KR102504961B1 - Buiding slope monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 빌딩 기울기 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 빌딩의 골조 시공시부터 준공 완료 이후까지 계속적으로 빌딩의 기울기를 측정할 수 있는 빌딩 기울기 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a building inclination monitoring system, and more particularly, to a building inclination monitoring system capable of continuously measuring the inclination of a building from when the frame of the building is constructed to after completion of the construction.
현재, 건물의 안전 진단 가운데 건물의 기울기를 측정하는 방식은 건물이 지어지고 난 후에 검사 시기에 건물의 기울기를 측정하는 방식인데, 이와 같은 방식은 최초에 건물 기울기에서 얼마만큼 기울기지는에 대한 기울기를 측정할 수 없어 건물 기울기 안전 진단시에 실효성이 있는가에 대한 의문이 제기되고 있는 방식이다.Currently, the method of measuring the inclination of a building in the safety diagnosis of a building is a method of measuring the inclination of a building at the time of inspection after the building is built. Since it cannot be measured, questions are being raised as to whether it is effective in diagnosing the safety of building tilt.
그에 따라 빌딩 자동 제어 시스템과 연동하여 빌딩 시공시부터 지속적으로 건물의 기울기를 모니터링 할 수 있는 건물 기울기 자동 진단 시스템의 필요성이 대두되고 있다.Accordingly, there is a need for an automatic building tilt diagnosis system that can continuously monitor the tilt of a building from the time of construction in conjunction with the automatic building control system.
보다 상세하게, 현재 건물 안전 진단 가운데 건물의 기울기를 측정하는 방식은 디지털 센서인 멤스(MEMS) 센서를 이용한 기울기 진단 방법이 있으며, 건물의 준공 이후에 건물의 기둥등에 설치하여 건물의 기울기를 특정하는 방법이다.More specifically, among the current building safety diagnosis methods for measuring the inclination of a building, there is a method for diagnosing the inclination using a MEMS sensor, which is a digital sensor. way.
하지만, 이와 같이 멤스 센서를 이용한 방식은 다음과 같은 문제점들이 있다.However, the method using the MEMS sensor has the following problems.
이와 같은 문제점들을 살펴보면, 먼저, 종래 기울기 측정을 위한 멤스 센서는 자이로 센서를 이용한 적분 연산 방식으로써, 빠른 기울기 변화와 같은 동적인 움직임을 측정하는 데에는 적합하나, 건물과 같이 정적인 기울기를 측정하는 데는 적분 연산 누적으로 인하여 연산값이 발산하고 노이즈등에 의해서도 오차가 발생하는 대표적인 문제점이 있다.Looking at these problems, first, the conventional MEMS sensor for measuring inclination is an integral operation method using a gyro sensor, which is suitable for measuring dynamic motion such as a rapid change in inclination, but is not suitable for measuring static inclination such as a building. There is a typical problem in that the calculation value diverges due to the accumulation of integration operations and errors also occur due to noise.
두 번째 문제점으로는 종래 멤스 센서는 미세한 진동까지도 측정할 수 있는 분해능을 가지고 있다. 하지만, 이와 같이 미세한 진동까지도 측정하는 멤스 센서는 건물의 주변에서 발생하는 진동등에도 반응하기 때문에 기울기값이 아닌 다른 형태의 데이터들이 검출되어 유효한 데이타값을 추출하기 어려운 문제점이 있다.The second problem is that conventional MEMS sensors have resolution capable of measuring even minute vibrations. However, since the MEMS sensor that measures even minute vibrations like this reacts to vibrations generated around the building, it is difficult to extract valid data values because other types of data other than the slope value are detected.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는 빌딩의 골조 시공부터 준공 이후까지도 빌딩의 기울기를 지속적으로 모니터링 할 수 있는 빌딩 기울기 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.The technical problem of the present invention for solving the above problems is to provide a building tilt monitoring system capable of continuously monitoring the tilt of a building from the construction of the frame to the completion of the building.
또한, 본 발명의 다른 기술적 과제는 빌딩의 기울기 측정시에 순간적인 진동이나 충격등에도 빌딩의 기울기와 대응하는 기울기 측정값으로 회귀하여 정확한 측정값을 제공할 수 있는 빌딩 기울기 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, another technical problem of the present invention is to provide a building tilt monitoring system capable of providing accurate measurement values by returning to a tilt measurement value corresponding to the tilt of the building even instantaneous vibration or shock when measuring the tilt of the building. there is.
또한, 본 발명의 또 다른 기술적 과제는 빌딩의 기울기 측정시에 멤스 센서를 이용하지 않도록 하여 멤스 센서의 기울기 측정시에 적분 연산을 이용하지 않음으로써 기울기 측정 데이타가 발산되지 않도록 하는 빌딩 기울기 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, another technical problem of the present invention is a building tilt monitoring system that prevents the MEMS sensor from being used when measuring the tilt of a building so that the integral operation is not used when measuring the tilt of the MEMS sensor so that the tilt measurement data is not diverged is to provide
또한, 본 발명의 또 다른 기술적 과제는 빌딩의 기울기 측정시에 동적인 기울기를 측정하는 방식이 아닌 미소 변위를 측정하는 방식으로 오랜시간 기울기가 미세하게 변화하는 정적인 기울기도 측정할 수 있는 빌딩 기울기 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, another technical problem of the present invention is to measure the inclination of a building that can measure a static inclination in which the inclination changes minutely over a long period of time by measuring a minute displacement rather than a dynamic inclination measurement method when measuring the inclination of a building. To provide a monitoring system.
또한, 본 발명은 건축 공사 중 또한 준공후에 발생할 수 있는 건물의 기울기를 시공시에 설치하여 건물의 기울기를 상시 감시하고 발생시 관련자에게 유, 무선으로 통보하여 붕괴사고등을 사전에 방지할 수 있도록 하면서, 감시시에 자동제어를 주관하는 빌딩 중앙감시부와 연동하여 전력 및 가스차단, 제연제어, 비상조명 점등 및, 탈출 방송등을 진행하는 빌딩 기울기 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, the present invention installs the slope of the building that may occur during construction or after completion of the construction, monitors the slope of the building at all times, and informs the person concerned via wire or wireless when it occurs so that collapse accidents can be prevented in advance. To provide a building tilt monitoring system that shuts off power and gas, controls smoke control, turns on emergency lighting, and broadcasts escape in conjunction with the building central monitoring unit, which supervises automatic control during monitoring.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 빌딩 기울기 모니터링 시스템은 빌딩과 연동하여 빌딩의 기울기를 측정하기 위한 중력에 수직한 평면 방향의 변위데이타를 측정하는 빌딩 변위 측정부; 상기 빌딩 변위 측정부와 연동하여 변위 데이타를 지속적으로 입력받아 빌딩 기울기정보로 변환하는 기울기 정보변환부; 및, 상기 기울기 정보변환부와 연동하여 상기 빌딩 기울기정보를 지속적으로 기록하여 모니터링하고 빌딩 기울기가 기설정된 위험수준값을 넘는 경우 점검신호를 발생시키는 빌딩 중앙감시부; 를 포함한다.Building inclination monitoring system of the present invention for achieving the above technical problem is a building displacement measuring unit for measuring displacement data in a plane direction perpendicular to the gravity for measuring the inclination of the building in conjunction with the building; a tilt information conversion unit that continuously receives displacement data in conjunction with the building displacement measurement unit and converts it into building tilt information; and a building central monitoring unit that continuously records and monitors the building tilt information in conjunction with the tilt information conversion unit and generates an inspection signal when the building tilt exceeds a preset risk level value. includes
이 경우, 상기 빌딩 변위 측정부는 내측에 중공부가 형성되는 케이스, 상단이 상기 케이스의 내측면 상단에 연결되는 와이어, 상기 케이스의 내측에 수용되며 상기 와이어의 하부에 연결되어 중력 방향으로 늘어지는 무게추 및, 상기 케이스의 주변에 설치되어 상기 무게추의 측부 거리를 측정하되 복수 개로 구성되어 상기 무게추의 사방 거리를 측정하는 변위센서; 를 포함한다.In this case, the building displacement measuring unit includes a case in which a hollow part is formed on the inside, a wire whose upper end is connected to the upper end of the inner surface of the case, and a weight weight accommodated inside the case and connected to the lower part of the wire to hang in the direction of gravity. And, a displacement sensor installed around the case to measure a side distance of the weight, but composed of a plurality of displacement sensors to measure the distance of the weight in all directions; includes
또한, 상기 빌딩 변위 측정부는 상기 케이스의 내측에 수용되는 오일; 을 더 포함한다.In addition, the building displacement measuring unit oil accommodated inside the case; more includes
또한, 상기 빌딩 변위 측정부는 상기 케이스의 하부와 빌딩 사이에 결합되어 기울기를 조정할 수 있는 기울기조정부; 를 더 포함한다.In addition, the building displacement measuring unit coupled between the lower part of the case and the building tilt adjustment unit capable of adjusting the tilt; more includes
이 경우, 상기 변위센서는 적어도 4개의 이상의 와전류형 변위센서로 구성되어 상기 케이스의 외주연을 사등분하는 위치 각각에 결합됨으로써 상기 무게추의 외주연을 사등분하는 위치 각각과의 거리를 측정하게 된다.In this case, the displacement sensor is composed of at least four or more eddy current-type displacement sensors and is coupled to each of the positions dividing the outer circumference of the case into quarters, thereby measuring the distance to each position dividing the outer circumference of the weight into quarters do.
또한, 상기 변위센서와 상기 와이어의 상단간 거리를 "L", 상기 무게추 사이의 이동 거리가 "D"인 경우, 측정된 기울기 각도는 D/L으로 구성된다.Further, when the distance between the displacement sensor and the upper end of the wire is "L" and the moving distance between the weights is "D", the measured inclination angle is composed of D/L.
본 발명은 빌딩의 골조 시공부터 준공 이후까지도 빌딩의 기울기를 지속적으로 모니터링 할 수 있는 효과가 있다.The present invention has an effect of continuously monitoring the inclination of a building from the construction of the frame of the building to the completion of the construction.
또한, 본 발명은 진동이나 충격이 발생하여도 무게추가 오일에 의해 감쇄되기 때문에, 빌딩의 기울기와 대응하는 기울기 측정값으로 회귀하여 정확한 측정값을 제공할 수 있게 된다.In addition, since the weight of the present invention is attenuated by the oil even when vibration or shock occurs, it is possible to provide an accurate measurement value by returning to a measurement value corresponding to the slope of the building.
또한, 본 발명은 빌딩의 기울기 측정시에 멤스 센서를 이용하지 않도록 하여 멤스 센서의 기울기 측정시에 적분 연산을 이용하지 않음으로써 기울기 측정 데이타가 발산되지 않도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of preventing the inclination measurement data from diverging by not using the MEMS sensor when measuring the inclination of a building and not using the integration operation in measuring the inclination of the MEMS sensor.
또한, 본 발명은 빌딩의 기울기 측정시에 멤스센서를 이용한 동적인 기울기를 측정하는 방식이 아닌 중력을 향하는 무게추의 미소 변위를 측정하는 방식을 이용하기 때문에, 오랜시간 기울기가 미세하게 변화하는 정적인 기울기도 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the present invention uses a method of measuring the slight displacement of a weight toward gravity rather than a method of measuring a dynamic inclination using a MEMS sensor when measuring the inclination of a building, static The phosphorus slope also has a measurable effect.
또한, 본 발명은 건축 공사 중 또한 준공후에 발생할 수 있는 건물의 기울기를 시공시에 설치하여 건물의 기울기를 상시 감시하고 발생시 관련자에게 유, 무선으로 통보하여 붕괴사고등을 사전에 방지할 수 있도록 하면서, 감시시에 자동제어를 주관하는 빌딩 중앙감시부와 연동하여 전력 및 가스차단, 제연제어, 비상조명 점등 및, 탈출 방송등을 진행할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention installs the slope of the building that may occur during construction or after completion of the construction, monitors the slope of the building at all times, and informs the person concerned via wire or wireless when it occurs so that collapse accidents can be prevented in advance. , It has the effect of shutting off power and gas, controlling smoke control, turning on emergency lights, and broadcasting escape by interlocking with the building central monitoring department that supervises automatic control during monitoring.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 빌딩 기울기 모니터링 시스템의 A-A선을 절개하여 본 단면도.
도 3은 빌딩이 기울어진 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템의 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 빌딩 기울기 모니터링 시스템의 B-B선을 절개하여 본 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템을 이용하여 빌딩을 자동제어하는 응용예에 관한 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템을 이용하여 빌딩을 자동제어하는 응용예에 관한 운영도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템의 변위 측정부가 기둥에 삽입된 상태를 나타내는 구성도.1 is a cross-sectional view of a building tilt monitoring system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the building tilt monitoring system shown in Figure 1;
3 is a cross-sectional view of a building tilt monitoring system according to an embodiment of the present invention in a state where the building is tilted.
Figure 4 is a cross-sectional view of the building inclination monitoring system shown in Figure 3 cut along line BB;
5 is a configuration diagram related to an application example of automatically controlling a building using a building inclination monitoring system according to an embodiment of the present invention.
6 is an operation diagram related to an application example of automatically controlling a building using a building inclination monitoring system according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a configuration diagram showing a state in which the displacement measuring unit of the building inclination monitoring system according to an embodiment of the present invention is inserted into the pillar.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 실시예를 설명하기로 하며, 이 경우, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미하는 것으로 간주한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 등의 용어는 전자 하드웨어 또는 전자 소프트웨어에 대한 설명시 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하고, 기계장치에 대한 설명시 하나의 부품, 기능, 용도, 지점 또는 구동요소를 의미하는 것으로 간주한다. 또한, 이하에서는 동일한 구성 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하여 설명하기로 하며, 동일한 구성 요소의 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this case, when a part in the entire specification "includes" a certain element, this is unless otherwise stated. It is considered to mean that it may include more other components rather than controlling other components. In addition, terms such as "... unit" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation when describing electronic hardware or electronic software, and when describing a mechanical device, one part, function, It is considered to mean a use, point, or driving element. In addition, hereinafter, the same or similar components will be described using the same reference numerals, and overlapping descriptions of the same components will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템의 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 빌딩 기울기 모니터링 시스템의 A-A선을 절개하여 본 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a building tilt monitoring system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of the building tilt monitoring system shown in FIG. 1 .
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템은 빌딩 변위 측정부(10), 기울기 정보변환부(20) 및, 빌딩 중앙감시부(30)를 포함한다.1 and 2, the building tilt monitoring system according to an embodiment of the present invention includes a building
빌딩 변위 측정부(10)는 빌딩과 연동하여 빌딩의 기울기를 측정하기 위한 중력에 수직한 평면 방향의 변위데이타를 측정하는 장치로써, 본 실시예의 경우, 빌딩 변위 측정부(10)는 케이스(11), 와이어(12), 무게추(13) 및, 변위센서(14)를 포함하며, 오일(15) 및 기울기조정부(16)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The building
케이스(11)는 내측에 중공부가 형성된다. 본 실시예의 경우, 케이스(11)는 상단이 개구된 원통체(11a) 및 원통체(11a)의 상부 개구부에 결합하여 원통체(11a)를 밀폐하는 덮개부(11b)가 더 구성된다. 여기서, 덮개부(11b)의 하부에는 와이어(12)가 연결되는 고리부가 더 구성되며, 덮개부(11b)는 최초 조립시나 점검시에 필요에 따라 원통체(11a)에서 분리된다. 이와 같은 케이스(11)는 와이어(12)가 결합될 영역을 제공하는 역할을 하며, 와이어(12)와 무게추(13) 및 변위센서(14)를 외부와 밀폐시켜 이물질로부터 와이어(12)와 무게추(13) 변위센서(14)를 보호하는 역할을 하게 된다.The
와이어(12)는 상단이 케이스(11)의 내측면 상단에 연결된다. 본 실시예의 경우, 와이어(12)는 상단이 케이스(11)의 덮개부(11b)에 결합되고, 하단에는 무게추(13)가 결합된다. 여기서, 와이어(12)의 길이는 길어질수록 빌딩의 기울기에 대한 분해능이 증가되므로, 도면에 도시된 비율로 한정되지 않고 분해능의 형태에 따라 다양한 길이로 설정된다.The top of the
무게추(13)는 케이스(11)의 내측에 수용되며 와이어(12)의 하부에 연결되어 중력 방향으로 늘어지게 된다. 이러한 무게추(13)는 원통형추로 형성되어 중력에 의해 빌딩의 기울기 각도에 따라 일정 기울기로 기울어짐으로써, 빌딩의 기울기와 대응하는 기울기를 형성하게 된다. 본 실시예의 경우, 무게추(13)는 철재질을 포함하는 금속재질로 형성된다. 또한, 무게추(13)는 변위센서(14)가 와전류센서로 구성되는 경우에, 와전류센서 각각과 대응하는 일정 영역이 금속재질로 형성되는 복수 개의 금속재질부(13a) 및, 금속재질부(13a)와 결합되어 금속재질부(13a)들을 결합시키는 비금속 재질부(13b)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 금속재질부(13a)는 변위센서(14)의 갯수에 대응하는 갯수로 구성된다. 따라서, 금속재질부(13a)는 변위센서(14)가 와전류센서로 구성되어 금속재질부(13a)가 와전류센서에 의해 자화되는 경우에 비금속 재질부(13b)에 의해 각각이 고립됨으로써, 다른 와전류센서가 자화되어 검측되는 데이타에 영향이 발생하는 것을 최소화시키게 된다. The
변위센서(14)는 케이스(11)의 주변에 설치되어 무게추(13)의 측부 거리를 측정하되 복수 개로 구성되어 무게추(13)의 사방 거리를 측정하게 된다. 본 실시예의 경우, 변위센서(14)는 와전류센서로 구성되며, 필요에 따라, 레이저변위센서 또는 정전용량형 변위센서로 구성될 수 있다. 또한, 본 실시예의 경우, 변위센서(14)는 적어도 4개의 이상의 와전류형 변위센서(14)로 구성되어 케이스(11)의 외주연을 사등분하는 위치 각각에 결합됨으로써 무게추(13)의 외주연을 사등분하는 위치 각각과의 거리를 측정하게 된다. 따라서, 변위센서(14)는 무게추(13)와 거리를 네방향에서 지속적으로 측정하여 무게추(13)의 위치를 검출할 수 있으므로, 중력을 기준으로 평면상에서 무게추(13)의 중앙위치가 어느 위치에 있는지를 측정하게 된다. 이와 같은 변위센서(14)는 무게추(13)간의 거리를 측정하여 빌딩의 기울기를 연산할 수 있게 되는데, 보다 구체적으로 설명하면, 무게추(13)를 측정하는 변위센서(14)의 위치와 와이어(12)의 상단간 거리를 "L"이라 하고, 무게추(13)의 이동 거리가 "D"인 경우, 측정된 기울기 각도는 D/L로 구성될 수 있다. 본 실시예에서, 변위센서(14)의 갯수를 4개로 예시하여 설명하였지만, 변위센서(14)의 갯수는 증가될 수 있음은 물론이다.The
오일(15)은 케이스(11)의 내측에 수용된다. 본 실시예의 경우, 오일(15)은 실리콘 오일(15)과 같은 점성이 있는 오일로 구성될 수 있다. 이와 같은 오일(15)은 무게추(13)와 와이어(12)가 부식되지 않도록 보호하며, 특히, 외부에서 진동이나 큰 충격이 발생하여 무게추(13)가 흔들리는 경우에 무게추(13)가 크게 흔들리지 않도록 변위의 폭을 감쇄시키고, 무게추(13)가 흔들린 이후에 빠르게 정위치로 돌아올 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.
기울기조정부(16)는 케이스(11)의 하부와 빌딩 사이에 결합되어 기울기를 조정할 수 있게 된다. 본 실시예의 경우, 기울기조정부(16)는 앙카볼트나 콘크리트 타설등에 의해 빌딩에 결합되는 하부고정판(16a), 케이스(11)의 하부에 결합되고 하부고정판(16a)에서 일정 거리 이격되는 상부고정판(16b), 서로 간에 이격되어 복수개로 구성되며 하부고정판(16a)에 결합된 상태에서 상부고정판(16b)에 형성되어 볼트공을 통과하여 배치되는 볼트몸통부(16c), 볼트몸통부(16c)와 나사결합되고 상부고정판(16b)의 하부에 배치되어 상부고정판(16b)의 하부를 지지하고 회전하는 경우에 상부고정판(16b)을 받치면서 상부고정판(16b)의 위치를 변경하는 하부너트부(16d) 및, 볼트몸통부(16c)에 나사결합되고 상부고정판(16b)의 상부를 압박하여 상부고정판(16b)을 고정시키는 상부너트부(16e)를 포함한다. 이와 같은 기울기조정부(16)는 최초 빌딩 변위 측정부(10)를 빌딩에 설치하는 경우, 빌딩 변위 측정부(10)의 변위센서(14)들 전체가 측정한 값이 동일한 값이 형성되도록 영점을 조절하는 역할을 하게 된다.The
기울기 정보변환부(20)는 빌딩 변위 측정부(10)와 연동하여 변위데이타를 지속적으로 입력받게 된다. 이 경우, 기울기 정보변환부(20)는 빌딩 변위 측정부(10)에서 입력되는 아날로그 신호인 변위데이타를 디지털신호처리하여 디지털 변위데이타로 변환하는 디지털신호처리부 및, 상기 디지털신호처리부로부터 입력받은 디지털 변위데이타를 빌딩 기울기정보로 변환하는 기울기정보변환부를 포함한다.The tilt
빌딩 중앙감시부(30)는 기울기 정보변환부(20)와 연동하여 빌딩 기울기정보를 지속적으로 기록하여 모니터링하고 빌딩 기울기가 기설정된 위험수준값을 넘는 경우 점검신호를 발생시키게 된다. 따라서, 관리자는 빌딩의 기울기가 위험수준인 것을 알 수 있어 관리지침에 따라 점검 및 보수를 진행할 수 있게 된다. 또한, 빌딩 중앙감시부(30)는 빌딩에 설치되어 빌딩내의 보안, 냉난방 설비, 급수 설비, 에너지 설비 및, 환기 설비등과 같은 시스템과 연동하여 빌딩 내의 설비를 자동 제어하고, 빌딩 내의 설비가 이상 구동을 일으키는 경우를 검출하여 관리자에게 알리게 된다.The building
이하에서는 상기한 바와 같은 빌딩 기울기 모니터링 시스템은 이용하여 빌딩 기울기를 측정하여 모니터링하는 빌딩 기울기 모니터링 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a building inclination monitoring method for measuring and monitoring a building inclination using the building inclination monitoring system as described above will be described.
도 3은 빌딩이 기울어진 상태에서 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템의 단면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 빌딩 기울기 모니터링 시스템의 B-B선을 절개하여 본 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a building tilt monitoring system according to an embodiment of the present invention when the building is tilted. FIG. 4 is a cross-sectional view of the building inclination monitoring system shown in FIG. 3 taken along line B-B.
최초, 건물 증축시에 골조 공사가 완료된 경우, 빌딩 변위 측정부(10)를 설치하게 된다. 이 경우, 작업자는 기울기조정부(16)의 하부고정판(16a)을 빌딩 상부층의 바닥면에 설치하고, 볼트몸통부(16c)에 하부너트부(16d)를 나사결합시키게 된다.Initially, when the frame work is completed during building extension, the building
다음, 작업자는 하부너트부(16d)에 상부고정판(16b)을 안착시킨 상태에서 하부너트부(16d)들을 회전시켜 상부고정판(16b)의 기울기를 조정함으로써 변위센서(14)들이 측정한 값이 동일한 상태가 되도록 상부고정판(16b)의 기울기를 조정하고, 상부너트부(16e)를 볼트몸통부(16c)에 결합시키면 설치 작업을 마무리 된다.Next, the operator adjusts the inclination of the
이와 같은 상태에서, 빌딩의 기울기가 미세하게 기울어지게 되면, 무게추(13)는 빌딩이 기울어지는 방향과 동일한 방향으로 미세하게 기울어지게 되며, 변위센서(14)는 무게추(13)와의 거리값을 지속적으로 측정하여 측정된 값을 기울기 정보변환부(20)로 전송하게 된다.In this state, when the slope of the building is slightly inclined, the
이와 같이, 빌딩이 미세하게 기울어짐으로써 무게추(13)가 기울어지게 되었을 때의 무게추(13)에 대한 중심 위치를 평면상에서 살펴보면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 무게추(13)의 중심 위치가 변하게 되고, 이때, 4개의 변위센서(14)는 무게추(13)와의 거리를 도면에 도시된 네 방향에서 측정하고, 네 방향 각각에서의 거리를 통해 무게추(13)의 중심을 예측하여 어느 방향으로 얼마 만큼 이동하였는지에 대한 변위데이타들을 확보할 수 있게 된다.In this way, looking at the center position of the
이때, 기울기 정보변환부(20)는 변위센서(14)에서 측정한 4방향 각각에서의 변위데이타를 지속적으로 입력받고, 이때 입력받은 4방향에서의 변위데이터를 신호처리하여 디지털 변위데이타로 변환한 후, 기울기값으로 변환하게 된다.At this time, the tilt
이 경우, 기울기 정보변환부(20)에서 연산된 기울기값은 도 3에 도시된 바와 같이, 변위센서(14) 와이어(12)의 상단 간의 거리를 "L"이라 하고, 무게추(13)가 이동한 거리를 "D"라 하였을 때, D/L로 연산되고, 필요에 따라, 변수를 곱하거나 더하는 연산을 설정하여 더욱 정확한 기울기값을 설정하게 된다. 이 경우, 기울값은 호도법으로 계산할 수 있다.In this case, as shown in FIG. 3, the slope value calculated by the slope
다음, 빌딩 중앙감시부(30)는 기울기 정보변환부(20)와 연동하여 빌딩 기울기정보를 지속적으로 기록하여 모니터링하고 빌딩 기울기가 기설정된 위험수준값을 넘는 경우 점검신호를 발생시키게 된다.Next, the building
이와 같이 함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템은 빌딩의 골조 시공부터 준공 이후까지도 빌딩의 기울기를 지속적으로 모니터링 할 수 있게 된다.In this way, the building inclination monitoring system according to an embodiment of the present invention can continuously monitor the inclination of the building from the construction of the frame to the completion of the building.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템은 진동이나 충격이 발생하여도 무게추(13)가 오일(15)에 의해 감쇄되기 때문에, 진동이나 충격에 의해 오차값을 발생시키는 기울기 측정용 멤스센서와는 달리 빌딩의 기울기와 대응하는 기울기 측정값으로 회귀하여 정확한 측정값을 제공할 수 있게 된다.In addition, since the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템은 빌딩의 기울기 측정시에 멤스 센서를 이용하지 않도록 하여 멤스 센서의 기울기 측정시에 적분 연산을 이용하지 않음으로써 기울기 측정 데이타가 발산되지 않도록 하게 된다.In addition, the building tilt monitoring system according to an embodiment of the present invention does not use the MEMS sensor when measuring the tilt of the building, so that the integration operation is not used when measuring the tilt of the MEMS sensor, so that the tilt measurement data is not diverged do.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템은 빌딩의 기울기 측정시에 멤스센서를 이용한 동적인 기울기를 측정하는 방식이 아닌 중력을 향하는 무게추(13)의 미소 변위를 측정하는 방식을 이용하기 때문에, 오랜시간 기울기가 미세하게 변화하는 정적인 기울기도 측정할 수 있게 된다.In addition, the building inclination monitoring system according to an embodiment of the present invention uses a method of measuring the slight displacement of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템을 이용하여 빌딩을 자동제어하는 응용예에 관한 구성도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템을 이용하여 빌딩을 자동제어하는 응용예에 관한 운영도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템의 변위 측정부가 기둥에 삽입된 상태를 나타내는 구성도이다.5 is a configuration diagram related to an application example of automatically controlling a building using a building inclination monitoring system according to an embodiment of the present invention. 6 is an operation diagram related to an application example of automatically controlling a building using a building inclination monitoring system according to an embodiment of the present invention. 7 is a configuration diagram showing a state in which the displacement measuring unit of the building inclination monitoring system according to an embodiment of the present invention is inserted into a pillar.
이와 같은 빌딩 기울기 모니터링 시스템은 빌딩 중앙감시부가 자동제어반, 조명제어반 및, 전력제어반과 연동하여 빌딩의 기울에 따라 각종 제어 구동을 진행할 수 있다.In such a building inclination monitoring system, the building central monitoring unit can perform various control operations according to the inclination of the building in conjunction with an automatic control panel, a lighting control panel, and a power control panel.
먼저, 자동제어반(DDC)은 기계실 및 공조실에 설치되며 기울기가 일정이상 증가하는 경우 기계실의 기계 설비의 가동중단, 공조기의 유랑 조절과 공조기의 환기량등에 관한 구동 중지 및 가스 차단등에 관한 제어를 할 수 있다.First, the automatic control panel (DDC) is installed in the machine room and the air conditioning room, and when the inclination increases over a certain level, it can control the shutdown of the mechanical facilities in the machine room, the control of the flow of the air conditioner, the shutdown of the ventilation of the air conditioner, and the gas shutoff. there is.
조명제어반은(LCU)은 층 단위 EPS실에 설치되며 기울기가 일정 각도 이상 증가하는 경우에 조명을 전력을 단전하는 등으로 일반 조명 및 비상조명을 제어하게 된다.The lighting control unit (LCU) is installed in the floor-by-floor EPS room and controls general lighting and emergency lighting by cutting power to the lighting when the inclination increases by more than a certain angle.
전력제어반은 전기실 및 각층의 EPS실에 설치되며 기울기가 일정 이상 증가하는 경우에 각 층에 공급되는 전력의 공급을 중단하고 비상발전으로 제어를 진행할 수 있다.The power control panel is installed in the electric room and the EPS room of each floor, and when the slope increases beyond a certain level, the supply of power supplied to each floor is stopped and control is performed by emergency power generation.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 변위 측정부는 도 7에 도시된 바와 같이, 건물 기둥과 벽체와 같은 구조물에 삽입되어 설치됨으로써, 기둥이나 벽체의 기울어짐을 감시하여 일정 이상 기울진 상황을 알 수 있도록 할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 7, the building displacement measuring unit according to an embodiment of the present invention is installed by being inserted into a structure such as a building column and a wall, thereby monitoring the tilt of the column or wall to know the tilted situation above a certain level. can make it possible
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템은 기울기 측정에 관한 변위 측정부가 실내 환경제어기에 부착되어 실내의 기울기를 감시할 수 있으며, 이 경우, 실내 환경제어기는 온도, 습도, CO2등의 검출과 함께 기울기를 검출하여 빌딩내의 실내 기울기를 검사할 수 있다.In addition, in the building inclination monitoring system according to an embodiment of the present invention, the displacement measurement unit related to the inclination measurement is attached to the indoor environment controller to monitor the indoor inclination. In this case, the indoor environment controller can monitor the temperature, humidity, CO2, etc. It is possible to inspect the indoor inclination in a building by detecting the inclination along with the detection of .
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템은 변위 측정부를 건축공사중에 설치하는 경우 상기 전력을 공급받기 힘든 경우에 배터리를 이용하여 전력을 공급받고, CDMA와 같은 무선 통신 모듈을 이용하여 기울기 데이터를 빌딩 제어부와 연동시키거나 단말기등을 기울기 정보가 획득되도록 할 수 있다.In addition, the building tilt monitoring system according to an embodiment of the present invention receives power using a battery when it is difficult to receive the power when the displacement measuring unit is installed during construction work, and uses a wireless communication module such as CDMA to Inclination data may be interlocked with a building control unit or tilt information may be acquired through a terminal or the like.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템은 주차관제 및 방재 시스템과 연동하여 빌딩의 기울기가 일정값 이상 증가하는 경우에 차량의 입출입을 통제하고 주차를 제어하거나, 빌딩의 방재를 제어할 수 있다.In addition, the building tilt monitoring system according to an embodiment of the present invention is interlocked with a parking control and disaster prevention system to control vehicle entry and exit, control parking, or control disaster prevention of a building when the tilt of the building increases above a certain value. can do.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템은 기울기가 일정 이상 증가하는 경우에 발생 빈도에 따른 위치 파악 및 정비, 보수등의계획수립할 수 있다.In addition, the building tilt monitoring system according to an embodiment of the present invention can determine the location according to the frequency of occurrence and establish plans for maintenance and repair when the tilt increases above a certain level.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 빌딩 기울기 모니터링 시스템은 기울기의 발생 빈도에 따른 장비의 탈부착 상태 확인 등 상시 이상 상태를 감시하거나 이상 상태에 관한 정보를 저장하여 관리할 수 있게 된다.In addition, the building tilt monitoring system according to an embodiment of the present invention can constantly monitor abnormal conditions, such as checking the attachment/detachment state of equipment according to the frequency of occurrence of the tilt, or store and manage information about the abnormal condition.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by specific details such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , Those skilled in the art in the field to which the present invention belongs can make various modifications and variations from these descriptions.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and it will be said that not only the claims to be described later, but also all modifications equivalent or equivalent to these claims belong to the scope of the present invention. .
10 : 빌딩 변위 측정부 11 : 케이스
12 : 와이어 13 : 무게추
13a : 금속재질부 13b : 비금속 재질부
14 : 변위센서 15 : 오일
16 : 기울기조정부 16a : 하부고정판
16b : 상부고정판 16c : 볼트몸통부
16d : 하부너트부 16e : 상부너트부
20 : 기울기 정보변환부 30 : 빌딩 중앙감시부10: building displacement measurement unit 11: case
12: wire 13: weight
13a:
14: displacement sensor 15: oil
16:
16b: upper fixing
16d:
20: tilt information conversion unit 30: building central monitoring unit
Claims (6)
상기 빌딩 변위 측정부와 연동하여 변위 데이타를 지속적으로 입력받아 빌딩 기울기정보로 변환하는 기울기 정보변환부; 및
상기 기울기 정보변환부와 연동하여 상기 빌딩 기울기정보를 지속적으로 기록하여 모니터링하고 빌딩 기울기가 기설정된 위험수준값을 넘는 경우 점검신호를 발생시키는 빌딩 중앙감시부; 를 포함하며,
상기 빌딩 변위 측정부는 내측에 중공부가 형성되는 케이스, 상단이 상기 케이스의 내측면 상단에 연결되는 와이어, 상기 케이스의 내측에 수용되며 상기 와이어의 하부에 연결되어 중력 방향으로 늘어지는 무게추 및, 상기 케이스의 주변에 설치되어 상기 무게추의 측부 거리를 측정하되 복수 개로 구성되어 상기 무게추의 사방 거리를 측정하는 변위센서; 를 포함하는 빌딩 기울기 모니터링 시스템.Building displacement measuring unit for measuring the displacement data of the plane direction perpendicular to the gravity for measuring the inclination of the building in conjunction with the building;
a tilt information conversion unit that continuously receives displacement data in conjunction with the building displacement measurement unit and converts it into building tilt information; and
a building central monitoring unit that continuously records and monitors the building tilt information in conjunction with the tilt information conversion unit and generates an inspection signal when the building tilt exceeds a preset risk level; Including,
The building displacement measuring unit includes a case having a hollow inside, a wire having an upper end connected to an upper end of the inner surface of the case, a weight accommodated inside the case and connected to a lower portion of the wire and extending in the gravitational direction; a displacement sensor installed around the case to measure a side distance of the weight and measuring a distance to all directions of the weight; Building tilt monitoring system comprising a.
상기 빌딩 변위 측정부는 상기 케이스의 내측에 수용되는 오일; 을 더 포함하는 빌딩 기울기 모니터링 시스템.
According to claim 2,
The building displacement measuring unit oil accommodated inside the case; Building tilt monitoring system further comprising a.
상기 빌딩 변위 측정부는 상기 케이스의 하부와 빌딩 사이에 결합되어 기울기를 조정할 수 있는 기울기조정부; 를 더 포함하는 빌딩 기울기 모니터링 시스템.
According to claim 2,
The building displacement measuring unit is coupled between the bottom of the case and the building tilt adjustment unit capable of adjusting the tilt; Building tilt monitoring system further comprising a.
상기 변위센서는 적어도 4개의 이상의 와전류형 변위센서로 구성되어 상기 케이스의 외주연을 사등분하는 위치 각각에 결합됨으로써 상기 무게추의 외주연을 사등분하는 위치 각각과의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 빌딩 기울기 모니터링 시스템.
According to claim 2,
The displacement sensor is composed of at least four or more eddy current-type displacement sensors and is coupled to each of the positions dividing the outer circumference of the case into quarters, thereby measuring the distance with each position dividing the outer circumference of the weight into quarters. building tilt monitoring system.
상기 변위센서와 상기 와이어의 상단간의 거리를 "L", 상기 무게추가 이동한 거리가 "D"인 경우, 측정된 기울기 각도는 D/L인것을 특징으로 하는 빌딩 기울기 모니터링 시스템.According to claim 2,
Building inclination monitoring system, characterized in that the measured inclination angle is D / L when the distance between the displacement sensor and the top of the wire is “L” and the distance moved by the weight is “D”.
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