KR102644913B1 - 가설구조물의 위험도 평가를 위한 진자운동을 이용한 모니터링 시스템 - Google Patents

가설구조물의 위험도 평가를 위한 진자운동을 이용한 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건설현장에 있는 가설구조물에 설치되는 진자운동을 이용한 모니터링 시스템에 있어서, 내부공간이 형성되는 하우징부, 하우징부의 내부에 위치하는 일측 거리조절부 및 타측 거리조절부를 포함하는 거리조절부, 하우징부의 내부에서 기립되도록 일측 거리조절부 및 타측 거리조절부에 각각 삽입되는 제1 고정부 및 제2 고정부를 포함하는 고정부, 거리조절부와 대향하도록 하우징부의 내부에 위치하고 양단이 하우징부의 내측 상부에 결합되는 진자고정부, 적어도 일부가 제1 고정부와 제2 고정부 사이에 위치하도록 진자고정부와 연결되어 진자운동하는 진자부, 진자부의 양측면, 제1 고정부의 일측면 및 제2 고정부의 타측면에 각각 결합되는 다수의 감지부재를 포함하는 감지부 및 진자부에 결합되고 다수의 감지부재 중 2개가 부딪히면서 발생되는 충격량 및 진동에 대한 감지신호에 따라 음향 및 광을 발생시키는 경보부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진자운동을 이용한 모니터링 시스템을 제공한다.

Description

가설구조물의 위험도 평가를 위한 진자운동을 이용한 모니터링 시스템{A monitoring system using pendulum motion for risk assessment of temporary structures}
본 발명은 가설구조물의 위험도 평가를 위한 진자운동을 이용한 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저비용으로 가설구조물의 변형에 따른 위험을 즉각적으로 감지하여 경보하는 가설구조물의 위험도 평가를 위한 진자운동을 이용한 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건설공사 현장에는 본 구조물이 단독으로 지탱할 능력을 가질 때까지 혹은 시공기간 동안 이를 지지 하기 위하여 동바리, 비계, 토류벽, 지보공 등과 같은 가설구조물을 설치하게 된다.
이러한 가설구조물은 거푸집이나 작업용 발판 또는 절토면 등을 지지하기 위해 최대한 안정적으로 설치되고 있 지만, 콘크리트의 하중이나 집중호우로 인한 지반 침하 또는 약화로 인해 붕괴 위험이 상존하고 있는 실정이며, 최근에도 교량 콘크리트 타설 중 거푸집 동바리 붕괴, 외부마감 작업 중 비계의 도괴, 굴착작업 중 토사붕괴, 터널작업 중 터널 굴진면의 붕괴, 지하철 공사 현장의 붕괴 등으로 인해 많은 인명피해가 발생한 사례가 있었다.
기존 가시설의 위험경보장치로는 토압계, 경사계, 하중계, 변형률계 등 다양한 센서를 가시설의 띠장이나 수직재와 같은 가시설의 주요 부재에 설치하여 변위량(지시계 이동량)을 막대 및 강선의 지시계와 눈금으로 표시하여 단순한 기계적 및 전기적 장치를 이용한 재래식 경보장치가 있다.
이러한 경보 장치는 광역지반에 대한 것으로서 불필요한 부위의 계측으로 설치 개소수의 증가, 인력 및 시간의 낭비를 초래할 가능성이 있으며 경보장치가 조잡하여 제작, 설치가 불편하고 계측을 위한 초기치를 설정하더라도 가시설의 특성상 상재토압, 지하수위, 토질의 종류 등에 의하여 주동토압이 변하여 계속적인 변위가 발생하므로 주요 부재의 상태가 위험상태인지 판단이 곤란하고 외부의 충격에 의한 손상시 복구가 곤란하며, 유지관리가 어려워 현장에 적용하는 데는 한계가 있다.
또한, 기존 센서의 관리방법은 데이터의 저장, 비교분석, 송신 및 위험표시 등(스피커 등)의 기능이 각각 분리되어 있어 통합적인 기능을 수행하지 못하고, 케이블로 중앙컴퓨터에 연결되어 센서들로부터 측정된 데이터를 계측담당 관리실로 보내어 관리기준치를 초과할 경우 특정인에게 그 결과치를 전송하여 조치를 취할 수 있도록 구성하고는 있으나, 이는 긴급상황시에 즉각적인 대응이 미흡하다는 단점을 내포하고 있다.
또한, 종래기술들은 위험에 대한 모니터링 및 경보를 위하여 압력계, 가속도계 등과 같은 고가의 센서들을 사용하므로 비용적 측면에서 불리할 뿐만 아니라 전기적으로 복잡한 PCB 기반의 회로를 사용함으로써 전기적 오류로 인한 오작동이 발생하는 문제점이 있었다.
(특허문헌 1) 공개특허공보 제0-2010-0012359호(2010.02.08.)
(특허문헌 2) 등록특허공보 제2015-0115246호(2015.10.14)
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 저가의 피에조 진동감지센서를 이용하여 가설구조물의 붕괴 전 변형, 기울기 등과 같은 상태 변화를 즉각적으로 감지하여 경보하는 가설구조물의 위험도 평가를 위한 진자운동을 이용한 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 건설현장에 있는 가설구조물에 설치되는 진자운동을 이용한 모니터링 시스템에 있어서, 내부공간이 형성되는 하우징부; 상기 하우징부의 내부에 위치하는 일측 거리조절부 및 타측 거리조절부를 포함하는 거리조절부; 상기 하우징부의 내부에서 기립되도록 상기 일측 거리조절부 및 상기 타측 거리조절부에 각각 삽입되는 제1 고정부 및 제2 고정부를 포함하는 고정부; 상기 거리조절부와 대향하도록 상기 하우징부의 내부에 위치하고 양단이 상기 하우징부의 내측 상부에 결합되는 진자고정부; 적어도 일부가 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부 사이에 위치하도록 상기 진자고정부와 연결되어 진자운동하는 진자부; 상기 진자부의 양측면, 상기 제1 고정부의 일측면 및 상기 제2 고정부의 타측면에 각각 결합되는 다수의 감지부재를 포함하는 감지부; 및 상기 진자부에 결합되고 상기 다수의 감지부재 중 2개가 부딪히면서 발생되는 충격량 및 진동에 대한 감지신호에 따라 음향 및 광을 발생시키는 경보부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진자운동을 이용한 모니터링 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 일측 거리조절부에 삽입되는 상기 제1 고정부의 삽입 위치와 상기 타측 거리조절부에 삽입되는 상기 제2 고정부의 삽입 위치에 따라 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부 사이의 이격거리의 조절이 가능으로써 경사허용 범위가 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 하우징부의 내측 하면에 결합되는 상기 일측 거리조절부에는 상기 일측 거리조절부재에 상하방향으로 관통형성되는 다수의 일측 거리조절부홀;이 형성되고, 상기 제1 고정부는, 상기 하우징부의 내부에서 기립되도록 상하방향으로 연장되면서 상기 다수의 일측 거리조절부홀 중 어느 하나에 삽입되는 제1 고정부재; 및 상기 제1 고정부재의 상부에 위치하고 상기 제1 고정부재와 동일직선상에 위치하도록 상기 제1 고정부재와 결합되는 제1 연결부재;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 하우징부의 내측 하면에 결합되는 상기 타측 거리조절부에는 상기 타측 거리조절부재에 상하방향으로 관통형성되는 다수의 타측 거리조절부홀;이 형성되고, 상기 제2 고정부는, 상기 하우징부의 내부에서 기립되도록 상하방향으로 연장되면서 상기 다수의 타측 거리조절부홀 중 어느 하나에 삽입되는 제2 고정부재; 및 상기 제2 고정부재의 상부에 위치하고 상기 제2 고정부재와 동일직선상에 위치하도록 상기 제2 고정부재와 결합되는 제2 연결부재;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 진자고정부는 와이어이고, 상기 진자고정부의 양단은 상기 하우징부의 내부 상부에 있는 4개의 내측 모서리 중 서로 마주보는 모서리 또는 상기 하우징부의 내부 상부에 있는 4개의 내측 꼭지점 중 대각선 방향으로 서로 마주보는 꼭지점에 결합되어 고정되며, 상기 진자고정부의 중앙부에는 상기 진자부의 상단이 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 진자부는, 적어도 일부가 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부 사이에 위치하고 상기 제1, 2 고정부와 평행하도록 상하방향으로 연장되는 진자; 및 상기 진자의 상측부에 형성되어 상기 진자고정부의 중앙부와 연결됨에 따라 상기 진자의 회전을 자유로 하되, 상기 진자의 수평 이동 및 연직 이동을 고정시키는 힌지부재;를 포함하고, 상기 가설구조물에 변형이 일어날 경우, 상기 진자는 상기 제1 고정부 및 제2 고정부를 향하여 진자운동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 다수의 감지부재는, 상기 진자부의 하부 일측에 결합되는 제1 감지부재; 상기 진자부의 하부 타측에 결합되는 제2 감지부재; 상기 제1 고정부의 상부 타측에 결합되는 제3 감지부재; 및 상기 제2 고정부의 상부 일측에 결합되는 제4 감지부재;이고, 상기 제1 감지부재는 상기 제3 감지부재와의 충격 시 발생되는 충격량 및 진동을 감지한 제1 감지신호를 생성하여 상기 경보부로 전송하며, 상기 제2 감지부재는 상기 제4 감지부재와의 충격 시 발생되는 충격량 및 진동을 감지한 제2 감지신호를 생성하여 상기 경보부로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제4 감지부재는 피에조 디스크 진동 센서인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 경보부는, 상기 제1 감지부재로부터 전송되는 상기 제1 감지신호 및 상기 제2 감지부재로부터 전송되는 상기 제2 감지신호 중 적어도 어느 하나에 따라 음향을 발생시키는 음향발생부; 및 상기 제1 감지부재로부터 전송되는 상기 제1 감지신호 및 상기 제2 감지부재로부터 전송되는 상기 제2 감지신호 중 적어도 어느 하나에 따라 광을 발생시키는 광발생부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 저가의 피에조 진동감지센서를 이용하여 가설구조물의 붕괴 전 변형, 기울기 등과 같은 상태 변화를 즉각적으로 감지하여 경보함에 따라 건설현장에서 가장 많은 사고가 발생하는 가설구조물의 붕괴 위험에 따른 안전사고를 저비용으로도 경감시키고, 굴착공사(트렌치), 사면 등에도 활용 가능하다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가설구조물의 위험도 평가를 위한 진자운동을 이용한 모니터링 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가설구조물의 위험도 평가를 위한 진자운동을 이용한 모니터링 시스템을 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
도 3은 도 2의 제2 고정부를 타격한 진자부에 의해 경보부가 음향 및 광으로 경보하는 것을 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
도 4는 도 2의 제1 고정부를 타격한 진자부에 의해 경보부가 음향 및 광으로 경보하는 것을 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가설구조물의 위험도 평가를 위한 진자운동을 이용한 모니터링 시스템을 나타낸 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가설구조물의 위험도 평가를 위한 진자운동을 이용한 모니터링 시스템(100)은 건설현장에 있는 가설구조물에 설치되는 진자운동을 이용한 모니터링 시스템에 있어서, 하우징부(110), 거리조절부(120), 고정부(130), 진자고정부(140), 진자부(150), 감지부(160) 및 경보부(170)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가설구조물의 위험도 평가를 위한 진자운동을 이용한 모니터링 시스템을 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 하우징부(110)는 내부공간이 형성되는 중공형상을 가진다. 예시적으로 하우징부(110)는 내부가 비어 있는 육면체 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 도 2의 제2 고정부를 타격한 진자부에 의해 경보부가 음향 및 광으로 경보하는 것을 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 거리조절부(120)는 하우징부(110)의 내부에 위치하는 일측 거리조절부(121) 및 타측 거리조절부(122)를 포함한다.
하우징부(110)의 내측 하면에 결합되는 일측 거리조절부(121)에는 일측 거리조절부(121)에 상하방향으로 관통형성되는 다수의 일측 거리조절부홀(121a, 121b, 121c, 121d)이 형성된다.
여기서, 다수의 일측 거리조절부홀(121a, 121b, 121c, 121d)은 제1 일측 거리조절부홀(121a), 제2 일측 거리조절부홀(121b), 제3 일측 거리조절부홀(121c) 및 제4 일측 거리조절부홀(121d)이다.
도 2에 도시된 바와 같이 제1 일측 거리조절부홀(121a)은 일측 거리조절부(121)의 일측(도 2에서 가장 왼쪽에 위치)에 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이 제2 일측 거리조절부홀(121b)은 제1 일측 거리조절부홀(121a)에서 타측방향(도 2에서 오른쪽 방향)으로 소정거리 이격되도록 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이 제3 일측 거리조절부홀(121c)은 제2 일측 거리조절부홀(121b)에서 타측방향(도 2에서 오른쪽 방향)으로 소정거리 이격되도록 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이 제4 일측 거리조절부홀(121d)은 제3 일측 거리조절부홀(121c)에서 타측방향(도 2에서 오른쪽 방향)으로 소정거리 이격되도록 형성된다.
하우징부(110)의 내측 하면에 결합되는 타측 거리조절부(122)에는 타측 거리조절부(122)에 상하방향으로 관통형성되는 다수의 타측 거리조절부홀(122a, 122b, 122c, 122d)이 형성된다.
여기서, 다수의 타측 거리조절부홀(122a, 122b, 122c, 122d)은 제1 타측 거리조절부홀(122a), 제2 타측 거리조절부홀(122b), 제3 타측 거리조절부홀(122c) 및 제4 타측 거리조절부홀(122d)이다.
도 2에 도시된 바와 같이 제1 타측 거리조절부홀(122a)은 타측 거리조절부(122)의 일측(도 2의 타측 거리조절부(122) 내에서 가장 왼쪽에 위치)에 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이 제2 타측 거리조절부홀(122b)은 제1 일측 거리조절부홀(121a)에서 타측방향(도 2에서 오른쪽 방향)으로 소정거리 이격되도록 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이 제3 타측 거리조절부홀(122c)은 제2 타측 거리조절부홀(122b)에서 타측방향(도 2에서 오른쪽 방향)으로 소정거리 이격되도록 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이 제4 타측 거리조절부홀(122d)은 제3 타측 거리조절부홀(122c)에서 타측방향(도 2에서 오른쪽 방향)으로 소정거리 이격되도록 형성된다.
상기한 바와 같이 배치되는 다수의 일측 거리조절부홀(121a, 121b, 121c, 121d) 및 다수의 타측 거리조절부홀(122a, 122b, 122c, 122d)은 후술되는 제1 고정부(131)와 제2 고정부(132)가 삽입되는 삽입 위치의 조절이 가능하도록 하여 제1 고정부(131)와 제2 고정부(132) 사이의 이격 거리의 조절이 가능하도록 지원한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 고정부(130)는 하우징부(110)의 내부에서 기립되도록 일측 거리조절부(121) 및 타측 거리조절부(122)에 각각 삽입되는 제1 고정부(131) 및 제2 고정부(132)를 포함한다.
제1 고정부(131)는 제1 고정부재(131a) 및 제1 연결부재(131b)를 포함한다.
제1 고정부재(131a)는 하우징부(110)의 내부에서 기립되도록 상하방향으로 연장되면서 다수의 일측 거리조절부홀(121a, 121b, 121c, 121d) 중 어느 하나에 삽입된다.
이를 위한 제1 고정부재(131a)의 측면 둘레는 다수의 일측 거리조절부홀(121a, 121b, 121c, 121d)의 둘레보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
제1 연결부재(131b)는 제1 고정부재(131a)의 상부에 위치하고 제1 고정부재(131a)와 동일직선상에 위치하도록 제1 고정부재(131a)의 상단과 결합된다.
또한, 제1 연결부재(131b)의 측면 둘레는 제1 고정부재(131a)의 측면 둘레보다 크게 형성된다.
아울러, 제1 연결부재(131b)는 상하방향으로 길게 연장된다.
제2 고정부(132)는 제2 고정부재(132a) 및 제2 연결부재(132b)를 포함한다.
제2 고정부재(132a)는 하우징부(110)의 내부에서 기립되도록 상하방향으로 연장되면서 다수의 타측 거리조절부홀(122a, 122b, 122c, 122d) 중 어느 하나에 삽입된다.
또한, 제2 고정부재(132a)는 제1 고정부재(131a)와 대향하도록 배치된다.
이를 위한 제2 고정부재(132a)의 측면 둘레는 다수의 타측 거리조절부홀(122a, 122b, 122c, 122d)의 둘레보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
제2 연결부재(132b)는 제2 고정부재(132a)의 상부에 위치하고 제2 고정부재와 동일직선상에 위치하도록 제2 고정부재(132a)와 결합된다.
또한, 제2 연결부재(132b)의 측면 둘레는 제2 고정부재(132a)의 측면 둘레보다 크게 형성된다.
또한, 제2 연결부재(132b)는 상하방향으로 길게 연장되고, 제1 연결부재(131b)와 대향하도록 배치된다.
상기한 제1 고정부재(131a)와 제2 고정부재(132a)는 서로 평행하도록 기립되어 있고, 제1 연결부재(131b)와 제2 연결부재(132b)도 서로 평행하도록 기립되어 있다.
일측 거리조절부(121)에 삽입되는 제1 고정부(131)의 삽입 위치와 타측 거리조절부(122)에 삽입되는 제2 고정부(132)의 삽입 위치에 따라 제1 고정부(131)와 제2 고정부(132) 사이의 이격거리의 조절이 가능함으로써 경사허용 범위가 결정된다.
구체적으로 제1 일측 거리조절부홀(121a)은 도 3에서 가장 왼쪽에 위치하고, 제4 타측 거리조절부홀(122d)은 가장 오른쪽에 위치하므로 최대 이격거리(Dmax)는 제1 일측 거리조절부홀(121a)에 삽입되는 제1 고정부(131)와 제4 타측 거리조절부홀(122d)에 삽입되는 제2 고정부(132) 사이의 이격거리가 된다.
또한, 제4 일측 거리조절부홀(121d)은 도 3의 일측 거리조절부(121) 내에서 가장 오른쪽에 위치하고, 제1 타측 거리조절부홀(122a)은 타측 거리조절부(122) 내에서 가장 왼쪽에 위치하므로 최소 이격거리(Dmin)는 제4 일측 거리조절부홀(121d)에 삽입되는 제1 고정부(131)와 제1 타측 거리조절부홀(122a)에 삽입되는 제2 고정부(132) 사이의 이격거리가 된다.
한편, 도 3에서는 제1 고정부(131)가 제2 일측 거리조절부홀(121b)에 삽입되고 제2 고정부(132)가 제1 타측 거리조절부홀(122a)에 삽입된 것을 도시하고 있고, 이때의 이격거리를 D1으로 표시하였다.
위와 같은 구조를 통하여 제1 고정부(131)의 삽입 위치와 제2 고정부(132)의 삽입 위치를 조절하여 상황에 맞는 모니터링 시스템을 구축할 수 있어 가설구조물의 변형에 즉각적으로 반응할 수 있는 장점이 있다.
진자고정부(140)는 거리조절부(120)와 대향하도록 하우징부(110)의 내부에 위치하고 양단이 하우징부(110)의 내측 상부에 결합된다.
예시적으로 진자고정부(140)는 와이어일 수 있다. 이때의 와이어는 진자부(150)의 진자운동으로 인한 진자부(150)의 하중을 견딜 수 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
진자고정부(140)의 양단은 하우징부(110)의 내부 상부에 있는 4개의 내측 모서리 중 서로 마주보는 모서리 또는 하우징부(110)의 내부 상부에 있는 4개의 내측 꼭지점 중 대각선 방향으로 서로 마주보는 꼭지점에 결합되어 고정된다.
또한, 진자고정부(140)의 중앙부에는 진자부(150)의 상단이 연결됨에 따라 진자부(150)의 하중에 의해 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 진자고정부(140)의 중앙부가 진자고정부(140)의 양단보다 하방으로 쳐지게 된다.
다만, 전술한 바와 같이 진자고정부(140)는 진자부(150)의 하중을 견딜 수 있는 재질로 이루어지므로 진자고정부(140)의 중앙부가 도 3에 도시된 상태보다 더 하방으로 쳐지지 않고, 견고한 장력을 가지도록 하우징부(100)에 진자고정부(140)의 양단을 고정시키는 것이 필요하다.
도 4는 도 2의 제1 고정부를 타격한 진자부에 의해 경보부가 음향 및 광으로 경보하는 것을 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
진자부(150)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 적어도 일부가 제1 고정부(131)와 제2 고정부(132) 사이에 위치하도록 진자고정부(140)와 연결되어 진자운동한다.
진자부(150)는 진자(151) 및 힌지부재(152)를 포함한다.
진자(151)는 적어도 일부가 제1 고정부(131)와 제2 고정부(132) 사이에 위치하고 제1, 2 고정부(131, 132)와 평행하도록 상하방향으로 연장된다.
구체적으로 진자(151)는 고정된 한 축이나 점의 주위를 일정한 주기로 진동하는 물체로서, 중력이나 탄성력 등의 힘에 의해 평형점을 중심으로 진동운동을 반복한다.
힌지부재(152)는 진자(151)의 상측부에 형성되어 진자고정부(140)의 중앙부와 연결됨에 따라 진자(151)의 회전을 자유로 하되, 진자(151)의 수평 이동 및 연직 이동을 고정시킨다.
상기한 힌지부재(152)에 따라 진자(151)는 수평 방향 및 연직 방향으로 이동하지 못하고, 오로지 회전만 가능하여 진자운동하게 된다.
만약, 가설구조물에 변형이 일어날 경우, 진자(151)는 제1 고정부(131) 및 제2 고정부(132)를 향하여 진자운동한다.
감지부(160)는 진자부(150)의 양측면, 제1 고정부(131)의 일측면 및 제2 고정부(132)의 타측면에 각각 결합되는 다수의 감지부재(161, 162, 163, 164)를 포함한다.
여기서, 다수의 감지부재(161, 162, 163, 164)는 제1 감지부재(161), 제2 감지부재(162), 제3 감지부재(163) 및 제4 감지부재(164)이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 제1 감지부재(161)는 진자부(150)의 하부 일측에 결합된다.
또한, 제1 감지부재(161)는 제3 감지부재(163)와 대향하도록 배치된다.
상기한 제1 감지부재(161)는 제3 감지부재(163)와의 충격 시 발생되는 충격량 및 진동을 감지한 제1 감지신호를 생성하여 경보부(170)로 전송한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 제2 감지부재(162)는 진자부(150)의 하부 타측에 결합된다.
또한, 제2 감지부재(162)는 제4 감지부재(164)와 대향하도록 배치된다.
상기한 제2 감지부재(162)는 제4 감지부재(164)와의 충격 시 발생되는 충격량 및 진동을 감지한 제2 감지신호를 생성하여 경보부(170)로 전송한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 제3 감지부재(163)는 제1 고정부(131)의 상부 타측에 결합된다.
또한, 제3 감지부재(163)는 제1 감지부재(161)와 대향하도록 배치된다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 제4 감지부재(164)는 제2 고정부(132)의 상부 일측에 결합된다.
또한, 제4 감지부재(164)는 제2 감지부재(162)와 대향하도록 배치된다.
상기한 제1 내지 제4 감지부재(161, 162, 163, 164)는 제1 감지부재(161)가 제3 감지부재(163)를 타격 시 발생되는 충격에 따른 압력 변화를 측정하거나 제2 감지부재(162)가 제4 감지부재(164)를 타격 시 발생되는 충격에 따른 압력 변화를 측정하는 피에조 디스크 진동 센서일 수 있다.
경보부(170)는 진자부(150)에 결합되고 다수의 감지부재 중 2개가 부딪히면서 발생되는 충격량 및 진동에 대한 감지신호에 따라 음향 및 광을 발생시킨다.
이를 위한 경보부(170)는 음향발생부(171) 및 광발생부(172)를 포함한다.
음향발생부(171)는 제1 감지부재(161)로부터 전송되는 제1 감지신호 및 제2 감지부재(162)로부터 전송되는 제2 감지신호 중 적어도 어느 하나에 따라 음향을 발생시킨다.
광발생부(172)는 제1 감지부재(161)로부터 전송되는 제1 감지신호 및 제2 감지부재(162)로부터 전송되는 제2 감지신호 중 적어도 어느 하나에 따라 광을 발생시킨다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 진자부를 이용한 모니터링 시스템
110: 하우징부
120: 거리조절부
121: 일측 거리조절부
121a: 제1 일측 거리조절부홀
121b: 제2 일측 거리조절부홀
121c: 제3 일측 거리조절부홀
121d: 제4 일측 거리조절부홀
122: 타측 거리조절부
122a: 제1 타측 거리조절부홀
122b: 제2 타측 거리조절부홀
122c: 제3 타측 거리조절부홀
122d: 제4 타측 거리조절부홀
130: 고정부
131: 제1 고정부
131a: 제1 고정부재
131b: 제1 연결부재
132: 제2 고정부
132a: 제2 고정부재
132b: 제2 연결부재
140: 진자고정부
150: 진자부
151: 진자
152: 힌지부재
160: 감지부
161: 제1 감지부재
162: 제2 감지부재
163: 제3 감지부재
164: 제4 감지부재
170: 경보부
171: 음향발생부
172: 광발생부

Claims (9)

  1. 건설현장에 있는 가설구조물에 설치되는 진자운동을 이용한 모니터링 시스템에 있어서,
    내부공간이 형성되는 하우징부;
    상기 하우징부의 내부에 위치하고, 상하방향으로 관통형성되어 서로 소정거리 이격되도록 배치되는 다수의 일측 거리조절부홀이 형성되는 일측 거리조절부 및 상하방향으로 관통형성되어 서로 소정거리 이격되도록 배치되는 다수의 타측 거리조절부홀이 형성되는 타측 거리조절부를 포함하는 거리조절부;
    상기 하우징부의 내부에서 기립되도록 상기 일측 거리조절부 및 상기 타측 거리조절부에 각각 삽입되는 제1 고정부 및 제2 고정부를 포함하는 고정부;
    상기 거리조절부와 대향하도록 상기 하우징부의 내부에 위치하고 양단이 상기 하우징부의 내측 상부에 결합되는 진자고정부;
    적어도 일부가 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부 사이에 위치하도록 상기 진자고정부와 연결되어 진자운동하는 진자부;
    상기 진자부의 양측면, 상기 제1 고정부의 일측면 및 상기 제2 고정부의 타측면에 각각 결합되는 다수의 감지부재를 포함하는 감지부; 및
    상기 진자부에 결합되고 상기 다수의 감지부재 중 2개가 부딪히면서 발생되는 충격량 및 진동에 대한 감지신호에 따라 음향 및 광을 발생시키는 경보부;를 포함하고,
    상기 제1 고정부는,
    상하방향으로 연장되면서 상기 다수의 일측 거리조절부홀 중 어느 하나에 삽입되는 제1 고정부재; 및
    상기 제1 고정부재의 상부에 위치하고 상기 제1 고정부재와 동일직선상에 위치하도록 상기 제1 고정부재와 결합되는 제1 연결부재를 포함하며,
    상기 제2 고정부는,
    상기 하우징부의 내부에서 기립되도록 상하방향으로 연장되면서 상기 다수의 타측 거리조절부홀 중 어느 하나에 삽입되는 제2 고정부재; 및
    상기 제2 고정부재의 상부에 위치하고 상기 제2 고정부재와 동일직선상에 위치하도록 상기 제2 고정부재와 결합되는 제2 연결부재;를 포함하며,
    상기 일측 거리조절부에 삽입되는 상기 제1 고정부의 삽입 위치와 상기 타측 거리조절부에 삽입되는 상기 제2 고정부의 삽입 위치에 따라 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부 사이의 이격거리의 조절이 가능으로써 경사허용 범위가 결정되는 것을 특징으로 하는 진자운동을 이용한 모니터링 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 진자고정부는 와이어이고,
    상기 진자고정부의 양단은 상기 하우징부의 내부 상부에 있는 4개의 내측 모서리 중 서로 마주보는 모서리 또는 상기 하우징부의 내부 상부에 있는 4개의 내측 꼭지점 중 대각선 방향으로 서로 마주보는 꼭지점에 결합되어 고정되며,
    상기 진자고정부의 중앙부에는 상기 진자부의 상단이 연결되는 것을 특징으로 하는 진자운동을 이용한 모니터링 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 진자부는,
    적어도 일부가 상기 제1 고정부와 상기 제2 고정부 사이에 위치하고 상기 제1, 2 고정부와 평행하도록 상하방향으로 연장되는 진자; 및
    상기 진자의 상측부에 형성되어 상기 진자고정부의 중앙부와 연결됨에 따라 상기 진자의 회전을 자유로 하되, 상기 진자의 수평 이동 및 연직 이동을 고정시키는 힌지부재;를 포함하고,
    상기 가설구조물에 변형이 일어날 경우, 상기 진자는 상기 제1 고정부 및 제2 고정부를 향하여 진자운동하는 것을 특징으로 하는 진자운동을 이용한 모니터링 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 다수의 감지부재는,
    상기 진자부의 하부 일측에 결합되는 제1 감지부재;
    상기 진자부의 하부 타측에 결합되는 제2 감지부재;
    상기 제1 고정부의 상부 타측에 결합되는 제3 감지부재; 및
    상기 제2 고정부의 상부 일측에 결합되는 제4 감지부재;이고,
    상기 제1 감지부재는 상기 제3 감지부재와의 충격 시 발생되는 충격량 및 진동을 감지한 제1 감지신호를 생성하여 상기 경보부로 전송하며,
    상기 제2 감지부재는 상기 제4 감지부재와의 충격 시 발생되는 충격량 및 진동을 감지한 제2 감지신호를 생성하여 상기 경보부로 전송하는 것을 특징으로 하는 진자운동을 이용한 모니터링 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 감지부재는 피에조 디스크 진동 센서인 것을 특징으로 하는 진자운동을 이용한 모니터링 시스템.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 경보부는,
    상기 제1 감지부재로부터 전송되는 상기 제1 감지신호 및 상기 제2 감지부재로부터 전송되는 상기 제2 감지신호 중 적어도 어느 하나에 따라 음향을 발생시키는 음향발생부; 및
    상기 제1 감지부재로부터 전송되는 상기 제1 감지신호 및 상기 제2 감지부재로부터 전송되는 상기 제2 감지신호 중 적어도 어느 하나에 따라 광을 발생시키는 광발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진자운동을 이용한 모니터링 시스템.
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