KR102655811B1 - 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템 - Google Patents

광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축물의 건설 과정에서부터 건축물에 대한 안전성 정보를 수집 및 모니터링함으로써 지속적으로 건축물의 안전 관리를 용이하게 할 수 있도록 하는 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템에 관한 것이다.
본 발명은 온도센서를 통해 콘크리트 타설 및 양생 과정중의 온도를 측정하고, 측정된 온도정보를 토대로 콘크리트의 경화 상태를 예측 파악할 수 있으며, 이를 통해 콘크리트의 강도가 충분히 발휘되는 적절한 시기에 거푸집을 해체할 수 있도록 하여 건축물을 건설하는 과정에서 건축물의 안전성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

Description

광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템{Safety monitoring system for the entire cycle of a building using fiber optic sensor}
본 발명은 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축물의 건설 과정에서부터 건축물에 대한 안전성 정보를 수집 및 모니터링함으로써 지속적으로 건축물의 안전 관리를 용이하게 할 수 있도록 하는 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템에 관한 것이다.
건축생산에 있어 콘크리트는 가장 일반적이며 보편화된 주요구조재로 폭넓게 사용되고 있으며, 성능의 향상 및 안정적인 품질관리에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 콘크리트 구조물에 있어서 강도는 구조물의 안정성을 평가하는 기본적인 요소로서 소요의 강도를 확보하고 균질성을 유지하는 것은 구조물 자체의 안정성을 확보하는데 필수적이며 다른 여러 가지 성질을 평가할 수 있는 기본적인 기준이 된다.
이러한 콘크리트의 강도는 품질관리상 가장 중요하게 다루어지고 있으나, 콘크리트의 품질관리는 주로 28일 강도를 기준으로 하고 있기 때문에 공사의 진행속도와 강도평가시기 사이에는 시간적 차이가 생기므로 이미 경화한 콘크리트의 품질시험 결과는 공사에 신속하게 반영할 수 없으며, 소요의 강도가 과부족일 경우 안전의 문제뿐만이 아니라 경제적, 행정적 손실을 부담해야 하는 등 강도상의 문제가 발생할 때에는 처리가 곤란하게 된다.
모르타르와 자갈, 모래를 포함하는 콘크리트는 타설 이후 시간이 지남에 따라 경화되기 시작한다. 경화 속도는 온도, 습도 등 다양한 요인에 의하여 달라지게 된다. 콘크리트의 경화 속도는 다음 공사 일정을 정하는데 결정적인 요인이 되는 바, 콘크리트가 충분히 경화되지 않은 상태에서 거푸집을 제거하고 다음 공정을 시작할 경우 건물의 붕괴와 같은 큰 사고를 초래할 수 있고, 반면에 콘크리트가 충분히 경화되었음에도 다음 공정을 미루면 공백 기간에 따른 손실을 야기하게 된다.
대한민국 공개특허 10-2014-0109079 대한민국 공개특허 10-2019-0095991 대한민국 등록특허 10-1645622
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 콘크리트 타설 시 콘크리트의 온도를 측정하기 위한 온도센서를 복수의 지점에 매설함으로써 콘크리트의 내면부와 표면부 경화 상태를 측정할 수 있도록 하고, 콘크리트의 내면부와 표면부의 경화 상태를 각각 모니터링하며, 측정된 온도정보를 통해 콘크리트의 경화된 시점을 정확하게 예측 및 파악하여 콘크리트의 강도가 충분히 발휘되는 적절한 시기에 거푸집을 해체할 수 있는 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 현장 타설 콘크리트 건축물의 강도 발현 평가를 고려한 효율적인 실시간 상시 계측 모니터링을 통하여 콘크리트의 이상을 감지하고, 적절한 조치를 취함으로써 건축물 붕괴를 미연에 방지할 수 있는 건축물 전주기 안전모니터링시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 콘크리트 타설 시 진동센서를 복수의 지점에 매설함으로써 타설 도중 가해지는 진동이나 충격을 측정하고, 측정 정보를 이용하여 건축물의 안전성 확보를 위한 조치를 취할 수 있도록 함으로써 건축물의 안정성을 확보할 수 있는 건축물 전주기 안전모니터링시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 건축물의 건설이 완료된 후, 온도센서를 통해 화재발생여부를 감지하여 신속한 화재진압을 가능하게 하고, 진동센서를 통해 층간 소음을 측정함으로써 층간소음에 따른 분쟁에 활용할 수 있는 건축물 전주기 안전모니터링시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템은 건축물의 슬래브 또는 벽체를 성형하기 위한 거푸집 내에 배근된 철근을 따라 상기 철근에 설치되고 상기 거푸집 내에 타설된 콘크리트 내에 매설되는 광섬유센서부와, 상기 광섬유센서부에서 측정된 측정정보를 기반으로 상기 건축물의 안정성 대해 분석 및 진단하는 모니터링부를 구비하며, 상기 광섬유센서부는 상기 콘크리트의 온도를 측정하는 광섬유온도센서와, 상기 콘크리트가 양생이 완료된 후 상기 콘크리트에 가해지는 진동이나 충격을 측정하는 광섬유진동센서를 포함하고, 상기 모니터링부는 상기 광섬유센서부로부터 전달되는 온도정보와, 진동정보 및 충격정보를 수신하는 정보수신부와, 상기 정보수신부에 수신된 측정정보들을 기반으로 상기 콘크리트의 강도 확보를 위한 상기 거푸집의 해체시기정보, 상기 건축물에 대한 화재정보, 상기 콘크리트의 타설에 따른 타설진동정보 또는 타설충격정보, 상기 건축물 내부 및 외부에서 상기 건축물에 가해지는 진동정보 또는 충격정보를 포함하는 건축물안전정보를 생성하는 정보생성부와, 상기 정보생성부에서 생성된 건축물안전정보를 외부로 출력하는 정보출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템의 상기 광섬유센서부는 거푸집을 지지하는 지지부에 설치되어 상기 콘크리트 타설 시 상기 지지부에 가해지는 하중을 측정하는 광섬유하중센서를 더 포함하고, 상기 정보생성부는 상기 광섬유하중센서에서 측정된 하중정보를 기반으로 콘크리트 타설 시 상기 거푸집 및 상기 지지부의 붕괴위험정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템은 상기 철근에 상기 광섬유센서부를 설치 및 고정하기 위한 센서고정부;를 더 구비하고, 상기 센서고정부는 내측에 상기 철근이 통과할 수 있게 철근통과홀이 형성되고, 상기 철근에 탈부착 가능하게 형성된 철근결합부와, 상기 철근결합부의 일 측에 상기 철근결합부와 교차하도록 연장되고, 내측에 상기 광섬유센서부가 통과할 수 있게 광섬유통과홀이 형성되며, 상기 광섬유센서부에 탈부착 가능하게 형성된 센서결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템은 콘크리트 타설 도중 상기 광섬유센서부가 끊어지거나 손상되는 것을 방지하도록 상기 광섬유센서부를 따라 설치되는 인장저항부;를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 온도센서를 통해 콘크리트 타설 및 양생 과정중의 온도를 측정하고, 측정된 온도정보를 토대로 콘크리트의 경화 상태를 예측 파악할 수 있으며, 이를 통해 콘크리트의 강도가 충분히 발휘되는 적절한 시기에 거푸집을 해체할 수 있도록 하여 건축물을 건설하는 과정에서 건축물의 안전성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 온도센서 및 진동센서에서 측정된 정보를 활용하여 콘크리트의 이상 상태를 감지하고, 이상 발생 여부에 따른 후속 조치를 취할 수 있도록 함으로써 건축물 붕괴 및 사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 건축물의 건설이 완료된 후, 온도센서를 통해 화재발생여부를 감지하여 신속한 화재진압을 가능하게 하고, 진동센서를 통해 층간 소음을 측정함으로써 층간소음에 따른 분쟁에 활용할 수 있으며, 독거 노인 또는 노약자 등의 낙상 사고를 신속하게 감지 또는 파악함으로써 신속한 치료나 처치가 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템의 광섬유센서부를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템의 센서고정부를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템의 광섬유진동센서 및 지지부를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템의 제어계통을 나타낸 블록도.
도 6은 본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템의 인장저항부를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템의 연결훅이 설치된 상태를 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 7에는 본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템이 도시되어 있다. 도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템은 광섬유센서부(100)와, 모니터링부(200)와, 센서고정부(300)와, 인장저항부(400)를 구비한다.
광섬유센서부(100)는 건축물의 슬래브(2) 또는 벽체를 성형하기 위한 거푸집 내에 배근된 철근(3)을 따라 철근(3)에 설치된다. 광섬유센서부(100)는 거푸집 내에 타설되는 콘크리트 내에 매설된다. 광섬유센서부(100)는 슬래브(2) 또는 벽체의 전 영역에 걸쳐 포설된다.
광섬유센서부(100)는 콘크리트 타설시 콘크리트 온도 및 경화 완료된 콘크리트 온도를 측정하는 광섬유온도센서(110)와, 콘크리트 타설시 발생하는 진동이나 충격 및 경화 완료된 콘크리트에 작용하는 진동이나 충격을 측정하는 진동센서 또는 충격센서와, 거푸집을 지지하는 지지부(5)에 설치되어 콘크리트 타설시 지지부(5)에 가해지는 하중을 측정하는 광섬유하중센서(130)를 포함하여 구성할 수 있다.
광섬유온도센서(110)와, 광섬유진동센서(120) 또는 광섬유충격센서는 슬래브(2) 또는 벽체 형성을 위해 배근된 철근(3)을 따라 포설되며, 광섬유하중센서(130)는 지지부(5)와 거푸집 사이에 설치된다.
지지부(5)는 복수가 구비될 수 있으며, 광섬유하중센서(130)의 센서부는 거푸집과 지지부(5) 사이에 각각 위치될 수 있도록 포설된다. 광섬유하중센서(130)는 복수로 구성하여 지지부(5)들 각각에 독립적으로 설치할 수 있고, 이와 다르게 단일로 구성하여 복수의 지지부(5)를 모두 거치도록 설치할 수도 있다.
광섬유온도센서(110)와, 광섬유진동센서(120) 또는 충격센서와, 광섬유하중센서(130)는 각각 광을 전달하는 광섬유부(101)와, 광섬유부(101) 상의 일 지점으 코어에 형성된 광섬유격자(FBG; Fiber Bragg Gratimg)를 갖는 센서부(105)로 구성할 수 있으며, 센서부(105)는 광섬유부(101)를 따라 일정 간격 이격되게 배치된다. 광섬유부(101)는 코어(105), 코어를 감싸는 클래드(103), 클래드(103)를 감싸는 피복(102)을 포함하여 구성할 수 있다.
센서부(105)는 일 면에 광섬유격자가 접하도록 설치되는 평판상의 제1박막과, 제1박막의 일 면에 면접하도록 접착 또는 접합되는 제2박막 및 제1 및 제2박막 사이에 도포되는 접착층을 포함하여 구성할 수 있다. 제1 및 제2박막은 열전달율이 높은 금속 소재로 형성할 수 있다.
광섬유센서부(100)는 센서부가 슬래브(2) 또는 벽체 전영역에 고르게 분산 배치될 수 있게 포설된다.
모니터링부(200)는 광섬유센서부(100)에서 측정된 온도정보, 진동정보 또는 충격정보, 하중정보 등의 측정정보를 기반으로 건축물의 안정성 대해 분석 및 진단한다.
모니터링부(200)는 정보수신부(210)와, 정보생성부(220)와, 정보출력부(230)를 포함하여 구성할 수 있다.
정보수신부(210)는 광섬유센서부(100)로부터 전달되는 온도정보와, 진동정보 및 충격정보 및 하중정보를 수신한다.
정보생성부(220)는 정보수신부(210)에 수신된 측정정보들을 기반으로 건축물안전정보를 생성한다. 여기서, 건축물안전정보는 콘크리트의 강도 확보를 위한 거푸집의 해체시기정보, 건축물에 대한 화재정보, 콘크리트의 타설에 따른 타설진동정보 또는 타설충격정보, 건축물 내부 및 외부에서 건축물에 가해지는 진동정보 또는 충격정보를 포함할 수 있다.
일 예로, 거푸집의 해체시기정보는 콘크리트 양생 기간과 기간 경과에 따른 온도정보 및 온도변화 정보를 미리저장된 기준정보와 비교 분석하여 생성할 수 있다. 정보생성부(220)에 저장된 기준정보는 콘크리트 양생 기간동안 온도의 누적값인 적산온도정보와, 재령별 콘크리트의 강도정보를 포함할 수 있다. 정보생성부(220)는 콘크리트의 온도를 재령마다 측정하여 적산온도를 계산하고, 계산된 적산온도에 상응하는 콘크리트의 강도를 예측하여 거푸집 해체 시기에 대한 정보를 생성할 수 있다.
건축물에 대한 화재정보는 건축물 내외부에서 발생하는 화재에 의해 콘크리트가 가열될 시 온도센서에서 측정된 온도정보를 이용하여 화재발생정보를 생성할 수 있다. 그리고, 타설시 발생하는 진동이나 충격에 대해 작업자 또는 관리자가 확인할 수 있도록 타설진동정보 또는 타설충격정보를 생성하고, 타설진동정보 또는 타설충격정보가 미리 설정해둔 기준진동값이나 기준충격값을 상회하는 경우 작업자가 이를 알 수 있도록 하는 경고 또는 경보 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 건축물 내에 거주하는 거주자들에 의해 진동이나 충격이 슬래브(2)나 벽체에 발생할 수 있으며, 이때 진동정보 또는 충격정보는 층간 발생하는 소음이나 진동에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 노약자나 거동이 불편한 환자가 건축물 내에 거주하는 경우, 낙상에 의한 충격을 진동센서 또는 충격센서를 통해 감지할 수 있고, 이에 대한 진동정보 또는 충격정보를 생성할 수 있다. 이때 생성된 진동정보나 충격정보는 후술하는 정보출력부(230)를 통해 응급구조대나 인근 병원 응급실에 실시간 전송될 수 있다.
또한, 정보생성부(220)는 광섬유하중센서(130)에서 측정된 하중정보를 기반으로 콘크리트 타설 시 거푸집 및 지지부(5)의 붕괴위험정보를 생성할 수 있다. 정보생성부(220)는 측정된 하중정보가 미리 설정된 기중하중값을 상회하는 경우, 작업자 또는 관리자가 신속하게 파악할 수 있도록 하는 붕괴위험정보를 생성할 수 있다.
정보출력부(230)는 정보생성부(220)에서 생성된 건축물안전정보를 외부로 출력하는 것으로, 유선을 통해 건축물안전정보를 관리자 또는 사용자의 노트북이나 PC 등으로 전송할 수도 있고, 무선을 통해 건축물안전정보를 관리자 또는 사용자의 스마트폰이나 안전관리서버 등으로 전송할 수 있다. 정보출력부(230)는 다양한 입출력 인터페이스를 포함하여 구성할 수 있다.
센서고정부(300)는 철근(3)에 광섬유센서부(100)를 설치 및 고정하기 위한 것으로서, 철근결합부(310)와, 센서결합부(320)를 포함하여 구성할 수 있다.
철근결합부(310)는 내측에 철근(3)이 통과할 수 있게 철근통과홀(311)이 형성된다. 그리고, 철근결합부(310)는 철근(3)에 탈부착 가능하도록 외주면 일 측이 철근(3)의 연장방향과 나란한 방향을 따라 절개된 제1절개부(312)가 형성된다. 철근결합부(310)는 탄성을 가지도록 형성되며, 외력을 가해 제1절개부(312)를 확장시켜 철근(3)을 삽입하여 결합시키거나 인출하여 분리시킬 수 있다.
센서결합부(320)는 철근결합부(310)의 일 측에 철근결합부(310)와 교차하도록 연장되고 철근결합부(310)에 고정된다. 센서결합부(320)는 내측에 광섬유센서부(100)가 통과할 수 있게 광섬유통과홀(321)이 형성된다. 그리고, 센서결합부(320)는 광섬유센서부(100)에 탈부착 가능하도록 외주면 일 측이 광섬유센서부(100)와 나란한 방향을 따라 절개된 제2절개부(322)가 형성된다. 센서결합부(320)는 탄성을 가지도록 형성되며, 외력을 가해 제2절개부(322)를 확장시켜 광섬유센서부(100)를 삽입하여 결합시키거나 인출하여 분리시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 센서고정부(300)는 광섬유센서부(100)를 철근(3)에 설치시 광섬유센서부(100)를 절곡하거나, 로프나 와이어(410)를 통해 결속할 필요가 없어 광섬유센서부(100)가 휘어지거나 손상되는 것을 방지하고, 광섬유센서부(100)에 국부적인 압력이 가해지는 것을 방지할 수 있으며, 철근(3)에 대한 고정을 쉽고 빠르게 할 수 있다.
인장저항부(400)는 콘크리트 타설 도중 콘크리트에 의해 광섬유센서부(100)가 인장되면서 광섬유센서부(100)가 끊어지거나 손상되는 것을 방지하도록 광섬유센서부(100) 주변을 따라 설치된다.
더욱 상세하게, 인장저항부(400)는 와이어(410)와, 지지고리(420)와, 연결훅(430)을 포함하여 구성할 수 있다.
와이어(410)는 인장력에 대한 저항력을 가지도록 금속재로 형성되고, 광섬유센서부(100)와 나란하게 배치 및 연장된다.
지지고리(420)는 센서결합부(320)에 대해 와이어(410)를 지지하는 것으로서, 센서결합부(320)의 가장자리 일 측에 외부로 돌출되고, 그 내측에 와이어(410)가 통과할 수 있게 개방된 통과구멍이 형성된다. 지지고리(420)는 센서결합부(320)의 길이방향 양측에 각각 구비된다. 이와 다르게 지지고리(420)는 센서결합부(320)의 길이 중심 측에 형성될 수도 있다.
연결훅(430)은 광섬유센서부(100)와 와이어(410)를 인접된 상태로 유지시키는 것으로서, 일 측에 광섬유센서부(100)를 감싸도록 형성된 제1훅(431)과, 와이어(410)를 감싸도록 형성된 제2훅(432)과, 제1훅(431)과 제2훅(432)을 연결하는 연결부(433)를 포함하여 구성할 수 있다.
본 실시 예에 따른 인장저항부(400)의 연결훅(430)은 'S'나 형태로 형성된 것을 적용하였으나, 광섬유센서부(100)를 감싸는 부분과 와이어(410)를 감싸는 부분이 각각 구성되고, 이 두 부분이 연결된 형태라면 어떠한 구조도 적용 가능하다.
또한, 인장저항부(400)는 와이어로만 구성할 수도 있고, 이 경우 와이어는 광섬유센서부에 나선 형태로 감기도록 설치될 수 있다.
상술한 바와 같은 인장저항부(400)는 광섬유센서부(100)와 인접한 위치에서 광섬유센서부(100)와 연결된 구조를 가져 콘크리트를 타설할 시 광섬유센서부(100)가 콘크리트의 타설압력에 의해 인장되면서 끊어지는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템은 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100 : 광섬유센서부
110 : 광섬유온도센서
120 : 광섬유진동센서
130 : 광섬유하중센서
200 : 모니터링부
210 : 정보수신부
220 : 정보생성부
230 : 정보출력부
300 : 센서고정부
310 : 철근결합부
320 : 센서결합부
400 : 인장저항부
410 : 와이어

Claims (4)

  1. 건축물의 슬래브 또는 벽체를 성형하기 위한 거푸집 내에 배근된 철근을 따라 상기 철근에 설치되고 상기 거푸집 내에 타설된 콘크리트 내에 매설되는 광섬유센서부와; 상기 광섬유센서부에서 측정된 측정정보를 기반으로 상기 건축물의 안정성 대해 분석 및 진단하는 모니터링부;를 구비하는 건축물 전주기 안전모니터링시스템에 있어서,
    상기 광섬유센서부는 상기 콘크리트의 온도를 측정하는 광섬유온도센서와, 상기 콘크리트가 양생이 완료된 후 상기 콘크리트에 가해지는 진동이나 충격을 측정하는 광섬유진동센서를 포함하고,
    상기 모니터링부는 상기 광섬유센서부로부터 전달되는 온도정보와, 진동정보 및 충격정보를 수신하는 정보수신부와, 상기 정보수신부에 수신된 측정정보들을 기반으로 상기 콘크리트의 강도 확보를 위한 상기 거푸집의 해체시기정보, 상기 건축물에 대한 화재정보, 상기 콘크리트의 타설에 따른 타설진동정보 또는 타설충격정보, 상기 건축물 내부 및 외부에서 상기 건축물에 가해지는 진동정보 또는 충격정보를 포함하는 건축물안전정보를 생성하는 정보생성부와, 상기 정보생성부에서 생성된 건축물안전정보를 외부로 출력하는 정보출력부를 포함하고,
    상기 철근에 상기 광섬유센서부를 설치 및 고정하기 위한 센서고정부;를 더 구비하고,
    상기 센서고정부는
    내측에 상기 철근이 통과할 수 있게 철근통과홀이 형성되고, 상기 철근에 탈부착 가능하게 형성된 철근결합부와,
    상기 철근결합부의 일 측에 상기 철근결합부와 교차하도록 연장되고, 내측에 상기 광섬유센서부가 통과할 수 있게 광섬유통과홀이 형성되며, 상기 광섬유센서부에 탈부착 가능하게 형성된 센서결합부를 포함하며,
    콘크리트 타설 도중 상기 광섬유센서부가 끊어지거나 손상되는 것을 방지하도록 상기 광섬유센서부를 따라 설치되는 인장저항부;를 더 구비하고,
    상기 인장저항부는
    상기 광섬유센서부와 나란하게 배치 및 연장되는 와이어와,
    상기 센서결합부의 가장자리 일 측에 외부로 돌출되고, 내측에 상기 와이어가 통과할 수 있게 개방된 통과구멍이 형성된 지지고리와,
    상기 광섬유센서부를 감싸도록 형성된 제1훅과, 상기 와이어를 감싸도록 형성된 제2훅과, 상기 제1훅과 상기 제2훅을 연결하는 연결부를 포함하여 상기 광섬유센서부와 상기 와이어를 인접된 상태로 유지시키는 연결훅을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유센서부는 거푸집을 지지하는 지지부에 설치되어 상기 콘크리트 타설 시 상기 지지부에 가해지는 하중을 측정하는 광섬유하중센서를 더 포함하고,
    상기 정보생성부는 상기 광섬유하중센서에서 측정된 하중정보를 기반으로 콘크리트 타설 시 상기 거푸집 및 상기 지지부의 붕괴위험정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 광섬유센서를 이용한 건축물 전주기 안전모니터링시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118518223A (zh) * 2024-07-22 2024-08-20 兰州有色冶金设计研究院有限公司 基于光纤传感器的钢结构建筑环境监测方法和系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100012359A (ko) * 2008-07-28 2010-02-08 주식회사 대우엔지니어링 가시설 구조물의 위험 경보 장치 및 방법
KR20100026145A (ko) * 2008-08-29 2010-03-10 한국건설기술연구원 광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 긴장력 또는 변형량 측정 방법
KR20100119197A (ko) * 2009-04-30 2010-11-09 (주)지엠지 변형 및 화재감지용 분포형 광섬유 센서
KR20140109079A (ko) 2013-03-05 2014-09-15 성균관대학교산학협력단 콘크리트 구조물의 강도발현 모니터링 장치 및 그 방법
KR101645622B1 (ko) 2015-03-23 2016-08-12 전남대학교산학협력단 콘크리트 경화 측정 장치 및 방법
KR20190095991A (ko) 2018-02-08 2019-08-19 충남대학교산학협력단 비파괴검사를 이용한 콘크리트 압축 강도 예측방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100012359A (ko) * 2008-07-28 2010-02-08 주식회사 대우엔지니어링 가시설 구조물의 위험 경보 장치 및 방법
KR20100026145A (ko) * 2008-08-29 2010-03-10 한국건설기술연구원 광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 긴장력 또는 변형량 측정 방법
KR20100119197A (ko) * 2009-04-30 2010-11-09 (주)지엠지 변형 및 화재감지용 분포형 광섬유 센서
KR20140109079A (ko) 2013-03-05 2014-09-15 성균관대학교산학협력단 콘크리트 구조물의 강도발현 모니터링 장치 및 그 방법
KR101645622B1 (ko) 2015-03-23 2016-08-12 전남대학교산학협력단 콘크리트 경화 측정 장치 및 방법
KR20190095991A (ko) 2018-02-08 2019-08-19 충남대학교산학협력단 비파괴검사를 이용한 콘크리트 압축 강도 예측방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118518223A (zh) * 2024-07-22 2024-08-20 兰州有色冶金设计研究院有限公司 基于光纤传感器的钢结构建筑环境监测方法和系统

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