KR102663446B1 - IoT-based slope disaster detection and warning system - Google Patents
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Abstract
비탈면의 붕괴 징후를 파악하는데 효과적인 요소인 지표경사, 지표변위 및 지표토양 함수비를 기반으로 비탈면 재해 발생 가능성을 정밀하게 판단하고, 그에 따라 적절한 대비·조치를 신속하게 취할 수 있는 비탈면 통합 재해 감지 및 경보 시스템이 개시된다.
본 발명에 따른 비탈면 재해 감지 및 경보 시스템은 감시의 대상이 되는 비탈면에 직접 설치되어 지표 경사 및 그 변화, 지표의 변위, 지표토양 함수비 및 그 변화를 측정하되 배터리로 운용 가능하도록 저전력 운용 알고리즘을 적용한 통합 감지 IoT 디바이스 장치; 상기 통합 감지 IoT 디바이스 장치에서 발신된 신호를 관제서버로 중계하는 IoT 게이트웨이 장치; 상기 IoT 게이트웨이 장치로부터의 감지 센서 데이터를 수신하고 저장하며, 수신된 데이터에 담긴 정보를 기초로 비탈면의 상태를 모니터링하고 비탈면 재해 발생 여부 및 발생 가능성 파악하며, 정보를 저장하고, 관리자 단말기 및 사용자 단말기에 각각 정보와 명령을 발송하는 관제서버; 상기 관제서버로부터의 정보와 명령을 수신하여 디스플레이하며 관리를 위한 정보를 관리자가 입력하는 관리자 단말기; 및 비탈면 재해 발생 경보를 포함한 정보를 수신하도록 사용자가 이용하는 사용자 단말기를 포함하여 구성될 수 있다.Integrated slope disaster detection and warning that accurately determines the possibility of a slope disaster based on surface slope, surface displacement, and surface soil water content, which are effective factors in identifying signs of slope collapse, and quickly takes appropriate preparation and action accordingly. The system starts.
The slope disaster detection and warning system according to the present invention is installed directly on the slope subject to monitoring and measures surface slope and its changes, surface displacement, surface soil water content and its changes, and applies a low-power operation algorithm to enable battery operation. Integrated sensing IoT device device; An IoT gateway device that relays a signal transmitted from the integrated sensing IoT device device to a control server; Receives and stores detection sensor data from the IoT gateway device, monitors the condition of the slope based on the information contained in the received data, determines whether or not a slope disaster has occurred and the possibility of occurrence, stores the information, and manages the administrator terminal and user terminal. a control server that sends information and commands to each; an administrator terminal that receives and displays information and commands from the control server and allows the administrator to input information for management; And it may be configured to include a user terminal used by the user to receive information including a slope disaster occurrence warning.
Description
본 발명은 IoT(Internet of Things) 기반 비탈면 재해 감지 및 경보 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 비탈면에서 발생할 수 있는 토석류, 산사태 등과 같은 비탈면 재해 발생 가능성을 사전에 파악하여 현장에서 경보(사이렌 및 경광 등) 조치를 시행하고, 관리자 및 해당 주민(사용자)에게 경보 문자 메시지를 발송하는 등의 조치를 취함으로써 비탈면 재해로 인한 위험에 효율적으로 대비할 수 있게 하는 비탈면 재해 감지 및 경보 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an IoT (Internet of Things)-based slope disaster detection and warning system. Specifically, it detects in advance the possibility of slope disasters such as debris flows and landslides that may occur on the slope and provides warnings (sirens, warning lights, etc.) at the site. ) It is about a slope disaster detection and warning system that enables efficient preparation for risks caused by slope disasters by taking measures such as implementing measures and sending warning text messages to managers and relevant residents (users).
우리나라는 국토면적의 63%가 산지로 구성되어 여름 장마철 집중호우 시 크고 작은 토석류 및 산사태의 발생, 비탈면 붕괴 또는 노후된 석축이나 옹벽의 붕괴에 의한 피해가 반복되고 있다. 편의상 본 명세서에서는 토석류 및 산사태의 발생 그리고 비탈면(급경사지 포함)의 붕괴 현상을 모두 포함하는 의미로서 "비탈면 재해"라는 용어를 사용한다. In Korea, 63% of the country's land area is comprised of mountainous areas, so during heavy rains during the summer monsoon season, damage from large and small debris flows and landslides, slope collapse, or collapse of old stone structures or retaining walls is repeated. For convenience, the term "slope disaster" is used in this specification to encompass both the occurrence of debris flows and landslides and the collapse of slopes (including steep slopes).
비탈면 재해는 주로 여름 장마철과 태풍에 의한 집중호우에 집중적으로 발생하여 인명 피해 및 재산 피해를 야기하고 있다. 비탈면 재해는 강우 외에도 다양한 토질, 지질 및 지형 등의 복합적 작용에 의해서 발생하게 되는데, 이러한 비탈면 재해는 발생위치, 규모, 형태 등을 예측하기가 매우 어렵다. 따라서 비탈면 재해로 인하여 주거지 등에서 발생하는 피해를 예방하기 위해서는 비탈면 재해의 징후를 사전에 인지하는 것이 가장 현실적인 방법 중 하나이다. 장마철 집중호우에 의해 발생한 급경사지 붕괴사고는 주택이나 소규모 건축물에 인접한 비탈면에서 발생한 토사유출이 대부분을 차지하고 있다. 또한 주택과 인접한 경우가 많아 비탈면 붕괴 시 필연적으로 인명·재산 피해를 동반하고 있다. 비탈면에서는 주로 비탈면 표층의 얕은 토사가 미끄러져 내려오는 '표층붕괴'가 발생한다. 많은 연구자들에 의해 강우침투에 의한 지반의 속성 변화, 지표면의 움직임 등을 이용하여 붕괴 전조현상을 규명하는 연구가 진행되어 왔다. 특히 비탈면의 경우 지표경사, 지표변위, 지표토양 함수비 등이 붕괴 징후 파악에 효과적인 것으로 알려져 있다.Slope disasters mainly occur during the summer rainy season and heavy rain caused by typhoons, causing casualties and property damage. Slope disasters are caused by the complex effects of various soil, geology, and topography in addition to rainfall, and it is very difficult to predict the location, scale, and form of such slope disasters. Therefore, in order to prevent damage occurring in residential areas due to slope disasters, one of the most realistic ways is to recognize the signs of slope disasters in advance. Most steep slope collapse accidents caused by heavy rain during the rainy season are caused by soil runoff from slopes adjacent to houses or small buildings. In addition, as they are often adjacent to houses, slope collapse inevitably causes damage to life and property. On slopes, 'surface collapse' usually occurs when shallow soil on the surface of the slope slides down. Many researchers have conducted research to identify collapse precursors using changes in ground properties and movement of the ground surface due to rainfall infiltration. In particular, in the case of slopes, surface slope, surface displacement, and surface soil water content are known to be effective in identifying signs of collapse.
따라서, 비탈면 재해로 인한 피해예방을 위해 지표경사, 지표변위, 지표토양 함수비 등을 기반으로 하여 원격지에서 비탈면의 붕괴, 토석류 등과 같은 비탈면 재해를 미리 예측하고 대비하기 위한 더욱 효율적인 방안의 개발이 시급한 실정이다. Therefore, in order to prevent damage from slope disasters, there is an urgent need to develop more efficient methods to predict and prepare for slope disasters such as slope collapse and debris flows in remote areas based on surface slope, surface displacement, and surface soil water content. am.
본 발명은 위와 같은 현실적인 필요성에 따라 창안된 것으로서, 본 발명은 비탈면의 붕괴 징후를 파악하는데 효과적인 요소인 지표경사, 지표변위 및 지표토양 함수비를 기반으로 비탈면 재해 발생 가능성을 정밀하게 판단하고, 그에 따라 적절한 대비·조치를 신속하게 취할 수 있는 비탈면 통합 재해 감지 및 경보 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created in response to the above realistic needs. The present invention accurately determines the possibility of a slope disaster based on surface slope, surface displacement, and surface soil water content, which are effective factors in identifying signs of slope collapse, and accordingly The purpose is to provide an integrated slope disaster detection and warning system that can quickly take appropriate preparedness and action.
특히, 본 발명은 배터리로 운용 가능하도록 저전력 운용 알고리즘을 적용한 하나의 통합감지 IoT 디바이스 장치를 이용하여 비탈면의 지표 경사 및 그 변화, 지표 변위, 지표토양 함수비 및 그 변화를 실시간 측정하고 전송함으로써, 외부의 추가 장치 없이도 매우 효과적으로 비탈면 재해를 감지하고 경보할 수 있는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In particular, the present invention measures and transmits in real time the surface slope of the slope and its changes, surface displacement, surface soil water content and its changes using an integrated sensing IoT device that applies a low-power operation algorithm so that it can be operated on a battery, and transmits it to the outside. The purpose is to provide a system that can detect and warn of slope disasters very effectively without the need for additional devices.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 감시의 대상이 되는 비탈면에 직접 설치되어 지표 경사 및 그 변화, 지표의 변위, 지표토양 함수비 및 그 변화를 측정하되 배터리로 운용 가능하도록 저전력 운용 알고리즘을 적용한 통합 감지 IoT 디바이스 장치; 상기 통합 감지 IoT 디바이스 장치에서 발신된 신호를 관제서버로 중계하는 IoT 게이트웨이 장치; 상기 IoT 게이트웨이 장치로부터의 감지 센서 데이터를 수신하고 저장하며, 수신된 데이터에 담긴 정보를 기초로 비탈면의 상태를 모니터링하고 비탈면 재해 발생 여부 및 발생 가능성 파악하며, 정보를 저장하고, 관리자 단말기 및 사용자 단말기에 각각 정보와 명령을 발송하는 관제서버; 상기 관제서버로부터의 정보와 명령을 수신하여 디스플레이하며 관리를 위한 정보를 관리자가 입력하는 관리자 단말기; 및 비탈면 재해 발생 경보를 포함한 정보를 수신하도록 사용자가 이용하는 사용자 단말기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비탈면 재해 감지 및 경보 시스템이 제공된다.In order to achieve the above object, in the present invention, a low-power operation algorithm is installed directly on the slope subject to monitoring to measure surface slope and its changes, surface displacement, surface soil water content and its changes, and can be operated with a battery. Applied integrated sensing IoT device device; An IoT gateway device that relays a signal transmitted from the integrated sensing IoT device device to a control server; Receives and stores detection sensor data from the IoT gateway device, monitors the condition of the slope based on the information contained in the received data, determines whether or not a slope disaster has occurred and the possibility of occurrence, stores the information, and manages the administrator terminal and user terminal. a control server that sends information and commands to each; an administrator terminal that receives and displays information and commands from the control server and allows the administrator to input information for management; and a user terminal used by the user to receive information including a slope disaster occurrence warning. A slope disaster detection and warning system is provided.
본 발명에 있어서, 상기 통합 감지 IoT 디바이스 장치는, 직각좌표계의 각 축방향으로 지표의 경사를 동시에 측정할 수 있는 지표경사 센서를 구비하여 지표의 경사 및 그 변화를 측정하는 지표경사 센서 모듈; 지표변위 센서를 구비하여 지표의 수직 방향 및 수평방향으로의 변위를 각각 측정하는 지표변위 센서 모듈; 지표를 이루는 토양의 함수량을 측정하는 함수비 측정 센서를 구비하여 지표토양 함수비와 그 변화를 측정하는 지표토양 함수비 센서 모듈; 및 비탈면의 현장에 설치되어 소리 내지 빛의 형태로 이루어진 경보를 발생시키는 현장 알람장치를 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 지표경사 센서 모듈, 상기 지표변위 센서 모듈 및 상기 지표토양 함수비 센서 모듈에는, 비탈면에 박혀서 수평 고정되는 몸체를 구비하고 있는 수평 고정설치구에 탑재되어 신호를 IoT 게이트웨이 장치로 전송하는 개별 통신기가 구비되어 있어, 개별 통신기를 통해서 측정된 정보를 각각 개별적으로 전송할 수 있다.In the present invention, the integrated sensing IoT device device includes a ground slope sensor module that measures the slope of the ground and its changes by having a ground slope sensor capable of simultaneously measuring the slope of the ground in each axis direction of a rectangular coordinate system; A ground displacement sensor module equipped with a ground displacement sensor to measure displacement of the ground in the vertical and horizontal directions, respectively; A surface soil water content sensor module that is equipped with a water content measurement sensor to measure the water content of the soil forming the surface and measures the surface soil water content and its changes; And it may be configured to include an on-site alarm device installed at the site of the slope and generating an alarm in the form of sound or light, wherein the surface slope sensor module, the surface displacement sensor module, and the surface soil water content sensor module include, It is equipped with an individual communicator that is mounted on a horizontal fixing fixture that has a body that is embedded and fixed horizontally and transmits signals to the IoT gateway device, so the measured information can be individually transmitted through the individual communicator.
또한 본 발명에 있어서, 상기 IoT 게이트웨이 장치는, IoT 게이트웨이과, IoT 게이트웨이 장치에서 소모될 전력을 자력으로 공급할 수 있도록 태양광 패널을 이용하여 태양광 발전을 하게 되는 태양광 발전모듈과, 발전된 전력을 저장할 수 있도록 배터리 등으로 이루어진 충전모듈과, 신호의 송수신을 위한 통신모듈을 포함하여 구성될 수 있고, 더 나아가 상기 관제서버는, IoT 게이트웨이 장치로부터 송신된 신호를 수신하는 신호수신모듈과, 수신된 신호 및 그에 담긴 정보를 저장하는 데이터베이스 모듈, 수신된 정보를 기반으로 비탈면의 상태를 파악하여 비탈면 재해의 발생 가능성을 판단하는 재해 모니터링 모듈, 관리자와 사용자에게 제공할 정보 및 경보를 생성하는 경보발생 모듈을 포함할 수도 있다.In addition, in the present invention, the IoT gateway device includes an IoT gateway, a solar power generation module that generates solar power using a solar panel to independently supply power to be consumed by the IoT gateway device, and a storage device for storing the generated power. It may be configured to include a charging module made of a battery, etc., and a communication module for transmitting and receiving signals. Furthermore, the control server includes a signal receiving module that receives signals transmitted from the IoT gateway device, and a received signal. and a database module that stores the information contained therein, a disaster monitoring module that determines the possibility of a slope disaster by identifying the state of the slope based on the received information, and an alarm generation module that generates information and alerts to be provided to managers and users. It may also be included.
본 발명에 따른 비탈면 재해 감지 및 경보 시스템에서는, 무선 기반의 통신을 활용하여 비탈면에서 발생할 수 있는 토석류, 산사태 등과 같은 비탈면 재해의 주요지표를 배터리로 운용가능하도록 저전력 운용 알고리즘을 적용한 통합 감지 IoT 디바이스 모듈에 구비된 센서로 측정하고, 특히 LoRaWAN 프로토콜을 통하여 측정 정보를 관제서버로 전송하여 비탈면 재해 발생 가능성을 사전에 파악하여 즉시 현장에서 경보(사이렌 및 경광 등) 조치를 시행하고, 관리자 및 해당 주민(사용자)에게 경보 문자 메시지를 발송하는 등의 조치를 취하게 된다. 따라서 본 발명에 의하면 비탈면 재해로 인한 위험에 효율적으로 대비할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다. In the slope disaster detection and warning system according to the present invention, an integrated sensing IoT device module that applies a low-power operation algorithm to enable battery operation of key indicators of slope disasters such as debris flows and landslides that may occur on the slope using wireless-based communication. Measurements are made with sensors provided in the system, and in particular, the measurement information is transmitted to the control server through the LoRaWAN protocol to identify the possibility of a slope disaster in advance, immediately implement warning measures (sirens and warning lights, etc.) on site, and monitor managers and residents ( Actions such as sending an alert text message to the user are taken. Therefore, according to the present invention, a very useful effect of being able to efficiently prepare for risks caused by slope disasters is achieved.
특히, 본 발명에 따른 비탈면 재해 감지 및 경보 시스템에서는, 비탈면 붕괴의 징후 파악에 효과적인 지표경사, 지표변위 및 지표토양 함수량을 기반으로 비탈면 재해를 예상하고 그 가능성을 파악하게 되는바 신뢰성이 높다는 장점이 있다. In particular, the slope disaster detection and warning system according to the present invention has the advantage of high reliability by predicting and identifying the possibility of a slope disaster based on surface slope, surface displacement, and surface soil water content, which are effective in identifying signs of slope collapse. there is.
더 나아가, 본 발명에서는 통합 감지 IoT 디바이스 장치가 상시 전원공급 없이 배터리로 운용하여 설치장소 제약이 없으며, 또한 태양광 발전을 이용함과 동시에 충전 전력을 이용할 수 있는 구성을 가지는 IoT 게이트웨이 장치를 이용하므로, 외부로부터의 상시전원 공급 없이도 태양광 발전과 충전 전력을 이용하여 상시전원의 공급이 어려운 지역에서도 IoT 게이트웨이 장치를 이용한 통신을 안정적으로 상시 운용할 수 있게 되는 장점도 발휘된다. Furthermore, in the present invention, the integrated sensing IoT device operates on a battery without a constant power supply, so there are no restrictions on installation location, and an IoT gateway device is used that has a configuration that can use solar power generation and charging power at the same time, There is also the advantage of being able to stably operate communication using IoT gateway devices at all times, even in areas where constant power supply is difficult, by using solar power generation and charging power without a constant power supply from outside.
도 1은 본 발명에 따른 비탈면 재해 감지 및 경보 시스템의 전체적인 구성을 보여주는 개략도이다.
도 2는 통합 감지 IoT 디바이스 장치의 구성을 보여주는 개략도이다.
도 3은 비탈면에 지표경사 센서 모듈, 지표변위 센서 모듈 및 지표토양 함수비 센서 모듈을 설치(4단, 10개 블록)한 일예를 보여주는 개략도이다.
도 4는 IoT 게이트웨이 장치의 구체적인 구성에 대한 일예를 보여주는 개략적인 블록도이다.
도 5는 관제서버의 구성에 대한 일예를 보여주는 개략적인 블록도이다.
도 6의 (a) 내지 (c)는 각각 관리자 단말기에 디스플레이되는 화면의 일예를 보여주는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정설치구의 모습을 도시한 것이다. Figure 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a slope disaster detection and warning system according to the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of an integrated sensing IoT device.
Figure 3 is a schematic diagram showing an example of installation (4 stages, 10 blocks) of a surface slope sensor module, a surface displacement sensor module, and a surface soil water content sensor module on a slope.
Figure 4 is a schematic block diagram showing an example of the specific configuration of an IoT gateway device.
Figure 5 is a schematic block diagram showing an example of the configuration of a control server.
Figures 6 (a) to (c) are schematic diagrams each showing an example of a screen displayed on an administrator terminal.
Figure 7 shows the appearance of a fixing fixture according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. The present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is described as one embodiment, and the technical idea of the present invention and its core configuration and operation are not limited thereby.
도 1에는 본 발명에 따른 비탈면 재해 감지 및 경보 시스템(100)의 전체적인 구성을 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도면에 예시된 것처럼 본 발명에 따른 비탈면 재해 감지 및 경보 시스템(100)은 통합 감지 IoT 디바이스 장치(1), IoT 게이트웨이(Internet of Things Gateway) 장치(2), 관제서버(3), 관리자 단말기(4) 및 사용자 단말기(5)를 포함하는 구성을 가진다. Figure 1 shows a schematic diagram showing the overall configuration of the slope disaster detection and
도 2에는 통합 감지 IoT 디바이스 장치(1)의 구성을 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도면에 예시된 것처럼 통합 감지 IoT 디바이스 장치(1)는 감시의 대상이 되는 비탈면에 직접 설치되어 비탈면에서의 재해 발생 여부를 판단할 수 있는 정보 즉, 비탈면의 재해 발생 징후 관련 정보를 직접 취득하는 것으로서, 구체적으로는 지표 경사의 변화를 측정하는 지표경사 센서 모듈(10), 지표의 변위를 측정하는 지표변위 센서 모듈(11), 지표 토양의 함수량을 측정하는 지표토양 함수비 센서 모듈(12) 및 현장 알람(alarm)장치(13)를 포함하여 구성된다. Figure 2 shows a schematic diagram showing the configuration of the integrated sensing
앞서 언급한 것처럼 비탈면에서는 주로 표층의 얕은 토사가 미끄러져 내려오는 '표층붕괴'가 발생할 수 있는 바, 비탈면에 설치되는 지표경사 센서 모듈(10)이 본 발명에 구비되어 있고, 지표경사 센서 모듈(10)에 구비된 지표경사 센서를 통해서 지표 경사 및 그 변화를 측정하게 된다. 지표경사 센서 모듈(10)에 구비된 지표경사 센서(110)는 3축 직각좌표계의 각 축방향 지표 경사를 동시에 측정할 수 있는 센서로 구성될 수 있다. 또한 본 발명에서 비탈면에는 지표변위 센서 모듈(11)이 설치되어 있고, 지표변위 센서 모듈(11)에 구비된 지표변위 센서(111)를 통해서 지표의 수직 방향 및 수평방향으로의 변위(수직변위, 수평변위)를 각각 측정하게 된다. 비탈면 재해는 호우 및 그로 인한 지표토양의 함수 상태가 변화됨으로써 야기될 수 있다. 따라서 본 발명에는 지표에 설치되어 지표를 이루는 토양의 함수량을 측정하는 함수비 측정 센서(112)를 포함하고 있는 지표토양 함수비 센서 모듈(12)이 구비된다. As mentioned above, 'surface collapse', where shallow soil on the surface layer mainly slides down, may occur on a slope, and a surface
도 3에는 비탈면(300)에 지표경사 센서 모듈(10), 지표변위 센서 모듈(11) 및 지표토양 함수비 센서 모듈(12)을 설치한 일예를 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도 3에 예시된 설치 형태에서는, 비탈면(300)의 붕괴를 효과적으로 예측할 수 있도록 비탈면을 높이에 따라 4단계로 구분하고, 각 단계는 수평방향으로 복수개로 구분하여 총 10개 블록을 가지는 형태로 비탈면을 구획하고, 지표변위 센서의 와이어(도면에서는 굵은 선 W으로 표현됨)가 비탈면에 대해 수직하게 연장되도록 지표변위 센서 모듈(11)을 2식으로 설치하고, 지표토양 함수비 센서 모듈(12)은 국립재난안전원의 실증실험 기반 급경사지 계측관리기준'에 의거하여 위에서부터 제2단과 제3단에 각각 1식, 최하단인 제4단에 2식을 설치하며, 지표경사 센서 모듈(10)은 제3단과 제4단에 각각 2식을 설치하고 있다. 이러한 설치 구성을 통해서 비탈면 재해로서 비탈면의 붕괴를 예측할 수 있는 현장 정보를 매우 효율적으로 취득할 수 있게 된다. 그러나 지표경사 센서 모듈(10), 지표변위 센서 모듈(11) 및 지표토양 함수비 센서 모듈(12)을 설치하는 구성은 이에 한정되지는 않는다. FIG. 3 shows a schematic diagram showing an example of installing the ground
통합 감지 IoT 디바이스 장치(1)에 구비된 상기한 모듈들에 의해 측정된 정보(현장 수집 데이터)를 담고 있는 신호는 IoT 게이트웨이(IoT Gateway) 장치(2)로 전송된다. 이를 위해서 지표경사 센서 모듈(10), 지표변위 센서 모듈(11) 및 지표토양 함수비 센서 모듈(12)의 각각에는 개별 통신기(101)가 구비될 수도 있다. 개별 통신기(101)는 고정설치구(102)에 탑재되어 비탈면 현장에 설치될 수 있다. 고정설치구(102)는 비탈면에 박힐 수 있도록 형성된 몸체(1021), 몸체의 측면에 힌지 결합되고 탄성 지지되는 다수의 고정날개(1022), 고정날개(1022)의 바탁면에 형성된 돌기(1023)를 구비할 수 있다. 그리하여 몸체(1021)를 비탈면에 박으면, 고정날개(1022)가 비탈면에 형상에 따라 몸체로부터 벌어지면서 탄성부재에 의해 비탈면에 밀착될 뿐만 아니라, 돌기(1023)가 비탈면에 박히므로 고정설치구(102)가 비탈면에 견고하게 고정될 수 있다.Signals containing information (field collection data) measured by the above-described modules provided in the integrated sensing
상기한 센서 모듈 각각에 구비된 센서와 개별 통신기는 UART/RS485, GPIO, I2C 등의 인터페이스를 이용하여 신호를 송수신할 수 있다. 이러한 구성에서는 지표경사 센서 모듈(11), 지표변위 센서 모듈(12) 및 지표토양 함수비 센서 모듈(13)의 각각에 구비된 지표경사 센서(110), 지표변위 센서(111) 및 지표토양 함수비 센서(112)에서 측정된 정보의 신호는 개별 통신기(101)에 의해 각각 IoT 게이트웨이(IoT Gateway) 장치(2)로 전송된다.The sensors and individual communicators provided in each of the above sensor modules can transmit and receive signals using interfaces such as UART/RS485, GPIO, and I2C. In this configuration, the
그러나 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않으며, 실시형태에 따라서는 지표경사 센서 모듈(10), 지표변위 센서 모듈(11) 및 지표토양 함수비 센서 모듈(12)의 각각에 개별 통신기(101)이 별도로 구비되어 있는 것이 아니라, 하나의 통합 통신기가 구비되어서 각 센서로부터의 신호를 모두 받아서 IoT 게이트웨이(IoT Gateway) 장치(2)로 전송하도록 구성할 수도 있다. However, the present invention is not limited to this configuration, and depending on the embodiment, an
현장 알람(alarm)장치(13)는 비탈면의 현장 내지 그 인근에 설치되어 소리 내지 빛의 형태로 이루어진 경보를 발생시키는 장치로서, 예를 들어 소리를 발생시키는 사이렌 장치로 이루어질 수도 있고 빛을 발생시키는 다양한 형태의 경광등으로 이루어질 수 있다. The
IoT 게이트웨이 장치(2)는 통합 감지 IoT 디바이스 장치(1)로부터의 신호를 관제서버(3)로 중계하게 된다. 즉, IoT 게이트웨이 장치(2)는 통합 감지 IoT 디바이스 장치(1)에 구비된 지표경사 센서 모듈(10), 지표변위 센서 모듈(11) 및 지표토양 함수비 센서 모듈(12)로부터 신호를 받아서 이를 관제서버(3)로 전송하는 것이다. 이 때 신호의 송수신을 위한 통신으로서, 특히 LoRaWAN(Long Range Wide Area Network)을 이용하는 것이 바람직하다.The IoT gateway device (2) relays the signal from the integrated sensing IoT device device (1) to the control server (3). That is, the
한편, 도시되지는 않았지만, 통합 감지 IoT 디바이스 장치는 GPS 센서를 더 구비하며, GPS 센서는 평상 시 Sleep 모드로 있다가 지표경사 센서에서 측정되는 지표 경사와 그 변화값이 임계치 이상일 경우 Active 모드로 전환됨과 동시에 GPS 좌표값을 서버로 전송함으로써, 배터리 소모를 최소화하면서도 통합 감지 IoT 디바이스 장치가 도난되거나 동물에 의해 훼손되는지 여부를 원격으로 파악할 수 있다.Meanwhile, although not shown, the integrated sensing IoT device further includes a GPS sensor, and the GPS sensor is normally in Sleep mode and switches to Active mode when the ground slope and its change value measured by the ground slope sensor are above a threshold. At the same time, by transmitting GPS coordinates to the server, it is possible to remotely determine whether the integrated sensing IoT device has been stolen or damaged by animals while minimizing battery consumption.
도 4에는 IoT 게이트웨이 장치(2)의 구체적인 구성에 대한 일예를 보여주는 개략적인 블록도가 도시되어 있다. 효율적인 운용을 위하여 IoT 게이트웨이 장치(2)에는, IoT 게이트웨이(20)과, IoT 게이트웨이 장치(2)에서 소모될 전력을 자력으로 공급할 수 있도록 태양광 패널을 이용하여 태양광 발전을 하게 되는 태양광 발전모듈(21)과, 발전된 전력을 저장할 수 있도록 배터리 등으로 이루어진 충전모듈(22)과, 신호의 송수신을 위한 통신모듈(23)을 포함하여 구성된다. FIG. 4 shows a schematic block diagram showing an example of the specific configuration of the
기존의 IoT 게이트웨이를 이용함에 있어서는, 상시 전원 사용 및 유선 백홀 네트워크(Backhaul Network) 구성의 어려움으로 인한 제약이 존재한다. 본 발명에서 IoT 게이트웨이 장치(2)는 비탈면 인근 지역에 설치될 필요가 있는 바, IoT 게이트웨이 장치(2)에 태양광 발전모듈(21)과 충전모듈(22)을 구비함으로써, 외부로부터의 상시전원 공급 없이도 태양광 발전과 충전 전력을 이용하여 상시전원의 공급이 어려운 지역에서도 IoT 게이트웨이(IoT Gateway) 장치(2)를 안정적으로 상시 운용할 수 있게 된다. 또한 통신모듈(23)에서는 LoRaWAN(Long Range Wide Area Network)을 이용하여 신호의 송수신 작동을 수행함으로써 안정적이고 효율적인 정보신호의 송수신이 이루어질 수 있게 된다.When using existing IoT gateways, there are limitations due to difficulties in using constant power and configuring a wired backhaul network. In the present invention, the
도 5에는 관제서버(3)의 구성을 보여주는 개략적인 블록도가 도시되어 있다. 관제서버(3)는 IoT 게이트웨이(IoT Gateway) 장치(2)로부터 송신된 신호를 수신하고 저장하며, 해당 신호에 담긴 정보는 각 위험 비탈면 지역의 토양성분, 강우량, 기존 지표경사, 지표변위 및 지표토양 함수비 DB를 참조하여 주의/경계/심각 단계의 임계값을 결정하고 각각의 감지기 임계값의 범위에 따라 비탈면의 경보 상태 및 센서 감지값을 관제서버 모니터 및 관리자 단말기(4)에 정보 표시 및 사용자 단말기(5)에 필요한 정보와 명령을 발송하게 된다. 이를 위하여 관제서버(3)에는 IoT 게이트웨이 장치(2)로부터 송신된 신호를 수신하는 신호수신모듈(30), 수신된 신호 및 그에 담긴 정보를 저장하는 데이터베이스 모듈(31), 비탈면의 상태를 파악하여 비탈면 재해의 발생 가능성을 판단하는 재해 모니터링 모듈(32), 관리자와 사용자에게 제공할 정보 및 경보를 생성하는 경보발생 모듈(33)을 포함할 수 있다.Figure 5 shows a schematic block diagram showing the configuration of the
관제서버(3)의 신호수신모듈(30)은 IoT 게이트웨이(IoT Gateway) 장치(2)에서 전송되어 온 신호를 수신하게 되고, 수신된 신호는 데이터베이스 모듈(31)에 저장된다. 데이터베이스 모듈(31)에는 재해 모니터링 모듈(32)에서 분석한 결과 등의 정보도 저장된다. 또한 데이터베이스 모듈(31)에는 통합 감지 IoT 디바이스 장치(1)를 이루는 센서 모듈 각각의 설치 위치, 설치 일자 등에 대한 정보, 통신 프로토콜 등과 관련된 각종 통신 정보, 배터리의 잔량 등과 같은 충전모듈(22)과 관련된 정보 역시 저장될 수 있다. 상기 데이터베이스 모듈(31)에 저장된 모든 정보는 관리자를 통해 관리 및 운용되며, 상기 데이터베이스 모듈(31)에 저장된 정보는 국민재난안전포털과 연계되어 활용될 수도 있다. The
재해 모니터링 모듈(32)에서는 수신된 정보를 기반으로 비탈면의 상태를 파악하여 비탈면 재해의 발생 가능성을 판단하게 된다. 즉, 재해 모니터링 모듈(32)은 지표경사 센서 모듈(10)이 측정하여 보내온 지표 경사와 그 변화에 대한 정보, 그리고 지표변위 센서 모듈(11)이 측정하여 보내온 지표의 수직 및 수평 변위, 더 나아가 지표토양 함수비 센서 모듈(12)에서 보내온 지표 토양의 함수량 측정값(최적함수비 측정값) 및 그 변화 등의 정보에 기초하여 비탈면의 상태 변화를 파악하여 비탈면 재해의 발생 가능성을 예측하는 것이다. 이때, 예를 들어 지표 경사의 변화, 지표의 변위 및 지표 토양 함수량의 변화에 대해 각각 임계값을 사전에 정하고, 지표 경사의 변화, 지표의 변위 및 지표 토양 함수량(최적함수비)의 변화 중 어느 하나라도 임계값에 이르게 되면 비탈면에 재해가 발생하는 것으로 간주할 수도 있다. The
특히, 지표 경사와 그 변화에 대한 측정 정보, 지표의 수직 및 수평 변위에 대한 측정 정보, 그리고 지표 토양의 함수량(최적함수비) 및 그 변화에 대한 측정 정보에 기초하여 비탈면 재해 발생 가능성을 예측함에 있어서, "국립재난안전원의 실증실험 기반 급경사지 계측관리기준"을 이용할 수 있으며, 추가적인 정보로서 감지 대상 비탈면이 존재하는 지역의 강수량, 토양 특성에 대한 정보를 더 이용할 수 있다. In particular, in predicting the possibility of a slope disaster occurring based on measurement information about the surface slope and its changes, measurement information about the vertical and horizontal displacement of the surface, and measurement information about the moisture content (optimal moisture ratio) of the surface soil and its changes. , "National Disaster and Safety Research Institute's Empirical Experiment Based Measurement and Management Standards for Steep Slopes" can be used, and as additional information, information on precipitation and soil characteristics in the area where the slope to be detected exists can be used.
물론 지표 경사의 변화, 지표의 변위 및 지표 토양 함수량의 변화에 기초하여 토석류 등과 같은 비탈면 재해가 발생할 가능성이 있는지를 판단하는 구체적인 판단기준으로는 기존에 제시된 다양한 것을 이용할 수 있다. 특히, 재해 모니터링 모듈(32)에서는 상기 센서 모듈들로부터 수신한 정보 및 기타 수집된 정보를 이용하여 딥러닝 기반의 인공지능에 의해 비탈면 재해가 발생할 가능성을 판단하도록 구성될 수도 있다. Of course, various existing criteria can be used as specific criteria for determining whether a slope disaster such as a debris flow is likely to occur based on changes in surface slope, displacement of the surface, and changes in surface soil water content. In particular, the
경보발생 모듈(33)에서는 관리자와 사용자에게 제공할 정보 및 경보를 생성하게 된다. 경보발생 모듈(33)에서는 관리자, 사용자 등이 비탈면의 상태를 알 수 있도록 지표경사 센서 모듈(10), 지표변위 센서 모듈(11) 및 지표토양 함수비 센서 모듈(12) 각각에 의해 측정된 정보, 재해 모니터링 모듈(32)에 의해 분석된 정보 등을 다양한 형태로 가공하여 후술하는 관리자 단말기(4) 및 사용자 단말기(5)로 전송한다. The
또한 경보발생 모듈(33)에서는 재해 모니터링 모듈(32)에서의 판단 결과에 따라 다양한 형태의 경보를 발생시키게 된다. 예를 들어서, 비탈면 재해 발생 위험 단계를 주의/경계/심각 단계로 구분하여, 재해 모니터링 모듈(32)의 판단 결과에 맞춰서 해당 위험 단계에 대한 경보를 문자 메시지 등의 형태로 관리자 단말기(4) 및 사용자 단말기(5)로 전송함과 동시에, 비탈면의 현장이나 인근에 설치된 현장 알람(alarm)장치(13)가 작동되도록 신호를 전송할 수 있는 것이다. Additionally, the
관리자 단말기(4) 및 사용자 단말기(5)는 각각 관리자와 사용자가 이용하는 장치로서, 예를 들면 휴대전화, PC, 태블릿 장치 등과 같은 다양한 형태의 장치로 이루어질 수 있다. 관리자와 사용자는 관리자 단말기(4)와 사용자 단말기(5)를 통해서 비탈면의 현재 상태에 대한 각종 정보를 시각적인 방법이나 음향 또는 진동 등의 감각적인 방법을 통해서 확인할 수 있으며 각종 경보 등을 전달받을 수 있게 된다. The
도 6의 (a) 내지 (c)에는 각각 관리자 단말기(4)에 디스플레이(display)되는 화면의 일예가 도시되어 있는데, 도 6의 (a) 및 (b)에는 각각 관리자 단말기(4)에 비탈면 감시정보가 디스플레이되는 화면이 예시되어 있고, 도 6의 (c)에는 관리자 단말기(4)에 디스플레이되는 SMS 발송화면과 SMS 설정화면의 일예가 도시되어 있다. Figures 6 (a) to (c) show an example of a screen displayed on the
특히, 관리자 단말기(4)를 통해서 관리자는 각종 수치의 설정이나 조정 등의 관리 업무를 수행할 수 있는데, 예를 들어 지표 경사의 변화, 지표의 변위 및 지표 토양 함수량의 변화에 대한 임계값을 사전에 정하여 입력하거나 조정하는 작업을 수행할 수 있는 것이다. In particular, through the
또한 관리자는 관리자 단말기(4)를 통해서 비탈면 재해 발생과 관련한 긴급 문자 메시지나 단계별 경보 문자 메시지와 관련한 각종 설정 작업을 수행할 수 있는데, 예를 들어 비탈면 재해 발생과 관련한 긴급 문자 메시지나 단계별 경보 문자 메시지를 수신할 수신대상자를 추가하거나 삭제하는 등의 관리를 위한 설정 등을 수행할 수 있으며, 관리자 단말기(4)에서의 수동 작동에 의해 사용자 단말기(5)에 긴급 SMS 경보 메시지를 발송하여 비탈면 재해에 대비할 수 있게 할 수도 있다.In addition, the administrator can perform various setting tasks related to emergency text messages or step-by-step warning text messages related to the occurrence of a slope disaster through the administrator terminal (4). For example, emergency text messages or step-by-step warning text messages related to the occurrence of a slope disaster. You can perform settings for management, such as adding or deleting recipients, and send an emergency SMS alert message to the user terminal (5) by manual operation on the administrator terminal (4) to prevent slope disasters. It can also help you prepare.
한편, 도시하지는 않았지만 통합 감지 IoT 디바이스 장치는 지표경사 센서가 매분 직각좌표계의 각 축 방향 지표경사을 측정하고, 지표경사 변화량(°/min)이 기준치 이하일 경우 지표변위 센서와 지표토양 함수비 센서를 휴지기(Sleep Mode)로 유지하고 측정값을 매시간 관제서버로 전송하며, 지표경사 변화량(°/min)이 기준치 이상일 경우 지표변위 센서를 활동기(Wakeup Mode)로 전환하여 분마다 지표경사와 지표변위를 측정하여 전송하며, 지표토양 함수비 센서는 평상시 휴지기(Sleep Mode)로 있다가 지표변위 센서로 계측된 변위(mm/day)가 기준치 이상일 경우 지표토양 함수비 센서를 활동기(Wakeup Mode)로 전환하여 10분마다 지표토양 함수비 값(%)을 측정하여 관제서버로 전송하는 것일 수 있다. 통합 감지 IoT 디바이스 장치가 위와 같이 동작하는 경우, 평상시에는 지표경사 센서만이 동작하고 지표변위 센서와 지표토양 함수비 센서는 휴지기로 유지되다가, 지표경사 변화량이 기준치 이상일 경우에만 지표변위 센서가 동작하며, 지표변위 센서로 계측된 변위가 기준치 이상일 경우에만 지표토양 함수비 센서가 동작하므로 통합 감지 IoT 디바이스 장치가 저전력으로도 운용될 수 있다.Meanwhile, although not shown, the integrated sensing IoT device device measures the ground slope sensor in each axis direction of the Cartesian coordinate system every minute, and when the change in surface slope (°/min) is below the standard value, the ground displacement sensor and the surface soil water content sensor are used in a resting state ( Sleep Mode) and transmit the measured values to the control server every hour. If the surface slope change (°/min) is above the standard value, the surface displacement sensor is switched to wakeup mode and the surface slope and surface displacement are measured every minute. The surface soil water content sensor is normally in sleep mode, but when the displacement (mm/day) measured by the surface displacement sensor is above the standard value, the surface soil water content sensor is switched to active mode (Wakeup Mode) and the surface soil water content sensor is sent to the surface every 10 minutes. The soil water content value (%) may be measured and transmitted to the control server. When the integrated sensing IoT device operates as above, only the surface slope sensor operates in normal times, and the surface displacement sensor and surface soil water content sensor are maintained in a resting state, and the surface displacement sensor operates only when the change in surface slope is greater than the standard value. Since the surface soil water content sensor operates only when the displacement measured by the surface displacement sensor is above the standard value, the integrated sensing IoT device can be operated with low power.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the attached drawings, but these are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. There will be. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.
1: 통합 감지 IoT 디바이스 장치
2: IoT 게이트웨이 장치
3: 관제서버
4: 관리자 단말기
5: 사용자 단말기
10: 지표경사 센서 모듈
11: 지표변위 센서 모듈
12: 지표토양 함수비 센서 모듈
13: 현장 알람장치
20: IoT 게이트웨이
21: 태양광 발전모듈
22: 충전모듈
23: 통신모듈
30: 신호수신모듈
31: 데이터베이스 모듈
32: 재해 모니터링 모듈
33: 경보발생 모듈
100: 통합 감지 IoT 디바이스
300: 비탈면
102: 고정설치구
1021: 몸체
1022: 고정날개
1023: 돌기1: Integrated sensing IoT device device
2: IoT gateway device
3: Control server
4: Administrator terminal
5: User terminal
10: Ground slope sensor module
11: Ground displacement sensor module
12: Surface soil moisture content sensor module
13: On-site alarm device
20: IoT gateway
21: Solar power module
22: Charging module
23: Communication module
30: Signal reception module
31: Database module
32: Disaster monitoring module
33: Alarm generation module
100: Integrated sensing IoT device
300: slope
102: Fixed installation port
1021: body
1022: Fixed wing
1023: protrusion
Claims (5)
상기 통합 감지 IoT 디바이스 장치에서 발신된 신호를 관제서버로 중계하는 IoT 게이트웨이 장치;
상기 IoT 게이트웨이 장치에서 송신된 신호를 수신하고 저장하며, 수신된 신호에 담긴 정보를 기초로 비탈면의 상태를 모니터링하고 비탈면 재해 발생 여부 및 발생 가능성을 파악하며 정보를 저장하고 관리자 단말기 및 사용자 단말기에 각각 정보와 명령을 발송하는 관제서버;
상기 관제서버로부터 정보와 명령을 수신하여 디스플레이하며 관리를 위한 정보를 관리자로부터 입력받는 관리자 단말기; 및
비탈면 재해 발생 경보를 포함한 정보를 수신하도록 사용자가 이용하는 사용자 단말기를 포함하며,
상기 통합 감지 IoT 디바이스 장치는,
직각좌표계의 각 축방향으로 지표의 경사를 동시에 측정할 수 있는 지표경사 센서를 내장하여 지표의 경사 및 그 변화를 측정하는 지표경사 센서 모듈;
지표변위 센서를 구비하여 지표의 수직 방향 및 수평방향으로의 변위를 각각 측정하는 지표변위 센서 모듈;
지표를 이루는 토양의 함수량을 측정하는 함수비 측정 센서를 구비하여 지표토양 함수비와 그 변화를 측정하는 지표토양 함수비 센서 모듈; 및
비탈면의 현장에 설치되어 소리 내지 빛의 형태로 이루어진 경보를 발생시키는 현장 알람장치를 포함하고,
상기 지표경사 센서 모듈, 상기 지표변위 센서 모듈 및 상기 지표토양 함수비 센서 모듈은 비탈면에 박힐 수 있도록 몸체, 몸체의 측면에 힌지 결합되고 탄성 지지되는 다수의 고정날개, 상기 고정날개의 바닥면에 형성된 돌기를 구비한 고정설치구에 탑재되어 신호를 IoT 게이트웨이 장치로 전송하는 개별 통신기를 포함하여 이루어져, 개별 통신기를 통해서 측정된 정보를 각각 개별적으로 전송하며,
통합 감지 IoT 디바이스 장치는 GPS 센서를 더 구비하며, 상기 GPS 센서는 평상 시 Sleep 모드로 있다가 상기 지표경사 센서에서 측정되는 값이 임계치 이상일 경우 Active 모드로 전환됨과 동시에 GPS 좌표값을 서버로 전송하여 통합 감지 IoT 디바이스 장치의 도난 여부를 파악할 수 있는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 비탈면 재해 감지 및 경보 시스템.An integrated sensing IoT device installed directly on the slope subject to monitoring to measure surface slope and its changes, surface displacement, surface soil water content and its changes;
An IoT gateway device that relays a signal transmitted from the integrated sensing IoT device device to a control server;
Receives and stores signals transmitted from the IoT gateway device, monitors the condition of the slope based on the information contained in the received signal, determines whether and the possibility of a slope disaster occurring, stores the information, and stores the information in the administrator terminal and user terminal, respectively. A control server that sends information and commands;
an administrator terminal that receives and displays information and commands from the control server and receives information for management from the administrator; and
It includes a user terminal used by the user to receive information including a slope disaster occurrence warning,
The integrated sensing IoT device device,
A ground slope sensor module that measures the slope of the ground and its changes by embedding a ground slope sensor capable of simultaneously measuring the slope of the ground in each axis direction of the rectangular coordinate system;
A ground displacement sensor module equipped with a ground displacement sensor to measure displacement of the ground in the vertical and horizontal directions, respectively;
A surface soil water content sensor module that is equipped with a water content measurement sensor to measure the water content of the soil forming the surface and measures the surface soil water content and its changes; and
It includes an on-site alarm device installed at the site of the slope and generating an alarm in the form of sound or light,
The surface slope sensor module, the surface displacement sensor module, and the surface soil water content sensor module include a body so that it can be embedded in a slope, a plurality of fixed wings hinged to the side of the body and elastically supported, and protrusions formed on the bottom surface of the fixed wings. It is mounted on a fixed installation device equipped with an individual communicator that transmits signals to the IoT gateway device, and the measured information is individually transmitted through the individual communicators.
The integrated sensing IoT device further includes a GPS sensor, and the GPS sensor is normally in Sleep mode, but switches to Active mode when the value measured by the ground slope sensor is greater than a threshold and simultaneously transmits GPS coordinates to the server. An IoT-based slope disaster detection and warning system that is capable of detecting whether or not an integrated sensing IoT device device has been stolen.
상기 IoT 게이트웨이 장치는, IoT 게이트웨이과, IoT 게이트웨이 장치에서 소모될 전력을 자력으로 공급할 수 있도록 태양광 패널을 이용하여 태양광 발전을 하게 되는 태양광 발전모듈, 발전된 전력을 저장할 수 있도록 배터리 등으로 이루어진 충전모듈, 신호의 송수신을 위한 통신모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 비탈면 재해 감지 및 경보 시스템.According to paragraph 1,
The IoT gateway device is comprised of an IoT gateway, a solar power generation module that generates solar power using a solar panel to supply power to be consumed by the IoT gateway device by itself, and a battery to store the generated power. An IoT-based slope disaster detection and warning system comprising a module and a communication module for transmitting and receiving signals.
상기 관제서버는, IoT 게이트웨이 장치로부터 송신된 신호를 수신하는 신호수신모듈, 수신된 신호 및 그에 담긴 정보를 저장하는 데이터베이스 모듈, 수신된 정보를 기반으로 비탈면의 상태를 파악하여 비탈면 재해의 발생 가능성을 판단하는 재해 모니터링 모듈, 관리자와 사용자에게 제공할 정보 및 경보를 생성하는 경보발생 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 비탈면 재해 감지 및 경보 시스템. According to paragraph 1,
The control server includes a signal reception module that receives the signal transmitted from the IoT gateway device, a database module that stores the received signal and the information contained therein, and a database module that stores the received signal and the information contained therein, and determines the condition of the slope based on the received information to determine the possibility of a slope disaster. An IoT-based slope disaster detection and warning system comprising a disaster monitoring module that makes judgments and an alarm generation module that generates information and alarms to be provided to managers and users.
통합 감지 IoT 디바이스 장치는 지표경사 센서가 매분 직각좌표계의 각 축 방향 지표경사을 측정하고, 지표경사 변화량(°/min)이 기준치 이하일 경우 지표변위 센서와 지표토양 함수비 센서를 휴지기(Sleep Mode)로 유지하고, 측정값을 매시간 관제서버로 전송하며, 지표경사 변화량(°/min)이 기준치 이상일 경우 지표변위 센서를 활동기(Wakeup Mode)로 전환하여 분마다 지표경사와 지표변위를 측정하여 전송하며, 지표토양 함수비 센서는 평상시 휴지기(Sleep Mode)로 있다가 지표변위 센서로 계측된 변위(mm/day)가 기준치 이상일 경우 지표토양 함수비 센서를 활동기(Wakeup Mode)로 전환하여 10분마다 지표토양 함수비 값(%)을 측정하여 관제서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 비탈면 재해 감지 및 경보 시스템.
According to paragraph 1,
In the integrated sensing IoT device, the ground slope sensor measures the ground slope in each axis of the Cartesian coordinate system every minute, and when the surface slope change (°/min) is below the standard value, the ground displacement sensor and surface soil water content sensor are kept in sleep mode. The measured values are transmitted to the control server every hour. If the surface slope change (°/min) is greater than the standard value, the surface displacement sensor is switched to wakeup mode, and the surface slope and surface displacement are measured and transmitted every minute. The soil water content sensor is normally in sleep mode, but when the displacement (mm/day) measured by the surface displacement sensor is greater than the standard value, the surface soil water content sensor is switched to active mode (Wakeup Mode) and records the surface soil water content value every 10 minutes ( %) is an IoT-based slope disaster detection and warning system that measures and transmits it to the control server.
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