KR102536774B1 - Dam sluice discharge simulation system and method using 3D digital twin dam model - Google Patents
Dam sluice discharge simulation system and method using 3D digital twin dam model Download PDFInfo
- Publication number
- KR102536774B1 KR102536774B1 KR1020210031244A KR20210031244A KR102536774B1 KR 102536774 B1 KR102536774 B1 KR 102536774B1 KR 1020210031244 A KR1020210031244 A KR 1020210031244A KR 20210031244 A KR20210031244 A KR 20210031244A KR 102536774 B1 KR102536774 B1 KR 102536774B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- dam
- modeling
- sluice gate
- sluice
- water
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/18—Details relating to CAD techniques using virtual or augmented reality
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2113/00—Details relating to the application field
- G06F2113/08—Fluids
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Architecture (AREA)
- Barrages (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
본 발명은 3차원 공간 인식 기반의 3D 모델링으로 댐의 구조를 표출하여 시각화하고, 댐의 수위 센서를 통해 검출된 댐의 수위가 일정 기준 이상이 될 때, 댐에 저장된 저수를 여러 조건에 따라 방류하는 시뮬레이션을 통하여 댐의 저수를 관리할 수 있도록 하는, 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템은, 상기 댐체의 각 구역에 설치되어 각종 정보를 측정하는 적어도 하나 이상의 계측기; 상기 댐체의 구조를 3차원 공간인식 기반으로 3D 모델링하여 3D 디지털 트윈 댐 모델로 생성하고, 상기 하나 이상의 계측기로부터 수신된 계측 정보를 상기 디지털 트윈 댐 모델에 반영하며, 계측된 저수량의 수위에 따라 방류 여부를 결정하며, 상기 댐체의 적어도 하나 이상의 수문에 대응되는 3D 모델링 댐 수문을 적어도 하나 이상으로 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 3D 모델링 댐 수문을 각각 개방하여 3D 모델링 댐에 저장된 저수를 방류하도록 시뮬레이션하는 시뮬레이션 서버; 및 상기 댐체의 관리를 위한 축조 정보, 물성 정보, 점검 및 진단 이력 정보, 보수보강 정보, 저수의 수위에 따른 저수량 정보를 저장하고 있는 데이터베이스를 포함할 수 있다.The present invention expresses and visualizes the structure of a dam through 3D modeling based on three-dimensional space recognition, and when the water level of the dam detected by the dam water level sensor exceeds a certain standard, the stored water stored in the dam is released according to various conditions It relates to a dam sluice discharge simulation system and method using a 3D digital twin dam model that enables management of dam storage through simulation.
A dam floodgate discharge simulation system using a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention includes at least one instrument installed in each zone of the dam body to measure various information; The structure of the dam body is 3D modeled based on 3D spatial recognition to create a 3D digital twin dam model, reflect the measurement information received from the one or more instruments to the digital twin dam model, and discharge according to the measured water level of the reservoir Determine whether or not, and include at least one 3D modeling dam sluice corresponding to at least one sluice gate of the dam body, and open each of the at least one 3D modeling dam sluice gate to simulate releasing stored water stored in the 3D modeling dam simulation server; And it may include a database for storing construction information, physical property information, inspection and diagnosis history information, maintenance and reinforcement information, and water storage information according to the water level of the reservoir for the management of the dam body.
Description
본 발명은 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3차원 공간 인식 기반의 3D 모델링으로 댐의 구조를 표출하여 시각화하고, 댐의 수위 센서를 통해 검출된 댐의 수위가 일정 기준 이상이 될 때, 댐에 저장된 저수를 여러 조건에 따라 방류하는 시뮬레이션을 통하여 댐의 저수를 관리할 수 있도록 하는, 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dam flood gate discharge simulation system and method using a 3D digital twin dam model. Dam sluice discharge simulation system and method using a 3D digital twin dam model to manage the dam storage water through simulation of releasing the stored water stored in the dam under various conditions when the water level of the dam becomes a certain standard or higher It is about.
일반적으로 각종 댐은 하천의 흐름을 막아 용수를 확보하거나, 홍수로 인한 하류 유량의 급속한 증가를 방지하기 위하여 건설된다.In general, various dams are constructed to secure water by blocking the flow of rivers or to prevent a rapid increase in downstream flow due to floods.
그러나 댐 인프라의 건설 당시 가치있는 정보 보존의 미흡으로 안전 관리의 기초 자료가 부족하고, 2000년 이전 준공 인프라의 도면, 축조, 물성, 계측 정보 등 필수 정보의 전산화가 미흡한 실정이다.However, there is a lack of basic data for safety management due to insufficient preservation of valuable information at the time of dam infrastructure construction, and computerization of essential information such as drawings, construction, physical properties, and measurement information of infrastructure completed before 2000 is insufficient.
또한 정보의 개별화, 분산화로 신속한 의사결정 지원이 어려웠고, 댐의 점검 및 진단 자료를 종이 보고서 형태로 개별로 보존하고 있어 사용자 접근성에 제한이 있으며, 정보 검색에 상당한 시간과 경험을 수반하거나 경험자의 노하우가 중요하게 되었다.In addition, it was difficult to support rapid decision-making due to the individualization and decentralization of information, and user accessibility was limited because dam inspection and diagnosis data were individually preserved in the form of paper reports. has become important
또한, 기존 엔지니어의 숙련도와 경험, 노하우가 중요하고, 신입전입 직원의 업무 숙련화에 상당한 시간이 소요되고, 댐 시설 관리자의 육안 조사 위주로 댐 점검이 국한되었으며,접근 제약 지역의 조사점검이 난해한 문제점이 있다.In addition, the skill, experience and know-how of the existing engineers are important, it takes a considerable amount of time for new transfer employees to become skilled, and dam inspections are limited to visual inspections by dam facility managers, and inspections in restricted access areas are difficult. there is.
또한, 댐 현장의 안전 위해 요소의 발생 시 빠른 의사결정 지원을 위한 실시간 협업 필요성이 증대되고 있다.In addition, the need for real-time collaboration to support rapid decision-making in the event of safety hazards at dam sites is increasing.
한편, 정부에서는 그린뉴딜의 일환으로 2020년 하반기부터 댐 안전점검에 무인기(드론)를 본격적으로 도입하고, 2025년까지 3차원 가상공간(디지털 트윈)과 인공지능(AI) 기반의 '댐 스마트 안전관리체계'를 단계적으로 구축한다고 밝혔다.Meanwhile, as part of the Green New Deal, the government will introduce unmanned aerial vehicles (drones) for dam safety inspections in earnest from the second half of 2020, and by 2025, a three-dimensional virtual space (digital twin) and artificial intelligence (AI)-based 'dam smart safety The management system will be established step by step.
디지털 트윈(Digital Twin)은 현실 세계의 기계, 장비 등을 컴퓨터 속 가상 세계에 구현해 현실에서 발생 가능한 문제점을 파악하고 해결하기 위해 활용하는 가상 공간을 말한다.Digital twin refers to a virtual space that is used to identify and solve problems that may occur in the real world by implementing machines and equipment in the real world in a virtual world in a computer.
'무인기를 활용한 댐 안전검검'은 무인기로 댐의 상태를 영상 촬영한 후 3차원 그래픽으로 구현, 벽체 등 댐체의 손상 여부를 살펴보는 기능형 안전점검 방법이다.'Dam Safety Inspection Using Unmanned Aerial Vehicle' is a functional safety inspection method in which the state of the dam is captured using an unmanned aerial vehicle and then implemented as 3D graphics to check whether the dam body is damaged.
기존에 직접 사람이 댐 현장에 가서 결함 여부를 점검할 때 접근이 어려웠던 곳도 무인기를 활용하면 더욱 꼼꼼하게 댐을 점검할 수 있다.In the past, when a person directly went to a dam site to check for defects, it was difficult to access places that were difficult to access, but drones can be used to inspect dams more meticulously.
2021년부터 구축 예정인 3차원 댐 가상 공간(디지털 트윈)에는 무인기로 점검한 사진, 영상 자료 등을 누적해 입력할 수 있다. 이와 같은 거대자료(빅데이터)가 축적되면 인공지능(AI)을 활용, 댐의 이상 유무를 점검할 수 있다.In the three-dimensional dam virtual space (digital twin) scheduled to be built from 2021, photos and video data inspected by drones can be accumulated and input. When such huge data (big data) is accumulated, artificial intelligence (AI) can be used to check the presence or absence of abnormalities in the dam.
따라서, 정부는 첨단기술을 도입해 선제적으로 댐을 보수보강하면 위기대응 능력이 높아지고 노후화 된 댐의 성능이 개선되어 댐을 오랫동안 안전하게 운영할 수 있을 것으로 기대하고 있다.Therefore, the government expects that by preemptively reinforcing and repairing dams by introducing advanced technologies, the ability to respond to crises will increase and the performance of aged dams will be improved so that dams can be operated safely for a long time.
본 발명의 목적은 3차원 공간 인식 기반의 3D 모델링으로 댐의 구조를 표출하여 시각화하고, 댐의 수위 센서를 통해 검출된 댐의 수위가 일정 기준 이상이 될 때, 댐에 저장된 저수를 여러 조건에 따라 방류하는 시뮬레이션을 통하여 댐의 저수를 관리할 수 있도록 하는, 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to express and visualize the structure of a dam by 3D modeling based on three-dimensional space recognition, and when the water level of the dam detected through the dam water level sensor exceeds a certain standard, the stored water stored in the dam is stored in various conditions It is to provide a dam sluice discharge simulation system and method using a 3D digital twin dam model that enables management of dam storage through simulation of discharge along the dam.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템은, 하천을 가두도록 설치된 댐체의 저수를 적어도 하나 이상의 수문을 통하여 관리하기 위한 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템으로서, 상기 댐체의 각 구역에 설치되어 각종 정보를 측정하는 적어도 하나 이상의 계측기; 상기 댐체의 구조를 3차원 공간인식 기반으로 3D 모델링하여 3D 디지털 트윈 댐 모델로 생성하고, 상기 하나 이상의 계측기로부터 수신된 계측 정보를 상기 디지털 트윈 댐 모델에 반영하며, 계측된 저수량의 수위에 따라 방류 여부를 결정하며, 상기 댐체의 적어도 하나 이상의 수문에 대응되는 3D 모델링 댐 수문을 적어도 하나 이상으로 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 3D 모델링 댐 수문을 각각 개방하여 3D 모델링 댐에 저장된 저수를 방류하도록 시뮬레이션하는 시뮬레이션 서버; 및 상기 댐체의 관리를 위한 축조 정보, 물성 정보, 점검 및 진단 이력 정보, 보수보강 정보, 저수의 수위에 따른 저수량 정보를 저장하고 있는 데이터베이스를 포함할 수 있다.Dam sluice discharge simulation system using a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a 3D digital twin dam for managing the water storage of a dam body installed to confine a river through at least one sluice gate A dam sluice discharge simulation system using a model, comprising: at least one instrument installed in each zone of the dam body to measure various information; The structure of the dam body is 3D modeled based on 3D spatial recognition to create a 3D digital twin dam model, reflect the measurement information received from the one or more instruments to the digital twin dam model, and discharge according to the measured water level of the reservoir Determine whether or not, and include at least one 3D modeling dam sluice corresponding to at least one sluice gate of the dam body, and open each of the at least one 3D modeling dam sluice gate to simulate releasing stored water stored in the 3D modeling dam simulation server; And it may include a database for storing construction information, physical property information, inspection and diagnosis history information, maintenance and reinforcement information, and water storage information according to the water level of the reservoir for the management of the dam body.
상기 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 상기 댐체의 중앙 부분에 해당하는 위치에 중앙 3D 모델링 댐 수문과, 상기 댐체의 좌측 가장자리 부분에 해당하는 위치에 좌측 3D 모델링 댐 수문, 및 상기 댐체의 우측 가장자리 부분에 해당하는 위치에 우측 3D 모델링 댐 수문을 구비하고, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문이 배치되고, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문이 배치되며, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문, 및 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문에는, 각 수문의 개방 시 방출되어 나오는 저수를 이동시키는 배수로가 각각 형성될 수 있다.The 3D digital twin dam model includes a central 3D modeling dam gate at a location corresponding to the central portion of the dam body, a left 3D modeling dam gate at a location corresponding to the left edge of the dam body, and a right edge portion of the dam body A right 3D modeling dam sluice is provided at a corresponding position, at least one 3D modeling dam sluice is disposed between the central 3D modeling dam sluice and the left 3D modeling dam sluice, and the central 3D modeling dam sluice and the right 3D modeling dam sluice are disposed. At least one 3D modeling dam sluice is disposed between the modeling dam sluice gates, and at least one 3D modeling dam sluice gate between the central 3D modeling dam sluice gate, the central 3D modeling dam sluice gate and the left 3D modeling dam sluice gate, and the In at least one 3D modeling dam sluice gate between the central 3D modeling dam sluice gate and the right 3D modeling dam sluice gate, a drainage channel for moving stored water discharged when each sluice gate is opened may be formed.
상기 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 상기 댐체에 저수된 수량 중 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압이 가장 높고, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문을 기준으로 양측 가장자리에 위치하는 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문 및 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 측으로 갈수록 수압이 낮아져, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압과 상기 우측 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압이 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압 보다 더 낮으며, 상기 하나 이상의 계측기 중 수위 센서를 통해 검출된 수위에 따라 기준 저수량 대비 전체 방류량을 계산하고, 계산된 전체 방류량을 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문을 통한 각 방출량을 계산하고, 이에 근거해 각 3D 모델링 댐 수문별 개방 시간을 계산하며, 상기 계산된 전체 방류량, 상기 계산된 각 3D 모델링 댐 수문별 방출량 및 상기 계산된 각 3D 모델링 댐 수문별 개방 시간에 따라, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문을 각각 개방시킬 수 있다.In the 3D digital twin dam model, the water pressure of the quantity applied to the central 3D modeling dam water gate is the highest among the water stored in the dam body, and is located at both edges based on the central 3D modeling dam water gate. The left 3D modeling dam The water pressure decreases toward the water gate and the right 3D modeling dam water gate, and the water pressure of the amount applied to the left 3D modeling dam water gate and the water pressure applied to the right 3D modeling dam water gate are applied to the central 3D modeling dam water gate. It is lower than the water pressure of, calculates the total discharge amount compared to the reference storage amount according to the water level detected through the water level sensor of the one or more measuring instruments, and calculates the total discharge amount to the central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling dam sluice gate, the Calculate the amount of discharge through the right 3D modeling dam sluice gate and a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween, calculate the opening time for each 3D modeling dam sluice gate based on this, calculate the total discharge amount, the calculated each The central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling dam sluice gate, the right 3D modeling dam sluice gate and a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween according to the discharge amount of each 3D modeling dam sluice gate and the calculated opening time for each 3D modeling dam sluice gate Each of the modeling dam water gates can be opened.
상기 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문에 대한 개방 높이를 각각 조절하되, 상기 댐체에 저수된 저수량과 수위에 따라 각 댐 수문에 인가되는 수압의 크기를 계산하고, 계산된 각 댐 수문에 인가되는 수압에 따라 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문에 대한 개방 높이를 각각 조절 제어할 수 있다.The 3D digital twin dam model adjusts the opening heights for the central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling dam sluice gate, the right 3D modeling dam sluice gate, and a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween, respectively. The size of the water pressure applied to each dam water gate is calculated according to the amount of water stored in the dam body and the water level, and the central 3D modeling dam water gate, the left 3D modeling dam water gate, and the right 3D water pressure are calculated according to the water pressure applied to each dam water gate. The opening heights of the modeling dam sluice gates and the plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween may be respectively adjusted and controlled.
상기 디지털 트윈 댐 모델은, 상기 댐체의 구조를 3차원 공간인식 기반으로 3D 모델링하고, 3D 모델링 된 댐체를 적어도 하나 이상의 구역으로 분할하여 각 댐체로 세분화하여 분할 모델 및 통합 모델로 관리하며, 각 댐체 구역에 대한 개별 부재의 도면을 확인하는 기능을 제공하며, 상기 적어도 하나 이상의 계측기의 위치 및 정보를 3D 모델링 댐체 위에 붉은 색으로 점멸하여 시각화하고, 상기 댐체에 저수된 수량에 대해 침투 수량계 및 외부 변위계의 데이터 변화를 그래프 형태로 시각화할 수 있다.The digital twin dam model performs 3D modeling of the structure of the dam body based on 3D spatial recognition, divides the 3D modeled dam body into at least one zone, subdivides it into each dam body, manages it as a split model and an integrated model, and each dam body It provides a function to check the drawings of individual members for the zone, visualizes the location and information of the at least one instrument by blinking in red on the 3D modeling dam body, and seepage water meter and external displacement meter for the water stored in the dam body The data change of can be visualized in the form of a graph.
상기 시뮬레이션 서버는, 상기 댐체의 내부 기초 지반이나 구조물을 3D 모델링으로 변환하여 그라우팅을 통한 기초 지질을 표현하며, 상기 댐체의 주변 경관에 대해 등고선의 색 및 간격을 조절하고, 상기 댐체의 물성 정보를 상기 데이터베이스로부터 가져와 주변 지형 및 실제 물성 공간 정보를 생성하며, 상기 댐체의 주요 영역에 대한 토목 도면을 표출하며, 필요한 도면의 정보를 검색할 수 있도록 하며, 상기 댐체의 현장에 있는 상기 점검 단말기로부터 사진이 포함된 보고 내용이 입력되면 댐 점검 보고서를 자동으로 생성하며, 상기 댐체의 자산 관리 기능과 연동하여 자산 정보를 표출할 수 있다.The simulation server converts the internal foundation ground or structure of the dam body into 3D modeling to express the basic geology through grouting, adjusts the color and spacing of the contour lines for the surrounding landscape of the dam body, and the physical property information of the dam body It imports from the database to create surrounding topography and actual physical property space information, expresses civil engineering drawings for the main area of the dam body, makes it possible to search for information on the necessary drawings, and photographs from the inspection terminal at the site of the dam body When the included report is entered, a dam inspection report is automatically generated, and asset information can be expressed in conjunction with the asset management function of the dam body.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 방법은, 하천을 가두도록 설치된 댐체의 저수를 적어도 하나 이상의 수문을 통하여 관리하기 위한 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 방법으로서, (a) 시뮬레이션 서버에서 상기 댐체를 구조물 정보에 따라 3차원 공간인식 기반으로 3D 모델링하여 3D 디지털 트윈 댐 모델을 생성하는 단계; (b) 상기 시뮬레이션 서버가 상기 댐체의 각 구역에 설치된 적어도 하나 이상의 계측기로부터 각종 계측 정보를 수신하는 단계; (c) 상기 시뮬레이션 서버가 상기 적어도 하나 이상의 계측기로부터 수신된 계측 정보를 상기 디지털 트윈 댐 모델에 반영하는 단계; (d) 상기 시뮬레이션 서버가 상기 계측 정보 중 저수량의 수위에 따라 방류 여부를 결정하는 단계; 및 (e) 상기 시뮬레이션 서버가 상기 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 적어도 하나 이상의 3D 모델링 댐 수문을 각각 개방하여 3D 모델링 댐에 저장된 저수를 방류하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, the dam sluice discharge simulation method using the 3D digital twin dam model according to the present invention for achieving the above object is a 3D digital twin dam model for managing the water storage of the dam body installed to confine the river through at least one sluice gate A dam floodgate discharge simulation method using (a) generating a 3D digital twin dam model by 3D modeling the dam body based on 3D spatial recognition according to structure information in a simulation server; (b) the simulation server receiving various measurement information from at least one or more measuring instruments installed in each zone of the dam body; (c) the simulation server reflecting the measurement information received from the at least one instrument to the digital twin dam model; (d) determining, by the simulation server, whether or not to discharge according to the water level of the reservoir of the measurement information; and (e) the simulation server opening at least one 3D modeling dam sluice gate in the 3D digital twin dam model, respectively, to discharge stored water stored in the 3D modeling dam.
상기 (a) 단계에서 상기 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 상기 댐체의 중앙 부분에 해당하는 위치에 중앙 3D 모델링 댐 수문과, 상기 댐체의 좌측 가장자리 부분에 해당하는 위치에 좌측 3D 모델링 댐 수문, 및 상기 댐체의 우측 가장자리 부분에 해당하는 위치에 우측 3D 모델링 댐 수문을 구비하고, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문이 배치되고, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문이 배치되며, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문, 및 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문에는, 각 수문의 개방 시 방출되어 나오는 저수를 이동시키는 배수로가 각각 형성되어 있다.In step (a), the 3D digital twin dam model has a central 3D modeling dam sluice at a position corresponding to the central part of the dam body, a left 3D modeling dam sluice at a position corresponding to the left edge of the dam body, and the A right 3D modeling dam sluice is provided at a position corresponding to the right edge of the dam body, and at least one 3D modeling dam sluice is disposed between the central 3D modeling dam sluice and the left 3D modeling dam sluice, and the central 3D modeling dam sluice is disposed. At least one 3D modeling dam sluice is disposed between the dam sluice gate and the right 3D modeling dam sluice gate, and between the central 3D modeling dam sluice gate, the central 3D modeling dam sluice gate and the left 3D modeling dam sluice gate, at least one 3D modeling dam sluice gate In the modeling dam sluice gate and at least one 3D modeling dam sluice gate between the central 3D modeling dam sluice gate and the right 3D modeling dam sluice gate, drainage channels for moving the water discharged when each sluice gate is opened are formed.
상기 (e) 단계에서 상기 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 상기 댐체에 저수된 수량 중 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압이 가장 높고, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문을 기준으로 양측 가장자리에 위치하는 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문 및 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 측으로 갈수록 수압이 낮아져, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압과 상기 우측 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압이 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압 보다 더 낮으며, 상기 하나 이상의 계측기 중 수위 센서를 통해 검출된 수위에 따라 기준 저수량 대비 전체 방류량을 계산하고, 계산된 전체 방류량을 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문을 통한 각 방출량을 계산하고, 이에 근거해 각 3D 모델링 댐 수문별 개방 시간을 계산하며, 상기 계산된 전체 방류량, 상기 계산된 각 3D 모델링 댐 수문별 방출량 및 상기 계산된 각 3D 모델링 댐 수문별 개방 시간에 따라, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문을 각각 개방시킬 수 있다. In the step (e), in the 3D digital twin dam model, the water pressure of the water applied to the central 3D modeling dam water gate is the highest among the water stored in the dam body, and located at both edges based on the central 3D modeling dam water gate The water pressure is lowered toward the left 3D modeling dam sluice gate and the right 3D modeling dam sluice gate, so that the water pressure of the amount applied to the left 3D modeling dam sluice gate and the water pressure of the amount applied to the right 3D modeling dam sluice gate are the central 3D modeling It is lower than the water pressure of the water applied to the dam sluice, and calculates the total discharge amount compared to the reference storage amount according to the water level detected through the water level sensor of the one or more measuring instruments, and calculates the total discharge amount to the central 3D modeling dam sluice gate, the left side Calculate the release amount through the 3D modeling dam gate, the right 3D modeling dam gate and a plurality of 3D modeling dam gates disposed therebetween, calculate the opening time for each 3D modeling dam gate based on this, and calculate the total The central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling dam sluice gate, the right 3D modeling dam sluice gate and therebetween, according to the discharge amount, the calculated discharge amount for each 3D modeling dam sluice gate, and the calculated opening time for each 3D modeling dam sluice gate. A plurality of 3D modeling dam water gates arranged in can be opened respectively.
상기 (e) 단계에서 상기 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문에 대한 개방 높이를 각각 조절하되, 상기 댐체에 저수된 저수량과 수위에 따라 각 댐 수문에 인가되는 수압의 크기를 계산하고, 계산된 각 댐 수문에 인가되는 수압에 따라 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문에 대한 개방 높이를 각각 조절 제어할 수 있다.In the step (e), the 3D digital twin dam model has an open height for the central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling dam sluice gate, the right 3D modeling dam sluice gate, and a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween Adjust each, but calculate the size of the water pressure applied to each dam water gate according to the amount of water stored in the dam body and the water level, and according to the calculated water pressure applied to each dam water gate, the central 3D modeling dam water gate and the left 3D modeling The opening heights of the dam sluice gate, the right 3D modeling dam sluice gate, and a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween may be respectively adjusted and controlled.
본 발명에 의하면, 댐 현장에서 측정된 센서 데이터를 3D 모델링 댐에 반영하여 시각화 할 수 있으며, 실제 측정된 댐의 수위에 따라 3D 모델링 댐에서 수문을 개방하여 저수를 방류하는 시뮬레이션을 통해 방류에 따른 주변 환경 영향을 미리 점검 및 예측할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the sensor data measured at the dam site can be reflected in the 3D modeling dam and visualized, and according to the actual measured water level of the dam, the 3D modeling dam opens the floodgate to discharge the stored water through simulation. It has the effect of checking and predicting the influence of the surrounding environment in advance.
또한, 본 발명에 의하면, 댐 스마트 안전관리체계(디지털 트윈) 사업의 목표에 따른 데이터 시각화, 직관화, 지속 가능한 활용성, 동기화 및 정보의 가치화를 달성할 수 있다. 즉, 데이터 시각화로서 데이터 분석 결과를 쉽게 이해할 수 있도록 시각적 및 입체적으로 표현할 수 있고, 직관화로서 주어진 정보를 VR/AR 기술을 이용하여 복잡한 추론 과정이 없이 정보 또는 지식의 습득이 가능하며, 지속 가능한 활용성으로서 공학적인 가치를 지닌 정보를 제공하고 신속한 의사 결정에 기여하며, 동기화로서 관련된 데이터 정보를 동기화하여 각기 다른 툴에서 연관 정보를 실시간으로 제공함으로써 생산성을 향상하며, 정보의 가치화로서 실무자가 댐 안전관리 업무에 지속적으로 편리하게 사용할 수 있는 활용성 기반 플랫폼을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to achieve data visualization, intuition, sustainable usability, synchronization, and value of information according to the goals of the dam smart safety management system (digital twin) project. In other words, as data visualization, data analysis results can be expressed visually and three-dimensionally so that the results of data analysis can be easily understood. As intuition, it is possible to acquire information or knowledge without a complicated reasoning process by using VR/AR technology for given information. As utilization, it provides information with engineering value and contributes to rapid decision-making; as synchronization, it synchronizes related data information and provides related information in real time from different tools to improve productivity; A usability-based platform that can be used continuously and conveniently for safety management work can be provided.
또한, 본 발명은 댐 현장의 센서 데이터를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 인공지능(AI) 영상 분석을 통하여 침입, 배회, 유기, 이상 동작 등을 확인할 수 있으며, 댐 현장에서 점검 사항을 입력하여 자동으로 보고서 및 정밀 안전진단 보고서를 시각화 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can monitor sensor data at the dam site in real time, and can check intrusion, wandering, abandonment, abnormal operation, etc. through artificial intelligence (AI) image analysis, and input inspection items at the dam site to automatically This has the effect of visualizing reports and precision safety diagnosis reports.
또한, 본 발명은 아날로그 형태의 댐 정보를 디지털화 함으로써 댐 토목 시설, 지형 정보, 보수 정보, 물성 정보 등 주요 정보를 효율적으로 관리할 수 있다.In addition, the present invention can efficiently manage key information such as dam civil engineering facilities, terrain information, maintenance information, and physical property information by digitizing analog dam information.
또한, 본 발명은 댐의 주요 시설 및 관리영역 기반 3D 모델 세그멘테이션 적용을 통하여 실시간으로 데이터를 동기화 할 수 있다.In addition, the present invention can synchronize data in real time through the application of 3D model segmentation based on the main facilities and management areas of the dam.
또한, 본 발명은 디지털화 된 주요 시설 도면, 계측 센서 매뉴얼, 다종 실시간 데이터의 저장, 사용, 관리를 위한 데이터베이스를 구축할 수 있다.In addition, the present invention can build a database for storing, using, and managing digitized major facility drawings, measurement sensor manuals, and various types of real-time data.
또한, 본 발명은 3D 디지털 트윈 댐 안전 플랫폼을 통하여 복합 데이터 관리 및 댐 안전 운영 시뮬레이션을 위한 디지털 트윈 댐을 구축함으로써, 사실 기반 3D 모델이 적용된 가상 디지털 트윈 환경을 구축하고, 저장된 디지털 도면 및 매뉴얼 등 주요 디지털 데이터 활용 시스템을 구축하며, 계측 센서, ERP 데이터 등 다종 통합 데이터를 실시간으로 디지털 트윈 모델에 동기화하고 데이터를 시각화 할 수 있으며, 수집 데이터 접근을 통한 통제센터의 현장 파악 및 현장 관리자와의 원격 협업 솔루션을 제공하며, 영상 분석 기술을 통한 실시간 외관 감시관리 솔루션 적용으로 디지털 트윈 모델을 동기화하며, 지능형 영상 분석 엔진 기반으로 위험 요소의 객체 분류 및 행위 분석을 통해 비정기적으로 시설을 관리하며, 현장 관리자의 위치 데이터 동기화를 통한 관련 설비 안전 점검 프로세스 및 보고서를 자동으로 생성할 수 있다.In addition, the present invention builds a digital twin dam for complex data management and dam safety operation simulation through a 3D digital twin dam safety platform, thereby establishing a virtual digital twin environment to which a fact-based 3D model is applied, and storing digital drawings and manuals, etc. It establishes a system for utilizing major digital data, synchronizes various integrated data such as measurement sensors and ERP data with a digital twin model in real time, and can visualize data. It provides a collaborative solution, synchronizes digital twin models by applying real-time exterior surveillance management solutions through video analysis technology, and manages facilities irregularly through object classification and behavior analysis of risk factors based on an intelligent video analysis engine. It is possible to automatically generate related facility safety inspection processes and reports through the synchronization of manager's location data.
또한, 본 발명은 현장 관리자의 업무 효율 향상을 위한 증강현실(AR) 기반 솔루션을 통해 실시간 계측 데이터를 AR 형태로 표출하는 기능을 제공하고, 관제실 및 현장 관리자 간 원격 협업 애플리케이션을 제공하며, 원격 협업 시 주요 데이터 및 매뉴얼 송수신 기능을 제공하며, 현장 관리자의 위치데이터 기반 관련 안전 점검 콘텐츠를 제공하며, 위험 구간 및 금지 행동 시 안전사고 위험 알람 기능을 제공하며, 업무 체크 리스트 및 디지털 매뉴얼을 표출할 수 있다.In addition, the present invention provides a function of expressing real-time measurement data in AR form through an augmented reality (AR)-based solution for improving work efficiency of field managers, provides a remote collaboration application between the control room and field managers, and provides remote collaboration It provides transmission and reception of major city data and manuals, provides safety inspection contents based on the site manager's location data, provides a safety accident risk alarm function in dangerous sections and prohibited actions, and can display work checklists and digital manuals. there is.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버에서 댐 현장을 디지털 가상 공간에 구현한 디지털 트윈 댐 모델을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버의 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 수문 방류 시뮬레이션을 실행한 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 댐체를 하나 이상으로 분할하여 관리하는 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 계측 센서 위치 및 안전 정보 시각화를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 데이터 경시 변화 표출 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 점검 단말기에서 댐 현장 모습을 촬영하여 디스플레이 할 때 토목 시설물 정보를 AR로 표출하는 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 점검 단말기에서 일상 점검 체크 리스트를 화면 상에 디스플레이하는 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 점검 단말기에서 현장에 있는 QR 코드를 스캔하여 현재 위치를 화면에 표시하는 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버와 댐 현장 카메라의 연결 후 분석 주기를 설정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 댐의 ROI 영역 번호를 지정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 댐의 ROI 영역 번호를 저장하거나 삭제하는 예를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 댐의 ROI 영역 상태를 저장 및 초기화하는 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 화상 연결 화면을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버에서 제공하는 보고서 정보 검색 화면을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 외관조사 UI를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 수문현황 UI를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 내구성 조사 UI를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 수중 조사 UI를 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 계측기 UI를 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 메인화면 작업자, 수문 개방, 자산 관리 알림 UI를 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버에서 자동으로 생성한 정밀 안전 진단 보고서를 나타낸 도면이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버에서 댐 관련 도면 정보를 제공하는 예를 나타낸 도면이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버에서 댐 점검 AR 증강 화면을 제공하는 예를 나타낸 도면이다.
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 점검 단말기의 보고서 작성 화면을 나타낸 도면이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버에서 3D 디지털 트윈 댐 모델을 통하여 댐의 기초 지질을 표현한 예를 나타낸 도면이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델을 통하여 주변 지형 및 실제 물성 공간 정보를 구현한 예를 나타낸 도면이다.
도 29 내지 도 33은 본 발명의 실시예에 따른 댐체 구조물을 3D 모델링하여 설비 분해 교육을 실행하는 예를 나타낸 도면이다.1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a dam sluice discharge simulation system using a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a digital twin dam model in which a dam site is implemented in a digital virtual space in a simulation server according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an example of executing a flood gate discharge simulation in a 3D digital twin dam model of a simulation server according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing an example of dividing and managing one or more dam bodies in a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing measurement sensor locations and safety information visualization in a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing an example of displaying changes over time in data in a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing an example of expressing civil facility information in AR when a dam site is photographed and displayed in an inspection terminal according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating an example of displaying a daily inspection check list on a screen in the inspection terminal according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating an example of displaying a current location on a screen by scanning an on-site QR code in an inspection terminal according to an embodiment of the present invention.
10 is an operational flowchart illustrating a dam sluice discharge simulation method using a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram showing an example of setting an analysis cycle after connecting a simulation server and a dam site camera according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram showing an example of designating the ROI area number of a dam in a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram showing an example of saving or deleting the ROI region number of a dam in a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
14 is a diagram showing an example of saving and initializing the ROI area state of a dam in a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
15 is a diagram showing an image connection screen of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
16 is a diagram showing a report information search screen provided by a simulation server according to an embodiment of the present invention.
17 is a diagram showing an exterior survey UI of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
18 is a diagram showing a hydrological status UI of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
19 is a diagram showing a durability investigation UI of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
20 is a diagram showing an underwater investigation UI of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
21 is a diagram showing an instrument UI of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
22 is a diagram showing a main screen worker, opening a water gate, and asset management notification UI of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
23 is a diagram showing a precision safety diagnosis report automatically generated by a simulation server according to an embodiment of the present invention.
24 is a diagram illustrating an example of providing dam-related drawing information in a simulation server according to an embodiment of the present invention.
25 is a diagram showing an example of providing a dam inspection AR augmented screen in a simulation server according to an embodiment of the present invention.
26 is a view showing a report creation screen of an inspection terminal according to an embodiment of the present invention.
27 is a diagram showing an example of expressing the basic geology of a dam through a 3D digital twin dam model in a simulation server according to an embodiment of the present invention.
27 is a diagram showing an example of realizing surrounding topography and real physical property space information through a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
29 to 33 are views showing an example of executing equipment disassembly education by 3D modeling a dam structure according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Thus, in some embodiments, well-known process steps, well-known device structures, and well-known techniques have not been described in detail in order to avoid obscuring the interpretation of the present invention. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness is shown enlarged to clearly express the various layers and regions. Like reference numerals have been assigned to like parts throughout the specification. When a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on” another part, this includes not only the case where it is “directly on” the other part, but also the case where there is another part in between. Conversely, when a part is said to be "directly on" another part, it means that there is no other part in between. In addition, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "below" another part, this includes not only the case where it is "directly below" the other part, but also the case where another part is present in the middle. Conversely, when a part is said to be "directly below" another part, it means that there is no other part in between.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe the correlation between elements or components and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as encompassing different orientations of elements in use or operation in addition to the orientations shown in the figures. For example, when flipping elements shown in the figures, elements described as “below” or “beneath” other elements may be placed “above” the other elements. Thus, the exemplary term “below” may include directions of both below and above. Elements may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In this specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only the case where it is directly connected, but also the case where it is electrically connected with another element interposed therebetween. In addition, when a part includes a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise specified.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.In this specification, terms such as first, second, and third may be used to describe various components, but these components are not limited by the terms. The terms are used for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, a first component may be termed a second or third component, etc., and similarly, a second or third component may be termed interchangeably, without departing from the scope of the present invention.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 안전 관리 시스템 및 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a 3D digital twin dam safety management system and method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a dam sluice discharge simulation system using a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템(100)은, 하천을 가두도록 설치된 댐체(110), 이 댐체(110)의 각 구역에 설치된 적어도 하나 이상의 계측기(120), 시뮬레이션 서버(130), 데이터베이스(DB, 140) 및 점검 단말기(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the dam sluice
여기서, 시뮬레이션 서버(130)는 댐체(110)에 저수된 물을 관리하기 위한 관제 서버가 될 수 있으며, 이러한 관제 서버와 별도로 시뮬레이션만 담당하는 별도의 독립된 장치로도 구현할 수 있다.Here, the
하나 이상의 계측기(120)는 댐체(110)의 각 구역에 설치되어 각종 정보를 측정한다. 여기서, 하나 이상의 계측기(120)는 댐에 저수된 수량을 측정하는 수량 센서, 댐에 저수된 물의 수위를 측정하는 수위 센서, 댐의 수문을 열고 닫음을 검출하는 수문 센서, 댐의 각 구역을 촬영하는 적어도 하나 이상의 카메라를 포함하는 멀티(Multi) CCTV를 포함할 수 있다. 하나 이상의 계측기(120)는 댐체(110)의 각 구역에서 측정된 측정 데이터(Measurement Data)를 시뮬레이션 서버(150)로 전송하거나 데이터베이스(140)에 저장할 수 있다.One or
시뮬레이션 서버(130)는 댐체(110)의 구조를 3차원 공간인식 기반으로 3D 모델링하여 3D 디지털 트윈 댐 모델로 생성하여 시각화하고, 하나 이상의 계측기(120)로부터 수신된 계측 정보를 디지털 트윈 댐 모델에 반영하며, 계측된 저수량의 수위에 따라 방류 여부를 결정하며, 댐체(110)의 적어도 하나 이상의 수문에 대응되는 3D 모델링 댐 수문을 적어도 하나 이상으로 포함하고, 적어도 하나 이상의 3D 모델링 댐 수문을 각각 개방하여 3D 모델링 댐에 저장된 저수를 방류하도록 시뮬레이션한다.The
데이터베이스(140)는 댐체(110)의 관리를 위한 축조 주요 정보, 물성 정보, 점검 및 진단 이력 정보, 주요 보수보강 정보, 저수의 수위에 따른 저수량 정보 등을 저장하고 있다. 여기서, 데이터베이스(140)는 댐에 대한 정보를 저장하는 댐 DB와 댐을 관리하기 위한 컨텐츠를 저장하는 컨텐츠(Contents) DB를 포함할 수 있다.The
점검 단말기(150)는 댐체(110)의 주변을 이동하면서 댐체(110)의 각 구역에 대한 점검 사항을 입력하여 시뮬레이션 서버(130)로 전송한다. 여기서, 점검 단말기(150)는 시뮬레이션 서버(130)로부터 댐에 대한 실시간 저수량, 유입량, 수위, 방류량, 구조물 및 실제 물성 공간 정보를 증강현실(AR) 컨텐츠로 수신하여 화면 상에 디스플레이 할 수 있다. The
또한, 점검 단말기(150)는 사용자에 의해 댐의 각 구역에 대한 점검 사항이 입력된 보고 데이터(Report Data)를 시뮬레이션 서버(130)로 전송할 수 있다. 이를 위해, 점검 단말기(150)는 현장 관리자 또는 점검자가 휴대하기 용이한 태블릿(Tablet) 형태로 구현될 수 있다.In addition, the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버에서 댐 현장을 디지털 가상 공간에 구현한 디지털 트윈 댐 모델을 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing a digital twin dam model in which a dam site is implemented in a digital virtual space in a simulation server according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버(130)는 댐체(110)의 내부 기초 지반이나 구조물을 3D 모델링으로 변환하여 그라우팅을 통한 기초 지질을 표현할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 댐체(110)의 주변 경관에 대해 등고선의 색 및 간격을 조절하고, 댐체(110)의 물성 정보를 데이터베이스(140)로부터 가져와 주변 지형 및 실제 물성 공간 정보를 생성하여 표출할 수 있다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 댐체(110)의 주요 영역에 대한 토목 도면을 표출하며, 필요한 도면의 정보를 검색할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 댐체(110)의 현장에 있는 점검 단말기(150)로부터 사진이 포함된 보고 내용이 입력되면 댐 점검 보고서를 자동으로 생성할 수 있다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 댐체(110)의 자산 관리 기능과 연동하여 자산 정보를 표출할 수 있다.In addition, the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버의 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 수문 방류 시뮬레이션을 실행한 예를 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing an example of executing a flood gate discharge simulation in a 3D digital twin dam model of a simulation server according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버(130)는 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 MENU>댐운영정보>수문 방류 시뮬레이션 메뉴를 통하여 평시, 우천시(3단계) 등 선택하는 옵션에 따라 가상의 환경을 조성한 상태에서 수문을 개방하여 댐체(110)에 저장된 저수를 방류할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
즉, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 예를 들면, 비오는 양, 물의 유속, 수문 개방수, 밝기 등에 따라 각 수문을 개방하여 저수된 물을 방류하는 것이다. That is, the 3D digital twin dam model releases stored water by opening each sluice gate according to, for example, the amount of rain, the flow rate of water, the number of open sluice gates, and the brightness.
이때, 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 댐체의 중앙 부분에 해당하는 위치에 중앙 3D 모델링 댐 수문과, 댐체의 좌측 가장자리 부분에 해당하는 위치에 좌측 3D 모델링 댐 수문, 및 댐체의 우측 가장자리 부분에 해당하는 위치에 우측 3D 모델링 댐 수문을 구비할 수 있다.At this time, the 3D digital twin dam model has a central 3D modeling dam sluice at a position corresponding to the central part of the dam body, a left 3D modeling dam sluice gate at a position corresponding to the left edge of the dam body, and a right edge corresponding to the dam body It is possible to have a 3D modeling dam sluice gate on the right side at the location.
또한, 중앙 3D 모델링 댐 수문과 좌측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문이 배치되고, 중앙 3D 모델링 댐 수문과 우측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문이 배치될 수 있다.In addition, at least one 3D modeling dam sluice is disposed between the central 3D modeling dam sluice gate and the left 3D modeling dam sluice gate, and at least one 3D modeling dam sluice gate is disposed between the central 3D modeling dam sluice gate and the right 3D modeling dam sluice gate It can be.
또한, 중앙 3D 모델링 댐 수문, 중앙 3D 모델링 댐 수문과 좌측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문, 및 중앙 3D 모델링 댐 수문과 우측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문에는, 각 수문의 개방 시 방출되어 나오는 저수를 이동시키는 배수로가 각각 형성되어 있다.In addition, at least one 3D modeling dam sluice between the central 3D modeling dam sluice, the central 3D modeling dam sluice and the left 3D modeling dam sluice, and at least one 3D modeling dam sluice between the central 3D modeling dam sluice and the right 3D modeling dam sluice A drainage channel is formed at the gate of the dam to move the water discharged when each gate is opened.
전술한 구조에 따라, 댐체에 저수된 수량 중 중앙 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압이 가장 높고, 중앙 3D 모델링 댐 수문을 기준으로 양측 가장자리에 위치하는 좌측 3D 모델링 댐 수문 및 우측 3D 모델링 댐 수문 측으로 갈수록 수압이 낮아져, 좌측 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압과 우측 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압이 중앙 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압보다 더 낮을 수 있다.According to the structure described above, among the water stored in the dam body, the water pressure of the quantity applied to the central 3D modeling dam water gate is the highest, and the left 3D modeling dam water gate and the right 3D modeling dam are located on both edges of the central 3D modeling dam water gate. The water pressure decreases toward the sluice gate side, so the water pressure of the amount applied to the left 3D modeling dam sluice gate and the water pressure applied to the right 3D modeling dam sluice gate may be lower than the water pressure of the amount applied to the central 3D modeling dam sluice gate.
전술한 구조의 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 하나 이상의 계측기 중 수위 센서를 통해 검출된 수위에 따라 기준 저수량 대비 전체 방류량을 계산하고, 계산된 전체 방류량을 중앙 3D 모델링 댐 수문, 좌측 3D 모델링 댐 수문, 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문을 통한 각 방출량을 계산하고, 이에 근거해 각 3D 모델링 댐 수문별 개방 시간을 계산한다.The 3D digital twin dam model of the above structure calculates the total amount of discharge compared to the standard reservoir amount according to the water level detected through the water level sensor among one or more instruments, and the calculated total amount of discharge is transferred to the central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling dam sluice gate, Calculate the amount of discharge through the 3D modeling dam sluice gate on the right side and a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween, and calculate the opening time for each 3D modeling dam sluice gate based on this.
따라서, 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 계산된 전체 방류량, 상기 계산된 각 3D 모델링 댐 수문별 방출량 및 상기 계산된 각 3D 모델링 댐 수문별 개방 시간에 따라, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문을 각각 개방시키어 댐체에 저장된 저수를 방류하는 것이다.Therefore, the 3D digital twin dam model, according to the calculated total discharge amount, the calculated discharge amount for each 3D modeling dam sluice gate, and the calculated opening time for each 3D modeling dam sluice gate, the central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling The dam sluice gate, the right 3D modeling dam sluice gate, and a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween are opened to discharge the stored water stored in the dam body.
여기서, 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 중앙 3D 모델링 댐 수문, 좌측 3D 모델링 댐 수문, 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문에 대한 개방 높이를 각각 조절하되, 댐체에 저수된 저수량과 수위에 따라 각 댐 수문에 인가되는 수압의 크기를 계산하고, 계산된 각 댐 수문에 인가되는 수압에 따라 중앙 3D 모델링 댐 수문, 좌측 3D 모델링 댐 수문, 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문에 대한 개방 높이를 각각 조절 제어한다.Here, the 3D digital twin dam model controls the opening height of the central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling dam sluice gate, the right 3D modeling dam sluice gate, and a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween, respectively, but the storage water in the dam body The size of the water pressure applied to each dam gate is calculated according to the stored water volume and water level, and according to the calculated water pressure applied to each dam gate, the central 3D modeling dam gate, the left 3D modeling dam gate, the right 3D modeling dam gate and between them Each of the opening heights for the 3D modeling dam sluice gates arranged in the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 댐체를 하나 이상으로 분할하여 관리하는 예를 나타낸 도면이다.4 is a diagram showing an example of dividing and managing one or more dam bodies in a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버(130)에서 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 댐체(110)의 구조를 3차원 공간인식 기반으로 3D 모델링하고, 3D 모델링 된 댐체(110)를 적어도 하나 이상의 구역으로 분할하여 각 댐체로 세분화하여 분할 모델 및 통합 모델로 관리할 수 있다.Referring to FIG. 4, the 3D digital twin dam model in the
댐체(110)의 각 구역에 설치된 적어도 하나 이상의 계측기(120)는 댐의 각 구역을 촬영하는 적어도 하나 이상의 카메라를 포함하는 멀티(Multi) CCTV를 포함할 수 있다.At least one or
또한, 적어도 하나 이상의 계측기는 댐체의 현장에서 각 구역을 촬영하여 각 구역 상태 영상을 획득하는 적어도 하나 이상의 드론 장치를 포함할 수 있다.In addition, at least one instrument may include at least one drone device that acquires a state image of each zone by photographing each zone at the site of the dam body.
따라서, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 적어도 하나 이상의 카메라 또는 적어도 하나 이상의 드론 장치로부터 각 구역 상태 영상을 수신하여 각 구역의 댐체 3D 모델링에 반영할 수 있다.Accordingly, the 3D digital twin dam model may receive each region state image from at least one camera or at least one drone device and reflect the
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 댐체의 정상적인 각 구역 상태 영상을 인공지능(AI) 기반으로 딥러닝 학습하고, 적어도 하나 이상의 카메라 또는 적어도 하나 이상의 드론 장치로부터 수신한 각 구역 상태 영상을 분석하여 댐체의 각 구역에 이상이 있는지를 인식하여, 이상이 있는 구역의 댐체 3D 모델링에 알람 영상 및 음성으로 표출할 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model performs deep learning based on artificial intelligence (AI) on the normal state image of each section of the dam body, analyzes the state image of each section received from at least one camera or at least one drone device, By recognizing whether there is an abnormality in each zone, it can be expressed as an alarm video and audio in the 3D modeling of the dam body in the zone with the abnormality.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 계측 센서 위치 및 안전 정보 시각화를 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing measurement sensor locations and safety information visualization in a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 적어도 하나 이상의 계측기(120)는 댐체(110)의 현장에서 각 구역을 촬영하여 각 구역 상태 영상을 획득하는 적어도 하나 이상의 카메라를 포함하고, 디지털 트윈 댐 모델은 적어도 하나 이상의 카메라로부터 각 구역 상태 영상을 수신하여 각 구역의 댐체 3D 모델링에 반영할 수 있다.Referring to FIG. 5, at least one
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 각 댐체 구역에 대한 개별 부재의 도면을 확인하는 기능을 제공하며, 적어도 하나 이상의 계측기(120)의 위치 및 정보를 3D 모델링 댐체 위에 붉은 색으로 점멸하여 시각화 할 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model provides a function to check the drawings of individual members for each dam body area, and the location and information of at least one
따라서, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 각 구역 상태 영상을 분석하여 이상이 있는 경우에 이상이 발생한 구역의 댐체 3D 모델링에 알람 영상으로 표출함과 더불어 알람 음성을 출력할 수 있다.Therefore, the 3D digital twin dam model analyzes the state image of each zone, and when there is an abnormality, it is expressed as an alarm image in the 3D modeling of the dam body in the zone where the abnormality occurred, and an alarm sound can be output.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 데이터 경시 변화 표출 예를 나타낸 도면이다.6 is a diagram showing an example of displaying changes over time in data in a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 댐체(110)에 저수된 수량에 대해 침투 수량계 및 외부 변위계의 데이터 변화를 그래프 형태로 시각화 할 수 있다.Referring to FIG. 6, the 3D digital twin dam model according to the embodiment of the present invention can visualize the data change of the infiltration water meter and the external displacement meter for the water stored in the
또한, 댐체(110)의 각 구역에 설치된 하나 이상의 계측기(120)는 댐에 저수된 수량을 측정하는 수량 센서, 댐에 저수된 물의 수위를 측정하는 수위 센서, 댐의 수문을 열고 닫음을 검출하는 수문 센서 등을 포함할 수 있다.In addition, one or
따라서, 시뮬레이션 서버(130)는 각 센서를 통해 검출된 데이터에 근거해 실시간 저수량, 유입량, 수위, 방류량 등을 3D 디지털 트윈 댐 모델에 실시간으로 표출하고, 실제 댐체(110)의 각 센서를 통해 데이터 변화가 발생할 때마다 3D 디지털 트윈 댐 모델에 반영하여 데이터 변화를 그래프 형태로 시각화하여 표출할 수 있다.Therefore, the
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 점검 단말기에서 댐 현장 모습을 촬영하여 디스플레이 할 때 토목 시설물 정보를 AR로 표출하는 예를 나타낸 도면이다.7 is a diagram showing an example of expressing civil facility information in AR when a dam site is photographed and displayed in an inspection terminal according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 점검 단말기(150)는, 댐체(110)의 특정 구역 현장에서 카메라를 통해 현장을 촬영하여 화면 상에 디스플레이 할 때, 시뮬레이션 서버(130)로부터 특정 구역의 댐체에 대한 토목 시설물의 디지털 정보를 수신하여 증강현실(AR)로 표출할 수 있다.Referring to FIG. 7 , when the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 점검 단말기(150)는, 댐체(110)에 대한 일상 점검 체크 리스트를 도 8에 도시된 바와 같이 시각화하여 화면 상에 디스플레이 할 수 있다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 점검 단말기에서 일상 점검 체크 리스트를 화면 상에 디스플레이하는 예를 나타낸 도면이다. In addition, the
따라서 본 발명에 따른 점검 단말기(150)는, 사용자에 의해 선택 입력된 일상 점검 체크 답변을 점검 결과 정보로 시뮬레이션 서버(130)로 전송한다.Therefore, the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 점검 단말기(150)는, 댐체의 주요 관리 지점에 위치하여 도 9에 도시된 바와 같이 현장에 표시된 QR 코드를 스캔하면 현재 위치의 댐 정보를 화면 상에 디스플레이 할 수 있다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 점검 단말기에서 현장에 있는 QR 코드를 스캔하여 현재 위치를 화면에 표시하는 예를 나타낸 도면이다. 즉, 점검 단말기(150)는 댐의 현장에 있는 QR 코드를 스캔하면, 스캔된 정보에 포함된 현재 위치 정보를 시뮬레이션 서버(130)로 전송하고, 시뮬레이션 서버(130)는 현장 관리자의 위치 정보가 디지털 트윈 댐 모델에 표시되도록 제어하는 것이다.In addition, when the
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.10 is an operational flowchart illustrating a dam sluice discharge simulation method using a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템(100)은, 시뮬레이션 서버(130)에서 댐체(110)를 구조물 정보에 따라 3차원 공간인식 기반으로 3D 모델링하여 3D 디지털 트윈 댐 모델을 생성한다(S1010).Referring to FIG. 10, the dam sluice
즉, 시뮬레이션 서버(130)는 데이터베이스(140)에 저장되어 있는 축조 주요 정보, 물성 정보, 점검 및 진단 이력 정보, 주요 보수보강 정보, 저수의 수위에 따른 저수량 정보에 근거하여 도 2에 도시된 바와 같이 3D 디지털 트윈 댐 모델을 생성하여 실제 댐체와 동일한 형상과 동일한 동작을 표출한다. That is, the
예를 들어, 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 댐체(110)의 실제 수문이 닫혀있다가 열리면 댐체(110)의 3D 모델링에도 수문이 열리며 물이 쏟아지는 상태를 표출하고, 수문의 교체주기를 알려주는 알람을 우측에 나타내며, 위치보기의 클릭 시 해당 수문의 위치를 표시해 준다.For example, in the 3D digital twin dam model, when the actual water gate of the
이어, 시뮬레이션 서버(130)는 댐체(110)의 각 구역에 설치된 적어도 하나 이상의 계측기로부터 각종 계측 정보를 수신한다(S1020).Subsequently, the
즉, 시뮬레이션 서버(130)는 댐체(110)의 각 구역에 설치된 적어도 하나 이상의 계측기(120)로부터 저수량, 유입량, 수위, 방류량, 발전기 방류량 등의 데이터를 수신하고, 3D 디지털 트윈 댐 모델을 통하여 실시간으로 저수량, 유입량, 수위, 방류량, 발전기 방류량을 댐체에 대한 3D 모델링으로 디스플레이 할 수 있다.That is, the
여기서, 하나 이상의 계측기(120)는 외부 변위계, 지진계, 간극수압계, 양압력계, 누수량계 등을 포함할 수 있다.Here, the one or
또한, 시뮬레이션 서버(130)는, 계측 정보에 근거하여 수자원 안정 정보(계측), HDAPS 등의 ERP 시설관리 시스템과 연계하고, 직관적 이해를 위한 주요 데이터 분석, 시각화 및 보고서를 작성하여 데이터베이스(140)에 저장하거나, 주요 계측 항목의 자동 요약 보고서를 작성, 저장 및 출력할 수 있다. In addition, the
이어, 시뮬레이션 서버(130)는 적어도 하나 이상의 계측기(120)로부터 수신된 계측 정보를 3D 디지털 트윈 댐 모델에 반영한다(S1030).Subsequently, the
이때, 시뮬레이션 서버(130)는 하나 이상의 계측기(120)로부터 수신된 계측 정보에 근거해 댐에 저수된 수량의 수위에 따라 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 물의 모델링 높낮이가 실시간으로 표출되도록 할 수 있다.At this time, the
여기서, 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 댐체의 중앙 부분에 해당하는 위치에 중앙 3D 모델링 댐 수문과, 댐체의 좌측 가장자리 부분에 해당하는 위치에 좌측 3D 모델링 댐 수문, 및 댐체의 우측 가장자리 부분에 해당하는 위치에 우측 3D 모델링 댐 수문을 구비하고, 중앙 3D 모델링 댐 수문과 좌측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문이 배치되고, 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문이 배치될 수 있다. 중앙 3D 모델링 댐 수문, 중앙 3D 모델링 댐 수문과 좌측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문, 및 중앙 3D 모델링 댐 수문과 우측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문에는, 각 수문의 개방 시 방출되어 나오는 저수를 이동시키는 배수로가 각각 형성될 수 있다.Here, the 3D digital twin dam model includes a central 3D modeling dam gate at a location corresponding to the central portion of the dam body, a left 3D modeling dam gate at a location corresponding to the left edge of the dam body, and a right edge portion corresponding to the dam body A right 3D modeling dam sluice is provided at the location, at least one 3D modeling dam sluice is disposed between the central 3D modeling dam sluice and the left 3D modeling dam sluice, and between the central 3D modeling dam sluice and the right 3D modeling dam sluice, At least one or more 3D modeling dam sluice gates may be arranged. a central 3D modeling dam sluice, at least one 3D modeling dam sluice between the central 3D modeling dam sluice and the left 3D modeling dam sluice, and at least one 3D modeling dam sluice between the central 3D modeling dam sluice and the right 3D modeling dam sluice; In, drainage channels may be formed to move the water discharged when each sluice gate is opened.
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 댐체에 저수된 수량 중 중앙 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압이 가장 높고, 중앙 3D 모델링 댐 수문을 기준으로 양측 가장자리에 위치하는 좌측 3D 모델링 댐 수문 및 우측 3D 모델링 댐 수문 측으로 갈수록 수압이 낮아져, 좌측 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압과 우측 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압이 중앙 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압 보다 더 낮을 수 있다.In addition, in the 3D digital twin dam model, the water pressure of the quantity applied to the central 3D modeling dam sluice gate is the highest among the water stored in the dam body, and the left 3D modeling dam sluice gate and the right side located on both edges of the central 3D modeling dam sluice gate The water pressure decreases toward the 3D modeling dam sluice gate, so the water pressure of the quantity applied to the left 3D modeling dam sluice gate and the water pressure applied to the right 3D modeling dam sluice gate may be lower than the water pressure of the quantity applied to the central 3D modeling dam sluice gate. .
또한, 시뮬레이션 서버(130)는, 댐체(110)의 외관 조사시 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 댐체에 대한 3D 모델링을 마우스로 클릭하거나 네비게이션을 이용하여 사용자에 의해 선택된 댐체의 구역 및 부재로 이동할 수 있다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는, 댐체에 대한 내구성 조사 시, 댐체의 3D 모델링에 내구성 조사 위치들이 표시되도록 하고, 내구성 조사 UI(User Interface)의 하위 옵션 중 원하는 옵션이 선택되면, 해당되는 조사 위치들이 특정 색으로 점멸 표시함으로써 쉽게 인식할 수 있도록 한다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는, 정밀 안전 진단에 따른 수중 조사 시, 옵션 중 원하는 옵션이 선택되면, 해당 면으로 화면이 이동되도록 하고, 이동된 화면의 특정색 구분면을 마우스로 클릭하면 해당 면에 대한 정보를 화면 상에 표시되도록 할 수 있다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는, 적어도 하나 이상의 계측기 중 보고자 하는 계측기 옵션을 체크하면, 해당 계측기들의 이름이 특정색으로 표시되면서 계측기들이 특정색으로 점멸되도록 표시하고, 우측 마우스를 클릭하여 반투명보기가 입력되면 3D 모델링을 통해 계측기의 위치를 표시할 수 있다.In addition, when the
이어, 시뮬레이션 서버(130)는 계측 정보 중 저수량의 수위에 따라 방류 여부를 결정한다(S1040).Subsequently, the
예를 들면, 시뮬레이션 서버(130)는 하나 이상의 계측기 중 수위 센서를 통해 검출된 수위에 따라 기준 저수량 대비 전체 방류량을 계산하고, 계산된 전체 방류량을 중앙 3D 모델링 댐 수문, 좌측 3D 모델링 댐 수문, 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문을 통한 각 방출량을 계산하고, 이에 근거해 각 3D 모델링 댐 수문별 개방 시간을 계산하는 것이다.For example, the
이어, 시뮬레이션 서버(130)는 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 적어도 하나 이상의 3D 모델링 댐 수문을 각각 개방하여 3D 모델링 댐에 저장된 저수를 방류한다(S1050).Then, the
즉, 시뮬레이션 서버(130)는 상기 계산된 전체 방류량, 상기 계산된 각 3D 모델링 댐 수문별 방출량 및 상기 계산된 각 3D 모델링 댐 수문별 개방 시간에 따라, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문을 각각 개방시켜서 3D 모델링 댐에 저장된 저수를 방류하는 것이다.That is, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 기반 시설 관리법 성능 평가와 연계하여, 안정성 평가 시뮬레이션을 실행할 수 있으며, 2D3D 침투해석, 수위별 계측치와 비교, 수치해석 계측 안전 상관모델에 적용하며, 침투류 해석, 지진응답 해석 등에 적용할 수 있다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 안전점검 혁신 기술과 접목하여 주요 내방객 대상 시설관리 업무 상황실 브리핑 시 VR/AR 기술을 활용하여 3D 디지털 트윈 댐 모델을 통하여 실제 댐체(110)의 현황과 동작 등을 보여줄 수 있으며, 물홍보관 대국민 실감형 시설관리 VR/AR 디스플레이 체험 설비로도 활용할 수 있다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 아날로그 형태의 댐의 물성 정보를 디지털 형태로 변환하고, 데이터 필드 정의, 분류, 계층화 등을 통하여 데이터베이스(140)에 저장하고, 댐, 부대시설물, 기초지질, 점검진단, 보수보강 등을 수행할 수 있다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 드론 매핑, 3D 레이저 스캐닝, 종이도면 CAD 도면화 등을 통해 댐체의 준공 도면을 전자 도면화 할 수 있으며, 이를 통하여 디지털 트윈 기반 3D 시각화 지능형 댐 안전관리 플랫폼(iDSP)을 구축할 수 있다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 점검 단말기(150)로부터 일상 점검에 대하여 일간, 주간, 월간, 분기 별로 점검 보고서를 수신할 수 있으며, 이 외에 긴급/특별 점검과, 1회 반기마다 정기안전점검, 1회 2년마다 정밀안전점검, 1회 5년마다 정밀안전진단에 대한 점검 보고서를 수신할 수 있다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 지속가능한 활용을 위해 일상 점검(일간, 주간, 월간, 분기) 체크리스트 유형별 점검 항목 팝업 및 계측 안정성 요약 정보 등을 자동으로 제공할 수 있다. In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 드론과 매핑하여, 접근제약 지역 변형 감시 드론 매핑 기술 접목, 3D 모델 생성, Photogrammetry 영상 분석, 정기 안전관리 지상 기준점, 광학영상 카메라, 열화상 카메라, 3D 모델링, 영상분석, 변형 모니터링 등을 수행할 수 있다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 GNSS 측량, 3D laser scanner, 360 카메라 활용, 시설물 내외부 정밀 디지털 모델링 체계를 도입하고, 콘크리트 구조물 균열을 자동 검출하는 딥러닝 알고리즘을 적용할 수 있다.In addition, the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버(130)는 AI 분석 엔진에 적용하여 인공지능 시설물 크랙(균열)을 검출하고 분석할 수 있으며, GPS 기반 점검 위치를 동기화하고 시각화 할 수 있다.On the other hand, the
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버와 댐 현장 카메라의 연결 후 분석 주기를 설정하는 예를 나타낸 도면이다.11 is a diagram showing an example of setting an analysis cycle after connecting a simulation server and a dam site camera according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은 '서버 주소'란에 올바른 분석 서버의 주소가 입력되고 '연결' 버튼이 입력되면 시뮬레이션 서버(130)와 댐 현장 카메라를 전기적으로 연결한다.Referring to FIG. 11, the 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention connects the
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 '카메라 주소'란에 올바른 스트리밍 url을 입력하고, '분석결과 전송'란에 분석 서버에서 분석 결과를 전송할 rest 서버의 주소를 입력(카메라와 연결)한 후 연결을 누르면 실시간 스트리밍 영상을 받아오게 된다.In addition, for the 3D digital twin dam model, enter the correct streaming url in the 'Camera address' field, enter the address of the rest server to which the analysis result will be transmitted from the analysis server (connect with the camera) in the 'Analysis result transmission' field, and then connect. Click to download real-time streaming video.
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 분석 서버에서 분석을 진행할 주기(단위: 초)를 설정(초기값은 60초로 설정)하고, 분석 서버는 사용자가 지정한 특정 시간마다 분석 결과를 전송하게 된다.In addition, the 3D digital twin dam model sets the cycle (unit: second) for analysis in the analysis server (the initial value is set to 60 seconds), and the analysis server transmits the analysis result at a specific time specified by the user.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 댐의 ROI 영역 번호를 지정하는 예를 나타낸 도면이다.12 is a diagram showing an example of designating the ROI area number of a dam in a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은 3D 모델링 된 댐체(110)를 도 4에 도시된 바와 같이 적어도 하나 이상의 구역으로 분할하여 각 댐체로 세분화하고, 우측 상단의 콤보박스를 통해 관심(ROI) 영역의 번호를 선택할 수 있다.Referring to FIG. 12, the 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention divides the 3D modeled
여기서, ROI 영역의 초기값은 1번 구역으로 설정되어 있다. Here, the initial value of the ROI area is set to
따라서, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 현재 선택된 번호에 해당하는 ROI 영역이 존재할 경우 화면 상에 파란색으로 표시함으로써, 사용자가 3D 모델링의 댐체에서 해당 구역을 쉽게 확인할 수 있도록 한다.Therefore, in the 3D digital twin dam model, if there is an ROI area corresponding to the currently selected number, it is displayed in blue on the screen, so that the user can easily check the corresponding area in the dam body of the 3D modeling.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 댐의 ROI 영역 번호를 저장하거나 삭제하는 예를 나타낸 도면이다.13 is a diagram showing an example of saving or deleting the ROI region number of a dam in a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 3D 모델링의 댐체에서 ROI 저장 버튼을 통해 현재 선택된 ROI 영역을 저장할 수 있다.Referring to FIG. 13 , the 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention may store the currently selected ROI region through the ROI save button in the dam body of the 3D modeling.
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은, ROI 영역을 저장할 경우 자동으로 다음 번호가 선택되며, 변경된 ROI 정보를 시뮬레이션 서버(130)로 전송한다.In addition, the 3D digital twin dam model automatically selects the next number when saving the ROI area, and transmits the changed ROI information to the
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은, ROI 삭제 버튼을 통해 현재 선택된 ROI 영역을 삭제할 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model can delete the currently selected ROI area through the ROI delete button.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 댐의 ROI 영역 상태를 저장 및 초기화하는 예를 나타낸 도면이다.14 is a diagram showing an example of saving and initializing the ROI area state of a dam in a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 저장 버튼을 통해 ROI 영역 정보 및 현재 상태를 저장할 수 있다.Referring to FIG. 14 , the 3D digital twin dam model according to the embodiment of the present invention can store ROI area information and current state through a save button.
즉, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 ROI 영역 정보 및 현재 상태에 대해 실행 파일과 동일한 경로에 'state.ini'라는 파일로 외부에 저장할 수 있다.That is, the 3D digital twin dam model can be externally saved as a file called 'state.ini' in the same path as the execution file for ROI area information and current state.
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 시뮬레이션 서버(130)와 카메라의 연결 상태를 유지하고, 초기화 버튼을 통해 ROI 영역 정보 및 현재 상태를 초기화 할 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model maintains the connection state of the
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 화상 연결 화면을 나타낸 도면이다.15 is a diagram showing an image connection screen of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 메시지 입력창(①), 관리자 영상(②), 현장 영상(③), 현장과 관리자 사이의 메시지 출력 창(④)을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 15, the 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention has a message input window (①), a manager video (②), a field video (③), and a message output window between the site and the manager (④) can provide.
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 관리자와 현장과의 채팅 기능만을 지원할 수 있는데, 이 경우에 관리자와 현장과의 화상 통화 기능을 지원하지 않을 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model can only support a chat function between the manager and the site, but in this case, the video call function between the manager and the site may not be supported.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버에서 제공하는 보고서 정보 검색 화면을 나타낸 도면이다.16 is a diagram showing a report information search screen provided by a simulation server according to an embodiment of the present invention.
도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버(130)는, 검색 화면에서 보고서 작업 일자를 입력 후 검색 버튼을 눌러 검색된 보고서 정보를 확인하도록 할 수 있다.Referring to FIG. 16 , the
이벤트 검색은 사용자가 설정한 날짜에 해당하는 이벤트를 검색하고, 이벤트 종류는 수문 상태를 의미하여, 수문 open, close 이벤트를 표시한다.The event search searches for an event corresponding to the date set by the user, and the event type means the state of the sluice gate, and displays sluice gate open and close events.
로그 검색 창은 사용자가 설정한 날짜 안에서 로그인 성공 실패에 따른 id 와 발생 시간을 검색하여 화면에 표시한다.The log search window searches the id and occurrence time of successful or failed logins within the date set by the user and displays them on the screen.
분류 문서명에 검색어를 입력한 후 검색 버튼을 클릭하여 해당 문서를 검색하며, 정밀 안전진단 보고서와 토목 도면을 검색할 수 있다.After entering a search term in the classification document name, click the search button to search for the document, and you can search for detailed safety diagnosis reports and civil engineering drawings.
공사 지역을 검색어로 입력한 후 검색 버튼을 눌러 검색된 보수보강 정보를 확인할 수 있으며, 댐 내 보수보강이 이루어진 지역을 검색할 수 있다.After entering the construction area as a search term, you can press the search button to check the searched repair and reinforcement information, and you can search for repair and reinforcement areas within the dam.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 외관조사 UI를 나타낸 도면이다.17 is a diagram showing an exterior survey UI of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 콘크리트 댐, 필댐 등의 댐체를 마우스로 더블클릭하거나, 메인 화면 메뉴에서 MENU>안전점검진단>정밀안전진단>외관조사를 통해 외관조사를 실행할 수 있다.Referring to FIG. 17, the 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention can be obtained by double-clicking a dam body such as a concrete dam or a fill dam with a mouse, or by selecting MENU> Safety Inspection Group> Precise Safety Diagnosis> Appearance Survey from the main screen menu. Exterior surveys can be performed through
이때, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 외관 조사 시 하위 부재로 가능 방법을 두 가지로 제공한다. 즉, 3D 모델링을 마우스로 더블 클릭하는 방법과 좌측 상단의 네비게이션을 이용하는 것이다. At this time, the 3D digital twin dam model provides two possible methods as sub-members during exterior surveys. That is, using the method of double-clicking the 3D modeling with a mouse and using the navigation in the upper left corner.
좌측 상단의 네비게이션을 통해 원하는 댐체 및 부재로 쉽게 이동할 수 있다.You can easily move to the desired dam body and member through the navigation on the upper left.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 수문현황 UI를 나타낸 도면이다.18 is a diagram showing a hydrological status UI of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 18을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 메인 화면 메뉴에서 MENU> 댐운영정보>수문현황을 통해 수문 현황 UI를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 18, the 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention can provide a hydrological status UI through MENU> Dam operation information> Flood gate status in the main screen menu.
이때, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 화면에 실시간 저수량, 유입량, 수위, 방류량, 발전기 방류량의 값을 디스플레이 해 준다.At this time, the 3D digital twin dam model displays the values of water storage, inflow, water level, discharge, and generator discharge in real time on the screen.
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 실제 댐의 각 구역에 설치된 계측기로부터 검출된 계측 데이터에 근거해 물의 모델링 높낮이가 수위 데이터에 따라 실시간으로 변하는 것을 디스플레이 해 줄 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model can display real-time changes in water modeling height according to water level data based on measurement data detected from measuring instruments installed in each section of the actual dam.
여기서, 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템(100)은, 수문 방류를 위한 수문 개폐 장치를 포함할 수 있다. 댐체(110)는 계곡 사이를 가로지른 댐 또는 뚝의 형태로 시설되되, 양측 계곡에 접하는 댐어깨 사이에 댐어깨의 높이보다 낮은 월류부를 형성하여서, 상류에서 유입되는 계곡수가 많을 경우에 댐어깨 사이의 월류부를 통해 월류하여 하류로 방류되게 한다. 그리고, 댐체의 하부에는 상류에서 하류를 향해 관통 형성되는 방류구를 복수개 형성하여서, 적은 양의 계곡수가 지속적으로 유입되는 상황에서도 방류구를 통해 하류로 방류시킨다. 따라서 수문 개폐 장치는, 어류의 서식공간 제공, 주변 용수공급, 또는 산불 방화용 용수 대비 등의 목적으로 계곡수를 소정의 수위로 댐에 저수할 필요가 있으므로, 방류구에 밸브를 설치하여 수위를 조절한다. 이러한 밸브는 물로부터 안전한 곳(예를 들면 도 1에 도시된 댐어깨)에 전기 모터를 설치하고, 이 전기 모터의 회전 동력을 밸브에 전달하게 구성하여 원격 제어는 물론이고 수동으로도 제어 가능하다.Here, the dam sluice
본 발명의 실시예에 따른 수문 개폐 장치는, 댐체(110)의 방류구에 설치되는 밸브로부터 이격 설치되어 물에 의한 누전 사고의 우려가 없는 위치에 설치한 회전수단으로 개폐동작 시키며, 이를 위해서, 밸브에 연결되는 감속기, 회전수단과 감속기 사이에 파이프를 배관하고 파이프에 삽입하는 플렉시블 회전축, 플렉시블 회전축의 일단을 회전시키는 회전수단, 및 회전수단의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성할 수 있다. 플렉시블 회전축은, 기다란 와이어 형태로 제작되고 휘어짐이 가능하되 뒤틀림에 의한 변형, 즉, 일단을 잡고 회전시킴에 따라 타단도 같이 회전할 때에 일단의 회전각과 타단의 회전각 차이가 거의 없게 한 재질로 형성된다. 이러한 플렉시블 회전축의 예는 와이어 로프처럼 다수의 강선을 꼬아 만들 수 있다. 플렉시블 회전축은, 회전수단에서 시작하여 밸브까지 이르도록 설치되되, 회전수단과 밸브 사이에 파이프를 배관한 후에 파이프에 삽입하는 방식으로 설치된다. 이때, 파이프는, 플렉시블 회전축을 여유있게 삽입할 수 있는 굵기인 것을 사용하여 내부에서 플렉시블 회전축이 원활하게 회전할 수 있게 하고, 댐체에서 방류구를 복수개로 설치함에 따라 방류구의 개수 및 위치에 맞게 밸브를 설치하고, 일반적으로 회전수단의 설치 위치로부터 각각의 밸브까지 직선으로 배관할 수 없으므로, 가요성 관을 사용하게 된다. 파이프를 가요성 관으로 하더라도, 상술한 바와 같이 플렉시블 회전축도 가요성을 갖추므로 내부에서 원활하게 회전할 수 있다. 플렉시블 회전축은 길이 방향으로 따라 서로 간격을 두고 외삽되는 복수의 베어링을 구비한다. 이때, 외주면에 베어링을 끼운 플렉시블 회전축을 파이프에 삽입하여야 하므로, 베어링의 외경보다 큰 내경을 갖는 파이프를 사용하여서, 플렉시블 회전축의 삽입도 용이하고 회전도 원활하게 한다. 파이프의 내부에 삽입하여 설치되는 플렉시블 회전축은 일단을 회전수단의 내부에 축설하고, 타단을 감속기의 내부에 축설하여서, 일단을 회전시키면 타단도 회전되게 한다. 회전수단은, 플렉시블 회전축의 일단을 회전가능하게 축설하여 동력원의 회전력으로 비틀림 회전시키게 구성된다. 본 발명의 실시예에 따르면 동력원은 정역운전가능한 모터와 사람의 손으로 회전시키는 수동노브로 구성되어서, 모터 및 수동노브 중에 선택하여 플렉시블 회전축의 일단을 비틀림 회전시킬 수 있다. 회전수단은 정역운전이 가능한 모터; 사람이 손으로 회전시킬 수 있도록 회전가능하게 수직으로 축설되는 수동노브; 회전 가능하게 수직으로 축설되는 샤프트; 샤프트의 하단에 고정되는 주동기어; 주동기어에 치합되어 주동기어에 의해 회전하고 회전축에 플렉시블 회전축의 일단을 고정한 종동기어; 모터의 회전력을 샤프트에 선택적으로 전달하는 제1 클러치; 샤프트의 상단에 설치되어 수동노브의 회전력을 샤프트에 선택적으로 전달하는 제2 클러치; 및 샤프트의 회전수를 감지하는 회전센서를 포함하여 구성할 수 있다. 모터의 회전축을 수평으로 하고 모터의 회전축 단부에 제1 클러치를 설치하여서, 제1 클러치에 단속되는 회전축도 수평으로 놓이게 되므로, 제1 클러치에 단속되는 모터의 회전력은 베벨기어에 의해 샤프트에 전달되게 한다. 만약, 모터의 회전축을 수직으로 한다면 평기어를 이용하여 샤프트에 회전력을 전달할 수 있다. 그리고, 모터와 제1 클러치 사이에는 감속기를 설치하여 모터의 회전속도보다 낮은 회전속도로 제1 클러치를 통해 동력이 전달이 되게 할 수 있다.The sluice gate opening and closing device according to an embodiment of the present invention is installed away from the valve installed at the outlet of the
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 내구성 조사 UI를 나타낸 도면이다.19 is a diagram showing a durability investigation UI of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 19를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 메인 화면 메뉴에서 MENU>안전점검진단>정밀안전진단>콘크리트내구성조사를 통해 내구성 조사 UI를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 19, the 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention can provide a durability investigation UI through MENU> Safety Inspection Team> Precise Safety Diagnosis> Concrete Durability Survey in the main screen menu.
이때, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 댐체 3D 모델링에 내구성 조사 위치들을 표시한다.At this time, the 3D digital twin dam model displays durability survey locations in the 3D modeling of the dam body.
3D 디지털 트윈 댐 모델은 내구성 조사 UI의 하위 옵션 중 원하는 옵션을 체크하면, 해당되는 조사 위치들을 오렌지색으로 점멸 표시함으로써 조사 위치들을 쉽게 파악할 수 있도록 한다.In the 3D digital twin dam model, if you check the desired option among the sub-options of the durability survey UI, the corresponding survey locations are displayed blinking in orange so that the survey locations can be easily identified.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 수중 조사 UI를 나타낸 도면이다.20 is a diagram showing an underwater investigation UI of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 20을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 메인 화면 메뉴에서 MENU>안전점검진단>정밀안전진단>수중조사를 통하여 수중 조사 UI를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 20, the 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention may provide an underwater investigation UI through MENU> Safety Checkup> Precise Safety Diagnosis> Underwater Survey in the main screen menu.
이때, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 다수의 옵션 중 원하는 옵션을 체크하면 해당 면으로 화면을 이동한다.At this time, if the 3D digital twin dam model checks the desired option among a number of options, the screen moves to the corresponding surface.
그리고, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 이동된 화면의 빨간색 구분면을 마우스로 클릭하면 해당 면에 대한 정보를 웹페이지를 통해 제공한다.In addition, the 3D digital twin dam model provides information on the corresponding surface through a webpage when the mouse is clicked on the red section of the moved screen.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 계측기 UI를 나타낸 도면이다.21 is a diagram showing an instrument UI of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 21을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 메인 화면 메뉴에서 MENU>계측안전관리>계측기를 통하여 계측기 UI를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 21 , the 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention can provide an instrument UI through MENU> Instrument Safety Management> Instrument in the main screen menu.
이때, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 계측기 옵션 중 보고자 하는 계측기 옵션을 체크하면, 해당 계측기들의 이름을 빨간색으로 표시함으로써, 각 계측기들은 빨간색으로 점멸하며 표시된다.At this time, in the 3D digital twin dam model, if you check the instrument option you want to see among the instrument options, the names of the corresponding instruments are displayed in red, so that each instrument blinks in red.
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 우측 마우스를 클릭하여 반투명보기를 눌러 모델링을 반투명보기로 보면 계측기의 위치를 더 쉽게 파악할 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model can be viewed more easily by viewing the modeling in a translucent view by clicking the right mouse button and pressing the translucent view.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델의 메인화면 작업자, 수문 개방, 자산 관리 알림 UI를 나타낸 도면이다.22 is a diagram showing a main screen operator, opening a water gate, and asset management notification UI of a 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention.
도 22를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 현장의 작업자가 현장에 있는 QR 코드를 점검 단말기(150)의 APP을 통해 스캔하면, 관제 3D DashBoard 내에 해당 작업자가 QR 코드를 스캔한 곳의 위치에 사람 모양이 표시되도록 한다.Referring to FIG. 22, in the 3D digital twin dam model according to an embodiment of the present invention, when a worker in the field scans a QR code in the field through the APP of the
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 실제 댐의 수문이 열리고 닫히면 3D DashBoard 에도 수문이 열리며 물이 쏟아지는 애니메이션이 표출한다.In addition, when the 3D digital twin dam model opens and closes the sluice gates of the actual dam, the sluice gates open and the water pours out on the 3D Dashboard.
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 수문의 교체주기를 알려주는 알람이 우측에 나타내며, 위치보기를 클릭할 시에 해당 수문의 위치를 표시함으로써 사용자가 쉽게 인식할 수 있도록 한다.In addition, in the 3D digital twin dam model, an alarm indicating the replacement cycle of the sluice gate appears on the right side, and the location of the sluice gate is displayed when clicking View Location so that users can easily recognize it.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버에서 자동으로 생성한 정밀 안전 진단 보고서를 나타낸 도면이다.23 is a diagram showing a precision safety diagnosis report automatically generated by a simulation server according to an embodiment of the present invention.
도 23을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버(130)는, 댐체(110)의 현장에 있는 점검 단말기(150)로부터 수신한 현장 점검 사항에 근거하여 정밀 안전 진단 보고서를 자동으로 생성할 수 있다.Referring to FIG. 23, the
즉, 댐 현장에 있는 점검 단말기(150)는, 댐체(110)에 대한 일상 점검 체크 리스트를 도 8에 도시된 바와 같이 시각화하여 화면 상에 디스플레이하고, 사용자에 의해 선택 입력된 일상 점검 체크 답변을 점검 결과 정보로 시뮬레이션 서버(130)로 전송한다.That is, the
이에, 시뮬레이션 서버(130)는 댐 현장에 있던 점검 단말기(150)로부터 수신한 점검 결과 정보에 근거하여 정밀 안전 진단 보고서를 자동으로 생성하게 되는 것이다.Accordingly, the
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버에서 댐 관련 도면 정보를 제공하는 예를 나타낸 도면이다.24 is a diagram illustrating an example of providing dam-related drawing information in a simulation server according to an embodiment of the present invention.
도 24를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버(130)는 도면 정보 메뉴를 화면에 제공하고, 사용자에 의해 도면 정보가 선택되면 댐체(110)를 기준으로 주변 시설 정보 및 지도 정보를 화면 상에 제공할 수 있다.Referring to FIG. 24, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 토목 도면 항목이 선택되거나, 종합계획 항목이 선택되면, 댐체 관련 토목 공사 지도나 종합 계획 도면 등을 화면 상에 디스플레이 해 줄 수 있다.In addition, the
그리고, 시뮬레이션 서버(130)는 도면 정보의 선택 시, 댐체(110) 관련 각종 도면을 화면에 출력하여 제공할 수 있다.In addition, the
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버에서 댐 점검 AR 증강 화면을 제공하는 예를 나타낸 도면이다.25 is a diagram showing an example of providing a dam inspection AR augmented screen in a simulation server according to an embodiment of the present invention.
도 25를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버(130)는 실제 댐체(110)의 상태와 상황을 반영한 3D 디지털 트윈 댐 모델을 통하여 다수의 구역 현황을 디스플레이한다.Referring to FIG. 25, the
이때, 특정 구역이 선택되면, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 위치 정보를 시뮬레이션 서버(130)로 전송하고, 댐 확인 버튼이 입력되면 3D 댐체 모델링을 AR 증강 화면으로 디스플레이한다.At this time, when a specific area is selected, the 3D digital twin dam model transmits location information to the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 토글 형식의 버튼으로 각 계측기의 데이터를 확인할 수 있다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 댐체(110)의 특정 구역 현장에서 카메라를 통해 현장을 촬영한 영상 데이터를 수신하여 화면 상에 디스플레이 할 때, 특정 구역의 댐체에 대한 토목 시설물의 디지털 정보를 증강현실(AR)로 표출할 수 있다.In addition, the
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 점검 단말기의 보고서 작성 화면을 나타낸 도면이다.26 is a view showing a report creation screen of an inspection terminal according to an embodiment of the present invention.
도 26을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 점검 단말기(150)는, 보고서 작성 페이지로 텍스트로 작성이 가능하고, 사진 촬영 버튼을 눌러 사진을 찍을 수 있다.Referring to FIG. 26 , the
점검 단말기(150)는 촬영버튼을 누르면 점검 현장을 촬영하고, 촬영된 사진을 보고서에 포함시켜 시뮬레이션 서버(130)로 전송한다.When the photographing button is pressed, the
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 서버에서 3D 디지털 트윈 댐 모델을 통하여 댐의 기초 지질을 표현한 예를 나타낸 도면이고, 도 27은 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델을 통하여 주변 지형 및 실제 물성 공간 정보를 구현한 예를 나타낸 도면이다.27 is a diagram showing an example of expressing the basic geology of a dam through a 3D digital twin dam model in a simulation server according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a diagram showing an example of implementing topography and real physical property space information.
도 27 및 도 28을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 댐의 내부 기초 지반이나 구조물을 그라우팅에 따라 3D 모델링으로 표현할 수 있다.27 and 28, the 3D digital twin dam model according to the embodiment of the present invention can express the internal foundation ground or structure of the dam in 3D modeling according to grouting.
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 댐 주변 경관을 3D 모델링으로 표현함으로써 주변 지형 및 실제 물성 공간 정보를 구현할 수 있다. In addition, the 3D digital twin dam model can realize the surrounding topography and real physical property space information by expressing the surrounding landscape through 3D modeling.
즉, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 댐의 3D 모델링을 통하여 등고선의 색 및 간격을 조절할 수 있는 기능을 제공하고, 필댐부의 물성 정보를 데이터베이스(140)로부터 가져와 화면 상에 표출할 수 있다.That is, the 3D digital twin dam model provides a function to adjust the color and interval of the contour line through 3D modeling of the dam, and can bring the material property information of the dam part from the
도 29 내지 도 33은 본 발명의 실시예에 따른 댐체 구조물을 3D 모델링하여 설비 분해 교육을 실행하는 예를 나타낸 도면이다.29 to 33 are views showing an example of executing equipment disassembly education by 3D modeling a dam structure according to an embodiment of the present invention.
도 29 내지 도 33을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델은, 실제 댐체(110)의 구조물을 실사 기반으로 3D 모델링하여 고해상도 3D 컨텐츠로 생성할 수 있다.29 to 33, the 3D digital twin dam model according to the embodiment of the present invention can be created as high-
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 3D 모델링 설비 분해 교육 시, 점검 단말기(150)를 통하여 실제 현장에 있는 설비를 촬영하여 화면 상에 디스플레이 할 때 각 부품의 명칭을 표시하고, 해당 부품의 클릭 시 부품, 장비 모델링을 불러와 태블릿에서 해당 부품, 장비를 분해할 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model displays the name of each part when the facility in the actual site is photographed through the
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 해당 항목에 맞는 문서를 Xlsx, jpg, hwp, pdf 등 다양한 파일 형식으로 제공할 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model can provide documents suitable for the item in various file formats such as Xlsx, jpg, hwp, and pdf.
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 특정 기계를 선택할 시 분해가 가능하도록 화면을 제공하고, 터치를 했을 때 해당 부품의 색이 바뀌면서 어떤 부품을 선택했는지 직관적으로 알 수 있도록 할 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model provides a screen for disassembly when a specific machine is selected, and when touched, the color of the part changes so that you can intuitively know which part has been selected.
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 자세히 보고 싶은 부품을 길게 누르고 돋보기 모양에 가져가면 해당 부품만 자세히 볼 수 있도록 확대 및 축소하는 기능을 제공할 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model can provide a function to zoom in and out to see only the part in detail by long-pressing the part you want to see in detail and bringing it to the magnifying glass shape.
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 부품이 분해되는 영상을 촬영하여, 3D 정비 가이드로 제공함으로써 전문 지식이 미흡한 직원 교육 및 초보 기술자의 안전성 확보에 이용하도록 할 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model can be used to train employees with insufficient expertise and to secure the safety of novice technicians by taking images of disassembling parts and providing them as 3D maintenance guides.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템은 댐체(110)의 현장에 있는 계측기(120)를 활용한 데이터 수집 결과를 원격으로 시뮬레이션 서버(130)에 연계하는 시스템 인터페이스를 구축할 수 있다.As described above, the dam sluice discharge simulation system using the 3D digital twin dam model according to the embodiment of the present invention uses the
또한, 현장 수집 데이터를 원격 시뮬레이션 서버(130)와 연계하여 시뮬레이션 서버(130)의 3D 디지털 트윈 댐 모델에 시각화하고, 대시보드를 통해 데이터 수치를 표출할 수 있다.In addition, field collection data can be visualized in a 3D digital twin dam model of the
또한, 현장에 설치된 CCTV의 영상 데이터를 원격지의 시뮬레이션 서버(130)에 연동하는 시스템 인터페이스를 구축할 수 있다.In addition, it is possible to build a system interface that interworks video data of CCTVs installed in the field with the
또한, 실영상 데이터를 통해 영상분석 알고리즘을 구동하고, 구동 결과를 원격지에 있는 시뮬레이션 서버(130)에 표출하며, 영상 분석 결과 데이터를 데이터베이스(140)에 저장할 수 있다.In addition, the image analysis algorithm may be driven through the real image data, the driving result may be displayed on the
또한, 시뮬레이션 서버(130)와 현장 관리자의 점검 단말기(150)를 연동하여 관제 결과 및 현장 점검 결과를 공유할 수 있다.In addition, control results and site inspection results may be shared by linking the
또한, 시뮬레이션 서버(130) 내 영상분석 결과 특정 이벤트 데이터를 현장 관리자의 점검 단말기(150)에 표출할 수 있다.In addition, specific event data as a result of video analysis in the
또한, 현장에 있는 점검 단말기(150)에서 실시간 안전 점검 진행 상황 및 결과를 시뮬레이션 서버(130)로 전달하고, 태블릿을 통해 수집된 현장 관리자의 위치 데이터를 시뮬레이션 서버(130)로 전달하여 실시간으로 현장 관리자의 위치를 시각화 할 수 있다.In addition, real-time safety inspection progress and results are transmitted from the
또한, 현장 관리자 및 시뮬레이션 서버 간 데이터베이스 연동을 통해 업무 시 필요한 디지털 자료의 즉시 검색 및 사용이 가능하고, 업무별 진행 현황 및 업무 결과를 데이터베이스(140)에 저장할 수 있다.In addition, it is possible to immediately search and use digital data necessary for work through database linkage between the site manager and the simulation server, and the progress status and work results for each task can be stored in the
또한, 시뮬레이션 서버(130) 내 3D 디지털 트윈 댐 모델은 구역/시설별 3D 모델 세분화를 통해 해당 구역 선택 시 확대 기능을 제공할 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model in the
또한, 3D 디지털 트윈 댐 모델은 3D 모델 상 계측 설비 위치 시각화 및 해당 아이콘 클릭 시 해당 계측 설비의 수집 데이터를 표출하고, 자유 시점으로 3D 모델 및 설비 위치 확인 가능한 시각화 기능을 적용할 수 있다.In addition, the 3D digital twin dam model can visualize the location of measurement facilities on the 3D model and display the collected data of the measurement facility when the corresponding icon is clicked, and can apply a visualization function that can check the location of the 3D model and facilities from a free viewpoint.
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 다채널 실시간 영상 동시 확인을 위한 바둑판형 인터페이스를 구성하고, 대시보드 형태로 주요 설비 데이터 및 이벤트 데이터를 표출할 수 있다.In addition, the
또한, 시뮬레이션 서버(130)는 통계 정보 표출 기능 적용 및 통계 커스터마이징 기능을 적용하고, 관제 우선 순위 설정 기능과 이벤트 발생 시 팝업 및 아이콘 Flickering 기능, 관제 결과 히스토리 검색 및 로그 검색 인터페이스를 적용할 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명은, 안전점검 설비 위치에 따른 AR 데이터 표출 위치를 지정할 수 있고, 안전점검 진행에 따른 타임라인 및 상태바를 적용하며, 도면, 매뉴얼 등 디지털 데이터 표시/숨김/반투명 기능을 적용하며, 사용자 인터렉션을 위한 시각/청각 피드백 인터페이스를 적용할 수 있다.In addition, the present invention can designate the AR data display location according to the location of safety inspection facilities, apply the timeline and status bar according to the progress of safety inspection, apply digital data display/hide/translucency functions such as drawings and manuals, A visual/auditory feedback interface for user interaction may be applied.
본 발명에 의하면, 3차원 공간 인식 기반의 3D 모델링으로 댐의 구조를 표출하여 시각화하고, 댐의 각 센서를 통해 검출된 데이터를 분석하여, 데이터 분석 결과를 쉽게 이해할 수 있도록 시각적, 입체적으로 표현하며, 복잡한 추론 과정 없이 VR/AR을 이용하여 정보 또는 지식을 제공하며, 관련 데이터 정보를 동기화하여 각기 다른 툴(Tool)에서 연관 정보로 실시간으로 제공하며, 실무자가 댐 현장에서 실시간으로 각 부분을 점검하여 즉시로 보고할 수 있도록 하는, 3D 디지털 트윈 댐 모델을 제공할 수 있다.According to the present invention, the structure of the dam is expressed and visualized through 3D modeling based on 3D spatial recognition, and the data detected through each sensor of the dam is analyzed to visually and three-dimensionally express the results of data analysis so that it is easy to understand. , Information or knowledge is provided using VR/AR without a complicated inference process, and related data information is synchronized to provide related information in real time from different tools, and practitioners inspect each part in real time at the dam site to provide a 3D digital twin dam model that can be reported immediately.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템(100)은, 댐체(110)에 저수된 물을 수문을 열어 방류할 때, 방류되는 물을 일부 유입하여 필터링한 후 수돗물로 공급하는 필터타입 정수장치를 포함할 수 있다.On the other hand, the dam sluice
이때, 필터타입 정수장치는 유입구와 배출구를 포함한 반응조, 마이크로 필터 및 지지판을 포함할 수 있다. 유입구는 수돗물이 유입되는 것으로서, 감압 장치와 연결되어 있고, 이 유입구를 통해서 수돗물이 유입된다. 마이크로 필터는 1차 필터로서, 수돗물에 함유된 부유 및 현탁물질, 찌꺼기를 포함한 오염물질을 1차로 여과하여 제거한다. 배출구는 1차 여과된 수돗물을 배출한다. 지지판은 마이크로 필터를 지지한다. 감압 장치와 연결된 필터타입 정수장치는 상부에 바이패스 배관이 설치되어 마이크로 필터를 교체 또는 수리하는 경우에 사용하고 배출구 라인에 바이패스 배관이 연결되는 구조로 형성되어 있다. 마이크로 필터는 Cotton, Polypropylene, Acrylic, Grass 또는 PP 등의 재질로 만든 메디아(media)를 사용한 마이크로 여과 필터로 필터의 크기에 따라 수돗물 중에 함유된 부유 및 현탁물질, 각종 찌꺼기 등과 같은 오염물질을 미크론 단위까지 제거하고 배출구를 통해 배출한다.In this case, the filter-type water purifying device may include a reaction tank including an inlet and an outlet, a micro filter, and a support plate. The inlet is for tap water to flow in, and is connected to the pressure reducing device, and tap water is introduced through the inlet. A micro filter is a primary filter, which firstly filters and removes contaminants including floating and suspended substances and debris contained in tap water. The outlet discharges tap water that has been filtered first. The support plate supports the microfilter. A filter-type water purifier connected to a decompression device has a bypass pipe installed at the top and is used when replacing or repairing a micro filter, and has a structure in which the bypass pipe is connected to the outlet line. A micro filter is a micro filtration filter using media made of cotton, polypropylene, acrylic, grass, or PP. Depending on the size of the filter, contaminants such as floating and suspended matter and various debris contained in tap water are removed in micron units. is removed and discharged through the exhaust port.
또한, 다른 실시예에 따른 필터타입 정수장치는, 유입구와 배출구를 포함한 반응조와, 2차 필터, 지지판, 제어판넬을 구비한다. 반응조의 유입구는 공동주택 저수조와 연결되어 있고, 그 유입구를 통해서 수돗물 또는 1차 처리된 수돗물이 공급되며, 공급된 수돗물 또는 1차 처리된 수돗물은 활성탄 여과기와 살균기를 통과하면서 2차 처리하여 정화되어 반응조의 배출구를 통해 배출된다. 공동주택 저수조와 연결된 필터타입 정수장치는 상부에 바이패스 배관이 설치되어 카본필터 및 자외선 램프를 교체 또는 수리하는 경우에 사용하고 배출구 라인에 바이패스 배관이 연결되는 구조로 형성되어 있다. 2차 필터는 활성탄 여과기와 살균기를 구비할 수 있다. 활성탄 여과기는 카본필터로 활성탄과 원통형 다공 망목 구조의 여과망으로 구성되고, 살균기는 자외선 램프, 석영관, 안정기로 구성된다. 2차 필터는 활성탄 여과기의 카본필터의 내부 정수관통 중앙에 살균기의 자외선 램프가 장착되도록 구성되어 2차 필터의 반응 공간부에 형성되어 마련된다. 2차 필터는 반응 공간부의 수평 하부 지지판에 수직으로 고정되게 구성하고, 상하방향으로 길게 배치되게 설치한다. In addition, a filter-type water purifying device according to another embodiment includes a reaction tank including an inlet and an outlet, a secondary filter, a support plate, and a control panel. The inlet of the reaction tank is connected to the water tank of the apartment house, and tap water or primary treated tap water is supplied through the inlet, and the supplied tap water or primary treated tap water is purified by secondary treatment while passing through an activated carbon filter and a sterilizer. It is discharged through the discharge port of the reaction tank. The filter-type water purifier connected to the water tank of the apartment house has a bypass pipe installed on the upper part to be used when replacing or repairing the carbon filter and UV lamp, and is formed in a structure in which the bypass pipe is connected to the outlet line. The secondary filter may include an activated carbon filter and a sterilizer. The activated carbon filter is a carbon filter and is composed of activated carbon and a cylindrical porous mesh structure, and the sterilizer is composed of a UV lamp, a quartz tube, and a ballast. The secondary filter is configured so that the UV lamp of the sterilizer is mounted in the center of the carbon filter of the activated carbon filter through the inside of the purified water filter, and is formed in the reaction space of the secondary filter. The secondary filter is configured to be vertically fixed to the horizontal lower support plate of the reaction space unit, and is installed to be disposed elongated in the vertical direction.
또한, 다른 실시예에 따른 자외선(UV) 살균 정수장치는, 필터 하우징, 제1 압력센서, 필터, 필터 가이드 유닛, UV 유닛 하우징, UV 살균 유닛, 제2 압력센서를 포함한다. 필터 하우징은 필터를 수용하고, 필터는 수돗물을 필터링한다. 필터 가이드 유닛은 필터를 필터 하우징의 내부에 설치할 때 가이드 역할을 한다. 제1 압력센서는 유입구를 통해 유입되는 수돗물의 압력을 감지한다. UV 유닛 하우징은 UV 살균 유닛을 수용하고, UV 살균 유닛은 유입된 수돗물에 UV광을 조사하여 살균 및 정수하는 역할을 수행한다. 제2 압력센서는 살균 및 정수된 수돗물의 압력을 감지한다. 전술한 바와 같이, 정수장치에 의해 여과ㆍ흡착ㆍ살균 처리된 수돗물은 급수관에 설치된 급수 펌프에 의해 상향 공급방식으로 각 세대에 공급된다.Further, an ultraviolet (UV) sterilization water purification device according to another embodiment includes a filter housing, a first pressure sensor, a filter, a filter guide unit, a UV unit housing, a UV sterilization unit, and a second pressure sensor. The filter housing houses the filter, and the filter filters tap water. The filter guide unit serves as a guide when the filter is installed inside the filter housing. The first pressure sensor detects the pressure of tap water introduced through the inlet. The UV unit housing accommodates a UV sterilization unit, and the UV sterilization unit performs a role of sterilizing and purifying tap water by irradiating UV light on the introduced tap water. The second pressure sensor senses the pressure of sterilized and purified tap water. As described above, tap water filtered, adsorbed, and sterilized by the water purifying device is supplied to each household in an upward supply method by a water supply pump installed in a water supply pipe.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 3차원 공간 인식 기반의 3D 모델링으로 댐의 구조를 표출하여 시각화하고, 댐의 수위 센서를 통해 검출된 댐의 수위가 일정 기준 이상이 될 때, 댐에 저장된 저수를 여러 조건에 따라 방류하는 시뮬레이션을 통하여 댐의 저수를 관리할 수 있도록 하는, 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템 및 방법을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, the structure of the dam is expressed and visualized through 3D modeling based on three-dimensional space recognition, and when the water level of the dam detected through the dam water level sensor exceeds a certain standard, the water stored in the dam It is possible to realize a dam sluice discharge simulation system and method using a 3D digital twin dam model, which enables management of the water storage of the dam through simulation of releasing according to various conditions.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.Although the above has been described based on the embodiments of the present invention, various changes or modifications may be made at the level of a technician having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs. Such changes and modifications can be said to belong to the present invention as long as they do not deviate from the scope of the technical idea provided by the present invention. Therefore, the scope of the present invention will be determined by the claims described below.
100 : 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템
110 : 댐체
120 : 계측기
130 : 시뮬레이션 서버
140 : 데이터베이스
150 : 점검 단말기100: Dam sluice discharge simulation system using 3D digital twin dam model
110: dam body
120: instrument
130: simulation server
140: database
150: inspection terminal
Claims (10)
상기 댐체의 각 구역에 설치되어 각종 정보를 측정하는 적어도 하나 이상의 계측기;
상기 댐체의 방류구에 수문 방류를 위해 설치되어 회전수단으로 개폐 동작되는 수문 개폐 장치;
상기 댐체에 저수된 물을 수문을 열어 방류할 때 방류되는 물을 일부 유입하여 필터링한 후 수돗물로 공급하는 필터타입 정수장치;
상기 댐체의 구조를 3차원 공간인식 기반으로 3D 모델링하여 3D 디지털 트윈 댐 모델로 생성하고, 상기 하나 이상의 계측기로부터 수신된 계측 정보를 상기 디지털 트윈 댐 모델에 반영하며, 계측된 저수량의 수위에 따라 방류 여부를 결정하며, 상기 댐체의 적어도 하나 이상의 수문에 대응되는 3D 모델링 댐 수문을 적어도 하나 이상으로 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 3D 모델링 댐 수문을 각각 개방하여 3D 모델링 댐에 저장된 저수를 방류하도록 시뮬레이션하는 시뮬레이션 서버;
상기 댐체의 관리를 위한 축조 정보, 물성 정보, 점검 및 진단 이력 정보, 보수보강 정보, 저수의 수위에 따른 저수량 정보를 저장하고 있는 데이터베이스; 및
상기 댐체의 주변을 이동하면서 상기 댐체의 각 구역에 대한 점검 사항을 입력하여 상기 시뮬레이션 서버로 전송하고, 상기 시뮬레이션 서버로부터 실시간 저수량, 유입량, 수위, 방류량, 구조물 및 실제 물성 공간 정보를 증강현실(AR) 컨텐츠로 수신하여 화면 상에 디스플레이하는 점검 단말기;
를 포함하고,
상기 필터타입 정수장치는 유입구와 배출구를 포함한 반응조, 마이크로 필터, 바이패스 배관 및 지지판을 포함하고, 상기 유입구는 감압 장치와 연결되고 수돗물이 유입되며, 상기 마이크로 필터는 1차 필터로서 수돗물에 함유된 부유 및 현탁물질, 찌꺼기를 포함한 오염물질을 1차로 여과하고, 상기 배출구는 1차 여과된 수돗물을 배출하고, 상기 지지판은 상기 마이크로 필터를 지지하고, 상기 바이패스 배관은 상기 마이크로 필터를 교체 또는 수리하는 경우에 사용하고 배출구 라인에 연결되는 구조로 형성되고,
상기 시뮬레이션 서버는 상기 점검 단말기로부터 일상 점검에 대하여 일간, 주간, 월간, 분기 별로 점검 보고서를 수신하거나, 긴급 점검, 특별 점검, 1회 반기마다 정기안전점검, 1회 2년마다 정밀안전점검, 1회 5년마다 정밀안전진단에 대한 점검 보고서를 수신하는 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템.
A dam body installed to confine a river to manage water storage through at least one sluice gate;
At least one or more instruments installed in each zone of the dam body to measure various information;
a sluice gate opening/closing device installed at the outlet of the dam body to discharge the sluice gate and opening/closing the sluice gate by means of a rotating means;
When the water stored in the dam body is discharged by opening the sluice gate, a filter-type water purifying device that partially flows in and filters the discharged water before supplying it as tap water;
The structure of the dam body is 3D modeled based on 3D spatial recognition to create a 3D digital twin dam model, reflect the measurement information received from the one or more instruments to the digital twin dam model, and discharge according to the measured water level of the reservoir Determine whether or not, and include at least one 3D modeling dam sluice corresponding to at least one sluice gate of the dam body, and open each of the at least one 3D modeling dam sluice gate to simulate releasing stored water stored in the 3D modeling dam simulation server;
A database for storing construction information, physical property information, inspection and diagnosis history information, maintenance and reinforcement information, and water storage information according to the water level of the reservoir for the management of the dam body; and
While moving around the dam body, check items for each section of the dam body are input and transmitted to the simulation server, and from the simulation server, real-time water storage, inflow, water level, discharge, structure and actual physical property space information is augmented reality (AR ) An inspection terminal that receives content and displays it on a screen;
including,
The filter-type water purifying device includes a reaction tank including an inlet and an outlet, a micro filter, a bypass pipe, and a support plate, the inlet is connected to a decompression device and tap water is introduced, and the micro filter is a primary filter that is suspended in tap water. and primarily filtering contaminants including suspended matter and debris, the outlet discharging the primarily filtered tap water, the support plate supporting the microfilter, and the bypass pipe replacing or repairing the microfilter. It is used in the case and is formed with a structure connected to the outlet line,
The simulation server receives daily, weekly, monthly, quarterly inspection reports for daily inspections from the inspection terminal, emergency inspections, special inspections, regular safety inspections once every half year, precise safety inspections once every 2 years, 1 A dam floodgate discharge simulation system using a 3D digital twin dam model that receives an inspection report on precision safety diagnosis every five years.
상기 3D 디지털 트윈 댐 모델은,
상기 댐체의 중앙 부분에 해당하는 위치에 중앙 3D 모델링 댐 수문과, 상기 댐체의 좌측 가장자리 부분에 해당하는 위치에 좌측 3D 모델링 댐 수문, 및 상기 댐체의 우측 가장자리 부분에 해당하는 위치에 우측 3D 모델링 댐 수문을 구비하고,
상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문이 배치되고, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문이 배치되며,
상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문, 및 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문에는, 각 수문의 개방 시 방출되어 나오는 저수를 이동시키는 배수로가 각각 형성되어 있는,
3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템.
According to claim 1,
The 3D digital twin dam model,
A central 3D modeling dam sluice at a position corresponding to the central part of the dam body, a left 3D modeling dam sluice at a position corresponding to the left edge of the dam body, and a right 3D modeling dam at a position corresponding to the right edge of the dam body have a gate,
At least one 3D modeling dam sluice is disposed between the central 3D modeling dam sluice gate and the left 3D modeling dam sluice gate, and at least one 3D modeling dam sluice gate between the central 3D modeling dam sluice gate and the right 3D modeling dam sluice gate is placed,
The central 3D modeling dam sluice gate, at least one 3D modeling dam sluice gate between the central 3D modeling dam sluice gate and the left 3D modeling dam sluice gate, and at least one sluice gate between the central 3D modeling dam sluice gate and the right 3D modeling dam sluice gate In the above 3D modeling dam sluice gate, a drainage channel is formed to move the water discharged when each sluice gate is opened,
Dam sluice discharge simulation system using 3D digital twin dam model.
상기 3D 디지털 트윈 댐 모델은,
상기 댐체에 저수된 수량 중 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압이 가장 높고, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문을 기준으로 양측 가장자리에 위치하는 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문 및 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 측으로 갈수록 수압이 낮아져, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압과 상기 우측 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압이 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압 보다 더 낮으며,
상기 하나 이상의 계측기 중 수위 센서를 통해 검출된 수위에 따라 기준 저수량 대비 전체 방류량을 계산하고, 계산된 전체 방류량에 대하여, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문을 통한 각 방류량을 계산하고, 이에 근거해 각 3D 모델링 댐 수문별 개방 시간을 계산하며,
상기 계산된 전체 방류량, 상기 계산된 각 3D 모델링 댐 수문별 방류량 및 상기 계산된 각 3D 모델링 댐 수문별 개방 시간에 따라, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문을 각각 개방시키는,
3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템.
According to claim 2,
The 3D digital twin dam model,
The left 3D modeling dam sluice gate and the right 3D modeling dam sluice gate, which have the highest water pressure of the amount applied to the central 3D modeling dam sluice gate among the water stored in the dam body and are located at both edges with respect to the central 3D modeling dam sluice gate The water pressure decreases toward the side, so that the water pressure of the amount applied to the left 3D modeling dam sluice gate and the water pressure of the amount applied to the right 3D modeling dam sluice gate are lower than the water pressure of the amount applied to the central 3D modeling dam sluice gate,
According to the water level detected by the water level sensor among the one or more measuring instruments, the total amount of discharge compared to the reference reservoir amount is calculated, and the central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling dam sluice gate, and the right 3D modeling dam sluice gate with respect to the calculated total discharge amount And calculating each discharge amount through a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween, and calculating the opening time for each 3D modeling dam sluice gate based on this,
According to the calculated total discharge amount, the calculated discharge amount for each 3D modeling dam sluice gate, and the calculated opening time for each 3D modeling dam sluice gate, the central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling dam sluice gate, and the right 3D modeling dam Opening the sluice gate and a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween, respectively,
Dam sluice discharge simulation system using 3D digital twin dam model.
상기 3D 디지털 트윈 댐 모델은,
상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문에 대한 개방 높이를 각각 조절하되,
상기 댐체에 저수된 저수량과 수위에 따라 각 댐 수문에 인가되는 수압의 크기를 계산하고, 계산된 각 댐 수문에 인가되는 수압에 따라 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문에 대한 개방 높이를 각각 조절 제어하는,
3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템.
According to claim 2,
The 3D digital twin dam model,
Adjust the opening heights of the central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling dam sluice gate, the right 3D modeling dam sluice gate, and a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween,
The size of the water pressure applied to each dam gate is calculated according to the amount of water stored in the dam body and the water level, and the central 3D modeling dam gate, the left 3D modeling dam gate, and the right side according to the calculated water pressure applied to each dam gate Adjusting and controlling the opening heights for the 3D modeling dam sluice gates and the plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween, respectively.
Dam sluice discharge simulation system using 3D digital twin dam model.
상기 디지털 트윈 댐 모델은,
상기 댐체의 구조를 3차원 공간인식 기반으로 3D 모델링하고, 3D 모델링 된 댐체를 적어도 하나 이상의 구역으로 분할하여 각 댐체로 세분화하여 분할 모델 및 통합 모델로 관리하며, 각 댐체 구역에 대한 개별 부재의 도면을 확인하는 기능을 제공하며,
상기 적어도 하나 이상의 계측기의 위치 및 정보를 3D 모델링 댐체 위에 붉은 색으로 점멸하여 시각화하고,
상기 댐체에 저수된 수량에 대해 침투 수량계 및 외부 변위계의 데이터 변화를 그래프 형태로 시각화하는,
3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템.
According to claim 1,
The digital twin dam model,
The structure of the dam body is 3D modeled based on 3D spatial recognition, the 3D modeled dam body is divided into at least one zone, subdivided into each dam body, and managed as a split model and an integrated model, and drawings of individual members for each dam body zone It provides a function to check
The location and information of the at least one instrument is visualized by blinking in red on the 3D modeling dam body,
Visualizing the data change of the seepage water meter and the external displacement meter for the water stored in the dam body in the form of a graph,
Dam sluice discharge simulation system using 3D digital twin dam model.
상기 시뮬레이션 서버는,
상기 댐체의 내부 기초 지반이나 구조물을 3D 모델링으로 변환하여 그라우팅을 통한 기초 지질을 표현하며,
상기 댐체의 주변 경관에 대해 등고선의 색 및 간격을 조절하고, 상기 댐체의 물성 정보를 상기 데이터베이스로부터 가져와 주변 지형 및 실제 물성 공간 정보를 생성하며,
상기 댐체의 주요 영역에 대한 토목 도면을 표출하며, 필요한 도면의 정보를 검색할 수 있도록 하며,
상기 댐체의 현장에 있는 상기 점검 단말기로부터 사진이 포함된 보고 내용이 입력되면 댐 점검 보고서를 자동으로 생성하며,
상기 댐체의 자산 관리 기능과 연동하여 자산 정보를 표출하는,
3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 시스템.
According to claim 1,
The simulation server,
The internal foundation ground or structure of the dam body is converted into 3D modeling to express the foundation geology through grouting,
Adjust the color and interval of the contour lines for the surrounding landscape of the dam body, import the property information of the dam body from the database to create surrounding topography and actual physical property space information,
Displays the civil engineering drawings for the main areas of the dam body, and enables the search for necessary drawing information,
When the report contents including photos are input from the inspection terminal at the site of the dam body, a dam inspection report is automatically generated,
Expressing asset information in conjunction with the asset management function of the dam body,
Dam sluice discharge simulation system using 3D digital twin dam model.
(a) 시뮬레이션 서버에서 상기 댐체를 구조물 정보에 따라 3차원 공간인식 기반으로 3D 모델링하여 3D 디지털 트윈 댐 모델을 생성하는 단계;
(b) 상기 시뮬레이션 서버가 상기 댐체의 각 구역에 설치된 적어도 하나 이상의 계측기로부터 각종 계측 정보를 수신하는 단계;
(c) 상기 시뮬레이션 서버가 상기 적어도 하나 이상의 계측기로부터 수신된 계측 정보를 상기 디지털 트윈 댐 모델에 반영하는 단계;
(d) 상기 시뮬레이션 서버가 상기 계측 정보 중 저수량의 수위에 따라 방류 여부를 결정하는 단계; 및
(e) 상기 시뮬레이션 서버가 상기 3D 디지털 트윈 댐 모델에서 적어도 하나 이상의 3D 모델링 댐 수문을 각각 개방하여 3D 모델링 댐에 저장된 저수를 방류하는 단계;
를 포함하고,
상기 (b) 단계에서 점검 단말기는 상기 댐체의 주변을 이동하면서 상기 댐체의 각 구역에 대한 점검 사항을 입력하여 상기 시뮬레이션 서버로 전송하고,
상기 (e) 단계에서 상기 점검 단말기는 상기 시뮬레이션 서버로부터 실시간 저수량, 유입량, 수위, 방류량, 구조물 및 실제 물성 공간 정보를 증강현실(AR) 컨텐츠로 수신하여 화면 상에 디스플레이하고,
상기 (b) 단계에서 상기 시뮬레이션 서버는 상기 점검 단말기로부터 일상 점검에 대하여 일간, 주간, 월간, 분기 별로 점검 보고서를 수신하거나, 긴급 점검, 특별 점검, 1회 반기마다 정기안전점검, 1회 2년마다 정밀안전점검, 1회 5년마다 정밀안전진단에 대한 점검 보고서를 수신하고,
상기 (e) 단계에서 필터타입 정수장치는 상기 댐체에 저수된 물을 수문을 열어 방류할 때 방류되는 물을 일부 유입하여 필터링한 후 수돗물로 공급하고,
상기 필터타입 정수장치는 유입구와 배출구를 포함한 반응조, 마이크로 필터, 바이패스 배관 및 지지판을 포함하고, 상기 유입구는 감압 장치와 연결되고 수돗물이 유입되며, 상기 마이크로 필터는 1차 필터로서 수돗물에 함유된 부유 및 현탁물질, 찌꺼기를 포함한 오염물질을 1차로 여과하고, 상기 배출구는 1차 여과된 수돗물을 배출하고, 상기 지지판은 상기 마이크로 필터를 지지하고, 상기 바이패스 배관은 상기 마이크로 필터를 교체 또는 수리하는 경우에 사용하고 배출구 라인에 연결되는 구조로 형성되는 3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 방법.
A dam body installed to confine a river to manage water storage through at least one sluice gate; A dam sluice discharge simulation method using a 3D digital twin dam model of a system including a sluice gate opening and closing device installed at the outlet of the dam body for sluice discharge and operated by a rotating means,
(a) generating a 3D digital twin dam model by 3D modeling the dam body based on 3D spatial recognition according to structure information in a simulation server;
(b) the simulation server receiving various measurement information from at least one or more measuring instruments installed in each zone of the dam body;
(c) the simulation server reflecting the measurement information received from the at least one instrument to the digital twin dam model;
(d) determining, by the simulation server, whether or not to discharge according to the water level of the reservoir of the measurement information; and
(e) the simulation server releasing the stored water stored in the 3D modeling dam by opening at least one 3D modeling dam water gate in the 3D digital twin dam model;
including,
In the step (b), the inspection terminal moves around the dam body and inputs inspection items for each zone of the dam body and transmits them to the simulation server,
In the step (e), the inspection terminal receives real-time water storage amount, inflow amount, water level, discharge amount, structure, and actual physical property space information from the simulation server as augmented reality (AR) content and displays them on the screen,
In the step (b), the simulation server receives daily, weekly, monthly, quarterly inspection reports from the inspection terminal for daily inspections, emergency inspections, special inspections, regular safety inspections once every half year, once every 2 years Receive an inspection report on precision safety inspection every 5 years,
In the step (e), when the water stored in the dam body is discharged by opening the sluice gate, the filter-type water purifier device inflows and filters some of the discharged water, and then supplies it as tap water,
The filter-type water purifying device includes a reaction tank including an inlet and an outlet, a micro filter, a bypass pipe, and a support plate, the inlet is connected to a decompression device and tap water is introduced, and the micro filter is a primary filter that is suspended in tap water. and primarily filtering contaminants including suspended matter and debris, the outlet discharging the primarily filtered tap water, the support plate supporting the microfilter, and the bypass pipe replacing or repairing the microfilter. It is used in the case and is formed with a structure connected to the outlet line Dam sluice discharge simulation method using 3D digital twin dam model.
상기 (a) 단계에서 상기 3D 디지털 트윈 댐 모델은,
상기 댐체의 중앙 부분에 해당하는 위치에 중앙 3D 모델링 댐 수문과, 상기 댐체의 좌측 가장자리 부분에 해당하는 위치에 좌측 3D 모델링 댐 수문, 및 상기 댐체의 우측 가장자리 부분에 해당하는 위치에 우측 3D 모델링 댐 수문을 구비하고,
상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문이 배치되고, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문이 배치되며,
상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문, 및 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문과 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 사이에 적어도 한 개 이상의 3D 모델링 댐 수문에는, 각 수문의 개방 시 방출되어 나오는 저수를 이동시키는 배수로가 각각 형성되어 있는,
3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 방법.
According to claim 7,
In step (a), the 3D digital twin dam model,
A central 3D modeling dam sluice at a position corresponding to the central part of the dam body, a left 3D modeling dam sluice at a position corresponding to the left edge of the dam body, and a right 3D modeling dam at a position corresponding to the right edge of the dam body have a gate,
At least one 3D modeling dam sluice is disposed between the central 3D modeling dam sluice gate and the left 3D modeling dam sluice gate, and at least one 3D modeling dam sluice gate between the central 3D modeling dam sluice gate and the right 3D modeling dam sluice gate is placed,
The central 3D modeling dam sluice gate, at least one 3D modeling dam sluice gate between the central 3D modeling dam sluice gate and the left 3D modeling dam sluice gate, and at least one sluice gate between the central 3D modeling dam sluice gate and the right 3D modeling dam sluice gate In the above 3D modeling dam sluice gate, a drainage channel is formed to move the water discharged when each sluice gate is opened,
Dam sluice discharge simulation method using 3D digital twin dam model.
상기 (e) 단계에서 상기 3D 디지털 트윈 댐 모델은,
상기 댐체에 저수된 수량 중 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압이 가장 높고, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문을 기준으로 양측 가장자리에 위치하는 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문 및 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 측으로 갈수록 수압이 낮아져, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압과 상기 우측 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압이 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문에 인가되는 수량의 수압 보다 더 낮으며,
상기 하나 이상의 계측기 중 수위 센서를 통해 검출된 수위에 따라 기준 저수량 대비 전체 방류량을 계산하고, 계산된 전체 방류량에 대하여, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문을 통한 각 방류량을 계산하고, 이에 근거해 각 3D 모델링 댐 수문별 개방 시간을 계산하며,
상기 계산된 전체 방류량, 상기 계산된 각 3D 모델링 댐 수문별 방류량 및 상기 계산된 각 3D 모델링 댐 수문별 개방 시간에 따라, 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문을 각각 개방시키는,
3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 방법.
According to claim 8,
In step (e), the 3D digital twin dam model,
The left 3D modeling dam sluice gate and the right 3D modeling dam sluice gate, which have the highest water pressure of the amount applied to the central 3D modeling dam sluice gate among the water stored in the dam body and are located at both edges with respect to the central 3D modeling dam sluice gate The water pressure decreases toward the side, so that the water pressure of the amount applied to the left 3D modeling dam sluice gate and the water pressure of the amount applied to the right 3D modeling dam sluice gate are lower than the water pressure of the amount applied to the central 3D modeling dam sluice gate,
According to the water level detected by the water level sensor among the one or more measuring instruments, the total amount of discharge compared to the reference reservoir amount is calculated, and the central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling dam sluice gate, and the right 3D modeling dam sluice gate with respect to the calculated total discharge amount And calculating each discharge amount through a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween, and calculating the opening time for each 3D modeling dam sluice gate based on this,
According to the calculated total discharge amount, the calculated discharge amount for each 3D modeling dam sluice gate, and the calculated opening time for each 3D modeling dam sluice gate, the central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling dam sluice gate, and the right 3D modeling dam Opening the sluice gate and a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween, respectively,
Dam sluice discharge simulation method using 3D digital twin dam model.
상기 (e) 단계에서 상기 3D 디지털 트윈 댐 모델은,
상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문에 대한 개방 높이를 각각 조절하되,
상기 댐체에 저수된 저수량과 수위에 따라 각 댐 수문에 인가되는 수압의 크기를 계산하고, 계산된 각 댐 수문에 인가되는 수압에 따라 상기 중앙 3D 모델링 댐 수문, 상기 좌측 3D 모델링 댐 수문, 상기 우측 3D 모델링 댐 수문 및 그 사이에 배치된 다수의 3D 모델링 댐 수문에 대한 개방 높이를 각각 조절 제어하는,
3D 디지털 트윈 댐 모델을 이용한 댐 수문 방류 시뮬레이션 방법.
According to claim 9,
In step (e), the 3D digital twin dam model,
Adjust the opening heights of the central 3D modeling dam sluice gate, the left 3D modeling dam sluice gate, the right 3D modeling dam sluice gate, and a plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween,
The size of the water pressure applied to each dam gate is calculated according to the amount of water stored in the dam body and the water level, and the central 3D modeling dam gate, the left 3D modeling dam gate, and the right side according to the calculated water pressure applied to each dam gate Adjusting and controlling the opening heights for the 3D modeling dam sluice gates and the plurality of 3D modeling dam sluice gates disposed therebetween, respectively.
Dam sluice discharge simulation method using 3D digital twin dam model.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210031244A KR102536774B1 (en) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Dam sluice discharge simulation system and method using 3D digital twin dam model |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210031244A KR102536774B1 (en) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Dam sluice discharge simulation system and method using 3D digital twin dam model |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220126917A KR20220126917A (en) | 2022-09-19 |
KR102536774B1 true KR102536774B1 (en) | 2023-05-26 |
Family
ID=83460939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210031244A KR102536774B1 (en) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Dam sluice discharge simulation system and method using 3D digital twin dam model |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102536774B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116205087B (en) * | 2023-05-05 | 2023-07-14 | 安徽中科大国祯信息科技有限责任公司 | Rain and sewage drainage pipe network anomaly analysis method and device based on edge computing gateway |
CN116776636B (en) * | 2023-07-13 | 2023-12-22 | 汇杰设计集团股份有限公司 | Digital twinning-based emergency simulation method and system for flood and drought disasters |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR970002726A (en) | 1995-06-07 | 1997-01-28 | Comprehensive management system for multi-purpose dams using decision support system and its implementation method | |
KR20020026491A (en) * | 2002-01-14 | 2002-04-10 | 주식회사 엔엠시스템즈 | a method and an apparatus for remotely monitoring and controlling operable gates of a dam by a computer |
KR100487997B1 (en) * | 2002-06-22 | 2005-05-06 | 주식회사 진명엔지니어링건축사사무소 | Ecological Restoration Hydrological Assistance System |
KR102085934B1 (en) * | 2017-06-23 | 2020-03-06 | 주식회사 에이피씨테크 | System and method for distributed control of sluice |
-
2021
- 2021-03-10 KR KR1020210031244A patent/KR102536774B1/en active IP Right Grant
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
박동순. 댐 안전과 디지털 전환. 대한토목학회지 제68권 제9호, 16~30 페이지, 2020.09.* |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20220126917A (en) | 2022-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102536822B1 (en) | 3D digital twin dam safety management system and method using 3D modeling | |
KR102536774B1 (en) | Dam sluice discharge simulation system and method using 3D digital twin dam model | |
KR102423561B1 (en) | Intelligent dam management system based on digital twin | |
KR100990362B1 (en) | Control system for entire facilities by using local area data collector and record device | |
CN101939765A (en) | A computer implemented method and system for remote inspection of an industrial process | |
KR101173846B1 (en) | Monitoring System for Water Qulity and Ecology of River and Subterranean | |
CN112801527A (en) | Safety monitoring information visualization platform | |
KR102423579B1 (en) | Integral maintenance control method and system for managing dam safety based on 3d modelling | |
CN110533771A (en) | A kind of intelligent polling method of substation | |
CN115374508A (en) | Large and medium-sized reservoir safety inspection system based on virtual reality technology | |
JP7463315B2 (en) | Facility management method, facility management device, facility management program, and recording medium | |
CN111077864A (en) | Intelligent drainage scheduling and analyzing method and system | |
Xu et al. | Web-based geospatial platform for the analysis and forecasting of sedimentation at culverts | |
CN113125663A (en) | Water quality monitoring and early warning system and method | |
CA2358389C (en) | Method and devices for assisting in the control of building operations | |
CN113689123A (en) | Intelligent management platform is gathered to natural gas modularization | |
CN104166697A (en) | Three-dimensional interactive navigation lock monitoring system | |
CN108682257A (en) | A kind of basin water ecological environmental improvement effect display systems | |
CN113887895A (en) | Flexible city intelligent planning system, method and storage medium | |
CN111966034B (en) | Intelligent water affair system | |
CN113992891A (en) | Visual application system based on video monitoring multi-information fusion | |
JP5722658B2 (en) | Field inspection support system | |
KR200497897Y1 (en) | Cradle for the dam check terminal | |
CN114612020A (en) | Remote inspection method and remote inspection device based on transparent mine | |
CN113779125A (en) | Construction safety information management method and system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |