물 안전 관리 통합 플랫폼을 통해, 지정된 시설물에 대한 모니터링을 제공하고, 3D 지도를 제공하고, 시설물에 부착된 각종 통합 IoT 장치(110)의 점검 정보를 가시화해 주고, 위험 상황 시에 관제실에 알림을 수행하고, 시설물의 세부 정보를 확인하도록 해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 통합 IoT 장치(110)로부터 위치정보(즉, GPS 기반 위치데이터)를 수신받아 통합 IoT 장치(110)의 위치를 파악할 수 있으며, 또한 영상 기반 모니터링을 관제실에 제공해 줄 수 있으며, 이때 환경요소데이터(즉, 디에스텍(DS-tech) 데이터)를 가시화하여 제공할 수 있으며, 영상 데이터를 기반으로 육안 수준의 안전성 평가를 지원해 줄 수도 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 분석 결과로 도 7에 도시된 바와 같은 형태의 안전점검 및 유지 관리 보고서를 자동 생성시켜 관제실에 제공해 줄 수도 있다.
데이터베이스(130)는, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로부터 등록되는 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화하여 저장해 둔다.
일 실시 예에서, 데이터베이스(130)는, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로부터 등록되는 진단 정보를 시설물식별정보별 그리고 설치위치정보별로 데이터베이스화하여 저장해 둘 수도 있다.
네트워크(140)는, 유선 통신망 또는 무선 통신망을 포함하여 복수 개의 통합 IoT 장치(110)와 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120) 간의 통신을 연결시켜, 복수 개의 통합 IoT 장치(110)와 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120) 사이의 데이터를 송수신해 준다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템(100)은, IoT 기술을 적용하여 노후나 파손 등으로 인한 위험한 건물, 교량 등의 시설물에 대한 안전 관리를 수행하도록 구현함으로써, 노후나 파손 등으로 인한 위험한 건물, 교량 등의 시설물에 대한 안전 관리를 수행할 때, 관리자가 직접 현장에서 시설물의 안전을 점검 및 진단할 필요가 없으며, 이에 관리자가 계측장비를 통해 계측된 데이터를 수작업으로 기재할 필요가 없고 또한, 데이터를 PC에 별도로 타이핑하여 저장할 필요가 없으므로, 누락되는 데이터가 발생되지 않을 뿐만 아니라, 전혀 다른 데이터가 저장될 우려도 없으며, 시설물의 안전 등급을 평가하기 위하여 데이터를 외부 서버에 별도로 업로드할 필요도 없고 이에, 추후 평가 담당자들이 외부 서버에 접속할 필요도 없으며, 그리고 시설물의 점검 및 진단을 의뢰한 의뢰자가 바로 시설물의 안전 등급을 확인할 수 있으며, 특정 점검 항목 별 진행 기록 상황도 별도로 필요하지 않도록 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가진 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템(100)은, 현장 점검 인원 및 관리자용 단말기(즉, 모바일 기기)(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
통합 IoT 장치(110)는, 현장 점검 인원 및 관리자의 시설물 점검을 유도하거나 위험 상황을 표시하기 위한 유도 및 표시등을 구비할 수 있으며, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로부터 전송되는 유도 및 표시 제어신호에 따라 유도 및 표시등을 점멸(또는, 점등)시켜 줌으로써, 현장 점검 인원 및 관리자를 시설물 중 위험 상황이 발생된 위치로 유도하여 시설물 위험 상황을 쉽게 확인할 수 있도록 해 준다.
IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 현장 점검 인원 및 관리자를 위한 모바일 기반 정보 관리 앱을 현장 점검 인원 및 관리자용 단말기(즉, 모바일 기기)로 제공하여, 모바일 기기와 연동을 수행할 수 있으며, 이때 3종 시설물 안전 관리 통합 플랫폼과 연계시켜 특정 데이터의 입력 및 출력이 가능하도록 해 줄 수 있으며, 모바일 기기를 활용한 실시간 시설물 점검이 가능하도록 해 줄 수도 있다.
일 실시 예에서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 모바일 기기로부터 전송되는 관리자 위치정보를 수신받아, 해당 수신받은 관리자 위치정보로부터 가장 가까운 통합 IoT 장치(110)를 확인할 수 있으며, 분석 결과로 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치(110)도 확인할 수 있으며, 또한 가장 가까운 통합 IoT 장치(110)와 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치(110) 사이에 있는 통합 IoT 장치(110)도 확인할 수 있으며, 이에 가장 가까운 통합 IoT 장치(110)에서 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치(110)까지 유도 및 표시등을 순차적으로 점멸(또는, 점등)하기 위한 유도 및 표시 제어신호를 생성시켜 가장 가까운 통합 IoT 장치(110)에서 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치(110)까지의 모든 통합 IoT 장치(110)로 전송해 줄 수 있다.
모바일 기기는, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로부터 제공되는 모바일 기반 정보 관리 앱을 다운로드받아 내부메모리에 설치해 둘 수 있으며, 해당 모바일 기반 정보 관리 앱을 실행시켜 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)와 연동하여 실시간 시설물 점검을 수행하도록 해 준다.
일 실시 예에서, 모바일 기기는, GPS모듈 등과 같은 위치감지모듈을 구비하여 관리자 위치에 대한 정보를 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송해 줄 수도 있다.
도 9는 도 1에 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버를 설명하는 도면이다.
도 9를 참조하면, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)는, 인터페이스부(121), 시설물안전관리부(122)를 포함한다.
인터페이스부(121)는, 네트워크(140)를 통해 복수 개의 통합 IoT 장치(110)와 통신 접속하며, 각기 자기 자신이 가지고 있는 고유식별정보를 통해 해당 통신 접속된 통합 IoT 장치(110) 각각을 식별하며, 그런 후에 통합 IoT 장치(110)로부터 전송되는 점검 정보를 네트워크(140)를 통해 수신받아 시설물안전관리부(122)에 전달해 준다.
시설물안전관리부(122)는, 인터페이스부(121)를 통해 전달되는 점검 정보를 분석하여 시설물의 안전을 진단해 주며, 해당 진단한 정보를 시설물별로 데이터베이스화시켜 데이터베이스(130)에 등록해 준다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 통합 IoT 장치(110)로부터 인터페이스부(121)를 통해 수신받은 점검 정보에서 시설물식별정보와 설치위치정보를 확인할 수 있으며, 해당 점검 정보를 시설물식별정보별 그리고 설치위치정보별로 데이터베이스화시켜 데이터베이스(130)에 등록해 줄 수도 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 3종 시설물 통합 플랫폼을 구축할 수 있으며, 해당 3종 시설물 통합 플랫폼을 이용하여 노후나 파손 등으로 인한 위험한 건물, 교량 등의 시설물에 대해서 디지털 기반 위험 시설 안전 관리를 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 디지털 안전 관리 시스템부를 구비하여 센서 정보 수집, 데이터 정보 관리, 시설물 안전 점검, 통합 관제 등의 기능을 수행할 수 있으며, 재난 안전사고 대응 시스템부를 구비하여 시설물 특성 분석, 재난 안전 시나리오, 시설물 위험성 사전 예측, 신속한 상황 전파 등의 기능을 수행할 수 있으며, 사회적 가치 실현부를 구비하여 일자리 창출 제안, 시민 참여형 아이디어 수집, 시설물 안전 점검, 통합 관제 등의 기능을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 인터페이스부(121)를 통해 통합 IoT 장치(110)의 IoT 계측 센서와 직접 연결되어, 무선 통신 네트워킹을 통해 IoT 계측 센서에서 시설물을 점검한 정보를 인터페이스부(121)를 통해 수신받을 수 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 통합 IoT 장치(110)의 데이터를 인터페이스부(121)를 통해 수집하고 분석할 때에, 통합 IoT 장치(110)로부터 지속적이고 장기적으로 취득되는 데이터를 IoT 기술을 이용하여 인터페이스부(121)를 통해 수집하고 분석할 수 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 수집 데이터 분석으로 시설물의 이상 징후를 감지할 수 있으며, 이때 육안 식별은 불가능하나 수집 데이터 분석을 통해 시설물의 이상 징후를 사전 감지할 수 있으며, 건물, 교량 등의 시설물 균열 등을 감지할 수 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 시설물 이상 징후 감지에 대해서 인터페이스부(121)를 통해 통신 접속된 관제실로의 통합 관제 및 가시화를 수행할 수 있으며, 이때 시설물 작동 상태 유무, 경보 실시간 감지, 데이터 가시화 등을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 통신 라우터를 구비하여 통합 IoT 장치(110)의 다양한 센서를 인터페이스부(121)를 통해 연결 적용할 수 있으며, 또한 무선 통신 네트워킹을 통한 관제실과의 통신 연결도 인터페이스부(121)를 통해 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 딥러닝 학습 기반으로 시설물 외벽의 균열을 검출하기 위한 모델(즉, 균열검출모델)을 구비할 수 있으며, 해당 균열검출모델을 이용해서, 통합 IoT 장치(110)로부터 전송되는 표면 영상을 인터페이스부(121)를 통해 수집할 수 있으며, 해당 수집한 표면 영상을 딥러닝 학습으로 시설물 균열 영상 데이터셋 분석을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, AI 기술을 활용한 집합 시설물 외벽의 균열을 검출하기 위한 모델(즉, 균열검출모델)을 구비할 수 있으며, 통합 IoT 장치(110)로부터 인터페이스부(121)를 통해 수집한 표면 영상 중 균열 이미지를 기반으로 시설물 균열을 검출할 수 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 딥러닝 기반 균열 검출 모델의 고도화로, 딥러닝 기반 균열크기분석모델을 구비할 수 있으며, 해당 균열크기분석모델을 이용해서, 도 5에 도시된 바와 같이, 통합 IoT 장치(110)로부터 인터페이스부(121)를 통해 수집한 표면 영상 중 균열 이미지에서 균열을 구획화하여, 해당 구획화한 균열의 크기를 분석할 수 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 3종 집합 시설물 영상(또는, 동영상) 기반 외벽의 균열 검출에 대한 고도화로, 균열의 구획화 및 구획화한 균열의 크기 분석을 수행함에 있어서, 공인데이터셋 외에 통합 IoT 장치(110)로부터 인터페이스부(121)를 통해 직접 수집한 균열 이미지에 대한 검출하고, 해당 검출한 균열 이미지에 대해서 MISO 형식의 각 데이터셋별 도메인 차이에 강인한 딥러닝 학습으로 분석을 수행할 수 있으며, 이때 딥러닝 기반 균열크기분석모델을 이용해서 균열의 최대 폭의 위치와 크기(즉, 폭 길이)를 측정할 수 있으며, 또한 균일 이미지의 구획화를 통한 균열의 형상을 추출할 수 있고, 해당 결과를 통해 프로파일링 알고리즘을 통한 균열 폭을 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 통합 IoT 장치(110)에서 촬영한 균열 이미지와 함께 기 설정된 크기와 모양의 스티커 이미지를 인터페이스부(121)를 통해 수신받아 보다 더 정확한 크랙(균열)의 크기를 확인하도록 할 수 있다. 이때, 매직 완드로 데이터셋 정제 및 라벨링 작업을 수행하도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 도 6에 도시된 바와 같은 형태의 3종 시설물 안전 관리 통합 플랫폼을 통해, 지정된 시설물에 대한 모니터링을 제공하고, 3D 지도를 제공하고, 시설물에 부착된 각종 통합 IoT 장치(110)의 점검 정보를 가시화해 주고, 위험 상황 시에 관제실에 알림을 수행하고, 시설물의 세부 정보를 확인하도록 해 줄 수 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 통합 IoT 장치(110)로부터 위치정보(즉, GPS 기반 위치데이터)를 인터페이스부(121)를 통해 수신받아 통합 IoT 장치(110)의 위치를 파악할 수 있으며, 또한 영상 기반 모니터링을 인터페이스부(121)를 통해 관제실에 제공해 줄 수 있으며, 이때 환경요소데이터(즉, 디에스텍 데이터)를 가시화하여 제공할 수 있으며, 영상 데이터를 기반으로 육안 수준의 안전성 평가를 지원해 줄 수도 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 분석 결과로 도 7에 도시된 바와 같은 형태의 안전점검 및 유지 관리 보고서를 자동 생성시켜 인터페이스부(121)를 통해 관제실에 제공해 줄 수도 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 현장 점검 인원 및 관리자를 위한 모바일 기반 정보 관리 앱을 인터페이스부(121)를 통해 현장 점검 인원 및 관리자용 단말기(즉, 모바일 기기)로 제공하여 모바일 기기와 연동을 수행할 수 있으며, 이때 3종 시설물 안전 관리 통합 플랫폼과 연계시켜 특정 데이터의 입력 및 출력이 가능하도록 해 줄 수 있으며, 모바일 기기를 활용한 실시간 점검이 가능하도록 해 줄 수도 있다.
일 실시 예에서, 시설물안전관리부(122)는, 모바일 기기로부터 전송되는 관리자 위치정보를 인터페이스부(121)를 통해 수신받아, 해당 수신받은 관리자 위치정보로부터 가장 가까운 통합 IoT 장치(110)를 확인할 수 있으며, 분석 결과로 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치(110)도 확인할 수 있으며, 또한 가장 가까운 통합 IoT 장치(110)와 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치(110) 사이에 있는 통합 IoT 장치(110)도 확인할 수 있으며, 이에 가장 가까운 통합 IoT 장치(110)에서 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치(110)까지 유도 및 표시등을 순차적으로 점멸(또는, 점등)하기 위한 유도 및 표시 제어신호를 생성시켜 인터페이스부(121)를 통해 가장 가까운 통합 IoT 장치(110)에서 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치(110)까지의 모든 통합 IoT 장치(110)로 전송해 줄 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 IoT 기반 시설물 안전 관리 방법을 설명하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 노후나 파손 등으로 인한 위험한 건물, 교량 등의 시설물에 설치되는 통합 IoT 장치(110)에서는, 시설물의 안전을 점검하여 해당 점검한 정보를 네트워크(140)를 통해 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송해 주게 된다(S101).
상술한 단계 S101에서 점검 정보를 전송해 줌에 있어서, 인터넷을 기반으로 시설물을 연결하여 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스를 수행하는 장치인 통합 IoT 장치(110)에서는, 시설물에 센서를 부착해 실시간으로 센서에서 감지한 데이터를 인터넷(즉, 네트워크(140))을 통해 주고받을 수 있으며, 고유 식별이 가능한 시설물이 만들어낸 정보로 네트워크(140)를 통해 공유하도록 해 줄 수 있다.
상술한 단계 S101에서 점검 정보를 전송해 줌에 있어서, 통합 IoT 장치(110)에서는, 시설물을 식별해 주기 위한 시설물식별정보와 시설물에 설치된 위치(즉, 시설물 중에서 위험 상황이 발생된 위치)를 알려주기 위한 설치위치정보를 내부메모리에 저장해 두었다가, 점검 정보 전송 시에 내부메모리로부터 시설물식별정보와 설치위치정보를 판독하여 점검 정보에 포함시켜 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송해 줄 수도 있다.
상술한 단계 S101에서 점검 정보를 전송해 줌에 있어서, IoT 계측 센서 및 무선통신모듈을 구비하고 있는 통합 IoT 장치(110)에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 해당 IoT 계측 센서를 건물, 교량 등의 시설물에 설치해 주고, 해당 IoT 계측 센서에서 시설물을 점검한 정보를 해당 무선통신모듈을 통해 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 무선 통신 네트워킹을 수행할 수 있다.
상술한 단계 S101에서 점검 정보를 전송해 줌에 있어서, 필터링모듈을 더 구비하고 있는 통합 IoT 장치(110)에서는, 해당 필터링모듈을 이용해서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)의 데이터 분석에 필요한 데이터(즉, 분석필요데이터)의 종류만을 기 설정해 두었다가, IoT 계측 센서의 수많은 데이터 중에서 분석필요데이터 종류에 해당하는 데이터만을 필터링해 줌으로써, 네트워크 트래픽 과부하를 최소화시킬 수 있도록 할 수 있다.
상술한 단계 S101에서 점검 정보를 전송해 줌에 있어서, 통합 IoT 장치(110)에서는, 시설물의 기울기를 감지하기 위한 기울기 센서, 시설물 주변의 바람 풍속을 감지하기 위한 풍속 센서, 시설물의 움직임을 감지하기 위한 가속도 센서, 시설물에서 발생하는 소리를 감지하기 위한 소리 센서 등의 IoT 계측 센서로 다양한 감지 센서를 적용할 수 있으며, 또한 확장성이 뛰어나 건축 분야 및 토목 분야의 센서뿐만 아니라 다른 분야의 다양한 센서들도 적용 가능하다.
상술한 단계 S101에서 점검 정보를 전송해 줌에 있어서, 레이더 센서를 더 구비하고 있는 통합 IoT 장치(110)에서는, 해당 레이더 센서를 이용해서, 레이더 파형을 생성시켜 시설물 표면으로 송출한 후에 반사되어 수신되는 파형에 대한 변화를 검출해서 시설물의 변형을 감지할 수 있으며, 해당 레이더 센서의 경우에 단일 모듈에서 복수 개의 레이더 파형 모드를 지원함으로써 시설물 변형 검출 능력을 향상시킬 수 있다.
상술한 단계 S101에서 점검 정보를 전송해 줌에 있어서, 카메라 센서를 더 구비하고 있는 통합 IoT 장치(110)에서는, 카메라 센서를 이용해서, 시설물의 표면을 촬영하여 해당 촬영한 표면 영상을 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송할 수 있다.
상술한 단계 S101에서 점검 정보를 전송해 줌에 있어서, 통합 IoT 장치(110)에서는, 카메라 센서의 경우에, 균열 최대 폭의 위치와 크기 측정을 위한 딥러닝 기반 모델에서의 균열 구획화를 위해서, 균열 이미지를 기 설정된 시간 간격으로 기 설정된 회수(예를 들어, 4000장)만큼 촬영하여 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송할 수 있으며, 또한 딥러닝 기반 모델에서의 균열 크기 분석을 위해서, 기 설정된 크기와 모양(예를 들어, 원 모양)의 스티커를 균열 옆에 부착한 후에 균열과 스티커를 함께 도 3에 도시된 바와 같이 촬영하여 해당 촬영한 균열 이미지와 스티커 이미지를 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송할 수 있다.
상술한 단계 S101에서 점검 정보를 전송해 줌에 있어서, GPS모듈 등과 같은 위치감지모듈을 구비하고 있는 통합 IoT 장치(110)에서는, 해당 위치감지모듈을 이용해서, 시설물에 설치된 위치(즉, 시설물 중에서 위험 상황이 발생된 위치)에 대한 정보를 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송해 줄 수도 있다.
상술한 단계 S101에서 점검 정보를 전송해 주게 되면, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 통합 IoT 장치(110)로부터 전송되는 점검 정보를 네트워크(140)를 통해 수신받아, 해당 수신받은 점검 정보를 분석하여 시설물의 안전을 진단해 주게 된다(S102).
상술한 단계 S102에서 시설물 안전을 진단해 줌에 있어서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 통합 IoT 장치(110)로부터 수신받은 점검 정보에서 시설물식별정보와 설치위치정보를 확인할 수 있다.
상술한 단계 S102에서 시설물 안전을 진단해 줌에 있어서, IoT 엣지 서버인 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 통합 IoT 장치(110)의 IoT 계측 센서와 직접 연결되어 무선 통신 네트워킹을 통해 IoT 계측 센서에서 시설물을 점검한 정보를 수신받을 수 있다.
상술한 단계 S102에서 시설물 안전을 진단해 줌에 있어서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 통합 IoT 장치(110)의 데이터를 수집하고 분석할 때에, 통합 IoT 장치(110)로부터 지속적이고 장기적으로 취득되는 데이터를 IoT 기술을 통해 수집하고 분석할 수 있다.
상술한 단계 S102에서 시설물 안전을 진단해 줌에 있어서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 수집 데이터 분석으로 시설물의 이상 징후를 감지할 수 있으며, 이때 육안 식별은 불가능하나 수집 데이터 분석을 통해 시설물의 이상 징후를 사전 감지할 수 있으며, 건물, 교량 등의 시설물 균열 등을 감지할 수 있다.
상술한 단계 S102에서 시설물 안전을 진단해 줌에 있어서, SBC 보드를 탑재한 데이터 분석 엣지 서버인 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 통신 라우터를 구비하여 통합 IoT 장치(110)의 다양한 센서를 연결 적용할 수 있다.
상술한 단계 S102에서 시설물 안전을 진단해 줌에 있어서, 딥러닝 학습 기반으로 시설물 외벽의 균열을 검출하기 위한 모델(즉, 균열검출모델)을 구비하고 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 해당 균열검출모델을 이용해서, 통합 IoT 장치(110)로부터 전송되는 표면 영상을 수집할 수 있으며, 해당 수집한 표면 영상을 딥러닝 학습으로 시설물 균열 영상 데이터셋 분석을 수행할 수 있다.
상술한 단계 S102에서 시설물 안전을 진단해 줌에 있어서, AI 기술을 활용한 집합 시설물 외벽의 균열을 검출하기 위한 모델(즉, 균열검출모델)을 구비하고 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 해당 균열검출모델을 이용해서, 통합 IoT 장치(110)로부터 수집한 표면 영상 중 균열 이미지를 기반으로 시설물 균열을 검출할 수 있다.
상술한 단계 S102에서 시설물 안전을 진단해 줌에 있어서, 딥러닝 기반 균열 검출 모델의 고도화로, 딥러닝 기반 균열크기분석모델을 구비하고 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 해당 균열크기분석모델을 이용해서, 도 5에 도시된 바와 같이, 통합 IoT 장치(110)로부터 수집한 표면 영상 중 균열 이미지에서 균열을 구획화하고, 해당 구획화한 균열의 크기를 분석할 수 있다.
상술한 단계 S102에서 시설물 안전을 진단해 줌에 있어서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 3종 집합 시설물 영상(또는, 동영상) 기반 외벽의 균열 검출에 대한 고도화로, 균열의 구획화 및 구획화한 균열의 크기 분석을 수행함에 있어서, 공인데이터셋 외에 통합 IoT 장치(110)로부터 직접 수집한 균열 이미지에 대한 검출하고, 해당 검출한 균열 이미지에 대해서 MISO 형식의 각 데이터셋별 도메인 차이에 강인한 딥러닝 학습으로 분석을 수행할 수 있으며, 이때 딥러닝 기반 균열크기분석모델을 이용해서 균열의 최대 폭의 위치와 크기(즉, 폭 길이)를 측정할 수 있으며, 또한 균일 이미지의 구획화를 통한 균열의 형상을 추출할 수 있고, 해당 결과를 통해 프로파일링 알고리즘을 통한 균열 폭을 측정할 수 있다.
상술한 단계 S102에서 시설물 안전을 진단해 줌에 있어서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 통합 IoT 장치(110)에서 촬영한 균열 이미지와 함께 기 설정된 크기와 모양의 스티커 이미지를 수신받아 보다 더 정확한 크랙(균열)의 크기를 확인하도록 할 수 있다. 이때, 매직 완드로 데이터셋 정제 및 라벨링 작업을 수행하도록 할 수 있다.
상술한 단계 S102에서 시설물 안전을 진단해 줌에 있어서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 통합 IoT 장치(110)로부터 위치정보(즉, GPS 기반 위치데이터)를 수신받아 통합 IoT 장치(110)의 위치를 파악할 수 있다.
상술한 단계 S102에서 시설물 안전을 진단해 준 다음에, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 상술한 단계 S102에서 진단한 정보를 시설물별로 데이터베이스화시켜 데이터베이스(130)에 등록해 주게 된다. 이에, 데이터베이스(130)에서는, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로부터 등록되는 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화하여 저장해 두게 된다(S103).
상술한 단계 S103에서 진단 정보를 저장해 둠에 있어서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 해당 점검 정보를 시설물식별정보별 그리고 설치위치정보별로 데이터베이스화시켜 데이터베이스(130)에 등록해 줄 수도 있다. 이에, 데이터베이스(130)에서는, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로부터 등록되는 진단 정보를 시설물식별정보별 그리고 설치위치정보별로 데이터베이스화하여 저장해 둘 수도 있다.
상술한 단계 S103에서 진단 정보를 저장해 둠에 있어서, 3종 시설물 통합 플랫폼을 구축하고 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 해당 3종 시설물 통합 플랫폼을 이용해서, 노후나 파손 등으로 인한 위험한 건물, 교량 등의 시설물에 대해서 디지털 기반 위험 시설 안전 관리를 수행할 수 있다.
상술한 단계 S103에서 진단 정보를 저장해 둠에 있어서, 디지털 안전 관리 시스템부를 구비하고 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 해당 디지털 안전 관리 시스템부를 이용해서, 센서 정보 수집, 데이터 정보 관리, 시설물 안전 점검, 통합 관제 등의 기능을 수행할 수 있다.
상술한 단계 S103에서 진단 정보를 저장해 둠에 있어서, 재난 안전사고 대응 시스템부를 구비하고 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 해당 재난 안전사고 대응 시스템부를 이용해서, 시설물 특성 분석, 재난 안전 시나리오, 시설물 위험성 사전 예측, 신속한 상황 전파 등의 기능을 수행할 수 있다.
상술한 단계 S103에서 진단 정보를 저장해 둠에 있어서, 사회적 가치 실현부를 구비하고 있는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 해당 사회적 가치 실현부를 이용해서, 일자리 창출 제안, 시민 참여형 아이디어 수집, 시설물 안전 점검, 통합 관제 등의 기능을 수행할 수 있다.
상술한 단계 S103에서 진단 정보를 저장해 둠에 있어서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 시설물 이상 징후 감지에 대해서 네트워크(140)를 통해 통신 접속된 관제실로의 통합 관제 및 가시화를 수행할 수 있으며, 이때 시설물 작동 상태 유무, 경보 실시간 감지, 데이터 가시화 등을 수행할 수 있다.
상술한 단계 S103에서 진단 정보를 저장해 둠에 있어서, SBC 보드를 탑재한 데이터 분석 엣지 서버인 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 통신 라우터를 구비하여 무선 통신 네트워킹을 통한 관제실과의 통신 연결도 수행할 수 있다.
상술한 단계 S103에서 진단 정보를 저장해 둠에 있어서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 도 6에 도시된 바와 같은 형태의 3종 시설물 안전 관리 통합 플랫폼을 통해, 지정된 시설물에 대한 모니터링을 제공하고, 3D 지도를 제공하고, 시설물에 부착된 각종 통합 IoT 장치(110)의 점검 정보를 가시화해 주고, 위험 상황 시에 관제실에 알림을 수행하고, 시설물의 세부 정보를 확인하도록 해 줄 수 있다.
상술한 단계 S103에서 진단 정보를 저장해 둠에 있어서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 해당 파악한 통합 IoT 장치(110)의 위치를 영상 기반 모니터링을 관제실에 제공해 줄 수 있으며, 이때 환경요소데이터(즉, 디에스텍 데이터)를 가시화하여 제공할 수 있으며, 영상 데이터를 기반으로 육안 수준의 안전성 평가를 지원해 줄 수도 있다.
상술한 단계 S103에서 진단 정보를 저장해 둠에 있어서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 분석 결과로 도 7에 도시된 바와 같은 형태의 안전점검 및 유지 관리 보고서를 자동 생성시켜 관제실에 제공해 줄 수도 있다.
상술한 단계 S103에서 진단 정보를 저장해 둠에 있어서, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 도 8에 도시된 바와 같이, 현장 점검 인원 및 관리자를 위한 모바일 기반 정보 관리 앱을 현장 점검 인원 및 관리자용 단말기(즉, 모바일 기기)로 제공하여 모바일 기기와 연동을 수행할 수 있으며, 이때 3종 시설물 안전 관리 통합 플랫폼과 연계시켜 특정 데이터의 입력 및 출력이 가능하도록 해 줄 수 있으며, 모바일 기기를 활용한 실시간 점검이 가능하도록 해 줄 수도 있다. 이에, 모바일 기기에서는, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로부터 제공되는 모바일 기반 정보 관리 앱을 다운로드받아 내부메모리에 설치해 둘 수 있으며, 해당 모바일 기반 정보 관리 앱을 실행시켜 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)와 연동하여 실시간 시설물 점검을 수행하도록 해 준다.
상술한 단계 S103에서 진단 정보를 저장해 둠에 있어서, GPS모듈 등과 같은 위치감지모듈을 구비하고 있는 모바일 기기에서는, 해당 위치감지모듈을 이용해서 관리자 위치에 대한 정보를 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로 전송해 줄 수도 있다. 이에, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)에서는, 모바일 기기로부터 전송되는 관리자 위치정보를 수신받아, 해당 수신받은 관리자 위치정보로부터 가장 가까운 통합 IoT 장치(110)를 확인할 수 있으며, 상술한 단계 S103에서 분석 결과로 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치(110)도 확인할 수 있으며, 또한 가장 가까운 통합 IoT 장치(110)와 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치(110) 사이에 있는 통합 IoT 장치(110)도 확인할 수 있으며, 이에 가장 가까운 통합 IoT 장치(110)에서 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치(110)까지 유도 및 표시등을 순차적으로 점멸(또는, 점등)하기 위한 유도 및 표시 제어신호를 생성시켜 가장 가까운 통합 IoT 장치(110)에서 위험 상황이 발생한 통합 IoT 장치(110)까지의 모든 통합 IoT 장치(110)로 전송해 줄 수 있다. 그러면,
현장 점검 인원 및 관리자의 시설물 점검을 유도하거나 위험 상황을 표시하기 위한 유도 및 표시등을 구비하고 있는 통합 IoT 장치(110)에서는, IoT 기반 시설물 안전 관리 서버(120)로부터 전송되는 유도 및 표시 제어신호에 따라 유도 및 표시등을 점멸(또는, 점등)시켜 줌으로써, 현장 점검 인원 및 관리자를 시설물 중 위험 상황이 발생된 위치로 유도하여 시설물 위험 상황을 쉽게 확인할 수 있도록 해 준다.
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템
110: 통합 IoT 장치
120: IoT 기반 시설물 안전 관리 서버
121: 인터페이스부
122: 시설물안전관리부
130: 데이터베이스
140: 네트워크

Claims (5)

  1. 시설물에 설치되어 시설물의 안전을 점검하여 점검 정보를 전송해 주기 위한 통합 IoT 장치; 상기 통합 IoT 장치로부터 수신받은 점검 정보를 분석하여 시설물의 안전을 진단해 주며, 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화시켜 등록해 주기 위한 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버; 및 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로부터 등록되는 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화하여 저장해 두기 위한 데이터베이스를 포함하며;
    상기 통합 IoT 장치는, 시설물에 설치되어 시설물의 안전을 점검하여 점검 정보를 생성시켜 주기 위한 복수 개의 IoT 계측 센서; 상기 IoT 계측 센서에서 생성시킨 점검 정보를 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로 전송하기 위한 무선통신모듈; 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버의 데이터 분석에 필요한 분석필요데이터 종류만을 기 설정해 두었다가, 상기 IoT 계측 센서의 점검 정보 중에서 분석필요데이터 종류에 해당하는 데이터만을 필터링해 주기 위한 필터링모듈; 및 레이더 파형을 생성시켜 시설물 표면으로 송출한 후에 반사되어 수신되는 파형에 대한 변화를 검출해서 시설물의 변형을 감지하기 위한 레이더 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 통합 IoT 장치는,
    시설물을 식별해 주기 위한 시설물식별정보와, 시설물에 설치된 위치를 세분화하여 정확하게 알려 위험 상황이 있는 시설물의 정확한 위치를 알려주기 위한 설치위치정보를 내부메모리에 저장해 두었다가, 시설물식별정보와 설치위치정보를 점검 정보에 포함시켜 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 시설물 안전 관리 시스템.
  3. 삭제
  4. 네트워크를 통해 통신 접속된 시설물 설치 통합 IoT 장치 각각을 식별하며, 상기 통합 IoT 장치로부터 전송되는 점검 정보를 수신받아 전달해 주기 위한 인터페이스부; 및 상기 인터페이스부를 통해 전달되는 점검 정보를 분석하여 시설물의 안전을 진단해 주며, 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화시켜 데이터베이스에 등록해 주기 위한 시설물안전관리부를 포함하는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버에 있어서,
    상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버는, 시설물에 설치되어 시설물의 안전을 점검하여 점검 정보를 생성시켜 주기 위한 복수 개의 IoT 계측 센서; 상기 IoT 계측 센서에서 생성시킨 점검 정보를 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로 전송하기 위한 무선통신모듈; 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버의 데이터 분석에 필요한 분석필요데이터 종류만을 기 설정해 두었다가, 상기 IoT 계측 센서의 점검 정보 중에서 분석필요데이터 종류에 해당하는 데이터만을 필터링해 주기 위한 필터링모듈; 및 레이더 파형을 생성시켜 시설물 표면으로 송출한 후에 반사되어 수신되는 파형에 대한 변화를 검출해서 시설물의 변형을 감지하기 위한 레이더 센서를 구비하는 통합 IoT 장치와 상기 인터페이스부를 통해 통신 접속하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버.
  5. 시설물에 설치된 통합 IoT 장치가 시설물의 안전을 점검하여 점검 정보를 전송해 주는 단계; IoT 기반 시설물 안전 관리 서버가 상기 통합 IoT 장치로부터 수신받은 점검 정보를 분석하여 시설물의 안전을 진단해 주며, 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화시켜 등록해 주는 단계; 및 데이터베이스가 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로부터 등록되는 진단 정보를 시설물별로 데이터베이스화하여 저장해 두는 단계를 포함하며;
    상기 통합 IoT 장치는, 시설물에 설치되어 시설물의 안전을 점검하여 점검 정보를 생성시켜 주기 위한 복수 개의 IoT 계측 센서; 상기 IoT 계측 센서에서 생성시킨 점검 정보를 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버로 전송하기 위한 무선통신모듈; 상기 IoT 기반 시설물 안전 관리 서버의 데이터 분석에 필요한 분석필요데이터 종류만을 기 설정해 두었다가, 상기 IoT 계측 센서의 점검 정보 중에서 분석필요데이터 종류에 해당하는 데이터만을 필터링해 주기 위한 필터링모듈; 및 레이더 파형을 생성시켜 시설물 표면으로 송출한 후에 반사되어 수신되는 파형에 대한 변화를 검출해서 시설물의 변형을 감지하기 위한 레이더 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 시설물 안전 관리 방법.
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