KR20070043491A - 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리시스템 및 방법 - Google Patents

무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교량/터널에 부착되어 있는 무선 근거리 센서로부터 전송되는 교량/터널 데이터를 기초로 교량/터널 안전상태를 관리하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 교량/터널에 부착되어 교량/터널의 상태를 실시간으로 감지하는 식별 정보가 부여된 복수의 무선 근거리 센서 모듈; 동기화 시간 정보, 활성화 모드 전환 시각 정보 및 휴면 모드 전환 시각 정보를 포함하는 동기화 정보를 저장하고, 동기화 정보를 복수의 무선 근거리 센서 모듈로 전송하여 동기화를 수행하도록 하며, 활성화 모드 전환 시각에 따라 동시에 활성화 모드로 전환한 복수의 무선 근거리 센서 모듈로부터 전송되는 교량/터널의 상태를 나타내는 교량/터널 정보를 수집하고, 이를 기 설정된 주기마다 또는 교량/터널 정보가 특정 임계치 값 이상인 경우 이동 통신망으로 전송하는 게이트웨이 모듈; 이동 통신망을 통해 게이트웨이 모듈로부터 전송되는 교량/터널 정보를 수집하여 분석하고, 분석된 결과에 따라 교량/터널을 관리하는 교량/터널 안전상태 관리 서버를 포함하여, 교량/터널 상에 설치된 무선 근거리 센서 모듈을 통해 현장에서 직접 감지된 교량/터널 정보를 수신하기 때문에, 종래에 육안검사를 통해 수집되는 자료에 비해 보다 객관적인 정보를 실시간으로 수집할 수 있다는 장점이 있다.
교량/터널, 안전상태

Description

무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 시스템 및 방법{System and Method for Managing Safety Condition of Bridge/Tunnel Using Wireless Short-Distance Communication}
도 1은 본 발명에 의한 교량/터널 안전상태 관리 시스템과 통신망의 연결 관계를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 의한 교량/터널 안전상태 관리 방법을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 의한 교량/터널 안전상태 관리 서버의 구성을 상세하게 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 의한 교량/터널 안전상태 관리 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 무선 근거리 센서 모듈 200 : 게이트웨이 모듈
300 : 교량/터널 정보 알림 모듈 400 : 교량/터널 안전상태 관리 서버
410 : 교량/터널 정보 수집부 420 : 교량/터널 정보 분석부
430 : 교량/터널 정보 관리부 440 : 교량/터널 정보 모니터링부
450 : 데이터베이스 451 : 교량/터널 기본 정보 DB
453 : 교량/터널 상태 정보 DB 455 : 교량/터널 분석 정보 DB
457 : 교량/터널 관리 정보 DB
본 발명은 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교량/터널에 부착되어 있는 무선 근거리 센서로부터 전송되는 교량/터널 데이터를 기초로 교량/터널 안전상태를 관리하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재, 사람들의 활동 영역이 점차 확대됨에 따라, 지역간 이동 시간을 단축시키기 위하여 강 또는 바다를 배가 아닌 차를 이용하여 경유할 수 있도록 교량을 설치하거나 산의 중턱부분을 직선으로 경유할 수 있도록 터널을 건축하였다.
인구 이동이 많은 곳에 위치하는 교량은 하루에도 수백 대 또는 수천 대의 차량이 지나가기 때문에, 차량들의 중량으로 균열 및 기울어짐이 발생할 수 있으며, 터널은 산의 중량과 터널을 지나가는 차량의 진동으로 인해 균열이 발생할 수 있다. 이러한 교량 및 터널의 변경 상태는 경우에 따라서 대형사고를 발생시키는 경우도 종종 있다.
이에 따라, 교량/터널은 안전 상태를 관리하는 운용자가 일정 주기마다 육안으로 교량/터널의 곳곳을 점검하거나 또는 교량의 경우 직접 물 속에 들어가 물 속에 잠긴 교량의 하단부분을 점검하는 방법으로 안전상태를 관리한다.
이때, 교량/터널의 보다 정확한 안전상태를 점검하기 위하여 값비싼 장비를 이용하여 교량/터널을 점검하기도 한다.
그러나, 상기에서 언급한 교량/터널 관리 방법들은 교량/터널의 상태를 실시간으로 감시할 수 없고, 교량/터널을 관리하기 위해 해당 지역으로 직접 이동해야 한다는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 교량/터널에 복수의 무선 근거리 센서 모듈을 부착하고, 복수의 무선 근거리 센서 모듈 간에 호핑방법으로 수집되어 전송되는 교량/터널 정보를 실시간으로 수신하고, 이를 분석하여 교량/터널 안전상태를 관리하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동 통신망과 연결되어, 교량/터널의 안전상태를 관리하기 위한 교량/터널 안전상태 관리 시스템으로서,
상기 교량/터널에 부착되어 교량/터널의 상태를 실시간으로 감지하는 식별 정보가 부여된 복수의 무선 근거리 센서 모듈; 동기화 시간 정보, 활성화 모드 전환 시각 정보 및 휴면 모드 전환 시각 정보를 포함하는 동기화 정보를 저장하고, 상기 동기화 정보를 상기 복수의 무선 근거리 센서 모듈로 전송하여 동기화를 수행하도록 하며, 상기 활성화 모드 전환 시각에 따라 동시에 활성화 모드로 전환한 상기 복수의 무선 근거리 센서 모듈로부터 전송되는 교량/터널의 상태를 나타내는 교 량/터널 정보를 수집하고, 이를 기 설정된 주기마다 또는 상기 교량/터널 정보가 특정 임계치 값 이상인 경우 상기 이동 통신망으로 전송하는 게이트웨이 모듈; 상기 이동 통신망을 통해 상기 게이트웨이 모듈로부터 전송되는 교량/터널 정보를 수집하여 분석하고, 분석된 결과에 따라 상기 교량/터널을 관리하는 교량/터널 안전상태 관리 서버;를 포함하고,
상기 복수의 무선 근거리 센서 모듈은 상기 게이트웨이 모듈로부터 전송되는 시간 정보를 기초로 시간을 동기화하고, 상기 게이트웨이 모듈로부터 전송되는 상기 활성화 모드 전환 시각 정보 및 상기 휴면 모드 전환 시각 정보를 저장하며, 상기 활성화 모드 전환 시각에 따라 동시에 활성화 모드로 전환한 후, 하위 무선 근거리 센서 모듈로부터 전송되는 해당 무선 근거리 센서 모듈의 식별 정보를 포함하는 교량/터널 정보를 수신하면, 수신하는 정보에 자신이 감지한 정보와 자신의 식별 정보를 포함하여 상위 무선 근거리 센서 모듈로 전송한다.
다른 본 발명은 이동 통신망과 연결되어, 교량/터널에 설치되어 있는 복수의 무선 근거리 센서 모듈에 의해 감지된 교량/터널 정보를 게이트웨이 모듈을 통해 수집하여 교량/터널의 안전상태를 관리하는 교량/터널 안전상태 관리 시스템을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 방법으로서,
a) 상기 게이트웨이 모듈이 상기 복수의 무선 근거리 센서 모듈과 시간, 활성화 모드 전환 시각 및 휴면 모드 전환 시각을 동기화하고, 상기 활성화 모드 전환 시각을 기초로 동시에 활성화 모드로 전환한 복수의 무선 근거리 센서 모듈로부터 전송되는 해당 무선 근거리 센서 모듈의 식별 정보를 포함하는 교량/터널 정보 를 수신하는 단계; b) 상기 게이트웨이 모듈로부터 전송되는 상기 복수의 무선 근거리 센서 모듈에 의해 감지되는 교량/터널 정보를 수신하는 단계; c) 상기 무선 근거리 센서 모듈의 식별 정보와 기 저장된 무선 근거리 센서 모듈별 식별 정보를 비교하여 해당 무선 근거리 센서 모듈의 인증 절차를 수행한 후, 기 설정된 기준에 따라 필터링한 후 기 설정된 항목에 따라 상기 교량/터널 정보를 분산 처리하는 단계; d) 상기 게이트웨이 모듈을 통해 수집되는 현재 교량/터널 정보와 미리 저장된 과거 교량/터널 정보를 기초로 교량/터널 구조물의 상태변화를 분석하는 단계; e) 상기 d) 단계에서 분석된 정보 및 기 저장된 교량/터널의 기본 정보를 이용하여 상기 교량/터널을 관리하는 단계;를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 교량/터널 안전상태 관리 시스템과 통신망의 연결 관계를 나타내는 도면으로서, 교량/터널 안전상태 관리 방법을 설명하기 위한 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
교량/터널 안전상태 관리 시스템은 교량/터널의 상태를 감지하기 위해 도 2에서 도시하는 것과 같이 교량/터널 상에 일정 간격으로 설치되어 교량/터널 상태를 감지하는 각각의 식별 정보가 부여된 복수의 무선 근거리 센서 모듈(100-a1 ~ 100-an, 100-b1 ~ 100-bn; 이하에서는 100으로 하기로 함), 동기화 시간 정보, 활성화 모드 전환 시각 정보 및 휴면 모드 전환 시각 정보를 포함하는 동기화 정보를 저장하고, 이를 복수의 무선 근거리 센서 모듈(100)로 전송하여 동기화를 수행하도록 하고, 활성화 모드 전환 시각에 따라 동시에 활성화 모드로 전환한 복수의 무선 근거리 센서 모듈(100)로부터 수신하는 교량/터널의 상태를 나타내는 교량/터널 정보를 수집하여 기 설정된 주기마다 또는 교량/터널 정보가 특정 임계치 값 이상인 경우 이동 통신망을 통해 교량/터널 안전상태 관리 서버(400)로 전송하는 게이트웨이 모듈(200-a, 200-b; 이하에서는 200으로 하기로 함) 및 게이트웨이 모듈(200)로부터 전송되는 교량/터널 정보를 분석하여 교량/터널을 관리하는 교량/터널 안전상태 관리 서버(400)를 포함한다. 여기에서, 교량/터널 정보는 하중체크 정보, 균열체크 정보, 온도 및 습도 체크 정보, 기울기 체크 정보 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 포함한다.
상기 무선 근거리 센서 모듈(100)은 지그비(Zigbee) 통신을 수행하는 모듈로서, 무선 근거리(Zigbee) 모듈 및 이동통신 모듈을 포함하는 게이트웨이 모듈(200)과 통신을 수행하여 교량/터널에서 감지된 교량/터널 정보를 전송한다.
여기에서, 복수의 무선 근거리 센서 모듈(100)은 게이트웨이 모듈(200)에 의해 마스터(게이트웨이 모듈(200)과의 신호 세기가 가장 큰 무선 근거리 센서 모듈)와 복수의 슬레이브(마스터로 지정되지 않은 타 무선 근거리 센서 모듈)로 구분되며, 마스터로 지정된 무선 근거리 센서 모듈(예를 들어, 100-a1 및 100-b1)을 통해 게이트웨이 모듈(200)과 통신을 수행한다.
또한, 복수의 무선 근거리 센서 모듈(100)은 마스터로 지정된 무선 근거리 센서 모듈을 통해 게이트웨이 모듈(200)로부터 전송되는 동기화 시간 정보를 기초 로 시간을 동기화하며, 게이트웨이 모듈(200)로부터 전송되는 활성화 모드 전환 시각 및 휴면 모드 전환 시각 정보를 수신 및 저장하여, 활성화 모드 전환 시각 및 휴면 모드 전환 시각에 따라 동시에 전원 모드를 전환한다.
복수의 무선 근거리 센서 모듈(100) 각각은 기 저장된 활성화 모드 전환 시각에 따라 동시에 활성화 모드로 전환한 후, 하위 무선 근거리 센서 모듈로부터 전송되는 해당 무선 근거리 센서 모듈의 식별 정보를 포함하는 교량/터널 정보를 수신하면, 여기에 자신이 감지한 정보와 자신의 식별 정보를 포함하여 상위 무선 근거리 센서 모듈로 전송하는 호핑(Hopping) 방법을 이용하여 정보를 전달한다. 결국, 복수의 무선 근거리 센서 모듈(100)에 의해 감지된 교량/터널 정보는 마스터로 지정된 무선 근거리 센서 모듈을 통해 게이트웨이 모듈(200)로 전송된다.
한편, 교량/터널 안전상태 관리 시스템은 게이트웨이 모듈(200)로부터 수신하는 교량/터널 정보가 기 설정된 위험 기준치 이상인 경우, 교량/터널을 경유하는 사용자들이 이를 인지할 수 있도록 표시하는 교량/터널 정보 알림 모듈(300-a, 300-b; 이하 300으로 하기로 함)을 더 포함한다.
상기 교량/터널 정보 알림 모듈(300)은 도 2에서 도시하는 것과 같이, 교량/터널을 경유하는 사용자가 쉽게 확인할 수 있는 교량/터널 입구에 위치하여 교량/터널 안전상태 관리 서버(400)로부터 전송되는 제어 신호에 따라 교량/터널 위험 알림 정보를 표시한다.
도 3은 본 발명에 의한 교량/터널 안전상태 관리 서버의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.
도시하는 것과 같이, 교량/터널 안전상태 관리 서버(400)는 교량/터널 정보 수집부(410), 교량/터널 정보 분석부(420), 교량/터널 정보 관리부(430), 교량/터널 정보 모니터링부(440) 및 데이터베이스(450)를 포함한다.
보다 상세히 설명하면, 데이터베이스(450)는 교량 정보(위치, 건설 일자), 터널 정보(위치, 건설 일자), 교량/터널 정보 알림 모듈 정보(위치), 게이트웨이 모듈 정보(위치, 기능, 설치 일자), 무선 근거리 센서 모듈 정보(무선 근거리 센서 모듈별 식별 정보 포함), 교량/터널 운용자 정보를 비롯한 교량/터널의 안전상태를 관리하기 위한 각 구성의 정보를 포함하는 교량/터널의 기본 정보를 저장하는 교량/터널 기본 정보 DB(451), 게이트웨이 모듈(200)로부터 수집되는 교량/터널의 상태를 나타내는 교량/터널 정보를 저장하는 교량/터널 상태 정보 DB(453), 교량/터널 정보의 분석된 정보를 저장하는 교량/터널 분석 정보 DB(455) 및 교량/터널 정보 관리부(430)에 의해서 통계 산출된 정보와 교량/터널을 관리하기 위한 정보를 저장하는 교량/터널 관리 정보 DB(457)를 포함한다.
교량/터널 정보 수집부(410)는 이동 통신망을 통해 게이트웨이 모듈(200)로부터 기 설정된 주기마다 또는 무선 근거리 센서 모듈(100)로부터 수신하는 교량/터널 정보가 특정 임계치 값 이상인 경우 전송되는 무선 근거리 센서 모듈(100)의 식별 정보를 포함하는 교량/터널 정보를 수신하면, 무선 근거리 센서 모듈(100)의 식별 정보를 교량/터널 기본 정보 DB(451)에 저장되어 있는 무선 근거리 센서 모듈 별 식별 정보와 비교하여 무선 근거리 센서 모듈(100)의 인증 절차를 수행한 후, 기 설정된 기준에 따라 교량/터널 정보를 필터링한 후 기 설정된 항목에 따라 교량/터널 정보를 분산 처리하여 데이터베이스(450)에 저장한다.
여기에서, 게이트웨이 모듈(200)은 복수의 무선 근거리 센서 모듈(100)과 시간, 활성화 모드 전환 시각 및 휴면 모드 전환 시각을 동기화하고, 활성화 모드 시 복수의 무선 근거리 센서 모듈(100)로부터 데이터 호핑 전송 방법에 따라 전송되는 해당 모듈의 식별 정보를 포함하는 교량/터널 정보를 수신한다. 상기 데이터 호핑 전송 방법은 복수의 무선 근거리 센서 모듈(100) 각각이 하위 무선 근거리 센서 모듈로부터 수신하는 정보에 자신의 정보를 포함하여 상위 무선 근거리 센서 모듈로 전송하는 방법이다.
상기 무선 근거리 센서 모듈(100)은 하중체크 센서, 균열체크 센서, 온도 및 습도 체크 센서, 기울기 체크 센서 또는 이들의 조합 중 어느 하나로 구분되며, 교량/터널 정보는 하중체크 정보, 균열체크 정보, 온도 및 습도 체크 정보, 기울기 체크 정보 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 포함한다.
교량/터널 정보 분석부(420)는 교량/터널 정보 수집부(410)에 의해 수집되는 현재 교량/터널 정보와 교량/터널 상태 정보 DB(453)에 저장되어 있는 과거 교량/터널 정보를 기초로 교량/터널 구조물의 상태변화를 분석하여 교량/터널 분석 정보 DB(455)에 저장한다.
교량/터널 정보 관리부(430)는 교량/터널 정보 분석부(420)에 의해서 분석된 정보 및 교량/터널 기본 정보 DB(451)에 저장되어 있는 교량/터널의 기본 정보를 이용하여 교량/터널을 관리하도록 제어한다.
교량/터널 정보 관리부(430)에 대해 보다 상세히 설명하면, 먼저, 교량/터널 정보 관리부(430)는 교량/터널 정보 분석부(420)에 의해서 분석된 정보를 기 설정된 위험 기준치와 비교하여, 위험 기준치 이상인 경우 이를 해당 운용자 단말(도시하지 않음)로 통보하거나 또는 게이트웨이 모듈(200)을 통해 교량/터널 정보 알림 모듈(300)로 전송하여 교량/터널 위험 알림 정보를 표시하도록 한다.
두 번째로, 교량/터널 정보 관리부(430)는 교량/터널 정보 분석부(420)에 의해서 분석된 정보를 기 설정된 주기마다 항목별(기간별 교량/터널 균열 변화, 기간별 교량/터널 기울기 변화, 온도 및 습도 변화 등)로 통계 산출하여 교량/터널 관리 정보 DB(457)에 저장하고, 이를 교량/터널 위험 예측을 위한 자료로 활용한다.
교량/터널 정보 모니터링부(440)는 교량/터널 상태 정보 DB(453)에 저장되어 있는 교량/터널 정보를 실시간으로 모니터링하여 출력한다.
도 4는 본 발명에 의한 교량/터널 안전상태 관리 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에서 개시하는 교량/터널에는 교량/터널의 상태를 교량/터널을 경유하는 사용자가 확인할 수 있도록 나타내는 복수의 교량/터널 정보 알림 모듈(300)을 구비한다.
게이트웨이 모듈(200)은 교량/터널 상에 일정 간격으로 설치되어 교량/터널 상태를 감지함에 따라 복수의 무선 근거리 센서 모듈(100)로부터 전송되는 교량/터 널 정보를 수집하고(S101), 이를 이동 통신망을 통해 교량/터널 안전상태 관리 서버(400)로 전송한다(S103). 여기에서, 교량/터널 정보는 해당 무선 근거리 센서 모듈(100)의 식별 정보를 포함한다.
단계 S101 이전에, 게이트웨이 모듈(200)은 복수의 무선 근거리 센서 모듈(100)과 시간, 활성화 모드 전환 시각 및 휴면 모드 전환 시각을 동기화하며, 단계 S101에서 게이트웨이 모듈(200)은 상기 활성화 모드 전환 시각을 기초로 동시에 활성화 모드로 전환한 복수의 무선 근거리 센서 모듈(100)로부터 데이터 호핑 전송 방법에 따라 전송되는 해당 모듈의 식별 정보를 포함하는 교량/터널 정보를 수신한다. 상기 데이터 호핑 전송 방법은 복수의 무선 근거리 센서 모듈(100) 각각이 하위 무선 근거리 센서 모듈로부터 수신하는 정보(식별정보 및 감지 정보 포함)에 자신의 정보(식별정보 및 감지 정보 포함)를 포함하여 상위 무선 근거리 센서 모듈로 전송하는 방법이다.
상기 무선 근거리 센서 모듈(100)은 하중체크 센서, 균열체크 센서, 온도 및 습도 체크 센서, 기울기 체크 센서 또는 이들의 조합 중 어느 하나로 구분된다.
교량/터널 안전상태 관리 서버(400)의 교량/터널 정보 수집부(410)는 게이트웨이 모듈(200)로부터 전송되는 해당 무선 근거리 센서 모듈(100)의 식별 정보를 포함하는 교량/터널 정보를 수신하면, 무선 근거리 센서 모듈(100)의 식별 정보와 기 저장된 무선 근거리 센서 모듈별 식별 정보와 비교하여 무선 근거리 센서 모듈(100)의 인증 절차를 수행한다(S105).
여기에서, 교량/터널 정보는 하중체크 정보, 균열체크 정보, 온도 및 습도 체크 정보, 기울기 체크 정보 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 포함한다.
이어서, 교량/터널 정보 수집부(410)는 단계 S105에서 인증된 교량/터널 정보를 기 설정된 기준에 따라 필터링 한 후 기 설정된 항목에 따라 분산 처리하여 교량/터널 상태 정보 DB(453)에 저장한다(S107).
교량/터널 정보 분석부(420)는 게이트웨이 모듈(200)을 통해 수집되는 현재 교량/터널 정보와 미리 저장된 과거 교량/터널 정보를 기초로 교량/터널 구조물의 상태변화를 분석하여(S109), 교량/터널 분석 정보 DB(455)에 저장한다(S111).
교량/터널 정보 관리부(430)는 단계 S109에서 분석된 정보 및 기 저장된 교량/터널의 기본 정보를 이용하여 교량/터널을 관리한다(S113).
한편, 단계 S113에서 교량/터널 정보 관리부(430)가 교량/터널을 관리하는 방법에 대해 보다 상세히 설명하면, 먼저, 교량/터널 정보 관리부(430)는 단계 S109에서 분석된 정보를 기 설정된 위험 기준치와 비교하여, 위험 기준치 이상인 경우 이를 해당 운용자 단말(도시하지 않음)로 통보하거나 또는 게이트웨이 모듈(200)을 통해 교량/터널 정보 알림 모듈(300)로 전송하여, 교량/터널 위험 알림 정보를 표시하도록 한다.
두 번째로, 교량/터널 정보 관리부(430)는 단계 S109에서 분석된 정보를 기 설정된 주기마다 항목별(기간별 교량/터널 균열 변화, 기간별 교량/터널 기울기 변화, 온도 및 습도 변화 등)로 통계 산출하여 교량/터널 관리 정보 DB(457)에 저장한다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 시스템 및 방법은 교량/터널 상에 설치된 무선 근거리 센서 모듈을 통해 현장에서 직접 감지된 교량/터널 정보를 수신하기 때문에, 종래에 육안검사를 통해 수집되는 자료에 비해 보다 객관적인 정보를 실시간으로 수집할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 교량/터널에 안전상태를 감지하는 모듈 및 모듈로부터 전송되는 정보를 기초로 분석 및 관리함에 따라, 원격지에서 교량/터널의 안전상태를 보다 용이한 방법으로 관리할 수 있다는 장점이 있다.
이에 더하여, 본 발명은 교량/터널 안전상태를 관리하기 위한 불필요한 요소들을 제거하고, 데이터 전송 시 지그비 모듈을 이용한 데이터 호핑 방법을 적용하여 데이터를 수집함에 따라 교량/터널을 관리하는데 드는 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (14)

  1. 이동 통신망과 연결되어, 교량/터널의 안전상태를 관리하기 위한 교량/터널 안전상태 관리 시스템으로서,
    상기 교량/터널에 부착되어 교량/터널의 상태를 실시간으로 감지하는 식별 정보가 부여된 복수의 무선 근거리 센서 모듈;
    동기화 시간 정보, 활성화 모드 전환 시각 정보 및 휴면 모드 전환 시각 정보를 포함하는 동기화 정보를 저장하고, 상기 동기화 정보를 상기 복수의 무선 근거리 센서 모듈로 전송하여 동기화를 수행하도록 하며, 상기 활성화 모드 전환 시각에 따라 동시에 활성화 모드로 전환한 상기 복수의 무선 근거리 센서 모듈로부터 전송되는 교량/터널의 상태를 나타내는 교량/터널 정보를 수집하고, 이를 기 설정된 주기마다 또는 상기 교량/터널 정보가 특정 임계치 값 이상인 경우 상기 이동 통신망으로 전송하는 게이트웨이 모듈; 및
    상기 이동 통신망을 통해 상기 게이트웨이 모듈로부터 전송되는 교량/터널 정보를 수집하여 분석하고, 분석된 결과에 따라 상기 교량/터널을 관리하는 교량/터널 안전상태 관리 서버;를 포함하고,
    상기 복수의 무선 근거리 센서 모듈은 상기 게이트웨이 모듈로부터 전송되는 시간 정보를 기초로 시간을 동기화하고, 상기 게이트웨이 모듈로부터 전송되는 상기 활성화 모드 전환 시각 정보 및 상기 휴면 모드 전환 시각 정보를 저장하며, 상기 활성화 모드 전환 시각에 따라 동시에 활성화 모드로 전환한 후, 하위 무선 근 거리 센서 모듈로부터 전송되는 해당 무선 근거리 센서 모듈의 식별 정보를 포함하는 교량/터널 정보를 수신하면, 수신하는 정보에 자신이 감지한 정보와 자신의 식별 정보를 포함하여 상위 무선 근거리 센서 모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 교량/터널 안전상태 관리 서버는,
    상기 교량/터널 안전상태 관리 서버와 관련되는 정보를 저장하는 데이터베이스;
    상기 이동 통신망을 통해 상기 게이트웨이 모듈로부터 기 설정된 주기마다 또는 상기 교량/터널 정보가 특정 임계치 값 이상인 경우 전송되는 무선 근거리 센서 모듈의 식별 정보를 포함하는 교량/터널 정보를 수신하면, 기 설정된 기준에 따라 필터링한 후 기 설정된 항목에 따라 상기 교량/터널 정보를 분산 처리하여 상기 데이터베이스에 저장하는 교량/터널 정보 수집부;
    상기 교량/터널 정보 수집부에 의해 수집되는 현재 교량/터널 정보와 상기 데이터베이스에 저장되어 있는 과거 교량/터널 정보를 기초로 교량/터널 구조물의 상태변화를 분석하여 상기 데이터베이스에 저장하는 교량/터널 정보 분석부; 및
    상기 교량/터널 정보 분석부에 의해서 분석된 정보 및 상기 교량/터널의 기본 정보를 이용하여 상기 교량/터널을 관리하는 교량/터널 정보 관리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전 상태 관리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터베이스는 무선 근거리 센서 모듈별 식별 정보를 저장하고,
    상기 교량/터널 정보 수집부는,
    상기 게이트웨이 모듈로부터 전송되는 교량/터널 정보를 수신하면, 상기 무선 근거리 센서 모듈의 식별 정보와 상기 데이터베이스에 저장되어 있는 무선 근거리 센서 모듈별 식별 정보를 비교하여 상기 무선 근거리 센서 모듈의 인증 절차를 수행한 후, 필터링 및 분산 처리하는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 교량/터널에는 상기 교량/터널의 상태를 상기 교량/터널을 경유하는 사용자가 확인할 수 있도록 나타내는 복수의 교량/터널 정보 알림 모듈을 구비하며,
    상기 교량/터널 정보 관리부는,
    상기 교량/터널 정보 분석부에 의해서 분석된 정보를 기 설정된 위험 기준치와 비교하여, 위험 기준치 이상인 경우 이를 해당 운용자 단말로 통보하거나 또는 상기 게이트웨이 모듈을 통해 상기 교량/터널 정보 알림 모듈로 전송하여, 교량/터널 위험 알림 정보를 표시하도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 교량/터널 정보 관리부는,
    상기 교량/터널 정보 분석부에 의해서 분석된 정보를 기 설정된 주기마다 통계 산출하여 상기 데이터베이스에 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 교량/터널 안전상태 관리 서버는,
    상기 데이터베이스에 저장되어 있는 교량/터널 정보를 실시간으로 모니터링하여 출력하는 교량/터널 정보 모니터링부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 근거리 센서 모듈은,
    하중체크 센서, 균열체크 센서, 온도 및 습도 체크 센서, 기울기 체크 센서 또는 이들의 조합 중 어느 하나로 구분되는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교량/터널 정보는,
    하중체크 정보, 균열체크 정보, 온도 및 습도 체크 정보, 기울기 체크 정보 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 시스템.
  9. 이동 통신망과 연결되어, 교량/터널에 설치되어 있는 복수의 무선 근거리 센서 모듈에 의해 감지된 교량/터널 정보를 게이트웨이 모듈을 통해 수집하여 교량/터널의 안전상태를 관리하는 교량/터널 안전상태 관리 시스템을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 방법으로서,
    a) 상기 게이트웨이 모듈이 상기 복수의 무선 근거리 센서 모듈과 시간, 활성화 모드 전환 시각 및 휴면 모드 전환 시각을 동기화하고, 상기 활성화 모드 전환 시각을 기초로 동시에 활성화 모드로 전환한 복수의 무선 근거리 센서 모듈로부터 전송되는 해당 무선 근거리 센서 모듈의 식별 정보를 포함하는 교량/터널 정보를 수신하는 단계;
    b) 상기 게이트웨이 모듈로부터 전송되는 상기 복수의 무선 근거리 센서 모듈에 의해 감지되는 교량/터널 정보를 수신하는 단계;
    c) 상기 무선 근거리 센서 모듈의 식별 정보와 기 저장된 무선 근거리 센서 모듈별 식별 정보를 비교하여 해당 무선 근거리 센서 모듈의 인증 절차를 수행한 후, 기 설정된 기준에 따라 필터링한 후 기 설정된 항목에 따라 상기 교량/터널 정 보를 분산 처리하는 단계;
    d) 상기 게이트웨이 모듈을 통해 수집되는 현재 교량/터널 정보와 미리 저장된 과거 교량/터널 정보를 기초로 교량/터널 구조물의 상태변화를 분석하는 단계; 및
    e) 상기 d) 단계에서 분석된 정보 및 기 저장된 교량/터널의 기본 정보를 이용하여 상기 교량/터널을 관리하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 a) 단계에서,
    상기 복수의 무선 근거리 센서 모듈 각각은 하위 무선 근거리 센서 모듈로부터 수신하는 모듈의 식별 정보 및 감지 정보를 포함하는 교량/터널 정보에 자신의 식별 정보 및 감지 정보를 포함하여 상위 무선 근거리 센서 모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 교량/터널에는 상기 교량/터널의 상태를 상기 교량/터널을 경유하는 사용자가 확인할 수 있도록 나타내는 복수의 교량/터널 정보 알림 모듈을 구비하며,
    상기 e) 단계에서,
    상기 d) 단계에서 분석된 정보를 기 설정된 위험 기준치와 비교하여, 위험 기준치 이상인 경우 이를 해당 운용자 단말로 통보하거나 또는 상기 게이트웨이 모듈을 통해 상기 교량/터널 정보 알림 모듈로 전송하여, 교량/터널 위험 알림 정보를 표시하도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 e) 단계에서,
    상기 d) 단계에서 분석된 정보를 기 설정된 주기마다 항목별로 통계 산출하여 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 방법.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 근거리 센서 모듈은,
    하중체크 센서, 균열체크 센서, 온도 및 습도 체크 센서, 기울기 체크 센서 또는 이들의 조합 중 어느 하나로 구분되는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 방법.
  14. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교량/터널 정보는,
    하중체크 정보, 균열체크 정보, 온도 및 습도 체크 정보, 기울기 체크 정보 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 근거리 통신을 이용한 교량/터널 안전상태 관리 방법.
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