KR102494010B1

KR102494010B1 - 케이블 보도교의 감시 시스템

Info

Publication number: KR102494010B1
Application number: KR1020220103847A
Authority: KR
Inventors: 신상훈; 황도연; 황재연
Original assignee: 주식회사 케이블브릿지
Priority date: 2022-08-19
Filing date: 2022-08-19
Publication date: 2023-01-31

Abstract

본 발명은 케이블 보도교의 감시 시스템에 관한 것으로, 통행하고자 하는 양측 교대를 연결하는 케이블과, 상기 케이블에 지지되는 보행로를 포함하는 케이블 보도교의 감시 시스템으로서, 상기 케이블 보도교의 진동에 따른 동적 변위를 감지하기 위한 위치센서와; 상기 위치센서에 의해 측정된 측정 신호로부터 상기 케이블 보도교의 진폭을 산출하여 관리인에게 진동 정보를 전송하는 제어부를; 포함하여 구성되어, 도심지와 멀리 떨어져 설치되는 케이블 보도교에 각종 센서와 카메라를 설치하여, 각종 센서로부터 취득된 정보를 전문 관리인이 있는 원격 위치의 수신기에 전송함으로써, 케이블 보도교에 상주 인력을 배치시키지 않더라도, 케이블 보도교의 이상 유무를 원격으로 감시하고, 교축 직각 방향의 진폭의 발생을 정확히 감지할 수 있고, 보행자의 안전 보장을 위한 유지 보수를 즉시 행할 수 있도록 하는 케이블 보도교의 감시 시스템을 제공한다.

Description

케이블 보도교의 감시 시스템 {SURVEILLANCE SYSTEM FOR PERFORMANCE OF CABLE PEDESTRIAN SUSPENSION BRIDGE}

본 발명은 케이블 보도교의 감시 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 도서 및 산지 등의 산악 지역에 설치되는 케이블 보도교의 성능, 안전 및 작동 상태를 원격으로 감시하여 안전 사고를 예방하는 케이블 보도교의 감시 시스템에 관한 것이다.

최근 자연 탐방로를 찾는 관광객이 증가함에 따라, 산, 계곡 및 섬의 오지 등 도심지와 멀리 떨어진 위치에 케이블 보도교가 많이 시공되어 사용되고 있다.

케이블 보도교는 통행하고자 하는 양측 교대를 케이블(10)로 연결하고, 케이블(10)에 바닥판(21)을 지지되게 설치하여, 교축 방향으로 연속하거나 불연속하게 배열된 바닥판(21)에 의해 보행로가 형성되는 형태로 시공된다.

즉, 도1에 예시된 바와 같이, 케이블 보도교(9)는, 양측 교대에 앵커리지(30)를 설치하고, 앵커리지(30)에 지지 프레임(40)을 설치하고, 지지 프레임(40)에 케이블(11, 12; 10)을 연결하도록 설치하고, 케이블(11, 12; 10)에 보행로를 형성하는 바닥판(21)을 지지하도록 설치하여 시공된다.

케이블 보도교(9)는 케이블(10)에 의하여 고정 하중과 활하중이 지지되므로, 보행하는 보행자의 자중이나 발걸음 및 그 밖의 풍하중에 의해 수직 방향이나 교축 직각 방향으로 요동(99)할 수 있는 출렁다리이며, 하중 변동에도 견고하게 보행로를 지지할 수 있는 상태를 유지하고, 임계치를 넘는 하중 변동이 발생되면 보행로의 통행을 막는 것이 필요하다.

그러나, 산악 지대에 설치되는 케이블 보도교(9)에 전속 관리인을 상주시키는 것은 현실적으로 곤란할 뿐만 아니라, 관리인이 상주하더라도 갑작스런 돌풍 등 의한 하중 변동에 즉각적으로 반응하여 보행자에게 알리는 것이 곤란한 한계가 있다.

또한, 케이블 보도교(9)에 작용하는 하중을 견고하게 지지하는 상태가 유지되는 지 여부에 관해서도, 적시에 이상 유무를 알아채지 못하여 안전 사고가 발생될 가능성이 있었다.

따라서, 전속 관리인이 없이 도심지로부터 멀리 떨어진 위치에 설치되는 케이블 보도교(9)의 안전 사고를 예방하고 유지 보수를 효율적으로 행하여, 항상 안전한 보행 상태를 유지하는 방안이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 주로 야외의 산간지역, 등산로, 공원 등 도심지와 멀리 떨어져 설치되는 케이블 보도교를 원격으로 안전 보행 상태인지 여부를 감시하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 케이블 보도교에 상주 인력을 배치시키지 않더라도, 케이블 보도교에 작용하는 하중이 급격히 증가하는 등의 이상 상태가 발생되면, 보행자에게 즉각적인 경고를 하여 보행자의 보행을 억제하여 안전 사고를 예방하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 달성하기 위하여 도출된 것으로, 통행하고자 하는 양측 교대를 연결하는 케이블과, 상기 케이블에 지지되는 보행로를 포함하는 케이블 보도교의 감시 시스템으로서, 상기 케이블 보도교의 진동에 따른 동적 변위를 감지하는 위치센서와; 상기 위치센서에 의해 측정된 측정 신호로부터 상기 케이블 보도교의 진폭을 산출하는 제어부를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템을 제공한다.

여기서, 상기 위치센서는, 상기 케이블 보도교의 경간 중앙부에 설치되어 상기 케이블 보도교의 교축 직각 방향 변위를 제1측정값으로 측정하는 제1위치센서를 포함하여, 케이블 보도교의 교축 직각 방향의 진폭 변위를 실시간으로 감시할 수 있다.

한편, 상기 위치센서는, 상기 케이블이 상기 교대에 고정되는 앵커리지에 설치되어 변위를 감지하는 제2위치센서를 포함하고, 상기 제2위치센서에 의해 측정된 제2측정값은 상기 제1위치센서에 의해 측정되는 상기 제1측정값의 기준값으로 상기 제어부에 의해 신호처리됨으로써, 제1위치센서의 교축 방향, 교축 직각 방향 및 수직 방향으로의 위치 정보를 보다 정확하게 얻을 수 있다.

여기서, 제2위치센서에 의해 측정된 제2측정값으로부터, 앵커리지를 지지하는 지반의 침하를 실시간으로 감지할 수도 있다. 이와 같이, 케이블 보도교를 지지하는 지반 상태를 실시간으로 감시함으로써, 지반 침하에 따른 교량 성능의 문제 여부를 정확히 인지하여 지반 침하에 따른 안전 사고를 확실하게 방지할 수 있다.

상기 위치센서는, GNSS(Global Navigation Satellite System) 안테나를 구비하여, 다수의 인공 위성으로부터 위치센서의 위치를 3차원 공간에서의 위치 좌표로 mm 단위 정확도로 얻을 수 있으므로, 경간 중앙부에서의 동적 변위나 앵커리지의 지반 침하를 정확하게 감지할 수 있다.

한편, 상기 케이블 보도교의 경간 중앙부에 설치된 가속도 센서를; 더 포함하여, 상기 가속도 센서에 의해 측정된 측정 신호로부터 상기 케이블 보도교의 경간 중앙부에서의 진동 주기, 진동 가속도, 진동 에너지 등의 진동 성분을 감지할 수 있다. 이 때, 상기 제어부는 상기 가속도 센서에 의해 측정된 측정 신호로부터 얻어지는 상기 케이블 보도교의 진동 성분 중에 미리 정해진 제1주파수를 초과하는 측정 신호를 필터링하여 제거하고, 상기 제1주파수 이하의 측정 신호로 케이블 보도교의 고유 진동수를 산출함으로써, 측정값의 신뢰성을 높일 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부는 상기 위치센서에 의해 측정된 측정 신호 중에 0.1Hz 내지 0.5Hz의 범위의 주파수 대역의진동 신호만을 상기 제1측정값으로 산출할 수도 있다.

한편, 상기 케이블 보도교의 경간 중앙부의 보행로의 발판에는 상기 발판의 기울기를 측정하는 기울기 센서를; 구비하여, 기울기 센서의 측정값으로부터 상기 경간 중앙부의 기울어짐 변위를 감지하여, 보행자가 보행 중에 넘어져 다치는 기울기가 되는지 여부를 감시할 수 있다.

한편, 상기 제1위치센서를 포함하는 위치 센서는, GNSS 안테나를 이용하여 3차원 공간좌표를 얻어, 상기 케이블 보도교의 수직 방향의 변위와 교축 방향의 변위도 함께 측정할 수 있다. 제1위치센서로부터 케이블 보도교의 경간 중앙부에서의 수직 방향의 변위를 측정하여, 케이블 보도교의 경간 중앙부에서의 처짐과 새그값을 산출할 수 있다.

또한, 상기 케이블 보도교의 주변 대기 온도 및 상기 케이블의 온도를 측정하는 온도 센서를; 더 포함하여, 상기 제어부는 상기 온도 센서에 의해 측정된 온도 데이터와 상기 제1위치센서에 의해 측정된 상기 새그값의 적정 여부를 실시간으로 감시할 수 있다.

그리고, 상기 케이블 보도교의 케이블의 정착부를 촬영하는 카메라를; 더 포함하여, 상기 제어부는 상기 카메라에 의해 측정된 촬영 데이터를 상기 수신기에 전송하여, 케이블 보도교로부터 멀리 떨어진 전문 관리인이 수신기에 수신된 촬영 이미지를 전송하여 이상 유무를 원격으로 확인할 수 있도록 한다.

또는, 상기 제어부는 상기 카메라에 의해 측정된 촬영 데이터로부터 상기 케이블의 정착부의 이상 유무를 영상 분석으로 감지하여, 상기 수신기로 전송하도록 구성될 수도 있다.

그리고, 상기 케이블 보도교의 경간 중앙부에서의 풍속을 측정하는 풍속 센서를; 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 풍속 센서에 의해 측정된 풍속값이 미리 정해진 기준치를 초과하면, 상기 수신기로 상기 풍속값을 전송하여, 보행 적합성에 관한 정보를 관리인에게 알릴 수 있다.

이 때, 상기 케이블 보도교의 입구에 설치된 전광판을; 더 포함하여, 상기 제어부는 상기 풍속 센서에 의해 측정된 풍속값이 미리 정해진 기준치를 초과하면, 상기 전광판에 경고 신호를 출력하여, 보행자로 하여금 통행하지 못하도록 제한할 수 있다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '교축 방향'은 보행로의 이동 방향(±x축 방향)을 지칭하는 것으로 정의한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '교축 직각 방향'은 보행로의 이동 방향에 직각을 이루는 수평 방향(±y축 방향)을 지칭하는 것으로 정의한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '수직 방향'은 중력 방향이나 그 반대 방향(±z축 방향)을 지칭하는 것으로 정의한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '일측' 및 이와 유사한 용어는 교축 방향으로의 일방향을 지칭하고, 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '타측' 및 이와 유사한 용어는 교축 방향으로의 일방향과 반대 방향을 지칭하는 것으로 정의한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '입구'라는 용어는 케이블 보도교를 통행하기 위하여 보행하는 보행자가 케이블 보도교에 진입하기 이전에 볼 수 있는 위치를 지칭하며, 반드시 케이블 보도교의 시작 위치로부터 수m 이내로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 케이블 보도교를 향하는 도로도 '입구'의 범주에 속한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '동적 변위'라는 용어는 케이블 보도교에 작용하는 고정하중, 활하중 등에 의해 교축 방향, 교축 직각 방향, 수직 방향 중 어느 하나 이상의 방향으로의 진동에 따라 발생되는 진폭을 지칭한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '진동 성분'라는 용어는 케이블 보도교에 작용하는 고정하중, 활하중 등에 의해 교축 방향, 교축 직각 방향, 수직 방향 중 어느 하나 이상의 방향으로의 진동에 관한 진동 주기, 진동 가속도 등 진동에 관한 정보를 지칭한다.

이상에서 기재된 바와 같이, 본 발명은, 도심지와 멀리 떨어져 설치되는 케이블 보도교에 GNSS 안테나가 장착된 위치 센서를 설치하여, 케이블 보도교의 풍하중이나 활하중에 의한 횡방향의 동적 변위를 실시간으로 원격 감시하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 케이블 보도교의 기울어짐을 감지하는 기울기 센서를 설치하여, 케이블 보도교의 기울어진 경사도가 미리 정해진 기준치 이하가 되는지 여부를 원격으로 실시간 감시하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명은, 케이블 보도교에서 하중을 지지하는 주케이블의 정착부에 카메라를 설치하여 실시간으로 원격 감시함으로써, 주케이블의 인장 변위와 정착부의 정착 상태를 감시하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이렇듯, 본 발명은, 케이블 보도교에 각종 센서와 카메라를 설치하여, 각종 센서로부터 취득된 정보를 전문 관리인이 있는 원격 위치의 수신기에 전송함으로써, 케이블 보도교에 상주 인력을 배치시키지 않더라도, 케이블 보도교의 이상 유무를 원격으로 감시하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명은, 케이블 보도교에서는 일반 교량에 비하여 교축 직각 방향의 진동이 지배적으로 작용한다는 발견에 기초하여, 경간 중앙부에 제1위치센서를 배치하여 위치 정보의 변화로부터 교축 직각 방향의 진동 성분을 포함하여 교축 방향 및 수직 방향의 진동 성분을 실시간으로 얻어 감시함으로써, 공용 중에 진동이 과도해지는 것을 실시간으로 정확히 감지하여 보행자의 낙상을 방지하는 조치를 즉각적으로 행할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 발명은, 경간 중앙부에 배치되는 제1위치센서 이외에 교대 양측의 고정된 위치의 앵커리지에 제2위치센서를 배치하여, 제2위치센서의 측정값을 기준으로 제1위치센서에 따른 경간 중앙부에서의 동적 변위를 정확히 감지할 뿐만 아니라, 앵커리지가 설치된 지반의 침하를 감시하여, 케이블 보도교의 장기 거동을 예측하여 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 데이터를 확보할 수 있는 이점을 얻을 수 있다.

본 발명은, 케이블 보도교에서 저차 모드에서 교량의 진동에 교축직각방향으로의 횡진동 모드와 비틀림 모드가 영향을 크게 미치므로, 위치 센서와 기울기 센서에 의해 횡진동 성분과 비틀림 진동 성분을 정밀하게 측정하여, 케이블 보도교의 위험 진동수에 도달하는지 여부 등을 정확히 감지하여, 위험 진동수에 도달하기 이전에 교량의 통행을 금지시켜, 보행자의 안전사고를 예방하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 케이블 보도교에 작용하는 진동 모드가 저진동수에서 지배적으로 작용한다는 원리에 입각하여, 케이블 보도교의 위치센서의 측정값으로부터 산출된 진동 성분 중에 고주파 성분을 필터링하고 0.1Hz 내지 0.5Hz의 저주파 대역의 진동 성분으로 이상 유무를 판별함으로써, 센서에 의해 취득한 신호로부터 케이블 보도교의 이상 유무를 보다 정확하게 판별하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도1은 본 발명이 적용가능한 케이블 보도교의 구성을 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 보도교의 감시 시스템의 구성을 도시한 도면,
도3은 도2의 감시시스템의 원격 데이터 전송 구성을 도시한 도면,
도4는 도2의 'A'부분의 확대도,
도5는 도2의 경간 중앙부에서의 횡단면도,
도6은 도2의 'B'부분의 확대도,
도7은 도6의 'Ad'부분의 확대도,
도8은 파주 마장호수출렁다리의 1차 진동모드의 해석 데이터 그래프,
도9는 파주 마장호수출렁다리의 2차 진동모드의 해석 데이터 그래프이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 보도교의 감시 시스템(100)에 관하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 도1에 도시된 공지된 케이블 보도교(9)의 구성에 감시 시스템이 적용된 실시예를 중심으로 설명하며, 그 밖에 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 보도교의 감시 시스템(100)은, 케이블 보도교(9)의 진동 성분을 얻기 위하여 설치되는 위치센서(110)와, 케이블 보도교(9)를 가로질러 유동하는 풍속을 측정하는 풍속 센서(120)와, 케이블 보도교(9)의 기울어짐 각도(ang)를 감지하도록 경간 중앙부의 발판에 지지되게 설치되는 기울기 센서(130)와, 케이블 보도교(9)의 진동 성분을 감지하기 위해 경간 중앙부에 설치되는 가속도 센서(140)와, 케이블 보도교(9)의 주변 온도와 케이블(11, 12)의 온도를 측정하는 온도 센서(150)와, 케이블(11, 12)의 정착부를 촬영하는 카메라(160)와, 각종 센서(110-150) 및 카메라(160)로부터 취득한 정보를 처리하고 필요에 따라 전문 관리인에게 정보를 전송하는 제어부(190)를 포함하여 구성된다.

상기 케이블 보도교(9)는, 케이블(11, 12)에 의해 발판(21)이 지지되는 다양한 형태의 출렁 다리로 구성될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 케이블 보도교(9)에서는, 발판(21)의 하측을 통과하면서 발판(21)을 지지하는 하측 케이블(11)과, 발판(21)으로부터 상방 연장된 난간 기둥(22)의 상단을 관통하면서 손잡이를 형성하는 상측 케이블(12)로 케이블(10)이 구성될 수 있다.

교축 방향을 따라 다수의 세그먼트(20)가 케이블(10)에 지지되게 설치될 수 있다. 여기서, 세그먼트(20)는 보행로의 일부를 형성하는 발판(21)과, 발판(21)의 양측으로부터 상방으로 연장된 난간 기둥(22)과, 난간 기둥(22)에 고정되어 보행자의 교축 직각 방향 이탈을 방지하는 난간 벽(23)으로 이루어질 수 있다. 난간 기둥(22)의 상단부에 상측 케이블(12)이 관통하는 형태로 고정됨에 따라, 세그먼트(20)는 하측 케이블(11)과 상측 케이블(12)에 의해 지지된다.

보행로를 따라 교축 방향으로 연장 배열된 세그먼트(20)와 케이블(10)의 하중을 지지하기 위하여, 양측 교대에는 삼각 구조를 형성하는 지지 프레임(40)이 철근 콘크리트 구조물로 형성된 앵커리지(30)에 고정된다. 지지 프레임(40)은, 상측 케이블(12)의 높이까지 상방 연장된 세로재(41)와, 세로재(41)의 하단으로부터 경간 중앙부로부터 멀어지는 교축 방향으로 연장된 가로재(42)와, 세로재(41)와 가로재(42)를 경사지게 연결하는 경사재(43)와, 가로재(42)로부터 하방 연장되어 앵커리지(30)의 내부에 삽입 설치되는 고정재(44)를 포함하여 구성될 수 있다.

도6에 도시된 바와 같이, 지지 프레임(40)에는 정착구(25, 26)가 힌지(25a, 26a)에 의해 회전 가능하게 설치되고, 각각의 정착구(25, 26)에 의해 하측 케이블(11)과 상측 케이블(12)의 끝단이 정착된다.

상기 위치센서(110)는, 케이블 보도교(9)의 경간 중앙부에 설치된 제1위치센서(111)와, 케이블 보도교(9)의 앵커리지(30)에 설치된 제2위치센서(112)를 포함한다. 제1위치센서(111)와 제2위치센서(112)는 각각 GNSS 안테나를 구비하여, 인공 위성으로부터 각 위치 센서의 공간 좌표 형태로 위치 정보를 실시간으로 수신하여 얻는다.

위치센서(110)에 의해 측정된 측정 신호는 제어부(190)로 전송되며, 제어부(190)는 위치센서(110)에 의해 얻어진 위치 좌표의 변동값으로부터 케이블 보도교(9)의 실시간 동적 변위, 진폭 등의 동적 변위 데이터를 얻는다. 또한, 제어부(190)는 위치센서(110)로부터 얻어진 위치 정보로부터, 케이블 보도교(9)의 상태를 감시하는 데 필요한 새그값 등의 데이터를 산출할 수 있다.

보다 구체적으로는, 제1위치센서(111)는, 경간 중앙부에서의 하측 케이블(11)이나 발판(21)에 설치되어, 경간 중앙부에서의 하측 케이블(11)의 위치 정보를 실시간으로 측정한다. 이를 통해, 제어부(190)는 제1위치센서(111)에서 얻어진 위치 정보의 변동량으로부터 경간 중앙부의 하측 케이블(11)이나 발판의 교축 방향, 교축 직각 방향 또는 수직의 변위 성분을 산출한다.

이 때, 제1위치센서(111)는 GNSS 안테나가 구비되어, 공간상의 위치 정보를 mm단위 스케일로 실시간으로 수신하며, 제1위치센서(111)에 의해 수신된 위치 정보를 제어부(190)로 전송한다. 제1위치센서(111)는 교축 직각 방향(y축)으로의 동적 변위를 감지할 수 있는 교축 직각 방향으로의 위치 좌표를 수신하고, 이와 함께, 교축 방향(x축)과 수직 방향(z축)으로의 위치 좌표를 수신한다. 따라서, 제1위치센서(111)에서 수신한 제1측정신호의 변동값으로부터 교축 직각 방향의 동적 변위와, 교축 방향의 동적 변위와, 수직 방향의 동적 변위를 모두 얻을 수 있다.

케이블 보도교(9)는 교축 직각 방향의 진동 성분이 지배적으로 작용하므로, 제1위치센서(111)로부터 측정된 위치 정보의 교축 직각 방향의 성분의 변동량으로부터 케이블 보도교(9)의 경간 중앙부에서의 변위 성분 데이터를 제1측정값으로 얻을 수 있다.

따라서, 케이블 보도교(9)의 경간 중앙부에서의 교축 직각 방향으로의 변위 진폭이 허용치를 벗어나는지 여부를 실시간으로 감지할 수 있다. 그리고, 케이블 보도교(9)의 경간 중앙부에서의 교축 직각 방향으로의 변위 진폭이 허용치를 벗어나면, 제어부(190)는 전문 관리인의 수신기(199)로 경고 알람 등과 함께 전송(66)하여, 전문 관리인에 의해 즉각적인 안전 조치를 취할 수 있도록 한다.

한편, 제1위치센서(111)로부터 측정된 위치 정보는 3차원 공간 좌표이므로, 제어부(190)에 의해 위치 정보의 수직 방향(z축)의 실시간 변동값으로부터 수직 방향의 동적 변위를 산출할 수 있다. 그리고, 케이블 보도교(9)의 수직 방향의 동적 변위로부터 케이블 보도교(9)의 최대 처짐 길이인 새그(sag)값을 실시간으로 산출할 수 있다.

상기 제2위치센서(112)는 양측 교대에 케이블(10)의 정착을 위해 콘크리트 구조물로 시공된 앵커리지(30)에 설치된다. 제2위치센서(112)는 제1위치센서(111)와 마찬가지로 GNSS 안테나를 이용하여 공간상의 위치 정보를 mm단위 스케일로 실시간으로 수신하여 얻는다.

제2위치센서(112)에 의해 측정된 제2측정신호는 설치된 앵커리지(30)의 공간상의 위치 정보를 갖게 된다. 따라서, 앵커리지(30)를 지지하는 지반 침하 등이 없으면, 제2위치센서(112)에 의해 측정되는 측정신호는 지반 침하 등과 같은 사정이 없는 이상 항상 일정한 값으로 나타난다.

따라서, 제어부(190)에 의해 제1위치센서(111)의 제1측정신호로부터 케이블 보도교(9)의 경간 중앙부의 진동에 따른 동적 변위를 산출하는 데 있어서, 제2위치센서(112)의 제2측정신호로부터 얻어진 위치 정보를 기준값으로 활용한다. 이를 통해, 공중에 떠 있는 케이블 보도교(9)의 경간 중앙부의 동적 변위를 지상에 고정된 제2위치센서(112)의 위치 정보에 상대적인 값으로 산출함에 따라, 경간 중앙부에서의 동적 변위를 보다 정확하게 얻을 수 있다.

한편, 제2위치센서(112)에 의해 측정된 제2측정신호는 앵커리지(30)를 지지하는 지반 침하를 감지하는 용도로도 사용될 수 있다. 즉, 앵커리지(30)를 지지하는 지반이 서서히 침하되거나 지진 등에 의해 급격히 침하되는 경우에, 제2위치센서(112)에 의해 얻어진 제2측정신호에는 지반 침하 정보가 포함된다. 따라서, 제2위치센서(112)에서 수신된 공간상 위치 정보를 활용하여, 케이블 보도교(9)를 지지하는 앵커리지(30)의 지반의 침하 상태를 실시간으로 감시하여, 케이블 보도교(9)의 지반 상태에 따른 장기 거동을 예측하여 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 데이터를 확보할 수 있는 이점을 얻을 수 있다.

도면에 예시된 실시예에서는, 위치센서(110)가 케이블 보도교(9)의 경간 중앙부와 앵커리지(30)에 설치된 구성이 예시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 위치센서(110)는 그 밖의 다수의 위치에 설치되어 케이블 보도교(9)의 감시에 활용될 수 있다. 예를 들어, 케이블 보도교의 전체 길이(L)의 L/4, 3L/8의 위치에 부가하여 설치될 수 있다.

상기 풍속 센서(120)는 케이블 보도교(9)의 경간 중앙부에서 설치되어 경간 중앙부에서의 풍속을 측정하고, 측정된 풍속값을 실시간으로 제어부(190)로 전송한다.

대체로 케이블 보도교(9)의 경간 중앙부에서의 풍속이 가장 크고, 풍속에 의해 가장 큰 동적 변위가 발생하는 위치가 경간 중앙부이므로, 풍속 센서(120)는 경간 중앙부에 설치되는 것이 바람직하다. 다만, 케이블 보도교(9)의 설치 위치에 따라 경간 중앙부 이외의 위치에서 풍속이 가장 크게 나타나고, 이로 인하여 교축 직각 방향으로 기울어지는 경사각(ang)이 경간 중앙부 이외의 위치에서 가장 크게 발생되면, 경사각이 가장 크거나 동적 변위가 가장 큰 위치에 풍속 센서(120)가 설치된다.

제어부(190)는 풍속 센서에 의해 측정된 풍속값이 미리 정해진 기준치를 초과하면, 도3에 도시된 바와 같이, 전문 관리자가 즉시 확인할 수 있는 원거리의 수신기(199)에 측정된 풍속값을 실시간으로 전송한다. 그러면, 전문 관리자는 케이블 보도교(9)가 위치한 현장으로 이동하여 확인하거나, 원격으로 경고 메세지를 보도교 입구에 위치한 전광판에 표시하여 케이블 교량을 건너지 못하도록 하거나, 원격으로 차단기를 작동시켜 케이블 보도교(9)의 보행로 출입을 물리적으로 막을 수도 있다. 또한, 풍속 센서(120)에 의해 수집된 풍속 데이터는 바람에 대한 교량의 거동 분석에 활용될 수도 있다.

케이블 보도교(9)의 입구에 설치된 전광판에 표시되는 경고 신호는 전문 관리자에 의해 수동으로 작동할 수도 있고, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 풍속 센서(120)에 의해 측정된 풍속값이 미리 정해진 기준치를 초과하면, 제어부(190)에 의해 전광판에 경고 신호를 자동으로 출력하도록 구성될 수도 있다.

한편, 케이블 보도교(9)는 콘크리트 구조물이나 교축 방향으로 연속한 철재 구조물과 달리 케이블(10)에 의해 세그먼트(20)가 지지되어 보행로를 형성하므로, ±y축 방향에서 불어오는 바람에 의한 풍하중(W)으로 교축 직각 방향으로의 진동(99)이 크게 작용하는 특성을 갖는다.

이에 따라, 풍하중 등에 의해 케이블 현수교(9)가 교축 직각 방향으로 밀려 동적 변위가 발생되었을 때에 보행로를 형성하는 발판의 기울기를 측정하는 기울기 센서(130)가 설치되고, 기울기 센서(130)에 의해 측정된 기울기 정보는 제어부(190)로 전송된다.

여기서, 기울기 센서(130)는 발판(21)의 기울어진 각도(angle)를 정량적으로 구하는 센서로 적용될 수도 있고, 볼이나 수은 등을 이용하여 미리 정해진 임계 기울기값에 도달하는 지 여부를 ON/OFF 방식으로 감지하는 센서로 적용될 수도 있다. 기울기 센서는 정량적 방식이나 ON/OFF방식의 공지된 다양한 센서 중 어느 하나로 선택될 수 있다.

따라서, 도5에 도시된 바와 같이, 풍하중(W)에 의해 케이블 보도교(9)가 도면부호 98로 표시된 스윙(swing) 경로를 따라 교축 직각 방향으로 전체적으로 밀리는 변위(y1, y1')가 발생되면서 기울어지는 케이블 보도교(9)의 경사각(ang)을 감지할 수 있다.

한편, 기울기 센서(130)가 구비되는 것과 병행하거나 별개로, 케이블 현수교(9)의 발판이나 그 주변의 프레임에 고정된 제1위치센서(111)로부터 수신된 제1측정신호로부터 발판의 공간 상의 위치 정보의 변동량을 얻고, 케이블 현수교(9)의 양단 고정 단부의 고정된 공간상의 좌표 및 발판(21)에서 제1위치센서(111)가 설치된 위치를 고려하여, 케이블 현수교(9)의 기울어진 각도(ang)를 구할 수도 있다. 제어부(190)는 제1위치센서(111)의 공간상의 위치 변동량으로부터 기울기(ang)를 산출하여 기울기 센서(130)에 의해 측정된 기울기 정보와 대비하여, 기울기 센서(130)의 고장 유무를 실시간으로 감시할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명은, 풍하중 등의 활하중에 의하여 케이블 보도교(9)의 경간 중앙부의 기울어짐 각도를 실시간으로 감시하여, 케이블 보도교(9)의 교축 직각 방향 기울어짐이 미리 정해진 기준치에 비하여 더 커지면, 보행자의 보행 중에 낙상의 위험이 있으므로 케이블 보도교(9)의 출입을 통제하여 보행자의 안전을 보장할 수 있게 된다.

한편, 풍속 센서와 함께 가속도 센서(140)가 케이블 보도교의 경간 중앙부 등에 설치될 수 있다. 이를 통해, 케이블 보도교에 발생된 진동의 주파수, 진동 에너지, 감쇠비 등의 진동 성분에 관한 동적 특성 데이터를 얻을 수 있으며, 이를 통해, 케이블 보도교(9)의 진동 특성에 관한 거동을 실시간으로 감시하여, 설계 당시에 예측된 거동과 편차가 있는지를 비교하여, 교량의 동적 안전성이 유효하게 지속되는지 여부를 원격으로 감시할 수 있으며, 이에 관한 동적 특성 데이터를 수집하여 장기 거동을 예측하는 데에도 활용할 수 있다. 또한 가속도 데이터로부터 진동 사용성 평가를 위한 가중평균 제곱근 가속도(weighted root-mean-square acceleration)를 활용할 수 있다.

케이블 보도교(9)의 주변 대기 온도 및 케이블(10)의 온도를 측정하는 온도 센서(150)가 추가로 설치될 수 있다. 이에 따라, 제어부(190)는 온도 센서(1500에 의해 측정된 온도 데이터와 제1위치센서(111)에 의해 측정된 케이블 보도교(9)의 새그값의 적정 여부를 실시간으로 항시 측정하여 감시할 수도 있다.

이는, 계절 변화에 따른 온도 변화에 따라 케이블(10)이 신축되면서 새그값이 변동하므로, 더운 여름철에 보다 커진 새그값을 갖는 경우에는, 동일한 풍하중에 의해 교축 직각 방향으로 기울어지는 경사각(ang)이 더 커질 수 있으므로, 온도 변화에 따른 경사각(ang)의 제한 범위를 미리 산출하여, 보행자의 통행 여부를 결정하여, 교량의 입구에 세워진 전광판(미도시)이나 차단막(미도시)에 의해 통행을 제한할 수 있다.

한편, 제1위치센서(111)와, 풍속 센서(120)와, 기울기 센서(130)와, 가속도 센서(140)와 온도 센서(150)는 하나의 IOT 센서 모듈(SM)로 구성하여, 도2 및 도4에 도시된 바와 같이, GNSS 안테나가 구비된 제1위치센서(111) 및 그 밖의 센서(120-150)를 하나의 패키지 형태로 발판(21)이나 발판(21)에 인접한 프레임에 고정 설치할 수 있다. 여기서, IOT 센서모듈(SM)에는 제어부(190)와 수신기(199)와 통신 가능한 통신 모듈이 구비될 수 있다. 이처럼, 하나의 센서 모듈(SM)로 케이블 보도교(9)에 센서를 설치함에 따라, 센서의 설치를 보다 용이하게 할 수 있다. 또한, 외부 충격에 대한 완충 설비와 방수 설비를 센서 모듈(SM)에 구비하여, 다양한 센서(111, 120-150)를 외부 충격이나 빗물 등에 의한 손상 가능성을 최소화하여, 장기간 동안 고장없이 교량 상태를 감시할 수 있는 잇점을 얻을 수 있다.

한편, 센서 모듈(SM)은 케이블 보도교(9)의 경간 중앙부 이외에, 케이블 보도교의 전체 길이(L)의 L/4, 3L/8의 위치 중 어느 하나 이상에 부가하여 설치되어, 교량의 진동 상태나 위험 상태, 설치 상태를 보다 상세하고 종합적으로 감시할 수도 있다.

상기 카메라(160)는, 도6에 도시된 바와 같이, 케이블 보도교(9)의 하중을 지지하는 케이블(10)의 정착부(25, 26)를 주기적으로 촬영하거나 연속 촬영하여, 정착부(25, 26)의 촬영 데이터를 제어부(190)에 전송한다.

제어부(190)는 카메라(160)에 의해 측정된 촬영 데이터를 전문 관리인이 확인할 수 있는 수신기(199)에 전송하여, 전문 관리인이 현장에서 케이블 보도교(9)를 지켜보는 것과 같이 촬영 데이터를 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.

한편, 제어부(190)는 카메라(160)에 의해 측정된 촬영 데이터로부터 케이블(11, 12; 10)의 정착부(25, 26)의 이상 유무를 영상 분석으로 감지하여, 전문 관리인이 확인할 수 있는 수신기(199)로 주기적으로 전송할 수 있다. 이와 함께, 제어부(190)는 촬영 데이터를 통해 케이블의 정착 상태가 정상이 아닌 것으로 감지되면, 즉시 수신기(199)로 전송하고, 수신기(199)에서 경고 알람을 출력할 수 있다. 이를 통해, 전문 관리인이 다른 업무를 하고 있더라도, 경고 알람을 통해 즉시 현장으로 출동하여 유지 관리를 할 수 있도록 한다.

이를 위하여, 도7에 예시된 바와 같이, 정착구(25)에 고정된 하측 케이블(11)에 표식(11x)을 하고, 정착구(25)의 끝단으로부터 표식(11x)까지의 거리(X1)를 카메라(160)에 의해 감시할 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 상측 케이블(12)을 고정하는 정착구(26)에 대해서도 상측 케이블(12)의 표식(미도시)까지의 거리를 감지하는 것에 의해 카메라(160)로 정착 상태를 감시할 수 있다.

그 밖에, 카메라(160)로부터 취득된 촬영 데이터로부터 정착부(25, 26)에 변형이 발생되었는지 여부나, 케이블(10)의 회전 상태나 풀림 여부 등을 영상 분석을 통해 감시할 수 있다. 여기서, 영상 분석은 일반적인 공지된 이미지 분석 기법을 활용할 수도 있고, 인공 지능(AI)을 적용하여 학습에 의해 이미지 분석방식을 개선하면서 행해질 수도 있다.

상기 제어부(190)는, 도3에 도시된 바와 같이, 케이블 보도교(9)에 설치된 위치센서(110)로부터 공간 상의 위치 정보를 갖는 측정 신호를 수신하고, 센서 모듈(SM)에 탑재된 풍속 센서(120)와, 기울기 센서(130)와, 가속도 센서(140)와, 온도 센서(150)로부터 측정 신호를 수신한다.

이를 통해, 제어부(190)는 위치 센서(110)로부터의 위치 정보의 변동량으로부터 교량의 동적 변위를 실시간으로 감지하고, 풍속 센서(120)로부터 케이블 보도교(9)에 작용하는 풍하중을 실시간으로 감지하며, 풍속 센서(120)에서 감지된 풍속에 따른 동적 변위의 상관 관계를 정량적으로 데이터를 수집한다. 또한, 온도 센서(150)에서 감지된 온도와 케이블의 신장량에 따른 새그값 등에 관한 상관 관계에 관한 데이터를 수집하여, 교량의 거동에 영향을 미치는 인자에 관한 데이터를 수집하여 저장한다.

제어부(190)에 의해 산출된 교축 직각 방향의 진동 성분과, 기울기(ang), 진동 에너지, 진동 모드, 감쇠량 등의 진동 데이터는 유무선 통신 방식에 의해 전문 관리자가 위치한 수신기(199)로 전송(66)될 수 있다. 여기서, 제어부(190)로부터 수신기(199)까지의 데이터 전송 방식에 인터넷이나 LTE, 5G 등 다양한 무선 통신 방식이나 유선 통신 방식에 의할 수 있다.

제어부(190)는 풍속 센서(120)로부터 측정된 풍속 데이터와 온도 센서(150)로부터 측정된 온도 데이터를 수신하고, 카메라(160)로부터 촬영된 촬영 데이터를 수신하여, 수신된 데이터를 필요에 따라 처리하여 수신기(199)로 전송한다.

무엇보다도, 상기 제어부(190)는, 위치센서(111, 112; 110)에서 측정된 측정 신호에서 미리 정해진 제1주파수를 초과하는 측정 신호를 필터링하여 제거하고, 미리 정해진 제1주파수 이하의 측정 신호만으로 진동 데이터를 산출한다.

이와 관련하여, 경간 길이가 220m인 파주 마장호수 출렁다리의 다음의 진동 해석 결과를 통하여, 케이블 보도교(9)에서 진동 에너지가 지배적인 1차 모드 내지 3차 모드의 저차 모드에서의 고유진동수가 0.2Hz 내지 0.5Hz의 저주파 대역에 속한다는 것을 표1의 모드별 고유진동수를 통해 확인할 수 있었다.

즉, 출렁다리 형식의 케이블 보도교(9)는 가장 크게 영향을 미치는 진동 성분인 1차 진동 모드는, 도8에 도시된 바와 같이, 고유진동수 0.22Hz에서의 교축 직각 방향의 진동이라는 것을 확인할 수 있다.

또한, 2차 진동모드는 고유진동수 0.382Hz에서의 수직 방향의 진동 모드(도9)로 나타나며, 3차 진동모드는 고유진동수 0.484-0.499Hz에서 발생되는데 수직 방향과 비틀림 방향이 함께 나타나는 것임을 확인할 수 있다.

다시 말하면, 수직 방향의 동적 변위가 압도적으로 지배적인 일반적인 콘크리트 교량과 달리, 출렁다리 형식의 케이블 보도교(9)에서는, '교축 직각 방향 변위'가 발생되는 1차 진동 모드가 교량의 내하능력과 보행자의 안전에 가장 크게 영향을 미치고, 도5에 도시된 '스윙 변위'가 발생되는 3차 진동 모드도 큰 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있다.

이를 반영하여, 본 발명은, 제1위치센서(111)에 의해 교축 직각 방향의 진동 성분을 감지하고, 기울기 센서(130)에 의해 측정된 발판의 기울기 각도로부터 비틀림 진동 성분을 감지함으로써, 교량의 안전성을 확실하게 감시할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 케이블 보도교(9)의 1차 진동모드 내지 3차 진동모드가 모두 0.1Hz 내지 0.5Hz의 저주파 대역에 있으므로, 가속도 센서(140)의 측정 신호에서 미리 정해진 제1주파수(예를 들어, 0.5Hz)를 초과하는 측정 신호를 필터링하여 제거하고, 제1위치센서(111)에 의해 측정된 측정 신호 중에 제1주파수 이하인 0.1Hz 내지 0.5Hz의 범위의 주파수 대역의 진동 신호만으로 교량 감시에 필요한 진동에 관한 동적 특성 데이터를 산출함으로써, 가속도 센서(140)로부터 얻어진 측정 신호로부터 교량의 안전성을 검증하는 데 필요한 연산을 줄여주어, 실시간으로 교량의 진동 상태를 보다 정확하게 감시할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 출원의 발명자는, 표1에 나타난 경간길이가 220m인 파주 마장호수 출렁다리의 진동 해석 결과 이외에, 경간길이가 200m인 원주 소금산 출렁다리와, 경간길이가 140m인 파주 감악산 출렁다리에서도 상기와 동일한 경향이 나타나는 것을 확인하였다. 다만, 원주 소금산출렁다리의 3차 진동모드는 고유진동수가 0.503Hz에서 발생하므로, 고주파 대역을 필터링하는 컷오프(cut-off) 주파수인 제1주파수는 교량에 따라 다소 변경될 수 있다.

상기 수신기(199)는, 전문 관리인이 원격으로 접근할 수 있는 통신장비를 통칭하며, 케이블 보도교(9)에서 측정하거나 산출한 데이터를 원격으로 수신한다. 도면에는 노트북 형태로 예시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 데이터를 수신할 수 있는 휴대폰, 태블릿PC, PC, 네트워크 장비 등 다양한 장비들을 모두 포함한다.

전문 관리인이 급히 유지 보수 등의 긴급 조치가 필요한 데이터를 수신하는 경우에는, 수신기(199)에 알람, 메시지를 출력하거나, 전문 관리인의 개인휴대전화로의 전화나 문자, 카카오톡 메시지 등을 함께 전송하도록 할 수 있다.

또한, 수신기(199)는 케이블 보도교(9)에 설치되어 있는 전광판과 직접 또는 제어부(190)를 매개로 통신 가능하게 구성되어, 전광판에 표시되는 문구나 화면 디스플레이를 제어하여, 필요에 따라, 보행자들이 케이블 보도교(9)의 보행로로 진입하는 것을 제한한다.

이와 함께, 케이블 보도교(9)의 보행로로 진입하는 위치에는 차단기가 설치되고, 차단기는 구동 모터에 의해 차단 바(bar)를 차단 위치와 개방 위치로 회전시켜 전환하도록 구성된다. 이 때, 수신기(199)는 케이블 보도교(9)에 설치되어 있는 차단기와 직접 또는 제어부(190)를 매개로 신호 전달이 가능하게 구성되어, 차단기를 차단위치로 하거나 개방 위치로 하는 제어를 수신기(199)를 통해 원격으로 행할 수 있도록 구성된다. 이에 따라, 케이블 보도교(9)의 진입을 통제하고자 할 경우에, 차단기의 구동모터를 원격으로 작동시켜 보행자들이 케이블 보도교(9)의 보행로로 진입하는 것을 제한할 수 있다.

한편, 케이블 보도교(9)의 공용 중의 상태를 감시하기 위한 다양한 센서와 카메라 등이 설치된 상태로 유지되면서 전문 관리인에게 필요한 데이터를 제어부(190)에 의해 전송되는 형태로 작동하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, GNSS시스템을 이용한 위치 센서(110)와, 가속도 센서, 풍속 센서, 온도 센서, 카메라 등은 영구적으로 케이블 보도교(9)에 설치되어, 원격으로 자동 감시될 수 있다.

다만, 본 발명은, 이에 한정되지 아니하며, 케이블 보도교(9)의 점검이 필요한 경우에, 작업자들이 케이블 보도교(9)의 공용 중의 상태를 감시하기 위한 다양한 센서와 카메라 등을 설치하고, 설치된 센서들과 카메라로부터 며칠동안 데이터를 취합하여 교량의 성능 상태를 확인하고, 교량의 성능을 확인한 이후에 센서와 카메라 등을 해체하는 구성도 포함한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 케이블 보도교의 감시 시스템(100)은, 도심지와 멀리 떨어져 설치되는 케이블 보도교(100)에 각종 센서(110, 120, 130,...)와 카메라(160)를 설치하여, 각종 센서(110, 120, 130,...)로부터 취득하거나 이로부터 산출된 동적 변위, 진동 성분에 관한 동적 특성 데이터, 풍속, 온도, 새그(sag), 교축 직각 방향 기울어짐 등에 관한 데이터를 전문 관리인이 확인할 수 있는 원거리의 수신기(199)에 전송함으로써, 교량의 성능, 안전성 및 작동 상태를 진동, 풍하중, 온도, 새그 등을 실시간으로 항상 감시할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 원격으로 전광판이나 차단기의 제어를 할 수 있도록 하여, 수신기(199)에 수신된 데이터로부터 보행자들의 통행에 위험이 수반되는 상태로 판정되면, 전광판을 통해 보행자들에게 경고하거나 차단기를 통해 물리적으로 차단하는 등에 의해 보행자의 통행을 제한함으로써, 이용자의 안전 사고를 원격으로도 확실히 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

9: 케이블 보도교 11: 하측 케이블
12: 상측 케이블 21: 발판
22: 난간 기둥 100: 감시 시스템
110: 위치센서 111: 제1위치센서
112: 제2위치센서 120: 풍속 센서
130: 기울기 센서 140: 가속도 센서
150: 온도 센서 160: 카메라
190: 제어부 199: 수신기

Claims

통행하고자 하는 양측 교대를 연결하는 케이블과, 상기 케이블에 지지되는 보행로를 포함하는 케이블 보도교의 감시 시스템으로서,
상기 케이블 보도교의 경간 중앙부에 설치되어 상기 케이블 보도교의 교축직각방향 진동에 따른 동적 변위를 제1측정값으로 측정하는 제1위치센서를 포함하고, 상하방향 진동에 따른 동적 변위를 함께 감지하는 위치 센서와;
상기 케이블 보도교의 경간 중앙부에는 상기 케이블 보도교의 주변 대기 온도 및 상기 케이블의 온도를 측정하는 온도 센서와;
상기 케이블 보도교의 경간 중앙부의 보행로에는 발판의 기울기를 측정하는 기울기 센서와;
상기 위치센서에 의해 측정된 상기 제1측정값으로부터 상기 케이블 보도교의 스윙 경로의 진폭을 실시간으로 산출하고, 상기 기울기 센서의 측정값으로부터 활하중에 의한 상기 경간 중앙부의 비틀림 변위에 의한 기울어진 경사각을 감지하고, 상기 위치센서의 측정값으로부터 상기 케이블 보도교의 경간 중앙부의 새그값을 측정하여 상기 온도 센서에 의해 측정된 온도 데이터와 상기 위치센서에 의해 측정된 상기 새그값의 적정 여부를 실시간으로 감시하는 제어부를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 위치센서는, 상기 케이블이 상기 교대에 고정되는 앵커리지에 설치되어 변위를 감지하는 제2위치센서를 포함하고, 상기 제2위치센서에 의해 측정된 제2측정값은 상기 제1위치센서에 의해 측정되는 상기 제1측정값의 기준값으로 상기 제어부에 의해 상기 케이블 보도교의 교축 직각 방향의 변위를 감지하는 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.
제 3항에 있어서,
상기 위치센서는, 상기 케이블이 상기 교대에 고정되는 앵커리지에 설치되어 변위를 감지하는 제2위치센서를 포함하고, 상기 제2위치센서에 의해 측정된 제2측정값에 의해 상기 앵커리지의 침하를 감지하는 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 케이블 보도교의 경간 중앙부에 설치된 가속도 센서를;
더 포함하여, 상기 가속도 센서에 의해 측정된 측정 신호로부터 상기 케이블 보도교의 경간 중앙부에서의 진동 성분을 감지하되, 상기 가속도 센서에 의해 측정 신호로부터 산출되는 상기 케이블 보도교의 진동 성분 중에 미리 정해진 제1주파수를 초과하는 측정 신호를 필터링하여 제거하고, 상기 제1주파수 이하의 측정 신호로 상기 제1측정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.
제 5항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1위치센서에 의해 측정된 측정 신호 중에 0.1Hz 내지 0.5Hz의 범위의 주파수 대역의 진동 신호만을 상기 제1측정값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 위치센서는, GNSS 안테나를 이용하여 3차원 공간좌표를 얻어, 상기 케이블 보도교의 수직 방향의 변위와 교축 방향의 변위도 함께 측정하는 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 케이블 보도교의 케이블의 정착부를 촬영하는 카메라를;
더 포함하여, 상기 제어부는 상기 카메라에 의해 측정된 촬영 데이터를 수신기에 전송하는 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.
제 11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 카메라에 의해 측정된 촬영 데이터로부터 상기 케이블의 정착부의 이상 유무를 영상 분석으로 감지하여, 상기 수신기로 전송하는 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.
제 11항에 있어서,
상기 케이블에는 표식이 표시되어 있고;
상기 제어부는, 상기 카메라에 의해 측정된 촬영 데이터로부터 상기 표식과 상기 정착부 사이의 거리를 감지하는 것에 의해 상기 정착부의 이상 유무를 영상 분석으로 감지하는 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 케이블 보도교에서 풍속을 측정하는 풍속 센서를;
더 포함하고, 상기 제어부는 상기 풍속 센서에 의해 측정된 풍속값이 미리 정해진 기준치를 초과하면, 수신기로 상기 풍속값을 전송하는 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 케이블 보도교의 경간 중앙부에서의 풍속을 측정하는 풍속 센서와;
상기 케이블 보도교의 교대에 설치된 전광판을;
더 포함하고, 상기 제어부는 상기 풍속 센서에 의해 측정된 풍속값이 미리 정해진 기준치를 초과하면, 상기 전광판에 경고 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.
제 1항 또는 제 3항 내지 제7항 중 어느 한 항 또는 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 케이블 보도교에서 측정하거나 산출하여 얻은 정보를 관리인의 수신기로 전송하는 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.
제 1항 또는 제 3항 내지 제7항 중 어느 한 항 또는 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이블 보도교에 작용하는 진동 정보를 얻기 위한 센서의 설치는 현장에서 작업자들에 의해 행해지고, 상기 센서에 의해 상기 진동 정보를 얻은 이후에 상기 센서는 상기 케이블 보도교로부터 해체되는 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.
제 1항 또는 제 3항 내지 제7항 중 어느 한 항 또는 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이블 보도교의 경간 중앙부에 설치되는 센서는 통신 모듈과 방수 설비가 갖추어진 센서 모듈(SM)에 장착되며, 상기 케이블의 온도를 측정하는 온도 센서와, 교량 발판의 기울기를 측정하는 기울기 센서와, 상기 교량의 진동 성분에 관한 정보를 얻는 가속도 센서를 하나의 상기 센서 모듈 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 케이블 보도교의 감시 시스템.