KR20000049791A

KR20000049791A - 인터넷을 이용한 실시간 계측 관리 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20000049791A
Application number: KR1020000023296A
Authority: KR
Inventors: 이근호
Original assignee: 이근호
Priority date: 2000-05-01
Filing date: 2000-05-01
Publication date: 2000-08-05
Also published as: KR100364917B1

Abstract

본 발명은 계측 관리 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 인터넷 상의 웹 서버 및 전용선을 이용하여 원격 구조물 관측에 대한 데이터 및 동영상을 전송함으로써, 원격 구조물의 관측을 실시간으로 계측 관리할 수 있도록 한, 인터넷을 이용한 실시간 계측 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

종래의 현장 감시는 하루 1회 계측 시 계측자가 판단하므로 계측자의 자질에 따라 현장 상황을 오판할 수 있으며, 도면 관리는 계측 데이터를 도면과 비교하여 분석할 필요가 있을 때 도면이 보관된 장소로 이동하여야 하는 번거로움이 있고, 별도의 경보 장치가 없어 구조물의 급격한 붕괴 시 미리 대처할 수 없게 되는 문제점이 있었다

상기한 문제점을 해소하기 위하여 본 발명은,

인터넷 망 또는 각종 통신 수단을 이용하여 건설 현장의 구조물을 원격으로 계측 관리하는 본사 중앙통제실과 ;

상기 본사 중앙통제실을 통하여 계측 관리되는 구조물을 인터넷 망을 통하여 실시간으로 계측 관리하는 사용자 ; 및,

각종 통신 수단을 통하여 상기 본사 중앙통제실의 제어를 받아 현장에서의 계측 센서를 자동으로 측정하는 국내/해외 현장으로 구성하여,

트리거 신호가 입력될 때까지 계측 스케줄 데이터 베이스에 의해 계측 스케줄을 운영하는 제 1 과정과 ;

상기 제 1 과정에서 트리거 신호가 입력되면 현장의 계측 설비와 연결하는 제 2 과정과 ;

상기 제 2 과정에서 연결된 현장의 계측 설비를 이용하여 측정을 수행하고, 공식을 적용하여 결과 값을 산출하는 제 3 과정과 ;

상기 제 3 과정에서 산출된 결과 값이 유효범위를 초과한 경우 계측 오류 목록에 추가하는 제 4 과정과 ;

상기 제 3 과정에서 산출된 결과 값이 정상 값인 경우 데이터 베이스에 저장하는 제 5 과정 ; 및,

상기 제 3 과정에서 산출된 결과 값이 관리 기준치를 초과한 경우 데이터 베이스에 저장한 후, 경보 시스템을 작동하는 제 6 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 인터넷을 통해 어디서든 계측할 수 있고 결과 추이를 관찰할 수 있으므로 계측인원 및 분석자가 현장에 상주할 필요가 없어 인건비가 절감되며, 사용하는 데이터 로거에 따라 별도로 프로그램을 개발해 왔으나 인터넷을 이용한 계측 관리 임대 서비스를 이용하면 프로그램 및 장비 개발에 드는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

인터넷을 이용한 실시간 계측 관리 시스템 및 그 방법{Real Time Measuring Management System And A Method Use Of Internet}

일반적으로, 현재의 계측 관리는 수동 계측이 주를 이루고 있지만 컴퓨터 및 장비의 발달로 점차 자동 계측에 대한 인식이 높아지고 있다.

자동 계측 관리는 인건비 절감과 계측 오류를 최소화하고 데이터의 가공성을 높이는 데 많은 기여를 하고 있지만, 계측 장비 및 계측 PC가 모두 현장에 집중되어 있는 현장 중심의 계측 관리만 이루어지고 있어, 이에 대한 개선점이 시급히 마련되어야 한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 계측 관리 시스템은 숙련된 계측 인원이 필요하고, 현장에 상주하여야 하며, 현장규모에 따라 기술사와 같은 고임금의 인원을 파견 근무시켜야 하고, 상주인원의 인건비와 출장비 등 운영비가 지출되며, 계측자의 숙련도에 따라 측정값이 다를 수 있어 계측 오류가 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 하루 측정횟수가 한정되어 있으며 데이터 측정 후 결과 값을 얻기까지 시간이 소요되는 등 측정 시간에 제약을 받게 되고, 기상 요건에 따라 계측이 불가능할 경우가 있으며 지리적 요건으로 상시 계측이 불가능한 경우가 발생되는 등 환경 요인에 영향을 받게 된다.

현장을 방문하여 센서 케이블과 판독(Readout)기를 연결하여 측정하여야 하는 통신상의 문제점이 있으며, 데이터 분석 시 수동 계측한 데이터를 엑셀 등의 프로그램을 이용하여 수동으로 입력한 후 계산 공식을 적용하여 결과 값을 산출하고, 그래프를 표시하기 위해 별도의 작업이 필요하게 되며, 데이터 보안은 텍스트 파일 형식으로 저장하기 때문에 데이터의 분실, 도난 등의 사태를 예방할 수 없고, 대부분 개인용 PC에 자료를 보관하여 PC의 기능 이상 시 자료를 손실하게 되며, 데이터 공유는 파일형식으로 데이터를 복사하여 공유하므로 데이터의 중복성 및 무결성을 유지할 수 없는 문제점이 있었다.

현장 감시는 하루 1회 계측 시 계측자가 판단하므로 계측자의 자질에 따라 현장 상황을 오판할 수 있으며, 도면 관리는 계측 데이터를 도면과 비교하여 분석할 필요가 있을 때 도면이 보관된 장소로 이동하여야 하는 번거로움이 있고, 별도의 경보 장치가 없어 구조물의 급격한 붕괴 시 미리 대처할 수 없게 되는 문제점이 있었다..

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 창안된 것으로, 인터넷 상의 웹 서버 및 전용선을 이용하여 원격 구조물 관측에 대한 데이터 및 동영상을 전송함으로써, 원격 구조물의 관측을 실시간으로 계측 관리할 수 있도록 한, 인터넷을 이용한 실시간 계측 관리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인터넷을 이용한 실시간 계측관리 시스템은,

각종 통신 수단을 통하여 상기 본사 중앙통제실의 제어를 받아 현장에서의 계측 센서를 자동으로 측정하는 국내/해외 현장으로 구성함을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인터넷을 이용한 실시간 계측관리 방법은,

도 1 은 본 발명에 따른 인터넷을 이용한 실시간 계측 관리 시스템의 블록 구성도,

도 2 는 본 발명에 따른 인터넷을 이용한 실시간 계측 관리 방법의 동작 순서도,

도 3 은 본 발명에 따른 사용자 인터페이스 동작 순서도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 본사 중앙 통제실 20 : 인터넷 망

30 : 사용자 40 : 통신 수단

50 : 국내/해외 현장 11 : 방화벽

12 : 웹 서버 13 : 계측 서버

14 : 화상처리 서버 51 : 계측 단말기

52 : 현장 촬영 카메라

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 인터넷을 이용한 실시간 계측관리 시스템은 도 1 에 도시한 바와 같이, 인터넷 망 또는 각종 통신 수단을 이용하여 건설 현장의 구조물을 원격으로 계측 관리하는 본사 중앙통제실(10)과 ; 상기 본사 중앙통제실(10)을 통하여 계측 관리되는 구조물을 인터넷 망(20)을 통하여 실시간으로 계측 관리하는 사용자(30) ; 및, 각종 통신 수단(40)을 통하여 상기 본사 중앙통제실(10)의 제어를 받아 현장에서의 계측 센서를 자동으로 측정하는 국내/해외 현장(50)으로 구성한다.

상기 본사 중앙통제실(10)은, 네트워크에서 외부로부터의 해킹이나 정보 유출을 막기 위한 보안 프로그램인 방화벽(Firewall)(11)과 ; 상기 방화벽(11)을 통하여 상기 사용자(30)의 요청을 서비스하는 웹 서버(12)와 ; 각종 통신 수단(40)을 통하여 국내/해외 현장(50)에서 자동으로 측정된 계측 값을 상기 웹 서버(13)로 서비스하는 계측 서버(13) ; 및, 각종 통신 수단(40)을 통하여 국내/해외 현장(50)의 동화상을 상기 웹 서버(12)로 서비스하는 화상처리 서버(14)를 포함하여 구성한다.

상기 국내/해외 현장(50)은, 각종 계측 센서를 이용하여 현장의 구조물을 계측하는 계측 단말기(51)와 ; 상기 계측 단말기(51)의 계측 시 현장 상황을 촬영하는 현장 촬영 카메라(52)를 포함하여 구성한다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 인터넷을 이용한 실시간 계측관리 시스템은, 먼저 국내/해외 현장(50)에 계측 단말기(51)와 현장 촬영 카메라(52)를 설치하고, 상기 국내/해외 현장(50)을 본사 중앙통제실(10)에서 원격으로 계측 관리할 수 있도록 인터넷 망, 전화선, 무선, 인공위성, PCS폰 등의 통신 수단(40)을 통하여 연결시킨다.

상기와 같이 국내/해외 현장(50)과 본사 중앙통제실(10)을 통신 수단(40)을 통하여 연결시킨 상태에서, 상기 본사 중앙통제실(10)은 계측 서버(13)를 통하여 자동으로 측정한 값을 웹 서버(12)로 서비스함과 아울러, 화상처리 서버(14)를 통하여 국내/해외 현장(50)의 동화상을 상기 웹 서버(12)로 서비스한다.

여기서, 상기 계측 서버(13)는 자동 측정 관리에 있어서 프로젝트에 등록된 모든 센서를 동시에 측정할 수도 있고 특정 채널을 특정 시간대에 별도로 측정하는 등 선별적으로 측정할 수 있다.

또한, 측정하고자 하는 채널을 기준시에 맞춰 일정 시간(초, 분, 시, 일) 간격으로 자동 측정하는 등 측정 시간을 설정할 수 있어 측정 시간을 초 단위까지 원하는 횟수만큼 정밀하게 측정하고, 측정 즉시 결과 값으로 환산하고 그래프에 반영하여 직관적인 관찰이 가능하며, 환경 요인에 상관없이 계측할 수 있으므로 계측 오차가 없고, 시간이나 공간상의 제한 없이 국내/해외 현장(50)을 실시간으로 제어할 수 있다.

또한, 데이터 분석 시 측정에서 결과 값 계산, 그래프 및 보고서를 일괄적으로 자동 처리할 수 있으며, 측정과 동시에 정해석 및 역해석을 수행하여 계측 결과의 신속한 제공 및 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 대용량 DBMS를 사용하기 때문에 권한이 없는 사용자(30)는 데이터를 열람하거나 삭제 및 수정할 수 없으며, 안전한 대용량 서버 및 주기적 자동 데이터 백업장치를 사용하고, 방화벽(11)을 설치하여 외부 침입자로부터 데이터 보안이 가능하다.

따라서, 계측 인원이 국내/해외 현장(50)에 상주할 필요가 없으므로 인건비가 필요 없고, 초기 설치비만 투자하면 이후 운영비는 없다.

그리고, 허가된 모든 사용자(30)가 인터넷 망(20) 상에서 데이터를 공유할 수 있으며, 일반인도 인터넷을 통해 구조물의 안전성을 확인하여 공사의 신뢰감을 줄 수 있고, 현장 촬영 카메라(52)를 이용하여 24시간 현장의 동화상을 인터넷 망(20)을 통해 생중계 할 수 있으며, 필요한 시점에서 화상을 녹화하여 계측 자료 분석 시 참고할 수 있고, 전문가가 수시로 현장상황을 판단하여 즉각적인 조치를 취할 수 있으며, 인터넷을 통해 시간과 위치에 상관없이 계측 데이터 분석 시 도면을 참조할 수 있다.

또한, 계측 관리 기준 범위를 지정하여 결과 값이 이를 초과할 때 경광등, 호출기, 전자메일, 팩스, 휴대폰 문자 서비스, 전화 음성 서비스 등 통신 수단(40)을 통하여 자세한 경보 내용을 본사 중앙통제실(10)의 담당자에게 실시간으로 전송할 수 있다.

상기 동작을 순서도로 도시하면 도 2 에 도시한 바와 같이, 트리거 신호가 입력될 때까지 계측 스케줄 데이터 베이스에 의해 계측 스케줄을 운영하는 제 1 과정(S1)과 ; 상기 제 1 과정(S1)에서 트리거 신호가 입력되면 현장의 계측 설비와 연결하는 제 2 과정(S2)과 ; 상기 제 2 과정(S2)에서 연결된 현장의 계측 설비를 이용하여 측정을 수행하고, 공식을 적용하여 결과 값을 산출하는 제 3 과정(S3)과 ; 상기 제 3 과정(S3)에서 산출된 결과 값이 유효범위를 초과한 경우 계측 오류 목록에 추가하는 제 4 과정(S4)과 ; 상기 제 3 과정(S3)에서 산출된 결과 값이 정상 값인 경우 데이터 베이스에 저장하는 제 5 과정(S5) ; 및, 상기 제 3 과정(S3)에서 산출된 결과 값이 관리 기준치를 초과한 경우 데이터 베이스에 저장한 후, 경보 시스템을 작동하는 제 6 과정(S6)으로 이루어진다.

상기와 같이 동작하는 가운데 감리단, 대학 연구소, 기업 연구소, 토목학회 등 현장 구조물의 계측 값이 필요한 사용자(30)와의 인터페이스 동작은 도 3 에 도시한 바와 같이, 계측 웹 서버 홈페이지에 접속하는 제 1 단계(100)와 ; 제 1 단계(100)에서 접속된 홈페이지에서 계측하고자 하는 현장을 선택하여 로그인하는 제 2 단계(200) ; 및, 상기 제 2 단계(200)에서 선택한 현장에 로그인 후, 계정에 따른 메뉴를 구성하는 제 3 단계(300)로 이루어진다.

상기 제 3 단계(300)는, 채널을 생성, 수정, 삭제하는 채널 관리(301)와 ; 계측 데이터를 조회, 수정, 삭제, 수동 입력하는 계측 데이터(302)와 ; 계측 데이터의 채널별 그래프를 조회하는 그래프(303)와 ; 센서별 데이터 시트를 조회/등록하는 데이터 시트(304)와 ; 구역별 도면을 조회/등록하는 도면 관리(305)와 ; 실시간 현장 상황을 동영상으로 모니터링하는 동영상(306)과 ; 현장 사진을 조회/등록하는 사진(307)과 ; 현장에 설치된 계측 장비의 설정 사항을 원격에서 변경하거나 측정시간 간격을 조정하는 계측 장비 제어(308)와 ; 계측 상황의 히스토리를 관리 및 조회하는 경보 및 오류 내역(309)과 ; 계정을 관리하고 경보 수신자를 등록하는 환경 설정(310)으로 메뉴를 구성하여 이루어진다.

상기 환경 설정(310)은, 사용자 계정관리 및 계정에 따른 권리를 부여하는 계정 관리(311)와 ; 오류 발생시 경보를 수신할 대상자와 호출, 문자, 전자메일, 팩스, 음성 등 전송 방법을 설정하는 경보 수신자 등록(312)을 포함하여 이루어진다.

따라서, 본 발명은 수동 측정 관리할 경우 측정자가 센서 설치 근접 위치까지 접근해야 하므로 교통 흐름에 방해가 되고, 측정자가 사고 위험에 노출될 염려가 있으며, 홍수와 같은 긴급한 상황 발생 시 구조물 위험성을 측정 파악하기 위한 실시간 계측을 할 수 없는 교량에 실시할 수 있다.

또한, 지하철 운행 시 고전압(직류/교류 15000 Volt 이상)의 위험으로 수동 측정자가 센서 설치 근접 위치까지 접근이 어려워 실시간 계측을 할 수 없는 지하철, 또는 빠른 속도로 운행하는 고속철도 구조물 관측 시 수동 측정자가 현장에 접근하기가 어려운 고속철도 등에 실시할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 인터넷을 이용한 실시간 계측관리 시스템 및 그 방법은, 인터넷을 통해 어디서든 계측할 수 있고 결과 추이를 관찰할 수 있으므로 계측인원 및 분석자가 현장에 상주할 필요가 없어 인건비가 절감되며, 사용하는 데이터 로거에 따라 별도로 프로그램을 개발해 왔으나 인터넷을 이용한 계측 관리 임대 서비스를 이용하면 프로그램 및 장비 개발에 드는 비용을 절감할 수 있다.

또한, 필요시 일반인들에게 현장 구조물의 계측 결과를 공개하여 공사의 투명성을 확보할 수 있으며, 실시간으로 계측 결과를 인터넷을 통해 확인할 수 있고, 구조물의 위험 발생 시 여러 가지 경로로 담당자에게 자세한 경보 내용을 알려 줌으로써 즉각적인 대처를 할 수 있어 안전진단의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 인터넷을 통한 원격 제어가 가능하므로 영구계측 시 추가비용 없이 유지관리가 가능하고, 계측 결과를 인터넷 상에서 확인할 수 있으므로 계측 관리 영업 시 효과적인 홍보를 할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 인터넷을 통하여 원격 계측 관리, 현장 실시간 동영상 중계, 현장 도면 관리, 계측 관리 임대 서비스, 호출기를 이용한 경보 시스템, 텍스트를 음성으로 읽어주는 소프트웨어인 TTS(Text To Speech) 기술을 이용한 경보내용 음성 출력 서비스, 전자메일과 팩스를 이용한 자동 보고서 및 경보 서비스를 구현할 수 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

인터넷 망 또는 각종 통신 수단을 이용하여 건설 현장의 구조물을 원격으로 계측 관리하는 본사 중앙통제실(10)과 ;

상기 본사 중앙통제실(10)을 통하여 계측 관리되는 구조물을 인터넷 망(20)을 통하여 실시간으로 계측 관리하는 사용자(30) ; 및,

각종 통신 수단(40)을 통하여 상기 본사 중앙통제실(10)의 제어를 받아 현장에서의 계측 센서를 자동으로 측정하는 국내/해외 현장(50)으로 구성한 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 실시간 계측관리 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 본사 중앙통제실(10)은,

네트워크에서 외부로부터의 해킹이나 정보 유출을 막기 위한 보안 프로그램인 방화벽(Firewall)(11)과 ;

상기 방화벽(11)을 통하여 상기 사용자(30)의 요청을 서비스하는 웹 서버(12)와 ;

각종 통신 수단(40)을 통하여 국내/해외 현장(50)에서 자동으로 측정된 계측 값을 상기 웹 서버(13)로 서비스하는 계측 서버(13) ; 및,

각종 통신 수단(40)을 통하여 국내/해외 현장(50)의 동화상을 상기 웹 서버(12)로 서비스하는 화상처리 서버(14)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 실시간 계측관리 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 국내/해외 현장(50)은,

각종 계측 센서를 이용하여 현장의 구조물을 계측하는 계측 단말기(51)와 ;

상기 계측 단말기(51)의 계측시 현장 상황을 촬영하는 현장 촬영 카메라(52)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 실시간 계측관리 시스템.
트리거 신호가 입력될 때까지 계측 스케줄 데이터 베이스에 의해 계측 스케줄을 운영하는 제 1 과정(S1)과 ;

상기 제 1 과정(S1)에서 트리거 신호가 입력되면 현장의 계측 설비와 연결하는 제 2 과정(S2)과 ;

상기 제 2 과정(S2)에서 연결된 현장의 계측 설비를 이용하여 측정을 수행하고, 공식을 적용하여 결과 값을 산출하는 제 3 과정(S3)과 ;

상기 제 3 과정(S3)에서 산출된 결과 값이 유효범위를 초과한 경우 계측 오류 목록에 추가하는 제 4 과정(S4)과 ;

상기 제 3 과정(S3)에서 산출된 결과 값이 정상 값인 경우 데이터 베이스에 저장하는 제 5 과정(S5) ; 및,

상기 제 3 과정(S3)에서 산출된 결과 값이 관리 기준치를 초과한 경우 데이터 베이스에 저장한 후, 경보 시스템을 작동하는 제 6 과정(S6)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 실시간 계측관리 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제 1 과정(S1)에서 운영하는 계측 스케줄에 현장 구조물의 계측 값이 필요한 사용자(30)와의 인터페이스 동작은,

계측 웹 서버 홈페이지에 접속하는 제 1 단계(100)와 ;

제 1 단계(100)에서 접속된 홈페이지에서 계측하고자 하는 현장을 선택하여 로그인하는 제 2 단계(200) ; 및,

상기 제 2 단계(200)에서 선택한 현장에 로그인 후, 계정에 따른 메뉴를 구성하는 제 3 단계(300)로 이루어진 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 실시간 계측관리 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제 3 단계(300)는,

채널을 생성, 수정, 삭제하는 채널 관리(301)와 ;

계측 데이터를 조회, 수정, 삭제, 수동 입력하는 계측 데이터(302)와 ;

계측 데이터의 채널별 그래프를 조회하는 그래프(303)와 ;

센서별 데이터 시트를 조회/등록하는 데이터 시트(304)와 ;

구역별 도면을 조회/등록하는 도면 관리(305)와 ;

실시간 현장 상황을 동영상으로 모니터링하는 동영상(306)과 ;

현장 사진을 조회/등록하는 사진(307)과 ;

현장에 설치된 계측 장비의 설정 사항을 원격에서 변경하거나 측정시간 간격을 조정하는 계측 장비 제어(308)와 ;

계측 상황의 히스토리를 관리 및 조회하는 경보 및 오류 내역(309)과 ;

계정을 관리하고 경보 수신자를 등록하는 환경 설정(310)으로 메뉴를 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 실시간 계측관리 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 환경 설정(310)은,

사용자 계정관리 및 계정에 따른 권리를 부여하는 계정 관리(311)와 ;

오류 발생시 경보를 수신할 대상자와 호출, 문자, 전자메일, 팩스, 음성 등 전송 방법을 설정하는 경보 수신자 등록(312)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 인터넷을 이용한 실시간 계측관리 방법.