KR102535468B1 - 분리형 하중계 자동 측정 시스템 - Google Patents

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KR102535468B1 KR1020220186293A KR20220186293A KR102535468B1 KR 102535468 B1 KR102535468 B1 KR 102535468B1 KR 1020220186293 A KR1020220186293 A KR 1020220186293A KR 20220186293 A KR20220186293 A KR 20220186293A KR 102535468 B1 KR102535468 B1 KR 102535468B1
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detachable load
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권철
신충호
채민경
유찬호
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한국도로공사
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Abstract

본 발명은 분리형 하중계 자동 측정 시스템본 발명에 의하면, 경사지에 설치된 복수의 앵커에 일대일로 착탈식으로 설치되고, 앵커 내부에 구비된 강선(W1)에 작용하는 하중을 측정하는 복수의 분리형 하중계(100)와, 복수의 분리형 하중계(100)의 측정값을 검출하고, 검출한 측정값을 설치된 당해 앵커의 잔존긴장력으로 변환하며, 변환된 잔존긴장력을 원격의 관리 서버(300)로 송신하는 센서 노드(200)와, 센서 노드(200)로부터 수신한 각 분리형 하중계(100)의 잔존긴장력을 저장하고, 저장된 잔존긴장력 표시하는 관리 서버(300)를 포함하여 구성되고, 이에 의하면 앵커의 강선에 작용하는 잔존긴장력을 설치된 현장으로 출동하지 않고도 원격에서도 편리하게 측정할 수 있는 이점이 있다.

Description

분리형 하중계 자동 측정 시스템{Detachable load cell automatic measurement system}
본 발명은 경사지에 설치된 앵커의 하중을 측정할 수 있는 하중계에 관한 것이다.
일반적으로 경사지(절개지, 비탈면, 사면)에는 사면 보강을 위한 앵커가 사면에 매입되어서 설치된다.
이러한 경사지에 매입 설치되고 일방향으로 길고 선형으로 이루어지는 축부재인 앵커는 축방향(길이방향)으로 압축력과 인장력을 받게 되는데, 이러한 앵커에 작용하는 긴장력(인장력, 하중)을 측정하기 위해서는 중앙부에 앵커가 관통하는 중공부가 형성된 고리 형상의 하중계가 이용된다.
이러한 앵커에는 복수의 강선(W1)이 구비되는데, 하중계가 실제로 측정하는 것은 앵커에 구비된 강선(W1)이다.
이러한 하중계와 관련된 종래 기술로써 대한민국 등록특허 제 10-1274269 호(공고일 : 2013.06.18)(명칭: 축부재 하중 측정용 로드 셀)가 개시되어 있다.
등록특허 제 10-1274269 호에 개시된 기술은 하중계가 분리형으로 구성되어서 앵커에의 착탈을 편리하게 하는 기술이다.
경사지에 설치된 앵커는 항상 일정한 잔존긴장력을 유지해야 하는데, 설치 후에 시간이 경과함에 따라서 앵커가 느슨해져서 잔존긴장력이 떨어지기 시작한다.
따라서 경사지에 설치된 앵커의 잔존긴장력을 최초 설치 후에 적당한 간격으로 확인해야 한다.
그리고 이러한 하중계가 앵커의 잔존긴장력을 측정하는 방법은 다음과 같다.
앵커의 잔존긴장력을 측정하기 위해서는 하중계에 연결하여 사용하는 휴대용 측정기를 휴대하여서 앵커가 설치된 설치 현장으로 직접가서 측정하였다.
즉, 현장에 설치된 하중계에 휴대용 측정기를 하나하나 연결하여서 하중을 측정하므로 매우 불편하였다.
또한 하중계마다 측정 방식이 상이하여서 측정방식마다 읽을 수 있는 측정기를 따로따로 준비해야만 하는 불편함이 있었다.
문헌1: 대한민국 등록특허 제 10-1274269 호(공고일 : 2013.06.18)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템의 목적은,
첫째, 경사지에 사면 보강을 위해 설치된 앵커의 강선에 작용하는 잔존긴장력을 설치된 현장에 직접 출동하여 측정하지 않고도 원격에서도 편리하게 측정할 수 있도록 하고,
둘째, 원격에서 편리하게 측정할 수 있어서 하중계의 측정 비용을 절감하며, 또한 경사지 앵커의 유지 관리 비용을 절감할 수 있도록 하며,
셋째, 하나의 센서 노드에 다수의 분리형 하중계를 연결하여 사용할 수 있도록 하여 다수의 하중계의 측정값을 동시에 원격에서 자동으로 측정할 수 있도록 할 수 있도록 하며,
넷째, 분리형 하중계에 일대일로 컨버터를 연결하고, 컨버터마다 분리형 하중계의 고유의 ID를 할당하여 저장함으로써 다수의 분리형 하중계에 의해서 각각 측정된 다수의 앵커의 잔존긴장력을 정확하게 구별하여 확인할 수 있도록 하며,
다섯째, 분리형 하중계의 종류에 무관하게 어떤 측정값이든지 해당 측정값을 센서타입에 맞는 잔존긴장력으로 변환할 수 있도록 하며 그리하여 분리형 하중계의 종류마다 별도의 측정장비를 이용하여 측정할 필요가 없이 모든 분리형 하중계에 대해서 사용할 수 있는 범용 센서 노드를 제공할 수 있도록 하며,
여섯째, 앵커의 잔존긴장력이 임계값에 도달한 경우 경보신호를 보냄으로써 앵커의 위급상황의 상태를 신속하게 인지할 수 있도록 하며 그리하여 신속한 후속 대처가 이루어질 수 있도록 하며,
일곱째, 앵커의 상태를 현장에 출동하여서 작업하는 점검원에게 곧바로 전송하여서 신속한 현장 출동이 가능하도록 하며,
여덟째, 원격의 관리 서버에 의해서 임계 잔존긴장력을 설정할 수 있도록 함으로써, 임계 잔존긴장력을 쉽고 편리하게 설정할 수 있도록 하며, 임계 잔존긴장력이 이미 설정된 경우라도 필요에 따라서 쉽고 편리하게 즉시로 변경할 수 있도록 하며 그리하여 센서 노드의 유지 관리를 더욱더 편리하게 할 수 있도록 하며,
아홉째, 센싱주기 설정부에 의해서 설정된 일정 주기마다 분리형 하중계가 동작하도록 하고, 그리하여 분리형 하중계의 전력 소모를 최소로 할 수 있도록 하며,
삭제
열번째, 관리 서버에서 필요에 따라서 앵커의 잔존긴장력을 즉시로 할 수 있도록 하며,
열한번째, 측정값의 오차를 줄여서 신뢰성을 높일 수 있도록 하며,
열두번째, 하중계를 분리형으로 구성함으로써, 하중계의 성능저하 또는 그 기능을 상실할 경우 앵커 장착부의 해체 없이도 쉽고 편리하게 교체할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 분리형 하중계 자동 측정 시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 분리형 하중계 자동 측정 시스템은, 경사지에 설치된 복수의 앵커에 일대일로 착탈식으로 설치되고, 앵커 내부에 구비된 강선에 작용하는 하중을 측정하는 복수의 분리형 하중계와, 상기 복수의 분리형 하중계의 측정값을 검출하고, 검출한 측정값을 설치된 당해 앵커의 잔존긴장력으로 변환하며, 각 분리형 하중계에 일대일로 할당된 고유ID에 매칭하여 상기 변환된 잔존긴장력을 원격의 관리 서버로 송신하는 센서 노드와, 상기 센서 노드로부터 수신한 각 분리형 하중계의 잔존긴장력을 고유ID에 매칭하여 저장하고, 저장된 잔존긴장력 표시하는 관리 서버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 분리형 하중계 자동 측정 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 경사지에 사면 보강을 위해 설치된 앵커의 강선에 작용하는 잔존긴장력을 설치된 현장에 직접 출동하여 측정하지 않고도 원격에서도 편리하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 원격에서 편리하게 측정할 수 있어서 하중계의 측정 비용을 절감하며, 또한 경사지 앵커의 유지 관리 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 하나의 센서 노드에 다수의 분리형 하중계를 연결하여 사용할 수 있는 효과가 있고, 또한 다수의 하중계의 측정값을 동시에 원격에서 자동으로 측정할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 분리형 하중계에 일대일로 컨버터를 연결하고, 컨버터마다 분리형 하중계의 고유의 ID를 할당하여 저장함으로써 다수의 분리형 하중계에 의해서 각각 측정된 다수의 앵커의 잔존긴장력을 정확하게 구별하여 확인할 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 분리형 하중계의 종류에 무관하게 어떤 측정값이든지 해당 측정값을 센서타입에 맞는 잔존긴장력으로 변환할 할 수 있는 효과가 있고, 그 결과 분리형 하중계의 종류마다 별도의 측정장비를 이용하여 측정할 필요가 없이 모든 분리형 하중계에 대해서 사용할 수 있는 범용 센서 노드를 제공할 수 있는 효과가 있다.
여섯째, 앵커의 잔존긴장력이 임계값에 도달한 경우 경보신호를 보냄으로써 앵커의 위급상황의 상태를 신속하게 인지할 할 수 있는 효과가 있고, 그 결과 신속한 후속 대처가 이루어질 수 있는 효과가 있다.
일곱째, 앵커의 상태를 현장에 출동하여서 작업하는 점검원에게 곧바로 전송하여서 신속한 현장 출동할 수 있는 효과가 있다.
여덟째, 원격의 관리 서버에 의해서 임계 잔존긴장력을 설정할 수 있도록 함으로써, 임계 잔존긴장력을 쉽고 편리하게 설정할 수 있는 효과가 있으며, 임계 잔존긴장력이 이미 설정된 경우라도 필요에 따라서 쉽고 편리하게 즉시로 변경할 수 있으며, 그 결과 센서 노드의 유지 관리를 더욱더 편리하게 할 수 있는 효과가 있다.
아홉째, 센싱주기 설정부에 의해서 설정된 일정 주기마다 분리형 하중계가 동작할 수 있고, 그 결과 분리형 하중계의 전력 소모를 최소로 할 수 있는 효과가 있다.
삭제
열번째, 관리 서버에서 필요에 따라서 앵커의 잔존긴장력을 즉시로 할 수 있는 효과가 있다.
열한번째, 측정값의 오차를 줄여서 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
열두번째, 하중계를 분리형으로 구성함으로써, 하중계의 성능저하 또는 그 기능을 상실할 경우, 앵커 장착부의 해체 없이도 쉽고 편리하게 교체할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템의 주요부 상세 블록 구성도이다.
도 3은 도 2에서서 설정부(250)의 상세 블록 구성도이다.
다음은 본 발명인 분리형 하중계 자동 측정 시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템은, 경사지(절개지, 비탈면, 사면)에 설치된 복수의 앵커에 일대일로 착탈식으로 설치되고, 앵커 내부에 구비된 강선(W1)에 작용하는 하중을 측정하는 복수의 분리형 하중계(100)와, 상기 복수의 분리형 하중계(100)의 측정값을 검출하고, 검출한 측정값을 설치된 당해 앵커의 잔존긴장력(엄밀히는 앵커의 내부에 구비된 강선(W1)의 잔존긴장력임은 통상의 기술자에게 공지된 기술이므로 본 명세서에서는 간략히 앵커의 잔존긴장력이라고 한다)으로 변환하며, 상기 변환된 잔존긴장력을 원격의 관리 서버(300)로 송신하는 센서 노드(200)와, 상기 센서 노드(200)로부터 수신한 각 분리형 하중계(100)의 잔존긴장력을 저장하고, 저장된 잔존긴장력 표시하는 관리 서버(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
경사지에 사면 보강을 위해 설치된 앵커의 강선(W1)에 작용하는 잔존긴장력을 종래와 같이 하중계가 설치된 현장으로 직접 출동하여 측정할 필요가 없이, 원격에서 자동으로 측정할 수 있는 이점이 있다.
따라서, 측정을 위하여 하중계가 설치된 현장으로 출동할 필요가 없으므로 인건비가 절감되고 하중계 측정 비용이 절감되며, 또한 경사지 앵커의 유지 관리 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한 하나의 센서 노드(200)에 다수의 분리형 하중계(100)를 연결하여 사용할 수 있으므로, 다수의 하중계의 측정값을 동시에 원격에서 자동으로 측정할 수 있다.
분리형 하중계(100) 자체는 전술한 바와 같이 본원발명의 출원 전에 공지된 구성이므로 상세 설명은 생략한다. 도 1의 요부 상태 개념표시도(A)에는 분리형 하중계(100)가 분리된 상태의 개념도가 도시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템에 있어서, 상기 복수의 분리형 하중계(100)에는 각각의 고유의 ID(고유ID)(ID데이터임은 물론이다)가 할당되어 있고, 상기 복수의 분리형 하중계(100)에 각각 일대일로 연결되고, 각 연결된 분리형 하중계(100)의 고유ID를 저장하고 있고, 분리형 하중계(100)이 측정한 아날로그 측정값을 디지털값으로 변환하는 컨버터(150)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 센서 노드(200)는, 상기 컨버터(150)의 디지털 측정값을 검출하고, 상기 컨버터(150)에 저장된 분리형 하중계(100)의 고유ID를 리드하며, 상기 검출한 디지털 측정값을 설치된 당해 앵커의 잔존긴장력으로 변환하며, 각 분리형 하중계(100)에 일대일로 할당된 고유ID에 매칭하여 변환된 잔존긴장력을 원격의 관리 서버(300)로 송신하며, 상기 관리 서버(300)는 상기 센서 노드(200)로부터 수신한 각 분리형 하중계(100)의 잔존긴장력을 고유ID에 매칭하여 저장하고, 저장된 잔존긴장력을 고유ID와 함께 표시하는 것을 특징으로 한다.
컨버터(150)에 일대일로 연결되어 있는 분리형 하중계(100)에 고유의 ID를 할당할 수 있고, 이와 같이 분리형 하중계(100)마다 고유의 ID를 할당함으로써 원격에서도 다수의 분리형 하중계에 의해서 각각 측정된 다수의 앵커의 잔존긴장력을 정확하게 구별하여 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템에 있어서, 상기 센서 노드(200)는, 상기 컨버터(150)로부터 송신되는 측정값을 수신할 수 있도록 유선 케이블 또는 무선 통신으로 연결되고, 상기 분리형 하중계(100)의 측정값을 검출하고(구체적으로는 예컨대 컨버터(150)의 디지털 측정값을 리드하는 방식으로 검출하고) 또한 상기 컨버터(150)에 저장된 분리형 하중계(100)의 고유ID를 리드하는 검출부(230)와, 상기 검출부(230)로부터 수신한 디지털 측정값을 잔존긴장력으로 변환하는 검출값 변환부(240)와, 상기 검출값 변환부(240)에 의해서 변환된 잔존긴장력을 리드하고, 이 리드한 잔존긴장력을 각 분리형 하중계(100)에 일대일로 할당된 고유ID에 매칭하여 통신부(260)를 통해서 원격의 관리 서버(300)로 전송을 제어하는 제어부(210)와, 제어부(210)와 검출값 변환부(240)와 통신부(260)를 포함하는 센서 노드(200)의 전체의 부품(구성)과 분리형 하중계(100)로 동작전원을 공급하는 배터리(270)와, 원격의 관리 서버(300)와 무선 통신하는 통신부(260)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템에 있어서, 상기 배터리(270)에서 분리형 하중계(100)로 공급되는 동작전원(Vc)의 공급을 단속하는 스위칭부(220)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 제어부(210)는, 상기 스위칭부(220)로 스위칭 온 제어신호를 출력하며, 상기 스위칭부(220)는 상기 제어부(210)로부터 스위칭 온 제어신호가 입력되는 경우 스위칭 온되어서 배터리(270)로부터 공급되는 동작전원을 상기 분리형 하중계(100)로 공급하며, 상기 분리형 하중계(100)는 상기 스위칭부(220)가 스위칭 온되어서 배터리(270)로부터 동작전원이 인가되는 경우에만 동작되어서 앵커의 하중을 측정하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템에 있어서, 상기 분리형 하중계(100)의 종류(예컨대 전기저항식 하중계인지, 진동형식 하중계인지 스트레인 하중계인지 등)와 센싱방식(전기저항식인 경우에는 예컨대 히스튼브릿지 형식인지 등)을 설정하여 설정된 센싱방식 설정 정보를 상기 제어부(210)로 출력하는 센싱타입 설정부(251)가 더 포함되어서 구성된다.
이때 상기 제어부(210)는, 상기 센싱타입 설정부(251)로부터 설정된 하중계의 센싱방식 설정정보를 저장하고, 센싱방식 설정정보를 검출값 변환부(240)로 출력하며, 상기 검출값 변환부(240)는, 상기 제어부(210)로부터 수신한 센싱타입정보에 따라서 검출부(230)로부터 수신한 디지털 측정값을 잔존긴장력으로 변환하는 것을 특징으로 한다.
분리형 하중계(100)의 종류에 무관하게 어떤 측정값이든지 해당 측정값을 센서타입에 맞는 잔존긴장력으로 변환할 수 있고 따라서 분리형 하중계의 종류마다 별도의 측정장비를 이용하여 측정할 필요가 없으므로 모든 분리형 하중계에 대해서 다 사용할 수 있는 범용 센서 노드가 된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템에 있어서, 상기 분리형 하중계(100)가 설치된 앵커의 임계 잔존긴장력(Fc)(잔존긴장력의 임계값)을 설정하는 유저 인터페이스인 임계값 설정부(252)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 임계값 설정부(253)에 의해서 설정된 잔존긴장력의 임계 잔존긴장력(Fc)은 제어부(210)로 입력되고, 상기 제어부(210)는 상기 임계값 설정부(253)로부터 입력된 임계 잔존긴장력(Fc)을 내부 메모리(미도시)에 저장하며, 상기 제어부(210)는 상기 검출값 변환부(240)로부터 수신한 현재 잔존긴장력(Fp)이 임계 잔존긴장력(Fc)과 같거나 큰 경우, 즉 현재 잔존긴장력(Fp)이 임계 잔존긴장력(Fc)에 도달한 경우, 상기 관리 서버(300)로 현재 잔존긴장력(Fp)과 함께 잔존긴장력이 매우 낮아서 위험하니 빠른 재인장 작업이 필요하다는 내용의 경보신호(경보데이터로써 예컨대 오디오경보신호 및 텍스트경보신호를 포함한다)를 전송하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 사용자 인터페이스인 임계값 설정부(253)에 의해서 임계 잔존긴장력(Fc)을 설정하고, 이 임계 잔존긴장력(Fc)에 이르거나 그 이상의 측정값이 검출된 경우에 경보신호신호를 보냄으로써 앵커의 상태를 신속하게 인지할 수 있도록 하여서 신속한 대처가 이루어질 수 있도록 하고 있다.
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본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템에 있어서, 상기 관리 서버(300)는, 상기 분리형 하중계(100)가 설치된 앵커의 임계 잔존긴장력(Fc)(잔존긴장력의 임계값)을 설정하기 위한 임계값 설정명령 및 임계 잔존긴장력(Fc)을 센서 노드(200)로 전송하고, 상기 관리 서버(300)로부터 임계값 설정명령 및 임계 잔존긴장력(Fc)을 수신한 센서 노드(200)의 제어부(210)는 수신한 임계 잔존긴장력(Fc)을 내부 메모리에 저장하며, 그리고, 상기 제어부(210)는, 상기 검출값 변환부(240)로부터 수신한 현재 잔존긴장력(Fp)이 임계 잔존긴장력(Fc)과 같거나 큰 경우, 즉 현재 잔존긴장력(Fp)이 임계 잔존긴장력(Fc)에 도달한 경우, 상기 관리 서버(300)로 현재 잔존긴장력(Fp)과 함께 잔존긴장력이 매우 낮아서 위험하니 빠른 재인장 작업이 필요하다는 의미의 경보신호(오디오신호 및 경보텍스트정보를 포함한다)를 전송하는 것을 특징으로 한다.
현장에 설치되는 센서 노드(200)에 의해서 임계 잔존긴장력(Fc)을 설정할 필요가 없이, 원격의 관리 서버(300)를 통해서 임계 잔존긴장력(Fc)을 설정할 수 있고 따라서 설치 현장에서 설정하는 것에 비하여 임계 잔존긴장력(Fc)의 설정을 쉽고 편리하게 할 수 있으며, 이미 설정된 경우라 하더라도 필요에 따라서 쉽고 편리하게 즉시로 변경할 수 있어서, 센서 노드의 유지 관리를 더욱더 편리하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템에 있어서, 상기 센서 노드(200)는, 분리형 하중계(100)가 측정할 수 있는 측정 동작 주기이면서 동시에 검출부(230)가 측정값을 검출하는 주기인 센싱주기(Ta)를 설정하기 위한 센싱주기 설정부(252)와, 상기 배터리(270)에서 분리형 하중계(100)로 공급되는 동작전원(Vc)의 공급을 단속하는 스위칭부(220)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 제어부(210)는, 상기 센싱주기 설정부(252)로부터 센싱주기(Ta)가 입력되면 이를 내부 메모리에 저장하고, 내부에 기록된 프로그램 타이머의 실행에 의해서 센싱주기에 해당하는 시각에 상기 스위칭부(220)로 스위칭 온 제어신호를 출력하며, 상기 스위칭부(220)는 상기 제어부(210)로부터 스위칭 온 제어신호가 입력되는 경우 스위칭 온되어서 배터리(270)로부터 공급되는 동작전원을 상기 분리형 하중계(100)로 공급하며, 상기 분리형 하중계(100)는 상기 스위칭부(220)가 스위칭 온되어서 배터리(270)로부터 동작전원이 인가되는 경우에만 동작되어서 앵커의 하중을 측정하는 것을 특징으로 한다.
분리형 하중계(100)는 항상 동작하는 것이 아니라, 센싱주기 설정부(252)에 의해서 설정된 일정 주기마다 동작하고, 따라서 분리형 하중계(100)의 전력 소모를 최소로 할 수 있다.
상기 센싱주기(Ta)는 1 분 ~ 60 분 사이의 분단위로 설정될 수 있다.
실시예에 따라서는 배터리(270)와 스위칭부(220) 사이에 결선되어서, 배터리(270)에서 인가되는 전압을 강하하여서 분리형 하중계(100)로 인가하기 위한 변압부(225)가 더 포함되어서 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템에 있어서, 상기 임계 잔존긴장력(Fc)보다 작은값인 분리형 하중계(100)가 설치된 앵커의 주의 잔존긴장력(Fe)(잔존긴장력의 주의값으로써 임계 잔존긴장력(Fc)보다 작은값이다)을 설정하는 유저 인터페이스인 주의값 설정부(254)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 주의값 설정부(254)에 의해서 설정된 주의 잔존긴장력(Fe)이 제어부(210)로 입력되고, 상기 제어부(210)는 상기 주의값 설정부(254)로부터 입력된 잔존긴장력의 임계 잔존긴장력(Fc)을 내부 메모리에 저장하며, 상기 제어부(210)는 상기 검출값 변환부(240)로부터 수신한 현재 잔존긴장력(Fp)이 주의 잔존긴장력(Fc)과 같거나 큰 경우, 즉 현재 잔존긴장력(Fp)이 주의 잔존긴장력(Fc)에 도달한 경우, 상기 제어부(210)는, 분리형 하중계(100)의 측정값을 검출하는 센싱주기(Ta)를 상기 센싱주기 설정부(252)에 의해서 설정된 센싱주기보다 더 짧은 센싱주기(Ta)로 변경하는 것을 특징으로 한다.
센싱주기의 변경값은 프로그램에 의한 테이블값으로 저장할 수 있는데, 상기 검출값 변환부(240)로부터 수신한 현재 잔존긴장력(Fp)과 상기 주의 잔존긴장력(Fc)의 차값(차이값)에 반비례하여 짧아지도록 설정할 수 있다.
예를 들면, 현재 잔존긴장력(Fp)이 주의 잔존긴장력(Fc)의 110 %인 경우에는 기 설정된 센싱주기(Ta)의 9/10이고, 현재 잔존긴장력(Fp)이 주의 잔존긴장력(Fc)의 110 %인 경우에는 기 설정된 센싱주기(Ta)의 9/10이며, 현재 잔존긴장력(Fp)이 주의 잔존긴장력(Fc)의 120 %인 경우에는 기 설정된 센싱주기(Ta)의 8/10이며, 현재 잔존긴장력(Fp)이 주의 잔존긴장력(Fc)의 130 %인 경우에는 기 설정된 센싱주기(Ta)의 7/10일 수 있다.
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본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템에 있어서, 상기 센서 노드(200)의 제어부(210)는, 상기 센서 노드(200)와 관리 서버(300) 간의 통신이 원활하지 않은 경우, 센서 노드를 재부팅을 제어하는 것을 특징으로 한다.
재부팅은 내부에 저장된 프로그램의 실행에 의해서 재부팅할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템에 있어서, 상기 센서 노드(200)는, 상기 배터리(270)에 연결되고, 입사되는 태양광을 전기에너지로 변환하여 배터리(270)로 충전전기를 공급하는 솔라패널(280)이 더 포함되어서 구성되고, 상기 배터리(270)는 솔라패널(280)로부터 공급되는 충전전기에 의해서 충전되는 충전 배터리인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템에 있어서, 상기 관리 서버(300)는, 필요시에는 곧바로 즉시 센싱 명령을 센서 노드(200)로 전송하고, 상기 제어부(210)는 상기 관리 서버(300)로부터 즉시 센싱 명령을 수신한 경우, 상기 스위칭부(220)로 스위칭 온 제어신호를 즉시로 출력하고, 상기 스위칭부(220)는 상기 제어부(210)로부터 스위칭 온 제어신호를 수신한 경우 스위칭 온되며, 상기 스위칭부(220)가 스위칭 온되면, 배터리(270)의 전원이 변압부(225)에 의해서 강압되어서 하중계 동작전원이 분리형하중계(100)로 인가되고, 상기 분리형 하중계(100)는 상기 스위칭부(220)가 스위칭 온되어서 배터리(270)로부터 동작전원이 인가되는 경우 동작되어서 앵커의 하중을 측정하며, 상기 분리형 하중계(100)의 측정값은 상기 검출부(230)에서 검출하고, 상기 검출값 변환부(240)는 검출부(230)의 검출값을 센싱타입에 맞게 잔존긴장력으로 변환하며, 이 변환된 잔존긴장력은 제어부(210)가 리드하여 통신부(260)를 통해서 관리 서버(300)로 전송 제어하는 것을 특징으로 한다.
관리 서버(300)에서 필요에 따라서 앵커의 잔존긴장력을 즉시로 할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템에 있어서, 상기 제어부(210)는, 분리형 하중계(100)가 측정할 때마다 즉, 스위칭부(220)로 스위칭 온 제어신호를 출력할 때마다 관리 서버(300)로 전송하는 방식이 아니라, 상기 검출값 변환부(240)에 의해서 변환된 잔존긴장력을 리드한 횟수가 기 설정된 횟수(예컨대 3 ~ 5 회)에 이른 경우, 이 리드한 잔존긴장력의 값들의 평균값을 산출하며, 상기 산출한 평균 잔존긴장력(Fm)을 상기 관리 서버(300)로 전송하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 측정값의 오차를 줄여서 신뢰성을 높일 수 있다.
이들은 제어부의 내부 메모리에 저장된 산출 프로그램에 의해서 실행된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 하중계 자동 측정 시스템에 있어서, 상기 제어부(210)는 분리형 하중계(100)의 현재 측정값에 해당하는 현재 잔존긴장력(Fp)과 분리형 하중계(100)의 직전 측정값(현재 측정값의 직전에 측정한 값)에 해당하는 직전 잔존긴장력(현재 잔존긴장력의 직전에 리드한 값)을 비교하고, 현재 잔존긴장력(현재 측정값에 해당)이 직전 잔존긴장력(직전 측정값에 해당)과 비교하여 내부 메모리에 기 저장되어 있는 설정된 증가율(예컨대 20 %)을 초과하는 경우에는 상기 설정된 센싱주기(Ta)를 기다리지 않고 즉시로 재측정하기 위하여 스위칭부(220)로 스위칭 온 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
예컨대 노이즈나 서지 전압과 같은 실제 측정된 값이 아닌 값을 필터링하기 위함이다.
도면번호 250은 유저인터페이스인 설정부이다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 분리형 하중계 150 : 컨버터
200 : 센서 노드 210 : 제어부
220 : 스위칭부 230 : 검출부
240 : 검출값 변환부 250 : 설정부
251 : 센싱타입 설정부 252 : 센싱주기 설정부
253 : 주의값 설정부 254 : 임계값 설정부
260 : 통신부
270 : 배터리 280 : 솔라패널
300 : 관리 서버

Claims (5)

  1. 경사지에 설치된 복수의 앵커에 일대일로 착탈식으로 설치되고, 앵커 내부에 구비된 강선(W1)에 작용하는 하중을 측정하는 복수의 분리형 하중계(100)와,
    상기 복수의 분리형 하중계(100)의 측정값을 검출하고, 검출한 측정값을 설치된 당해 앵커의 잔존긴장력으로 변환하며, 상기 변환된 잔존긴장력을 원격의 관리 서버(300)로 송신하는 센서 노드(200)와,
    상기 센서 노드(200)로부터 수신한 각 분리형 하중계(100)의 잔존긴장력을 저장하고, 저장된 잔존긴장력 표시하는 관리 서버(300)를 포함하여 구성되고,
    상기 복수의 분리형 하중계(100)에는 각각의 고유의 ID(고유ID)가 할당되어 있고,
    상기 복수의 분리형 하중계(100)에 각각 일대일로 연결되고, 각 연결된 분리형 하중계(100)의 고유ID를 저장하고 있고, 분리형 하중계(100)이 측정한 아날로그 측정값을 디지털값으로 변환하는 컨버터(150)가 더 포함되어서 구성되고,
    상기 센서 노드(200)는, 상기 컨버터(150)의 디지털 측정값을 검출하고, 상기 컨버터(150)에 저장된 분리형 하중계(100)의 고유ID를 리드하며, 상기 검출한 디지털 측정값을 설치된 당해 앵커의 잔존긴장력으로 변환하며, 각 분리형 하중계(100)에 일대일로 할당된 고유ID에 매칭하여 변환된 잔존긴장력을 원격의 관리 서버(300)로 송신하며,
    상기 관리 서버(300)는 상기 센서 노드(200)로부터 수신한 각 분리형 하중계(100)의 잔존긴장력을 고유ID에 매칭하여 저장하고, 저장된 잔존긴장력을 고유ID와 함께 표시하며,
    상기 센서 노드(200)는,
    상기 컨버터(150)로부터 송신되는 측정값을 수신할 수 있도록 유선 케이블 또는 무선 통신으로 연결되고, 상기 분리형 하중계(100)의 측정값을 검출하고, 상기 컨버터(150)에 저장된 분리형 하중계(100)의 고유ID를 리드하는 검출부(230)와,
    상기 검출부(230)로부터 수신한 디지털 측정값을 잔존긴장력으로 변환하는 검출값 변환부(240)와,
    상기 검출값 변환부(240)에 의해서 변환된 잔존긴장력을 리드하고, 이 리드한 잔존긴장력을 각 분리형 하중계(100)에 일대일로 할당된 고유ID에 매칭하여 통신부(260)를 통해서 원격의 관리 서버(300)로 전송을 제어하는 제어부(210)와,
    제어부(210)와 검출값 변환부(240)와 통신부(260)를 포함하는 센서 노드(200)의 전체의 부품(구성)과 분리형 하중계(100)로 동작전원을 공급하는 배터리(270)와,
    원격의 관리 서버(300)와 무선 통신하는 통신부(260)를 포함하여 구성되며,
    상기 분리형 하중계(100)의 종류와 센싱방식을 설정하여 설정된 센싱방식 설정 정보를 상기 제어부(210)로 출력하는 센싱타입 설정부(251)가 더 포함되어서 구성되고,
    상기 제어부(210)는, 상기 센싱타입 설정부(251)로부터 설정된 하중계의 센싱방식 설정정보를 저장하고, 센싱방식 설정정보를 검출값 변환부(240)로 출력하며,
    상기 검출값 변환부(240)는, 상기 제어부(210)로부터 수신한 센싱타입정보에 따라서 검출부(230)로부터 수신한 디지털 측정값을 잔존긴장력으로 변환하는 것을 특징으로 하는 분리형 하중계 자동 측정 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리(270)에서 분리형 하중계(100)로 공급되는 동작전원(Vc)의 공급을 단속하는 스위칭부(220)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 분리형 하중계 자동 측정 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 관리 서버(300)는, 즉시 센싱 명령을 센서 노드(200)로 전송하고,
    상기 제어부(210)는 상기 관리 서버(300)로부터 즉시 센싱 명령을 수신한 경우 상기 스위칭부(220)로 스위칭 온 제어신호를 즉시로 출력하고,
    상기 스위칭부(220)는 상기 제어부(210)로부터 스위칭 온 제어신호가 입력되는 경우 스위칭 온되어서 배터리(270)로부터 공급되는 동작전원을 상기 분리형 하중계(100)로 공급하는 것을 특징으로 하는 분리형 하중계 자동 측정 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 센서 노드(200)는,
    상기 배터리(270)에 연결되고, 입사되는 태양광을 전기에너지로 변환하여 배터리(270)로 충전전기를 공급하는 솔라패널(280)이 더 포함되어서 구성되고,
    상기 배터리(270)는 솔라패널(280)로부터 공급되는 충전전기에 의해서 충전되는 충전 배터리인 것을 특징으로 하는 분리형 하중계 자동 측정 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008096416A (ja) * 2006-09-13 2008-04-24 Akebono Brake Ind Co Ltd 緊張力検知装置の校正方法
KR20120037553A (ko) * 2010-10-12 2012-04-20 한국유지관리 주식회사 유에스엔을 이용한 강연선 모니터링 시스템
KR101274269B1 (ko) 2011-08-16 2013-06-18 김용호 축부재 하중 측정용 로드 셀

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